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深基坑支护工程方案探讨范文

时间:2022-10-16 09:40:34

深基坑支护工程方案探讨

VE(ValueEngineering)VE,也称价值工程,是研究如何以最低的寿命周期成本,可靠地实现对象(产品、作业或服务等)的必要功能,是功能分析的一种有组织的技术经济思想方法和管理技术。价值工程抓住了技术和经济组合的这一关键环节,在产品的功能达到最佳状态下,使产品的结构更合理,从而提高企业经济效益。

VE理论运用于深基坑支护工程中的意义我国的建筑业发展至今,深基坑支护工程也同时取得了显著的成绩。但是,基坑支护工程仍存在无法统筹兼顾,在质量、安全、经济、进度各方面取得最优化地步。因此,在深基坑支护工程中合理运用VE理论,既有利于解决深基坑支护生产过程中的一些问题,从而提高投资效益,节约国家资源,又能够促进我国建筑业的长足发展,逐步改革。

1某深基坑支护工程概况

1.1工程简况某安置房工程项目位于四川省雅安市雨城区,该工程由5栋高层住宅楼、1栋一类高层酒店及2栋小商业楼组成;本次修建标段的总建筑面积为148330.66m2,地上建筑面积107438.92m2,其中商业用房面积10548.22m2,地下面积40590.54m2,为2层地下室,地下室层高分别为3.65m和3.95m,住宅层高均为3m。本工程±0.000标高相当于黄海高程558.750m,场地设计抗浮水位标高为555.20m。高层主楼基础采用桩筏基础,地下车库部分框架柱下采用独立基础及桩基,挡土墙下采用条形基础。

1.2地质条件该项目的地基土主要由卵石层及强风化泥岩构成,并具有层次分布的特点;地下水主要为第四系冲洪积砂卵石层中的孔隙潜水,含水层末粉砂,卵石层。由于卵石层透水性及富水性良好,主要接受地下水侧向径流积大气降水补给,因此,对本工程基础设计和施工影响较大。若降水工程无法达到施工要求效果,基坑开挖时可能引起塌方及流砂等危害。基坑围护面积约为20000m2,基坑支护围护周长约451m。基础开挖深度深浅不一,主楼最大挖土深度12.35m,属深基坑。

1.3施工场地及周边环境该项目地处四川省雅安市乡村,南面及西面多为农田,东面一侧有1栋正在修建的学校学生宿舍,北面有多栋未拆迁完全的多层砖混结构住房,且距开挖基坑较近。因此,该项目基坑支护工作面较小,施工难度较大,而对安全系数的需求较高。

2某深基坑运用VE理论的分析

2.1VE理论针对该支护工程的施工目标1)基坑支护的安全性:包括基坑支护构件的强度,基坑支护周边的位移沉降情况,以及边坡的稳定性。2)基坑支护的施工进度工期:包括基坑支护的工作面要求的工期进度,与土方工程的配合度影响,基坑支护工序的施工周期。3)基坑支护的经济性:包括基坑支护的费用成本,基坑支护的拆迁成本,基坑支护的回填成本。4)基坑支护的技术性:包括基坑支护技术的实用性,施工的难易程度,施工技术的成熟度。因此将基坑支护结构的综合目标分为:A,安全性;B,工期进度影响;C,经济性;D,技术性。

2.2运用VE理论确定目标重要性系数根据该项目的客观要求,邀请多名相关专家对基坑支护施工的方案进行重要性排序,并按照VE理论中FD方法,对A~D各目标进行分析及比较,以此确定了基坑支护方案的目标重要性系数及重要性排序。2.3方案比较在选择基坑支护方案时,共提出3个方案,依据上述目标要求的顺序,对方案进行分析和比较设计。

2.3.1灌注排桩护壁本方案采用旋挖灌注排桩护壁形式。灌注桩采用机械旋挖成孔,施工中需要大型机械。此种支护方案施工简便、打入桩的噪声小、振动幅度小、没有挤压周围土体带来的次生危害。同时,灌注排桩支护结构有很好的刚度,而且该方案所需要的工作面也较小,回填土方量小,基本不存在二次拆迁问题。但该施工工艺要求较高,且施工周期长,费用也较高。

2.3.2土钉墙支护土钉墙支护方式是由被加固土体、锚固用土钉和喷射混凝土面板共同组成重力式挡土墙。土体与土钉共同作用以抵挡侧向压应力,保证土方开挖面的稳定性;通过钢筋网喷射混凝土面层来约束土钉间的变形。采用土钉墙支护方式要求土体具有临时自稳能力,以便留出一定时间进行土钉墙施工,该工程的地质条件满足土钉墙支护的要求。此方案的优点突出:土钉墙施工速度快、用料省、造价低,并且能和土方开挖工程进行较好的流水施工;土钉支护可以紧贴已有建筑物施工,土钉墙施工过程噪音低、振动小,土钉本身变形小,对周边环境影响也小。缺点也同样突出:地下水位是影响土钉墙使用的最主要因素,支护结构的破坏几乎完全取决于地下水的作用,在地下水的作用下,土钉墙容易软化,引起局部或整体破坏,因此,土钉墙支护工程必须做好场地降水,而且后期回填土方量较大。

2.3.3天然放坡支护天然放坡支护运用土体自身的重力及稳定性做支护,表面素喷一层混凝土,阻止雨水侵入土体造成土体结构的破坏失稳。该施工方法所需设备简单,操作方便,无振动,无噪音。对周围环境影响较小,而且基本不会产生污染环境的泥浆废水。但是对施工场地自身的要求较高,需要占去较大的工作面,因此,极有可能产生二次拆迁工程,间接增加工期及费用。

2.4方案确定根据以上分析,按照符合目标要求的程度对上述3个方案进行打分,并且结合表1中的目标要求重要性系数,计算出3个支护方案的综合得分,如表2所示。3个方案中,土钉墙支护的方案综合得分为最高,即最符合该项目的目标要求。因此,确定该土钉墙支护方案为基坑支护最优方案。实践证明该决策是正确的。

2.5方案施工阶段的实际数据1)基坑位移沉降情况。在基坑施工期间,基坑坡顶水平最大位移为31mm,单日最大位移为2mm,而规范允许最大位移为50mm;基坑坡顶竖向(沉降)最大位移为43mm,单日最大位移为1.4mm,规范允许最大位移为50mm,均在警戒值之内。2)止水效果及土钉墙支撑情况。在整个地下工程施工阶段,特别针对2月份至3月份的土方工程施工阶段,该方案的止水效果良好,支护壁未出现大面积渗水现象,未给施工带来影响,确保了工程的安全质量。3)施工工期。施工工期共计35d,为总施工计划的完成乃至提前完成创造有利条件。4)各方案综合指标对比。各个方案的综合指标如表3所示。

3结语

VE理论的运用,对于深基坑支护工程的方案分析及实践具有指导的作用。通过VE理论的合理分析,能够使得基坑支护工程在安全、质量、经济、工期等方面寻求到最优组合。综上所述,如果能够将VE理论分析贯穿于整个基坑支护工程乃至整个建设项目之中,不仅能够提高我国建筑行业的整体水平,而且更能推动国家提出的节约资源,构建绿色和谐的社会目标。

作者:赵璐 刘羽 周文涛 单位:四川师范大学审计处 成都第二建筑工程公司

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