单位文秘网 2022-02-18 08:05:33 点击: 次
安全、环保、工期、造价、质量、社会等6大角度来审视基坑工程,以得到新的解读。
安全问题:近几年基坑工程事故频发,其恶劣影响已引起人们的高度关注。我国如此,外国亦如此。重大基坑事故的发生将造成人员伤亡,救援极为困难,使相关单位的形象严重受损。
环保问题基坑工程大量消耗建筑材料,大量搬运土方和抽取地下水,从而导致资源能源的消耗增加、排放增加、环境破坏,无疑是耗能增排的大户。
工期问题基坑工程由于技术上的困难,其在整个项目建设的总工期中所占比例不小。在地下工程项目中,基坑工程工期往往大大超过结构本体工期,地铁车站工程,超高层建筑的超深基坑工程,高水位软土地区的基坑工程尤其典型。
造价问题:基坑工程的施工造价不菲,摊销后往往能使地下结构均方造价大增甚至翻一番,极个别甚至翻两番。
质量问题:基坑工程由于受岩土工程的复杂性,地下工程的隐蔽性、坑内施工环境的恶劣性影响,往往工程质量瑕疵较多,局部危险较多,质量指标波动离散性较大,人们多以增大设计安全度和增大经济投入补偿来应付。
社会问题:由于上述5大因素,导致出现资源、能源、环境、资金、时间、空间,发展速度等问题,代价巨大。
因此,基坑工程成为热点、难点问题顺理成章,不难理解。广大土木工程师致力于基坑工程学术研究及工程实践,大大推动了我国基坑工程的水平。遗憾的是部分基坑工程研究者似乎遗忘了沉井围护是基坑支护的重要及特殊手段之一,一些标准专著、教科书甚至未将沉井围护列为基坑支护的技术手段之一,我国至今尚未有关于沉井技术的正式国家标准。然而,在基坑工程研究学术领域,仍有为数不多的学者希望将传统的沉井技术应用于一般建筑基坑工程,并进行了有益的尝试,但时至今日尚未在理论与工程实践上获得重大突破,个别成功的案例却不具有普遍推广意义。其根本原因是传统沉井技术的致命缺陷未得到彻底消除,导致其特殊的优势不能得到充分发挥,限制了沉井技术的广泛应用。
由于传统沉井技术的特殊优势与致命缺陷并存,基坑工程领域迫切需要沉井技术有新的创新突破,才能使其广泛适用于垂直明挖的地下工程。
笔者长期从事电力基建工程与房地产土建工程的项目、技术、经济管理工作,历经三十余年的工程经历与积累,为了解决一般基坑工程施工的安全、环保、工期、造价、质量诸问题,潜心研究构思了狭义的沉井可控下沉法技术理念,并以此为核心技术理念,提出与之相配套的支撑技术体系,使得沉井施工技术完全可以应用于一般的大面积基坑工程。新颖的广义沉井可控下沉法技术使传统的沉井技术理论具有实质性的创新突破与广阔的发展前景。
狭义沉井可控下沉法,即对沉井结构的空间姿态实施控制,消灭施工风险,是一个原始理念,也是本专利技术群的核心概念与技术起点。它由下述3件专利/专利申请构成:
(1)一种沉井结构(实用新型专利号ZL 200820043370.3)
(2)沉井结构及将沉井结构平稳准确沉入地面的方法(发明专利申请号:200810026012.6)
(3)沉井结构及将沉井结构平稳准确沉入地面的方法(PCT专利申请号PCT/CN2009/070038)。
广义沉井可控下沉法,即对传统沉井技术的缺陷实施综合治理,是多个技术方案的集合,是一个由多件专利技术组成的专利群的统称,它由14件专利/专利申请组合构成,除上述(1)、(2)、(3)外,其余如下:
(4)一种提高基坑施工安全度的装置(实用新型专利号ZL200920051549.8),
(5)一种提高基坑施工安全度的装置及其方法(发明专利申请号200910037341.5);
(6)一种在沉井施工中用于支撑沉井结构的内支撑桩(实用新型专利号:ZL200920055349.X)
(7)一种在沉井施工中用于支撑沉井结构的内支撑桩(发明专利申请号2000910038968.2)
(8)用于支撑沉井结构的外支撑体系(实用新型专利号:ZL 200920059234.8),
(9)用于支撑沉井结构的外支撑体系及其施工方法(发明专利申请号200910040575.5)
(10)用于沉井结构的刃脚(实用新型专利号ZL 200920061116.0),
(11)一种具有二次支护装置的沉井(实用新型专利申请号200920263600.1)
(12)一种具有二次支护装置的沉井及其施工方法(发明专利申请号200910194279.0)
(13)沉井的下沉装置(实用新型专利申请号201020026819.2),
(14)沉井的下沉装置及具有该装置的沉井的下沉方法(发明专利申请号201010019420.6)。
上述专利申请说明书可登陆互联网进行检索。
广义沉井可控下沉法将导致沉井技术理论及应用条件的一系列改变:
(1)沉井的构件截面尺寸大量削减,适用于无内隔墙、薄壁、轻型化沉井结构。
(2)沉井的设计不再考虑靠自重下沉与自重抗浮,而主要靠基桩拖拽下沉与抗浮。
(3)沉井的平面及空间形状、面积及体量规模、形心与重心重合度不再受限制。
(4)沉井将普遍适用于各种地质条件和各种环境条件下的施工。
(5)沉井设计将不再考虑被动土压力的状态从而改变设计计算理论。
(6)沉井的施工设计:可以大量减少地基处理工程量,可以更轻易地灵活选择一次制作一次下沉或多次制作多次下沉的方案,可以更轻易地灵活选择排水下沉或不排水下沉实施方案,可以引入动态逆作法理念,沉井结构下沉与上部结构施工将同时进行,可以引入小流水节拍的理念,沉井结构的多次制作过程与多次下沉作业过程交叉进行或平行进行:可以在沉井结构顶部大量布置一般的各种土方开挖机械,实现连续开挖出土作业,提高效率,加快施工速度,改变传统的土方开挖施工设计方案,可以更普遍地推广预应力技术在地面制作沉井,可以发挥沉井结构井壁自防水的优势,可以更有效地控制沉井及基坑工程在施工阶段的土层变形及施工安全,可以适用于高精度定位、高质量结构体型与表面要求的沉井结构:可以使沉井项目施工得到更快的制作速度与下沉速度,大幅度缩减工期。
(7)可以促进沉井技术理论的发展。沉井技术将取代一般基坑支护技术方案。
广义沉井可控下沉法的工程应用意义是将一般建筑物的地下空间结构在地面及群桩顶上大体制作完毕,各层楼板上预留出土孔洞,形同沉井结构,然后
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