影響建筑施工的因素及策略
時間:2022-03-06 02:54:43
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1影響因素
1.1自然因素
1.1.1地下水
在大氣中,地球表面和地殼內(nèi)部都有水存在,分別稱為大氣水、地表水和地下水。地下水對建筑物的穩(wěn)定有很大影響,地下水的存在,妨礙基坑開挖及地下建筑施工,承壓地下水可以直接影響建筑物的穩(wěn)定。地下水還可以軟化和溶解巖石,改變巖石的物理力學(xué)性質(zhì),使地基巖體發(fā)生滑動或沉陷變形,并且可以促使滑坡的發(fā)生,流沙和潛蝕的形成,給工程帶來直接的危害。地下水分3種基本類型:上層滯水、潛水和承壓水。上層滯水分布范圍有限,補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致,直接受大氣降水和地表水補(bǔ)給;潛水具有自由水面,為無壓水,潛水面一般均為曲面,分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)一致;承壓水沒有自由水面,為有壓水,分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)不一致。在工程施工中,經(jīng)常遇到的是上層滯水和潛水,承壓水基本上遇不到,因此,對其特性必須了解,然后才能做出具體的處理措施。
1.1.2巖體天然應(yīng)力
地殼巖體的天然應(yīng)力狀態(tài)是巖體應(yīng)力在一個地區(qū)以特定方式組合作用的結(jié)果。地殼巖體的天然應(yīng)力狀態(tài)受人類的工程活動影響,它不僅是決定區(qū)域穩(wěn)定性和巖體穩(wěn)定性的重要因素,而且往往對各類建筑物的設(shè)計和施工造成直接影響。伴隨地表開挖工作產(chǎn)生的變形和破壞形式,歸納起來有以下3種類型:基坑底部的隆起、爆裂和沿已有傾斜結(jié)構(gòu)面的逆沖錯動;邊墻向臨空面的水平位移和沿近水平的結(jié)構(gòu)面發(fā)生剪切錯動;邊墻或邊坡巖體的傾倒。
1.1.3斜坡變形及斜坡巖體應(yīng)力分布
斜坡變形的主要類型有2種:卸荷回彈和蠕變。卸荷回彈是指由坡體內(nèi)積存的彈性應(yīng)變能釋放而產(chǎn)生的。斜坡的蠕變是指在坡體應(yīng)力(以自重應(yīng)力為主)長期作用下發(fā)生的一種緩慢而持續(xù)的變形,這種變形也包含某些局部破裂。斜坡破壞的主要類型有2種:拉裂破壞(崩塌)和剪切破壞(滑坡)。影響邊坡穩(wěn)定的地質(zhì)因素有內(nèi)因和外因。內(nèi)因包括巖石性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu);外因包括水文地質(zhì)條件、風(fēng)化侵蝕、地震及人為因素等??偟膩碚f,軟弱巖石組成的邊坡坡度緩些,堅硬巖石組成的邊坡坡度陡些。但是當(dāng)軟弱結(jié)構(gòu)已形成不利的組合時,巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定在很大程度上受巖體中結(jié)構(gòu)面的特征和數(shù)目所控制。
1.1.4機(jī)械管涌和流土
在松散的土層和巖體內(nèi),由于顆粒細(xì)小,在地下水流的沖刷及動水壓力作用下,可以將其中一些細(xì)小顆粒挾帶出來,發(fā)展嚴(yán)重時,可以使地基形成空洞而造成破壞,這種現(xiàn)象稱為機(jī)械管涌。在一些松散地層分布地區(qū),在地下滲流的作用下,可以使大片土體產(chǎn)生浮動以至沖出,這種現(xiàn)象稱為流土。一般情況下,對于各種砂性土及砂礫石組成的松散地基,最易產(chǎn)生管涌。
1.1.5流沙
流沙通常發(fā)生在基坑開挖過程中。在施工中經(jīng)常會遇到當(dāng)基坑開挖深至地下水位0.5m以下時,在坑內(nèi)抽水,有時坑底的土?xí)闪鲃訝顟B(tài),隨地下水涌起,而失去承載力,人難立足,同時邊挖便冒,無法挖深,當(dāng)強(qiáng)行挖的時候,就會挖空鄰近地基,使鄰近的邊坡失穩(wěn),產(chǎn)生滑坡(或塌方),使工程施工無法進(jìn)行,這種現(xiàn)象就稱為流沙。產(chǎn)生流沙的條件:水力坡度較大;砂土的孔隙度n的大?。簄愈大,愈易產(chǎn)生流沙;砂土的滲透系數(shù)K的大小:K愈小,排水性能愈差,愈易產(chǎn)生流沙;砂土中含有較多的片狀礦物,如云母、綠泥石等,易產(chǎn)生流沙。
2人為因素
2.1決策者的戰(zhàn)略思想和辦事效率決策者要具有長遠(yuǎn)規(guī)劃和眼前計劃,要具備辦事果斷,說一不二的魄力。在工程施工中,工程進(jìn)度、施工質(zhì)量、計劃完成情況,在很大程度上與決策者有著直接的關(guān)系,其比重占總工程量的60%。2.2人員的利用率人員主要包括技術(shù)人員和操作工人,其利用率亦指這兩種人員的利用率。在工程施工當(dāng)中,技術(shù)人員的利用率也占相當(dāng)大的比重,它占總工程量的15%~20%左右。為了有效提高技術(shù)人員的利用率,決策者必須深入到技術(shù)人員當(dāng)中,只有這樣,才能更好地發(fā)揮他們的主觀能動性。2.3經(jīng)濟(jì)政策問題一個企業(yè)必須制定一個符合本企業(yè)實(shí)際情況的經(jīng)濟(jì)政策,經(jīng)濟(jì)政策的好壞大約占整個工程總量的15%~20%左右。
3解決方法
在施工當(dāng)中若遇到了以上自然因素情況時,可以采用以下方法予以防治。而對于人為因素,因它不是文章所要談的主要內(nèi)容,它屬于其它方面的范疇,這里就不再論之。
3.1地下水
以上了解了地下水的類型及其特點(diǎn),由于它的存在,妨礙基坑開挖及地下建筑施工,解決的方法就是降低地下水位,使基坑的最低標(biāo)高在地下水位以上,其具體措施有輕型井點(diǎn)系統(tǒng)和深井系統(tǒng)2種。第一種是輕型井點(diǎn)系統(tǒng)。它適用在粉砂、細(xì)砂、亞粘土、亞砂土等滲透系數(shù)為1~80m/24h的土層,降水效果顯著。根據(jù)基坑的最低標(biāo)高與地面標(biāo)高的差值大小可布置為一級、二級、多級井點(diǎn)系統(tǒng)。第二種是深井系統(tǒng)。當(dāng)要求地下水位降低較深時,采用這種方法較好,這種系統(tǒng)降水較穩(wěn)定,而且地下水位降低較快,范圍較廣。它一般用于中、粗砂層、砂礫石層及礫石層。它的布置間距約為20~30m。在有些工程中,這2種辦法可同時配合使用,井點(diǎn)系統(tǒng)降低淺層水,深井系統(tǒng)降低深部水,這樣可使施工進(jìn)度向前趕。
3.2巖體天然應(yīng)力
由于地殼表層巖體應(yīng)力狀態(tài)的復(fù)雜性和多樣性,這是由多種因素造成的,所以,不能一概而論,要針對具體問題進(jìn)行具體分析,提出可行性措施。
3.3斜坡變形及斜坡應(yīng)力分布
邊坡變形破壞的防治原則是以防為主,及時治理。以防為主,就是要盡量做到防患于未然,它包括兩方面內(nèi)容。第一,要正確選擇建筑場地,合理制定人工邊坡的布置和開挖方案。在高應(yīng)力區(qū)開挖人工邊坡時,應(yīng)使邊坡走向大致與該地區(qū)最大主應(yīng)力方向一致,對于橢圓形基坑,應(yīng)使長軸平行與最大主應(yīng)力方向等等。第二,查清可能導(dǎo)致天然邊坡或人工邊坡穩(wěn)定性下降的因素,以保持邊坡的穩(wěn)定性,甚至向提高穩(wěn)定性方面發(fā)展;及時處理,就是要針對邊坡已出現(xiàn)變形破壞的具體情況,及時采取增強(qiáng)穩(wěn)定性的必要措施。邊坡變形破壞的防治措施一是消除、消弱或改變使邊坡穩(wěn)定性降低的各種因素;二是降低坡體下滑力,提高坡體抗滑能力;三是防御和繞避措施。
3.4機(jī)械管涌和流土
造成機(jī)械管涌和流土的主要原因是動水壓力,因此,要防止這2種情況的發(fā)生,就需設(shè)法減少動水壓力對建筑物基坑邊壁的影響,降低水力坡降。當(dāng)已經(jīng)形成管涌和流土?xí)r,首先要在基坑管涌出口設(shè)置排水設(shè)備,也即反濾層,以上粗下細(xì)的次序填筑,以達(dá)到出清水為止,再在迎水坡面回填粘土或草袋粘土,將其管涌及流土進(jìn)口堵塞住,使基坑內(nèi)不再向外冒水為止。
3.5流砂
處理流砂的主要方法是減小或平衡動水壓力。其方法一是水中開挖土方;二是人工降低地下水位,即井點(diǎn)法和深井法;三是如果條件許可應(yīng)在枯水期施工,最高的地下水位不得高于坑底0.5m,這時動水壓力不大,就很少產(chǎn)生流砂;四是沿基坑四周打板樁,以達(dá)到不透水為止。在一般情況下,決策者應(yīng)盡量采用第二種方法,這種方法簡便實(shí)用,且投資又比較小,是防止流砂的主要措施。
4結(jié)語
在建筑施工當(dāng)中,決策者只有了解了這些影響因素,才能確定各因素的形成條件,以采取相應(yīng)的預(yù)防措施,達(dá)到對工程進(jìn)度影響極小的目的。對于不同的建筑工程,其影響因素也有所不同,因此,在施工當(dāng)中要對具體問題,提出可行性措施,但要本著一個原則,那就是“經(jīng)濟(jì)實(shí)用”。
本文作者:王穎王飛工作單位:河南省白龜山水庫管理局