一、设计的基本技术要求
1、安全可靠
边坡工程是为满足修建地下车库或主体结构的需要而开挖施工,确保边坡工程的安全应满足以下两个方面的要求。
(1)边坡支挡结构的安全
边坡支挡结构必须是安全可靠的,并且其设计合理使用年限不低于拟建的地下车库或主体结构的使用年限。
(2)确保边坡相邻建筑物等的安全
边坡工程施工必然会导致相邻场地岩土体的变形,对相邻的建(构)筑物、地下构筑物、人防洞室、地铁隧道、地下管网及管线等产生影响,可能会影响其正常使用,甚至会危及其安全。所以,边坡支挡结构必须确保周边环境的安全。
严格按住建部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》有关问题的通知(建办质[2018]31号)编制并经专家组审查合格的边坡工程的安全专项施工方案施工,是确保边坡相邻建筑物等的安全的有效施工手段。
2、经济合理
环境边坡工程常常是永久性边坡支挡结构,基坑边坡工程可能是永久性边坡支挡结构,也可能是临时性边坡支挡结构。无论是永久性边坡支挡结构还是临时性边坡支挡结构,在确保了边坡支挡结构的安全和边坡相邻建筑物等的安全前提下,可以从材料、设备、人工、工期以及环境保护等方面综合考虑,尽可能降低工程费用。
3、技术可行
边坡支挡结构的设计不仅要满足基本的力学等原理,面且还要费用经济、施工简便。如设计方案是否与施工机械相匹配、施工机械是否具有足够施工能力(如搅拌桩施工机械的有效施工深度)、施工机械是否受施工场地的限制(如场地狭窄、地形起伏较大存在明显高差等情况时,大型机械设备进场困难,边坡支挡结构的设计中就不宜采用大直径的机械成孔桩)。
在以下情况,采用一种落后技术——人工挖孔桩作为支挡结构的抗滑桩,还是不得已的选择。
(1)边坡工程周围有门诊、住院、教学、科研、生活等房屋时,机械成孔设备噪声过大易扰民,影响病人、医生、工作人员等工作休息。另外机械成孔设备振动大,对医疗、教学的精密设备、医院的手术治疗、房屋的安全或正常使用均有不利影响。人工挖孔桩噪声、振动小很多,对以上的影响小很多。
(2)边坡工程本身存在边坡或存在地下室基坑边坡,建筑桩距边坡较近,机械设备进场及就位困难。
(3)受到一些较近已有建筑的限制,机械设备没有展开作业的场所或空间。(4)部分桩为矩形桩,机械钻孔设备成孔困难。
4、施工简便
边坡工程中支挡结构的设计在满足安全可靠、经济合理的前提下,尽可能采用施工简便的施工方案。
在桩一锚结构支挡体系中,由于预应力锚索受施工工艺的复杂和施工工期较长的因素限制,能够不采用预应力锚索时尽量采用抗滑桩+锚杆的支挡结构方案;或者适当增加桩的截面尺寸来达到不采用预应力锚索的支挡结构方案的目标;或者适当增加桩的截面尺寸来达到少采用预应力锚索的支挡结构方案的目标。
在地下室基坑边坡的支挡结构方案中,尽可能采用合理的支挡结构方案减少对主体结构施工的影响,达到减少施工总工期的目标。
5、绿化、环保
边坡工程中支挡结构的设计还要考虑节能降耗、减少对环境的影响、减少对环境的污染。
在边坡工程的支挡结构设计中,能够不采用预应力锚索时尽量不采用预应力锚索,能够少采用锚杆时尽量少采用锚杆,达到尽量减少对以后地下空间开发、使用的影响的目标。
在边坡工程的支挡结构设计中,能够充分考虑施工噪声、泥浆污染、扬尘污染、废弃材料处置困难的问题。在提高土体的抗剪强度等参数时,可能采用注浆方案,这时尽可能不采用或者少用可能污染环境的注浆材料。
在地下室基坑边坡的支挡结构方案中,尽可能采用支挡结构与主体结构相结合的方式,支挡结构作为主体结构地下室的部分或全部,充分利用支挡结构的作用,降低工程造价。也可考虑采用材料能够回收利用的“内支撑”方案。
参考文献:《建筑边坡工程手册》雷用 刘兴远 吴曙光 主编