高层建筑深基坑支护施工技术研究论文_张江,赵雪红

高层建筑深基坑支护施工技术研究论文_张江,赵雪红

张江 赵雪红

新疆天一建工集团有限责任公司 新疆乌鲁木齐 830017

摘要:随着社会的发展,一座座高层建筑拔地而起,早高层建筑中普遍会用到深基坑技术,本文主要分析了高层建筑深基坑支护施工技术的相关方面。

关键词:高层建筑;深基坑;支护施工技术

引言

高层建筑具有高度大、层数多、结构复杂、施工工序多、施工难度大、专业要求高、工期长的特点,其对结构设计的安全性要求特别高,对高层建筑项目施工的基础设计要求越来越高,深基坑的支护要求也更高。由于深基坑支护不属于建筑主体施工的范围,为了降低造价、降低成本及加快施工进度,多数情况下,业主、施工单位往往忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性,导致深基坑支护施工时安全质量事故时有发生,不仅拖延了工期,影响施工进度,更有可能造成人员伤亡和财产损失。

1、高层建筑深基坑支护技术的概述

1.1、高层建筑深基坑支护技术的产生背景

目前,我国城市化进程加速,城市进入高速发展和扩张时期,土地资源的紧缺和不可再生性等特点导致了城市中高层建筑的数量不断增多。高层建筑安全和稳定的根本就是深基坑工程,高层建筑高度越来越高,自重越来越大,基坑的深度也会越来越深,如何确保基坑的稳定成为一项重要且迫切的问题,需要建筑行业加以解决。因此,高层建筑深基坑支护技术应运而生,并成为建设单位和队伍必须掌握的一项技术。

1.2、高层建筑深基坑支护的功能

高层建筑深基坑支护结构主要有两项功能:一是对外周土层的阻挡,一是对外周地下水的阻挡。高层建筑深基坑支护结构通过连续墙、灌注桩、钢筋混凝土桩、钢板桩等形式对深基坑侧壁进行加强,避免侧壁出现坍塌、滑落和侧移,降低地下水渗入对深基坑结构、功能和安全的影响。

1.3、高层建筑深基坑支护技术的发展趋势

一是传统干式喷射混凝土加固技术将会被湿式加固方式所取代,这会提高加固的强度和缩短加固的时间。二是从外撑固定型支护转向内撑型支护,有利于控制支护空间。三是防渗墙技术被引入支护施工,以搅拌桩、灌注桩、锚杆为主体的防渗墙将会逐步取代传统的支护结构,起到加固和防渗两项基本功能。四是侧向变形控制技术应用于深基坑支护过程之中,在避免侧向变形和侧向压力破坏的基础工,实现对高层建筑深基坑的支护作用。

2、施工过程中存在的问题

2.1、深基坑的结构设计问题

深坑基支护结构设计一个问题是需找合适的体物理力参数。深坑基支护结构安全性能的标准不仅仅是受到承受土压力的影响,同时也会受到其他方面的影响。在实际的过程中,地质情况复杂,存在着很多的不确定性,同时还会受到技术条件的限制,所以对于这种情况,是很难找到一个合适的精确计算实际土体压力的土体物理量参数。深坑基开挖之后,因为其中的体内的摩擦角、粘凝力以及含水率这三个因素是属于可变的因素的,所以这样使得精确计算支护结构受力的难度大大增加。不仅如此,支护结构形式和施工工艺等地土体物理力学参数的选择也有影响。在实际的工程中,设计人员依据极限平衡理论确定的安全系数和以及支护结构,通过理论知识去验证是可行的,但是却会将支护结构的投资成本大大增加,同时对于实际工程的实用性也是存在不确定性的。

2.2、对基坑土体不能够完全取样

深坑基支护结构设计中一个非常重要的组成部分是进行地基土层取样分析,主要是要在进行设计之前进行,但是因为地质多种多样,变化无穷,所以也是不能完全真实的反映出建筑地土层的实际状况。

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2.3、对基坑开挖后的空间效应考虑不全面

从过去的很多工程中可以知道,深基坑四周通常都会发生很多的水平位移现象,出现中间大两边小的情况,使得深基坑边坡出现失衡的现象,因此也很好的证实了深基坑开挖施工中的空间问题也是需要我们考虑到的。

3、高层建筑深基坑支护施工工艺

3.1、钢板桩的支护

把钢板桩相互连接在一起建成钢板墙面,这样就可以挡住雨水和泥土的袭击。因为钢板的建设较为简便,因此很受建筑者们的欢迎。可是在进行钢板的支护建设时会造成很大的噪声污染和震动干扰,甚至还会引起当地地基的变形和开裂。所以,在人口较为繁杂的地点和居民居住较为密集的区域,会给居民带来很多干扰。此外,钢板的柔软度较大,因此其支撑深基坑的性能也出现了一定的局限性。所以在使用钢板进行深基坑的建设施工时必须考虑到基坑的大不以及尺寸。在对地下室进行基坑的支护使用钢板之后必须马工拖出钢板,以免钢板对周围的深基坑和表面带来不必要的损失和麻烦。

3.2、土方开挖

在进行土方开挖工作的过程中,要及时将挖掘机挖出的土方运离施工现场,使施工尽量减小对周围环境的影响。在整个开挖过程中,一旦发现异常现象,要马上停工并及时交山相关专业人员进行处理,待处理完成后再继续进行施工。

3.3、排桩支护

排桩支护中普遍使用的方式是柱列式钻孔灌注桩支护。柱列式间隔布置包括两种,即桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。为了能够获取更大的经济效益,使得成本降低,以及方便施工,一般都是会使用柱列式灌注桩作为挡土围护结构,因为它有很好的刚度,但是桩之间的连系差,必须在桩顶浇筑较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠连结。地下水并夹带土体颗粒从桩间空隙流入坑内也是一个非常大的问题,为了能够防止这种情况的发生,一般会在桩间或桩背采用高压注浆,设置深层搅拌桩和旋喷桩等措施,也可以在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩施工有很多的优点,因为进行施工时其没有振动,不会影响到周围的环境,对于道路和地下管线影响危害比较少,但是其还是存在着不足,即桩的施工速度较慢,且场地泥浆处理较困难,工期长。

3.4、土钉墙(复合土钉墙)支护

土钉壤支护是雳于土俸开挖和边坡稳定酶一释新鹃挡土技术,由于经济、可靠且施工快速简便,已在我国得到迅速推广和应用。土钉是用来加固现场原位土体的细长杆样,通常采用钻孔,加入变形钢筋后按照沿孔全长注浆的方法做成。它依靠与土体之间的粘结力域摩擦力,在土体发生变形时被动承受拉力作。它由密集的土钉群、被加固的土体、喷射混凝土蕊层形成支护体系。随挖随支的工艺能有效的保持土壤强度,减少土体被骚扰。

3.5、基坑支护的施工技术

通常情况下,深基坑支护施工的流程卞要涉及以下几个阶段:施工准备、锚杆的施工、支护桩的施工和土方开挖。第一,在进行施工准备工作的过程中,需要认真复核场地标高和基坑的开挖深度,调查周边道路管线的埋设和周边建筑物的基础类型及埋深等资料,若是在施工期间发现异常之处,需要及时根据设计方案作出合理的调整。第二,锚杆的施工锚杆作为一种较为新型的承拉杆件,它的一端联结挡土墙桩或结构物,另一端锚固于地基岩石中,通过锚杆和岩石不能与锚固力来承受各种向外倾覆力。第三,支护桩的施工支护桩需要通过人工挖孔桩的方式进行,并通过钢筋混凝土护壁。第四,由于土方开挖土方开挖量大,尘土会影响到居民的生话,所以应该通过分层开挖,边挖边运,配合人工清土的方式进行。挖土的速度应该参照围护监测结果的变化而变化,若是存在异常,则要停比相关操作,对其原囚进行分析和查明,以采取较为合理的措施,确保可以正常施工。

结束语

在当今的社会上,城市建筑越来越高,建筑空间越来越小,深基坑支护施工技术随之得到了很广泛的应用。深基坑支护技术会受到很多因素的影响,使得设计工作的难度加大。所以进行深基坑支护施工时要从各个方面进行,确保工程顺利完成。

参考文献:

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[2]汪福元.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].科技创新与应用,2013,21:62-63.

[3]雷钢.高层建筑深基坑支护施工技术研究[J].中华民居(下旬刊),2014,01:316+318.

[4]梁瑞友.高层建筑深基坑支护施工技术研究[J].中国新技术新产品,2012,13:204.

论文作者:张江,赵雪红

论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿

论文发表时间:2016/3/31

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