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摘要:本文主要从笔者亲身参与的高层建筑深基坑支护施工技术特点与现存问题以及技术控制措施,旨在与同行探讨学习,共同进步。
关键词:高层建筑;深基坑;支护施工;技术研究
深基坑支护不属于高层建筑主体工程,但其重要性却是不言而喻的,俗话说万丈高楼平地起,基础如果出现了问题,将对整个工程产生巨大影响。因此,建设单位一定要提高对深基坑支护工程的重视程度,加强相关技术施工管理,确保深基坑支护工程的安全性和稳定性,为主体工程顺利实施奠定坚实基础。
1.高层建筑深基坑支护施工技术特点
(1)深基坑支护施工技术的产生。由于建筑行业和城市化进程的加快,对土地的需求越来越大。然而,我国土地资源相对我国众多人口来说比较匮乏,因此我国的国策就是要珍惜和合理利用每一寸土地。为满足广大人口对住房的需求,高层建筑应运而生。高层建筑承载的重量和人数远远高于前些年的建筑,因而,对高层建筑的质量和安全性提出了更高要求。大多数高层建筑都有深层的地下室,这就提升了建筑的牢固性。以前低层的建筑为了打牢根基需要把基坑挖的很深,才能保证建筑的稳定安全。现在高层建筑为了稳定安全就引进了深基坑支护施工技术。
(2)高层建筑一般是建在市中心或是较为繁华的地段,如果建设不牢固不稳定,安全措施不到位必然会造成群死群伤的发生,周围地质复杂性,要求基坑安全必须放在首位。高层建筑的深基坑支护是由旋挖支护桩一级三道钢筋混凝土支撑等形成所构成的。由于高层建筑要求高,因此在设计前期要进行全面的调查研究,制定出明确的方案和详细精细的计划书,要区别开来前些年低层建筑施工方法。前些年我们在建筑时常用的施工方法是板桩支撑和板桩锚拉,这种两种方法能够减少工程成本,节约材料,使材料能够二次利用,但也有不足方面,如果板桩却出,就会导致地下结构土体变形。现在,高层建筑深基坑支护运用了挡土和挡水功能,根据透水挡土结构及止水挡土结构完成支护拉结。
(3)深基坑支护技术要加强,同时也要提升施工的质量,从而保证建筑的安全性能。近年来,深基坑深度的增加是随着建筑物高度增加而不断增长的,在未来时期内仍会持续增加。因此,要提升深基坑支护施工技术,以确保建筑的质量。
2.高层建筑深基坑支护施工现存问题
(1)土体的不确定性
土地的不确定性是高层建筑深基坑支护施工面临的最大问题。深基坑支护结构承载的土地压力直接决定了建筑稳定性和安全性能好坏。但是,我们在施工中发现,地质情况是经常变化的,这就成为了我们确定准确的土体物理力参数的一大难题。土体物理力参数不单单涉及深基坑开挖后的摩擦角、粘聚力和含水率三方面,还与深基坑支护结构其他因素有关联。
(2)理论和实际受力不匹配
我们在工程设计中,为确保建筑的安全性,会按照极限平衡理论对安全系数进行确定,并按理论要求对支护结构进行设计和计算,这是我们工程设计必要环节,但是,会增加我们的支护结构建设的成本,而且一味按照理论设计可能在实际建设中会出现与实际情况不相符的情况。
(3)土体取样受困
工程开始前,我们要对地基土层进行取样,但土体地质情况不稳定,在抽样调查上就会收到困扰,因此不利于深基坑施工的土体分析。这时,我们需要用普查方法,但普查范围广、难度大,要耗费大量人力、物力、财力,增加建筑的成本,用这种方法是不切实际的。因此,采取抽样调查的土质与我们在实际建造中会产生出入,这也会影响我们根据土体取样而设计的深基坑支护结构。
(4)深基坑水平位移
根据我们施工经验和实例我们可以看出,在开挖深基坑后,基坑的四周会由外向内发生一定的水平位移,这是我们在开挖深基坑时不得不考虑但很难通过一定措施来解决的空间问题。虽然很难解决,但我们不能忽视,毕竟这种水平位移会对深基坑稳定性造成影响。
3.高层建筑深基坑支护工程施工技术
高层建筑深基坑工程施工对周边环境会造成比较大的影响,特别是基坑工程对周边人员带来一些直接的安全隐患。因此,要坚决杜绝基坑支护不到位就开始基坑施工的现象发生,“先支护,后施工”,这是工程施工原则。
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(1)深基坑围护结构安全系数
深基坑围护是基坑工程设计的重要组成部分,安全系数是首要因素。由于深基坑施工,会遇到很多复杂的地质条件,像附近有高大建筑物、地下水管、软弱地基等,都会给深基坑施工带来众多安全隐患,设计人员要根据这些实际情况,对周边条件做科学评估之后,才能确定深基坑围护工程结构的安全系数。深基坑围护工程安全系数设计务必要理论联系实际,在合理利用土层的力学参数的同时,还要针对现场实际勘察做好全面分析调整,要坚决杜绝套取基坑受力验算数据,确保设计方案的有限性。
(2)深基坑工程施工技术控制
深基坑施工对技术要求甚高,每一个施工环节都必须严格执行设计标准,不得出现打折扣的现象,更不能降低技术要求。技术及监督人员要做好动态管理工作,对施工过程中出现的不合乎设计要求的行为要及时整改。在具体施工中,不仅要对地上建筑进行了解和相应保护,还要对地下区域进行严格控制管理,如地下水文、土层、管线等情况,都需要重点关注。一旦遇到复杂的地质情况,施工单位也要及时和设计单位进行联合勘察,并对设计进行相应修改调整。像软弱地质出现时,对支护技术的依赖更为明显。特别是遇到下雨,很容易会对岩层造成更大渗透作用,危险系数自然升级。还有土层的受力平衡问题,也是深基坑施工的重要技术问题,所以,要随时注意土层开挖时的异常情况。
(3)深基坑土体止水效果控制
深基坑土体止水是深基坑施工中最重要工作之一。要制定有针对性的止水方案,一定要先弄清楚这些地下水的来源。地下水根据其来源可以分为上层滞水、潜水、雨水、承压水和管道渗水等。这些水源情况各异,对施工影响也有轻重,所以在制定技术措施时,要分清轻重缓急。有些水源会受到丰水期和枯水期的影响,水位高低会随之变化。像滞水、潜水和雨水,在技术措施设计时,要注意从降水、排水、放水等角度考量对策,还要针对周围环境因素制定止水方案。如果周围有建筑存在,最好选择以堵为主抽水为辅的方法,避免导致基坑土体的流失、管涌、流沙,形成建筑物的沉陷,造成安全事故。
(4)深基坑支护技术监测控制
深基坑支护技术监测控制是对深基坑施工过程进行的动态监测管理。基坑施工不仅对维护结构自身造成影响,也会对周边建筑物和构建物带来一些未知的影响,因此加强施工过程中的技术监测控制就显得异常重要。具体监测实施,要遵循严格技术规范。在施工影响区域,按照略大于基坑深度二倍的情况进行考虑,可以在基坑边坡周边每20~25cm基坑阳角设立位移监测点,发现问题及早采取相关技术措施加以解决。另外,还要对相关路面进行相关监测,可以采用拍照、描述归档管理,便于事后分清责任。对监测过程中发现的异常情况,像开裂、塌方等,要及时上报有关单位。
(5)深基坑支护突发事件处理
深基坑支护施工涉及面较广,施工过程中很容易发生一些不可预见的事件。为防患于未然,深基坑支护施工之前,要做好相关突发事件的预案,以便及时应对。常见的突发事件一般包括基坑内管涌、流沙,暴雨侵袭,基坑支护局部出现裂缝,地下障碍物妨碍基坑支护结构或者止水帷幕的建立,还有邻近施工工程带来的影响等。因此,要对这些突发事件有充分的预判,并有针对性地制定技术防备预案,一旦出现问题及时启动预案加以处置。
结 语;深基坑支护工程技术和施工安全关系到整个高层建筑的安全性和耐久性,加强深基坑支护技术施工管理,对确保工程质量减少安全隐患都有重要意义。深基坑支护施工是一项技术含量很高的工作,由于要面临地质条件的多样性和复杂性,对技术要求也随之提高。如何在控制施工成本的基础上,高效应对施工情况,确保施工和工程安全,这也给我们提出更高技术要求。
参考文献;
[1]高层建筑深基坑支护施工技术探讨_龙志武
[2]高层建筑深基坑支护施工技术探讨_汪福元
[3]高层建筑深基坑支护施工技术研究_雷钢
[4]高层建筑深基坑支护施工技术研究_梁瑞友
[5]高层建筑深基坑支护施工技术研究_郑存乐
[6]浅谈高层建筑深基坑支护施工技术运用_李燕君
[7]试论高层建筑深基坑支护施工技术_于朋
论文作者:钟建文
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
标签:深基坑论文; 基坑论文; 高层建筑论文; 技术论文; 结构论文; 工程论文; 施工技术论文; 《基层建设》2017年4期论文;