乳源瑶族自治县建筑安装公司 广东乳源 512700
摘要:文章以某实际工程为例,主要针对高层建筑深基坑支护工程施工展开研究,分析基坑施工容易出现的问题,并提出针对性施工对策。
关键词:高层建筑;深基坑,支护,施工技术,质量控制
0 引言
深基坑支护主要应用于高层建筑的深基坑施工中,其作用主要是为了避免出现坍塌和滑坡的现象,该技术对于深基坑来说,具有使用的广泛性,其施工特点是:一是施工空间不需要很大;二是施工的成本不高,具有很好的经济效益;三是支护效果很好。只要在施工过程中,注意合理加以引导,确保支护技术的有效应用,就能保证高层建筑深基坑施工的顺利进行。
1 工程概况
1.1 对支护体系和场地情况的分析
为了更好地说明问题,本文以某地地上高 26 层、地下 2 层的商业大楼为例来进行说明。该大楼的基坑平面为长方形,长为81. 45 m,宽为 53. 70 m,工程所开发的面积为 4 382 m2,开挖面积的整体深度为 8. 25 m,本商业大厦的中部楼电梯井的剪力墙筒芯处,针对具体情况承台加深了 3. 9 m,整个设计形成了有效“坑中坑”的结构,内撑式排桩支护结构是整个支护体系设计的主要方式。整个施工采用了支护桩为钻孔式样的灌注桩,两层的钢筋混凝土结构作为水平的内部支撑。各支护桩之间具有 500 mm 的间隙,用作高压旋喷止水部位。
1.2 对场地水文和地质条件的分析
施工现场必须平坦,符合施工的基本环境条件,场地平整标高一般为罗零 6.50 m 左右,通过对岩土工程相关勘察,并对具体的报告进行分析,并根据常规的土层的厚度进行不同的施工方式和处理,一般土层分为四层,厚度为 0. 80 m ~1. 0 m 的杂填土;其二,一般厚度为0. 80 m ~7. 0 m 左右的粉状质粘土;其三,3. 0 m ~6. 60 m 的淤泥层;最后是 0. 90 m ~ 3. 0 m 左右的砂夹淤泥;有部分地层有第五层16. 15 m ~2. 40 m 厚的淤泥夹中砂。在基坑开挖中,主要是针对岩土层,也就是第一层和第二层,杂填土以及粉质粘土相对较多、淤泥以及中砂夹淤泥相对较少。基坑开挖要测量好地下水常规稳定水位,地下水位的高低直接影响着基坑的开挖,也会影响到第一、二层的土层的开挖,导致杂填土出现滞水或者砂夹淤泥出现微承压水,根据实际情况要进行抽水试验。
2 基坑施工
2. 1 施工的顺序
综合考虑图纸设计、施工要求、场地环境和施工状况,开挖土方过程可以分为 3 个阶段。其施工流程如下:平整场地→首次开挖土方→完成第一道支撑和东侧斜撑的施工→对第一道支撑做养护→进行第二次土方开挖→完成第二道支撑施工→对第二道支撑做养护→进行第三次土方开挖→做封底垫层→开展地下室结构施工。
2. 2 开挖程序
深基坑施工中需要充分考虑到支护体系的内支撑设计,依据基坑挖运过程中机械作业的实际需要,确定支护体系的内支撑。对于该商业大楼来说,宜选用圆拱形钢筋混凝土环梁为主的内支撑,使 75%左右的基坑平面处于无支撑区域内,这样良好的作业条件有利于挖运土的机械化施工。
2. 3 降排水方法
在基坑开挖前期,要做好准备工作,根据设计图纸以及场地的水文地质情况,通过集水明排的方式,防止基坑周边的截水出现蔓延或者是流入基坑,尽力做好疏水和排水工作;在基坑开挖工程结束以后,同样采取适当的降水排水措施,以有效地防止源于坑底轻型井点周边的降水,使场基坑在整个施工过程中都处于基本无水的状态。
2. 4 质量控制
为做好质量控制,不应急于开挖基坑,而应该先对近年来附近区域内类似的基坑工程做详细的了解,科学评价相关的工程检测数据,通过检测的数据,查找工程存在的缺陷,通过分析保证在本次施工中不要出现。例如,如果通过分析研究证明,以往类似的基坑工程当中,普遍在基坑坡顶的水平位移上存在缺陷,且约有 77%的工程存在支护设计缺陷,仔细分析可以发现,主要原因是采用了不正确的地面超载基坑降水的排水方式。如果有其他相关的因素,会导致基坑开挖工程不顺利,因此,土方开挖顺序不合理、开挖速度过快及支撑混凝土养护时间不足也会影响到基坑挖掘的最终质量。
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3 基坑施工容易出现的问题和对策
3. 1 地面沉降
基坑施工中地面沉降是最容易出现的问题。研究分析发现主要原因是基坑初期出现大规模的降水所造成的。针对原因,应采取恰当的措施:首先,应该尽量消除因为降水产生的不良影响,具体方法是在基坑北侧与高层建筑物之间的共建区域内增加5 口回灌井,在对坑底抽排出的自然降水进行沉淀处理之后回灌到地层当中,保证地下水位的平衡。其次,要密切关注地下水位的变化,在确保低于预警水位的前提下,减小抽水系统的工作强度,减少抽水量和抽水频率。再次,以各降水井出水量的不同为依据,机动灵活地进行抽水作业,保证基坑地下水位的相对稳定。最后,有效控制路面及附近高层建筑裂缝的发展,奠定基坑稳定和安全的基本前提。
3. 2 地下水
工程施工中,地下水的处理方式有很多种,控制地下水位在工程的深基坑施工中相当重要,至少应降至承台垫层以下 0.5 m,当开挖中间大承台位置的坑中坑时,根据施工过程中所涉及的要求以及降水的方式,采取相应的措施。一般采取的是止水法和排水法两种方式,较为常用的止水法是采取合理的方式,在基坑的周围形成一个止水的帷幕,可以将地下水围堵中基坑以外。常用的方法有灌浆法、沉井法,这种措施相当于在地下有一个连续的墙体有效的防止地下水的渗入;另外一种较为常用的是排水法,目的是排除基坑周围的地表水和地下水,坑的范围之内出现的各种降水或者明沟水就可以采取这一措施进行排水。这两种排水措施在施工过程中需要注意,地下水的水位下降后要合理的解决土壤中出现的各种固结现象,在抽水的范围里水上地表必然会形成一定的沉降,这时候要防止对周边的建筑物形成一定的危害。要采取相应的措施,避免附近的建筑物出现大沉降,这就需要采取灌井点的措施。方法虽然有效,但需要注意以下几点:在排水过程中基坑内的井点要同时施工进行抽水,有效的将水位差控制在一定的范围之内;同时要加强水位的检测,以便防止出现水位差过大影响基坑的建设,应采取补救措施。当基坑挖掘和建设到一定深度后,由于井管较长,应该建立更加牢固的支护结构或立柱等连接,保证建筑过程的安全和设施的固定。在基坑建设过程中,出现一些难以解决的问题,认真观测后采取针对性的措施,一方面要研究相关地址,进行数据信息统计,同时要结合开挖经验针对具体的问题找出应对方案,必须彻底的解决坑内的土层中形成的大量的积水,经过相关的工程检验证明,只要方案正确,就可以收到明显的现场施工效果,使坑内水位迅速回落到可开展建设工作的要求,保证工程施工的顺利进行。
4 监测结果
检测需要注意几个问题,首先是检测的时效性,基坑的测量通常是根据自然降水和工程施工的过程,一般没有明显的时间效应,因此施工的过程是动态的变化,这两者相关数据显示也在变化,测量结果是动态变化的,有时候只需要 1 d 可以进行多次的测量。其次是测量的精度问题,基坑建设中的测量必须要求高精度,通道工程测量的误差常常是以 mm 为单位,基坑的建设中的误差不能超过 2. 5 mm,正常情况下,有基坑施工要几个月的实际时间,进行系统的监测很有必要,要对测量的数据进行分析和统计。一般来说,支护桩的累计水平位移应该控制在 18 mm 以内,累计深层位移应该控制在 14. 37 mm 以内,累计竖向沉降应该控制在 11. 3 mm 以内,满足上述要求将使得支护结构更加稳定,施工过程更加安全。此外,在施工时,还要注意保证周边道路和建筑物的累计沉降应该小于 43. 6 mm,否则表明基坑降水影响周边环境和施工。
5 结束语
随着当前经济快速发展,科技的发展运用,人们群众也对居住环境提出了更高的标准要求,要确保土建建筑的品质,必须深刻认识到深基坑支护技术在施工中的意义和价值,针对不同地域环境采取合适的支护技术,要科学利用技术优势,提高规范化水平,保证施工品质安全。此外,在施工中工程必须依据程序基本的设计,分层完成挖掘施工,切不可超挖;必须密切监测施工过程,特别是要动态分析边坡的稳定性、支护效果和安全性,根据需要即时调整工程设计参数和施工方案,这将更好的保障工程的安全性及质量。
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论文作者:邹振贤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/6
标签:基坑论文; 深基坑论文; 工程论文; 质量控制论文; 措施论文; 地下水论文; 水位论文; 《建筑学研究前沿》2018年第5期论文;