摘要:随着我国城市化进程的加快,土地资源呈现出紧张化的趋势,高层建筑的大量出现对于我国城市土地资源的开发和利用起到关键性的作用,但是高层建筑的深基坑施工存在各种问题,严重威胁高层建筑使用寿命和使用安全,研究高层建筑的深基坑支护技术迫在眉睫。文中探讨了深基坑支护施工技术在建筑中的应用,以供参考。
关键词:房屋建筑项目;深基坑;施工技术
前言
基坑支护工程技术在高层建筑中显得十分重要。地下结构在施工时周围也会因基坑的支护措施而变得更加安全,它的特点是对基坑侧壁和周边环境进行适当的支挡令其与保护措施紧密联系。基坑支护型式最常见的有:桩锚、排桩支、排桩悬臂、桩撑;还有地下连续墙支护,水泥土质的挡墙;钢板桩支护、放坡;基坑内部支撑等等。随着现代建筑趋势的迅猛发展,深基坑工程技术也朝着深度大、广度大的方向创新发展。当然施工的周期也因基坑的施工规模大而大大加长,难度也随之增加。这项技术不仅需要确保施工进行中的安全性和稳定性,并且还需要严格地限制工程周边的地层位移以有效地保证施工环境的安全。
1 深基坑工程施工的特点
1.1 基坑开挖深度的增加
目前城市用地紧张,为了更好的节约用地,高层建筑得以不断的兴建,而且目前建筑地下部分还有不断延伸的趋势,特别是在一些大城市中,地下三、四层都较为常见。地下室层数增多,则对深基坑施工带来了较大的难度,需要深基坑开挖深度要比正常的建设要深得多,目前20 米左右的深基坑深度都较为常见。
1.2 基坑支护方法多
目前随着深基坑技术的不断发展,其支护方法也在不断增加,不仅有混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等,而且还有各种桩,板,墙,管与锚杆联合支护。
1.3 基坑支护工程的事故隐患较大
深基坑支护工程施工,由于其施工环境较为恶劣,而且对技术性要求较高,一旦基坑支护失去效力,则会导致重大事故发生,不仅会导致管线、道路及周围建筑等出现开裂,严重时还会导致人员伤亡和财产的重大损失发生。所以在深基坑支护工程施工过程中,需要采取科学合理的深基坑支护结构设计,合理的运行先进的施工技术,降低或是避免工程事故隐患的发生。
2高层建筑深基坑支护施工技术
2.1钢板桩支护技术
钢板桩主要是由带锁扣或者带钳口的热轧型钢制成的,然后将钢板桩相互连接形成钢板桩墙,主要用于挡土和防水,目前钢板桩的常用截面形式有U 型、Z 型和制服板型等,由于钢板桩的制造和施工比较简单,已经广泛应用到深基坑支护中,但是钢板桩支护技术也存在以下不足:施工噪音比较大,影响建筑周围的环境,可能会导致周围建筑的地基变形,不适合用于人口和建筑密集的地区;钢板桩具有高柔性,如果支撑系统设计不合理,很容易产生变形,基坑深度超过7m,不宜采用这种施工技术;建筑地下室施工结束之后还要将钢板桩拔出来,这过程中需要考虑对建筑本身和周围的影响。
2.2深层搅拌支护技术
深层搅拌桩支护技术通过机械搅拌技术,将水泥作为固化剂,利用水泥和软土的物理和化学反应,形成具有一定强度、稳定性的水泥土挡墙,这种支护技术主要应用在粘土、淤泥质土等软地基中,但是不适合用于盐碱度较高的地下结构中,并且深基坑的深度不超过6m,因而采用这种支护技术必须要对建筑地基的土质进行试验和考虑基坑的开挖深度。
2.3地下连续墙支护技术
地下连续墙支护技术主要用于深基坑地下水位以下的粘质土和砂土层等复杂的地质环境下,尤其是需要将深基坑的墙体插入很深的情况下。地下连续墙支护技术对于防渗水和止水具有无可比拟的优势,同时墙体的整体刚难度大,高层建筑的深基坑支护工程已经广泛应用这种支护技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地下连续墙支护技术具有施工技术要求低和工程成本低等优点,但是不适合用于坚硬的地质环境中,无疑会增加地下连续墙成槽的难度,如果地质条件更为复杂,还需要使用专门施工机械,将会增加工程成本。
2.4排桩支护技术
排桩支护技术是以柱列形式间隔设置挖孔灌注桩或者钢筋混凝土钻孔的支护技术,主要起到挡土的作用。排桩支护结构主要有桩与桩之间密排布置和桩与桩之间具有一定间隔的疏排布置形式,将具有较好的刚度。这种支护技术的钻孔可以是人工或者机械操作,不需要大量的机械施工设备,施工要求比较简单,对周围环境影响小,要比地下连续墙支护结构的造价低得多。
2.5土钉墙支护技术
土钉墙支护技术主要用于稳定边坡和开挖土地的情况,具有施工方便、安全性高和经济效益好的优点。土钉作为基坑土体加固的一种细长杆件,依靠土钉墙和土体之间的粘结力或者摩擦力来应对土体变形位移产生的被动承受能力。土钉墙支护结构是由喷射混凝土面层、土钉群和加固土体组成,由于土钉墙支护结构需要土体具有较高的稳定能力,受到较多地质条件限制,复合土钉墙支护技术的出现对应对抗变形、防渗水和挡土作用比较突出。
2.6、拱圈支护技术
拱圈支护技术分为非闭合拱圈和闭合拱圈两种,而拱圈也分为圆拱、椭拱和二次曲线拱等形式。拱圈主要用于挡土,具有较高的水平方向土压力的承受能力,并且施工工艺比较简单,施工速度快。
3高层建筑中深基坑支护施工的注意事项
3.1高层建筑工程的深基坑土方开挖原则是需要在深基坑土方施工之前,
首先详细地确定好施工挖土方案以及具体的施工组织,并且严格遵循着“开槽支撑,先撑后挖,并分层开挖,严禁出现超挖现象”的基本原则。需要对该深基坑的支护结构、地下水位以及周边环境进行全面的监测与保护。假如存在有不允许施工沉降以及水平位移的要求之时,比如施工中的地铁车站大厅、地下室等比较重要的设备设施等,应该满足其侧向位移控制的设计要求,对于横向支撑或者锚杆的安装质量也需要进行严格把关。
3.2高层建筑工程中的大面积深基坑开挖时间通常比较长,因此非常容易引起周边山坡的失稳问题,同时许多边坡已经在经过了相当长的时间之后出现突然滑动的问题,和土体结构的抗剪强度随着时间的逐渐衰减的特性有联系,同时再加上周边场区的排水不良,都将有可能对边坡的稳定造成不利影响。除此之外,高层建筑工程深基坑的边缘堆料以及弃土未能故及时地清理,最终均会造成深基坑工程的失稳事故发生。
3.3在高层建筑工程的基坑面积比较大时,对于底板的混凝土还应该采取
分段式并边挖边浇筑,需要坚持并采用分层、分块、均衡以及对称的方式进行挖土作业。它不仅需要避免了因为基坑的暴露期过长、基土容易被浸湿或者曝晒等质量方面的问题,同时还能够解决了比较厚大体积的混凝土在浇注技术方面的困难,对于稳定基坑的作用更加显著,它就等于增加了一道坚实的横撑,从而有效地消除了土体结构隆起的可能性。
3.4在施工过程中需要随时地观察和控制挖土以及地裂之间的关系,在发现了挖土不净或者是挖后隆起的现象时,还需要马上停止挖土作业。假如发现施工现场出现了地裂问题,工作人员可以首先判定其边坡稳定已经达到了极限的平衡状态,因此在这时就应该检查降水是否已经达到了预定的位置,施工中有无地下的承压水以及管涌,该支护桩是否发生了倾斜,支撑是否存在有弯曲等有关的问题。
4结束语
总之,因为工程地质条件和自然环境的不确定性,深基坑开挖的地质情况及其地质勘察的报告可能略有不同,因此有关的施工单位一定要在基坑开挖的过程中,详细根据施工现场的地质条件变化,及时地和施工单位调整以及改进基坑的支护施工方案,保证深基坑的施工安全和后期质量。
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论文作者:温金进
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/7
标签:基坑论文; 深基坑论文; 技术论文; 钢板论文; 拱圈论文; 地下论文; 高层建筑论文; 《基层建设》2017年第24期论文;