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高层建筑深基坑支护相关问题探讨

发布时间:2013-11-29   |  所属分类:建筑设计:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

  摘要:随着高层及超高层建筑的大量涌现,深基坑工程越来越多。任何建筑工程都必须有一个好的基础,对大型高层、超高层建筑来讲,这点尤为重要。于是深基坑的施工安全技术的重要性日益凸显。深基坑支护所带来的安全问题成为人们关注的重点。文章主要分析了深基坑工程的特点、深基坑支护方案设计、深基坑支护工程的施工以及深基坑支护的信息化管理。

  关键词:高层建筑,深基坑,支护,问题

  随着社会的快速发展,高层建筑不断增多,高层建筑地下室的设计必不可少有的地下建筑深至有三、四层开挖深度达十多米。深基坑的安全是建立在有高深的设计和施工技术的基础上,其中支护体系的设计方案水平和施工技术能力是影响深基坑的安全性的主要因素。在深基坑的研究这方面,科研人员和施工人员要越来越重视对深基坑支护体系的研究。深基坑支护的施工越来越多,也引起了人们的普遍关注。设计参数众多,地质因素影响巨大,设计工作难度大。再加上为了节省投资、降低成本,许多施工单位忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性,导致了深基坑支护的安全问题。

  1深基坑工程的特点

  第一,深基坑工程和支护是临时工程,临时结构的安全储备要求可小一些,由于工程技术复杂,涉及范围广,因此,风险性大,事故频繁。因此,应加强对深基坑施工的监测。

  第二,有时深基坑的支护结构是地下永久结构的一部分,直接影响到上部结构,因此,必须保证深基坑工程的质量,进而保证整幢建筑物的工程质量。第四,基坑工程不仅需要岩土工程的知识,也需要结构工程的知识,这就对深基坑支护设计师提出了很高的要求。第五,基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定和变形有较大影响,在基坑支护体系设计中要注意基坑工程的空间效应。

  第三,在工程地质和水文地质条件不同的地基中,基坑工程差异性很大,深基坑工程不仅要考虑当地的工程地质条件和水文地质条件,还要考虑与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件。

  2 深基坑支护方案设计

  设计方案是否合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素。在我国,深基坑的出现较晚,但设计参数众多,再加上地质因素影响众多,使设计工作的难度加大。据有关资料统计,由于设计原因造成的事故占总数的43%。深基坑方案设计人员应具有较强力学知识和地基与基础等多学科的知识,在进行施工设计的时候要结合地的水文地质状况和特点,建筑及周围环境特点进行设计。支护方案的选取,需要熟悉各种支护方式的特点及适用范围。

  第一,钢板桩的施工可能会引起相邻地基的变形和产生噪声振动,对周围环境影响很大,因此,在人口密集、建筑密度大的地区一般不建议采用此种方法施工。同时,施工结束后,钢板桩拔出时对周围地基土和地表土均有影响,这也是施工必须考虑的重要方面。

  第二,土钉墙施工快捷简便,经济可靠,对场地土层的适用性较强,结构轻巧、柔性大,有良好的抗震性能和延性。对基坑周围环境安全等级要求高,土坡变形度高,基坑周围上下水道有漏水可能的,不宜采用土钉墙方法支护。因此,土钉墙只适用于地下水位以上的粉土、黏性土与无黏土,不能用于淤泥质土、饱和软土。同时,土钉墙支护如果作为永久性结构,需要专门考虑锈蚀等耐久性问题。

  第三,悬臂桩或连续墙结构支护适用于基坑周围不具备放坡条件及设置水泥土挡墙,周围无重要建筑物及管线、开挖深度不大时。当变形较大可设置双排桩。

  第四,当基坑周围场地狭小,基坑开挖深度较大,或基坑紧邻已建成建筑物、交通干道、重要管线,通常均选用支撑或锚杆排桩、连续墙结构支护。在软土地区及基坑四周无地下空间设置锚杆,不宜采用锚杆式排桩或连续墙结构。

  第五,放坡开挖是最简单的基坑开挖方法,技术要求不高,施工难度较低,适用于地下水少、基坑土质条件较好的场地。但是此种方法开挖量增大,需要较大的工作空间。第六,水泥土墙支护结构具有施工简单、效果好的特点,兼有止水作用,一般适用于开挖深度小于7m的基坑,对于周围环境保护要求较高的工程尤应谨慎。

  3 深基坑支护工程的施工及注意事项

  深基坑工程是一项复杂的系统工程,包括挖土、挡土、围护、防水等环节,任何一个环节的失误都有可能导致施工失败。首先施工单位要严格按照施工方案进行施工。对各施工要点要制定具体措施。在施工前应对方案进行认真审核,与设计人员沟通,理解设计意图。第二,施工前先清除基坑边堆土等荷载,防止由于荷载过大引起基坑坍塌等事故的发生。第三,基坑开挖必须分层进行,从上到下逐层进行开挖,开挖过程要与支撑架设同步施工,严禁超挖和掏底开挖。开挖段的长度必须根据基坑深度和坡度合理确定,不宜过长。

  基坑支护设计与施工要综合考虑工程地质与水文条件、基础类型、基坑开挖深度、基坑周边荷载、、支护结构使用期限、周边环境、施工季节等因素。基坑支护施工控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制、防止基坑隆起、管涌与流砂等险情,并要根据地质、环境因素的变化适时调整支护方案。在进行深基坑支护的设计和施工时应注意以下几个方面:

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