高层建筑深基坑施工技术论文

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高层建筑深基坑施工技术论文
摘要:随着改革开放的发展,城市建设了大批的高层和超高层建
筑。开发商为提高建筑用地率,加之国家有关规范,对基础埋置深度
和人防工程的要求,多层建筑地下室的设计必不可少。于是,地下建
筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。但由于深基坑支护
为临时建筑,不在建筑主体施工的范围内,为节省投资、降低成本及
加快进度,业主、施工单位往往只强调基坑支护施工的临时性,而忽
略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性。
引言:深基坑工程是建设工程施工中内容丰富且富有变化的领域
是高层建筑工程施工中最为复杂的技术领域之一。它不仅要保证施工
过程中的稳定,而且要严格限制周边的地层位移以确保环境安全。因
此,深基坑工程设计与施工必须要引起高度重视。
1.高层建筑工程深基坑工程施工的特点
合理的、综合性强的高层建筑工程深基坑工程具有复杂性,并且
对于基坑支护、开挖、降水,并进行相应的设计、施工和检测等工作
是必不可少的,其工程施工特点如下几个方面:
(1)趋向高层化,基坑深度应加大。(2)节约土地、提高用地
率,房屋建筑向高层化。(3)基坑开挖面积大,长宽度的估量与实施
给支撑系统带来难度大。(4)周围环境影响大高层、超高层建筑一般
集中在交通密集、建筑物众多、比较繁华的地带。
(5)软弱土层,基坑开挖导致位移和沉降,对周围建筑物、市
政设施和地下管线产生严重威胁。(6)支护型式的多样性。迄今为止,
支护型式已经发展到数十种。(7)深基坑施工工期长、场地狭窄,降
雨、重物堆放等对基坑稳定性不利。(8)相邻场地施工,打桩、降水、
挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响,增加施工难度。(9)随
机性与风险性,深基坑工程一般施工周期较长,期间会遇到降雪、降
雨、振动等不可预料的状况,其随机性大,事故往往发生突然。一般
施工单位也不愿意投入较多资金,其安全储备不充分,风险性与不安
全系数较高。(10)区域性强,各地质条件不同,地下岩土的性质复
杂、不均匀,千变万化,在深基坑开挖的时候,要具体情况具体分析,
因地制宜。
2、深基坑支护的技术要求
考虑方便施工.经济合理。深基坑支护的基本要求是:技术先进,
结构简单,受力可靠,确保基坑围护体系能起到挡土作用,使基坑四
周边坡保持稳定;确保基坑四周相邻建(构)筑物,地下管线.道路
等的安全,在基坑土方开挖及地下工程施工期问,不因土体的变形.
沉陷.坍塌或位移而受到危害:通过排水.降水.截水等措施,使基础
施工在地下水位以上进行:经济上合理,保护环境,保证施工安全。
施工临测内容:地下水位.邻近建筑物和道路的水平位移.支护结
构水.严位移及坡顶沉降,预应力锚杆的预应力临测。在支护施工阶
段,要每天监测1次,在完成坑开挖,变形趋于稳定的情况下,可适
当减少峪测次数,直到支护退出工作为止。在施工开挖过程中,基坑
顶部的侧向位移与当时的开挖深度之此,如超过2%一5%数值时,应密
切地强观察并及时对支护采取加固措施。
3.施工阶段的控制要点
施工阶段是项目实施的关键阶段,工程师应根据地质勘探资料和
当地水文气候条件,结合当地深基坑工程施工的经验和条件,确定工
程的关键项目,要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核,并
强调要制定突发事件的应急预案。
3.1.深基坑施工
深基坑施工包括挖土、挡土、围护、防水等环节,是一项复杂的
系统工程,任何一个环节的失误都有可能导致施工失败,甚至造成事
故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的
技术规范组织施工,对各施工要点要制定具体措施,并加强过程控制。
例如,确定土方开挖方案时,应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录
像,对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析。
对特殊地质需精心组织施工,膨胀土地区不宜在雨季开挖,软土地区
分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快,极易改
变土体原来的平衡状态,降低土体的抗剪强度,可导致土体快速滑移,
这样不利工程监控,易造成坍塌事故。
3.2深基坑止水效果的控制
在地下水位较高的地区,地下水对深基坑工程施工带来的危险程
度是相当高的。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水
及基坑周围的渗漏管道水。由于水的来源复杂,枯水期和丰水期水位
变化的影响,在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水
三个方面考虑,根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水
的成因。了解深基坑周围环境,对周边建筑基坑,宜采用以堵为主,
抽水为辅,否则会导致基坑周围土体与水体的流失,使建筑物不均匀
沉陷。甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大了处理难度,延了工期,
反之,以降水为主。
止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施,其施
工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和
压力注浆法等。采用浆喷深层搅拌法进行止水帷幕止水施工时,如果
止水帷幕的搅拌桩成桩质量不好,深基坑开挖后会出现渗水较多的现
象。若此时再采用灌浆的方法进行处理,则延误工期、增加造价。
4.基坑支护监测
鉴于现阶段深基坑支护工程的理论和技术与实际施工之间存在
一定的差异,同时本基坑由于地质条件复杂多变,基坑支护施工适宜
采取变形监测,以确保基坑支护的安全。
本基坑支护施工中采取的监测点的布置范围为基坑边坡开挖的
影响区域,按略大于二倍的基坑深度考虑,同时考虑到监测对象的特
定情况(重要性、距离远近、构造情况和基础形式等)。本基坑边坡
周边每20~25m、基坑阳角应设立一个沉降、位移监测点,为利于工
程施工完毕后分清路面破损形成的过程和责任,必须在工程正式开工
前对路面现状进行详细调查,并对道路的现状(材质、平整度、表面
特征、破损及开裂)情况进行拍照、描述归档,以便于今后的对比分
析,并定期跟踪巡视视察,若出现较大变化时及时将情况上报有关各
方。在上述的基础上应选择部分危害性较大和本工程的影响较大的点
采取石膏膜设点,进行定期跟踪观察,并进行专门的描述和拍照等。
分期分阶段将监测情况记录汇报有关各方。此类监测点的设置将在详
细调查现状的基础综合确定,同时对在施工间出现的开裂,尤其注意
监测,并及时将情况上报有关单位。
5、结束语
随着改革开放的发展,城市建设了大批的高层和超高层建筑。开
发商为提高建筑用地率,加之国家有关规范,对基础埋置深度和人防
工程的要求,多层建筑地下室的设计必不可少。于是,地下建筑开挖
时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。但由于深基坑支护为临时
建筑,不在建筑主体施工的范围内,为节省投资、降低成本及加快进
度,业主、施工单位往往只强调基坑支护施工的临时性,而忽略了基
坑支护施工的重要性、复杂性及风险性。认为只要基础工程完成时,
基坑支护未垮掉便解决问题,有的施工单位甚至认为挖一个大坑,简
单地处理一下坑壁即可,致使深基坑施工时安全质量事故时有发生,
不仅延误了工期,还造成了巨大的经济损失。
参考文献
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