论文部分内容阅读
【摘 要】 随着建筑的层数越来越高,地下室也越来越多,导致基坑也是越来越深。但是就目前的技术条件下,深基坑工程施工已成为高层建筑项目施工中质量问题最为集中的施工环节之一。所以这一问题将是建筑施工人员的一大挑战。本文从深基坑的施工特点出发,提出施工中的注意事项及其优化措施。
【关键词】 高层建筑;深基坑施工;注意要点;优化措施
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。在深基坑总量不断增加,深基坑工程施工质量要求不断严格与系统的背景作用之下,高层建筑深基坑施工可能受到各方因素的影响,致使高层建筑整体结构标准规范无法得到可靠性保障。本文依据这一实际情况,以高层建筑深基坑施工为研究对象,从高层建筑深基坑施工特点分析以及高层建筑深基坑施工注意事項分析这两个方面入手,对其进行了较为详细的分析与阐述,并据此论证了深基坑施工在高层建筑项目整体施工中所占据的重要地位。
1 深基坑施工的特点
基坑工程包括维护体系设计施工和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对围护体系是否成功产生重要的影响。不合理的土方开挖方式,步骤和速度可能导致主体结构桩基变位。
深基坑发展的历史及其特点随着城市建设中高层、超高层建筑的大量涌现和城市地下空间的充分利用,深基坑工程越来越多。由于周围密集的建筑物、复杂的地下设施,使得深基坑放坡开挖不再能满足现代城市建设的需要,因此,深基坑开挖与支护引起了广泛重视。深基坑工程具有以下特点:
(1)建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展
(2)基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度
(3)在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁
(4)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
(5)在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响,增加协调工作的难度
(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
2 深基坑施工中注意要点
2.1 施工前应对工程的地质勘察报告认真分析研究,根据挖土深度范围内不同土质的物理性能和地下水位情况(特别是丰水期的水位情况),选择相应的土方开挖、支护结构及降水方案。根据所制定的施工方案,对全体施工人员作详细的安全与技术交底工作。
2.2 基坑开挖前,通过降水提高坑内土体的水平抗力,减少基坑的变形量。施工降水不宜过快,降水过程中应加强周边建筑物、地下管线和地表沉降的监测,同时在坑外地面设回灌井,必要时应采取回灌措施,确保周边建筑物安全。在基坑开挖施工中,发现监控数据接近或超过警戒值时,应立即分析原因,准确地找出施工过程中存在的问题及时调整施工步骤,采取相应的对策,便能有效控制基坑变形,确保基坑安全。
2.3 为防止边坡失稳,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。
2.4 基坑开挖分层进行,从上到下逐层进行开挖,严禁超挖和掏底开挖,同时开挖过程要与支撑架设同步施工。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。当基坑挖至设计标高后,必须马上浇筑垫层混凝土,进一步减小基坑变形值。底板混凝土必须在5 d~7 d内完成,相应结构层施工及时跟上,以建立永久的受力平衡体系,从根本上控制住基坑变形。
2.5 在采用拱圈墙方案时,拱墙本身可采用水平分缝及垂直分缝的逆作拱墙方法施工,拱脚稳定性很重要,设计施工应予重视,挖土时应维持拱圈荷载对称,受力均衡。
2.6 高层建筑深基坑施工支护形式的选取分析:支护形式的合理选取是确保整个高层建筑深基坑施工质量及应用优势得以稳定实现的关键所在。在当前技术条件下,高层建筑深基坑施工作业所涉及到的支护形式主要可以分为以下几种类型,需要相关工作人员参照高层建筑项目深基坑施工实际情况进行合理选取与应用,从而确保整个施工作业的质量性与安全性。
3 坑基坑施工的优化措施
3.1 根据基坑工程设计所选定的主要施工参数,按坑规模、几何尺寸、支撑形式、开挖深度和地基加固条牛,提出详细的可操作的开挖与支撑的施工程序及施工参数按分层、分步、对称、平衡的原则制定开挖与支撑的施工工序和施工参数。最主要的施工参数是分层开挖的层数、每层开挖深度,以及每层开挖中基坑挡墙被动区土体开挖后、挡墙未支撑前的暴露时间和暴露的宽度及高度。大面积不规则形状的高层建筑深基坑中,基坑挡墙被动区土体在基坑中间部分地层先开挖的过程中,被保留成支承挡的土堤,此土堤断面尺寸按其能抵住挡墙的要求而定,为主要设计参数。
3.2 严格按选定的施工程序和施工参数施工,就使复杂多变的施工因素变为较明确而有规律性的施工因素,其引发的时空效应也能较符合设计预期的要求。各种形式的基坑均优先考虑以井点降水法改善土性,减小土的流变变形。
3.3 悬臂桩支护形式选择,此种支护结构形式最显著的特点在于对基坑深度要求不大。一般情况下,适用于基坑施工深度参数在 5m~6m 范围内,且深基坑施工区域距离周边建筑项目直线距离在 1 倍及 1 倍基坑深度参数以上的深基坑施工。在实际应用过程中,此类型支护形式的应用工艺相对而言必要复杂,整个深基坑施工周期比较长且运行维护成本较高,实践应用存在一定的局限性;
3.4 复合土钉墙支护形式选择,应用各类超前支护装置(包括水泥搅拌桩装置在内)构成防渗帷幕系统,以此种方式解决土体自立性特征与土体之间的粘结性问题。一般情况下,此种支护形式适用于基坑深度参数在 5m~10m 范围之内且深基坑施工区域距离周边建筑项目直线距离在 1 倍及 1 倍基坑深度参数以上的深基坑施工。特别值得注意的一点在于:此种支护结构形式对于变形控制优势比较显著,工期较短,工艺方法操作性高,且运行维护成本较低;
3.5 喷锚网支护形式选择,喷锚网支护形式是指由喷射混凝土、锚杆以及钢筋网相组合,共同进行联合支护的一种特殊性支护形式。此种支护形式在不良地质条件深基坑施工中有着极为广泛的应用价值。更为关键的一点在于:此种支护施工过程当中所涉及到的施工机械器具比较简便,且操作可控性显著,施工作业相对施工区域周边建筑物整体结构的影响也比较小,应用深度较广。
结束语
伴随着现代科技的蓬勃发展和社会经济现代化建设进程日益完善,未来的深基坑工程一定会越来越多,深度也会进一步加深,工程建设者均应该珍惜每一次实践的机会,尽力对设计施工工作做全面细致的分析总结,在做好数据、资料整理积累的同时,提出问题,解释问题,解决问题,争取有所创新,有所突破。为深基坑施工做好准备工作。
参考文献
[1] 蔡群《深基坑施工浅析》[J] 江苏建筑 2008(3).
[2] 王朱康《关于深基坑施工技术的探讨》[J] 四川建材 2009(6).
[3] 邹小明 杨仁文《深基坑工程存在的问题分析》[J] 山西建筑2010(8).
[4] 丁勇春、戴斌、王建华等:《某邻近地铁隧道深基坑施工监测分析》,《 北 京 工 业 大 学 学 报》,2008.34.(05).492-497.
[5] 熊孝波、桂国庆、郑明新等:《基于免疫 RBF 神经网络的深基坑施工变形预测》,《岩土力学》,2008.29.(Z1).598-602.
[6] 郑艳、麻凤海、金鑫等:《地铁车站深基坑施工中的变形监测研究》,《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》,2012.(02).149-154.
【关键词】 高层建筑;深基坑施工;注意要点;优化措施
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。在深基坑总量不断增加,深基坑工程施工质量要求不断严格与系统的背景作用之下,高层建筑深基坑施工可能受到各方因素的影响,致使高层建筑整体结构标准规范无法得到可靠性保障。本文依据这一实际情况,以高层建筑深基坑施工为研究对象,从高层建筑深基坑施工特点分析以及高层建筑深基坑施工注意事項分析这两个方面入手,对其进行了较为详细的分析与阐述,并据此论证了深基坑施工在高层建筑项目整体施工中所占据的重要地位。
1 深基坑施工的特点
基坑工程包括维护体系设计施工和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对围护体系是否成功产生重要的影响。不合理的土方开挖方式,步骤和速度可能导致主体结构桩基变位。
深基坑发展的历史及其特点随着城市建设中高层、超高层建筑的大量涌现和城市地下空间的充分利用,深基坑工程越来越多。由于周围密集的建筑物、复杂的地下设施,使得深基坑放坡开挖不再能满足现代城市建设的需要,因此,深基坑开挖与支护引起了广泛重视。深基坑工程具有以下特点:
(1)建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展
(2)基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度
(3)在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁
(4)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
(5)在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响,增加协调工作的难度
(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
2 深基坑施工中注意要点
2.1 施工前应对工程的地质勘察报告认真分析研究,根据挖土深度范围内不同土质的物理性能和地下水位情况(特别是丰水期的水位情况),选择相应的土方开挖、支护结构及降水方案。根据所制定的施工方案,对全体施工人员作详细的安全与技术交底工作。
2.2 基坑开挖前,通过降水提高坑内土体的水平抗力,减少基坑的变形量。施工降水不宜过快,降水过程中应加强周边建筑物、地下管线和地表沉降的监测,同时在坑外地面设回灌井,必要时应采取回灌措施,确保周边建筑物安全。在基坑开挖施工中,发现监控数据接近或超过警戒值时,应立即分析原因,准确地找出施工过程中存在的问题及时调整施工步骤,采取相应的对策,便能有效控制基坑变形,确保基坑安全。
2.3 为防止边坡失稳,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。
2.4 基坑开挖分层进行,从上到下逐层进行开挖,严禁超挖和掏底开挖,同时开挖过程要与支撑架设同步施工。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。当基坑挖至设计标高后,必须马上浇筑垫层混凝土,进一步减小基坑变形值。底板混凝土必须在5 d~7 d内完成,相应结构层施工及时跟上,以建立永久的受力平衡体系,从根本上控制住基坑变形。
2.5 在采用拱圈墙方案时,拱墙本身可采用水平分缝及垂直分缝的逆作拱墙方法施工,拱脚稳定性很重要,设计施工应予重视,挖土时应维持拱圈荷载对称,受力均衡。
2.6 高层建筑深基坑施工支护形式的选取分析:支护形式的合理选取是确保整个高层建筑深基坑施工质量及应用优势得以稳定实现的关键所在。在当前技术条件下,高层建筑深基坑施工作业所涉及到的支护形式主要可以分为以下几种类型,需要相关工作人员参照高层建筑项目深基坑施工实际情况进行合理选取与应用,从而确保整个施工作业的质量性与安全性。
3 坑基坑施工的优化措施
3.1 根据基坑工程设计所选定的主要施工参数,按坑规模、几何尺寸、支撑形式、开挖深度和地基加固条牛,提出详细的可操作的开挖与支撑的施工程序及施工参数按分层、分步、对称、平衡的原则制定开挖与支撑的施工工序和施工参数。最主要的施工参数是分层开挖的层数、每层开挖深度,以及每层开挖中基坑挡墙被动区土体开挖后、挡墙未支撑前的暴露时间和暴露的宽度及高度。大面积不规则形状的高层建筑深基坑中,基坑挡墙被动区土体在基坑中间部分地层先开挖的过程中,被保留成支承挡的土堤,此土堤断面尺寸按其能抵住挡墙的要求而定,为主要设计参数。
3.2 严格按选定的施工程序和施工参数施工,就使复杂多变的施工因素变为较明确而有规律性的施工因素,其引发的时空效应也能较符合设计预期的要求。各种形式的基坑均优先考虑以井点降水法改善土性,减小土的流变变形。
3.3 悬臂桩支护形式选择,此种支护结构形式最显著的特点在于对基坑深度要求不大。一般情况下,适用于基坑施工深度参数在 5m~6m 范围内,且深基坑施工区域距离周边建筑项目直线距离在 1 倍及 1 倍基坑深度参数以上的深基坑施工。在实际应用过程中,此类型支护形式的应用工艺相对而言必要复杂,整个深基坑施工周期比较长且运行维护成本较高,实践应用存在一定的局限性;
3.4 复合土钉墙支护形式选择,应用各类超前支护装置(包括水泥搅拌桩装置在内)构成防渗帷幕系统,以此种方式解决土体自立性特征与土体之间的粘结性问题。一般情况下,此种支护形式适用于基坑深度参数在 5m~10m 范围之内且深基坑施工区域距离周边建筑项目直线距离在 1 倍及 1 倍基坑深度参数以上的深基坑施工。特别值得注意的一点在于:此种支护结构形式对于变形控制优势比较显著,工期较短,工艺方法操作性高,且运行维护成本较低;
3.5 喷锚网支护形式选择,喷锚网支护形式是指由喷射混凝土、锚杆以及钢筋网相组合,共同进行联合支护的一种特殊性支护形式。此种支护形式在不良地质条件深基坑施工中有着极为广泛的应用价值。更为关键的一点在于:此种支护施工过程当中所涉及到的施工机械器具比较简便,且操作可控性显著,施工作业相对施工区域周边建筑物整体结构的影响也比较小,应用深度较广。
结束语
伴随着现代科技的蓬勃发展和社会经济现代化建设进程日益完善,未来的深基坑工程一定会越来越多,深度也会进一步加深,工程建设者均应该珍惜每一次实践的机会,尽力对设计施工工作做全面细致的分析总结,在做好数据、资料整理积累的同时,提出问题,解释问题,解决问题,争取有所创新,有所突破。为深基坑施工做好准备工作。
参考文献
[1] 蔡群《深基坑施工浅析》[J] 江苏建筑 2008(3).
[2] 王朱康《关于深基坑施工技术的探讨》[J] 四川建材 2009(6).
[3] 邹小明 杨仁文《深基坑工程存在的问题分析》[J] 山西建筑2010(8).
[4] 丁勇春、戴斌、王建华等:《某邻近地铁隧道深基坑施工监测分析》,《 北 京 工 业 大 学 学 报》,2008.34.(05).492-497.
[5] 熊孝波、桂国庆、郑明新等:《基于免疫 RBF 神经网络的深基坑施工变形预测》,《岩土力学》,2008.29.(Z1).598-602.
[6] 郑艳、麻凤海、金鑫等:《地铁车站深基坑施工中的变形监测研究》,《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》,2012.(02).149-154.