芻議高層建筑深基坑的開挖與支護 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘 要：對高層建筑而言，深基坑的開挖與支護具有重要意義，它影響了整個建筑物的穩(wěn)定性和質(zhì)量。本文對高層建筑深基坑的支護性能、基坑開挖穩(wěn)定性等要點進行了深入細致的探討。 關(guān)鍵詞：高層建筑；深基坑；開挖與支護 引 言 隨著城市進程的不斷加快，城市建筑用地逐漸趨于緊迫，因此建筑物增高是必然的趨勢。但是目前經(jīng)常發(fā)生高層建筑坍塌的事故，甚至影響周圍建筑物的安全 ，所以應(yīng)高度關(guān)注作為基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)的深基坑的開挖與支護，使其保質(zhì)保量。 1 高層建筑深基坑開挖與支護的基本要求 1.1 性能要求與結(jié)構(gòu) 高層建筑深基坑的開挖與很多因素有直接聯(lián)系，如地質(zhì)、開挖深度、現(xiàn)場環(huán)境，一般在下列情況下，開挖時要采取支護措施：基坑開挖危及鄰近建筑物的安全；深度較大不具備自然放坡施工條件；地基土質(zhì)松軟，并有地下水或豐盛上層滯水。當具備自然放坡條件時，應(yīng)進行穩(wěn)定性分析確定坡度，為保證土坡的穩(wěn)定性，應(yīng)采取恰當?shù)氖┕し椒ê褪┕こ绦?，需布置地面和坑?nèi)排水系統(tǒng)，防止雨水對土 坡、坑壁沖刷而造成塌方。還應(yīng)加強施工監(jiān)測，以便在出現(xiàn)失穩(wěn)跡象時，及時采取補救措施。圖 1 是幾種常見的支護結(jié)構(gòu)： 1.2 支護結(jié)構(gòu)受力分析 高層建筑一般多建于城市的鬧市區(qū)，施工場地狹窄，鄰近的建筑密集，而地下室埋深多達十多米，邊坡不容許放坡，必須用護坡樁進行支護。按目前土壓力理論計算，護坡樁的鋼筋僅發(fā)揮 1/10 1/5。對于粘性土地基，由于樁和土體水平位移量不同，使樁土之間產(chǎn)生從地面向下延伸的裂縫，裂縫處土壓力為零，從而土壓力和護坡樁彎矩減小，使設(shè)計的鋼筋未能充分發(fā)揮作用。通過試驗研究，采用 考慮土體裂縫的土壓力計算方法，降低土壓力值，由此邊坡彎矩可減少20 40%，大大節(jié)約了投資成本；在樁數(shù)不變的情況下，將單排樁改為雙排樁，則支護結(jié)構(gòu)的整體剛度大，水平位移小，樁的內(nèi)力降低，如能與圈梁結(jié)合為整體剛架支護結(jié)構(gòu)，效果更好。雙排樁的合理樁徑： d=400-600mm，排樁中心距 L=（ 1.5-3.0） d；護坡樁的圓形截面配筋應(yīng)采用等效的矩形截面配筋，使所配筋集中在受拉一側(cè)，以便充分發(fā)揮鋼筋作用，也可節(jié)省鋼筋；對于超過 10m 深的基坑或基坑附近有重要的建筑物或管線時，宜采用錨拉或支護方案，轉(zhuǎn)角處應(yīng)加橫撐，以控 制位移和減小樁體內(nèi)力，適當加大單樁錨桿的承載力則更為經(jīng)濟；重要的深基坑工程或?qū)χёo結(jié)構(gòu)有嚴格位移要求的工程，應(yīng)進行施工監(jiān)測，確保施工安全。 2 高層建筑深基坑開挖與支護工程實例 2.1 工程概況 某市準備在距離河岸僅有 100m 左右擬建一座高層建筑，其結(jié)構(gòu)為地下一層，地上 11號樓為 7 層， 6 號樓為 17層，均為框架結(jié)構(gòu)。設(shè)計 6 號樓采用筏板基礎(chǔ)， 11 號樓采用了樁筏基礎(chǔ)。擬建建筑物場地內(nèi)地勢總體平坦，總體上講場區(qū)地層除表層雜填土以外，其下為第四系沖洪積物，場區(qū)基巖層為紅砂巖層。規(guī)劃范圍內(nèi) 原有建筑已經(jīng)拆除，周邊環(huán)境較為復(fù)雜：北側(cè)面臨某河，僅有 100m 左右的距離；南側(cè)為待開發(fā)地段，現(xiàn)狀為空地，以后將陸續(xù)開發(fā)建筑；東側(cè)面臨有一棟三層建筑，條形淺基礎(chǔ)，距離擬建建筑物有 20 30m 的距離；西側(cè)有多棟三、四層住宅，條形淺基礎(chǔ)，最近處距離基礎(chǔ)邊僅有 10m 左右距離，后面臨近某酒店，四層，基礎(chǔ)為采用天然地基的混凝土條形基礎(chǔ)。基礎(chǔ)土方需要開挖的尺寸和大致標高情況如表 1： 2.2 深基坑的開挖 2.2.1 開挖方案設(shè)計 開挖前要準備好應(yīng)急材料，如沙袋、木樁等，并嚴格按照設(shè)計要求進行 開挖工作，并應(yīng)注意逐層開挖。第一層開挖 2m深，然后挖 1m的排水溝，排 1m的水，挖 1m 的土；再挖 1m的排水溝，再排 1m的水，再挖 1m的土，直至開挖到設(shè)計標高?；娱_挖時將地面附加荷載減到最小，嚴禁在坑邊堆載或通行重載車；開挖下層土?xí)r，保護上層支護的邊坡，不得碰撞排水結(jié)構(gòu)和支護結(jié)構(gòu)。土方開挖以后及時施工支護結(jié)構(gòu)，盡量減少土體變形，保證基坑安全；基坑內(nèi)各區(qū)間臺階先放坡機械開挖，再人工修坡到位；同一層土方開挖施工應(yīng)分層分段跳挖施工，出現(xiàn)緊急情況時便于回填反壓。每次每段開挖長度不大于 8m，并及時檢查現(xiàn)場的排水系統(tǒng)，做 好基坑周圍地表水及基坑內(nèi)積水的排匯和疏導(dǎo)，防止基坑暴露時間過長或被雨水浸泡。 2.2.2 開挖施工工藝和方法 深基坑的開挖施工包括定位放線、土方挖運、驗槽與地基的局部處理等，放線是根據(jù)定位確定的軸線位置劃出基坑開挖邊線?；由峡诔叽绲拇_定應(yīng)滿足支護方案設(shè)計的要求。在第一層土方開挖以后，挖第二層土方以前，仍要進行第二次放線，以此類推，需要放線 4 5 次。本工程的土方采用 W40-C 型挖掘機開挖，自卸汽車運土，人工配合清槽的方法。這種作業(yè)方式可以減輕勞動強度，加快工程進度。嚴格按照支護設(shè)計深度開 挖，并應(yīng)注意逐層開挖，第一層開挖 2m深，然后挖 1m的排水溝，排 1m的水，挖 1m的土；再挖 1m的排水溝，再排 1m的水，再挖 1m 的土，直至開挖到設(shè)計標高?；油练介_挖采用機械開挖和人工清挖相配合，開挖順序按先四周排水溝、后中間挖方區(qū)域、先南后北逐層開挖的原則。基坑開挖機械不得碰撞支護結(jié)構(gòu)、降水系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)，嚴禁碰撞、擠壓、拖動工程樁。 2.3 深基坑的支護 基坑邊坡支護主要是邊坡支護，其土質(zhì)為中粗砂質(zhì)，支護方法也相對簡單，一般可以保證在無水狀態(tài)下進行，先人工修理邊坡，達到平整以后在邊坡上平 排一層實心粘土磚，以保證支護對象處于穩(wěn)定狀態(tài)，避免人員上下施工時不至于將邊坡踩踏下滑。如果邊坡始終處于無水狀態(tài)，簡單支護以后就可以滿足施工的要求。如果有地下水滲出，長時間會引起邊坡變形，再在上面整體做一層 30mm 厚細石混凝土，細石混凝土間隔一定的距離預(yù)留排水孔，以減少滲流水對邊坡土質(zhì)的影響。邊坡支護的具體做法見圖 2。 基坑支護施工工藝和方法： 在基礎(chǔ)開挖完成、上層排水溝排水穩(wěn)定以后，開始進行基坑支護。基坑支護采用人力手推車進行垂直和水平運輸。邊坡襯砌施工以前，為了減少坑壁土體內(nèi)部的積水和 含水量，在護坡處埋設(shè)？準 25塑料排水短管，一般 1 2 根，根據(jù)實際情況可作增減。護壁頂部地面設(shè)置排水溝，溝旁一定范圍的地面要抹水泥砂漿，以利地面排水。為保證施工安全，護壁頂部設(shè)置欄桿，材料可用？準 25mm 鋼筋或？準 48mm鋼管架設(shè)；紅磚護壁水泥砂漿護面工程需與基坑開挖同時進行。為保證坡度滿足設(shè)計要求，保證平整度，在靠近設(shè)計邊坡附近，應(yīng)停止使用大型機械開挖，采用人工挖鏟，以免擾動邊坡土體。對個別可能發(fā)生局部垮塌的部位，根據(jù)情況可用砌磚保護或立?，F(xiàn)澆混凝土保護。為保證排除坑壁土體中的集水或滲透水，布置？準 25mm 塑料排水短管，伸入土體0.1 0.5m 左右，縱橫間距一般為 2 3m，個別部位可以增設(shè)排水管。坡頂一樣也要布置排水溝，并在地面一定范圍內(nèi)抹水泥砂漿。安全欄桿設(shè)置位置距坡頂邊緣的距離應(yīng)在 0.5 1m左右，以免欄桿受力后引起坡頂垮塌。 3 深基坑工程中應(yīng)引起重視的幾點意見和建議 根據(jù)以上分析，并結(jié)合筆者自身的認識和工作經(jīng)驗，對高層建筑深基坑的開挖與支護中容易出現(xiàn)并應(yīng)引起重視的幾個問題，談?wù)勛约旱恼J識，并提出幾點建議： 3.1 地下水控制 在所有影響因素中，地下水控制是深基坑工程 的難點。由于土質(zhì)和地下水位的條件不同，深基坑開挖的施工方法也不相同，有時在沒有地下水的情況下，基坑可輕易挖到5m甚至更深，但地下水位較高時，特別是砂土式粉土，挖到3m，也可能發(fā)生塌方，地下水在土體的滲流，會造成基坑坡面及坑底會發(fā)生流砂和管涌等現(xiàn)象，惡化施工作業(yè)條件，甚至造成基坑坍塌的重大事故。地下水控制方法有降水、截水和回灌等幾種形式。 3.2 地質(zhì)勘察 對勘察單位而言，勘察結(jié)果直接關(guān)系到基坑的安危及成本，同時也是深基坑設(shè)計的依據(jù)，應(yīng)引起高度重視。而在勘探過程中，勘探孔尤其重要。由于一般 鉆孔較稀，故可能存在一個鉆孔代表較大范圍的情況，所以每一層位均應(yīng)嚴格按規(guī)范劃分清晰，尤其是不良地質(zhì)因素，在允許的有條件的情況下，勘探孔應(yīng)涉及坑外錨索或土釘可能延長到的范圍。 3.3 土體加固 地質(zhì)環(huán)境對深基坑的開挖與支護也有很大的影響，基坑及周圍地層的土體要進行加固；在軟弱土層，如在沿海城市地區(qū)，只有擋土圍護的基坑在開挖時，仍然會使周圍土層產(chǎn)生一定的變形，這些變形對周圍環(huán)境產(chǎn)生了不利影響，基坑底有承壓水存在，坑底若被承壓水頂破而發(fā)生涌砂，降起，基坑就相當危險，在地下水位以下的松砂礫或滲透 性較大的地層中，會發(fā)生固擋土結(jié)構(gòu)縫隙滲漏，因此應(yīng)進行加固。 4 結(jié)束語 在高層建筑工程中，深基坑的開挖與支護是非常重要的組成部分，對整個工程的造價、工期、質(zhì)量都有十分重要的影響?，F(xiàn)階段深基坑倒塌事故時有發(fā)生，對工程造成極大的危害，因此，要不斷加強對高層建筑深基坑的開挖與支護的研究，提高技術(shù)水平，促進我國建筑行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。 參考文獻 1焦?jié)刹?，李艷 .淺談對高層建筑基坑問題的防治 J.建材發(fā)展導(dǎo)向， 2012（ 18） . 2朱慶 .淺析高層建筑深基坑支 護施工技術(shù) J.科技促進發(fā)展， 2010（ 12） . 3張吾渝，李積珍，馬艷霞 .高層建筑土釘墻和排樁基坑支護的設(shè)計和工程應(yīng)用 J.青海大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2011（ 03） . 作者簡介：夏于忠（ 1978-），男，貴州遵義人，本科，工程師，主要從事建筑工程施工管理工作。 文檔資料：芻議高層建筑深基坑的開挖與支護 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :項目現(xiàn)場管理問題淺析 探究施工前期與過程中的工程造價管理 淺析發(fā)揮員工凝聚力的對策與措施 監(jiān)理工程師對建筑鋼筋分項工程的質(zhì)量控制 淺析工程造價管理所存在的問題 錦州地區(qū)建筑工程質(zhì)量管理問題分析及對策 建筑工程項目集成管理研究 市政工程質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因及對策 談建筑工程成本管控及優(yōu)化策略 論提高工程預(yù)結(jié)算的編制質(zhì)量 探析高層建筑大體積混凝土施工中的問題及解決措施 解析