论文部分内容阅读
摘要：随着我国经济的快速发展，人们的生活水平普遍提高，建筑行业的发展速度也越来越快。在现代建筑施工过程中出现了各种先进的施工材料和施工技术，为现代建筑工程的施工创造了有利的条件。在我国城市化不断发展的过程中，大量外来务工人员涌入城市，城市的人口密度不断增加，给城市的空间带来了巨大的压力。为了缓解城市人口膨胀的压力，现代建筑施工中通常会附加地下室工程，而在地下室工程施工过程中一般都会用到深基坑支护技术。在我国城市建筑高层化的发展的情况下，深基坑支护技术在建筑工程中的运用也越来越普遍。本文结合具体工程实例，对深基坑支护技术在高层建筑中的应用进行了研究，以此促进深基坑支护施工技术的发展。
关键词：高层建筑、深基坑支护、施工、技术
中图分类号：TU208文献标识码： A
一、前言
深基坑支护施工技术是最近十几年内才逐渐兴起的一门新的实践工程，在当今的社会上，城市建筑越来越高，建筑空间越来越小，深基坑支护施工技术随之得到了很广泛的应用。而且为了能够充分的利用国土资源，一些城市建设中的地下空间也受到了开发商的青睐，有了一个很大的发展趋势。深基坑支护技术因为参与者众多，地质状况不明确等因素的影响，使得设计工作的难度加大。古人就已经告诉我们基础的和重要性，尤其是对于那些高达几百米的超高层的建筑群。高层建筑的基坑往往开挖的深度超过五米，对于这些深基坑的施工安全也得到了人们足够的重视。基坑支护的目的主要是保证在施工的过程中工程和周边的地质环境不会产生变形，如今的深坑支护已经朝着更深更大的方向发展。
二、高层建筑深基坑支护技术的概述
1、高层建筑深基坑支护技术的产生背景
目前,我国城市化进程加速,城市进入高速发展和扩张时期,土地资源的紧缺和不可再生性等特点导致了城市中高层建筑的数量不断增多。高层建筑安全和稳定的根本就是深基坑工程高层建筑高度越来越高启重越来越大基坑的深度也会越来越深加何确保基坑的稳定成为一项重要且迫切的问题需要建筑行业加以解决。因此高层建筑深基坑支护技术应运而生,并成为建设单位和队伍必须掌握的一项技术。
2、高层建筑深基坑支护技术的发展趋势
一是传统干式喷射混凝土加固技术将会被湿式加固方式所取代，这会提高加固的强度和缩短加固的时间。二是从外撑固定型支护转向内撑型支护,有利于控制支护空间。三是防渗墙技术被引入支护施工,以搅拌桩、灌注桩、锚杆为主体的防渗墙将会逐步取代传统的支护结构起到加固和防渗两项基本功能。四是侧向变形控制技术应用于深基坑支护过程之中在避免侧向变形和侧向压力破坏的基础上实现对高层建筑深基坑的支护作用。
三、工程实例
本文研究的高层建筑深基坑支护的案例在某市中心区的大厦，它的基坑周长约为340.5米，面积约为7673平方米，地下4层，深19米，周围环境和地质条件均比较复杂，基坑安全等级为一级。对于它的基坑支护就是采用旋挖（冲孔）支护桩与三道钢筋混凝土支撑的深基坑支护形式。这一工程设计得非常明确，计划和分工非常详细，对每一个人所负责的事务都有明确地说明，虽然看起来计划书非常的冗长，但是在经过仔细阅读后发现，其中的每一部分都有自己的作用。工程工期历时 360天，最终取得了良好的效果，其深基坑平面设计图如图1。
图1 某市中心区大厦深基坑支护平面设计图
四、高层建筑深基坑支护施工技术
对于高层建筑而言，地基是否扎实关系着日后建筑建成后建筑主体是否稳定，所以，这对基坑的施工提出了很高的要求。对于保证高层建筑地基质量而言，深基坑支护技术就是其中必不可少的一段工序，下面就着重介绍一下深基坑支护技术的细节：
1、支护桩施工
支护桩是深基坑支护工程当中主要承载外力的部分，所以对支护桩的施工尤为重要。支护桩一般情况下分为人工挖孔桩和钢筋混凝土护臂两个部分。举例来说，对于灌注桩而言，需要使用吊桶的手法对灌注桩进行桩孔的挖掘施工，在全部的施工过程当中一定要对安装钢筋笼、灌注混凝土以及成孔等必备工序进行严格的质量控制，这一部分如果出现质量问题则会直接导致整个基坑支护工程失去原本的意义，甚至影响建筑主体的建设。
2、土方开挖
土方开挖指的是将建筑的基坑开挖出来的过程。在进行土方开挖工作的过程当中，要及时将挖掘机挖出的土方运离施工现场，并且要将清理工作穿插在整个土方运输的工作当中，使施工尽量减小对周围环境的影响。在整个开挖过程当中，一旦发现异常现象，例如挖到异物或者不慎挖断地下管线或电缆线路，要马上停工并及时交由相关专业人员进行处理，带处理完成后再继续进行施工。
3、排桩加环撑
排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。在实际运用时，可以配合环形支护来完成对高层建筑的深基坑支护（如图2）。在进行支撑时，可以先用钢筋混凝土钻孔灌注桩和挖孔桩以及工字钢桩或 H型钢桩进行规则排布，再以此为基础来建造合理的地下层级，整个支护结构在中间形成一个圆形结构，确保支护结构的稳定性。
图 2 排桩加环撑
4、基坑支护监测
在整个深基坑支护的过程当中，一定要对其进行严格的监测，这种监测能使施工方对于施工情况有完成的了解，方便以后施工工作的进展。在监测当中，一定要对几个重点指标例如结构的完整性、强度、变形及位移情况等进行重点监测，一般情况下，在开始进行基坑开挖工作之后，每两三天就要对整个施工现场进行一次监测，如果在监测当中发现问题，那么在解决问题的同时，监测的频率也要适当地加快，甚至每一天都要进行一次监测，这样才能确保基坑工程的准确无误。
在本项目中，环撑沉降、水平位移监测点6个；支护桩桩身测斜管160 米，支护桩顶沉降、水平位移监测点 17 个；道路沉降点 17 个；地下水位监测点 8 个，支撑应力 228 个；支撑立柱沉降监测点7 个；地下管线沉降监测点18个（如图3）。
图 3 基坑监测平面图
五、高层建筑深基坑支护工程实施的注意事项
由于现在高层建筑深基坑支护在技术上还存在着不足之处，所以在进行高层建筑深基坑支护施工的時候要着重考虑以下事项。现阶段我国还没有对于深基坑支护设计的精准算法，对于高层建筑的设计规模已没有统一的严格规定，所以作为工程的设计人员就要意识到建筑工程设计当中传统的设计观念已经不能够在当代建筑中很好地应用。这就要求工程的设计师摒弃固有的设计理念，根据实际情况建立全新实用的设计理论，来更好地适应当前新型的高层建筑深基坑支护施工建设。
为了保证工程设计师设计的施工方案得到准确的应用，这就要求我们在设计施工方案之前要进行大量反复的实验研究。但是目前我国对于深基坑支护技术的工程设计研究型的试验没有一套完整的体系，所以在进行对高层建筑的深基坑支护施工的时候，工程设计师一定要到施工的现场进行数据的采集，勘察现场的地质和土壤。在进行深基坑支护实施的过程中，首先要选取一套合理有效的施工方案，根据实际的情况研究如何确定施工的现场，仔细的观察平面和空间的效应，对于可能对深基坑支护结构造成的潜在危险要着重考虑，从而保证在深基坑支护工作当中的安全性。对于高层建筑而言，地基是否扎实关系着日后建筑建成后是否稳定，所以对于基坑的施工就提出了严格的要求。
六、结束语
建筑物的高层化发展在一定程度上解决了城市空间不足的问题，建筑物的结构也变得越来越复杂。高层建筑深基坑支护技术在建筑工程中有十分重要的作用，能够有效保障深基坑支护工程的顺利实施。高层建筑深基坑施工过程中，施工人员应该加强深基坑支护的设计管理，并且加强深基坑支护施工过程的控制力度，严格控制深基坑周围土体的止水效果，以此促进深基坑支护施工技术的良好发展。
参考文献：
[1] 赖明峰：《高层建筑深基坑支护新技术应用分析》，《轻工科技》，2014年01期
[2] 冯少红：《关于深基坑支护结构变形规律的分析》，《价值工程》，2010年27期
[3] 师文军 刘春铃：《高层建筑中的深基坑内撑体系换撑施工技术》，《改革与开放》，2010年16期
[4] 朱侠：《浅谈深基坑支护方案选择》，《知识经济》，2011年11期
关键词：高层建筑、深基坑支护、施工、技术
中图分类号：TU208文献标识码： A
一、前言
深基坑支护施工技术是最近十几年内才逐渐兴起的一门新的实践工程，在当今的社会上，城市建筑越来越高，建筑空间越来越小，深基坑支护施工技术随之得到了很广泛的应用。而且为了能够充分的利用国土资源，一些城市建设中的地下空间也受到了开发商的青睐，有了一个很大的发展趋势。深基坑支护技术因为参与者众多，地质状况不明确等因素的影响，使得设计工作的难度加大。古人就已经告诉我们基础的和重要性，尤其是对于那些高达几百米的超高层的建筑群。高层建筑的基坑往往开挖的深度超过五米，对于这些深基坑的施工安全也得到了人们足够的重视。基坑支护的目的主要是保证在施工的过程中工程和周边的地质环境不会产生变形，如今的深坑支护已经朝着更深更大的方向发展。
二、高层建筑深基坑支护技术的概述
1、高层建筑深基坑支护技术的产生背景
目前,我国城市化进程加速,城市进入高速发展和扩张时期,土地资源的紧缺和不可再生性等特点导致了城市中高层建筑的数量不断增多。高层建筑安全和稳定的根本就是深基坑工程高层建筑高度越来越高启重越来越大基坑的深度也会越来越深加何确保基坑的稳定成为一项重要且迫切的问题需要建筑行业加以解决。因此高层建筑深基坑支护技术应运而生,并成为建设单位和队伍必须掌握的一项技术。
2、高层建筑深基坑支护技术的发展趋势
一是传统干式喷射混凝土加固技术将会被湿式加固方式所取代，这会提高加固的强度和缩短加固的时间。二是从外撑固定型支护转向内撑型支护,有利于控制支护空间。三是防渗墙技术被引入支护施工,以搅拌桩、灌注桩、锚杆为主体的防渗墙将会逐步取代传统的支护结构起到加固和防渗两项基本功能。四是侧向变形控制技术应用于深基坑支护过程之中在避免侧向变形和侧向压力破坏的基础上实现对高层建筑深基坑的支护作用。
三、工程实例
本文研究的高层建筑深基坑支护的案例在某市中心区的大厦，它的基坑周长约为340.5米，面积约为7673平方米，地下4层，深19米，周围环境和地质条件均比较复杂，基坑安全等级为一级。对于它的基坑支护就是采用旋挖（冲孔）支护桩与三道钢筋混凝土支撑的深基坑支护形式。这一工程设计得非常明确，计划和分工非常详细，对每一个人所负责的事务都有明确地说明，虽然看起来计划书非常的冗长，但是在经过仔细阅读后发现，其中的每一部分都有自己的作用。工程工期历时 360天，最终取得了良好的效果，其深基坑平面设计图如图1。
图1 某市中心区大厦深基坑支护平面设计图
四、高层建筑深基坑支护施工技术
对于高层建筑而言，地基是否扎实关系着日后建筑建成后建筑主体是否稳定，所以，这对基坑的施工提出了很高的要求。对于保证高层建筑地基质量而言，深基坑支护技术就是其中必不可少的一段工序，下面就着重介绍一下深基坑支护技术的细节：
1、支护桩施工
支护桩是深基坑支护工程当中主要承载外力的部分，所以对支护桩的施工尤为重要。支护桩一般情况下分为人工挖孔桩和钢筋混凝土护臂两个部分。举例来说，对于灌注桩而言，需要使用吊桶的手法对灌注桩进行桩孔的挖掘施工，在全部的施工过程当中一定要对安装钢筋笼、灌注混凝土以及成孔等必备工序进行严格的质量控制，这一部分如果出现质量问题则会直接导致整个基坑支护工程失去原本的意义，甚至影响建筑主体的建设。
2、土方开挖
土方开挖指的是将建筑的基坑开挖出来的过程。在进行土方开挖工作的过程当中，要及时将挖掘机挖出的土方运离施工现场，并且要将清理工作穿插在整个土方运输的工作当中，使施工尽量减小对周围环境的影响。在整个开挖过程当中，一旦发现异常现象，例如挖到异物或者不慎挖断地下管线或电缆线路，要马上停工并及时交由相关专业人员进行处理，带处理完成后再继续进行施工。
3、排桩加环撑
排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。在实际运用时，可以配合环形支护来完成对高层建筑的深基坑支护（如图2）。在进行支撑时，可以先用钢筋混凝土钻孔灌注桩和挖孔桩以及工字钢桩或 H型钢桩进行规则排布，再以此为基础来建造合理的地下层级，整个支护结构在中间形成一个圆形结构，确保支护结构的稳定性。
图 2 排桩加环撑
4、基坑支护监测
在整个深基坑支护的过程当中，一定要对其进行严格的监测，这种监测能使施工方对于施工情况有完成的了解，方便以后施工工作的进展。在监测当中，一定要对几个重点指标例如结构的完整性、强度、变形及位移情况等进行重点监测，一般情况下，在开始进行基坑开挖工作之后，每两三天就要对整个施工现场进行一次监测，如果在监测当中发现问题，那么在解决问题的同时，监测的频率也要适当地加快，甚至每一天都要进行一次监测，这样才能确保基坑工程的准确无误。
在本项目中，环撑沉降、水平位移监测点6个；支护桩桩身测斜管160 米，支护桩顶沉降、水平位移监测点 17 个；道路沉降点 17 个；地下水位监测点 8 个，支撑应力 228 个；支撑立柱沉降监测点7 个；地下管线沉降监测点18个（如图3）。
图 3 基坑监测平面图
五、高层建筑深基坑支护工程实施的注意事项
由于现在高层建筑深基坑支护在技术上还存在着不足之处，所以在进行高层建筑深基坑支护施工的時候要着重考虑以下事项。现阶段我国还没有对于深基坑支护设计的精准算法，对于高层建筑的设计规模已没有统一的严格规定，所以作为工程的设计人员就要意识到建筑工程设计当中传统的设计观念已经不能够在当代建筑中很好地应用。这就要求工程的设计师摒弃固有的设计理念，根据实际情况建立全新实用的设计理论，来更好地适应当前新型的高层建筑深基坑支护施工建设。
为了保证工程设计师设计的施工方案得到准确的应用，这就要求我们在设计施工方案之前要进行大量反复的实验研究。但是目前我国对于深基坑支护技术的工程设计研究型的试验没有一套完整的体系，所以在进行对高层建筑的深基坑支护施工的时候，工程设计师一定要到施工的现场进行数据的采集，勘察现场的地质和土壤。在进行深基坑支护实施的过程中，首先要选取一套合理有效的施工方案，根据实际的情况研究如何确定施工的现场，仔细的观察平面和空间的效应，对于可能对深基坑支护结构造成的潜在危险要着重考虑，从而保证在深基坑支护工作当中的安全性。对于高层建筑而言，地基是否扎实关系着日后建筑建成后是否稳定，所以对于基坑的施工就提出了严格的要求。
六、结束语
建筑物的高层化发展在一定程度上解决了城市空间不足的问题，建筑物的结构也变得越来越复杂。高层建筑深基坑支护技术在建筑工程中有十分重要的作用，能够有效保障深基坑支护工程的顺利实施。高层建筑深基坑施工过程中，施工人员应该加强深基坑支护的设计管理，并且加强深基坑支护施工过程的控制力度，严格控制深基坑周围土体的止水效果，以此促进深基坑支护施工技术的良好发展。
参考文献：
[1] 赖明峰：《高层建筑深基坑支护新技术应用分析》，《轻工科技》，2014年01期
[2] 冯少红：《关于深基坑支护结构变形规律的分析》，《价值工程》，2010年27期
[3] 师文军 刘春铃：《高层建筑中的深基坑内撑体系换撑施工技术》，《改革与开放》，2010年16期
[4] 朱侠：《浅谈深基坑支护方案选择》，《知识经济》，2011年11期