论文部分内容阅读
摘 要:本文首先阐述我国深基坑支护工程的特点,指出深基坑失稳对建筑的影响和支护技术的重要性,然后结合具体的建筑类型介绍深基坑支护技术,为深基坑工程施工提供參考,最后指出我国深基坑支护技术在施工中存在的问题。
关键词:深基坑工程;支护技术;问题;特点
中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)03-0062-01
1 深基坑工程的特点
随着城市化进程的加快,城市里出现大量的高层建筑,这也就产生了深基坑工程施工。自上世纪90年代以来,全球各地都开始重视深基坑施工问题,要想研究深基坑支护技术,必须首先了解深基坑工程的特点。
深基坑工程是是与很多工程施工因素相互关联的综合性工程,涉及到工程场地勘察、工程设计、施工、监督和管理,并且相邻深基坑工程也会相互影响。随着建筑高度的增加,深基坑工程也就像大面积和大深度的方向发展,有的深基坑工程的长度和宽度甚至超过百米,这给建筑的整个支撑系统带来极大的难度。随着城市建设的不断发展,存在大量在建或者建成深基坑工程,工程周围存在的永久性建筑和市政基础设施,使得深基坑工程施工难度加大,增加工程协调的难度。高层建筑一般都是建立在城市中心,兴建过程中必须考虑城市规划和对其他建筑的影响,施工环境条件不是很好。深基坑工程一般的工期都比较长,施工过程中可能面临多次降雨、振动等自然因素的影响,进而影响深基坑的稳定性。虽然目前有很多深基坑支护技术,但是每一种支护技术都有各自的优缺点和使用范围,同一个工程可能有几种支护方案可以选择,这需要对这些支护方案进行比较恩熙,从而选择最佳的支护方案。
2 基坑失稳的影响
深基坑工程施工中必须考虑周围各种市政基础设施和自然环境的影响,这些都是导致深基坑失稳的重要因素。深基坑失稳之后,由于地下水的作用,会将基坑周围的物质带出,进而造成地面沉降和建筑结构产生裂缝,随着时间的推移,建筑最终发生坍塌。深基坑施工中的工程材料选用和机械振动都可能导致深基坑工程失稳,深基坑工程一般会随着深度的增加,其危害性会加倍变大,这使得必须对深基坑工程采取必要的措施来加强深基坑工程的稳定性,这就产生了深基坑支护技术。
3 深基坑支护技术
由于深基坑工程队建筑稳定性的影响重大,选择合适的深基坑支护技术显得极为重要,下面结合具体的建筑来介绍当前主要的深基坑支护技术技术。
3.1 内环梁支顶法
天津今晚报大夏始建于1994年,建筑高度为138米,分为地上38层和地下2层,其中基坑深度为8.7米-9.6米,工程地质情况为:深度为1米-3米的人工杂填土;第一海相层深度为6.5米-14.5米,属于微欠固结土层;中等压缩性粉质粘土深度为14.5米-19.5米;往下为密实性砂质粉土。
工程的地下水为浅水型,初见水位为1.3米,并且工程周围有很多管线和其他重要建筑,使得工程施工场地比较狭小,基坑施工必须采取支护措施来确保周围建筑物的安全。
针对该深基坑工程的特点和地质情况,使用钢板桩、灌注桩和地下连续墙支护方案都不合适,最后工程设计人员设计了内环梁支顶法。改支护方法首先使用钢筋混凝土灌注桩的单桩密排挡土以及水泥拌合帷幕挡水,将基坑四周封闭起来,然后在基坑中央位置设置大直径的钢筋混凝土环形梁,再通过放射性钢结构支顶在围护桩的边梁结构上,这样解决了深基坑土质松软的问题。
3.2 地下连续墙法
上海城分为塔楼和裙楼两种结构,其高度分别为110米和 24米,基坑开挖深度为11米,基坑与变电站的距离为8米,施工中必须确保变电站的安全,基坑土质为饱和软土,抗剪能力差。土质结构为:杂填土深度约为2米;粉质粘土深度为2米-4.5米淤泥性粉质粘土深度为4.5米-8米;淤泥质粘土深度为8米-16.5米;往下为灰色粘土。
3.3 土钉墙支护法
东莞时代广场是由两座塔楼和主建筑构成,地上22层,地下2层,建筑高度为79米,基坑深度为7米-11米,与邻近的建筑距离仅为两米,基坑土质结构分别为人工填土层、砂质粉土、粉质粘土和岩石层,地下水位为15米,并且地下水主要为大气降水,对工程结构影响较小。
该工程地质条件必将好,深基坑支护方案有很多种,通过对地质结构的力学性能测试以及基坑距离建筑物比较近,对于能够使用的支付方案进行分析比较,得出采用土钉墙支护技术比较适合。在基坑的南侧采用人工悬臂挖孔挡土桩,在基坑东侧和北侧采用预应力锚杆和土钉联合支护结构。首先需要确定土钉和喷射混凝土面层的参数,并进行内外部稳定性分析,然后校正设计参数,直到满足工程设计要求。最后测算出工程土钉长度为7米-9米,横向间距为15米,预应力锚杆间距为0.2米。长度为20米,设计荷载23为200KN,安全系数为15,喷射混凝土面层厚度为0.1米,强度为C20,钢筋网间距围为0.25米×0.25米。
4 深基坑支护技术施工中存在的问题
4.1 涂层开挖和边坡支护不配套
深基坑工程施工进场出现支护施工远远滞后于土方施工,这使得需要搭设架子或者二次回填来完成支护结构。由于土方开挖和支护施工的特点,一些深基坑工程都是由两个施工单位来完成这两个项目,这样无疑加大协调管理的难度,尤其在雨天或者地下水较多的情况,这种问题会无限放大,正阳不仅影响基坑支护施工进度,其支护质量也很难保证,有可能给建筑留下安全隐患。
4.2 边坡修理达不到工程设计要求
深基坑施工最初阶段通常使用机械开挖,然后进行人工修坡之后开始支护结构施工,但是实际施工中可能出现边坡的平整度和顺直度不合乎工程要求,而边坡修理也只能够对机挖表面进行修理,很容易出现基坑边坡不合乎工程设计要求,最终影响工程进度。
总结
我国深基坑支护技术虽然起步比较晚,在施工设备和管理上存在一些问题,这需要我国建筑企业布点引进国内线先进的支护技术和施工设备,研究出适合我国地质结构的深基坑支护技术,确保我国高层建筑的质量和安全。
参考文献
[1]余志成,施文华.深基坑支护设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2]王梦恕.我国地铁施工方法综述与展望[J].地下空间,2008,(6).
作者简介:张高峰(1978-),男,浙江金华人,高级工程师,研究方向:建筑工程;刘玲(1984-),女,湖南怀化人,工程师,研究方向:建筑工程。
关键词:深基坑工程;支护技术;问题;特点
中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)03-0062-01
1 深基坑工程的特点
随着城市化进程的加快,城市里出现大量的高层建筑,这也就产生了深基坑工程施工。自上世纪90年代以来,全球各地都开始重视深基坑施工问题,要想研究深基坑支护技术,必须首先了解深基坑工程的特点。
深基坑工程是是与很多工程施工因素相互关联的综合性工程,涉及到工程场地勘察、工程设计、施工、监督和管理,并且相邻深基坑工程也会相互影响。随着建筑高度的增加,深基坑工程也就像大面积和大深度的方向发展,有的深基坑工程的长度和宽度甚至超过百米,这给建筑的整个支撑系统带来极大的难度。随着城市建设的不断发展,存在大量在建或者建成深基坑工程,工程周围存在的永久性建筑和市政基础设施,使得深基坑工程施工难度加大,增加工程协调的难度。高层建筑一般都是建立在城市中心,兴建过程中必须考虑城市规划和对其他建筑的影响,施工环境条件不是很好。深基坑工程一般的工期都比较长,施工过程中可能面临多次降雨、振动等自然因素的影响,进而影响深基坑的稳定性。虽然目前有很多深基坑支护技术,但是每一种支护技术都有各自的优缺点和使用范围,同一个工程可能有几种支护方案可以选择,这需要对这些支护方案进行比较恩熙,从而选择最佳的支护方案。
2 基坑失稳的影响
深基坑工程施工中必须考虑周围各种市政基础设施和自然环境的影响,这些都是导致深基坑失稳的重要因素。深基坑失稳之后,由于地下水的作用,会将基坑周围的物质带出,进而造成地面沉降和建筑结构产生裂缝,随着时间的推移,建筑最终发生坍塌。深基坑施工中的工程材料选用和机械振动都可能导致深基坑工程失稳,深基坑工程一般会随着深度的增加,其危害性会加倍变大,这使得必须对深基坑工程采取必要的措施来加强深基坑工程的稳定性,这就产生了深基坑支护技术。
3 深基坑支护技术
由于深基坑工程队建筑稳定性的影响重大,选择合适的深基坑支护技术显得极为重要,下面结合具体的建筑来介绍当前主要的深基坑支护技术技术。
3.1 内环梁支顶法
天津今晚报大夏始建于1994年,建筑高度为138米,分为地上38层和地下2层,其中基坑深度为8.7米-9.6米,工程地质情况为:深度为1米-3米的人工杂填土;第一海相层深度为6.5米-14.5米,属于微欠固结土层;中等压缩性粉质粘土深度为14.5米-19.5米;往下为密实性砂质粉土。
工程的地下水为浅水型,初见水位为1.3米,并且工程周围有很多管线和其他重要建筑,使得工程施工场地比较狭小,基坑施工必须采取支护措施来确保周围建筑物的安全。
针对该深基坑工程的特点和地质情况,使用钢板桩、灌注桩和地下连续墙支护方案都不合适,最后工程设计人员设计了内环梁支顶法。改支护方法首先使用钢筋混凝土灌注桩的单桩密排挡土以及水泥拌合帷幕挡水,将基坑四周封闭起来,然后在基坑中央位置设置大直径的钢筋混凝土环形梁,再通过放射性钢结构支顶在围护桩的边梁结构上,这样解决了深基坑土质松软的问题。
3.2 地下连续墙法
上海城分为塔楼和裙楼两种结构,其高度分别为110米和 24米,基坑开挖深度为11米,基坑与变电站的距离为8米,施工中必须确保变电站的安全,基坑土质为饱和软土,抗剪能力差。土质结构为:杂填土深度约为2米;粉质粘土深度为2米-4.5米淤泥性粉质粘土深度为4.5米-8米;淤泥质粘土深度为8米-16.5米;往下为灰色粘土。
3.3 土钉墙支护法
东莞时代广场是由两座塔楼和主建筑构成,地上22层,地下2层,建筑高度为79米,基坑深度为7米-11米,与邻近的建筑距离仅为两米,基坑土质结构分别为人工填土层、砂质粉土、粉质粘土和岩石层,地下水位为15米,并且地下水主要为大气降水,对工程结构影响较小。
该工程地质条件必将好,深基坑支护方案有很多种,通过对地质结构的力学性能测试以及基坑距离建筑物比较近,对于能够使用的支付方案进行分析比较,得出采用土钉墙支护技术比较适合。在基坑的南侧采用人工悬臂挖孔挡土桩,在基坑东侧和北侧采用预应力锚杆和土钉联合支护结构。首先需要确定土钉和喷射混凝土面层的参数,并进行内外部稳定性分析,然后校正设计参数,直到满足工程设计要求。最后测算出工程土钉长度为7米-9米,横向间距为15米,预应力锚杆间距为0.2米。长度为20米,设计荷载23为200KN,安全系数为15,喷射混凝土面层厚度为0.1米,强度为C20,钢筋网间距围为0.25米×0.25米。
4 深基坑支护技术施工中存在的问题
4.1 涂层开挖和边坡支护不配套
深基坑工程施工进场出现支护施工远远滞后于土方施工,这使得需要搭设架子或者二次回填来完成支护结构。由于土方开挖和支护施工的特点,一些深基坑工程都是由两个施工单位来完成这两个项目,这样无疑加大协调管理的难度,尤其在雨天或者地下水较多的情况,这种问题会无限放大,正阳不仅影响基坑支护施工进度,其支护质量也很难保证,有可能给建筑留下安全隐患。
4.2 边坡修理达不到工程设计要求
深基坑施工最初阶段通常使用机械开挖,然后进行人工修坡之后开始支护结构施工,但是实际施工中可能出现边坡的平整度和顺直度不合乎工程要求,而边坡修理也只能够对机挖表面进行修理,很容易出现基坑边坡不合乎工程设计要求,最终影响工程进度。
总结
我国深基坑支护技术虽然起步比较晚,在施工设备和管理上存在一些问题,这需要我国建筑企业布点引进国内线先进的支护技术和施工设备,研究出适合我国地质结构的深基坑支护技术,确保我国高层建筑的质量和安全。
参考文献
[1]余志成,施文华.深基坑支护设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2]王梦恕.我国地铁施工方法综述与展望[J].地下空间,2008,(6).
作者简介:张高峰(1978-),男,浙江金华人,高级工程师,研究方向:建筑工程;刘玲(1984-),女,湖南怀化人,工程师,研究方向:建筑工程。