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【摘要】本文主要从深基坑支护的设计与选择、基坑支护施工技术在高层建筑中的应用、深基坑支护工程施工注意事项等方面进行了探讨。
【关键词】基坑;支护;施工
中图分类号:TV551文献标识码: A
一、前言
高层建筑的应用越来越广泛,城市人口平均土地占有量低,高层建筑较好的解决了这个问题。在高层建筑中,基坑支护施工技术的应用至关重要,是值得大家注意的。
二、深基坑支护的设计与选择
一个基坑支护工程的能否成功,设计是很关键的。在深基坑所发生的事故中,由于设计原因造成的大约占了近一半的比例,由此可见设计的重要性了。设计方案一定要有针对性,要依据现场的施工情况,结合具体的地质结构 来制定一套科学、严谨施工方案 ,既要技术合理,又要安全可行。要运用最新的技术和理念,对不同的情况进行具体的分析,根据现场反馈的情况进行具体设计。要总领全局,探求最切实际的设计方案。
具体要求如下第一、主持设计的人员必须具备较高的专业知识,还要有丰富的支护设计的实际经验,对所要施工的地点的水文地质的特点要把握准确,对周边环境要熟悉。综合以上情况设计出科学合理的支护施工方案。第二在设计选用深基坑支护结构时,应优先选择与工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构,若是本工程的基础桩采用的是钢筋混凝土灌注桩,那么基坑支扩结构也要最好采用这种桩型,不过它的尺寸可适当选用较小一点的,目的是为了节约进场成本。如果基坑比较深而围护桩布置允许的情况下,就要使用两排支护桩,因为用这样的方式,它的力学性最好并使两排桩和桩顶部的圈梁组成钢架结构,而桩间的砂石也与支护桩一起受力,这样就可使基桩的配筋量有所减少,从而降低了成本。如果围护桩必须达到防渗的需要时,而基坑的深度又小于七米,且回填土中又多是较碎的砖瓦时,就不适合使用水泥搅拌桩,而应该选用水泥注浆。
北方地区,如果基坑较深,又有粘土,则可使用钢筋混凝土桩加锚杆支护形式,而其他地区一般采用大直径钢筋混凝土灌注桩,桩顶加钢筋混凝土圈粱,转角处加斜支撑。如果建筑的地基土是淤泥,而基坑又比较深时,则一般采用钢筋混凝土地下连续墙。如果工程造价较高,则可选用大直径两排钢筋棍凝土灌桩,中间加水泥搅拌桩,这各支护方式可防渗,又具有很好的力学性。总之,在选用围护桩时应设计多种方案,结合现场实际,考虑施工条件和土质水文情况,来选择最切实际的支护方式。
三、基坑支护施工技术在高层建筑中的应用
1.钢板桩支护结构
钢板桩是由带钳口或者锁扣的热轧型钢制作而成,而将这些钢板桩互相连接起来就组成了钢板桩墙,钢板桩墙的主要作用是挡水和挡土。现在,钢板桩最常采用的截面形式是直腹板型、Z 型以及U 型。由于钢板桩的制造技术比较简单,所以钢板桩被广泛应用于基坑支护系统中。但钢板桩的柔性比较强,如果锚拉或支撑系统的设置不恰当,钢板桩就会产生较大变形,因而在基坑深度大于7m 时,基坑支护系统不适于采用钢板桩支护结构。而在完成地下室的施工建设后,钢板桩还要拔出来,所以在使用钢板桩支护结构时,还要将取桩过程对周边环境造成的影响进行通盘考虑。
2.内环梁支顶法
内环梁支顶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.土层锚杆支护结构
土层锚杆又简称为土锚杆,具有很强的抗拉力。土锚杆的主要特点是能和土体结合在一起,能够承受很大的拉力,可以使用高强度的钢材形成稳定的结构,可以对建筑物的变形量进行有效控制,在施工中不需要使用大型机械,经济效益比较明显,还能够大量节省劳动力,加快施工进度。
4.排桩支护
排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻(冲)孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩和桩之间有一定间距的疏排布置形式和桩与桩之间相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度,但各桩之间的联系差必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土冠梁加以可靠连接。这种基坑支护形式应用较广,且适用于各种土质、各种深度的基坑。
5.地下连续墙支护
当软土层中基坑开挖深度大于10米、周围相邻建筑或地下管线对沉降和位移有较高要求时,常采用地下连续墙作为基坑支护结构。
四、深基坑支护工程施工注意事项
1、深基坑土方开挖原则在深基坑土方施工前,要详细确定挖土方案和施工组织,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。要对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护。如果有不允许任何沉降及水平位移的要求时,例如地铁车站大厅、地下室重要设备设施等,必须满足侧向位移控制设计要求,对横向支撑或锚杆的安装质量要严格把关。锚杆的张拉不能太紧,抽检数量不能太少。横向支撑必须装设检测设备,逐日记录,发现问题及时补救。
2、基坑面积过大时,对底板混凝土采取分段边挖边浇筑要坚持采用分层、分块、均衡、对称的方式进行挖土。它不仅避免了基坑暴露期过长、基土易被浸湿或曝晒等质量问题,还解决了厚大体积混凝土浇注技术上的困难,对稳定基坑作用更大,它等于增加了一道横撑,消除了土隆起的可能性。
3、深基坑支护地下水处理深基坑工程的地下水处理,主要是两种形式,即排水或止水。采取哪种处理方式,需因地制宜,根据基坑周边环境复杂程度而定。有些建筑物较为密集,且属于濒海地带,原地貌多为滩涂,其地层情况一般为:上部多为人工填砂层(压淤)和混有大小不一、含量不等的碎石、块石的杂填土层,结构松散,并且与海水有水力联系,而填土层之下的淤泥又是软土层,从而给深基坑支护止水造成了困难。。
4、随时观察挖土与地裂之间的关系当发现挖土不净或挖后隆起现象,必须停止挖土。如果出现地裂,可以判定边坡的稳定已达到极限平衡状态,这时应当检查降水是否达到预定位置,有无地下承压水及管涌,支护桩是否倾斜,支撑是否有弯曲等问题。如果属于深层滑动,多属坑底下淤泥被动土压力不足,可采用深层搅拌或旋喷法加固基坑下土层。如果属于支撑挠曲,有压曲的可能,则应及时加固支撑,或增加墙后拉锚措施。如果发现低承压水,则可实行深层降水,但应考虑对周围建筑和公共设施的影响,否则宜采用早强水泥砂浆封底方法。施工单位应及早做好设备材料准备。当遇到情况紧急时,可采用最简单而有效的方法就是立即回填反压处理,在任何情况下未处理完毕,不允许继续挖土。
五、加强施工质量和安全控制
1.做好施工前的准备工作
在施工前:要做好施工现场的地质勘察工作,了解施工现场的地质条件和水文条件,对周边环境和建筑要进行通盘考虑,基坑支护方案要科学合理。施工人员要明确设计意图,及时掌握施工方案,施工时的各道工序要协调有序。业主也要了解基坑支护技术的重要作用,选择经验丰富的单位进行施工操作。
2.做好施工中的控制工作
做好基坑工程的施工工作。基坑工程是一项十分复杂的系统工程,包括很多环节,每一个环节出现问题都会影响施工的质量,甚至会出现重大安全事故,造成人员伤亡和财产损失。因此,施工单位在进行施工工作时,要严格按照施工方案进行,要严格遵守相关的规章制度,不能随意更改施工方案。要做好地下水的控制工作。很多施工工程的失败就是由于没有做好地下水的控制工作造成的,结果造成垮塌、地表沉降等工程事故,导致工程失败。施工人员可以采用集水名排、截水、降水和回灌等不同措施来控制地下水,尽量减少地下水对施工工程造成的影响。
六、结束语
基坑支护施工技术是基坑质量的保证,该技术在高层建筑中的应用日趋成熟,但是仍然有很多问题需要施工单位和技术人员注意,联系具体工程的实际情况进行相应的分析,才能建造出质量更好的高层建筑。
参考文献:
[1]龙啟富.基坑支护施工技术在高层建筑中的应用研究.中华民居(下旬刊).2013年3月,第2期,166-168.
[2]于朋.试论高層建筑深基坑支护施工技术.科技创业家.2012年4月,第4期,243-247.
[3]梁瑞友.高层建筑深基坑支护施工技术研究.价值工程.2013年10月,第9期,110-115.
【关键词】基坑;支护;施工
中图分类号:TV551文献标识码: A
一、前言
高层建筑的应用越来越广泛,城市人口平均土地占有量低,高层建筑较好的解决了这个问题。在高层建筑中,基坑支护施工技术的应用至关重要,是值得大家注意的。
二、深基坑支护的设计与选择
一个基坑支护工程的能否成功,设计是很关键的。在深基坑所发生的事故中,由于设计原因造成的大约占了近一半的比例,由此可见设计的重要性了。设计方案一定要有针对性,要依据现场的施工情况,结合具体的地质结构 来制定一套科学、严谨施工方案 ,既要技术合理,又要安全可行。要运用最新的技术和理念,对不同的情况进行具体的分析,根据现场反馈的情况进行具体设计。要总领全局,探求最切实际的设计方案。
具体要求如下第一、主持设计的人员必须具备较高的专业知识,还要有丰富的支护设计的实际经验,对所要施工的地点的水文地质的特点要把握准确,对周边环境要熟悉。综合以上情况设计出科学合理的支护施工方案。第二在设计选用深基坑支护结构时,应优先选择与工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构,若是本工程的基础桩采用的是钢筋混凝土灌注桩,那么基坑支扩结构也要最好采用这种桩型,不过它的尺寸可适当选用较小一点的,目的是为了节约进场成本。如果基坑比较深而围护桩布置允许的情况下,就要使用两排支护桩,因为用这样的方式,它的力学性最好并使两排桩和桩顶部的圈梁组成钢架结构,而桩间的砂石也与支护桩一起受力,这样就可使基桩的配筋量有所减少,从而降低了成本。如果围护桩必须达到防渗的需要时,而基坑的深度又小于七米,且回填土中又多是较碎的砖瓦时,就不适合使用水泥搅拌桩,而应该选用水泥注浆。
北方地区,如果基坑较深,又有粘土,则可使用钢筋混凝土桩加锚杆支护形式,而其他地区一般采用大直径钢筋混凝土灌注桩,桩顶加钢筋混凝土圈粱,转角处加斜支撑。如果建筑的地基土是淤泥,而基坑又比较深时,则一般采用钢筋混凝土地下连续墙。如果工程造价较高,则可选用大直径两排钢筋棍凝土灌桩,中间加水泥搅拌桩,这各支护方式可防渗,又具有很好的力学性。总之,在选用围护桩时应设计多种方案,结合现场实际,考虑施工条件和土质水文情况,来选择最切实际的支护方式。
三、基坑支护施工技术在高层建筑中的应用
1.钢板桩支护结构
钢板桩是由带钳口或者锁扣的热轧型钢制作而成,而将这些钢板桩互相连接起来就组成了钢板桩墙,钢板桩墙的主要作用是挡水和挡土。现在,钢板桩最常采用的截面形式是直腹板型、Z 型以及U 型。由于钢板桩的制造技术比较简单,所以钢板桩被广泛应用于基坑支护系统中。但钢板桩的柔性比较强,如果锚拉或支撑系统的设置不恰当,钢板桩就会产生较大变形,因而在基坑深度大于7m 时,基坑支护系统不适于采用钢板桩支护结构。而在完成地下室的施工建设后,钢板桩还要拔出来,所以在使用钢板桩支护结构时,还要将取桩过程对周边环境造成的影响进行通盘考虑。
2.内环梁支顶法
内环梁支顶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.土层锚杆支护结构
土层锚杆又简称为土锚杆,具有很强的抗拉力。土锚杆的主要特点是能和土体结合在一起,能够承受很大的拉力,可以使用高强度的钢材形成稳定的结构,可以对建筑物的变形量进行有效控制,在施工中不需要使用大型机械,经济效益比较明显,还能够大量节省劳动力,加快施工进度。
4.排桩支护
排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻(冲)孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩和桩之间有一定间距的疏排布置形式和桩与桩之间相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度,但各桩之间的联系差必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土冠梁加以可靠连接。这种基坑支护形式应用较广,且适用于各种土质、各种深度的基坑。
5.地下连续墙支护
当软土层中基坑开挖深度大于10米、周围相邻建筑或地下管线对沉降和位移有较高要求时,常采用地下连续墙作为基坑支护结构。
四、深基坑支护工程施工注意事项
1、深基坑土方开挖原则在深基坑土方施工前,要详细确定挖土方案和施工组织,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。要对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护。如果有不允许任何沉降及水平位移的要求时,例如地铁车站大厅、地下室重要设备设施等,必须满足侧向位移控制设计要求,对横向支撑或锚杆的安装质量要严格把关。锚杆的张拉不能太紧,抽检数量不能太少。横向支撑必须装设检测设备,逐日记录,发现问题及时补救。
2、基坑面积过大时,对底板混凝土采取分段边挖边浇筑要坚持采用分层、分块、均衡、对称的方式进行挖土。它不仅避免了基坑暴露期过长、基土易被浸湿或曝晒等质量问题,还解决了厚大体积混凝土浇注技术上的困难,对稳定基坑作用更大,它等于增加了一道横撑,消除了土隆起的可能性。
3、深基坑支护地下水处理深基坑工程的地下水处理,主要是两种形式,即排水或止水。采取哪种处理方式,需因地制宜,根据基坑周边环境复杂程度而定。有些建筑物较为密集,且属于濒海地带,原地貌多为滩涂,其地层情况一般为:上部多为人工填砂层(压淤)和混有大小不一、含量不等的碎石、块石的杂填土层,结构松散,并且与海水有水力联系,而填土层之下的淤泥又是软土层,从而给深基坑支护止水造成了困难。。
4、随时观察挖土与地裂之间的关系当发现挖土不净或挖后隆起现象,必须停止挖土。如果出现地裂,可以判定边坡的稳定已达到极限平衡状态,这时应当检查降水是否达到预定位置,有无地下承压水及管涌,支护桩是否倾斜,支撑是否有弯曲等问题。如果属于深层滑动,多属坑底下淤泥被动土压力不足,可采用深层搅拌或旋喷法加固基坑下土层。如果属于支撑挠曲,有压曲的可能,则应及时加固支撑,或增加墙后拉锚措施。如果发现低承压水,则可实行深层降水,但应考虑对周围建筑和公共设施的影响,否则宜采用早强水泥砂浆封底方法。施工单位应及早做好设备材料准备。当遇到情况紧急时,可采用最简单而有效的方法就是立即回填反压处理,在任何情况下未处理完毕,不允许继续挖土。
五、加强施工质量和安全控制
1.做好施工前的准备工作
在施工前:要做好施工现场的地质勘察工作,了解施工现场的地质条件和水文条件,对周边环境和建筑要进行通盘考虑,基坑支护方案要科学合理。施工人员要明确设计意图,及时掌握施工方案,施工时的各道工序要协调有序。业主也要了解基坑支护技术的重要作用,选择经验丰富的单位进行施工操作。
2.做好施工中的控制工作
做好基坑工程的施工工作。基坑工程是一项十分复杂的系统工程,包括很多环节,每一个环节出现问题都会影响施工的质量,甚至会出现重大安全事故,造成人员伤亡和财产损失。因此,施工单位在进行施工工作时,要严格按照施工方案进行,要严格遵守相关的规章制度,不能随意更改施工方案。要做好地下水的控制工作。很多施工工程的失败就是由于没有做好地下水的控制工作造成的,结果造成垮塌、地表沉降等工程事故,导致工程失败。施工人员可以采用集水名排、截水、降水和回灌等不同措施来控制地下水,尽量减少地下水对施工工程造成的影响。
六、结束语
基坑支护施工技术是基坑质量的保证,该技术在高层建筑中的应用日趋成熟,但是仍然有很多问题需要施工单位和技术人员注意,联系具体工程的实际情况进行相应的分析,才能建造出质量更好的高层建筑。
参考文献:
[1]龙啟富.基坑支护施工技术在高层建筑中的应用研究.中华民居(下旬刊).2013年3月,第2期,166-168.
[2]于朋.试论高層建筑深基坑支护施工技术.科技创业家.2012年4月,第4期,243-247.
[3]梁瑞友.高层建筑深基坑支护施工技术研究.价值工程.2013年10月,第9期,110-115.