论关于高层建筑施工中深基坑问题

时间:2017-08-27 论文范文 我要投稿

 论文关键词:高层建筑 深基坑 对策

  论文摘要:近年来,随着经济的发展,社会的进步,我国城市基本建设规模逐渐加大,高层建筑、地下建筑、隧道等工程大幅度增加。为了节约地上空间,节省土地,充分利用地下空间的深基坑工程随之增加,这使得深基坑工程施工问题在技术和经济上对整个建筑施工起着举足轻重的影响。
  
  深基坑支护工程是近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学,由于深基坑支护为临时建筑,不在建筑主体施工的范围内,为节省投资、降低成本及加快进度,业主、施工单位往往只强调基坑支护施工的临时性,而忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性,致使深基坑施工时安全质量事故时有发生,不仅延误了工期,还造成了巨大的经济损失。结合多年的工作经验,分析了高层建筑深基坑支护施工过程的控制要点。
  1 深基坑问题的几种表现形式
  1.1 忽视深基坑支护工程的重要性引发的严重问题随着社会的快速发展,特别是近几年来高层及超高层建筑日益增多建筑工程在向高空和地下两个层次逐步延伸加之国家有关规范对基础埋置深度和人防工程的要求建筑物的地下结构越来越深高层建筑地下室的设计必不可少有的地下建筑深至有三、四层开挖深度达十多米,与之相关的是深基坑支护的施工,因此深基坑支护成为一个必要的施工过程但由于深基坑支护为临时建筑,不在建筑主体施工的范围内为节省投资、降低成本及加快进度,相关单位往往忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性,致使深基坑施工时安全质量事故时有发生,不仅延误了工期,还造成了巨大的经济损失。
  深基坑支护方案的设计是否合理直接关系到整个深基坑施工的成败。在我国,深基坑的出现较晚,深基坑支护设计日趋成熟,但设计参数众多,地质不明因素的影响,使设计工作的难度加大。据资料统计在基坑工程施工质量事故中,由于设计原因造成的事故占总数的43%。设计原因主要表现在:无证挂靠设计、盲目设计、参数取值错误、地下水处理方法失误、支护方案选择不当等。
  1.2 基坑设计中的其他问题表现形式钢板桩的施工可能会引起相邻地基的变形和产生噪声振动,对周围环境影响很大,因此在设计中要考虑该方法对人口密集、建筑密度大的地区的影响。同时,还要注意施工结束后钢板桩拔出时对周围地基土和地表土的影响。
  土钉墙只适用于地下水位以上的粉土、黏性土与无黏土,不能用于淤泥质土、饱和软土。对基坑周围环境安全等级要求高,对土坡变形有严格控制要求,以及基坑周围上下水道有漏水可能的,不宜采用土钉墙方法支护。
  当基坑周围场地狭小,基坑开挖深度较大,如超过6m,或基坑紧邻已建成建筑物、交通干道、重要管线,通常均选用支撑或锚杆排桩、连续墙结构支护。在软土地区及基坑四周无地下空间设置锚杆,不宜采用锚杆式排桩或连续墙结构对基坑进行支护。
  当基坑周围不具备放坡条件及设置水泥土挡墙时,且周围无重要建筑物及管线、开挖深度不大,可以采用悬臂桩或连续墙结构支护。当变形较大可设置双排桩;对土体水平位移控制严格时,不宜选用此种结构支护。
  1.3 基坑施工中应注意的问题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。
  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。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。
  2 深基坑施工问题的对策
  首先,设计人员应具有较强力学知识(理论、材料、结构、流体、土力学)和地基与基础等多学科的知识又要有丰富边坡支护设计经验熟悉当地的水文地质状况和特点,在结合建筑及周围环境特点的基础上,设计出经济合理的深基坑支护方案。
  其次,人员在施工前应对方案进行认真审核,理解设计意图,及时与设计人员沟通,以掌握方案在施工组织时使各个组成部分、各道工序协调有序。再者,业主方应了解深基坑支护的重要性,选择有经验的设计单位设计支护方案。
  最后,施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工,对各施工要点要制定具体措施,并加强过程控制。例如,确定土方开挖方案时,应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像。
  3 基坑工程尚未完全解决的问题
  由于开挖深度、周边环境、地层性质等多因素的影响,基坑支护方案会根据所选物理力学参数的不同而选择不当。基坑支护的内力和变形的精确计算是一个比较复杂的问题,其计算模型需要考虑围护结构、支撑体系和土三者的共同作用。但是,目前将其简化为平面问题,难以准确反映空间效应。在软土地区,淤泥、淤泥质土等具有变特性,围护结构会随着无支撑时间的延长而逐渐增大变形,即所谓的“时间效应”。目前时间效应尚未精确考虑到理论计算中。
  由于受到多种未知因素,如暴雨等自然灾害的影响,深基坑土体的变形和位移无法精确计算。当基坑平面尺寸较大,支撑体系较复杂时,由气温变化引起的温度应力和收缩应力会使支撑杆件内力增加,但在围护结构设计时该理论只加以概略估算。在建筑物密集地区设计深基坑的支护结构,多以变形控制,但在设计时如何控制周围地面沉降尚有一定难度,这是由于计算方面尚难以提供精确值。
  4结语
  深入论证和分析之后,我们对高层建筑施工中产生的深基坑问题有了更进一步的了解。同时全面把握当前深基坑施工问题的现状及有效的解决途径未来城市化进程会进一步加快,而随之而来的房产开发将会出现更棘手的问题,从本文我们大致窥测到未来房产建筑的发展方向,可能出现的问题雏形,有助于防患于未然,使得以后的高层建筑施工中的深基坑问题得以更快捷地解决。
  参考文献
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