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摘要:随着我国城镇化水平的不断提高,城市内闲置土地资源愈发稀少,能够进行建设规划的空间也愈发狭小,因此向上下要空间成为了一个发展趋势。而超高层建筑的实施更需深基坑支护技术的保护,因此深基坑支护技术的研究具有极其重要的意义。
关键词:超高层;深基坑支护;施工技术
1、深基坑支护技术存在的问题
1.1没有科学的施工设计方法
项目实际施工中,无法根据传统的理论方法进行操作。因为之前的设计方案和实际的施工环境存在较多误差,一旦考虑现实施工因素当中的误差后,将会给基坑支护的技术安全性带来较大影响。这种缺乏科学施工计划的支护技术项目,将会从一定程度上拖慢高层建筑的总体施工进度。
1.2对支护技术的实施缺少重视
大部分高层建筑项目基坑支护工作的展开都是临时的,并不在整套施工项目实施计划范围当中,也较难得到真正的有效关注。但从实际的施工角度来看,开展深基坑支护需要非常多的、大量的资金和时间来完成。部分施工企业并未真正重视安全性施工操作这一环节,只有发生了基坑坍塌事故之后才意识到支护技术实施的重要性,但现实已无法挽救。
1.3设计人员的观念未转变
我国的深基坑支护已较善,但设计参数复杂,一直受到多种因素的影响,并没有一种绝对准确与科学的计算方式以应用于深基坑的计算。因此,高层建筑设计工作人员在设计观念上容易出现偏差了争执,实际设计当中容易受到不良影响
2、超高层建筑深基坑施工关键点
2.1岩土勘察要细要准
大部分事故均是因为没有充分重视浅层地基以及施工方法所导致,一旦浅层出现了不良地质,必须引起足够重视,进行适当的补钻以及加钻予以进一步确认。对设计标准较高的一级基坑和复杂、特殊标准的基坑,要使用多种勘测及测试方式,以取得可靠的地质信息。
2.2地下水情况必须调查清楚
地下水按埋藏条件分为上层滞水、潜水、承压水等,并存在随季节或气候进行纵横向补充的现象。但较多施工单位不具备深基坑施工条件下的治水经验,不重视对地下水的监测分析,也没有建立行之有效的应对方案,这为深基坑施工埋下极大安全隐患。
2.3遵循开挖顺序
开挖大型基坑前,需要编制详细的施工方案,严格执行“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则,加强不同工序配合,降低时间效应,控制好围护变形。
2.4采用信息化监测施工
对于复杂的大中型基坑项目,往往存在非常多的潜在危险,也难从已有的经验中得到借鉴,这就需要依靠施工过程中的监测。一方面围护结构破坏前的累积过程肉眼无法辨认,深基坑周围的建筑物基础埋置较浅容易发生沉降与倾斜开裂,存在重要的地下电缆及管线,可能随土体变化而产生错位、拉裂等,上述情况均可利用监测工作提前预警,并及时采取措施予以消除。另一方面监测数据能够验证设计计算的准确性,为基坑工程设计理论水平的完善提供助力。而随着计算机信息技术的不断应用,又极大地提高了监测的及时性与准确性,对基坑工程的安全质量管控起到了越来越不可或缺的作用。
3、超高层深基坑支护施工技术类型
3.1土钉支护
土钉墙支护主要的作用是主动嵌固,增加边坡及基坑开挖之后的稳定性。该方式具备很高的经济性、较好的支护效果、更短的工期以及十分简单的施工特征。土钉支护由防水部分、加固处理的原位土体、混凝土喷射表层和密排的土钉共同组成,可将原场地土体进行锚固和加固,主要的受力部分为土钉。一旦土体受力变形会让土钉形成摩擦力或被动粘结力,以发挥作用。此技术的优势在于不会对周围环境产生较大的影响、具有较小的变形、施工便利、工程时间较短、工作量较小、材料使用数量低,因此会获取较好的经济效益。
3.2水泥土搅拌桩挡墙支护
水泥土搅拌方式是一种较常用的地基加固方式,主要使用于加固软土饱和软黏土地基。采用水泥固化剂,经特殊的深层搅拌机械边进钻边向软土中喷射该浆液,在深层地基中将软土进行固化构成强度较大的水泥土,由单一状体紧密排列而形成连续壁状墙体,形成一种挡土防水结构。该支护可由水泥浆喷射搅拌和水泥粉喷射搅拌两种方式进行。整个工艺的施工流程:①将定位搅拌机运行到指定位置上;②预搅下沉搅拌机喷浆搅拌上升;③重复搅拌下沉;④重复搅拌上升;⑤跟桩施工。
3.3锚杆支护
该方式是利用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱,打入岩体预先钻好的孔中,利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板,或依赖于黏结作用将支护与稳定岩体结合在一起而产生补强效果,以达到支护的目的。锚杆支护技术应用实践久,具有成本低、支護效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。锚杆支护作业完成后的后续工作仍需加强管理,如防止后续施工对锚杆产生碰撞损伤,勤加观察与监测,避免支护失效等。
3.4逆作法施工
本施工技术的原理是将地下水平楼板等结构同已施工完成的围护结构有效连接,利用各层楼板的抗压强度以及水平刚度,将楼板作为基坑围护桩的水平支撑点,使来自基坑外部不同方向的土体压力的自相平衡来消除基坑壁围护桩的不良影响,进而起到支护基坑的作用,得以在楼板下方进行土方开挖。
3.5地下连续墙
基坑开挖前,利用特殊的挖槽设备进行地下挖槽施工,之后将钢筋笼吊放进槽段内并进行混凝土浇筑,最终形成的钢筋混凝土墙就是地下连续墙。这种支护方式具有刚度大、工效高、工期短、质量可靠、经济效益高、抗渗性能好、占地小、震动小、施工噪声低、适用性广等优点。
但与此同时,地下连续墙的施工各环节也存在诸多难点。施工质量不确定性高,对管理、操作人员技术能力,成槽机械施工状态,勘察、设计成果准确性、辅助措施完备性等有很高的要求,任何一个环节的缺失都很容易造成质量问题,进而影响支护效果,可能导致事故的发生。
4、结束语
总而言之,超高层与深基坑作为今后城市建设需要长久面对的发展趋势,必须给予高度的重视,并进行完善的研究。这既是社会经济发展的必经之路,更是在建设过程中保障人民群众生命健康安全而不可逃避的义务与责任。
参考文献:
[1]周波.超高层建筑基坑支护施工技术[J].住宅与房地产,2016,(18):173.
[2] 刘飞.关于民用高层建筑深基坑支护施工技术研究[J].智能城市,2016,12:98.
(作者单位:杭州地铁集团有限责任公司)
关键词:超高层;深基坑支护;施工技术
1、深基坑支护技术存在的问题
1.1没有科学的施工设计方法
项目实际施工中,无法根据传统的理论方法进行操作。因为之前的设计方案和实际的施工环境存在较多误差,一旦考虑现实施工因素当中的误差后,将会给基坑支护的技术安全性带来较大影响。这种缺乏科学施工计划的支护技术项目,将会从一定程度上拖慢高层建筑的总体施工进度。
1.2对支护技术的实施缺少重视
大部分高层建筑项目基坑支护工作的展开都是临时的,并不在整套施工项目实施计划范围当中,也较难得到真正的有效关注。但从实际的施工角度来看,开展深基坑支护需要非常多的、大量的资金和时间来完成。部分施工企业并未真正重视安全性施工操作这一环节,只有发生了基坑坍塌事故之后才意识到支护技术实施的重要性,但现实已无法挽救。
1.3设计人员的观念未转变
我国的深基坑支护已较善,但设计参数复杂,一直受到多种因素的影响,并没有一种绝对准确与科学的计算方式以应用于深基坑的计算。因此,高层建筑设计工作人员在设计观念上容易出现偏差了争执,实际设计当中容易受到不良影响
2、超高层建筑深基坑施工关键点
2.1岩土勘察要细要准
大部分事故均是因为没有充分重视浅层地基以及施工方法所导致,一旦浅层出现了不良地质,必须引起足够重视,进行适当的补钻以及加钻予以进一步确认。对设计标准较高的一级基坑和复杂、特殊标准的基坑,要使用多种勘测及测试方式,以取得可靠的地质信息。
2.2地下水情况必须调查清楚
地下水按埋藏条件分为上层滞水、潜水、承压水等,并存在随季节或气候进行纵横向补充的现象。但较多施工单位不具备深基坑施工条件下的治水经验,不重视对地下水的监测分析,也没有建立行之有效的应对方案,这为深基坑施工埋下极大安全隐患。
2.3遵循开挖顺序
开挖大型基坑前,需要编制详细的施工方案,严格执行“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则,加强不同工序配合,降低时间效应,控制好围护变形。
2.4采用信息化监测施工
对于复杂的大中型基坑项目,往往存在非常多的潜在危险,也难从已有的经验中得到借鉴,这就需要依靠施工过程中的监测。一方面围护结构破坏前的累积过程肉眼无法辨认,深基坑周围的建筑物基础埋置较浅容易发生沉降与倾斜开裂,存在重要的地下电缆及管线,可能随土体变化而产生错位、拉裂等,上述情况均可利用监测工作提前预警,并及时采取措施予以消除。另一方面监测数据能够验证设计计算的准确性,为基坑工程设计理论水平的完善提供助力。而随着计算机信息技术的不断应用,又极大地提高了监测的及时性与准确性,对基坑工程的安全质量管控起到了越来越不可或缺的作用。
3、超高层深基坑支护施工技术类型
3.1土钉支护
土钉墙支护主要的作用是主动嵌固,增加边坡及基坑开挖之后的稳定性。该方式具备很高的经济性、较好的支护效果、更短的工期以及十分简单的施工特征。土钉支护由防水部分、加固处理的原位土体、混凝土喷射表层和密排的土钉共同组成,可将原场地土体进行锚固和加固,主要的受力部分为土钉。一旦土体受力变形会让土钉形成摩擦力或被动粘结力,以发挥作用。此技术的优势在于不会对周围环境产生较大的影响、具有较小的变形、施工便利、工程时间较短、工作量较小、材料使用数量低,因此会获取较好的经济效益。
3.2水泥土搅拌桩挡墙支护
水泥土搅拌方式是一种较常用的地基加固方式,主要使用于加固软土饱和软黏土地基。采用水泥固化剂,经特殊的深层搅拌机械边进钻边向软土中喷射该浆液,在深层地基中将软土进行固化构成强度较大的水泥土,由单一状体紧密排列而形成连续壁状墙体,形成一种挡土防水结构。该支护可由水泥浆喷射搅拌和水泥粉喷射搅拌两种方式进行。整个工艺的施工流程:①将定位搅拌机运行到指定位置上;②预搅下沉搅拌机喷浆搅拌上升;③重复搅拌下沉;④重复搅拌上升;⑤跟桩施工。
3.3锚杆支护
该方式是利用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱,打入岩体预先钻好的孔中,利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板,或依赖于黏结作用将支护与稳定岩体结合在一起而产生补强效果,以达到支护的目的。锚杆支护技术应用实践久,具有成本低、支護效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。锚杆支护作业完成后的后续工作仍需加强管理,如防止后续施工对锚杆产生碰撞损伤,勤加观察与监测,避免支护失效等。
3.4逆作法施工
本施工技术的原理是将地下水平楼板等结构同已施工完成的围护结构有效连接,利用各层楼板的抗压强度以及水平刚度,将楼板作为基坑围护桩的水平支撑点,使来自基坑外部不同方向的土体压力的自相平衡来消除基坑壁围护桩的不良影响,进而起到支护基坑的作用,得以在楼板下方进行土方开挖。
3.5地下连续墙
基坑开挖前,利用特殊的挖槽设备进行地下挖槽施工,之后将钢筋笼吊放进槽段内并进行混凝土浇筑,最终形成的钢筋混凝土墙就是地下连续墙。这种支护方式具有刚度大、工效高、工期短、质量可靠、经济效益高、抗渗性能好、占地小、震动小、施工噪声低、适用性广等优点。
但与此同时,地下连续墙的施工各环节也存在诸多难点。施工质量不确定性高,对管理、操作人员技术能力,成槽机械施工状态,勘察、设计成果准确性、辅助措施完备性等有很高的要求,任何一个环节的缺失都很容易造成质量问题,进而影响支护效果,可能导致事故的发生。
4、结束语
总而言之,超高层与深基坑作为今后城市建设需要长久面对的发展趋势,必须给予高度的重视,并进行完善的研究。这既是社会经济发展的必经之路,更是在建设过程中保障人民群众生命健康安全而不可逃避的义务与责任。
参考文献:
[1]周波.超高层建筑基坑支护施工技术[J].住宅与房地产,2016,(18):173.
[2] 刘飞.关于民用高层建筑深基坑支护施工技术研究[J].智能城市,2016,12:98.
(作者单位:杭州地铁集团有限责任公司)