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1、探討高層建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)李偉摘要:科學(xué)、合理的高層建筑深基坑支護(hù)技術(shù)是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容,它與整個(gè)工程的質(zhì)量與進(jìn)度都有著直接的關(guān)系,同時(shí)能夠保證人身安全,提高工程經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)在深基坑支護(hù)施工技術(shù)上已進(jìn)行了研宄,但就當(dāng)前的施工情況而言還存在著很多問(wèn)題,進(jìn)一步研究深基坑施工技術(shù)意義重大。關(guān)鍵詞:高層建筑;深基坑支護(hù);施工技術(shù)一、深基坑工程的特點(diǎn)深基坑工程具有以下特點(diǎn):建筑趨向高層化,基坑向大深度方向發(fā)展;基坑開(kāi)挖面積大,長(zhǎng)度與寬度有的達(dá)數(shù)百米,工程規(guī)模日益增大,給支撐系統(tǒng)帶來(lái)較大的難度;在軟弱的土層中,基坑開(kāi)挖會(huì)
2、產(chǎn)生較大的位移和沉降,對(duì)周圍建筑物、市政設(shè)施和地下管線造成影響,因此對(duì)深基坑穩(wěn)定和位移控制的要求很嚴(yán);深基坑施工工期長(zhǎng)、場(chǎng)地狹窄,降雨、重物堆放等對(duì)基坑穩(wěn)定性不利,基坑工程施工條件差;在相鄰場(chǎng)地的施工中,打樁、降水、挖土及基礎(chǔ)澆注混凝土等工序會(huì)相互制約與影響,增加協(xié)調(diào)工作的難度;巖土性質(zhì)千變?nèi)f化,地質(zhì)埋藏條件和水文地質(zhì)條件的復(fù)雜和不均勻性,造成勘察所得的數(shù)據(jù)離散性很大,難以代表土層的總體情況,并>1.精度較低,給深基坑工程的設(shè)計(jì)和施工增加了難度;深基坑工程施工周期長(zhǎng),從開(kāi)挖到完成地面以下的全部隱蔽工程,常需要經(jīng)歷多次降雨
3、、周邊堆載、振動(dòng)、施工不當(dāng)?shù)仍S多不利條件,其安全度的隨機(jī)性較大,事故的發(fā)生往往具有突發(fā)性。二、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中存在的問(wèn)題1.在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很難選擇一個(gè)適rt的土體物理力參數(shù)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性能的好壞很大程度是受所能承受的土體壓力大小影響的,但是在實(shí)際工程中由于地質(zhì)情況變化無(wú)窮,存在很多的不確定性,這使得要選擇一個(gè)適宜的土體物理力參數(shù)來(lái)精確計(jì)算土體壓力,以目前的技術(shù)來(lái)看還是一個(gè)大難題,尤其內(nèi)摩擦角、含水率和粘聚力這三個(gè)重要參數(shù)在深基坑開(kāi)挖后更是一個(gè)可變值,這樣就提高了準(zhǔn)確計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力的難度。除
4、此之外,土體物理力學(xué)參數(shù)的選擇還受支護(hù)結(jié)構(gòu)形式及施工工藝等因素的影響。1.不能全面地考慮基坑開(kāi)挖后的空間效應(yīng)大量的深基坑開(kāi)挖實(shí)例表明:基坑的四周朝內(nèi)側(cè)發(fā)生水平位移,且常常是中間比兩邊大,這種情況使得深基坑邊坡失穩(wěn),故深基坑開(kāi)挖還存在一個(gè)空間的問(wèn)題。2.不能做到對(duì)基坑土體取樣完全設(shè)計(jì)前對(duì)地基土層進(jìn)行取樣分析是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必要步驟。由于地質(zhì)情況變化無(wú)窮,隨機(jī)取得的土層樣本不可能準(zhǔn)確地反映土層的真實(shí)情況。故支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并不能完全符合基坑的實(shí)際地質(zhì)情況。3.理論計(jì)算受力與實(shí)際受力不符在很多實(shí)際工程中,設(shè)計(jì)人員按極限平衡
5、理論來(lái)確定安全系數(shù)及設(shè)計(jì)計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu),這雖然從理論上講是絕對(duì)安全的,但這樣會(huì)加大支護(hù)結(jié)構(gòu)的建設(shè)成本,iL不一定就完全適應(yīng)工程;而有的工程雖然選擇規(guī)范中較小的安全系數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu),但卻能滿足實(shí)際工程的要求。三、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中存在的問(wèn)題1.在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很難選擇一個(gè)適宜的土體物理力參數(shù)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性能的好壞很大程度是受所能承受的土體壓力大小影響的,但是在實(shí)際工程中由于地質(zhì)情況變化無(wú)窮,存在很多的不確定性,這使得要選擇一個(gè)適宜的土體物理力參數(shù)來(lái)精確計(jì)算實(shí)際土體壓力,以0前的技術(shù)來(lái)看還是一個(gè)大難
6、題,尤其內(nèi)摩檫角、含水率和粘聚力這三個(gè)重要參數(shù)在深基坑開(kāi)挖后更是一個(gè)可變值,這樣就提高了準(zhǔn)確計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力的難度。除此之外,土體物理力學(xué)參數(shù)的選擇還受支護(hù)結(jié)構(gòu)形式及施工工藝等因素的影響。2.不能做到對(duì)基坑土體取樣完全設(shè)計(jì)前對(duì)地基土層進(jìn)行取樣分析是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必要步驟。由于地質(zhì)情況變化無(wú)窮,隨機(jī)取得的土層樣本不可能準(zhǔn)確地反映土層的真實(shí)情況。故支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并不能完全符合基坑的實(shí)際地質(zhì)情況。1.不能全面地考慮基坑開(kāi)挖后的空間效應(yīng)大量的深基坑開(kāi)挖實(shí)例表明:基坑的四周朝內(nèi)側(cè)發(fā)生水平位移,II常常是中間比兩邊大,這種
7、情況使得深基坑邊坡失穩(wěn),故深基坑開(kāi)挖還存在一個(gè)空間的問(wèn)題。2.理論計(jì)算受力與實(shí)際受力不符在很多實(shí)際工程中,設(shè)計(jì)人員按極限平衡理論來(lái)確定安全系數(shù)及設(shè)計(jì)計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu),這雖然從理論上講是絕對(duì)安全的,但這樣會(huì)加大支護(hù)結(jié)構(gòu)的建設(shè)成本,II不一定就完全適應(yīng)工程;而冇的工程雖然選擇規(guī)范中較小的安全系數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu),但卻能滿足實(shí)際工程的要求。四、基坑支護(hù)的實(shí)際應(yīng)用分析本文以某一大型商廈為例進(jìn)行分析,該工程占地總面積約為3萬(wàn)平方米,地下約為9萬(wàn)平方米,總高度約為70m,地下為3層,基坑的最深處距地面大約是15m,屬于鋼筋混凝土框架和剪力
8、墻結(jié)構(gòu),地下部分為混凝土梁內(nèi)并設(shè)奮無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。地質(zhì)條件方面,勘探后了解到,擬建區(qū)位于河流洪沖積扇北面,地面的標(biāo)高在45—48m,地質(zhì)土層以粘質(zhì)粉土層為主,局部出現(xiàn)粘質(zhì)重粉質(zhì)粘土層,地基的承載力為230kPa。關(guān)于水文上,有三層地下水:一層為滯水,深度為1.2一4.1m,水位標(biāo)高為46.13—43.04m;二層為潛