高层建筑基坑支护施工措施浅析

2015-08-04 122 0

  在经济发展的带动下,我国的城市化进程不断加快,城市规模的不断扩大和城市人口的迅速增加,使得城市人地矛盾日益紧张,在这种情况下,高层建筑成为城市建筑的主流方向。一方面,为了保证高层建筑的稳定和安全,另一方面,为了实现对于地下空间的有效开发和利用,深基坑工程的数量不断增加。一般情况狭隘,深基坑是指开挖深度在5m以上,或者施工环境异常复杂的土方开挖工程。随着基坑深度的增加,深基坑工程施工的难度也在不断增加,做好深基坑支护技术的有效应用,是非常重要的。
 
  一、深基坑工程的施工特点
 
  1.逐渐增加基坑的深度,随着高层建筑的普及推广,建筑向地下发展已经成为不可逆转的趋势,这是为了实现节约用地的目的。以往在大城市中,建筑中的地下室只有两层甚至是一层左右,目前,已经可以经常看到有5层地下室的建筑,因此,以往深基坑的开挖深度在15米左右,现在已经发展到20米。
 
  2.工程地质条件不好,有着比较复杂的基坑环境:建筑工程往往没有特别好的地质条件,在沿海经济地区这种情况更加严重。并且高层建筑集中的区域往往有着特别密集的人口分布,并且紧紧挨着市政公路。在这种环境下,建筑物往往都是非常陈旧的结构,不管是地上还是地下,都密集分布着管道线路,那么在开挖深基坑的过程中,除了要保证基坑的稳定性之外,还需要保证不会损坏到周围的建筑物。
 
  3.深基坑支护存在着一定的安全隐患:因为深基坑支护技术并不简单,如果基坑支护效果不突出的话,将会有开裂现象存在于相邻的房屋、道路以及地下管道线路中,这样就很容易导致工程纠纷事件的发生,破坏到建筑物,造成巨大的经济损失,甚至还会威胁到人们的生命财产安全。
 
  二、高层建筑基坑支护施工措施
 
  1.深层搅拌桩支护技术
 
  深层搅拌桩就是利用石灰或水泥为固化剂,用深层搅拌机将其与软土强制性搅拌到一起,经过固化后形成一个整体的桩体,使得强度、水稳性、整体性等性能指标达到一定标准。当基坑为二、三级基坑且深度不超过7m,坑边至红线距离重组时,通过优先采用深层搅拌桩支护技术,因其水泥不透水,既能挡水又能挡土,性能优良。另外,机械设备简单,操作容易,主要材料为水泥,造价低。深层搅拌桩最适宜于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土地基,其优点在于:①其施工工艺由于将固化剂和原地基软土就地搅拌混合,因而最大限度的利用了原土;②搅拌时不会将地基土侧向挤出,因而对周围既有建筑物的影响较小;③按照不同土体,以及不同工程的要求,合理选择固化剂;④施工过程中产生的振动较小,无污染,因此可以在城市的居民区进行施工;⑤在进行加固后,不会增加土体的重度,因此,不会对软弱下卧层产生较大的附加荷载。
 
  2.护坡桩施工技术
 
  护坡桩施工技术与土钉墙技术不同,采用的技术主要是钻孔压技术。用水泥浆护壁,把由碎石和无砂混凝土混合而成的桩基础投入其中。施工时必须要保证施工不违背设计方案规定的要求和标准,尤其是施工一定要得到主工程师的确认和签字,做好这些才能使建筑深基坑工程的整体质量得到保证,从而让钻孔压技术在护坡桩施工中发挥更大的作用。钻孔压技术主要采用水泥浆浇筑的办法,这样可以产生护壁的作用。水泥浆浇筑之后投放碎石和无砂混凝土,以便形成桩基础。护坡桩施工技术主要施工流程为:采用螺旋钻杆钻到设计规定的位置后,钻杆可以自孔底向孔内从下至上注入提前准备好的水泥浆。在水泥浆注入到规定深度后,需要把钻杆提出,并将钢筋笼和骨料放入孔中。对孔内重复注入高压纸浆一直到完全制成桩为止。进行护坡桩技术施工时,主要使用了多次钻孔压浆技术。
 
  3.土层锚杆施工技术
 
  土层锚杆技术主要使用的是锚杆钻机,通过锚杆钻机让钻机钻达到预先设定的位置,完成这个工作后,把水泥浆向孔里倒注,这就是有护壁功能的土层锚杆施工技术的工作原理。做好这些基本的操作后,还要把钢绞线穿入其中,不断补浆,升到安全位置之后再锁定。测量实际锚杆位置,调整达到规定位置的锚杆位置,保证锚杆在一个合格的位置,这时开始钻孔。这整个调整锚杆位置的过程就是具体的锚杆技术的施工方法。还有一个地方需要我们注意。在钻孔的过程中,一定要密切注意钻孔的过程中是否有障碍物,如果发现了障碍物要及时让技术人员了解,以便他们可以及时做出处理。这时候钻孔工作要暂停,只有完全没有问题才可以继续开展工作,问题的存在并不能保证施工的质量。最后,要想取下锚索一定要在孔进入确定的位置后进行,并且还要做好锚索的隐蔽工作。
 
  三、高层建筑中深基坑支护施工的注意事项
 
  1.高层建筑工程的深基坑土方开挖原则是需要在深基坑土方施工之前,首先详细地确定好施工挖土方案以及具体的施工组织,并且严格遵循着“开槽支撑,先撑后挖,并分层开挖,严禁出现超挖现象”的基本原则。需要对该深基坑的支护结构、地下水位以及周边环境进行全面的监测与保护。假如存在有不允许施工沉降以及水平位移的要求之时,比如施工中的地铁车站大厅、地下室等比较重要的设备设施等,应该满足其侧向位移控制的设计要求,对于横向支撑或者锚杆的安装质量也需要进行严格把关。
 
  2.高层建筑工程中的大面积深基坑开挖时间通常比较长,因此非常容易引起周边山坡的失稳问题,同时许多边坡已经在经过了相当长的时间之后出现突然滑动的问题,和土体结构的抗剪强度随着时间的逐渐衰减的特性有联系,同时再加上周边场区的排水不良,都将有可能对边坡的稳定造成不利影响。除此之外,高层建筑工程深基坑的边缘堆料以及弃土未能故及时地清理,最终均会造成深基坑工程的失稳事故发生。
 
  3.在高层建筑工程的基坑面积比较大时,对于底板的混凝土还应该采取分段式并边挖边浇筑,需要坚持并采用分层、分块、均衡以及对称的方式进行挖土作业。它不仅需要避免了因为基坑的暴露期过长、基土容易被浸湿或者曝晒等质量方面的问题,同时还能够解决了比较厚大体积的混凝土在浇注技术方面的困难,对于稳定基坑的作用更加显著,它就等于增加了一道坚实的横撑,从而有效地消除了土体结构隆起的可能性。
 
  4.在施工过程中需要随时地观察和控制挖土以及地裂之间的关系,在发现了挖土不净或者是挖后隆起的现象时,还需要马上停止挖土作业。假如发现施工现场出现了地裂问题,工作人员可以首先判定其边坡稳定已经达到了极限的平衡状态,因此在这时就应该检查降水是否已经达到了预定的位置,施工中有无地下的承压水以及管涌,该支护桩是否发生了倾斜,支撑是否存在有弯曲等有关的问题。
 
  综上所述,基坑支护工程的稳定性与安全性对于整个高层建筑物的稳定性和安全性有重要影响,所以,要特别重视对于基坑支护工程的设计与施工管理。
 
  参考文献:
 
  [1]翟奇亮.深基坑支护的处理与探讨[J].建筑知识:学术刊,2014,(9):191-191.
 
  [2]石连礼.岩土工程深基坑支护技术研究[J].广东科技,2014,23(3):117-118.
 
  [3王建柱,王臣品,陈方星.岩土工程深基坑支护技术的探讨[J].建筑知识,2014,(1):386-386.

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