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行業知識 高層建筑的深基坑支護施工
高層建筑的深基坑支護施工
發表時間:2014/3/26 11:06:54

隨著我國市場經濟的高速發展,我國的土地資源也將變得愈加緊張。在此背景之下,高層建筑乃至超高層建筑將會變的越來越多。建筑的主體越高對建筑基坑的要求也越來越高,做好基坑施工的管理,確保建筑工程結構施工順利進行十分重要。高層建筑工程深基坑支護工程的施工好壞和基坑開挖、降水等有著直接的關系,由于深基坑支護不是施工建筑的主體,施工單位往往就認為在施工完工的時候沒有出問題,深基坑支護就是過關了,這便為建筑物埋下了安全隱患。

1.高層建筑的深基坑支護施工存在的問題

1.1基坑的開挖不科學

大量試驗證明,由于在施工的過程中深基坑的四周內側會水平大量移動,并且是中間大兩邊小,造成深基坑邊坡失衡,說明在深基坑開挖施工中還存在空間的問題。

1.2基坑土體取樣不完整
深基坑支護結構設計前對土體的取樣不完整。由于基坑土體可能含較多種類,且變化較多,因此隨機取得土樣可能無法完全反映基坑內的土質,這樣設計出來的支護結構就不符合深基坑的施工要求。所以說,在設計之前對施工地基的土體進行全面的取樣分析是深基坑支護結構設計的必要步驟。

1.3理論上計算受力與實際受力相差較大

在實際的施工過程中,設計人員依據極限平衡理論確定的安全系數和以及支護結構,理論上是安全的,但這樣不一定會與實際相符合且會增加業主投資的成本及施工單位的工作量。有的設計人員雖然選擇了比較規范、比較小的安全系數來設計,但完全不能滿足高層建筑實際施工的要求。

1.4土體物理力參數可變性
承受的土壓力大小是衡量深坑基支護結構安全性能的重要標準。在實際的操作過程中,地質的是不能預測得到的,存在很多的變數。在這種狀況以及技術條件的限制下,選擇用來精確計算實際土體壓力的比較適宜的土體物理量參數非常困難。尤其是粘聚力、內摩擦角以及含水率這三個重要參數,在深基坑開挖后更是一個可變值,這樣就給開挖的過程中帶來了很多難題,降低了準確計算深基坑支護結構的實際承受力。另外,土體物理力學參數還受到施工技術、支護結構等元素影響。

2.施工準備階段的注意要點

2.1設計方案的審定
設計方案的合理性是直接影響深基坑支護工程成敗的關鍵因素,一個成功的深基坑支護設計方案應當經濟合理、安全可靠、施工技術可行。在我國,深基坑的出現較晚,深基坑支護設計日趨成熟,但設計參數眾多、地質不明因素的影響,使設計工作的難度加大。目前,深基坑支護結構的設計計算仍基于極限平衡理論,但支護結構的實際受力并不那么簡單。工程實踐證明,有的支護結構按極限平衡理論計算的安全系數,從理論上講是絕對安全的,但卻發生破壞;有的支護結構卻恰恰相反,即安全系數雖然比較小,甚至達不到規范的要求,但在實際工程中卻獲得成功。因為在方案設計工程中,很難找到一個合適的土體物理力參數,對基坑主體不能夠完全取樣,對基坑開挖后基坑空間效應考慮不全面,使得理論上所計算受力與實際情況中的受力不符等一系列的問題可能會導致工程出現問題。因此在方案審定時,一定要慎重對待。

2.2施工材料和分包工單位的選擇
施工的材料,在根本上決定了施工的質量,因此在材料的選擇方面相關單位一定要重視起來。由于人為的原因,在進行材料采購時很容易出現問題,采購人員一定要保證材料的質量能夠滿足要求。此外,由于深基坑支護的特殊性,其施工應由具有施工資質與能力的專業分包隊伍進行。施工單位的技術力量、整體素質是影響工程質量的重要因素之一,監理工程師應協助業主審查總包單位選定的專業隊伍,選擇社會信譽好、技術力量強、施工經驗豐富的分包單位。

2.3項目方案的審核

項目方案審核的內容主要有施工平面圖、基坑的支護方式、基坑開挖方式、降水措施、施工工期、監測布置的合理性等。監理工程師應認真審核施工單位提交的專項方案,對不能滿足施工要求的,堅決要求其修改完善后按程序申報,特別復雜的方案可組織專家匯審,待總監審批后方能實施。例如基坑開挖方式的方案設計中,要遵守“自上而下,先撐后挖,分層開挖,嚴禁超挖”的原則,如果不按原則開挖,就會造成深基坑支護結構沒有達標。

3.施工階段的注意要點

3.1深基坑工程的施工
深基坑工程包括挖土、擋土、圍護、防水等環節,是一項復雜的系統工程。任何一個環節的失誤都有可能導致施工失敗,甚至造成事故。施工單位要嚴格按照施工規程,經批準的施工組織設計及相關的技術規范組織施工,對各施工要點要制定具體措施,并加強過程控制。例如,施工的時候,要注意挖土的次數及時間間隔。假如為了趕時間,施工單位連續開挖,不僅會使機械設備不堪重負,還會影響周圍居民的休息。

3.2深基坑周圍土體止水效果的控制
在地下水位較高的地區,地下水對深基坑工程施工帶來的危險程度是相當高的。地下水的來源一般為上層滯水、潛水、承壓水、雨水及基坑周圍的滲漏管道水。由于水的來源復雜,枯水期和豐水期水位變化的影響,在制定止水方案時應從深基坑工程的防水、降水和排水3個方面考慮。通過查詢資料,深入分析地下水的成因,明確基坑周圍環境。對周邊有建筑基坑,宜采用以堵為主,抽水為輔,否則有可能造成基坑周圍水土流失,造成建筑不均勻沉降,甚至發生坑底流沙、管涌等現象,增大了處理難度,拖延了工期,反之,以降水為主。目前,止水帷幕是高水位地區深基坑支護工程中常用的止水措施,其施工方法主要有高壓噴射注漿法、漿噴深層攪拌法、粉噴深層攪拌法和壓力注漿法等。

3.3施工現場部分安全管理
深基坑四周設置安全護欄和相應的安全警示標示,同時嚴禁有人向深基坑內拋擲雜物。在坑內必須設置通道,這樣能夠使施工人員在緊急情況下迅速安全撤離現場。首先,在基坑邊緣不要堆放施工建筑材料以及開挖的土方;其次,深基坑挖土時要按照預先的布置按次序開挖;此外,支護好深基坑坡道位置以確保挖土設備以及運輸車輛的進出安全。工作人員在場地內進行平整場地,運輸材料,清理坑底等工作時,要保證遠離正在工作的機械,并且在機械設備使用過程中堅決不能對其檢修。

3.4深基坑支護的信息化管理

在基坑的施工工程中采信息化管理是十分必要的。通過信息化管理可以及時的掌握施工現場的第一手信息,實時監測基坑現場及周圍建筑物的變化情況。判斷基坑的狀態及邊坡的穩定性,預先判斷下一個階段的工作狀態,合理安排施工。同時,實行信息化管理可能會需要一部分投資,安排專業的施工監測人員及購買專業監測設備。但這部分投資是值得的,在前期可以避免出現事故,合理規劃工期,節省工程材料,在后期建筑主體建設中,依然可以是使用。

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