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高层建筑基础施工概论摘 要：随着城市生活的快速发展，高层建筑的需求量日益增大，基础的埋深越来越深以满足结构的需要、人防的需要以及功能的需要，基础是一个工程的重中之重，如何做好一个高层建筑的基础、如何做好基础施工时的支护是一个很重要的问题，下面我将论述介绍某工程通过对深基坑支护方案的选择、支护设计、支护施工等方面采取有力措施，从而确保了工程质量和施工安全的成功经验来介绍高层工程基础施工的问题和涉及到一些计算，从而达到对当前高层基础工程施工的分析及了解 。以及简要的论述高层基础施工及支护的发展。关键词：高层；深基坑； 支护； 设计； 施工 ;工程总结一：对某工程施工及基坑支护的介绍(一)工程概况 某工程位于城市中心地带，北向为城市主要大道，南临某勘察设计研究院，东侧为某学校校外宿舍区，西侧与一家大型超市相毗邻，占地面积17428m2，总建筑面积135000m2，主楼为34层，高102.80m，设地下室二层，基坑深度为9.80m，地下水位埋深介于5.408.70m。 （二）此场地工程地质条件概简析场地土层自上而下依次为： 1.人工填土（Qml）：主要为杂堆土，属老填土，主要由粘性土、碎石、砖块等组成，含硬杂质30%左右，成分复杂，密度程度不均匀，结构较密实，层厚为0.805.50m。 2.第四系新近淤积（Q14）淤泥质粉质粘土：灰褐色、呈饱和，软塑流塑状态，具臭味，摇震无反应，切面稍有光滑，零星分布，层厚1.001.70m。 3.第四系冲积（Qal）层粉质粘土：褐黄、褐红色，夹灰白色，呈网纹状，稍湿很湿，硬塑坚硬状态，不均匀含515%粉细砂，层厚2.208.80m。 4.粉质粘土；褐黄色，底层逐渐过渡为粉土，稍湿，可硬塑状态，层厚0.604.30m。 5.砾砂；黄、褐黄色，石英质，含约1025%的圆砾、呈饱和，中密状态，层厚0.303.00m。 6.卵石；黄、褐黄色，饱和，中密状态，不均匀含中粗砂及粘性土约2030%，层厚0.402.90m。 7.第四系残积粉质粘土；褐红、紫红色，系第三系泥质粉砂岩风化残积而成，原岩结构清晰，局部夹少量岩块，硬塑，层厚0.303.50m。 8.强风化泥质粉砂岩；褐红、紫红色，大部分砂物成份已风化变质，节理裂隙发育，岩芯呈块状及碎块状，分布于整个场地，厚度为0.502.30m。 9.中风化泥质粉砂岩；紫红色，岩芯呈柱状及长柱状，岩石较完整，揭露厚度为1.1017.50m。 10.地下水，经勘察，各钻孔均遇见地下水。按性质分为上层滞水和潜水二种类型，其中上层滞水主要分布于人工填土和第四系冲积粉质粘土中，受大气降水和地表水补给，一般水量不大；潜水主要赋存于第四系冲积砾砂和卵石中，受大气降水和上层滞水补给，略具承压性，勘察测得地下水的混合稳定水位埋深介于5.408.70m。 依据上述场地情况的介绍由于第四系冲积砾砂和卵石均属强透水性地层，是场地内主要含水层，在桩基施工期间须制定适合场地水文地质条件的排水、降水施工方案，确保周边建筑物正常使用，避免因降水或排水引起周边建筑物的开裂或下沉等现象发生。 （三）基坑支护方案选择 根据施工队的能力基坑支护的方案有放坡、护壁桩、锚杆、喷锚等，各种方案有其优点和局限性，因此，选择合理的方案是保证基坑支护工程质量和施工安全的关键。该工程在深入掌握和研究已有工程地质、水文地质资料和周边环境条件的基础上，进行多种方案的分析，论证与优化，并着重考虑了以下因素： 1.北边为城市主要道路，地下管网、地下电缆及光缆等管线较多，埋深在-2.0m左右，且分布有56层多层建筑物，条型基础，施工期间暂不拆除，距基坑边缘只有2.4m，进行基坑支护时，不能对其造成破坏影响。 2东向为已有宿舍区，与基坑垂直分布有四栋多层住宅楼，南向分布有二栋多层住宅，间距为2.5m，进行基坑支护时，不能对其造成破坏影响。 3.当该工程采用人工挖孔桩基，持力层选择中风化泥质粉砂岩时，将穿越砾砂和卵石，该两层属强透水性地层，如不进行有效降、排水措施，将较难穿越砾砂和卵石层或因抽排水对周边管线及建筑物造成不良影响。 综上所述，具体分析东、南、北侧段基坑支护方案采取桩锚支护型式，东段基坑支护方案采取土钉墙支护方式。 （四）设计原则 1设计方案是根据建筑基坑总平面图范围，场地岩土工程条件，场地周边环境条件及基坑开挖深度等要求确定。 2地面一般附加荷载为q=1015Kpa，北侧原有建筑物条基下均布荷载为240KPa，东南侧原多层住宅条基下均布荷载为160Kpa，该三段基坑侧壁安全等级为一级，重要性系数ro取值1.10，其它地段安全等级为二级，重要系数ro取值为1.00。 3设计所需参数系根据勘察报告并结合工程经验确定，相关指标如表1。 （五）基坑支护施工 1.桩锚支护型式 护坡桩布置在基坑东南北侧，采用人工挖孔桩和锚杆支护，桩径900mm，桩长13.8m，桩芯砼强度等级为C25，桩间桩为2000mm，单排。人工挖孔桩施工各技术参数允许偏差为：桩径偏差：5mm，垂直度：0.5%，主筋间距：10mm。使整排护坡桩为一体，设置一道桩顶圈梁，尺寸为500900（hb），砼标号为C25，桩主筋入圈梁450，为增加其抗滑动力矩，设置两道腰梁并铺设预应力锚杆。 桩锚支护总体施工程序为：首先进行人工挖孔桩施工，接着施工桩顶圈梁，然后随着基坑挖土的同时完成腰梁和预应力钢筋的施工。 人工挖孔桩施工流程为：场地整平放线、定桩位挖第一节桩孔土方支模浇筑第一节混凝土护壁在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等重复挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序、循环作业至设计深度（13.8m）扩底清理虚土钢筋笼制安浇筑桩身混凝土。 制作桩顶圈梁时应凿除桩头部分混凝土，露出钢筋，让挖孔桩与桩顶圈梁相互锚固，使整排护坡桩连为一个整体。 预应力锚杆施工工艺流程：定位锚杆钻机就位钻进成孔安放锚杆及止浆塞注浆养护安装腰梁、台座安装锚头张拉锁定。成孔采用锚杆钻机用泥冰钻进方法进行，锚杆采用28钢筋，中间每隔2m设一个对中支架，注浆管随锚杆下入孔内，注浆管距孔深50-100mm。锚杆自由段桩用塑料布包裹。灌浆采用压力灌注入泥浆，一次灌浆采用1：1的水泥砂浆，压力为0.10.3Mpa，二次注浆采用水灰比为0.450.5的水泥浆，压力为2.55Mpa。桩上设置二排锚杆，锚杆施工参数如表2。 锚杆锁定在锚梁上，锚梁由两根20槽钢和钢垫板等组成，当锚固体达到75%的强度时，可进行锁定，锁定荷载值在3060KN。 2.土钉墙支护型式 基坑东侧段采用喷锚支护，按80放坡；当基坑顶面有放坡的余地时，放坡的坡角尽量放缓，锚杆自上而下设五排。锚杆施工参数见表3： 锚杆成孔施工各技术参数允许偏为：孔深：50mm，孔径：5mm，孔距：100mm，成孔倾角：5%。支护要求分层自上而下进行基坑开挖，边挖边支护。第一层挖深2.0m，往下每层挖深不超过1.8m，基坑侧面留0.10m以便修土坡，坡度为1：0.25。其施工工艺流程：放线修坡凿孔安装锚杆注浆挂钢筋网焊接加强筋喷射砼养护测量。当锚杆完成注浆后，在坑壁上挂6.5钢筋网，网孔200200，并通过1618001800加强筋与锚杆主筋焊牢，然后喷射砼，喷射作业层分段施工，喷层厚度为100mm，一次喷射厚度为50mm，分两层喷射。砼标号为C20，及时加强养护，使其强度稳定，不至于出现裂缝，锚杆抗拔力按表4取值。 3.排水措施 采取基坑内排水措施。基坑边坡设置泄水孔，纵向孔距3.00m，横向孔距3.00m，用长度500mm的50PVC管做排水管，基坑底修筑排水沟，尺寸300300mm，按3%坡度流向集水井，集水井靠转角处共设置4个，尺寸150015001500mm，排水沟及集水井用1：2水泥砂浆抹面，厚度10mm。 4.施工安全监测 监测内容：地下水位、邻近建筑物和道路的水平位移、支护结构水平位移及坡顶沉降，预应力锚杆的预应力监测。在支护施工阶段，要每天监测1次，在完成坑开挖，变形趋于稳定的情况下，可适当减少监测次数，直到支护退出工作为止。 对降水引起沉降的观测主要设置在目前邻建筑物上。对支护位移的监测，包括水平和垂直沉降，测点设在基坑四周，每边3个。另外，应特别加强雨天和雨后监测，以及对各种危及支护安全的水害来源进行仔细观察，发现问题分析原因并及时采取有效措施予以解决。 5.基坑开挖预警措施 在施工开挖过程中，基坑顶部的侧向位移与当时的开挖深度之此，如超过2%-5%数值时，应密切加强观察并及时对支护采取加固措施。当发现基坑顶位移超标，地面裂缝较大时，土钉墙部分应采用加密土钉或打预应力土钉的方法解决，桩锚支护部分采用补打锚杆的方法补救，严防事态扩大。 实践证明，该方案在本工程的实施过程中，成功地解决了深基坑支护问题，确保了施工质量和安全，取得了良好的效果。 （六）深基坑的施工和支护的应用和发展 深基坑工程的主要内容：1）岩土工程勘察与工程调查; 2）支护结构设计; 3）基坑开挖与支护的施工; 4）地层位移预测与周边工程保护; 5）施工现场量测与监控.所以基坑的支护和基础施工是一个很复杂的内容。如果考虑的有一点不细致都可能导致一个高层建筑的倒塌，损失不可预计。但是生活在进步，技术在发展 ，现代的基坑支护越来越依赖于新设备新技术，使得基坑支护变得简单，节省了人力。下面说说深基坑技术的发展趋势：基坑向着大深度、大面积方向发展，周边黄静更加复杂，基坑开挖和支护难度越来越大，因此从工期和造价的角度看两强合一的逆做法将是今后发展的主要方向;土钉支护方案也大亮实施，是得喷射混凝土技术充分运用和发展。目前，在支护的深基坑工程中，基坑开挖大多以人工开挖为主，效率不高，今后必须大力研究开发小型灵活专用的地下挖土机械，以提高效率，加快施工进度，减少时间效应的影响。为了减小基坑变形，通过施加预应力的方法控制变形将逐步推广，另外采用深层搅拌或者注浆技术对基坑底部或者被动区土进行加固，也将成为控制变形的有效首段被推广。为了减小基坑变形效应，或者出于保护地下水资源的需要，有时基坑采用帷幕形式进行支护。除地下连续墙外，一般采用旋喷桩或深层搅拌桩等工法构筑成只睡帷幕。目前，有将水利工程中防渗墙的功法引入到基坑工程中的趋势。在软土地区，为避免基坑底部的隆起，造成支护结构水平位移加大和临近建筑物下沉，可采用深层搅拌桩或注浆技术对基坑底部土体进行加固，既提高支护结构被动区土体的强度的方法。深基坑基础和支护的