高层建筑深基坑支护技术问题及应对策略研究

1、高层建筑深基坑支护技术问题及应对策略研究摘要：随着我国的城市化进程日益加快，高层建筑就日益增多了， 深基坑支护技术被广泛应用并且在实践中取得了成功，但是由于缺少科学 的测试数据，无法进行科学分析。深基坑支护是一项风险性工程，稍有不 慎就会出现危险，如建筑物及路面塌陷、基坑垮塌等，不仅延误工期，增 加工程造价，更为严重的是危及人的生命安全，必须引起我们高度重视。 因此在探讨深基坑支护技术时，我们不应该忽视深基坑支护工程屮的安全 问题。对此笔者认为应从深基坑的设计、支护方案的选择、施工过程三个 方面做好，以最大限度确保安全。关键词：高层建筑深基坑支护屮图分类号：tu97文献标识码：a近年来，高层建

2、筑深基坑支护施工技术是我国建筑业存在的一个技术 难题。山于人口的增多，就业压力的紧张，开发商为了提高建筑物的最大 使用率，除了水平面上的建筑，地下室的设计随之诞生。地下储藏室、地 下铁、地下商场等，有的只有三四米，有的深达十多米。在这个过程中， 深基坑支护成为一个必要的施工过程。高层建筑工程深基坑支护工程的施 工好坏和基坑开挖、降水等有着直接的关系，由于深基坑支护不是施工建 筑的主体，施丁单位往往就认为在施t完t的时候没有出问题，深基坑支 护就是过关了。对深基坑支护设计的复杂、风险性和重要性不顾，不但导 致高层建筑的深基坑施工存在质量问题，导致安全事故的发生，还造成了 巨大的损失。一、深基坑支

3、护的设计深基坑支护设计需考虑的因素第一是地质、水文及周边环境。即使同一地区的地质和水文也会有明 显的差异性，我们工作中务必精确、用心。因为深基坑不仅与本地的地质、 水文有关，而一且与基坑周边的建筑物、市政地下管网的位置、基坑的开挖 程度、降排水条件、基坑周边的荷载、施工季节、支护使用期限以及基坑 的几何尺寸都冇密切联系。第二是施工的考虑。深基坑的支护设计耍与施工的现实状况联系，必 要时进行反馈设计。深基坑支护设计原则深基坑的开挖施工工艺一般分为俩种：放坡开挖和有支护开挖。放坡 开挖，基坑的边坡可以保证稳定性，但是在目前的高层建筑屮，场地条件 不适合放坡开挖，大部分是有支护开挖。深基坑的支护设计

4、耍遵循以下原 则：第一，安全性原则。满足支护结构本身的强度、变形的要求，并确保 施工人员和周围环境的安全。第二，环保性原则。设计和选择支护方案时, 应尽可能做到保护环境的要求，施工时尽可能减少对环境的危害。第三， 经济性原则。在确保安全的情况下，要在工期、人员、材料等方面综合考 虑的情况下，选择具有技术经济效果的设计。第四,便利性原则。由于施 工场地的狭小，在保证安全、环保、经济时要给施工以方便。笫五，工期 短原则。应选择支护工期较短的方案，因为深基坑支护工程具有时效性， 时间越长基坑的危险系数越高。深基坑支护设计的探索第一是，探索新的计算思路。有俩个结合的力使支护结构受力复杂， 分别是基坑开

5、挖方式与支护结构型式相结合、临时性支护结构与永久性支 护结构相结合、受力结构与水结构相结合。第二是，建立统一的支护结构 设计规范。深基坑支护没有一套精准的计算方法，许多成功的经验只是存 在于经验状态，并未上升到理论高度，国内也没有统一的支护结构设计规 范，应建立以施工监测为主的信息动态反馈动态设计体系，建立统一的支 护结构设计规范。二、深基坑支护施工工艺以土钉墙支护施工工艺为例。施工工艺流程土钉墙支护施工工艺流程:开挖边坡边坡修整定位放线成孔安装锚杆注浆挂钢筋网焊加强筋喷射混凝土养护。施工操作方法开挖边坡：开挖前先用石灰粉放出基坑内外线，作为放坡距离。采用 机械进行土层开挖，预留20cm 30

6、cm, 土人工修坡，开挖宽度保证10cm.土钉墙支护设计参数以上，以确保土钉成孔机械的工作面。基坑开挖应按设计耍求分三层 分段开挖，严禁超挖。边坡修整:将机械开挖面根据开挖边线进行修整，保证边坡平整并符合设计规定的坡度。为保证喷射混凝土面的平整，此工序必须挂线定位。定位放线：按设计图纸由测量人员放出每一个土钉的位置，并沿平整 的基坑壁面作标记，测量误差不超过5cm。成孔:按方案间距标出孔位，采用机械螺旋钻机成孔，局部可采用洛 阳铲人工成孔，孔径120mm,俯角5 15度，仰角为废孔。安装锚杆:选好材径、长度，每隔1.5-2.0m焊接一个居中支架。注浆:在安好锚杆的孔内注人水灰比为045 0,

7、5的纯水泥浆。水 泥浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆应在初凝前用完。挂钢筋网：在修好的边坡面上，按设计方案要求间距铺上一层钢板网, 网板之间用扎丝扎牢，加强筋菱形布设压住网筋与锚头点焊。喷射混凝土:喷射混凝土时喷头与管喷面应保持垂直，喷射距离宜为0. 6 1. 0m,混凝土初凝时间控制在5 lomin, 60mm厚混凝土一次喷成, 喷射混凝土后表面应平整，呈湿润光泽，无干斑、流淌现象。喷射混凝土 配合比为水泥:石:砂=1:2:2,水泥强度等级为32.5级复合硅酸盐水泥， 石子粒径不人于15mm,砂子用干净的细砂，砂率宜为45% 55%,水灰比 为 0.4 0. 45.养护:喷射混凝土面

8、终凝12h内，应有专人负责喷水养护，养护时间 不应小于7do施工排水：为方便施工，保证基坑安全，应采用临时排水措施排除地 表水和基坑作业面内积水。施工监测及应急措施：为确保施工安全和基坑 开挖的顺利进行，从开挖至基础施丁完毕的全过程中，应对基坑及其周边 环境进行监测，根据监测信息，及时采取相应措施，确保基坑和周围建筑 物的安全稳定。三、施工过程中的安全性分析施工技术施工过程存在着许多不确定因素，会面临各种问题，而深基坑的支护 是一个动态的过程。1、开挖与支护缺乏协调在深基坑支护工程中，开挖和支护密不可分，如果缺乏应有的协调就 会诱发工程事故。如未能及时构筑排水沟和集水池，造成基坑内大量积水;

9、基坑坡顶荷载超出设计要求，重型机械离坑太近；支护面层被重型机械撞 坏等，这就要求我们加强协调、沟通，以使支护工程安全顺利进行。2、地下水处理不当地下水处理不当，容易造成工程事故。地下水处理存在难度，源于地 下水处理的孑盾性，如地下水位降低了，对周边环境不利，却对支护有利, 若是采取措施降水，对周边坏境冇利，却对支护不利。3、施工动态信息反馈不及时深基坑支护的施工是一个动态的过程，地质条件的复杂性使得施工和 设计方案出现较大的差异时，未能及时将施工的动态信息及时反馈，仍按 原设计进行；开挖过程中未能充分考虑各种可能存在的突发情况，并制定 相应的应急措施；开挖过程屮未能泄期或根本没冇对基坑的沉降量

10、和位移 量进行观测或未对所测资料及时分析、研究等。施工监测施工监测的意义。有些单位认为施工监测工作可有可无，其实施工监测的意义重大，首先不仅影响到基坑自身的安全，而且对基坑周【韦i环境的 安全也有重要影响。如基坑周边的房屋、道路、地下给排水、供气等基础 设施的安全以及基坑支护结构的情况，如位移并未引起支护的失稳等，诸 如此类，都需要由监测来判断。其次，监测可以动态的记录支护的情况， 及时进行反馈。施工的信息及时反馈可以修改后期支撑方案。如当前期开 挖和第一道支撑后支护结构的位移较小，可以在安全性保障的情况下，考 虑是否减少下一道支撑的数量，反之亦然。最后，控制数据对今后的深基 坑设计施工将有一定的指导作用。深基坑开挖监测积累了大量珍贵的资 料，对以后本地区软土的基坑支护结构位移沉降控制值冇参考价值。总而言之，高层建筑深基坑支护工作是建筑事业的一个重耍的