高层建筑基坑支护技术

摘 要：本文从高层建筑基坑支护技术的现实意义出发,分析了高层建筑基坑支护存在的问题,探讨高层建筑基坑支护技术及注意事项.

关 键 词：高层建筑；基坑；支护技术；探讨

高层建筑基坑支护是一门综合性学科,它集土力学、结构力学、水力学以及材料学等等学科,是一个系统的工程.而高层建筑基坑支护技术的管理对高层建筑工程的施工有着极其重要的影响,同时也对周边建筑物有着重要的影响,它是保障工程建筑能够顺利施工的前提和基础.因此,一定要认识到高层建筑基坑支护技术的重要性,严格管理,从而保障工程的顺利施工.

1高层建筑基坑支护技术的重要意义

高层建筑工程多在城市中心或繁华地段进行施工,其周边的公路、建筑和管线都较多.所以,基坑的结构类型必须要注意对周围环境的的影响,从而选择支护稳定、且振动小的支护方式.支护技术的科学运用,能够有效地保障工程主体技术的施工,对工程的经济效益、进度和施工安全也有重要的影响.虽然基坑支护不是主体产品,但其支护质量和支护方式对周边建筑物有着重要的影响.基坑支护作为一个临时性的结构,其技术选择直接关系到建筑施工的经济效益.所以,现代高层建筑施工的企业一定要格外重视对基坑支护的重要性,用科学的管理为基础,保证工程的顺利完成,促进企业经济效益的提高.

2高层建筑基坑支护存在的问题

2.1支护的结构设计中土体的物理力学参数不当

深基坑的支护结构,其承担的土体压力大小在一定程度上直接影响到安全度,而且由于地质情况复杂多变,要想精确地计算出土体压力相当困难,因此至今为止仍采用朗肯公式或库伦公式.土体物理的参数选择是一个异常复杂的问题,特别是深基坑开挖之后,含水率、内摩擦角与粘聚力三个参数是一个可变值,从而很难对支护结构的实际受力做出精确的计算.同时在对深基坑支护结构的设计时,一旦地基土体的力学参数难以准确取值,将会对设计的结果造成很大的影响.而土力学的试验数据发现：内磨擦角值如果相差5°,其产生的主动土压力也就不同；原土体和开挖后土体两者的内凝聚力,其差别就更大.施工的工艺与支护的结构形式不相同,其对土体的物理力学的参数选择也有极大的影响.

2.2基坑土体取样不完全

在进行深基坑的支护结构设计以前,一定要将地基土层取样分析,从而取得土体较为合理的物理力学的指标,并为支护的结构设计提拱较为可靠的依据.而在深基坑的开挖区域之内,一律按国家的相关规范进行钻探取样.为了降低工程造价以及减少勘探的工作量,不可能进行过多钻孔.所以,取得的土样拥有一定的随机与不完全性.同时因为地质的构造极其复杂、多变,取得的土样难以全面科学的反映土层的真实性.所以,支护的结构设计也就出现与实际情况不相符的情况.

2.3空间效应的考虑不全面

在进行深基坑开挖的过程中,有大量的资料表明：基坑的周边向基坑内发生了水平位移,其现象大体是中间大两边小.深基的坑边坡失稳,经常又以长边居中的位置发生为主.说明了深基坑的开挖是一个空间问题.而传统的深基坑的支护结构设计则是以平面的应变问题来处理的.对于一些细长条的基坑来说,这种平面应变的检测设相对符合实际,而对近似长方形或方形深基坑的差别就相对大一些.因此,在没有进行空间的问题处理之前,按照平面的应变检测设进行设计时,支护的结构要进行适当的调整,用以适应开挖空间的效应要求.

2.4支护结构设计计算与实际受力不符

当前,深基坑的支护结构设计计算依旧采用极限平衡理论,可是支护结构的实际受力并非如此简单.在工程实践中,一些支护结构依据极限平衡理论来设计计算安全系数,从理论角度上看是绝对安全的,但是也会发生破坏；一些支护结构的安全系数较低,甚至还难以达到规范要求,但是在实际的工程中却能满足基本要求.极限平衡的理论是深基坑支护结构的一种静态设计,而在实际情况中开挖后的土体呈现一种动态平衡的状态,同时也是土体渐渐松弛的过程,而且随着时间的推移,土体的强度不断下降,并产生了一定程度的变形.因此,在设计的过程中一定要充分的考虑到这一点.

3高层建筑基坑支护技术

在基坑支护施工的过程中,一定要严格依据基坑的支护设计方案来进行技术的管理工作,注意开挖基坑和基槽时要依据土质情况与深度,设置好安全边坡,做好固壁支撑；在进行挖土工作时,要保证土壁的稳定性,一旦发现有裂纹和倾坍的可能时,要立即组织人员撤离,并及时进行处理.在进行基坑的开挖过程中,还要注意堆土要在基坑的1米以外,同时高度不能超过1.5米.并且在进行基坑的支护技术管理的过程当中,要格外注意防水工作,而且由于高层住宅的建筑周边有很多建筑.因此,不易采取抽水的方式.应该以堵为主,并且避免基坑周围的土体和水体的流失,从而导致建筑物的不均匀沉降.

高层建筑的基坑支护施工过程中的技术管理工作,必须根据工程所采用的支护方式的特点进行技术管理工作.而以土钉墙这一建筑基坑支护的常用技术为例.在施工过程进行技术管理工作,一定要依据设计的要求进行科学的管理,对图钉和土钉墙的墙面坡度以及面层进行控制,同时对土钉的长度进行控制等等.还要注重施工的顺序、施工的偏差,继而为保证基坑的支护质量奠定一定的基础.还要注意土钉墙支护混凝土进行喷射作业的管理工作,严格执行混凝土喷射的相关技术要求,自下而上分段的进行混凝土喷射,同时控制喷射厚度应该大于40毫米.混凝土终凝2小时后进行喷水养护,同时养护时间要根据工程的施工气候实时进行调节.因此,对高层建筑基坑支护施工的技术管理,必须以所选择的支护结构技术规范为前提,从而进行技术的管理工作,保障支护的质量.

4高层建筑基坑支护技术注意事项

进行高层建筑的基坑支护施工,还需要不断转变设计观念,充分考虑力学和环境因素,制定出经济安全的施工方案.制定出一套统一的支护结构设计规范,并广泛推广.加大对支护结构的实验研究,使支护施工有一个系统的理论指导,为同类工程施工打好基础.同时还要加强对高层建筑基坑的支护技术的文件管理和分析,加强施工过程的记录与检查,为施工提供有力的数据支持.同时,还要支持支护结构计算方法的研究,建立起新型的支护结构计算方法,从而进一步推动高层建筑基坑支护技术的发展.

5结束语

随着我国城市经济的不断发展,城市用地也逐渐紧张起来,高层建筑的发展在一定程度上缓解了城市的用地紧张,也提高了城市的土地利用率.同时,为了更大程度的利用地下空间,很多在建和新建工程的基坑面积与开挖深度也是越来越大,因此深基坑出现了工期紧、面积大、开挖深、周边环境复杂等特点.因为这些特殊情况,造成了施工难度大,施工费用投入高,基坑开挖后的支护质量必须得到有效的保障,避免对周围环境和建筑产生影响.同时由于支护是临时性结构,不能投资过大,但又必须保证其安全质量.因此,科学的选择支护结构,保证支护安全,降低支护成本是进行当前高层建筑基坑支护管理的首要任务,也对降低工程造价,缩短工期,实现经济和社会效益具有重要的意义.