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論關(guān)于高層建筑施工中深基坑問題
論文關(guān)鍵詞：高層建筑 深基坑 對(duì)策
論文摘要：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，我國城市基本建設(shè)規(guī)模逐漸加大，高層建筑、地下建筑、隧道等工程大幅度增加。為了節(jié)約地上空間，節(jié)省土地，充分利用地下空間的深基坑工程隨之增加，這使得深基坑工程施工問題在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上對(duì)整個(gè)建筑施工起著舉足輕重的影響。
深基坑支護(hù)工程是近二十年來隨著城市高層建筑發(fā)展而發(fā)展的一門新的實(shí)踐工程學(xué)，由于深基坑支護(hù)為臨時(shí)建筑，不在建筑主體施工的范圍內(nèi)，為節(jié)省投資、降低成本及加快進(jìn)度，業(yè)主、施工單位往往只強(qiáng)調(diào)基坑支護(hù)施工的臨時(shí)性，而忽略了基坑支護(hù)施工的重要性、復(fù)雜性及風(fēng)險(xiǎn)性，致使深基坑施工時(shí)安全質(zhì)量事故時(shí)有發(fā)生，不僅延誤了工期，還造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，分析了高層建筑深基坑支護(hù)施工過程的控制要點(diǎn)。
1 深基坑問題的幾種表現(xiàn)形式
1.1 忽視深基坑支護(hù)工程的重要性引發(fā)的嚴(yán)重問題隨著社會(huì)的快速發(fā)展，特別是近幾年來高層及超高層建筑日益增多建筑工程在向高空和地下兩個(gè)層次逐步延伸加之國家有關(guān)規(guī)范對(duì)基礎(chǔ)埋置深度和人防工程的要求建筑物的地下結(jié)構(gòu)越來越深高層建筑地下室的設(shè)計(jì)必不可少有的地下建筑深至有三、四層開挖深度達(dá)十多米，與之相關(guān)的是深基坑支護(hù)的施工，因此深基坑支護(hù)成為一個(gè)必要的施工過程但由于深基坑支護(hù)為臨時(shí)建筑，不在建筑主體施工的范圍內(nèi)為節(jié)省投資、降低成本及加快進(jìn)度，相關(guān)單位往往忽略了基坑支護(hù)施工的重要性、復(fù)雜性及風(fēng)險(xiǎn)性，致使深基坑施工時(shí)安全質(zhì)量事故時(shí)有發(fā)生，不僅延誤了工期，還造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
深基坑支護(hù)方案的設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到整個(gè)深基坑施工的成敗。在我國，深基坑的出現(xiàn)較晚，深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)日趨成熟，但設(shè)計(jì)參數(shù)眾多，地質(zhì)不明因素的影響，使設(shè)計(jì)工作的難度加大。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)在基坑工程施工質(zhì)量事故中，由于設(shè)計(jì)原因造成的事故占總數(shù)的43％。設(shè)計(jì)原因主要表現(xiàn)在：無證掛靠設(shè)計(jì)、盲目設(shè)計(jì)、參數(shù)取值錯(cuò)誤、地下水處理方法失誤、支護(hù)方案選擇不當(dāng)?shù)取?
1.2 基坑設(shè)計(jì)中的其他問題表現(xiàn)形式鋼板樁的施工可能會(huì)引起相鄰地基的變形和產(chǎn)生噪聲振動(dòng)，對(duì)周圍環(huán)境影響很大，因此在設(shè)計(jì)中要考慮該方法對(duì)人口密集、建筑密度大的地區(qū)的影響。同時(shí)，還要注意施工結(jié)束后鋼板樁拔出時(shí)對(duì)周圍地基土和地表土的影響。
土釘墻只適用于地下水位以上的粉土、黏性土與無黏土，不能用于淤泥質(zhì)土、飽和軟土。對(duì)基坑周圍環(huán)境安全等級(jí)要求高，對(duì)土坡變形有嚴(yán)格控制要求，以及基坑周圍上下水道有漏水可能的，不宜采用土釘墻方法支護(hù)。
當(dāng)基坑周圍場(chǎng)地狹小，基坑開挖深度較大，如超過6m，或基坑緊鄰已建成建筑物、交通干道、重要管線，通常均選用支撐或錨桿排樁、連續(xù)墻結(jié)構(gòu)支護(hù)。在軟土地區(qū)及基坑四周無地下空間設(shè)置錨桿，不宜采用錨桿式排樁或連續(xù)墻結(jié)構(gòu)對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)。
當(dāng)基坑周圍不具備放坡條件及設(shè)置水泥土擋墻時(shí)，且周圍無重要建筑物及管線、開挖深度不大，可以采用懸臂樁或連續(xù)墻結(jié)構(gòu)支護(hù)。當(dāng)變形較大可設(shè)置雙排樁；對(duì)土體水平位移控制嚴(yán)格時(shí)，不宜選用此種結(jié)構(gòu)支護(hù)。
1.3 基坑施工中應(yīng)注意的問題施工前應(yīng)對(duì)工程的地質(zhì)勘察報(bào)告認(rèn)真分析研究，根據(jù)挖土深度范圍內(nèi)不同土質(zhì)的物理性能和地下水位情況特別是豐水期的水位情況，選擇相應(yīng)的土方開挖、支護(hù)結(jié)構(gòu)及降水方案。根據(jù)所制定的施工方案，對(duì)全體施工人員作詳細(xì)的安全與技術(shù)交底工作。
基坑開挖前通過降水提高坑內(nèi)土體的水平抗力，減少基坑的變形量。施工降水不宜過快，降水過程中應(yīng)加強(qiáng)周邊建筑物、地下管線和地表沉降的監(jiān)測(cè)，同時(shí)在坑外地面設(shè)回灌井，必要時(shí)應(yīng)采取回灌措施，確保周邊建筑物安全。在基坑開挖施工中，發(fā)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)接近或超過警戒值時(shí)，應(yīng)立即分析原因，準(zhǔn)確地找出施工過程中存在的問題及時(shí)調(diào)整施工步驟，采取相應(yīng)的對(duì)策，便能有效控制基坑變形，確保基坑安全為防止邊坡失穩(wěn)，施工前先清除基坑邊堆土等荷載，防止由于荷載過大引起基坑坍塌等事故的發(fā)生。基坑開挖分層進(jìn)行，從上到下逐層進(jìn)行開挖，嚴(yán)禁超挖和掏底開挖，同時(shí)開挖過程要與支撐架設(shè)同步施工。開挖段的長度必須根據(jù)基坑深度和坡度合理確定，不宜過長。
2 深基坑施工問題的對(duì)策
首先，設(shè)計(jì)人員應(yīng)具有較強(qiáng)力學(xué)知識(shí)(理論、材料、結(jié)構(gòu)、流體、土力學(xué))和地基與基礎(chǔ)等多學(xué)科的知識(shí)又要有豐富邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)熟悉當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)狀況和特點(diǎn)，在結(jié)合建筑及周圍環(huán)境特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的深基坑支護(hù)方案。
其次，人員在施工前應(yīng)對(duì)方案進(jìn)行認(rèn)真審核，理解設(shè)計(jì)意圖，及時(shí)與設(shè)計(jì)人員溝通，以掌握方案在施工組織時(shí)使各個(gè)組成部分、各道工序協(xié)調(diào)有序。再者，業(yè)主方應(yīng)了解深基坑支護(hù)的重要性，選擇有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)支護(hù)方案。
最后，施工單位要嚴(yán)格按照施工規(guī)程、經(jīng)批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計(jì)及相關(guān)的技術(shù)規(guī)范組織施工，對(duì)各施工要點(diǎn)要制定具體措施，并加強(qiáng)過程控制。例如，確定土方開挖方案時(shí)，應(yīng)對(duì)周圍建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行拍照和錄像。
3 基坑工程尚未完全解決的問題
由于開挖深度、周邊環(huán)境、地層性質(zhì)等多因素的影響，基坑支護(hù)方案會(huì)根據(jù)所選物理力學(xué)參數(shù)的不同而選擇不當(dāng)。基坑支護(hù)的內(nèi)力和變形的精確計(jì)算是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，其計(jì)算模型需要考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐體系和土三者的共同作用。但是，目前將其簡化為平面問題，難以準(zhǔn)確反映空間效應(yīng)。在軟土地區(qū)，淤泥、淤泥質(zhì)土等具有蠕變特性，圍護(hù)結(jié)構(gòu)會(huì)隨著無支撐時(shí)間的延長而逐漸增大變形，即所謂的“時(shí)間效應(yīng)”。目前時(shí)間效應(yīng)尚未精確考慮到理論計(jì)算中。
由于受到多種未知因素，如暴雨等自然災(zāi)害的影響，深基坑土體的變形和位移無法精確計(jì)算。當(dāng)基坑平面尺寸較大，支撐體系較復(fù)雜時(shí)，由氣溫變化引起的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力會(huì)使支撐桿件內(nèi)力增加，但在圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)該理論只加以概略估算。在建筑物密集地區(qū)設(shè)計(jì)深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)，多以變形控制，但在設(shè)計(jì)時(shí)如何控制周圍地面沉降尚有一定難度，這是由于計(jì)算方面尚難以提供精確值。
4結(jié)語
深入論證和分析之后，我們對(duì)高層建筑施工中產(chǎn)生的深基坑問題有了更進(jìn)一步的了解。同時(shí)全面把握當(dāng)前深基坑施工問題的現(xiàn)狀及有效的解決途徑未來城市化進(jìn)程會(huì)進(jìn)一步加快，而隨之而來的房產(chǎn)開發(fā)將會(huì)出現(xiàn)更棘手的問題，從本文我們大致窺測(cè)到未來房產(chǎn)建筑的發(fā)展方向，可能出現(xiàn)的問題雛形，有助于防患于未然，使得以后的高層建筑施工中的深基坑問題得以更快捷地解決。
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