高層建筑基坑支護技術初探

【摘 要】本文從高層建筑基坑支護技術的現實意義出發，對存在的問題，高層建筑基坑支護技術的提出一些看法。

【關鍵詞】高層建筑;基坑;支護技術

0.前言

隨著我國城市經濟的不斷發展，城市用地也逐漸緊張起來，高層建筑的發展在一定程度上緩解了城市的用地緊張，也提高了城市的土地利用率。同時，為了更大程度的利用地下空間，很多在建和新建工程的基坑面積與開挖深度也是越來越大，因此深基坑出現了工期緊、面積大、開挖深、周邊環境復雜等特點。因為這些特殊情況，造成了施工難度大，施工費用投入高，基坑開挖后的支護質量必須得到有效的保障，避免對周圍環境和建筑產生影響。同時由于支護是臨時性結構，不能投資過大，但又必須保證其安全質量。因此，科學的選擇支護結構，保證支護安全，降低支護成本是進行當前高層建筑基坑支護管理的首要任務，也對降低工程造價，縮短工期，實現經濟和社會效益具有重要的意義。

1.高層建筑基坑支護技術的重要意義

高層建筑工程多在城市中心或繁華地段進行施工，其周邊的公路、建筑和管線都較多。所以，基坑的結構類型必須要注意對周圍環境的的影響，從而選擇支護穩定、且振動小的支護方式。支護技術的科學運用，能夠有效地保障工程主體技術的施工，對工程的經濟效益、進度和施工安全也有重要的影響。雖然基坑支護不是主體產品，但其支護質量和支護方式對周邊建筑物有著重要的影響?；又ёo作為一個臨時性的結構，其技術選擇直接關系到建筑施工的經濟效益。所以，現代高層建筑施工的企業一定要格外重視對基坑支護的重要性，用科學的管理為基礎，保證工程的順利完成，促進企業經濟效益的提高。

2.高層建筑基坑支護存在的問題

2.1支護的結構設計中土體的物理力學參數不當

深基坑的支護結構，其承擔的土體壓力大小在一定程度上直接影響到安全度，而且由于地質情況復雜多變，要想精確地計算出土體壓力相當困難，因此至今為止仍采用朗肯公式或庫倫公式。土體物理的參數選擇是一個異常復雜的問題，特別是深基坑開挖之后，含水率、內摩擦角與粘聚力三個參數是一個可變值，從而很難對支護結構的實際受力做出精確的計算。同時在對深基坑支護結構的設計時，一旦地基土體的力學參數難以準確取值，將會對設計的結果造成很大的影響。而土力學的試驗數據發現：內磨擦角值如果相差5°，其產生的主動土壓力也就不同；原土體和開挖后土體兩者的內凝聚力，其差別就更大。施工的工藝與支護的結構形式不相同，其對土體的物理力學的參數選擇也有極大的影響。

2.2基坑土體取樣不完全

在進行深基坑的支護結構設計以前，一定要將地基土層取樣分析，從而取得土體較為合理的物理力學的指標，并為支護的結構設計提拱較為可靠的依據。而在深基坑的開挖區域之內，一律按國家的相關規范進行鉆探取樣。為了降低工程造價以及減少勘探的工作量，不可能進行過多鉆孔。所以，取得的土樣擁有一定的隨機與不完全性。同時因為地質的構造極其復雜、多變，取得的土樣難以全面科學的反映土層的真實性。所以，支護的結構設計也就出現與實際情況不相符的情況。

2.3空間效應的考慮不全面

在進行深基坑開挖的過程中，有大量的資料表明：基坑的周邊向基坑內發生了水平位移，其現象大體是中間大兩邊小。深基的坑邊坡失穩，經常又以長邊居中的位置發生為主。說明了深基坑的開挖是一個空間問題。而傳統的深基坑的支護結構設計則是以平面的應變問題來處理的。對于一些細長條的基坑來說，這種平面應變的假設相對符合實際，而對近似長方形或方形深基坑的差別就相對大一些。因此，在沒有進行空間的問題處理之前，按照平面的應變假設進行設計時，支護的結構要進行適當的調整，用以適應開挖空間的效應要求。

2.4支護結構設計計算與實際受力不符

當前，深基坑的支護結構設計計算依舊采用極限平衡理論，可是支護結構的實際受力并非如此簡單。在工程實踐中，一些支護結構依據極限平衡理論來設計計算安全系數，從理論角度上看是絕對安全的，但是也會發生破壞；一些支護結構的安全系數較低，甚至還難以達到規范要求，但是在實際的工程中卻能滿足基本要求。極限平衡的理論是深基坑支護結構的一種靜態設計，而在實際情況中開挖后的土體呈現一種動態平衡的狀態，同時也是土體漸漸松弛的過程，而且隨著時間的推移，土體的強度不斷下降，并產生了一定程度的變形。因此，在設計的過程中一定要充分的考慮到這一點。

3.高層建筑基坑支護技術的管理

在基坑支護施工的過程中，一定要嚴格依據基坑的支護設計方案來進行技術的管理工作，注意開挖基坑和基槽時要依據土質情況與深度，設置好安全邊坡，做好固壁支撐；在進行挖土工作時，要保證土壁的穩定性，一旦發現有裂紋和傾坍的可能時，要立即組織人員撤離，并及時進行處理。在進行基坑的開挖過程中，還要注意堆土要在基坑的1米以外，同時高度不能超過1.5米。并且在進行基坑的支護技術管理的過程當中，要格外注意防水工作，而且由于高層住宅的建筑周邊有很多建筑。因此，不易采取抽水的方式。應該以堵為主，并且避免基坑周圍的土體和水體的流失，從而導致建筑物的不均勻沉降。

高層建筑的基坑支護施工過程中的技術管理工作，必須根據工程所采用的支護方式的特點進行技術管理工作。而以土釘墻這一建筑基坑支護的常用技術為例。在施工過程進行技術管理工作，一定要依據設計的要求進行科學的管理，對圖釘和土釘墻的墻面坡度以及面層進行控制，同時對土釘的長度進行控制等等。還要注重施工的順序、施工的偏差，繼而為保證基坑的支護質量奠定一定的基礎。還要注意土釘墻支護混凝土進行噴射作業的管理工作，嚴格執行混凝土噴射的相關技術要求，自下而上分段的進行混凝土噴射，同時控制噴射厚度應該大于40毫米?；炷两K凝2小時后進行噴水養護，同時養護時間要根據工程的施工氣候實時進行調節。因此，對高層建筑基坑支護施工的技術管理，必須以所選擇的支護結構技術規范為前提，從而進行技術的管理工作，保障支護的質量。

4.注意

進行高層建筑的基坑支護施工，還需要不斷轉變設計觀念，充分考慮力學和環境因素，制定出經濟安全的施工方案。制定出一套統一的支護結構設計規范，并廣泛推廣。加大對支護結構的實驗研究，使支護施工有一個系統的理論指導，為同類工程施工打好基礎。同時還要加強對高層建筑基坑的支護技術的文件管理和分析，加強施工過程的記錄與檢查，為施工提供有力的數據支持。同時，還要支持支護結構計算方法的研究，建立起新型的支護結構計算方法，從而進一步推動高層建筑基坑支護技術的發展。

5.結論

高層建筑基坑支護是一門綜合性學科，它集土力學、結構力學、水力學以及材料學等等學科，是一個系統的工程。而高層建筑基坑支護技術的管理對高層建筑工程的施工有著極其重要的影響，同時也對周邊建筑物有著重要的影響，它是保障工程建筑能夠順利施工的前提和基礎。因此，一定要認識到高層建筑基坑支護技術的重要性，嚴格管理，從而保障工程的順利施工。 [科]

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