高層建筑深基坑工程施工及安全措施的研究

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摘要：改革開放以來，社會主義現代化建設和城市現代化進程不斷加快，為了適應人們多樣化的需求，高層建筑不斷出現，地下空間逐漸得到了大規模的開發和利用，深基坑開挖施工帶來的安全和環境問題越來越受到國家和社會的關注。建筑工程深基坑開挖施工計劃和支護措施是否合理，直接影響著建筑工程施工質量和施工進度，對企業的經濟效益和社會效益產生重要影響。為確保高層建筑深基坑工程施工質量和安全，筆者結合多年的經驗，對高層建筑深基坑工程施工進行了分析，并提出相應的施工安全措施，有利于提高工程施工效率，確保工程按時按質保量的完成。

關鍵詞：高層建筑；深基坑；施工；安全措施

一、引言

近年來，各工程建設速度突飛猛進，在改善人們居住環境和出行條件的同時，也帶來了較多的問題。在高層建筑施工建設中，深基坑圍護對整個工程建設施工的穩定性和安全性有著非常大的影響。在當前施工技術和條件下，深基坑工程施工成為了高層建筑施工中質量問題最集中的施工環節之一，隨著深基坑總量不斷增加，全社會對深基坑工程施工質量提出更為嚴格的要求。同時由于深基坑施工過程中涉及到的因素較多，導致高層建筑整體結構無法得到可靠的保障。因此為了保障高層建筑深基坑工程施工質量與進度，以及對周邊建筑的安全，施工企業必須不斷改進和創新深基坑工程施工技術手段，采取科學合理的安全措施，從而確保高層建筑后期運行整體結構性能的安全。

二、我國深基坑工程施工特點

（1）工程地質條件差

在某些沿海地區，建筑工程地質條件差的問題十分突出。高層和超高層建筑往往集中在人口和建筑物密集的地方，并緊靠于重要的市政公路。一般情況下，這些地方原有的建筑結構陳舊，地下管道分布密而復雜，在進行深基坑開挖時，不僅要確保基坑本身的穩定性，也要確保周圍建筑物和構筑物不受破壞。

（2）基坑支護方法多

目前我國高層建筑深基坑工程施工支護方法較多，比如人工挖孔樁、鋼板樁、預制樁、混凝土灌注樁、深層攪拌樁等，同時還有各種錨桿支護。因此在選擇基坑支護方法時，一定要深入分析工程施工實際特點，以便選擇最佳的工程支護形式，確保深基坑施工的安全性和穩定性。

（3）事故隱患大

深基坑支護工程技術比較復雜，一旦基坑支護失效，將會造成周圍的建筑、房屋、地下管道以及道路開裂等，帶來嚴重的自然災害，造成重大的經濟損失和人員傷亡。那么在高層建筑深基坑工程施工中，科學設計和處理深基坑支護結構，并采用科學的支護技術和安全措施，確保深基坑工程施工順利進行。

三、高層建筑深基坑施工應用的支護形式

（1）懸臂式支護形式

在高層建筑深基坑開挖時，往往會依靠插入坑底足夠的深度，利用懸臂存在的作用來擋住比后面的土體，這樣的支護方式就是懸臂式支護，其主要結構是由地下連續墻、鋼筋混凝土木樁和鋼鐵板組成的。懸臂式支護方式主要用來保證基坑內構筑物的穩定性，應用于基坑不能保持其天然坡度的情況。

（2）錨桿擋墻支護

錨桿與鋼筋混凝土組合成了錨桿擋墻支護，其支護原理是通過錨固在巖土層的水平拉力來承受土體側壓力的擋土墻。為了使得深基坑開挖施工中擋板和立柱能方便的安裝，往往會選擇采用豎直墻面。在該支護技術中，要求錨桿位置盡量使得立柱受彎均勻分布，相鄰立柱之間的距離保持在2.5—3.5m之間，每根立柱布置2—3根錨桿，錨桿水平向下傾斜10°到45°，并且要求錨桿長度越短越好。在穩定土層中，錨桿有效錨固長度往往控制在9—10m，一般則保持在6m以內。為保證施工安全和操作順利，可以對擋墻進行分級設置，保證每級高度在6m以內，兩級之間留出1—2m的平臺。

（3）復合土釘墻支護形式

為解決土體之間自主性特征和土體粘結性問題，將復合土釘墻支護形式應用于高層建筑深基坑工程中，且深度應控制在5—10m。另外由于高層建筑深基坑工程屬于較大的工程施工，難免會出現一些突發狀況，為了不影響周邊建筑物的安全，其施工距離應與周邊建筑物保持1倍的距離。復合土釘墻支護形式最大的特點是能夠科學合理的控制深基坑施工中的變形現象，在確保工程施工質量安全的基礎上，盡可能縮短施工周期，同時該支護形式操作手法比較簡單，運行維護成本較低，在現代高層建筑深基坑工程施工中使用較為廣泛。

四、確保高層建筑深基坑工程安全的具體措施分析

（1）選擇合適的深基坑支護結構

在高層建筑深基坑工程施工中，為確保工程施工的安全性和穩定性，需要選擇科學合理的深基坑支護形式，一般需要綜合考慮施工企業的施工結構、工程施工實際情況等，當基坑較深圍護樁布置允許時，應盡可能選用兩排支護樁，有利于提高支護結構的力學性能。為改善圍護樁的受力情況，盡可能減少樁的配筋量，當圍護樁要求達到防滲要求時，基坑深度應小于7m。由于我國各地區地質和土質不同，在選擇深基坑支護結構時，應根據實際情況，綜合考慮周圍的環境和地質條件，以便選擇最佳經濟合理的支護方式。

（2）做好水壓力測試

目前對土中水壓力大小的確定尚無成熟的計算方法，筆者認為最好在現場進行土中水壓大小的測量。在正式測試前，需要調整測壓計內阻不平衡的問題，平衡電阻的阻值進行計算確定。但由于每個測壓計出廠時都標有率定系數，由于示波器參數以及應變儀存在較大的差距，需要對新買的測壓計進行率定，確保水壓力測試結果的準確性，從而為深基坑開挖提供有力的數據支持。

（3）重視支護過程中的施工質量

深基坑支護工程施工質量直接關系著整個高層建筑的質量安全，支護過程施工質量的好壞主要表現在：系統類型、材料、裝設位置以及方法是否符合設計和質量要求等，施工流程和施工工藝是否與設計要求一致，地下水控制施工是否滿足設計要求等。由于一旦深基坑支護施工出現問題，事后糾正和補救都比較困難，將會帶來嚴重的后果以及安全事故。因此施工企業及其人員必須重視深基坑支護施工質量，加強支護難點和重點的控制，全面確保工程施工質量安全。

五、總結

為進一步緩解住房壓力和解決土地資源緊張問題，一座座高層建筑應運而生，提高了地下空間利用的高效性。在高層建筑深基坑工程施工中，為盡可能降低安全隱患，實現人員傷亡最小化，施工企業應深入分析工程施工實際情況，采取科學合理的施工支護手段，提高深基坑支護施工技術和整體水平；同時制定出安全措施，確定科學合理的施工方案，全面提高施工整體水平，積極推動我國高層建筑深基坑支護施工技術的發展。

參考文獻：

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