高層建筑的深基坑支護(hù)技術(shù)探析

尚榮朝（中鐵二十一局第四工程有限公司，青海 西寧 810006）

高層建筑的深基坑支護(hù)技術(shù)探析

尚榮朝
（中鐵二十一局第四工程有限公司，青海 西寧 810006）

摘要：新時(shí)期的發(fā)展中，高層建筑已然成為了當(dāng)前城市建筑建設(shè)的重要形式，作為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，高層建筑工程的深基坑支護(hù)工程對(duì)于整個(gè)建筑的建造有著十分重要的影響，為保證基坑工程、地下管道等的安全，勢(shì)必要足夠重視高層建筑工程深基坑支護(hù)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；深基坑支護(hù)；施工技術(shù)分析

近年來(lái)，建筑業(yè)科技水平得到了快速提升，這也使得其對(duì)高層建筑的深基坑支護(hù)施工技術(shù)有了更高的要求，需要對(duì)其在運(yùn)用的過(guò)程中進(jìn)行不斷地改進(jìn)和完善，并在此基礎(chǔ)上形成一個(gè)完整的深基坑支護(hù)技術(shù)體系。

1　當(dāng)前深基坑支護(hù)施工中存在的問(wèn)題

1.1設(shè)計(jì)中難以選擇適宜土體的物理力參數(shù)。在高層建筑的深基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，因?yàn)槠渲ёo(hù)結(jié)構(gòu)受土體壓力的影響較大，其好壞會(huì)影響到整個(gè)工程的安全性，基于地質(zhì)情況的復(fù)雜性，對(duì)于適宜土體物理力參數(shù)的選擇需要通過(guò)對(duì)實(shí)際土體壓力的精確計(jì)算來(lái)進(jìn)行，尤其是參數(shù)中的粘聚力、摩擦角及含水率，由于存在的技術(shù)方面的局限性，使得其在深基坑開(kāi)挖后更是一個(gè)可變值，這一現(xiàn)狀讓支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力的計(jì)算變得更為困難，還有就是土體物理學(xué)參數(shù)，基于其受到施工工藝及支護(hù)結(jié)構(gòu)形式等的影響，使其較難選擇。

1.2對(duì)基坑開(kāi)挖后的空間效應(yīng)進(jìn)行全面考慮。高層建筑的深基坑開(kāi)挖中出現(xiàn)的基坑的四周朝內(nèi)側(cè)發(fā)生水平位移較常出現(xiàn)，進(jìn)而會(huì)顯現(xiàn)出兩邊比中間小的現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致深基坑邊坡失穩(wěn)，而這種情況的存在，勢(shì)必會(huì)使深基坑開(kāi)挖中的空間問(wèn)題尤為突出。

1.3對(duì)基坑土體取樣的不完善。高層建筑施工中，對(duì)應(yīng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常重要，設(shè)計(jì)前應(yīng)對(duì)地基土層實(shí)施取樣分析，但由于建設(shè)高層建筑的地方地質(zhì)情況多變，對(duì)于土層的長(zhǎng)期實(shí)況而言，隨機(jī)抽樣分析顯然不能做到完善性，使得其支護(hù)設(shè)計(jì)不能完全符合實(shí)際基坑地質(zhì)情況，對(duì)于后續(xù)施工有一定影響。

1.4理論計(jì)算受力與實(shí)際受力不符。在確定安全系數(shù)及設(shè)計(jì)計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)方面，一般是由設(shè)計(jì)人員按極限平衡理論來(lái)實(shí)施的，雖然其具有絕對(duì)安全性。卻會(huì)在一定程度上加大支護(hù)結(jié)構(gòu)的假設(shè)成本，使得工程的建設(shè)花費(fèi)較大的代價(jià)，這顯然是不符合建筑企業(yè)的利益的，一些工程雖然在支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面，選擇規(guī)范中較小的安全系數(shù)，卻在一定程度上暗合了實(shí)際工程的需要，所以講求理論計(jì)算受力進(jìn)而實(shí)際受力的相符極為重要。

2　高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析

2.1工程概況。某高層建筑總面積5.64萬(wàn)m2，地上17層，地下1層，工程絕對(duì)標(biāo)高高程88.4m，自然地面標(biāo)高89.0m工程采用獨(dú)立樁承臺(tái)和倒樁承臺(tái)伐板張作為基礎(chǔ)，基坑呈扇形布置，面積約6800m2，開(kāi)挖深度7~9m，高差4~6m。工程土質(zhì)主要為以粉土和粉土粘土，地下水水位較高。

2.2施工技術(shù)

2.2.1施工前的準(zhǔn)備。由于本工程地下水位較高，在高層建筑深基坑開(kāi)挖施工前，應(yīng)首先完成降水排水工程，并在質(zhì)檢人員的質(zhì)檢達(dá)標(biāo)后，才能開(kāi)展深基坑開(kāi)挖施工；同時(shí)合理位置布設(shè)水溝和積水井，對(duì)其中的積水進(jìn)行及時(shí)的抽取，確保整個(gè)工程的實(shí)施免受積水影響，最后，為了施工的應(yīng)急及安全，應(yīng)當(dāng)在深基坑周圍地域采用防水措施，使得施工過(guò)程中，地表水滲入基坑的現(xiàn)象能得到有效遏制，促進(jìn)深基坑開(kāi)挖施工的安全性和高效性。

2.2.2支護(hù)樁施工方面。在高層建筑的施工過(guò)程中，作為深基坑支護(hù)工程中承載外力的主要部分，工程中的支護(hù)樁的施工作用重大，一般情況下，可以將其分為兩個(gè)部分，分別為人工挖孔樁和鋼筋混凝土臂，具體的實(shí)施過(guò)程中，對(duì)于灌注樁而言，在灌注樁進(jìn)行樁孔的挖掘施工方面需要用到吊桶的手法，并要在全過(guò)程中，注重對(duì)鋼筋籠安裝、混凝土灌注等工序?qū)嵤┩晟频馁|(zhì)量控制，確保其質(zhì)量，保證整個(gè)過(guò)程的嚴(yán)格性，因?yàn)橐坏沫h(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。勢(shì)必會(huì)影響到整個(gè)基坑支護(hù)工程的實(shí)施質(zhì)量，嚴(yán)重的情況下，會(huì)影響到整個(gè)建筑的主體，這是施工單位必須要加大質(zhì)檢的地方。最后，在樁間距的設(shè)置方面，傳統(tǒng)的確定方法過(guò)于保守，本工程中采用土拱效應(yīng)方法，其公式如下：

其中，B為樁身寬度，m；Lmax則為樁間凈距，m；q則為巖土體均布推力，kN。為安全起見(jiàn)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)將Lmax乘以安全系數(shù)k=0.85，這樣，得出的施工樁間距則為L(zhǎng)=Lmax穔+B，這種方法下，樁間的土拱效應(yīng)得到了發(fā)揮，在此基礎(chǔ)上還使得基坑的安全性得到了保障。

2.2.3土方的開(kāi)挖施工。在當(dāng)前的高層建筑工程施工中，將建筑的基地開(kāi)挖出來(lái)的過(guò)程，即稱為土方的開(kāi)挖工程，具體的施工中，首先要做的就是將挖掘機(jī)挖出的土方及時(shí)運(yùn)離施工現(xiàn)場(chǎng)，在此基礎(chǔ)上，確保在整個(gè)土方運(yùn)輸工作中穿插進(jìn)清理工作，確保清理的完備性，進(jìn)而使得施工過(guò)程中盡量減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。結(jié)合筆者的施工管理經(jīng)驗(yàn)看來(lái)，開(kāi)挖過(guò)程中，對(duì)挖到異物或是地下管線被挖斷的異常情況時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)通知所有施工的隊(duì)伍，及時(shí)停止施工，并在評(píng)估分析的前提下，將施工場(chǎng)地交于相關(guān)的專業(yè)人員來(lái)處理，確保工地的安全性，等待其處理完善后，再進(jìn)行繼續(xù)施工，使得施工人員及相應(yīng)機(jī)械等的安全性得到有效保障。

2.2.4排樁加環(huán)撐方面的施工。建筑施工中的深基坑支護(hù)工程施工方面，以某種樁型用隊(duì)列布置組成的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，即為施工中的排樁，具體的施工過(guò)程中，對(duì)于高層建筑的深基坑支護(hù)，可以配合環(huán)形支護(hù)來(lái)完成，在進(jìn)行支撐時(shí)，第一步是用鋼筋混凝土挖孔樁和鉆孔灌注樁進(jìn)行規(guī)則排布，當(dāng)然，其中的挖孔樁也可以用H型鋼樁替換，在此前提下，組織施工人員來(lái)建造合理的地下層級(jí)，這樣，就可以使整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)于整個(gè)施工承諾場(chǎng)地的中間變?yōu)榱艘粋€(gè)圓形結(jié)構(gòu)，借助這種施工方式，來(lái)使得整個(gè)支護(hù)的穩(wěn)定性得到保證。

2.2.5基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)。基于安全性等多方面的考慮，無(wú)必要在深基坑支護(hù)施工中實(shí)施嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)，對(duì)施工中的相關(guān)情況進(jìn)行完整的掌握，這樣也有助于施工單位對(duì)整個(gè)施工進(jìn)度進(jìn)行了解。具體的實(shí)施過(guò)程中，首要的便是對(duì)重點(diǎn)指標(biāo)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，一般情況下，施工中在基坑開(kāi)挖后，就需要施工單位每隔2~3天進(jìn)行一次施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)，此環(huán)節(jié)中，對(duì)于出現(xiàn)的問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)結(jié)合其具體實(shí)情，及時(shí)出具針對(duì)性的解決對(duì)策，并確保監(jiān)測(cè)的頻率應(yīng)適當(dāng)加快，工程施工復(fù)雜的情況下，可以將監(jiān)測(cè)定為每天一次，唯有如此，方可使得基坑工程施工的準(zhǔn)確性得到保障。

2.2.6環(huán)撐的拆除及換撐方面。高層建筑的深基坑支護(hù)施工中，對(duì)于環(huán)撐的拆除，一般采用靜爆的方式，而第三道環(huán)撐的施工則在地下第四層墻體施工完成后進(jìn)行，而對(duì)應(yīng)的第二道環(huán)撐的施工的基礎(chǔ)，則為地下三層施工完成，以此類推，第一道環(huán)撐施工，則是在對(duì)應(yīng)的地下二層施工完成后進(jìn)行。對(duì)于后續(xù)的拆除施工，施工單位應(yīng)當(dāng)注意需要嚴(yán)格按照換撐的方案執(zhí)行，質(zhì)檢人員應(yīng)在確保其達(dá)到換撐設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可開(kāi)展相應(yīng)的環(huán)撐拆除工作，在此環(huán)節(jié)中，應(yīng)當(dāng)注意一定要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，將安全措施做到位，確保施工的安全性。

結(jié)語(yǔ)

隨著城市化進(jìn)程的加快，在建筑的建造方面逐漸縱向發(fā)展，高層建筑逐漸成為了很多大中型城市建筑業(yè)發(fā)展的首選，在高層建筑工程建設(shè)中，深基坑支護(hù)體系的設(shè)計(jì)施工對(duì)整體工程的施工質(zhì)量與安全有著重大的影響，實(shí)踐工作中須嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求，合理地選擇深基坑支護(hù)方案，以保證工程施工的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]楊麗璇.淺析高層建筑深基坑支護(hù)施工安裝與技術(shù)探討[J].江西建材，2014（13）：45.

中圖分類號(hào)：TU97

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