高层建筑深基坑施工问题探析

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1、高层建筑深基坑施工问题探析【摘要】随着我国高层建筑的不断发展，地下空间的开发和利用变得越来越重要，深基坑设计与施工技术近几年来取得了长足的发展，各地都积累了较丰富的经验。深基坑开挖与支护结构是一个系统工程，涉及工程地质、水文地质、工程结构、施工工艺和施工管理，本文总结了目前高层建筑深基坑设计与支护中存在的问题，并提出了解决常见问题的对策。【关键词】高层建筑施工;深基坑;问题;对策1.我国深基坑工程施工的特点1.1基坑深度不断增加为了使用方便、节约土地，为了符合城市管理规定及人防需要等，建筑不断向地下发展。过去建l～2层地下室，在大城市也不普遍，中

2、等城市则更为少见。现在大城市、沿海地区尤其是特区，地下34层已经很平常，5-6层也很多见。因此，基坑开挖深度多在10m～16m之间，深度在20m左右的也很多。1.2建筑工程地质条件越来越差，基坑周围环境复杂6在某些沿海经济开发区，建筑工程所处的地质条件差的问题较为突出。城市中，高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方，并紧靠重要市政公路。而一般情况下，这些地方的原有建筑结构陈旧，地上与地下管线密布。因此，基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定，也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。1.3基坑支护方法多现在，深基坑支护的方法越来越多，如混凝土灌注

3、桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等，还有各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护。1.4基坑支护工程的事故隐患较大深基坑支护工程技术较复杂，而且当基坑支护失效时，会造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂，引发工程纠纷，甚至出现严重的破坏，造成重大的经济损失及人员的伤亡。因此，在具体的工程实践中，科学设计和处理深基坑支护结构，并采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工至关重要。2.基坑开挖稳定性影响因素分析基坑支护的目的是为了保证基坑周围土体的稳定，若基坑较浅土质好，放样后就可以直接竖立开挖，基坑周围土体往往能够自己稳定。6基

4、坑过深，不采取一定的支护措施就要产生坍塌。早期方法是采用砌石块挡土结构，但这种方法仅适用于土质好基坑不太深的情况。高层建筑基坑仅在开挖施工基础过程中起作用，回填土后就不起多大作用，所以它服务时间短，都采用砌石挡土就不经济，改用其他简易方法是可行的，如草袋、蛇皮袋装砂石、土工布裹体压实等。3.水对基坑开挖与支护的影响6在饱和软土或地下水位较高的基坑工程中，开挖深基坑时，应特别重视防止水渗透引起基坑过坡坍塌。传统的降排水方法有：明沟排水法、一级轻型井点降水法、二级或多级轻型井点降水法、喷射井点降水法、电渗井点降水法、大井管降水法等。采用何种方法排水应

5、视现场的情况而定，如对饱和软粘土施工，由于渗透系数小，排水速度慢，仅采用单排水技术往往不经济，可采用复合排水技术。如以井点排水为主，再辅以电渗排水。基坑内有水，在施工期间必须排除。排水与降水总会使周围土层产生沉降，沉降过大会影响邻近建筑物的使用。最为理想的方法是使基坑内的水既降低又排走，而基坑外侧的地下水位却又维持原状，这就是所用的止水帷幕法。如将挡土护坡桩的间距稍大于桩径，Φ1000的灌注桩间距可选为Φ1200，相邻两桩的外侧(坑内为内侧)筑一根Φ400的混凝土止水桩，为预防两桩间连接不密实，可在大小桩连线上进行高压灌浆。另一种方法是回灌井点技

6、术，在井点降水时，降水井点与原存在建筑物之间打回灌井和做回灌沟，在降水和排水的同时，将水注入回灌沟而流进回灌井中，使靠近建筑物一侧的地下水位得以减小，从而有效控制地面沉降。当地下水的渗流自下而上时，产生向上的浮力，其作用与土粒的自重作用是相反的。当遇见砂土时，若上浮力大于土粒自重则会使土粒悬浮起来，随着动力压力增大，水夹杂砂粒涌出坑底产生管涌现象。承压水层或坑底土层存在粉、细砂层或粘性很低的砂质粉土时，一旦引起动力压力，就十分容易产生管涌现象，施工中应充分考虑其对深基坑开挖的影响。4.常见深基坑问题及对策4.1支护结构设计计算问题及对策目前，深基

7、坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支护结构的实际受力6并不那么简单。工程实践证明，有的支护结构按极限平衡理论计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但却发生破坏；有的支护结构却恰恰相反，即安全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求，但在实际工程中却获得成功。极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计，而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个松弛过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形。这说明在设计中必须给予充分的考虑，但在目前的设计计算中却常被忽视。支护结构设计时要考虑由于超孔隙水压力对土体的影响，对土的各项物理力学

8、性质指标取值要慎重，为了使取值更加可靠，最好在工程桩结束后，对土体做原位测试，以取得第一手资料，积累经验，提高工程的设计与施工水平，预防