浅谈高层建筑深基坑施工技术

2014-07-07黄建国

建材发展导向 2014年3期

黄建国

摘要：随着人口数量增长和土地成本的提高，未来我国的住宅发展将是以高层甚至超高层为主。楼体高度越高，相应的对楼体基础要求就越高，地下结构深度越深，来保证楼体的整体稳定性，同时，也对深基坑的护坡、地基处理及周边的土层情况提出更高要求，通过对基坑施工的过程分析，得出需要注意的施工环节。

关键词：高层，建筑工程，深基坑，技术，降水

1 施工深基坑具有的特点

1.1 随着楼体高度提升，地下部位深度也将加大，土方开挖深度加深。

1.2 基坑面临的沉降问题严重，特别是地基处理不当，很容易导致楼体的沉降问题发生。

1.3 深基坑施工工期长，对于土层不好的区域，施工时间的延长将导致基坑施工难度加大。

1.4 基坑施工中的护坡、降水、桩基等工序相互配合难度大。

1.5 基坑施工成本大，难度的提高必将导致成本提高。

1.6 深基坑安全防护任务重，要做好事先安全防护方案的设计工作，方案必须通过专家的论证后，方可实施。

2 深基坑施工的特点决定了深基坑施工的技术要求

2.1 施工时技术手段要先进可靠，确保基坑受力可靠以及支护的保护作用完全体现。

2.2 大型高层建筑通常都建在城市中心，周围建筑物繁多复杂，地下市政管线众多，所以施工必须充分保证不能影响周围相邻的建筑物的安全和稳定，不能破坏周围的地下管线等。

2.3 基坑开挖期间，地下水控制也属于基坑支护的一部分。因此，必须合理运用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水。保证基础施工安全。最后，根据实际工程需要选取经济合理的施工方案，实现工程最优化。

3 深基坑施工过程的控制要点

3.1 前期准备工作要充分，基础周边的体层情况及周围建筑物的地下管网要了解清楚，设计方案要科学合理，而合理的设计方案是直接影响深基坑施工过程成败的重要因素，一个科学、合理、高效的设计方案应具备资金合理、安全高效、可操作性等特点。

3.2 施工阶段是基坑项目实施的核心阶段，本阶段的工作内容包括；深基坑首先要进行的工作有挖土方、挡土墙、边坡围护、降水防水等工程，是综合性强复杂程度高的系统工程，其中任何一个环节出错都将影响整个基坑工程的质量。这就要求施工单位要严格执行施工规范、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工，对各施工各环节要点要制定具体实施步骤，并强化过程管理。在审核土方开挖方案时，要对施工场地周围的建（构）筑物进行拍照和录像，对地勘报告、周围建筑及其地下管线设施情况等信息进行及时综合分析。对土层情况不好，如软土地基等特殊地质结构需进行特殊加固处理，提高基坑地基承载力与整体性，过程中注意软土层不易分层开挖深度过大，易收缩土区域不宜在雨季施工。若开挖速度过快或是开挖高差过大都将极易改变土体原来的平衡饱和状态，降低土层的抗剪切能力，从而导致土体之间的滑移，这样极易造成塌方事故的发生。

3.3 深基坑降水与防水的控制。降水与防水是个复杂难度高的系统工程，涉及的面较广。由于地下水的来源复杂，不同时期的水位变化明显，制定降水与防水方案时，要从深基坑工程的地质资料入手，深入研究地下水的成因。在地下水位较高的区域，地下水对深基坑工程施工带来的是施工难度与危险程度是相当高的。深入了解基坑周边地理环境，对周围建筑基坑，宜采取以封堵为主，降水为辅的施工理念来指导降水与防水过程，否则极易导致基坑周围土体的流失，使建筑物极易产生不均匀沉降。

3.4 通过科技软件实现对基坑的系统、科学的信息化管理。基坑的整体强度和稳定性是基坑施工的意义所在。形成一整套的信息处理系统，有助于提高基坑施工的进展速度，信息化管理的主要内容有：委派专业监控人员对现场及周围情况进行时时监测，在基坑开挖施工期间，监测基坑支护结构及岩土移位的情况，通过对比以往此区域的数据，如勘察报告等，行程动态分析过程.全方位了解基坑的位移变化量、方向、变化频率等，对照最高危险值，预测接下来的动态情况，做到及时对可能出现的危险情况进行预报，达到设定的预警值时，要及时采取有效的措施来加以防范，确保工程安全、有序、高效的运行。检测的报告能够真实地体现出基坑整体动态过程，并绘制动态曲线图。根据曲线图的时间空间位置，找出有关内容如地质土层、边坡维护、周边建（构）筑物、地下管线设备等问题。同时，信息的采集，也对未来同一地段的其他施工项目提供依据。

4 深基坑的支护的几种常见形式

4.1 单纯悬臂支护桩不易用于高度超过6米的基坑，对于大于6米的基坑，可以采用大梁压顶。如果软土层过厚应最好不采用此法。如果是坚硬的岩石层可以提高悬臂高低。

4.2 土钉墙支护是在边坡上打入细长的金属钢管，并在表面喷射混凝土，使钢管与混凝土结合在一起，根据众多的项目经验，形成整体的边坡基坑深度可延伸到10米左右，同时，它施工简单、工期也较短、成本低等优势。

4.3 SMW工法是通过设备来钻进土体，后钻头喷出水泥浆使其与土充分拌合，再将H型钢材伸入到桩体内，行程连续的整体，从而到达挡土止水的效果，特点是止水效果好、工期短、造价相对低等特点。

4.4 桩锚支护配合止水帷幕使用，来达到支护防水效果，完成桩后，要在桩侧边加锚杆，将桩体连成一体，通过有效地传递荷载、平衡各处土坡压力，来提高支护效果。此法具有施工工艺复杂、工期长、成本高等性质。

5 如何合理的选择深基坑施工方案

首先要了解基坑规模，周边尺寸施工各项参数，基坑防护形式，再进行施工作业。其次，按照施工的程序及施工参数，来明确施工各环节的风险因素。特别注意在大型地下基坑施工中，经常根据数据分析后，采用分层式开挖。

6 施工中要特别加以注意的地方

6.1 开挖后，注意边坡上口的物料堆放情况，防止边坡失稳而引发的塌陷事故。

6.2 对水位较高的地方，需要降水时，注意降水的速率，同时，监控好周围的相关建筑物情况，有变化时，及时做好相应的防护措施。

6.3 施工安全管理要事先控制，以“安全第一”的原则来进行指导施工。

6.4 注意施工设备的合理衔接，为了避免机械设备的窝工，要预先考虑设备的使用情况，考了全面，做到完成一项，紧跟进行另一项。提高使用效率，从而也能缩短工期。