談高層建筑的深基坑支護(hù)方案及風(fēng)險(xiǎn)處置措施

種開放 陳楊洋 劉涵慶

(四川省川建勘察設(shè)計(jì)院 ，四川 成都 610000)

談高層建筑的深基坑支護(hù)方案及風(fēng)險(xiǎn)處置措施

種開放 陳楊洋 劉涵慶

(四川省川建勘察設(shè)計(jì)院 ，四川 成都 610000)

隨著我國現(xiàn)代化城市建設(shè)的飛速前進(jìn)，城市多維空間的利用得到長足發(fā)展。城市高層地下車、地鐵等地下空間項(xiàng)目的興起與利用，使得地下深基坑建設(shè)的技術(shù)得到提高和發(fā)展。本文通過實(shí)際工況，從多角度探討了深基坑支護(hù)的多種方案抉擇和施工進(jìn)程中規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的有效處置措施。

高層建筑 深基坑支護(hù) 風(fēng)險(xiǎn)處置

深基坑工程屬于地下空間建設(shè)項(xiàng)目，是一項(xiàng)綜合了土木工程建設(shè)，力學(xué)分析，基礎(chǔ)檢測技術(shù)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及信息化施工等多方向多行業(yè)多學(xué)科的工程。因其涉及技術(shù)面寬泛，學(xué)科種類繁多，與施工環(huán)境、施工技術(shù)、土層結(jié)構(gòu)、施工步驟等多種不穩(wěn)定因素相關(guān)。因此在高層建筑建設(shè)中有著舉足輕重的指導(dǎo)意義。在深基坑工程當(dāng)中，支護(hù)結(jié)構(gòu)又是重中之重。支護(hù)結(jié)構(gòu)的方案制定到支護(hù)方案工期比較，造價(jià)分析，變形計(jì)算和其中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及規(guī)避措施。都是進(jìn)行一項(xiàng)深基坑工程的重要技術(shù)課題。

一、深基坑工程工況

該項(xiàng)深基坑工程是某地段一酒店設(shè)計(jì)，地下3層，地上30多層?？偢叨冉?80m的超高層建筑。場地劃線面積約為29182m2，進(jìn)行建設(shè)的深基坑面積初步計(jì)算約為22552m2。施工挖掘的深度最大處達(dá)22.5m。該項(xiàng)目建設(shè)工程因?yàn)橹車ㄖ锒际歉邔泳用駱乔叶际堑貥?biāo)性建筑物，所以在該項(xiàng)目進(jìn)行深基坑支護(hù)方案的選擇上以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估規(guī)避上都是關(guān)系到周邊建筑物本身和本體建筑物的安全的。該項(xiàng)目主樓深基坑位于周邊的地下室懷抱中央，根據(jù)實(shí)地勘察發(fā)現(xiàn)在擋土墻頂面下還有一條供居民用水管路，直徑約為600m，其他相關(guān)具體參數(shù)詳見表1。進(jìn)行挖掘的土層為中密狀態(tài)粉土，中間裹夾著粉質(zhì)黏土層和堅(jiān)實(shí)的砂層（整個(gè)施工環(huán)境的土質(zhì)是上面的較軟，中間的砂層易形成滑移）。

表1 工況參數(shù)表

二、支護(hù)方案

支護(hù)方案的選擇一般主要考慮整體方案的選擇下，項(xiàng)目的施工時(shí)間長短，施工的難度大小，以及施工所消耗成本和通過變形計(jì)算帶來的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。本項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)出樁撐和樁錨兩種方案。通過各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比來選擇最后的支護(hù)方案。

1、施工工期比較

兩個(gè)方案的施工時(shí)間長短比較見表2：

表2 兩種方案的施工工期比較

2、施工所消耗成本比較

兩個(gè)方案的施工消耗成本比較見表3：

表3 兩種方案的施工成本比較

3、通過變形計(jì)算的比較

根據(jù)計(jì)算條件和實(shí)際工況，通過深基坑土壓力經(jīng)典計(jì)算法，和所測量的數(shù)值與指標(biāo)，可以計(jì)算出兩種方案的變形，并得出結(jié)論。如表4所示：

表4 兩種方案的變形計(jì)算

通過對(duì)樁撐和樁錨兩種方案的各項(xiàng)指標(biāo)的比較計(jì)算，會(huì)得出結(jié)論。樁撐方案比樁錨的方案，施工的工期短，而且所需要的成本也低，并且變形計(jì)算結(jié)果顯示在均滿足要求前提下，相對(duì)更穩(wěn)定。因此選擇更優(yōu)的第一方案。

三、風(fēng)險(xiǎn)處置措施

深基坑工程的事故后果是無法想象的，涉及到整棟高層建筑與周邊居民樓和地標(biāo)性建筑，對(duì)于有可能引起風(fēng)險(xiǎn)的電、氣、水、通訊、地理環(huán)境、施工現(xiàn)場等各方面故障都要做到應(yīng)急狀態(tài)措施，防止事態(tài)的進(jìn)一步影響和惡化。并且在評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)中都應(yīng)該做好應(yīng)急預(yù)防和監(jiān)控。從技術(shù)根本上不留下任何隱患。對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)的處置從工程開始最早先的風(fēng)險(xiǎn)分析，然后到施工過程中的的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控和匯報(bào)，再到最后風(fēng)險(xiǎn)處置的一系列措施，能使得整個(gè)深基坑工程可以安全，完整，降低風(fēng)險(xiǎn)到最小的去完成。

1、風(fēng)險(xiǎn)的分析方法

在工程施工當(dāng)中的風(fēng)險(xiǎn)是無處不在的，因此在施工期前期制定施工方案流程的過程中，就應(yīng)該對(duì)施工的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行一個(gè)全面的分析。我們一般常用的工程施工風(fēng)險(xiǎn)分析方法有失效模式與效應(yīng)分析方法，故障樹分析法，危險(xiǎn)指數(shù)分析法，概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)，基于可信性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法和模糊綜合評(píng)價(jià)方法等。

2、風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)控內(nèi)容

風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)控的內(nèi)容主要是在施工過程中根據(jù)前期風(fēng)險(xiǎn)分析下的支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力，線型，是否裂縫，發(fā)生位移來反應(yīng)整個(gè)指標(biāo)和參數(shù)變化。施工的進(jìn)度是否如期，工況是否發(fā)生改變，是否有遺漏風(fēng)險(xiǎn)或新增風(fēng)險(xiǎn)，都是監(jiān)控的目標(biāo)。這樣才能保證在監(jiān)控的過程中做到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，及時(shí)的規(guī)避，及時(shí)的處置，及時(shí)的完成。

3、風(fēng)險(xiǎn)處置措施

以該項(xiàng)工程為例，從技術(shù)角度，應(yīng)該應(yīng)對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)處置措施有：

3.1 、基坑圍護(hù)流沙的措施

流沙在基坑圍護(hù)的作用下也要時(shí)刻警惕其易于流失和發(fā)生漏點(diǎn)的情況，在發(fā)生部分流沙由坑底基道流出的現(xiàn)象時(shí)就要提高警惕，使用不易流動(dòng)性的物塊或者大面積布料進(jìn)行填堵，之后要對(duì)流失的流沙處進(jìn)行土方回填，并且盡量夯實(shí)。在支撐點(diǎn)附近加裝輔助的支撐或加固。并且進(jìn)行不間斷觀察。

3.2 、坑底隆起處置措施

對(duì)于在施工過程中出現(xiàn)的坑底隆起現(xiàn)象，要立馬停止一切施工，并做好沉降監(jiān)測的準(zhǔn)備，如果基坑較小，可以回填部分土方，并澆注水。如果基坑較大，則需要立即填大面積的土方和水，并且待其回緩之后，對(duì)基坑要進(jìn)行底部和周邊加固。對(duì)地承壓水位進(jìn)行不斷監(jiān)測，可以通過一系列手段將周邊水位降低，來減小基坑水浮力。

3.3 、支護(hù)傾斜應(yīng)急措施

此種情況可能是計(jì)算不得當(dāng)，或者在施工過程中隨意的拆卸掉了一些輔助支護(hù)，將大型裝載車輛放置在了支撐上方等都會(huì)有可能造成，此時(shí)需要卸掉用于支護(hù)的力，例如移除上方土層，車輛，堆積物或者重物，并且對(duì)支護(hù)進(jìn)行加固。

3.4 、大型設(shè)施破壞

當(dāng)發(fā)生此類情況，應(yīng)當(dāng)首先停止施工和疏散工作人員。事故發(fā)生后,首先應(yīng)立即停止坑內(nèi)降水和施工，對(duì)已發(fā)生的事故進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)再評(píng)估，將危險(xiǎn)地段掛上警示牌，采取應(yīng)急措施。對(duì)已經(jīng)發(fā)生傾斜建筑物或者支護(hù)體系，要防止其繼續(xù)惡化發(fā)生大規(guī)模事故一環(huán)。對(duì)其要進(jìn)行多重的修復(fù)維穩(wěn)和加固。

結(jié)束語

高層建筑的深基坑工程在支護(hù)方案和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)處置措施上，因其復(fù)雜的環(huán)境，工況和不同的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)施工帶來很大難度。該項(xiàng)技術(shù)的在以后城市化建設(shè)進(jìn)程中的發(fā)展和完善是對(duì)于整個(gè)地下空間建設(shè)都具有很大指導(dǎo)性意義的。

[l]周健,王亞飛.現(xiàn)代城市建設(shè)工程風(fēng)險(xiǎn)與保險(xiǎn)分析[J].管理學(xué)報(bào),2013(11).

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1007-6344（2015）04-0130-02