探究高層建筑中的深基坑支護(hù)施工技術(shù)

王志龍

前言

近年來(lái)，城市化建設(shè)速度加快，建筑用地面積不斷減少。在深基坑施工作業(yè)中，為了緩解土地資源利用壓力，采取增加建筑物高度的方式，滿足更多人的住房需求。在具體施工作業(yè)中，高層建筑地下空間開(kāi)挖難度較大。為保證建筑物的安全性和施工的安全性，需要加固基坑，因此深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

1 高層建筑深基坑施工問(wèn)題分析

在高層建筑深基坑支護(hù)施工中，常見(jiàn)問(wèn)題如下：①基坑邊坡坍塌事故。②水平位移問(wèn)題。③建筑變形問(wèn)題。具體如下：①高層建筑深基坑施工初期，極易產(chǎn)生邊坡坍塌事故。究其原因，為施工把控不到位，引發(fā)邊坡坍塌事故。②邊坡支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用，極易出現(xiàn)水平位移過(guò)大的問(wèn)題。如果邊坡水平位移超過(guò)了4cm，并且處于持續(xù)加大的狀態(tài)，則需要停止施工作業(yè)，組織相關(guān)人員，開(kāi)展穩(wěn)定性分析，及時(shí)做好處理工作。③在高層建筑深基坑施工作業(yè)中，由于地基沉降，使周圍建筑極易出現(xiàn)變形，需要立即停止施工作業(yè)。對(duì)于上述問(wèn)題，在具體施工作業(yè)的過(guò)程中，必須要做好全面的把控，避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題和安全事故。

2 高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用實(shí)例分析

2.1 案例概述

以A項(xiàng)目為例，擬建的1?！?2＃樓，層數(shù)在17～33層不等，均為框剪結(jié)構(gòu)，設(shè)置了二層地下室。擬建人防和非人房地下車庫(kù)為地下一層。深基坑開(kāi)挖周長(zhǎng)是1088.8m，面積在48136.7m2左右。依據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告得知，土層地質(zhì)結(jié)構(gòu)如下：①一層為素填土；②二層為粉質(zhì)粘土夾粉土；③三層為粉土；④四層為粉質(zhì)粘土；⑤五層為粉細(xì)砂；⑥六層為粘土。此項(xiàng)目周圍存在著雨污管線、煤氣管、建筑等，施工環(huán)境較為復(fù)雜。通過(guò)地下水勘察，明確上部潛水直接影響著工程建設(shè)。

2.2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案

2.2.1 支護(hù)方案

場(chǎng)地東側(cè)采取復(fù)合土釘支護(hù)方法，局部位置采取鉆孔灌注樁結(jié)構(gòu)擋土。場(chǎng)地南側(cè)部分，采取放坡的深基坑支護(hù)形式。場(chǎng)地西側(cè)靠近單體地下室位置，利用φ700的雙排鉆孔樁結(jié)構(gòu)擋土，純地庫(kù)部分使用鉆孔灌注樁結(jié)構(gòu)擋土。場(chǎng)地北側(cè)部分，由于12＃樓深大電梯井臨近坑邊，因此采取單支點(diǎn)結(jié)構(gòu)。

2.2.2 地下水處理方案

對(duì)于深基坑地下水的處理，采取以下措施：①止水帷幕。從深基坑支護(hù)影響范圍情況來(lái)說(shuō)，內(nèi)部以密實(shí)的粉土為主，因此采取止水帷幕的方式，設(shè)置2排φ700雙軸深層攪拌樁，制作全封閉止水帷幕。②降排水設(shè)計(jì)。對(duì)于深基坑內(nèi)部的水，使用管井疏干?？傆?jì)設(shè)計(jì)155口管井，用于降低深基坑內(nèi)部地下水位，結(jié)合采用明溝排水方式，在深基坑外部設(shè)置21口觀測(cè)井。在深基坑開(kāi)挖作業(yè)的過(guò)程中，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，沿著深基坑周圍，布置排水溝，寬度為400mm，深度為300～500mm，排水溝坡度設(shè)計(jì)為1%，保證雨水和地面流水能夠被技術(shù)排除，避免頂部水進(jìn)入到深基坑內(nèi)。除此之外，在基坑周圍布置護(hù)欄，保護(hù)施工人員的安全。在深基坑開(kāi)挖作業(yè)前，開(kāi)展試降水。結(jié)合降水的具體情況，決定是否需要增補(bǔ)降水井、增加開(kāi)挖時(shí)間[1]。

2.3 有限元分析結(jié)果

采用有限元數(shù)值分析法，對(duì)深基坑開(kāi)挖，進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，獲得以下結(jié)論：①對(duì)于深基坑支護(hù)區(qū)段，完成深基坑開(kāi)挖作業(yè)后，樁體受力最大，并且在距離深基坑面較近的位置，應(yīng)力值達(dá)到最大，為8.76MPa。土體整體應(yīng)力均比較小，最小值為1.2kPa。②深基坑開(kāi)挖面以外的部分，出現(xiàn)了沉降情況，并且距離坑壁越遠(yuǎn)，地面的沉降量就越大，不過(guò)逐漸平緩。③坑底向上隆起，距離坑壁越遠(yuǎn)，則隆起變化量就越平緩?；诖耍酥ёo(hù)方案具有較強(qiáng)的可行性。

2.4 施工重難點(diǎn)分析

此次高層建筑深基坑支護(hù)施工作業(yè)中，場(chǎng)地東側(cè)采取鉆孔灌注樁支護(hù)方案，靠近周圍建筑，最小距離為7.5m，場(chǎng)地局部支護(hù)采取復(fù)合土釘方案開(kāi)展施工作業(yè)。此工程涉及雨季施工，當(dāng)觀測(cè)井內(nèi)的水位達(dá)到警戒值時(shí)，需要配置施工人員看守，并且要及時(shí)抽水，做好地下水位的把控，避免土體出現(xiàn)側(cè)向位移以及坍塌事故，避免發(fā)生安全事故[2]。

2.5 施工監(jiān)測(cè)

此次高層建筑深基坑支護(hù)施工作業(yè)，施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下：①支護(hù)樁頂水平位移。在深基坑開(kāi)挖作業(yè)的過(guò)程中，為了及時(shí)掌握圍護(hù)體位移變化情況，沿著支護(hù)樁頂每間隔20.0m，設(shè)置1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，總計(jì)設(shè)置55個(gè)水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，記錄為D1-D55。②在圍護(hù)結(jié)構(gòu)周圍，設(shè)置土體深層水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。③做好基坑周圍道路以及管線沉降位移的監(jiān)測(cè)工作。④在支護(hù)施工作業(yè)中，做好周圍建筑物沉降變化情況的監(jiān)測(cè)。⑤做好坑外地下水位變化的監(jiān)測(cè)。主要采取的監(jiān)測(cè)方法如下：①方向線法。②觀測(cè)法等。監(jiān)測(cè)結(jié)果如下：從監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)說(shuō)，水平位移累計(jì)變量超出設(shè)定的報(bào)警值，因?yàn)榛油练介_(kāi)挖暴露的時(shí)間較長(zhǎng)；建筑物累計(jì)變量超出設(shè)定的報(bào)警值，因?yàn)殚_(kāi)挖作業(yè)暴露的時(shí)間比較長(zhǎng)，前期坑外水位低，隨著水分子的消散，出現(xiàn)了土體固結(jié)沉降。此次高層建筑深基坑支護(hù)施工作業(yè)，沒(méi)有發(fā)生工程事故[3]。

3 高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)的把控

3.1 做好前期管理工作

在高層建筑深基坑支護(hù)施工作業(yè)中，無(wú)論應(yīng)用何種支護(hù)方式，都需要做好前期管理工作。即使是同一深基坑項(xiàng)目，由于地質(zhì)情況不同，所以適用的支護(hù)方法也不同，因此需要做好前期調(diào)查情況。通過(guò)全面的調(diào)查，明確深基坑工程所在位置的地質(zhì)情況，制定完善的深基坑支護(hù)施工方案。在進(jìn)行高層建筑深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，要做好專項(xiàng)管理工作。因?yàn)樵谥ёo(hù)施工作業(yè)的過(guò)程中，支護(hù)設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量，直接影響著支護(hù)施工的質(zhì)量，因此需要設(shè)計(jì)出具有可靠性的設(shè)計(jì)方案。建議設(shè)計(jì)多套支護(hù)方案，做好設(shè)計(jì)方案的可行性分析。可采取有限元模擬分析技術(shù)，做好支護(hù)模擬分析，進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)支護(hù)方案設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，采取相應(yīng)的措施，做好相應(yīng)的完善[4]。

3.2 做好支護(hù)施工技術(shù)交底工作

為了保證高層建筑深基坑支護(hù)施工作業(yè)的質(zhì)量和效率，需要做好支護(hù)施工技術(shù)交底工作，進(jìn)而保證設(shè)計(jì)成果能夠順利轉(zhuǎn)化。在開(kāi)展支護(hù)施工作業(yè)前，組織施工技術(shù)人員，學(xué)習(xí)施工圖紙，進(jìn)行支護(hù)技術(shù)培訓(xùn)，以及安全教育，增強(qiáng)其質(zhì)量意識(shí)和安全意識(shí)。嚴(yán)格落實(shí)施工技術(shù)交底制度，對(duì)保證工程施工質(zhì)量，有著積極的作用。

3.3 做好施工環(huán)節(jié)的把控

在高層建筑深基坑支護(hù)作業(yè)中，要強(qiáng)化施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量和安全把控。引用信息化技術(shù)，開(kāi)展深基坑支護(hù)施工管理，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化施工監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握施工信息，進(jìn)而快速響應(yīng)施工問(wèn)題，避免出現(xiàn)重大質(zhì)量事故以及安全事故。施工管理人員要深入到深基坑支護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)，做好施工現(xiàn)場(chǎng)檢查工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，做好問(wèn)題優(yōu)化處理。對(duì)于完成的施工工序，要嚴(yán)格按照施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，做好施工質(zhì)量檢查和檢驗(yàn)，進(jìn)而保證施工質(zhì)量[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于高層建筑深基坑支護(hù)工程，為了保證施工作業(yè)的效果，需要做好施工技術(shù)的嚴(yán)格把控。在具體施工作業(yè)中，通過(guò)強(qiáng)化施工前期的把控，做好支護(hù)施工技術(shù)交底工作，做好施工環(huán)節(jié)的把控，強(qiáng)化施工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的把控。

[1]夏如航.廣西體育中心——高層建筑樓深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析[C].企業(yè)科技創(chuàng)新與管理學(xué)術(shù)研討會(huì)，2016.

[2]王廣宇.高層建筑施工中深基坑支護(hù)施工管理的相關(guān)對(duì)策[J].商品與質(zhì)量，2016（38）.

[3]牛大力.淺談高層建筑施工中的深基坑支護(hù)施工控制[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2014（11）.

[4]李鴻歆，黃友波.探究高層建筑中的深基坑支護(hù)施工技術(shù)[J].建筑知識(shí)：學(xué)術(shù)刊，2014（5）：404.

[5]林宏輝.探究高層建筑中的深基坑支護(hù)施工技術(shù)[J].科技與創(chuàng)新，2014（14）：79.