高层建筑基坑工程支护技术研究.docx

高层建筑基坑工程支护技术研究 摘 要：随着我国城市规模的逐渐加大，高层建筑、地下建筑、隧道等工程大幅度增加，这使得深基坑工程施工问题在技术和经济上对整个建筑施工起着举足轻重的影响。因此，对高层建筑深基坑支护技术的应用分析和实践性研究就显得尤为重要。 关键词：高层建筑 基坑工程 支护技术 一、我国基坑支护工程的特点 （一）基坑支护体系是临时结构，安全储备小，具有较大的风险性。一般情况下，基坑支护体系是临时措施，地下室主体施工完成时，支护体系即完成任务，与永久性结构相比，临时结构的安全储备要求可小一些，基坑工程施工过程中应加强监测，并有应急措施。在施工过程中出现险情，需要及时抢救。 （二）基坑工程具有很强的区域性。岩土工程区域性强，岩土工程中的基坑工程区域性更强。如软黏土地基、砂土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中，基坑工程差异性很大。同一城市不同区域也有差异。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜，根据本地情况进行，外地的经验可以借鉴，但不能简单搬用。 （三）基坑工程具有很强的个性。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质和水文地质条件有关，还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管线位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件等有关，这就决定了基坑工程具有很强的个性。因此对基坑工程进行分类，对支护结构允许变形规定统一标准是比较困难的。 （四）基坑工程综合性强。基坑工程不仅需要岩土工程的知识，也需要结构工程的知识，作为一名基坑支护体系的设计工程师，必须同时具有这两方面的知识。基坑工程涉及土力学中的稳定、变形和渗流三个基本课题，三者融合在一起，需要综合分析处理。 （五）土压力特点。目前土压力理论很不完善，静止土压力，按经验确定或按半经验公式计算，主动土压力和被动土压力按库仑土压力理论或朗肯土压力理论计算。在考虑地下水对土压力的影响时，是采用水土压力分算，还是水土压力合算，在学术界和工程界认识还不一致，各地制定的技术规范规定也有差异。 二、高层建筑基坑工程支护技术要点 （一）钢板桩支护。目前，直腹板型、Z型和U型是钢板桩常用的截面形式。由于施工工艺比较简单，钢板桩被广泛应用。由于钢板桩的施工会产生噪声振动，影响施工场地周围的环境，还可能使临近地基产生变形，所以在人口密度大、建筑物较多的地方会限制其使用。另外，钢板桩具有较大的柔性，如果锚拉或支撑系统没有设置恰当，就会有较大的变形产生，因此在深度大于7m的基坑支护中，不适宜采用。在地下室施工完成后，要将钢板桩拔出来，所以在使用钢板桩支护时，要将拔出过程对附近地表土和地基土的影响考虑进去。 （二）地下连续墙支护。对地下水位以下的砂土和软粘土等多种地层条件和复杂的施工环境，特别是基坑底面以下有深层软土需要将墙体插入很深的情况下，地下连续墙比较适用，这是由于其具有良好的止水防渗能力，整体刚度比较大，因此地下连续墙支护在国内外的地下工程中被广泛使用。在深度大于10m的基坑而且要求附近环境得到很好保护的工程中，在比较经济、技术后，大多采用这种技术。在施工中泥浆污染施工现场，场地很容易被破坏，使得道路脏乱。现在采用的逆作法施工能将两墙合一，也就是在施工中用作围护结构，而且还作为地下结构的外墙。 （三）土钉墙支护。土钉墙支护，是用于开挖土体和稳定边坡的一种新的挡土技术，由于其可靠、经济、施工简便快速，在我国已经得到了快速推广和应用。为了有一定时间进行土钉墙的施工，使用土钉支护要求土体具有临时的自我稳定能力，所以要限制土钉墙适用的地质条件。为了适应以淤泥及淤泥质土为主的软土带的地质条件特性，复合土钉墙支护技术也就是加筋泥土墙在沿海地区发展起来。在水泥土桩中将H型钢插入组成了加筋水泥土墙。加筋水泥土墙具有良好的止水抗渗和挡土效果，这是由于H 型钢能够承受侧向荷载，而水泥土具有很好的抗渗性能。H型钢和水泥土桩的组成形式通常有两种，而且将H 型钢插到水泥土桩中，方便了设置支撑。 （四）拱圈支护。拱圈分闭合拱和非闭合拱，椭拱、圆拱和二次曲线拱是拱圈的几种形式。拱圈挡土能承受水平方向的土压力，由于受压是拱内力的主要形式，具有很小的弯矩，混凝土抗压强度高的特性能被充分发挥出来，施工方便，缩短了工期。但是施工现场要适合布置拱圈，要符合圆环受力的构造特点，高度重视拱脚的稳定性，并采取一定的保护措施。 （五）深层搅拌支护。深层搅拌支护就是以水泥为固化剂，通过机械搅拌，强制将软土剂和固化剂拌合，这样有一系列的物理化学反应会在软土剂和固化剂之间产生，然后逐渐硬化，具有稳定性、整体性和一定强度的水泥土挡墙就会形成。作为支护结构，其适用于粉土、粘土、淤泥、素填土、粉质粘土、淤泥质土等土层，基坑开挖深度不要比6m大。通过试验确定泥炭质土、有机质土的开挖深度。 （六）排桩支护。作为挡土围护结构，柱列式灌注桩的刚度很好，但是需要依靠桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁来联系各桩。通过桩背或桩间的高压注浆，设置旋喷桩、搅拌桩，或专门在桩后构筑防水帷幕等措施，夹带土体颗粒的地下水从桩间孔隙流入或者渗入坑内。灌注桩能用人工挖孔或机械钻孔，不需要大型机械，施工比较简单，而且没有打入桩的震动、噪音和挤压周围土体带来的危害，与地下连续墙相比成本较低。 参考文献： 丘斌.深基坑支护技术现状综述J.西部探矿工程,2004,（04）. 赵花丽,傅少君.深基坑工程的现状与发展J.孝感学院学报,2005,（03）.