本站原创摘 要：近年来高层建筑越来越多地出现在城市建筑市场,基坑是高层建筑的重要基础,应该引起建筑企业的高度重视.新形势下基坑越挖越深、越挖越大,在地质条件差、周围环境影响大等情况下,基坑出现了各种问题,这不但对基坑施工带来了难度的影响,而且还对建筑物的稳定性和安全性造成制约.本文根据当前基坑施工特点,分析了存在于基坑施工存在的问题,在分析了基坑产生问题的基础上,提供了防治建筑施工中基坑常见问题的方法和措施.
关 键 词：高层建筑；基坑工程；地质条件；设计计算；支护结构
高层建筑是当代科技进步和社会发展的标志,也是建筑业应对土地资源紧张,应用建筑科技进步成果的必然产物,高层建筑必须依靠更深、更牢和更高质量的基坑工程才能满足其体积庞大、自重过重和安全性要求高等特性,同时,高层建筑物基坑工程质量也成为衡量建筑企业施工、管理、技术等综合能力的关键,因此有必要加强对高层建筑基坑相关问题的研究.近些年,随着高层建筑越来越多地出现在城市建筑市场,特别是在新形势下,高层建筑基坑出现了越挖越深、越挖越大的特点,在地质条件差和周围环境影响等客观负面影响存在的情况下,高层建筑基坑出现了塌方、渗水等各种问题,这些问题不但对基坑施工带来了难度的影响,而且还对建筑物的稳定性和安全性造成制约.建筑企业应该做好高层建筑基坑施工问题的调查和研究工作,在科学分析基坑产生问题的基础上,找到防治高层建筑基坑常见问题的方法和措施.
1.高层建筑基坑工程的现状
1.1高层建筑基坑工程施工难度越来越高
当前的经济发展和社会发展态势决定了建筑必须向更高和更深发展,高层建筑基坑越挖越深,这对然能缓解土地资源压力,有利于提高建筑工程的效益,但是同时也存在着提高了基坑工程难度的客观效果.特别是在地址条件复杂的区域,高层建筑基坑基本已经突破15米大关,一些发达地区基坑深度已经超过20米的整数关口,这样的基坑工程施工的难度可想而知.
1.2高层建筑基坑工程施工环境复杂
一般来讲,高层建筑主要集中设计于人口稠密和建筑密度高的城市功能区域,原有的老旧建筑物,不合理的地下管网分布,施工位置距离市政公路距离过近,都会引起各种基坑施工问题,同时高层建筑基坑施工也会带来对周围建筑物和环境的影响,产生人为纠纷和安全隐患.
1.3高层建筑基坑工程质量有待提高
随着各界对基坑工程的高度重视,建筑行业也推出了人工桩、预制桩、连续墙、支撑机构、锚杆联动等各种基坑加强和支护措施,但是,由于高层建筑基坑工程涉及面大,常会造成开裂、塌方和渗水,引发重大的伤亡事故,造成巨大的经济损失.
2.高层建筑基坑问题的原因分析
2.1高层建筑基坑工程方案不合理
首先,一些设计单位在设计高层建筑基坑工程方案时没能根据工程的特点和实际,为节省费用,凭主观想象制定工程方案,使得基坑施工方案出现潜在的缺陷和错误,结果必然是是既造成了投资浪费,又拖延了高层建筑整体施工的工期.其次,一些高层建筑基坑施工单位擅自变更施工方案,导致施工严重背离工程设计方案,使施工质量和进度不能置于理性和科学的预测和控制之下.最后,基坑施工方案中止水帷幕设计不当,置于的方案在施工中会出现基坑开挖后大量涌泥和流沙的产生,导致基坑附近路面开裂,建筑物稳定性降低.
2.2高层建筑基坑工程设计计算错误
首先,基坑工程锚杆计算错误,这样的失误会导致基坑护壁出现掉土、渗水和顶部地面出现裂缝等现象,严重则会引发护壁结构倒塌、锚杆锚头拉脱、腰梁扭断开.其次,基坑工程施工中支护桩嵌入深度计算错误,一般表现为深度不够,这样会导致基坑发生管涌、涌砂和涌水的危害,严重者会导致支护结构全部倒塌.其三,高层建筑基坑工程未进行稳定验算,一些基坑事故告诉我们,简单进行设计和计算式不足以确保基坑的稳定,必须经过稳定演算这一关键步骤才能保证在各种复杂其余基坑工程的整体稳定和工程质量.最后,对高层建筑基坑工程安全系数的设计值偏小,一些施工企业和设计单位为单纯追求造价,忽视了对特殊气候和特殊条件的防护措施的设计,导致基坑工程的安全系数偏小,在遇雨水偏多或者地质条件复杂等情况,引起基坑出现各种问题和事故.
2.3高层建筑基坑工程施工方面存在问题
首先,一些单位为了抢工期,采用大型挖掘设备在短时间内进行基坑开挖,这会造成超挖,特别是违法了分层分段开挖这一基坑开挖原则,导致基坑各种安全隐患的积累.其次,一些施工单位没有按设计方案将挖土运送出去,而是采用坑边堆放的办法,导致高层建筑坑边过量堆载.最后,高层建筑基坑施工的管理混乱,在技术管理、材料管理和机械管理上一些施工单位存在以罚代管的倾向,导致施工质量不能得到制度上的保障.
3.防治高层建筑基坑工程常见问题的措施
3.1强化分层分段开挖的施工原则
分层分段开挖强调施工中必须控制开挖面的长度与深度,并进行快速支护,使支护尽早发挥效能,达到控制和消灭破坏突破点的目的.
3.2创新高层建筑基坑支护的结构
首先,从结构受力改变结构形式,减小土对桩的侧向压力,将结构受弯变为拱圈受压,充分发挥混凝土的受压特性.其次,改变高层建筑基坑工程的施工方法,将基坑支护桩和地下室墙合在一起.其三,发展新的高层建筑基坑工程支护的方法,显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度,变土体荷载为支护结构体系的一部分.最后,进一步研究基坑支护的新理论,通过理论创新,做到科学基坑支护计算,适应高层建筑基坑工程的实际需要.
3.3创新高层建筑基坑工程抢险的新技术
在高层建筑基坑支护设计或确定施工方案时,就必须考虑基坑护壁的抢险措施.当前比较有效的基坑护壁帷幕漏水化学灌浆抢险技术,具有简单、经济.快速和有效的特点,是目前基坑漏水涌砂最好的抢险补救方法.