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        高層建筑地下室基坑支護(hù)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工問題研究

        2021-01-14 03:38:20
        石油化工建設(shè) 2021年5期
        關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工單位基坑

        黃 維

        八冶建設(shè)集團(tuán)有限公司 甘肅金昌 737100

        近年來我國高層建筑的數(shù)量與規(guī)模不斷增加,對地下室基坑工程的設(shè)計(jì)和施工提出了很高的要求。地下室基坑是高層建筑工程中的重要組成部分,而基坑工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)關(guān)系高層建筑整體結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性。在地下室基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格遵守高層建筑基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合高層建筑地下室工程的實(shí)際情況科學(xué)選擇基坑結(jié)構(gòu)的支護(hù)方式,優(yōu)化基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,提高設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性。在高層建筑地下室基坑工程的施工過程中應(yīng)確保施工操作規(guī)范準(zhǔn)確,保證施工的質(zhì)量安全。

        1 問題分析

        在設(shè)計(jì)高層建筑工程的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,確保基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力能夠滿足高層建筑工程地下室基坑的實(shí)際需要[1]。設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用極限設(shè)計(jì)方法,對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在使用過程中的正常工況條件下以及極限破壞狀態(tài)下的承載力進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算分析,以防止基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失穩(wěn)變形等問題,從而為高層建筑基坑工程施工的質(zhì)量安全提供可靠的保證。

        同時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合高層建筑地下室工程的具體條件對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化選擇。例如,目前應(yīng)用較為廣泛的土釘墻結(jié)構(gòu),這種自力式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式具有較高的安全性,且成本相對較低,主要適用于對變形控制要求相對略低,且基坑深度不大的高層建筑地下室基坑工程。而灌注樁結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐的基坑支護(hù)形式能夠有效控制基坑側(cè)壁位移,為基坑開挖施工創(chuàng)造便利條件,也是基坑支護(hù)工程中常用的支護(hù)方式,但該支護(hù)結(jié)構(gòu)的成本和技術(shù)難度相對較高,設(shè)計(jì)人員需根據(jù)高層建筑工程的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

        基坑支護(hù)工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)開挖深度、工程現(xiàn)場的土質(zhì)和地層條件等合理確定方案,可以采用多種支護(hù)方式相結(jié)合的方式提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和承載能力。設(shè)計(jì)人員應(yīng)科學(xué)分析結(jié)構(gòu)受力情況,準(zhǔn)確計(jì)算各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù),防止基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形等問題,從而威脅施工安全。

        施工單位在高層建筑地下室工程的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工中,應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求規(guī)范施工,并根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況合理制定施工方案,準(zhǔn)確把握各施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要點(diǎn),支護(hù)結(jié)構(gòu)的施作與基坑開挖應(yīng)同步進(jìn)行,以保證施工的安全。施工單位應(yīng)加強(qiáng)對基坑邊坡的加固處理,在與基坑邊相距約0.5m 處設(shè)置圍護(hù)設(shè)施[2]。在基坑支護(hù)工程施工過程中,施工單位還應(yīng)合理規(guī)劃施工道路以及土方堆放地點(diǎn),避免基坑范圍荷載增加,威脅施工安全。同時(shí),在基坑支護(hù)工程的施工中還應(yīng)積極采用先進(jìn)的信息技術(shù)對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測,以便對施工方案進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,全面提高高層建筑地下室工程基坑支護(hù)施工的質(zhì)量和效率。

        2 實(shí)踐研究

        某高層建筑共包括地上14 層,地下室1 層,工程區(qū)域面積15000m2。該工程區(qū)域范圍內(nèi)分布淤泥及雜填土,且地下水水位較高。該高層建筑南側(cè)林間建筑物加大了基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)施工難度。

        2.1 地下室基坑支護(hù)設(shè)計(jì)分析

        在該高層建筑工程的基坑工程中,工程區(qū)域有淤泥及雜填土分布,且地下水水位相對較高,屬于軟弱地基。同時(shí)工程區(qū)域周邊環(huán)境較為復(fù)雜,不僅與其他建筑距離較近,且工程區(qū)域面積相對有限,加大了基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度。根據(jù)對該工程項(xiàng)目實(shí)際情況的綜合分析,在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用土釘墻結(jié)構(gòu),并結(jié)合內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式,同時(shí)在該工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用了噴粉樁、鉆孔樁以及鋼板樁等多種結(jié)構(gòu)形式,以全面提高地下室基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。進(jìn)一步提升該基坑支護(hù)工程的承載能力。

        2.2 地下室基坑支護(hù)施工分析

        在該高層建筑地下水基坑工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)施工中,由于工程區(qū)域周邊有鄰近建筑物存在,在施工中采用了素混凝土護(hù)坡方式提高基坑邊坡的穩(wěn)定性。同時(shí),應(yīng)交叉進(jìn)行土方開挖和土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的施作,以保證施工安全。在該高層建筑地下室基礎(chǔ)施工中應(yīng)先在靠近建筑物的一側(cè)施打鋼板樁,并在鋼板樁后設(shè)置排水溝[3]。而在鉆孔樁的施工過程中,應(yīng)采取跳打方式,并應(yīng)結(jié)合施工進(jìn)度分階段插入噴粉樁的施工作業(yè)。在完成鉆孔樁施工后,應(yīng)及時(shí)開展第一層內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的施工。施工單位應(yīng)準(zhǔn)確控制開挖深度,且應(yīng)在鋼板樁位置結(jié)合不同的土質(zhì)特點(diǎn)合理控制預(yù)留土臺(tái)的寬度。當(dāng)開挖至預(yù)定深度后,應(yīng)及時(shí)施作第二層內(nèi)支撐結(jié)構(gòu),以確保施工的質(zhì)量安全。鋼支撐的澆注應(yīng)與基礎(chǔ)承臺(tái)同步進(jìn)行,以提高施工的質(zhì)量和效率。

        在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工中還應(yīng)做好降排水措施。施工單位應(yīng)在基坑底部合理確定集水井的設(shè)置數(shù)量,并利用集水井、排水溝以及相關(guān)的抽排水設(shè)備構(gòu)成完備的降排水體系。在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工過程中應(yīng)科學(xué)設(shè)置監(jiān)測點(diǎn),并根據(jù)施工進(jìn)度合理確定觀測頻率和次數(shù),及時(shí)掌握基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移變形情況等指標(biāo)參數(shù),以便對施工作業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)。

        3 結(jié)語

        在設(shè)計(jì)高層建筑地下室基坑工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,充分掌握工程區(qū)域巖土體特點(diǎn)以及周邊建筑物分布等情況,科學(xué)選擇基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式,并要準(zhǔn)確確定各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù),提高設(shè)計(jì)方案的合理性和可行性,避免基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形位移等問題。在基坑工程的施工過程中,應(yīng)積極采用先進(jìn)的施工監(jiān)測技術(shù),對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測,以保證基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

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