試論高層建筑地下室基礎基坑支護工程結構設計與施工處理

1、最新【精品】范文 參考文獻 專業(yè)論文試論圖層建筑地下室基礎基坑支護工程結構設計與施工處理試論圖層建筑地下室基礎基坑支護工程結構設計與施工處理摘要：本文結合筆者多年的施工經(jīng)驗，通過某住宅小區(qū)工程實 例， 詳細分析了高層建筑地下室基礎基坑支護工程結構設計與施工處理，以供同行參考。關鍵詞：高層建筑；地下室；基坑支護；設計施工1引言深基坑工程伴隨著城市高層建筑的發(fā)展大量出現(xiàn)，而高層建筑多位于城市中心區(qū)，地下構筑物的施工對周邊建筑物、市政管網(wǎng)的影響 也越來越大，所以深基坑支護在建筑工程中的應用也越來越廣泛，支 護方案的優(yōu)劣直接關系到工程的進度、安全和造價?；又ёo的目的是保證地下土方開挖及構筑物施工時，

2、不出現(xiàn)塌方、滲水、起壟，同時不影響周圍建筑與管線。由于基坑支護是臨時結構、投資過大容易造成浪費，但是又必須保障其支護安全。因此選 擇科 學的支護方案、執(zhí)行嚴格的支護技術管理、在保障支護安全的基礎上盡可能地降低支護成本是基坑支護設計的首要任務?；又ёo設計應綜合考慮工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、基礎類型、基坑開挖深度、降排水條件、周邊環(huán)境對基坑側(cè)壁位移的要求、基坑周邊荷載與施工季節(jié)等因素，做到因地制宜，設計合理。通過工程實例分析論述建筑工程中的基坑支護。2地下室基坑支護的設計與施工概述2.1 地下室基坑支護的設計地下室基坑支護需要滿足結構穩(wěn)定的要求，即能夠滿足承載能力和正常使用兩種極限狀態(tài)的需要。承載

3、能力極限狀態(tài)是指地下室支護結構遭到破壞，出現(xiàn)傾倒、失穩(wěn)、滑動等情況；正常使用極限狀態(tài)是指支護結構變形而影響正常使用，卻沒有導致結構失穩(wěn)的情況。因此 ，地下室基 坑支護設計要有足夠的安全性能，在承載能力極限狀態(tài)下不至于支護失穩(wěn)，而且不影響附近設施的安全使用。在設計時要計算支護結構的變形、穩(wěn)定問題，根據(jù)附近環(huán)境情況控制變形的幅度2.2 地下室基坑支護的施工地下室基坑支護需要根據(jù)具體的水文地質(zhì)條件，選擇合適的支護結構。在地下水控制方面，在基坑開挖階段需要根據(jù)實際情況單獨或者組合采用集水明排、截水等方法；在制定施工方案方面，施工前要 認真做好地質(zhì)勘查工作，了解施工區(qū)域附近的地下管線情況， 工程要求制定

4、可行的施工方案，具體內(nèi)容包括支護結構設 序、開挖深度、機械類型、坑邊載荷、排水措施、地下管 等，要對基礎施工做好支護措施，要有設計計算書和標紙，施工方案必須由相關負責人審批確認后才可實 在基坑施工時需要做好臨邊防護，根據(jù)具體深度 臨邊防護欄桿與基坑邊口不能小于施;根據(jù)考察結果和 計、開挖順 線保護措施等注明確的施工圖 臨邊防護方面，采取相應的防護措施，0.5m的距離；坑壁支護方面，開挖坑槽時的邊坡要滿足安全要求，坑壁支護以及地下管線的加固措施要滿足基坑支護結構施工方案的要求，如果支護設施存在局部變形等問題，設計人員要及時制定相應的調(diào)整加固措 施；排水措施方面，基坑施工時需要根據(jù)施工方案做好排、

5、降水等措施，采用坑外降水時要采取措施避免影響到附近的設施；坑邊荷載方面，基坑邊推土與材料、器具堆放位置與基坑邊距離和堆放數(shù)量要符合施工方案等相關規(guī)定的要求，當機械設備施工沒能與基坑邊拉開規(guī)定距離時，要在機械施工一定范圍內(nèi)采取有效的地面和基坑壁支護加固措施；上下通道方面，基坑施工時要設置作業(yè)人員上下的專用通道，通道必須有牢固可靠的結構，通道設置的位置和數(shù)量也要滿足具體施工需要，并符合安全防護的相關規(guī)定；土方開挖方面，施工機械需要經(jīng)過責任部門檢查驗收后才能夠進場作業(yè)，要認真做好驗收記錄，另 外還需要按照相關規(guī)定對操作人員進行培訓和考核，操作人員必須熟悉機械作業(yè)的安全技術操作規(guī)程，持證上崗，在機械作

6、業(yè)時要按照施 工方案和操作規(guī)程挖土，不能破壞基底土層的原有結構，施工作業(yè)的位置要安全，在機械作業(yè)范圍內(nèi)不允許人員進入；基坑支護變形監(jiān)測 方面，要根據(jù)施工方案做好基坑支護結構的變形監(jiān)測工作，認真填寫監(jiān)測記錄，對附近道路、建筑、管線等設施做好沉降觀測，并做好相應記錄；作業(yè)環(huán)境方面，基坑內(nèi)要有供作業(yè)人員立足的位置，立足處 要保 證安全和穩(wěn)定，在進行垂直作業(yè)和交叉作業(yè)時要做好安全隔離防護措施，夜間施工等光線較暗的施工環(huán)境要設置充足的照明設施，而不能僅僅設置局部照明，以保證施工的安全、高效。3地下室基坑支護設計與施工的實例3.1 工程概況某住宅小區(qū)工程總建筑面積 495000m2高度為95.7m,設一層

7、地下 室，地下室由南區(qū)、北區(qū)地下室車庫與人防工程構成，工程樁采用靜壓PHC高強預應力樁，地坪標高-0.9m ,基坑開挖深度分別是 4.78m和 5.08m,開挖周長為1756m左右，開挖面積為 98500m2/up 。3.2 施工環(huán)境情況根據(jù)對基坑附近環(huán)境的勘察，本工程土質(zhì)狀況依次為素填土，厚 約 0.5? 7.2米，局部缺失；雜填土，厚 1.0? 4.2米，局部分布；淤 泥質(zhì) 土，厚0.6? 10.95米，局部缺失；且淤泥層埋深從2米多到4米不等；粉（砂）質(zhì)粘土，厚0.9? 10.9米，局部缺失。本基坑開挖 范圍內(nèi)的地下 水主要是素（雜）填土中的上層滯水，受大氣降水和地表排水等影響?？辈炱陂g

8、的混合穩(wěn)定地下水標高為0.3? 3.6米。基坑四周臨市政道路，其中南側(cè)的左下角臨原有的建筑地下室18米，西側(cè)緊臨興港路，人行道下埋設了大量的地下管線，基坑開 挖需要 嚴格控制變形；基坑北側(cè)距離道路 15m；基坑東側(cè)距離道路11m左右。3.3 基坑支護方案根據(jù)工程基坑的開挖深度和施工環(huán)境條件，考慮經(jīng)濟性、安全性、穩(wěn)定性等原則，可以選擇的基坑支護方案有3個：第一個是大放坡開挖，該方案經(jīng)濟性強，適合場地開闊并且地基條件好的工程，由于本 工 程受地質(zhì)條件、周邊環(huán)境限制較大，故排除此方案；第二個是土釘墻支護結構，該方案滿足經(jīng)濟性、安全性、可靠性和施工便捷等要求，是一種多用于粉砂地基的自立式支護結構，比較

9、適合基坑不是很深、對變形要求不嚴格的工程，本地區(qū)已有成功的案例；第三個是單排灌注樁加內(nèi)支撐支護，該方案能夠很好的控制側(cè)壁位移，在技術可行的情況下能夠提供土方開挖和運輸?shù)钠矫骈_口，該方案已有許多成熟的經(jīng)驗，但在本工程中開挖面較大，導致支護費用比較高。根據(jù)實際情況，本工程選擇了 PH? 500-125-AB型管樁與土釘支護結合的支護方案。3.4基坑支護設計周邊大部分采用PHQ） 500-125-AB型管樁與土釘支護。樁間距800mm采用單節(jié)樁，樁長8? 13米。管樁內(nèi)灌芯，樁頂設置硅強度 C25 斷面600*900的冠梁；南北區(qū)之間的場地，由于需要作為施工臨時堆場，所以南區(qū)的北側(cè)、北區(qū)的南側(cè)，支護

10、采用灌注樁加一道錨索。在支護施工之前，應對周邊場地進行整平至絕對標高4.20m以下；并應先摸清周邊的管線分布情況，特別是西側(cè)，支護錨管施工時，應注意避開周邊的管線，可采用人工預成孔（如洛陽鏟）的方法來判別管線的位置，必要時可通過局部調(diào)整支護錨管的間距或傾角來實現(xiàn)。坡頂允許堆載除南北區(qū)之間預留空地自坡頂邊線起初5米范圍內(nèi)為 10KN/m2/up>, 5 米以外為30KN/m2/up汐卜，其他剖面均為 10KN/m2/up> 。由于本地下室面積較大，應根據(jù)后澆帶位置采取分塊開挖、分塊 封 底大方法施工?；觾?nèi)局部承臺厚度較大，開挖時應根據(jù)現(xiàn)場情況，采用木樁/砂袋等措施進行臨時支護。土方

11、必須分層開挖，嚴格做到開挖一層支護一層，上層未支護完，不得開挖下一層。同時不得在大 雨天開挖 施工。每層開挖深度不超過 1.5m,每段開挖長度不大于15m且應間隔開 挖。開挖后應及時對壁面進行修整。要求在距基坑較遠的地方設置一個 臨時土方堆場并開辟專用通道，挖出的土方應及時當班 運走，當班不能 運走時應停止開挖，嚴禁將土方堆于基坑四周造成支 護結構負荷的額外 增加。本工程基坑開挖應進行基坑監(jiān)測：主要監(jiān)測土體變位，包括測斜、 坡頂水平位移和沉降觀測；周邊工程樁傾斜；基坑周邊建筑物及市政道路、管線沉降監(jiān)測；地下水位。開挖前應先對基數(shù)進行測量，次數(shù) 不少 于兩次。預警指標：基坑支護結構的水平變形限值

12、為50毫米；應定人定時進行監(jiān)測，及時通報基坑安全狀況，當出現(xiàn)下列情況之一 時，應及時通知有關單位，及時進行處理：（1）基坑支護結構的最大 水 平位移大于基坑開挖深度的 1/200 ,或水平位移速率已連續(xù)三天大 于3mm天；（2）基坑底部或周圍土體出現(xiàn)可能導致剪切破壞的跡象 或其 他可能影響安全的征兆，如涌土、隆起、陷落等；（ 3）鄰近建筑物的不 均勻沉降已大于規(guī)范規(guī)定的允許值， 或傾斜速率已連續(xù)三日大于0.0001H/d ,其中H為建筑物承重結構高度；（4）鄰近建筑物的砌 體部 分出現(xiàn)寬度大于3mm勺變形裂縫，或其附近地面出現(xiàn)寬度大于15mm勺裂縫，且上述裂縫尚可能發(fā)展?；咏?、排水采用了2級

13、輕型井點為主、局部增設簡易深井等為輔的降水措施和基坑四周設置地面排水溝、基坑內(nèi)采用集水井等方式的排水措施；完成土釘墻和排樁 墻的相關計算，采用的安全系數(shù)完全滿足規(guī)范要求。3.5基坑工程施工基坑開挖前規(guī)范沖設井點管，當基坑水位低于土層標高0.5m后進行土方開挖；使用反鏟挖掘機分層、分片開挖，在開挖過程中每挖掘一定數(shù)量土方則進行素混凝土護坡或者土釘墻施工，施工完畢后再開挖鄰段土方，按支護要求土方開挖要與土釘墻施工交叉作業(yè)、密切 配合， 避免產(chǎn)生坍塌等事故。在施工時，要在起支撐作用的混凝土強度達到設計強度的80%以后再開挖土方到設計基底標圖，并在底板等混凝土強度達到設計強度的80%以后再拆除支撐的混

14、凝土，底板、圍擴樁等處的空隙也要用素混凝土澆筑搗實。為保證施工全過程動態(tài)監(jiān) 測的成效，根據(jù)設計及施工實際情況建立了整套的監(jiān)測系統(tǒng)：設置了24個測斜孔，進行深層土體位移監(jiān)測；設置了8個地下水測孔，監(jiān) 測基坑外地下水位；設置了 16個測點，進行內(nèi)支撐受力監(jiān)測；安排 專人定時 做圍護結構、附近環(huán)境的監(jiān)測。另外，為了及時、有效的處理鄰近建筑發(fā)生沉降、圍護結構變形過大等可能發(fā)生的意外事故，安排了專人對施工進行監(jiān)護。4總結地下室基坑支護設計要根據(jù)實際情況，秉承經(jīng)濟性、安全性、穩(wěn) 定 性等原則，保證施工的順利和結構的穩(wěn)定。在施工時，要對整個地下室基坑支護施工過程進行動態(tài)監(jiān)測，以獲得及時、準確的數(shù)據(jù)，進 而對施 工過程進行合理的優(yōu)化