试论建筑深基坑施工中问题及措施

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1、试论建筑深基坑施工中问题及措施摘要：目前随着经济的迅速发展，我国城市建设规模日益加大，高层建筑、地下建筑、隧道等工程大幅度增加。为了节约地上空间，节省土地，充分利用地下空间的深基坑工程随之增加，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。文章结合笔者多年的工作实践，分析了目前高层建筑深基坑设计与支护中存在的问题，并提出了解决常见问题的措施。关键词：建筑深基坑施工支护结构问题措施中图分类号：TV551文献标识码：A文章编号：1基坑开挖稳定性影响因素基坑支护的目的是为了保证基

2、坑周围土体的稳定，若基坑较浅土质好，放样后就可以直接竖立开挖，基坑周围土体往往能够自己稳定。基坑过深，不采取一定的支护措施就要产生坍塌。早期方法是采用砌石块挡土结构，但这种方法仅适用于土质好基坑不太深的情况。高层建筑基坑仅在开挖施工基础过程中起作用，回填土后就不起多大作用，所以它服务时间短，都采用砌石挡土就不经济，改用其他简易方法是可行的，如草袋、蛇皮袋装砂石、土工布裹体压实等。7随着城市对高层或超高层建筑的需要，传统方法受到了局限。如场地环境、挡土承载力不足等，也就相继出现了灌注桩、搅拌桩、挖孔桩

3、、沉管桩、地下连续墙等基坑支护结构。这些支护结构承载力大为提高，桩径可达4m以上，承载力也达到1000kN以上。2深基坑开挖过程中存在问题及措施2.1支护结构设计计算问题目前，深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明，有的支护结构按极限平衡理论计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但却发生破坏；有的支护结构却恰恰相反，即安全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求，但在实际工程中却获得成功。极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计，而实际上开挖后的土

4、体是一种动态平衡状态，也是一个松弛过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形。这说明在设计中必须给予充分的考虑，但在目前的设计计算中却常被忽视。支护结构设计时要考虑由于超孔隙水压力对土体的影响，对土的各项物理力学性质指标取值要慎重，为了使取值更加可靠，最好在工程桩结束后，对土体做原位测试，以取得第一手资料，积累经验，提高工程的设计与施工水平，预防和避免事故的发生。72.2支护结构的空间效应问题深基坑开挖中大量的实测资料表明：基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡失稳常

5、常在长边的居中位置发生，这说明深基坑开挖是一个空间问题。目前,支护结构中支撑的形式很多，但主要有两类：内撑式和拉锚式。对于拉锚式，每根锚杆单独作用，靠土体的锚固作用形成水平承载力，锚杆之间仅靠腰梁联系，维持围护桩墙的平衡。对于内撑式，通常采用井字梁加立柱，这样，排桩墙、支撑梁和立柱就形成一个空间框架结构。尤其当有两道以上的水平支撑时，空间效应就更加明显，这时，水平支撑梁就不仅起单根支撑作用，而是以整体结构的形式起支撑作用。然而，目前在支护结构设计中，完全没有考虑内撑式支护结构的这一空间效应，将内撑式

6、和拉锚式同等看待，即仅仅提供一个水平支撑力，是不合理的。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲，这种平面应变假设比较符合实际，而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以，在未能进行空间问题处理前而需按应变假设设计时，支护结构的构造要适当调整，以适应开挖空间效应的要求。在支护结构中，支撑的形式及位置对结构的变形和内力有显著的影响。选择合理的支撑形式及位置，对围护结构的稳定性，减少位移及降低造价有很大的作用。7一般的支护结构中，围护桩墙的顶部都设有压顶圈梁，压顶圈梁不但

7、将各单桩联系起来，增强桩间的整体性，而且作为施工人员的通道，为施工提供方便。对排桩墙来说，压顶圈梁加角撑作为第一道水平支撑，与一般水平支撑梁不同，它主要靠梁的抗弯刚度而不是靠钢筋混凝土的抗压刚度提供支撑力。如果基坑的平面形状接近圆形和正方形，则将压顶圈梁及腰梁设计成圆环形是最适合的，这样可以改善支撑梁的受力条件，将弯矩转化为轴力，充分利用混凝土的抗压强度，从而大大降低工程造价，同时扩大坑内的施工空间，方便了施工。支护桩墙的稳定性及位移，在开挖面以上可以用内支撑和外拉锚加以控制，在开挖面以下则主要受制

8、于基坑底部土的抗力和桩墙的入土深度。基坑底部土质较硬，将桩墙插入硬土层，就会明显地抑制桩墙的位移和提高其稳定性。桩墙的入土深度对其稳定性及变形也有显著的影响，但入土深度到达一定时，其效果就越来越小。故对于深厚的软土层，不能靠无限增加入土深度来提高支护稳定性和控制位移。2.3支护墙的渗水与漏水问题土方开挖后支护墙出现渗水或漏水，对基坑施工带来不便，如渗漏严重时则往往会造成土颗粒流失，引起支护墙背地面沉陷甚至支护结构坍塌。例如某银行，基坑开挖深度为7–7.4m，支护桩为钻