张春颖
身份证号: 23022119880730**** 海南三亚 150046
摘 要:在当前城市化进程中,建筑业正向高层建筑发展。而地下空间的利用也逐渐受到重视。深基坑支护技术作为一种较为完善的施工技术,在高层建筑中得到了广泛的应用。深基坑施工技术在高层建筑工程中的实施,由于其施工较为复杂,因此在施工过程中,需要对许多问题进行专业分析和处理。一旦这些问题得不到控制,将对整个高层建筑工程的施工质量产生很大的影响。从建筑业的长远发展来看,必须注重对整个施工工艺中常见问题的分析和处理,才能有效保证整个高层建筑的施工可靠性。
关键词:高层建筑;深基坑设计;支护;问题
一、支护结构设计计算问题
就当前深基坑支护结构的设计现状来看,绝大多数设计者依然基于极限平衡理论对其展开计算。然而在高层建筑结构日趋复杂化的影响下,深基坑支护结构所面临的力学结构的复杂程度也在持续提升,使得极限平衡理论的应用性受到很大影响。从诸多施工案例已经充分看出,基于极限平衡理论所计算得到的支护结构安全系数存在着明显的偏大问题;导致从理论上来看安全性能极佳的支护结构,事实上受到了极大的破坏。然而另外也有一些案例表明,基于极限平衡理论计算的支护结构安全系数明显偏小,理论上甚至完全不可应用,但事实上支护效果却非常优秀。之所以出现这样的问题,根源在于极限平衡理论是一种静态理论,然而施工过程中的深基坑,处于动态平衡装状态,以静态理论去评估动态体系,自然其准确性无法保障。所以对于设计人员来说,要以动态眼光来展开设计分析,同时要充分认识到,随着深基坑施工的急性,土地结构强度持续下降,而且有可能产生程度不一的变形。而不能将这一现象视而不见或主动忽略。
设计者在深基坑支护设计的过程中,通常都必然会分析孔隙水压力对土地的影响,从而对土地结构的相关力学指标有更清晰的认识。在这个过程中,如果希望得到更具精准度要求的相关指标,最好在工程桩施工结束以后,再对其实施原位测试从而获得更多更有效的数据信息。这对于后期提升深基坑设计水平,避免出现安全事故,具有非常重要的意义。另外在设计过程中,对于深基坑支护结构的承载压力计算也非常重要,因为支护结构在很大程度上决定了承载压力。但是迄今为止,依然没有找到切实可行,且有符合准确度要求的的承载压力计算方法。当前大多数设计者都是以库仑公式或郎肯公式实施计算的,然而计算过程中也很难确定土体结构的物理力学参数,因为自从深基坑开挖以后,这些参数不会始终维持不变。在这种情况下,设计者要想以计算结构承载力的方式来对结构的真实受力状况实施评估和分析,其准确程度当然会大受影响。更重要的是,因为土体结构的物理力学参数取值不当,甚至有可能造成支护结构的质量问题,带来严重后果。所以设计者务必要采用有效的方法,尽可能的提高取值与真实值的吻合度。
二、支护结构的空间效应问题
结合以往丰富的深基坑开挖实测资料了解到,基坑周边向基坑内位移呈现出了中间大两边小的特点,深基坑边坡失稳情况常常发生于中间位置,这一内容也表示高层建筑深基坑开挖属于空间问题。现阶段,高层建筑深基坑工程建设中应用的支护形式很多,可以概括为两种类型,即内撑式和拉锚式。每一根锚杆都有着单独性的作用,在土体锚固下产生水平承载力,锚杆之间用腰梁联系起来的,保证维护桩墙结构的稳定性。内撑式支护形式通常都会应用井字梁和立柱,排桩墙、支撑梁、立柱可以形成一个空间框架结构,特别是进行两道以上水平支撑结构设置时,空间效应更加突出。
而此时,水平支撑梁不仅起到了单独支撑作用,同时也以整体结构形式起支撑作用的。但是对以往深基坑支护设计进行分析发现,设计人员并没有意识到内撑式支护形式能够起到的空间应力,没有发现支撑式与拉锚式存在的差异性,将其看作水平支撑力是不合理的。传统的高层建筑深基坑支护体系设计阶段,设计人员 设计开展工作主要是根据平面应变问题进行处理的,如果深基坑为细长条,这种处理方式与实际情况比较符合。但是如果深基坑表现为长方形或者接近正方形,应用这种处理方式会与实际情况存在较大差异。 所以,深基坑如果不能进行有效的空间处理,设计人员根据应变假设对深基坑支护结构体系进行设计时,要对深基坑支护结构体系进行适当的调整,从而满足深基坑开挖空间效应的实际需求。
在高层建筑深基坑支护结构中,设计人员选用的支撑形式、建设地点与支护结构变形和应力有着较深程度影响,合理、科学的选用支撑形式,并且将其建设于适宜的位置处,可以有效提升围护结构的稳定性,避免出现较大位移情况引发安全事故,加强高层建筑工程项目建设造价控制。以往高层建筑深基坑支护结构中,设计人员没有在围护桩墙的顶部进行压顶圈梁设置。如果在支护结构体系中进行压顶圈梁设置,可以将众多单独的桩体紧密联系起来,从而加强支护结构体系的整体性。此外还可以为施工技术人员提供较多便利,强化施工的便捷性。 对于排桩墙而言,压顶圈梁作为第一道水平支撑,与其它支撑梁存在较大的差异性,支撑力供应依靠的是梁结构的抗弯刚度,并非是依靠钢筋混凝土结构的抗压刚度。 若高层建筑深基坑的平面为圆形或者是正方形,设计人员将压顶圈梁设计成圆环形是比较适宜的,这样的设计可以对支撑梁的受力条件进行优化和改良,将弯矩转变成轴力,能充分发挥混凝土材料的抗压性,在降低工程项目成本投入的基础上,扩展高层建筑深基坑的坑内施工空间,为施工工作开展提供更多便利,加快工程项目建设施工进度。
为了强化支护桩墙的稳定性,避免支护桩墙结构出现较大程度的位移,在高层建筑深基坑开挖面以上可以应用内支撑和外拉锚进行有效控制。在深基坑开挖面以下主要受制于基坑底部抗力和桩墙的入土深度,高层建筑深基坑底部土质较为坚硬,将桩墙设置在质地较硬的土层中,可以降低桩墙的位移程度,提升高层建筑深基坑支护结构体系的稳定性。桩墙支护结构的入土深度与其自身稳定性也有着较深程度,而且入土深度还影响其抗变形能力。桩墙入土深度达到一定标准后,相应的效果会逐渐降低。所以如果高层建筑深基坑建设在比较厚的软土层中,技术人员不能通过持续增加桩墙入土深度来提升桩墙结构的稳定性,需要通过其它措施强化桩墙结构的稳定性,降低桩墙结构的位移。
三、深基坑实施中的技术监测方面
对工程实施进行监测是确保深基坑设计与实施质量的一种有效方式。首先作为监测人员就要对深基坑的土层情况进行充分的了解,然后依据基坑支护结构体系的变化情况以及施工周边环境的变化,对整个深基坑空间的设计和施工做出对应的分析和指导。提升高层建筑实施中基坑施工的科学性和准确性。另外,在高层建筑的深基坑施工中,对于一些事故的发生来说,是有一定的预兆性的,这就要求施工监测人员做好施工全过程的及时跟踪和监测,对深基坑支护可能出现的位移以及沉降情况做好提前测量和预防,尽量的降低施工可能产生的一些负面安全隐患。
结 语:
总而言之,要不断的进行支护结构的创新和研究。确保整个高层建筑中深基坑施工技术的可靠性和先进性。通过深基坑支护技术的应用,可以有效的实现空间的合理利用,为工程的施工质量打下良好的基础。
参考文献:
[1] 赵文全 . 高层建筑深基坑设计和支护存在的问题 [J]. 居舍 ,2018(06):96-97.