建筑工程基坑支护设计分析

发表时间:2021/7/2   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷7期   作者:王帅
[导读] 我国经济发展迅速,城市化建设进程不断向前推进
        王帅
        身份证号:37120219931018****
        摘要:我国经济发展迅速,城市化建设进程不断向前推进,城市人口急剧猛增,可建筑的土地面积却十分有限,为了缓解城市人口居住压力,大量的高层建设不断涌现,城市中建筑物之间的距离也在不断缩小,这就导致了一部分的基坑边缘与建筑之间的距离越来越近,设计以及施工难度非常大,也增加了不小的施工成本,同时也导致施工事故频发,基坑支护设计就需要更加科学、完善。本文针对建筑基坑支护设计中的问题及其处理方法进行分析研究。
        关键词:建筑基坑支护;设计;问题;处理方法
引言
        建筑基坑支护设计的科学性与建筑物的整体质量有着不可分割的联系,由于基坑开挖与支护涉及很多土力学的典型强度与稳定问题,同时还包括很多变形控制的问题,因此设计内容十分复杂。基坑支护工程包括基坑支护体系设计、施工及土方的开挖,综合性比较强,需要设计人员与技术人员的紧密配合。基坑工程支护技术的设计、施工以及监督等具体问题,都需要完美落实和解决,结合工程的实际情况,进行基坑支护方案的设计,这样才能够保障工程质量以及施工安全,可以说建筑基坑设计对于建设任务意义十分重大。
1建筑工程深基坑工程的特点
        深基坑工程是指开挖深度超过5m(包括5m),面积大于20m2基坑工程,对地质条件较差地区开挖深度大于4m或者基坑的深度虽没有超过5m(一般需大于3m),但是基坑的地质条件较差、周围自然环境以及地下管线非常复杂的工程也往往列入深基坑工程范畴。总的来说深基坑有如下特点:
        (1)支护体系属临时工程,较永久工程从经济角度考虑,设计时安全储备较小施工风险相对高。
        (2)基坑设计区域性较强,各施工地区岩土工程条件的复杂性和多样性决定了基坑设计方案的区域性。
        (3)基坑设计特殊性除岩土工程条件外,每个基坑周边的施工条件均不一样、周边需要保护的建筑物多种多样,这也决定了每个基坑的设计与施工均是唯一的。
        (4)基坑设计具有综合性,不仅在设计阶段需岩土工程和结构工程的密切配合,还涉及到基坑周边环境(包括周边建筑物及重要管线等构筑物的位移沉降检测、基坑周边深层土的位移检测及围护支撑轴力检测)等监测检测技术及施工技术。基坑施工还与支护施工、土方开挖等施工技术密切相关。
        (5)基坑工程具有系统性,基坑的施工不仅与基坑支护密切相关同时还与土方开挖的施工组织密切相关。一个成功基坑的施工,需要安全的支护(围护)设计和施工也离不开合理的土方开挖施工组织。不合理的土方开挖会造成支撑开裂、围护桩整体变形甚至造成整个体系的失稳和倒塌,对工程的损害是极大。
        综上所述,基坑工程是一项综合性很强的工程,深基坑工程具有区域性强、独特性、具有很强的环境效应与时空效应的特点。虽然属于临时结构,但其重要性不言而喻。
2建筑工程实例
        某高层公寓,主体工程18层,地下一层,地上5层为商场,其余为办公楼。总占地面积为2300平方米,工程主体与周围建筑相距38米因该工程位于商业区,周边大部分建筑均是老式和保护建筑,其地基属于天然地基,外加工程所处平面在整1、城市中较高,地下水影响不大然而,因当地雨量偏大,地表降水会影响工程主,本与临近建筑。


3基坑支护设计
3.1支护形式选择
        在建筑工程中,主要包含自立式、土钉墙以及组合型等支护形式对于本工程而言,综合分析工程主体结构、气候条件与周边情况后可知,应选择冲孔灌注桩支护气此种支护是当前高层建筑中应用最多的基坑支护形式,它具有噪音干扰少、振动小、对周边环境影响小等特点,非常适用,且还具有显著的强度和刚度、支护稳定性良好,因而,本工程应选择冲孔灌注桩充当基坑支护形式。
3.2支护设计
        经由上述探讨可知,本工程主要应用冲孔灌注桩支护,在着手设计工作前期,首先,全面调查、深人研究工程地质情况,认真核对现场测量数据,切实保障基坑支护设计;然后,参照工程主体结构的实际情况,明确冲孔灌注桩的具体位置与数量,同时,准确十十算单桩承载力。对于单桩承载力取值,因影响因素较多,所以比较棘手。虽然,可借助简单公式进行表达,但公式中某几f值的变动幅度较大,只有联系实际工程,方可获得正确结论,通常在初步设计环节,可进行估算.,待确定设计基础桩基数量后,由于工程所处地区地表降水较多,在开展基坑支护设计时应认真考虑地表降水的具体作用,所以,对于本工程而言,其基坑支护设计选择地下一层土方挖掘、桩基基础钻孔这一手段进行。经由此种设计可减小土方挖掘工程,且不会对周边建筑产生太大影响,还可降低地表水的负面影响。最后,借助套管护壁钻孔灌注桩开展桩基施工操作。另外,在施工前期还应实施桩基成孔等相关实验
3.3材料选择、机具设计
        结合工程实际情况,在本工程中,可使用常规硅酸盐水泥,也可使用矿渣硅酸盐水泥;所用砂石为中砂,其含泥量应小于5%;所用石子为卵石,其粒径处于0.5-3.2之间;所用水为自来水,也可使用洁净水;所用钢筋为螺纹钢,其直径应结合具体的使用地点来迷择。在实际施工中主要使用回旋钻孔机、导管、套管等多种机具.,
3.4施工工序设计
        在障碍物处理过程中,应严格坚守三通一平的原则?待施工所需临时设备完全准备妥当后方可使用参照图纸确定轴线与桩位点,依据上水平标高木欄,规范安装钢筋笼,再开展桩基施工。本工程的具体施工工序为:钻孔机准备就位到钻孔操作到泥浆潅注到下套管到再次钻孔到碎渣排除到孔洞清理到钢笼吊放到射水清底到混凝土导管插入到混凝土浇筑到导管拔出最后到插桩体顶钢筋
4基坑支护技术的改善措施
4.1编制科学的设计方案
        在基坑支护施工中,设计方案直接关乎着施工的开展情况,因此,在施工前期,一定要编制一份科学、完整的设计方案,,在开展基坑土地挖掘操作前期,技术人员一定要全面熟悉施工项目,并深人到施工现场进行实地考察,认真研究、深人剖析施工活动中的各种问题,详细探讨施工工序、施工环节以及各道工序所需材料与机具,进而为基坑支护设计提供参考,确保设计方案满足施工标准,符合实际情况,为基坑支护施工提供有效的指导,强化管理,以便技术检测与科学评估,改善建筑施工质量
4.2合理选择施工技术
        基坑支护施工通常包含多种形式,不同的支护结构分别适用于不同的建筑工程中。悬臂式支护结构一般深人基坑底部,利用岩土体的支撑来确保结构处于稳定状,该结构一般应用在基坑挖掘深度浅、土质状况良好的情形中;重力式挡土墙主要借助自身重量来确保支护结构一直处于平衡状态;组合式支护结构常常指代锚杆支护,通过锚杆,辅以混凝土面层,将基坑和支护结构构成统一整体,共同作用,以此来保障基坑支护安全.综上可知,在工程实践中,一定要参照施工现则,合理选择施工技术,并权衡其经济性与稳定性。
4.3采用变形控制法进行工程设计
        极限平衡理论相对简单,主要应用于基坑设计计算环节,同时,它在结构设计计算中发挥着重要的指导意义但该理论也存在不足,通常仅仪能确保支护强度符合要求,无法保证刚度满足标准。支护结构是建筑工程的基本组成部分,其变形程度直接关乎着施工质量,因而,在结构设计过程中一定要全面考虑支护结构,尽可能将变形程度在正常技术范围中。
5结语
        现阶段,基坑支护在建筑施工中占据着重要位置,因此,研究基坑支护设计与施工技术具有深远的意义,,在科学技术快速更迭的今天,应将现代技术灵活地应用到基坑支护设计中,切实増强设计人员的专业素质,不断提高基坑支护设计水平,进而显著提升基坑开挖效率,最终改善建筑工程质量,实现建筑行业的健康发展。
参考文献
[1]朱嘉毅.建筑工程基坑支护设计分析[J].四川建筑,2021,41(02):58-59+63.
[2]金光男.建筑基坑支护设计中的问题及处理方法分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(12):88.

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