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深基坑支护技术发展趋势及特点

335 2021-05-08 15:49:42


改革开放以来,我国高层建筑发展迅速,目前发展的趋势和特点是层数增多,高度增高,并积极参与国际高层建筑的竞争。迄今为止,我国已建成高层建筑累计超过 2.8 亿 m²,高度超过 100m 的超高层建筑已超过 300 多幢,高度超过 200m 的超高层建筑已达 40余幢。随着高层建筑的发展,伴随出现了深基础,基坑的深度主要取决于地下室层数,—般一层地下室的基坑深度大致为一(4~6)m;二层地下室的基坑深度为—(8~9)m;三层地下室的基坑深度为一(11~12)m;四层地下室的基坑深度为—(14~18)m,目前国内高层建筑最深的地下室基坑达到 31m。

深基坑的支护工程,采用何种支护方案,除了与基坑深度直接有关外,更主要的是根据地层土质的好坏采用不同的支护方案。基坑支护工程包含挡土、支护、防水、降水、挖土等许多紧密联系的环节,如其中某一环节失效,将会导致整个工程的失败。根据基坑丁程事故的统计分析,事故发生率在 20 世纪90 年代较高,在上海软十地区基坑工程事故音占基坑总数的1/4 以上,而这些工程事故主要表现为支护结构产生较大位移、支护结构破坏、基坑塌方及大面积滑坡、基坑周围道路开裂和塌陷、与基坑相邻的地下设施变位以至于破坏,邻近的建筑物开裂甚至倒塌等。特别是珠海祖国广场,基坑支护失稳损失 2 千多万元,给国家经济和人民生命财产造成不同程度的损失。所以在城市地区进行深基坑开挖支护,是当今土木工程最为复杂的技术领域之一,它不仅要保证基坑施工过程中的土体稳定,而且要严格限制周边的地层位移以确保四周环境的安全。基坑支护工程的内容一般包括∶

(1)岩土工程勘察与工程调查。确定岩土参数与地下水参数;测定邻近建筑物、周围地下埋设物(管道、电缆、光缆等)、城市道路等工程设施的工作现状并对其承受地层位移的限值作出分析。

(2)支护结构设计。包括挡十围护结构(如地下连续墙、柱列式灌注桩挡墙)、支撑体系(如内支撑、锚杆)以及土体加固等;支护结构的设计必须与基坑工程的施工方案紧密结合,需要考虑的主要依据有;当地经验,土体和地下水状况,四周环境安全所允许的地层变形限值,可提供的施工设施与施工场地,工期及造价等。

岩土工程

(3)基坑开挖与支护的施工。包括土方工程、工程降水和工程的施工组织设计与实施。

(4)地层位移预测与周边工程保护。地层位移既取决于土体和支护结构的性能与地下水的变化,也取决于施工工序和施工过程。如预测的变形超过允许值,应修改支护结构设计与施工方案,必要时对固边的重要工程设施采取专门的保护或加固措施。

(5)施工现场量测与监控。根据监测的数据和信息,必要时进行反馈设计,用信息化来指导下一步的施工。

目前城市深基坑支护方法很多,而且有的方法尚在不断发展之中,每一种基坑支护都有各自的适用条件和一定的局限性。不少基坑支护实例证明,基坑支护方案的选择直接关系到工程造价、施工进度及周围环境的安全。本章内容主要针对深基坑支护工程的特点,对基坑支护技术的有关问题做一综述,以便对当今深基坑支护技术的发展有一大概的认识。