隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國的土地資源也將變得愈加緊張。在此背景之下,高層建筑乃至超高層建筑將會變的越來越多。建筑的主體越高對建筑基坑的要求也越來越高,做好基坑施工的管理,確保建筑工程結(jié)構(gòu)施工順利進(jìn)行十分重要。高層建筑工程深基坑支護(hù)工程的施工好壞和基坑開挖、降水等有著直接的關(guān)系,由于深基坑支護(hù)不是施工建筑的主體,施工單位往往就認(rèn)為在施工完工的時候沒有出問題,深基坑支護(hù)就是過關(guān)了,這便為建筑物埋下了安全隱患。
1.高層建筑的深基坑支護(hù)施工存在的問題
1.1基坑的開挖不科學(xué)
大量試驗(yàn)證明,由于在施工的過程中深基坑的四周內(nèi)側(cè)會水平大量移動,并且是中間大兩邊小,造成深基坑邊坡失衡,說明在深基坑開挖施工中還存在空間的問題。
1.2基坑土體取樣不完整
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前對土體的取樣不完整。由于基坑土體可能含較多種類,且變化較多,因此隨機(jī)取得土樣可能無法完全反映基坑內(nèi)的土質(zhì),這樣設(shè)計(jì)出來的支護(hù)結(jié)構(gòu)就不符合深基坑的施工要求。所以說,在設(shè)計(jì)之前對施工地基的土體進(jìn)行全面的取樣分析是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必要步驟。
1.3理論上計(jì)算受力與實(shí)際受力相差較大
在實(shí)際的施工過程中,設(shè)計(jì)人員依據(jù)極限平衡理論確定的安全系數(shù)和以及支護(hù)結(jié)構(gòu),理論上是安全的,但這樣不一定會與實(shí)際相符合且會增加業(yè)主投資的成本及施工單位的工作量。有的設(shè)計(jì)人員雖然選擇了比較規(guī)范、比較小的安全系數(shù)來設(shè)計(jì),但完全不能滿足高層建筑實(shí)際施工的要求。
1.4土體物理力參數(shù)可變性
承受的土壓力大小是衡量深坑基支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際的操作過程中,地質(zhì)的是不能預(yù)測得到的,存在很多的變數(shù)。在這種狀況以及技術(shù)條件的限制下,選擇用來精確計(jì)算實(shí)際土體壓力的比較適宜的土體物理量參數(shù)非常困難。尤其是粘聚力、內(nèi)摩擦角以及含水率這三個重要參數(shù),在深基坑開挖后更是一個可變值,這樣就給開挖的過程中帶來了很多難題,降低了準(zhǔn)確計(jì)算深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際承受力。另外,土體物理力學(xué)參數(shù)還受到施工技術(shù)、支護(hù)結(jié)構(gòu)等元素影響。
2.施工準(zhǔn)備階段的注意要點(diǎn)
2.1設(shè)計(jì)方案的審定
設(shè)計(jì)方案的合理性是直接影響深基坑支護(hù)工程成敗的關(guān)鍵因素,一個成功的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案應(yīng)當(dāng)經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、施工技術(shù)可行。在我國,深基坑的出現(xiàn)較晚,深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)日趨成熟,但設(shè)計(jì)參數(shù)眾多、地質(zhì)不明因素的影響,使設(shè)計(jì)工作的難度加大。目前,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算仍基于極限平衡理論,但支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力并不那么簡單。工程實(shí)踐證明,有的支護(hù)結(jié)構(gòu)按極限平衡理論計(jì)算的安全系數(shù),從理論上講是絕對安全的,但卻發(fā)生破壞;有的支護(hù)結(jié)構(gòu)卻恰恰相反,即安全系數(shù)雖然比較小,甚至達(dá)不到規(guī)范的要求,但在實(shí)際工程中卻獲得成功。因?yàn)樵诜桨冈O(shè)計(jì)工程中,很難找到一個合適的土體物理力參數(shù),對基坑主體不能夠完全取樣,對基坑開挖后基坑空間效應(yīng)考慮不全面,使得理論上所計(jì)算受力與實(shí)際情況中的受力不符等一系列的問題可能會導(dǎo)致工程出現(xiàn)問題。因此在方案審定時,一定要慎重對待。
2.2施工材料和分包工單位的選擇
施工的材料,在根本上決定了施工的質(zhì)量,因此在材料的選擇方面相關(guān)單位一定要重視起來。由于人為的原因,在進(jìn)行材料采購時很容易出現(xiàn)問題,采購人員一定要保證材料的質(zhì)量能夠滿足要求。此外,由于深基坑支護(hù)的特殊性,其施工應(yīng)由具有施工資質(zhì)與能力的專業(yè)分包隊(duì)伍進(jìn)行。施工單位的技術(shù)力量、整體素質(zhì)是影響工程質(zhì)量的重要因素之一,監(jiān)理工程師應(yīng)協(xié)助業(yè)主審查總包單位選定的專業(yè)隊(duì)伍,選擇社會信譽(yù)好、技術(shù)力量強(qiáng)、施工經(jīng)驗(yàn)豐富的分包單位。
2.3項(xiàng)目方案的審核
項(xiàng)目方案審核的內(nèi)容主要有施工平面圖、基坑的支護(hù)方式、基坑開挖方式、降水措施、施工工期、監(jiān)測布置的合理性等。監(jiān)理工程師應(yīng)認(rèn)真審核施工單位提交的專項(xiàng)方案,對不能滿足施工要求的,堅(jiān)決要求其修改完善后按程序申報(bào),特別復(fù)雜的方案可組織專家匯審,待總監(jiān)審批后方能實(shí)施。例如基坑開挖方式的方案設(shè)計(jì)中,要遵守“自上而下,先撐后挖,分層開挖,嚴(yán)禁超挖”的原則,如果不按原則開挖,就會造成深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)沒有達(dá)標(biāo)。
3.施工階段的注意要點(diǎn)
3.1深基坑工程的施工
深基坑工程包括挖土、擋土、圍護(hù)、防水等環(huán)節(jié),是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。任何一個環(huán)節(jié)的失誤都有可能導(dǎo)致施工失敗,甚至造成事故。施工單位要嚴(yán)格按照施工規(guī)程,經(jīng)批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計(jì)及相關(guān)的技術(shù)規(guī)范組織施工,對各施工要點(diǎn)要制定具體措施,并加強(qiáng)過程控制。例如,施工的時候,要注意挖土的次數(shù)及時間間隔。假如為了趕時間,施工單位連續(xù)開挖,不僅會使機(jī)械設(shè)備不堪重負(fù),還會影響周圍居民的休息。
3.2深基坑周圍土體止水效果的控制
在地下水位較高的地區(qū),地下水對深基坑工程施工帶來的危險(xiǎn)程度是相當(dāng)高的。地下水的來源一般為上層滯水、潛水、承壓水、雨水及基坑周圍的滲漏管道水。由于水的來源復(fù)雜,枯水期和豐水期水位變化的影響,在制定止水方案時應(yīng)從深基坑工程的防水、降水和排水3個方面考慮。通過查詢資料,深入分析地下水的成因,明確基坑周圍環(huán)境。對周邊有建筑基坑,宜采用以堵為主,抽水為輔,否則有可能造成基坑周圍水土流失,造成建筑不均勻沉降,甚至發(fā)生坑底流沙、管涌等現(xiàn)象,增大了處理難度,拖延了工期,反之,以降水為主。目前,止水帷幕是高水位地區(qū)深基坑支護(hù)工程中常用的止水措施,其施工方法主要有高壓噴射注漿法、漿噴深層攪拌法、粉噴深層攪拌法和壓力注漿法等。
3.3施工現(xiàn)場部分安全管理
深基坑四周設(shè)置安全護(hù)欄和相應(yīng)的安全警示標(biāo)示,同時嚴(yán)禁有人向深基坑內(nèi)拋擲雜物。在坑內(nèi)必須設(shè)置通道,這樣能夠使施工人員在緊急情況下迅速安全撤離現(xiàn)場。首先,在基坑邊緣不要堆放施工建筑材料以及開挖的土方;其次,深基坑挖土?xí)r要按照預(yù)先的布置按次序開挖;此外,支護(hù)好深基坑坡道位置以確保挖土設(shè)備以及運(yùn)輸車輛的進(jìn)出安全。工作人員在場地內(nèi)進(jìn)行平整場地,運(yùn)輸材料,清理坑底等工作時,要保證遠(yuǎn)離正在工作的機(jī)械,并且在機(jī)械設(shè)備使用過程中堅(jiān)決不能對其檢修。
3.4深基坑支護(hù)的信息化管理
在基坑的施工工程中采信息化管理是十分必要的。通過信息化管理可以及時的掌握施工現(xiàn)場的第一手信息,實(shí)時監(jiān)測基坑現(xiàn)場及周圍建筑物的變化情況。判斷基坑的狀態(tài)及邊坡的穩(wěn)定性,預(yù)先判斷下一個階段的工作狀態(tài),合理安排施工。同時,實(shí)行信息化管理可能會需要一部分投資,安排專業(yè)的施工監(jiān)測人員及購買專業(yè)監(jiān)測設(shè)備。但這部分投資是值得的,在前期可以避免出現(xiàn)事故,合理規(guī)劃工期,節(jié)省工程材料,在后期建筑主體建設(shè)中,依然可以是使用。