地區高層建筑巖土工程論文

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地區高層建筑巖土工程論文

1深基坑問題

1.1基坑支護問題

目前在呼市地區深基坑的開挖深度大致為9~14米(兩層地下室),在這個深度范圍內的地層主要由三層土組成,一是填土層,此類土層松散、穩定性差,在基坑開挖中最易發生坍塌現象,如位于呼市呼倫北路的某單位商住樓在基坑開挖中由于沒有對填土層及時采取支護措施而造成了塌方事故,使得基坑邊的自行車棚完全倒塌在基坑內;二是粉土(或粉質粘土)層,該層土一般出現在基坑的中上部,其自穩定能力較好,但遇到跑漏水、雨水沖刷、振動或坡項堆載等情況時需引起高度重視:三是粗礫砂層,是主要的淺層含水層,該類土低或無粘結性,其自穩定能力較差,當采取基坑降水措施后,土層失水后孔隙水壓力消散,基坑開挖造成土層應力釋放,加之土層風干失水、振動等因素的影響,極易出現塌落、流失現象,從而容易導致邊坡失穩。常見的基坑支護型式重要有:排樁支護,樁撐、樁錨、排樁懸臂;地下連續墻支護,地連墻+支撐;水泥土擋墻;鋼板樁:型鋼樁橫擋板支護,鋼板樁支護;土釘墻(噴錨支護)等。其中鋼筋混凝土樁類支護模式由于其存在工程造價高、施工周期長等不利因素而逐漸被人們遺忘,特別是在一些工程實踐中,由于沒有進行嚴格的巖土計算而照搬式地選用了懸臂式灌注樁支護結構,導致了一些邊坡事故的發生,如內蒙古國航大廈和未建泛海大酒店等基坑工程就是由于部分支護樁斷裂而造成了大面積基坑邊坡倒塌。目前呼市地區應用比較廣泛、施工工藝比較成熟的支護形式為土釘墻支護,該支護方式具育造價低、施工周期短、穩定性高及施工界面美觀等優點。但值得注意的是在設計計算這一重要環節上,一定要考慮到足夠的對邊坡支護不利的各種因素,如坡頂大面積堆載、坡頂有大載重量汽車通過、從邊坡上出水、地下防空洞及基坑隔年凍融等,應逐段進行設計計算,優化方案后才能慎重使用,決不可生搬硬套。

1.2基坑降水問題

據呼市近20年的水文觀測資料來看,影響我們深基坑開挖的地下水水位并未發生太大變化,含水層水量非常豐富,這使得我們在深基坑開挖前必須進行基坑降排水工作。由于含水層滲透系數較大、水量較豐富,目前呼市市區比較適用的基坑降水方法為管井(深井)井點降水,而實踐也證明了其適宜性與有效性。如我市超高層建筑“內蒙古大廈”和高層建筑群“東達城市廣場”的基坑降水工程采用的就是管井井點降水,降水后確保基坑開挖至地面下14米(內蒙古大廈)和12米(東達城市廣場)而未受到地下水的影響。但采用管井井點降水方法的同時也會引發一些問題,值得我們去研究解決,一是降水影響半徑大,對周邊既有建筑物容易造成沉降甚至是不均勻沉降、建筑物墻體開裂等嚴重后果;二是井點數量有限,無法對含水層內的粘性土夾層上的滯水進行徹底有效地抽排,從而造成邊坡上的出水,容易誘發邊坡塌方,而解決此類問題又是一項難度較大的工作,目前的解決方法大體是基坑支護時在邊坡上預埋瀉水管進行瀉水或在基坑內進行明排,這樣實際上對邊坡穩定、坑內安全施工留下了隱患。

2高荷載問題

高層建筑相對而言荷載較大,地基壓縮變形也大,對地基條件要求較高,如何處理好高荷載與地基承載力和變形之間的關系,則成為擺在我們巖土工作者面前的又一難題。選擇合適的勘察方法和手段,科學合理地布置勘察工作量,根據工程具體情況來布置相應的室內外試驗便成了解決問題的關鍵。高層建筑的勘察工作決不是簡單地將鉆孔深度加深了而已,而是應當更加全面系統地從巖土工程思想出發去布置完成相應的工作量,科學準確地提供設計計算所需的巖土技術參數和指標,進一步挖掘地基的潛力,從而更好地為工程建設服務。建筑地基基礎設計規范(GB50007-2011)規定:根據建筑物地基基礎設計等級及長期荷載作用下地基變形對上部結構的影響程度,地基基礎設計應符合下列規定:(1)所有建筑物的地基計算均應滿足承載力計算的有關規定;(2)設計等級為甲級、乙級的建筑物,均應按地基變形設計;(3)設計等級為丙級的建筑物有下列情況之一時應作變形驗算:①地基承載力特征值小于130kPa,且體型復雜的建筑;②在基礎上及其附近有地面堆載或相鄰基礎荷載差異較大,可能引起地基產生過大的不均勻沉降時;③軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時;④相鄰建筑距離近,可能發生傾斜時;⑤地基內有厚度較大或厚薄不均的填土,其自重固結未完成時。(4)對經常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結構和擋土墻等,以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構筑物,尚應驗算其穩定性;(5)基坑工程應進行穩定性驗算。高層建筑的高荷載特點對地基承載力提出了更高的要求,作為勘察單位在高層建筑巖土工程勘察中,提供承載力指標時一定要將工作做的更多、更細、更全面一些,不能簡單地依靠幾個標貫數或室內土工試驗數據,參考老規范中承載力表來確定承載力,而應對地基持力層和地基主要受力層提供載荷試驗指標,據載荷試驗來確定的承載力指標會更可靠、更切合實際些。高層建筑的高荷載必然會對地基產生較大的壓縮變形,相應地建筑物會產生較大的沉降量。高層建筑巖土工程勘察項目負責人一定要具備主持大型勘察項目的技術水平和業務能力,對工程項目要有充分的了解和認識,這樣才能在布置勘察工作量時有針對性,不至于無所適從。同時項目負責人一定要向外業技術人員和室內土工試驗人員進行技術交底,做好相關室內外試驗工作,科學準確地提供變形指標,并應對建筑物的最終沉降量作出估算。

3結束語

本文從不同側面論述了和浩特地區高層建筑所涉及到的巖土工程問題,結合工程實例來說明在高層建筑巖土工程勘察、設計和施工容易出現的質量問題。實踐證明,如果認真對待,做好勘察、設計、施工和反饋設計等各個環節,預先做好防范措施,未雨綢繆,是完全可以杜絕此類質量問題的發生。

作者:崔崢 單位:內蒙古建筑職業技術學院

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