獨家原創:建筑學深基坑防護論文
時間:2022-10-10 02:14:00
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摘要:經濟的高速發展,城市的建筑開始向高層、超高層的空間發展,一些高樓大廈逐漸的出現在城市里面,從而要考慮到地基的承受壓力。這里基坑的防護就變得更為重要,本文主要介紹了新型深層基坑的養護和預防技術。從中參有基坑設計計算及施工方法。
引言:本文從建筑學地坑的現狀出發,先闡述迪克發展趨勢,繼而從某個例子分析深基坑排水的方法和說明一下基坑的預護,最后做一個總結。
關鍵詞:深基坑,預護,施工,建筑
建筑學科在已是一個很重要的學科,隨著人們向高層、超高層、地下層的需求越來越大,建筑學的作用就變得越來越大。但是基坑是建筑學中的重要問題,而且這個問題變得越來越嚴重。像現在的地鐵、大廈、海底渠道等等。首先考慮到的都是深基坑的問題。為此,作者認為要學習深基坑防護施工方法,那么我們又必要去了解知道一下現在的基坑的發展趨勢和現狀:
1、難度越來越大;由于中國的人口眾多,再加上社會的發達,一些發達地區已經向著地下渠道發展,而且工程的難度越來越大,從而基坑向著大深度,大面積,高難度的方向發展??纯磸V州的地鐵,開挖的深度較大,特別是換成站,一旦對基坑內土體進行開挖,基坑周邊土地竟會發生應力的重新分布,宏觀表現為地層的移動,地面沉降、圍護結構沉降、水平位移等,特別是當基坑周邊有重要建筑、管線時,較大的地面位移和沉降都會影響其正常使用及基坑安全。
2、由于地基要考慮的安全的問題,還要考慮到環保的問題,不是說隨隨便便的找個地方挖個坑就能完工了,就是說一些大樓的建筑的選址不是隨便的就行了,一定要考慮到很多方面的問題,就是說深基坑要選址到擋土和環保的地方。
3、基于科學的發展,有關基坑的技術也相對的提高?;宇A護設計計算方法的應用得到了充分的發展,日趨完善,基坑支護設計計算方法由傳統的基于極限平衡理論的計算方法發展到彈性桿系有限元法。現在采取的基坑防護的形式多種多樣,有時候可以綜合來應用。
雖然綜合起來基坑的知識是相對的提高了,但是不能避免基坑帶來的問題,所以要找更多的設計方法:
考慮到種種問題,歸根結底都是要從實際出發,像宏嘉大廈基坑周邊建筑密集,管線眾多,并且緊鄰地鐵,環境保護要求非常高。在這里你們會想到用什么方法去穩固基坑工程的維護設計呢?該大廈采取了"兩墻合一"的地下連續墻設計、支撐系統設計、地基加固設計等保護措施。這樣一來不但可以加固地基,預防地基搖搖晃晃,又可以減少噪聲,確保基坑開挖能安全、合理、經濟地進行??芍^是優秀的基坑防護方法;
從上面可以知道:
首先分析基坑預護結構的基本形式:基坑預護是為了保證地下結果施工、基坑周邊環境和安全等等的問題。
其次對周邊采取加固與保護措施:采取各種各樣的方法,例如:地下連續墻、錨桿、鋼筋混凝土和鋼支撐等等。
不管怎么說,雖然現在對基坑的治理有很多的方法,但是都不是兩全其美的方法,基于現在建筑學的應用廣泛和地基的作用,做好基坑的防護工作就更為重要了。
為了避免不必要的資金支出和減少工程的工作量,筆者認為“以防為主,防止結合”。
基于具體問題,具體分析;對于基坑的防護,首先要知道工程的設計很工程規劃,例如,地面的承受壓力是多大?地基好不好?能不能承受大廈的壓力?
1.定期檢查,對于基坑的定期檢查,當然要有一些精密的儀器,對于基坑的防護,測測什么地方有地下水,下面的壓強有多大,水管有沒有破裂的現象等等。
2.實際型,上面主要從側面反映機基坑,這里筆者想采取的是通過水泥化基坑的方法,那樣基坑的硬度就會加大,當然承受壓力大大提高,而且沒有那些塌方的危險。另外可以采取灌注法,因為灌注法加大了地基的堅固性,找出壓力點,在那里灌注,那樣大樓倒塌的幾率就大大減少。
3.科學的計算,因為現在時科技時代,什么都是靠科學,現在的建筑學都離不開科學,當我們建筑時就要科學的計算出數據,運用數學和建筑知識對地基探測和估計。
4.穩固基層,就是在旁邊灌柱,為了防止突然的倒塌,可以再柱的旁邊加柱,一旦舊柱出現裂痕時,新柱子可起到替補的作用,當然要注意到柱子周邊的安全。
面對各種各樣不同的實在的問題,我們都要從各個方面加大對基坑的防護,像有一些文化遺產,由于是古人建筑,有一定的保存價值,我們總不能把它給毀了吧,那么又如何保存那優秀的建筑文化呢?在這里我們可以使用穩固法,可以從地基傍邊灌注,把鼎立柱加大,還有加固裝修。
對于深基坑防護施工有很多方面的內容,在此,筆者不能一一闡述,為更具體地介紹一些深基坑防護施工的方法,筆者在此就用在深坑施工的排水方法為例,簡單的講述一些解決這個問題的具體方法。在此,筆者認為需要人們重視這么方法,就先讓人么知道對于沒有處理好深坑施工中的排水問題會帶來怎樣的后果,以引起人們的關注。
現實中,在挖地過程中,如果是地基很深的話,地下水就會滲透到坑內,給工程帶來很大的麻煩,嚴重的話可能導致塌方,而且如果地基整天讓水浸泡著,從而導致工程竣工后的建筑不穩定還有一些大樓容易倒塌,就拿廣州大學城來說,因為廣州大學城的地基本來就不好,是那些沖積平原堆積而成,但大工程建造廣州大學城時就是考慮到種種的原因,大學的樓房都不敢建得太高,但是問題還是有的,就是但是建樓時,由于大學城靠近珠江,打地基時,一些地坑都讓地下水和珠江的水慢慢的滲透,從而導致了樓房的不堅固??船F在的廣州大學,從建立到現在還沒有10年的時間,可是一些樓房已經出現了下沉,破裂等等的現狀。
對一項工程要著重分析其數據,然后提出解決的方案。
筆者拿昆明市北市區盤龍江岸金刀營村和已建小區工程為例:
該工程總建筑面積12.5萬㎡,想在其下開設面積為26615㎡地下出庫,基坑開挖長198m、寬146m,深度5.50m。深攪止水帷幕樁18300延長米。擬建場地距盤龍江岸60m,Ⅰ級階地上,屬河流堆積地貌,地表為人工回填土,上部為洪積成因的粘性土、粉砂,本部為盤龍江沖積形成的圓礫層。巖土工程勘察報告表明:場地地下水位在地表下0.25-3.5m之間,具微承壓性。地下水受大氣降水及地表流徑補給,與盤龍江有水利聯系。根據場地土的物理力學性質差異及其工程特性分為4個主層及相應亞層,現自上而下分述如下:
地質成分層厚(m)顏色其它
雜填土0.4~2.5雜色含大量碎石磚塊等雜物,其余成分為粘土,局部地段有30~40㎝耕地及溝塘淤泥深灰色軟土。
粘土0.5~3.0褐黃色及褐灰色含大量碎石磚塊等雜物,其余成分為粘土,局部地段有30~40㎝耕地及溝塘淤泥深灰色軟土。
粉砂0.3~4.0灰色稍密,濕,局部地段變為粉土,分布不均
A圓礫7.0深灰及褐黃色中密,飽和,顆粒級配較差,亞圓~次棱角狀,丹巖成分為砂巖、灰巖、中強風化,礫石含量60~70%,粘性粉土充填。場地均有分布
B圓礫0.3~3.2深灰色松散~稍密,飽和,顆粒級配較差,亞圓~次棱角狀,礫石含量50~60%,粉土及粉砂充填,分布不均,
因場地地下水埋深0.25-3.50m,基坑開挖深度5.5m,大部分地段揭示含水量豐富的圓礫層,所以為防止開挖過程中出現基坑突涌及對周圍建筑物造成不良影響,基坑開挖前應對基坑周邊做好止水和降水技術措施。
1、采取井口排水;這個事針對地下水位以下的含水豐富的土層大面積基坑時采取的方法;就是在基坑動工之前,沿著基坑各個方位埋設一定數量深于坑底的井點濾水管或管井,然后在管子的另一端直接連上抽水機,那樣通過抽水機直接把水從坑內抽出,不但可避免大量涌水、冒泥、翻漿,而且在粉細砂、粉土地層中開挖基坑時,采用井點法降低地下水位,可防止流砂現象的發生,但是想想一個那么大的工程,如果有抽水機的話,成本有多大呢?考慮到資金的問題,施工中應該合理的布置和適當的排水期,那樣不但可以定期施工,減少工程的時間,還可以節省排水費。針對該工程:《巖土工程勘察報告》揭示:地下水埋深0.25-3.5m;孔隙型潛水具微承壓性;水位降至地面下5.5m;基坑面積(146×198)㎡,等效半徑為98m;基坑涌水量取值2425m3/d,降水半徑取值243m,滲透系數取值46.6m/d。降水井直徑為1m,井深7m,間距L=30m,單井出水量≥100m3/d?;娱_挖前錢用人工挖掘成孔,配以相應的提升運土設備完成,在挖下0.8-1.2m支模澆一節砼護壁,邊挖邊護壁,間歇交替進行,直至設計孔深。護壁砼厚100㎜、強度C20,最后一節砼護壁養護≥24h,用沖擊電鉆在護壁上(2m一下部位)交錯制成相應數量的出水口
2、基于上面的抽水機方法可用但是也有一定的極限,特別對于一些小工程,在這里筆者想提提的就是集水坑排水法;就是在工程設置明溝和暗溝,通過分層明溝排水,深層明溝排水和暗溝排水,不過這里的選址一般都是在一些地勢比較高的地方,因為那樣才容易迅速的把水從坑里排出。針對該工程,坑外排水溝布于深攪帷幕樁外側距坑壁1.5m,呈環形封閉狀,用磚砌水泥砂漿抹面修筑,在基坑開挖前預先修好,水溝寬0.8m、深0.6m,并與市政排污管接通,根據現場具體情況,在適當位置修筑沉淀池,基坑內抽排出的地下水經沉淀池沉淀后,排入市政排污管道。坑內排水溝位于基坑壁底部,寬0.5m、深0.4m,即坑挖至底部時修筑,修筑時根據建筑物基礎外挑寬度做成的溝或盲溝。
3、硬底法,那就是在挖地基時鋪上水泥,那樣地下水就不會滲透到地基里面,因為水泥隔層了地下水,但是也有一定的危害,比如,一旦碰上了下雨很容易藏水,另外硬底需要很大的成本,而且加大了工程量。這對井口排水也有極大的幫助。
從上述中,我們都知道就單單一個深坑施工的排水方法都有那么多種,那么在現實的深基坑防護中,我們要選擇正確適合我們要所要保護的深基坑是多么的不容易呢?這就表明在對于深基坑防護施工方法的選擇上是非常重要的,因為一旦在這種方法上選擇了錯誤的方式處理深基坑防護施工的問題,不但不會給與深基坑防護作用更會使建筑毀于一旦。在這里,筆者先舉個實例,廣東的某個縣,因為當時急于保存古代文化,就是從地下灌注,當時的天氣比較差,還有就是地面的選址不好,選址在沖擊平原,從而在工程隊動工時,很容易的把地下水和積水滲透到基坑里面,但是地勢又比較低,當時人們想不出好的方法,就讓水浸泡著地基,結果加速了建筑倒塌,在這里,就是因為他們沒有對基坑的防預,地基時整棟大廈的核心,所以要加固對地基的保養,那么對基坑的防預就更不能少了。基于上面的問題,當然要從實際出發,本人認為更好的是有到井口排水;因為該遺址的地勢比較低,有引流的辦法把地坑的水引到井里,如果條件允許,可以通過抽水機把水從井里抽調,如果是條件不足,可以加大人力,通過把水從井里調走,可以通過挖管道,把水排走……
總結:隨著建筑的要求越來越高,深基坑的難度越來越大,特別是大工程,例如地鐵,各方面的要求都非常之高,特別是藏水問題一定要解決。那么除了建筑中的技術還有預防工作做得好,要不然面對著種種的塌方、藏水,下陷等等,一旦發生,結果不知怎樣。當然更多的時注意環保和安全,大型工程的深基坑的做工規模大,很容易破環環境或造成人生安全,所以“防與建”要結合科學的知識正確處理好。
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