深基坑支护逆作法设计及施工研究-经济论文

　　深基坑支护逆作法设计及施工研究
　　毛芳琴
　　新疆建业建设工程项目管理有限公司
　　摘要：随着我国高层建筑日益增多，对深基坑支护技术的要求也越来越高。本文首先分析来逆作法设计原则及技术要求，然后研究来深基坑支护逆作法施工程序、设计及要考虑的因素。
　　关键词：深基坑支护逆作法施工
　　我国在高层建筑及地下工程的设计方法、计算理论、施工技术、施工设备、施工管理等各方面均有了长足进步，不仅已能应用各种新技术成功地处理复杂的设计施工难题，从而满足了工程建设需要，并且更有向世界发达国家急起直追之势。随着我国城市建设向高空和地下发展，交通设施向多层次立体化发展，深基础工程已成为建筑业近年的一大技术热点。与此同时，深基坑工程伴随地下空间的利用而出现，其复杂程度为人们始料未及。
　　国内已建成的100~200m的高楼已逾几百座，正在施工或设计中的200~300m的高楼已有几十座，300m以上的高楼将近十几座。随着国民经济的发展，我国一些城市高层建筑越来越多，建筑物基础也越建越深，对深基坑的开挖支护技术也提出新的要求。1990年以前高层建筑较少，基础开挖深度较浅，所以基坑支护多以放坡形式去开挖或悬臂式支护为主。1990年以后，高层建筑逐渐加深，一般为2～3层地下室，甚至有的地下室达到4～5层，大多数建筑物都在市区建筑物密集区，这时基坑的支护再以放披开挖或悬臂式支护已不再经济并难以满足要求，所以多以地下连续墙或排桩支护为主，随着高层建筑的日益增多，对深基坑支护技术的要求也越来越高。在技术上不仅安全可靠，而且要求经济节约。
　　一、深基坑支护逆作法设计原则与技术要求
　　1.1基坑工程设计应具备下列资料
　　1.岩土工程勘察报告；
　　2.用地退界线及红线范围图、场地周围地下管线图、建筑总平面图、地下结构平面和剖面图；
　　3.邻近建筑物和地下设施的类型、分布情况和结构质量的检测资料；
　　4.基坑工程的计算模式应与其所采用的土性指标、土工试验方法、设计安全系数相适应。
　　5.基坑工程设计安全系数，由基本安全系数和附加安全系数的乘积组成。
　　1.2逆作法基坑工程设计内容及注意事项
　　采用基坑工程逆作法时，应事先进行技术经济论证，对施工中可能出现的问题作出对策。安全等级为一级的基坑或在软土地基上采用逆作法时，应做好可行性研究。
　　1.基坑工程设计应包括下列内容：
　　1）支护体系的方案比较和选型；2）基坑内外土体的稳定性验算，围护墙的抗渗验算；
　　3）降水要求；4）确定挖土工况；5）支护结构的强度和变形计算；6）确定环境保护的要求和监测内容等；
　　2.基坑工程设计应考虑下列荷载：
　　1）土压力、水压力；2）一般地面超载；3）被动区的土压力；4）施工荷载以及邻近基础施工的影响，如打桩、基坑开挖等；5）影响区范围内建、构筑物荷载；6）需要时，宜结合工程经验考虑温度影响和混凝土收缩、徐变引起的间接作用及时空效应。
　　3.逆作法的设计与施工应解决下列特殊技术问题，并在地下室逆施支护施工图和逆施施工组织设计中标出主要构造措施：
　　1）土方开挖及外运；2）临时立柱作法；3）立柱与底板和楼盖的连接；4）上下层混凝土墙身的连接；5）侧墙与围护结构的连接；6）混凝土浇筑及施工缝处理；7）坑底土卸载和回弹引起的相邻立柱之间，立柱与侧墙之间的差异深降对已施工结构受力的影响；8）施工作业程序。
　　二、深基坑支护逆作法施工程序
　　2.1逆作法施工程序
　　1.按基础外围面积，先施工四周的支护结构，支护体系采用地下连续墙或排桩，基础若是桩基采用上述排桩、钻孔桩等。其施工用围护结构应该是永久性的（但也有采用临时性支挡结构），而且是作为建筑物主体受力结构的一部分，所以，一般是地下墙体围护，并于内部施工时再复以内衬，成为复合共同受力的结构。
　　2.按设计图施工中间支承柱，采用“一柱一桩”的基础，每根桩必须承受基础尚未完成前的上部和地下结构自重及各种荷载，目前在逆作法施工时大部分是临时采用钢管柱或型钢柱（宽翼面工字钢）支承，挖土完成后再作外包混凝土，当采用挖孔桩时可支摸采用钢筋混凝土柱。
　　3.利用地下室一层的土方夯实修正后作地模，浇灌地下室±层的顶层钢筋混凝土的梁和板，并在此层预留出挖土方的出土洞若干个。
　　4.进行地下室一层的土方的推土、挖土和运土到室外卸土区。
　　5.重复程序③进行地下室二层梁板混凝土的浇筑，同样要在楼板中预中预留出土洞。
　　6.重复程序④进行地下室二层的土方外运。
　　7.重复程序③、⑤进行地下三层的梁板混凝土的浇筑。同样要在楼板中预留出土洞。
　　8.重复程序④、⑥进行地下室三层的土方外运。
　　2.2逆作法施工总体方案的设计
　　施工逆作法的施工总体方案设计对工程的成功实施十分重要，它直接关系到工期、费用、工程质量及对环境的保护。
　　1.半逆作方案
　　半逆作是指施工过程中从分界线向下施工，而不向上进行施工。半逆作特别适用于顶板行车、行人或堆场的要求的工程，目前多用于市政中的地铁工程、城市绿地工程等建设项目。
　　2.顺逆结合施工方案
　　顺逆结合可以使顺作法和逆作法发挥各自的优势。例如上海明天广场一顺一逆施工方案，河南路地铁一明二暗的施工方案，都是充分利用逆作法和顺作法的各自优势。当场地足够大时，可以解决挖土和运土的问题，目前应用于不同的工程条件已取得较好的结果。
　　1)支撑加逆作方案是指局部按顺作方式施工，采用支撑与地下连续墙、连排咬合桩和楼板相连接，部分按逆作法、部分按顺作施工。2)一顺一逆方案在上海明天广场采用了主楼顺作、裙房逆作的方案，裙房的逆作过程为主楼的挖土提供支撑，而主楼位置又为逆作的出土提供方便，取得一举两得的效果3)顺逆综合使用方案在该方案中有顺作、有逆作、有一明二暗的施工，其优点是有效解决基坑的支护问题，又可以解决土体的外运问题，使顺逆的优点得到充分的体现
　　2.3选用逆作方法时要考虑以下几条因素
　　1.需最大限度利用城市规划红线内地下空间，扩大地下室建筑面积，作为地下室外墙，从而达到最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积的目的。
　　2.地下室深度最好是二层及二层以上较深较大的地下工程；
　　3.拟建建筑物基坑四周的环境特别复杂，施工难度很大，四周的环境保护要求特别严格；
　　4.工期要求紧，缩短施工工期对工程有特别重要的意义或有巨大的经济效益；
　　5.基坑地下室面积较大，造型又复杂，采用一般的支护结构，难以完成地下室工程的施工。
　　参考文献：
　　[1]史佩栋.深基础工程特殊技术问题[M].北京:人民交通出版社,2005
　　[2]李亮.某超大型深基坑逆作法施工[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2006.(03)