时间:2023-03-27 16:59:25
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇深基坑施工论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
结合本工程实际情况来看,在本工程深基坑项目施工作业的实施过程当中,主要存在以下两方面的技术性难题:第一,本工程深基坑开挖作业区域处于两条城市交通干道以及地铁线路的交叉位置,与地铁9#线盾构边线距离较短,最近距离为24.36m,与北侧中山二路同样距离较短,最近距离在13.96m左右。换句话来说,若深基坑开挖施工过程当中产生过大的变形问题,则势必会对深基坑周边的地铁运营,城市交通运营,造成非常不利的影响。再加上本开挖区域内分布有多种类型的城市管网,且协调复杂,若不对其进行必要的环境保护,则将会对整个深基坑施工造成非常不利的干扰。第二,本工程深基坑开挖作业开展期间,受到地铁建设运营的影响,在工期安排上比较紧张,大地板浇筑,土方开挖等工作环节的时间消耗受到了明显的控制。
二深基坑施工技术分析
考虑到本工程中深基坑施工作业实施期间所处的周边环境条件比较复杂,且工期紧张,施工过程当中存在大量的干扰性因素,由此给深基坑施工作业的开展带来了很大的局限性以及比较不利的影响。在选择施工技术方案时,需要非常的仔细与谨慎。本工程中,最终选择套打连续墙、搅拌桩配合高压旋喷桩以及压密注浆处理的施工技术方案。选择该方案的主要优势在于:从技术上来说,传统的深基坑施工方案不同程度上存在围护体数量较多,占用面积较大,对土质要求较为严苛,基坑变形质量可控性差,施工难度大,工期长,基坑变形问题严重且潜在一定安全隐患的问题,而本工程中所选择的施工方案则能够确保深基坑结构受力的合理性,对变形有良好的控制效果,整体来说性能安全且可靠;从过程中安全性上来说,本方案开挖过程当中由于遵循了分层、分块的基本原则,同时对开挖区域进行了单元划分,对施工投入进行了科学有序安排,因而对本工程基坑围护的安全性提供了有效保证;从工期上来说,采用平行施工的方法,多台成桩机械同时施工,在土方开挖阶段应用盆式抽条挖土与盆边抽条挖土相结合的方案展开开挖作业,将混凝土浇筑试件控制在24h内完成,工序安排合理且紧凑,最大限度在满足质量、安全要求的前提下实现快速施工以达到节约工期的目标。本方案实施期间的技术要点总结如下。
1)围护结构技术方案
围护结构施工期间遵循以下工作流程:首先套打连续墙两侧截面积为650.0mm的三轴搅拌桩,然后进行地下连续墙的施工作业,然后在施工截面积为850.0mm的钻孔灌注桩,再完成连续墙内侧截面积为850.0mm的三轴搅拌桩以及截面积为700.0的两轴搅拌桩,最后最高压旋喷桩以及压密注浆处理。
2)开挖技术方案
本工程深基坑开挖作业实施期间遵循分层、分块、留土护壁、对称、同时限时开挖的基本工作原则。根据设计方以及周边工程施工方的要求,将靠近地铁8#线的一侧自基坑开挖至第二道混凝土浇筑作业的时间控制在16h内完成,其他部分的工程则在24h时间内完成。根据较为紧张的工程施工要求,开挖期间所采取的技术方案可以概括为:将本项目中一期基坑划分为A、B两个独立的开挖工作区,A工作区应用盆式抽条挖土方案开挖,B工作区应用盆边抽条挖土方案开挖。开挖完成后及时进行混凝土支撑工作。根据分区标准对支撑浇筑时间进行合理控制。
3)混凝土浇筑技术方案
本工程中结合项目实际情况,采用亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂的抗冻混凝土作为浇筑混凝土,其目的是提高混凝土的抗冻性能。浇筑期间,首先用钢管在已经绑扎的钢筋间距内将顶板以及梁钢筋下存在的霜雪剁散,然后在地下室1层内按照250.0m2的间隔距离设置加温点,升高室内温度,使其达到8.0~10.0℃标准,然后应用二次振捣方法对表面泌水进行排除,提高混凝土整体抗拉强度。充分振捣后通过覆盖薄膜并加垫保温毯的方式进行养护。
三环境保护技术分析
1对既有建筑的保护技术分析
针对本深基坑西侧与地铁9#盾构边线间隔距离过短的问题,在本项目施工过程当中使用水泥土搅拌桩墙法进行加固处理,原维护桩体结构与桩基之间则通过压密注浆的方式进行土体固结处理,以达到稳固建筑结构的效果考虑到本工程中,商业裙楼部分与既有居民楼相邻,采用条形基础施工,埋深深度按照0.8m标准进行控制,共设置6根框架柱,测定其与基坑边线的最小距离不足2.5m。针对这一问题,在本次深基坑施工作业实施期间对其进行加固处理。采取两个加固方案:一是在条形基础下打设压密注浆孔,共布置15个孔位,打孔深度按照18.0m进行控制,做压密注浆加固处理;二是在每根框架柱下打设低压旋喷钢管桩,共打设10根(2~4根为一组),打入长度按照18.0m标准进行控制,每根低压旋喷钢管桩内喷入2.7m3单位浆液,然后将每一节6.0m长度的钢管压入地基内,借助于扩头装置将截面积为50.0mm2的小孔扩大至400.0~600.0mm,至上而下达到预定深度,最后在原基础与钢管结构之间做封端处理,发挥此类桩体结构较大的承载力优势,同时兼顾环保经济方面的优势。
2对周边环境的保护技术分析
环保理念的提出是现代建筑施工的新准则,也是保证建筑项目工程收益最大化的基础。考虑到大型深基坑项目施工的各项投资较多,竣工后的处理工作不当将会给现场环境带来较大的破坏。因此,在施工期间就需要关注对周边环境的保护,以实现工程的可持续发展。期间应当重点关注如下几个方面的问题:第一,深基坑开挖中常见土堆过多的现象,对周边环境有不良影响。因此,针对深基坑开挖期间产生的土壤,施工方需要尽快组织安排车辆将其运到施工场地外,尽量避免现场形成过多的土堆。同时,也需要做好对机械设备的保养管理工作,杜绝因漏油等问题造成土壤环境被污染。第二,分部或分项工程作业完成后,施工方需要安排专业人员对现场材料进行回收处理,对施工期间所产生包括塑料品,以及化学剂在内的各种废弃物,需要回收并对有价值的部分做二次回收处理。通过二次回收的方式达到降低成本消耗,更高利用资源的目的。第三,要求施工作业人员根据深基坑开挖期间的具体情况,对基坑内部力度较小的位置进行支护稳定,对监护范围选择基础托换、结构补强、地基加固等加固处理。
四结语
关键词:地铁,深基坑,施工,地质风险
地铁工程具有几大显著特点,即周边环境复杂,各种建构筑物、地下管线多,且对施工变形控制要求高;工程地质与水文地质复杂,不确定因素多;结构形式较多,施工方法交叉变换多,施工难度大;施工工期压力较大等,这些特点都集中表现为工程的高风险性。因此,通过主动的、系统化的风险分解、分类,识别工程的致险因子、风险事件和后果对地铁及地下工程建设风险源进行辨识是具有重大意义的。根据地铁土建工程的特点,安全风险的分解按照工程所处的地质条件、周边环境、工程实施等的各个阶段进行分解。从自然环境、工程条件、技术等方面分析拟建工程的特点及相应的潜在风险。
本文以广州地铁五号线建设风险管理的实践,并以基坑开挖为重点,分析地铁基坑开挖地质风险分类。
1)在软土地层、淤泥质土体进行基坑开挖施工引起地面沉陷的风险。
明挖基坑施工沿线存在很大厚度具有低强度和高压缩性的软土、淤泥质土体时,很难控制好地面沉降及邻近地下管线、构筑物的位移,容易引起一定的地面沉陷,给地面建筑、构筑物、地下管线带来危害。因此更会导致诸多连环性质的工程灾害,如:管线爆裂渗水进而导致暗挖段土体力学参数急剧下降,承载能力大幅下降和变形急剧扩大,如此恶性循环后必将出现灾难性后果。
2)明挖时,容易因失水造成地面塌陷。
一般在基坑开挖时,需要进行坑内降水,这需要防止土体失水引起的地面塌陷风险。砂土地区应该防止因降水引起水土流失导致的地面塌陷。
如果地层失水严重,上伏软土则会引起大幅沉降,特别是沿线地表均存在相当厚度的软土或淤泥土,明挖施工时浅层地下水可能透过岩石层的裂隙进行渗漏,如果渗水过多则会引起地表沉降过大。
3)粉细砂层容易发生液化、流砂、涌砂现象,给明挖造成危险。工作面前方遭遇流砂或发生管涌,这种现象的发生对于基坑施工都是灾难性的后果。
4)花岗岩各风化带遇水软化、崩解,给施工带来很大风险。结构设计过程中,一般不会将花岗岩各风化带遇水软化、崩解作为荷载验算工况。因此,如果施工过程中发生岩石崩解,将威胁明挖施工的安全。
5)岩层风化带的岩面起伏问题对车站差异沉降的影响。沿线地质中,花岗岩各风化带的岩面起伏问题相当严重并且普遍。一般而言,根据现行GB50157-2003地铁设计规范设计方都会在车站主体结构方向设置1道~3道变形缝,间距约50m。而岩面的起伏造成车站底板分别坐落于不同地层,甚至造成有的底板坐落于砂层、软土层,有的底板坐落于岩层。这种巨大的差异会造成:同一埋深范围内土体强度和刚度不一,使得主体结构纵向沉降差异显著增大,当变形缝两侧主体结构的差异沉降超过轨道允许的最大沉降差时,会严重影响地铁车辆的运行。
6)地下结构在岩面起伏的地质中地震响应的风险。
上软下硬、岩面起伏的地质使得盾构隧道的地震响应比较复杂,尤其是盾构属于地下超长结构,其地震响应更加复杂,不仅受到纵向地震波的影响,还受到折射波的影响,并且随地震波的入射角度不同而存在不同的地震响应给工程带来较大设计和运营风险。
7)断层破碎带中进行地下工程施工的风险。
在各断裂的断层破碎带之中,基坑开挖施工容易受到地质断裂带中沿岩石裂隙面滑动的滑动力不利影响,这种滑动也会带来很大的风险。明挖基坑在计算基坑侧壁滑裂面时,应考虑本断裂面的不利工况。施工过程中对围岩的破坏程度、工序衔接的快慢、施工技术措施是否得当等,均有很大的关系。
8)断层活动的风险(包括抗震和地震响应等方面)。
断层活动对广州地区第四系覆盖区的全新统可液化砂层和可能发生震陷的淤泥层有着重要影响,因而也往往容易沿这些断层造成地基失效。因此,在工程建设中应注意抗震问题。
广州地区断层的活动性较弱,现代跨断层的形变观测表明其活动速率较小,不可能孕发强震,对地面建筑破坏较轻,但不排除在局部地段或地区,尤其是砂层或淤泥层较厚的珠江沿岸及其西部一带,发生砂土液化和淤泥震陷等震害的可能性。
9)地下水腐蚀地下结构的风险。
沿线地下水对混凝土结构工程无腐蚀性,但对结构中的钢筋具有弱腐蚀性。此种腐蚀性会随着时间的增长,加速结构的老化过程。特别是地铁结构一般均处于高应力状态,钢筋受到腐蚀会影响结构的安全性。
10)隐伏溶沟、溶槽、地质漏斗、风化深槽等的风险。
在断裂发生地带多隐伏溶沟、溶槽、漏斗等,这种地质“空洞”,改变了地质应力分布状态,使得土体经开挖后处于松散状态而发生坍塌。
11)爆破震动引起砂层和淤泥质土层震陷的风险。
由于各站站址均下卧岩石层,施工时使用微型爆破或钻孔设备时,施工机具的频繁振动或爆破震动传至砂层或上层淤泥质土层时,易产生液化、涌砂现象。
12)缺乏地质超前预报带来的风险。
广州地质条件相对复杂,突发性地质事件很多,缺乏地质超前预报易带来很多风险。岩溶、断裂、隐伏风化深槽等地质勘探、预报局限性也会带来风险。
广州地区存在岩溶、断裂、隐伏风化深槽等大量的不良地质,这些均需要做大量的地质勘探工作。根据五号线的勘探实践经验,岩溶地质勘探很难反映溶洞的分布,这给施工带来很大的困难和风险。
13)明挖基坑穿越上软下硬复合地层(土、石交界面)的风险。
明挖基坑大多穿越上软下硬复合地层(土、石交界面),因而此类问题具有很大的普遍性。此时,软土地层应力逐渐增大,而硬岩、风化岩地层则突然减小。此类基坑的支撑设计阶段也应考虑到这种变化。
14)流砂的风险。
广州部分地区砂层较厚,基坑遭遇流砂危害的可能性也较大。虽然围护结构都设置了桩间止水措施,但难免存在空隙渗漏流砂。
15)硬岩层内成桩困难的风险。
广州地铁五号线沿线都存在很厚的硬岩层,因而成桩困难。值得一提的是以上所述工程中的各项风险因素往往相互作用,比如地面塌陷引起地下管线爆裂、地下基础的严重倾斜;地下管线爆裂、地下基础的严重倾斜更加剧了地面塌陷,如此往复应该注意避免此类风险的相互作用现象,并从源头上控制风险。综上所述,作为建设单位、监理单位、施工单位应对地铁深基坑工程中地质风险加以了解,对照审核施工方案、施工组织及安全措施;分析和评估各车站、区间施工中可能发生的安全风险;确定现场监测的对象、项目内容、范围以及监测频率,并实施监测;审查施工降水、地层注浆、临时工程设计和重要管线及建筑物的保护方案;参与施工中关键技术措施可行性和有效性的审定,并对相应的安全风险作出评价;综合分析监测数据和地质状况,对施工影响区内的环境安全状态作出及时、可靠的评估,及时进行预警和报警,从而提高深基坑开挖的安全管理水平,减少由地质风险导致的事故。
【关键字】土钉支护技术,深基坑,应用研究
一、前言
现今国内的高层建筑中土钉支护技术应用的很广泛,也是高层建筑的施工重点。很多的建筑工程由于土钉支护技术的失误,结果造成了巨大的经济损失,同时也是建筑工程的工期延误。所以,在建筑工程中,我们应当确保深基坑的安全性和质量,这就需要我们采用土钉支护技术进行深基坑的施工。土钉支护技术的造价较低,施工方法简便,同时工期较短。本文主要通过对土钉支护技术在深基坑中的设计、施工以及检测和在雨季中的处理对策等内容进行分析,从而保证建筑工程的质量和安全。
二、工程概况
笔者所在公司负责某市的一座综合楼,该楼的建筑面积是9.5万平方米。全部采用钢筋混凝土框架结构,该楼有22层,并且有地下室,基坑开挖的深度为9米。通过地质勘查报告可以知道,影响场地基坑支护影响的岩层包括填土层、粉土、黏土、粉砂等。粘土没有钻穿,现场测验有两层地下水,第一层地下水的深度是2到12米,第二层地下水的深度为14米。深基坑东临城市主干道,西侧是住宅区,北侧是一宾馆。
三、基坑支护设计方案
通过现场的地质勘查情况,同时还考虑到工程的安全、经济以及周边情况等因素,对于该工程,我们可以采用土钉支护技术和护壁桩两种施工方案。同时通过地质勘查报告,可知,该场地地下水位较高,因此实际开挖地下3米左右就可以见到地下水。。
1.基坑降水
为了使地下室能够干燥作业,我们使用12口径的管井进行抽水,将降水井安置在距离开挖线1米处,考虑到可能将地下水降到基底一下1米处,因此要在基坑周围布置82口管井,每口管井的距离为八米,在基坑内部布置渗井。降水井的深度为13米左右,将管底封死,同时在管外填上滤料。
2.土钉支护
由于地下结构施工对空间的要求,因此基坑侧壁和地下结构外墙之间的水槽为0.8米,同时土钉墙的高度应该为12米,土钉墙的坡度大约为1:0.2,同时还布置8排土钉。使用20HRB335型号的钢筋,保持水平间距在1.5米。土钉的长度为5米到九米,孔径是110毫米,排拒是1.5米。同时在第二排要采用预应力锚杆,长度为15米。
四、土钉支护施工技术
1.土钉支护工艺原理
土钉支护技术就是在依次开挖基坑土方而形成的坑壁中,通过采用机械进行钻孔,从而将土钉放到孔内,然后向孔内注入混凝土,然后在挂上钢筋网,最后喷射混凝土面层结构,这样就使其形成共同支撑的结构体系,经过这样的施工,一直到挡墙支护完全。
2.工艺流程
首先是基坑降水施工,接着是土方开挖至土钉标高下50cm,然后是土钉成孔,接着是杆体支放,接着注浆,接着坡面修正,接着铺设钢筋网,然后喷射混凝土,然后重复工序至基坑底,最后基底排水沟。
3.基底施工
对于土钉墙的施工,必须要根据开挖来进行,对于基坑的边坡一般应该按照分层分段开挖的原则进行开挖,采用中心岛的开挖方法,也就是说,首先将基坑沿线挖出10米左右宽度的护坡作业平面。将土方开挖到土钉标高一下0.5米处,同时采用机械成空方式,孔径大约为110ram,同时还要控制好空的深度、孔径以及倾角。在成孔以后,要迅速的向孔内插放钢筋,同时进行注浆。土钉杆体的水灰比为0.5,用普通硅酸盐水泥浆进行注浆。在第一次注浆完成后两个小时内,进行第二次注浆,同时要将孔口进行封堵。对于喷射砼施工,我们分段进行在统一分段内,喷射的顺序为自下而上。
五、施工监测
1.地下水位监测
从6月21日项目开工到7月17日,对降水井施工完毕并进行连续的抽水后,必须要保持水位在十米左右,可以达到施工的标准。
2.基坑位移监测
在进行土方开挖之前,要对基坑坡顶的水平位移以及沉降位移进行测定,得到原始值。水平位移很沉降位移的监测点沿着基坑坡顶的变现布置,距离为三十米。在进行土方开挖时,要每天检测一次。将沉降监测点布置在深基坑开挖可能影响范围内的市政道路上。对于水平位移,我们采用视准线法,就是说在需要进行位移监测的基坑槽壁上布置一条视准线,并且在改线两端深基坑可能影响的范围内设置两点A、B,将他们作为监测的主站点和后视点。接着就沿着改线在槽壁上设置几个观测点,就可以直接在读数尺上读出位移。
六、雨季中出现的危机情况和处理措施分析
7到8月间,该地区就进入了雨季,雨季给深基坑施工带来了很多的不便和影响,同时伴随着暴雨的来临,边坡支护的安全就面临很大的挑战。
1.危机情况的出现
在基坑的边坡锚钉和面层喷射混凝土施工完以后,在坑壁的局部就出现了一些出水点,同时在基坑西侧的边坡坑壁上,出水点有不断加大并进而形成涌水或者是涌砂的现象。同时在西侧的土体局部的变形变大,有些观测点点的水平位移达到75ram,沉降位移达到90mm。在基坑的北侧和东侧的情况要好一些。通过我们的观测数据分析可知,土方开挖到预先设计的深度,基坑边坡的水平位移相对比较稳定。
2.处理措施
对于坑壁局部渗水,在基槽四壁增加灌水孔,孔深0.6m,高度距槽底0.8m,间距2m。在护壁中插入周边带孔眼的包网塑科排水管,把局部渗水通过暗埋在土钉坡内的塑料排水管引入基坑周围排水沟及集水坑中。利用水泵及时抽排,加快边坡粉土层排水固结。
基坑东(3—1)轴到(3—7)轴采取分级支护.首先把高2.5m.宽4.0m的土卸除。在-7.0m位置增加一排预应力锚杆,高度16m。
按上述措施进行施工和危机加固处理后,对整个基坑及邻近建筑物的位移进行了跟踪监测。各观测点均处于稳定状态。同时对基坑开挖后,地面裂缝的开展情况进行了跟踪监测,各观测点的裂缝均处于稳定状态。
3.情况分析
通过现场的勘查,基坑西、北两侧场地条件较好,全部进行了硬化处理.通过对承平位移监测数据分析,开挖到设计深度,基坑坡顶水平位移在10mm以内,变形稳定。说明水源远近是影响基坑稳定的主要因素,地表水渗入土体造成坡体土层的力学性能指标严重下降和坡体水压力增加。
七.结束语
土钉支护技术在深基坑施工中的应用十分广泛,对于深基坑施工具有重要的意义。
参考文献:
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[论文摘要]介绍何谓深基坑、深基坑处理方法并结合实例分析如何在实际中对构筑物深基坑进行处理。
随着我国城市建筑的大量兴建,建筑越来越呈现出向高空和地下发展的趋势,因而建筑物地下室的层数越来越多,深基坑开挖深度越来越深,而开挖所需投入的费用也越来越大,这就给工程界提出了新的问题和挑战,即如何总结原有的工程经验,发展新的理论依据和探索新的施工工艺,以满足不断发展的需要。基坑开挖及基础工程的费用,在整个工程成本中占有很大的比例,因此合理地选择支护形式,采用相应的施工工艺,协调好安全、经济、环境影响、工期四者之间的关系,是岩土界进行深基坑支护设计的关键。
一、深基坑支护方法
钢板桩支护;
地下连续墙;
柱列式灌注桩排桩支护;
内支撑和锚杆;
土钉墙支护;
深层搅拌水泥土桩支护;
旋喷桩帷幕墙支护。
二、工程实例
某水厂日供水能力为100万m3/d。清、沉叠池是该水厂新建单位工程,位于厂区内西北角。该构筑物是水厂中埋置最深的单位工程。
根据地下水位埋深,施工期内必须有降水措施。解决好由于降水和基坑开挖将导致坍方、开裂和沉降影响邻近构筑物稳定和安全施工问题,是该工程深基坑支护设计和降水方案的重要课题。该水厂的工程地质和水文地质条件,根据工程地质勘察报告,基坑所处的土质均为粉质粘土和粉土,棕黄褐黄色,湿饱和。中密,硬塑状态。场地浅层地下水位埋深5.0-6.5m渗透系数根据区域地质资料及渗透试验取5.Om/d。
(一)案比选及稳定性分析
该基坑开挖深度为12.9m,方案比选时,拟定了三个开挖方案。第一方案坡率1:0.5放坡,一坡到底不设平台;第二方案是按坡率为1:0,8放坡,也是一坡到底不设平台;第三方案是分三层开挖,第一层开挖深度为4.Om 第二层开挖深度为4.5m第三层开挖深度为44m 边坡坡率均为1:0.5 每层之间设2.5m的平台。对三个方案的稳定性,采用瑞典圆弧法进行分析计算第一方案安全系数为0.88 第二方案的安全系数为0.96第三方案的安全系数大于1.35。选定第三方案为该深基坑开挖方案。
(二)基坑支护及降水方案
(1)基坑支护设计
按选定的第三方案。坡面做钢筋网喷射混凝土面层,钢筋网片采用6.5钢筋,网格为300×300mm喷射混凝土强度为C2O厚度为1OOmm。
(2)降水方案
由于地下水位埋深5.Om~6.5m,因此第一层开挖阶段的4m采用明沟排水,开挖第二层及第三层采用三级轻型井点降水。
(三)土钉墙施工
(1)工艺流程
开挖土方——修正边坡——测定钉位——钻孔——插钢筋——注浆——初喷混凝土——挂钢筋网——复喷混凝土——开挖第二层土方。按此循环直到坑底(或坡底)。
(2)支护工程施工
A.基坑开挖
基坑开挖采用反铲挖掘机分三层分段放坡开挖,土方用翻斗汽车运至业主批定地点。上口开挖尺寸为61.8m×53.4m, 每层坡度系数为1:0.5,台阶宽度为2.5m。开挖土方量为2.4万m3。每层开挖由北向南逐条进行,第条开挖宽度为3m。第一层及第三层采用挂网喷浆护坡,第二层采用土钉面层加喷射混凝土。
B.土钉及喷射混凝土施工
第一层土方开挖完成后,按1:O.5对边坡加以修整,钢筋网片采用6@300钢筋,钢筋接头为焊接,面层内的钢筋网片牢固固定在边壁上并留出2Omm的保护层厚度。采用在边壁面上垂直打入14短钢筋段长600mm,加以控制。喷射混凝土厚度初喷为30mm,复喷为7Omm,标号为C20。
第二层开挖分二次完成,第一次挖深为2.3m,挖好后打一排土钉,第二次挖深为2.2m,挖好后打第二排土钉,两排土钉排距为2.3m面层挂网喷射混凝土。
土钉施工方法如下:
a.成孔
土钉成孔前,先做出标记并编号。钻孔采用洛阳铲进行,孔径为15Omm深度为12m成孔后进行清孔检查,对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即处理。
b.放置钢筋
第一排土钉采用螺纹钢筋直径为25mm,长度为12m,间距为15OOmm,钢筋倾斜度为10。。沿钉长每隔2m设置对中定位用支架,支架采用6钢筋制作。支架的构造不得妨碍注浆时浆液的自由流动。
第二排土钉采用螺纹钢筋直径为25mm,长度为12m,间距为12OOmm 钢筋倾斜度为10。。沿钉长每隔2m设置对中定位用支架,支架采用6钢筋制作。支架的构造不得妨碍注浆时浆液的自由流动。
C.注浆
注浆时采用低压(0.4~0.6Mpa)注浆填孔.注满后保持压力3~5min。
(四)基坑观测
该基坑在整个施工过程中,基坑水平位移值及沉降位移值均为Omm,周围围墙,道路及临近建筑物,均无任何开裂和下沉迹象。特别是在基坑开挖至坑底时遭到连续1O天的降雨,基坑仍安全稳定。
参考文献
[1]张欣.深基坑支护技术应用浅析[J].建筑技术开发,2005,1(32):34~36.
【关键词】深基坑:岩土工程;勘察重点
1明确岩土勘察的基本内容
岩土勘察是依据建筑标准,对建设地的地质综合条件进行勘察,保证深基坑施工过程的质量和安全性。进行岩土工程勘察时,首先要了解施工区域的地质特性,确定勘察目标,通过地质现象和建设要求,明确建设区域的地质空间结构、周边既有建筑的基础现状以及地下管线的分布与走向等;其次,通过钻探、物探等方式进行勘探工作,并利用原位测试等方法进行监测,取得一手数据之后送交专业化地质勘探实验室进行化验分析,得出对岩土情况的数据结论,并结合实际工程建设需求计算环境状况是否符合具体的建设需求,在确保周边环境不存在安全隐患且不造成负面影响的情况下再行开展工程建设。另外,为了得到岩土情况的准确信息,可通过原位测试、室内试验等方式对岩土的渗透性、稳固性、强度等参数进行详细的检测并分析,为后期的施工提供数据的数据支持[1]。
2深基坑工程岩土勘察的重点分析
在深基坑施工前,岩土勘察工作应提供完整的关于地质结构及其区域分布特征,岩土的物理指标、水文情况、是否具有腐蚀性等材料[2],并赋予重要的分析结论。另外,为了避免深基坑施工对周边环境和建筑产生影响,还需要对周边环境进行全面的勘察与分析,确定周围线路布置、交通情况、居民环境、周围建筑物、热力排水管网等具体情况,因为当前我国基础建设工程的开展仍旧存在不科学管理不规范的问题,因此,对于周边环境的细致调查能够保证勘察结果的准确性和安全性,对于深基坑工程的建设保持负责任的工作态度,获取有效数据之后再进行分析。
2.1重视岩土勘察的环境分析
岩土工程作为研究地球的一门学科,在土木工程体系中扮演了十分重要的角色。岩土层的构成及其特性非常复杂,并且勘察深度要远大于深基坑的深度,以避免深基坑的施工过程中或者建筑使用过程中,基坑下层的地质问题对施工过程或者建筑质量产生影响。岩土勘察范围应比施工区域广,以保证勘察结果的可靠性,避免出现数据的偶然性现象。另外,还要分析整个施工区域的环境,以做出更有针对性的支护方案,提高深基坑施工的安全系数。同时现有环境的勘察取样,应该做到实地调查,在环境状况特殊人员不方便入内的状况下,可以采用申请调用地质勘探机器人的方式完成作业需求,保证勘察工作的准确性和科学性,环境分析需要做到最为实际的取样调查,以避免微小误差对深基坑工程建设的隐患影响。在周围环境的勘察中,主要利用市政资料、现场调查等方式,了解周边建筑物设施布置情况,要特别注重调查建筑物地下设施是否完好;对于施工区域周边的管网设备,也要进行明确,特别要注意给排水管网的分布情况和具体走向;地质结构性质、岩层的特点、地下水文等方面,也是深基坑顺利开挖的重要支点,可以通过对岩土层所有特点的了解,用科学的方式计算基坑所能受力的最大程度,从而制定完整的基坑支护方式。
2.2重视岩土勘察数据分析
在深基坑施工过程中,要保证基坑边坡的稳定性,不能出现塌方现象,而边坡是否稳定不能凭经验判断,而是需要通过可靠的勘察数据进行分析。首先,土质是影响边坡稳定性的重要因素之一,并且对施工区域土层的各项参数进行全面、深入的分析是岩石勘察的基本内容之一,相关技术人员在工作过程中要保持科学的工作态度,严格按照工作流程开展各项工作,保证土质参数的准确性和可靠性,为深基坑的施工奠定基础。对于数据分析工作来说,需要结合高精度仪器以及工作经验两方面的要素,才能够确保勘察结果的准确性,仪器的结论并不能够完全替代人工经验的判断,对于特殊地质条件,只有真正了解过相关环境并且具有相应处理经验的人员才能够确保做出的判断的准确性,在没有确切结论的情况下对深基坑工程的建设应该保持理论推敲与持续勘察,直到有了确定结论之后再行调整方案动工建设。
2.3重视岩土勘察的工作流程
深基坑工程的施工过程中,会受到众多因素的影响,导致开挖过程存在许多不确定的安全隐患。岩土勘察是保证深基坑安全顺利施工的重要前提,对此,在进行岩土勘察工作时,需要按照国家的相关标准和企业规定制定完善的勘察工作流程。首先,从技术层面来说,需要建立专业的勘察队伍,强化技术管理工作,利用先进的设备对施工地区的土质进行全面的勘察;其次,从安全方面来说,基坑的边坡很容易存在安全隐患,因此,施工前应结合现场环境,通过岩土勘察为施工过程提供数据资料,供施工企业选择可靠的支护方式,避免施工过程中出现质量和安全隐患,以最为稳妥的方式开展工程建设,对于周边地区的安全保障以及工程建设的具体收益来说都是最为稳妥的处理方案。最后,需要在开展勘察工作前,完善相勘察方案,以保证勘察工作的顺利开展。岩土勘察在深基坑工程建设中具有重要的作用,不仅对于工程建设的安全性影响巨大,同时对于建筑设计所采用的建设方法、使用材料都会产生相应的变化,而这一勘察过程所总结的报告需要准确的数据支撑以及实际的岩土结构样本进行说明。一旦数据或者结论存在缺陷或考虑不周的细节问题,那么在建设施工过程中会因为误差或者材料选择不当甚至施工技术的应用缺陷,导致工程塌陷、人员伤亡等严重的后果,因此,只有在保证数据的准确性以及结论的可靠性的情况下,才能够进行建设方案的进一步调整,保证深基坑工程顺利开展建设。
3结语
Abstract: The paper classified the existing mature deep foundation pit supporting manner, based on the disadvantages of existing supporting system, combined with foundation pit supporting project of Hefei Dongyi financial center square, presented the choice of supporting form. The results show that the optimization method based on the theory of fuzzy can be used in engineering practice of deep foundation pit supporting scheme choice.
关键词: 深基坑;支护形式;选择
Key words: deep foundation pit;support form;choice
中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)35-0034-02
0 引言
深基坑工程的支护方案及其设计变量的形式和参数多种多样,其对工程质量的影响也至关重要。传统深基坑支护的设计和预算均建立在程式化的简单假设之上,施工则根据传统理论和经验,在工程质量和经济性上难以保证。因此,如何在设计之初选择最佳的支护方案,使之达到维护结构稳定、保证工程质量、降低造价成本、安全顺利完工等目的,为建筑工程的整体打好基础具有重要意义。
1 深基坑支护的特点
经过分析研究我国现有深基坑支护工程现状,归纳总结出其特点如下:
①深基坑支护工程量小、工期短、安全储备小、预算投入少,但其施工和影响周期较长(贯穿地下隐蔽工程的全部),加之周期内影响因素的复杂多变,造成深基坑工程质量面临的考验重、潜在隐患风险多,一旦出现事故,损失影响巨大。②深基坑工程期限短、收益高,是各招投标会上的“抢手货”,但又由于其涉及因素繁多、施工设计复杂、隐患事故频发等成为建筑工程中的“瓷器活”,只有技术设备先进成熟的“金刚钻”企业,才能保质保量的完成这项“瓷器活”。③深基坑工程正向纵深长、面积大、结构设计复杂等方向发展,但基坑规模和数量的日益增大并没有日益发展的技术有效支撑,而且这种情况有愈演愈烈之势。④随着立体化、多层次的城市建设进程推进,主要高层建筑及地下场所密集集中、布局混乱、场地狭小、交通拥挤,提出了施工建设条件差,工程质量要求严的严峻挑战。⑤由于实际施工地点岩土性质不尽相同,工程、水文地质千差万别、深浅不一给勘察设计工作带来困难,增加了施工难度。⑥在港口、海滨、土质稀松等位置进行深基坑挖设时,容易引起土坯滑坡、坑体变形、护桩错位、支护漏水等情况,严重时对工程质量和周遭安全造成威胁。⑦深基坑支护包含挡土、支护、疏水等众多程序,一个环节的成败会影响工程全局,各程序之间会产生交叉影响,诱发潜在事故。
2 深基坑支护形式优选综述
2.1 深基坑支护方式优选的特点 深基坑支护方式优选具有如下特点:
①在基坑支护方式优选中,涉及到的评价指标多、要求高,有定性评判、定量核算、技术审核、成本预算。如何建立科学有效的评定选型方法极为重要。②由于基坑支护工程设计因素多且极为复杂,各种因素盘根错节相互影响,使得决策信息选择和确定困难重重,这种决策中的随机和模糊性决定了评价选型方法需要有一定的因素兼顾和综合评判性。
2.2 深基坑支护方式优选方法 任何一个复杂的事物,都可以将它逐一分解为若干主要因素点,并且可以就这些点在进行逐级细分。在深基坑支护方式优选中,将总的评价目标逐级分解为评判指标小点,从这些小点着手进行分析评定,最后通过加权综合,得到最终目标的优选。
2.3 深基坑支护方式优选的目标和原则 深基坑支护方式设计要达到维护结构稳定、保证工程质量、降低造价成本、安全顺利完工等目的。
深基坑支护方式优选评价指标的选取应遵循以下原则:①对需要定量计算进行评定的指标,其本身要具备指代明确、可被度量、便于操作的特性,可以通过理论公式、仪器仪表、计量统计、计算机辅助等方法获取。②各评定指标之间要绝对相互独立,这样才能比较精确地确定该指标的影响系数、加权系数等,以便在综合评定中获得较为合理准确的结果。③影响总目标因素的所有因素分支要尽可能全面的包含在其中,各分支指标应具有通用性、代表性、广泛性、综合性,这样得出的结果才是综合考虑各方面因素的最优选择。④各分支指标的选取应能客观真实地反映总体目标因素,不能掺杂主观因素在内。⑤各分支评定因素应该为简明扼要的基础性技术语言,而且要与总体目标有很好的关联度和灵敏性。
3 深基坑支护形式的选择
深基坑支护经典设计理论包括土压力计算、支付结构工程力学计算、挡土结构强度计算、基坑稳定性计算等。其中,应用成熟的是按极限状态设计支护体系并进行可靠性分析验证。鉴于篇幅所限,本文对以上理论计算不再赘述,只通过一个工程案例着重分析支护结构的选型,其中穿插有关的理论计算。
在工程实践中,因施工环境的不同,所以在支护形式的选择上很少有经验可依,一般的做法也只是粗略简单的应用顺序法或排除法进行选择,这样的方法很难达到安全可行、经济合理、施工便捷、环境保护的优选目的。基于此,本文在这里提出一种基于模糊理论的优选方法,结合合肥市某深基坑支护工程案例进行支护形式的优化选择。
3.1 工程项目简介 合肥东怡金融中心广场工程总用地面积246000m2,总建筑面积为198710m2。建筑主体高度为161.8m,最高处为190m,主楼框架核心筒结构。主体建筑地上A座24层,B座46层,1-4层为裙房,地下3层。该广场集行政、商务、银行、证券、商场、饭店、地下停车库及设备用房于一体,是合肥市的地标性建筑之一,位于合肥市杏花公园东北角,南接寿春西路延线,东侧毗邻蒙城路,北面为阜南路,本工程施工将直接影响周围的重要建筑。图1为地层、基坑剖面图。
3.2 工程项目基坑特点 东怡金融中心广场基坑支护工程南接寿春西路延线,东侧毗邻蒙城路,北面为阜南路,场地红线面积约为246000m2,拟建主楼A、B区域位于地下室中部,地下室基坑包围主楼基坑,两者高度相差2.0m。
地下车库外墙距阜南路14.7m,阜南路一侧有有一条500mm的供水管路;主楼地下室南侧距寿春西路延线5.0m,距合肥市地税局大楼最近处为27.8m,合肥市地税局大楼为钻孔灌注桩基础,基础埋深约7.0m。本工程地下室为三层,最深处电梯井为27.5m,图2为基坑剖面图。
3.3 评判因素与指标确定 因本工程基坑距离周围办公区和住宅小区较远,故施工噪声影响作次要考虑;又由于周围毗邻多条要道,具有较好的交通能力,所以施工对交通的影响忽略不计,结合该深基坑施工的其他特点,确立起评判因素与指标如表1。
上述表中的评判因素的分析和判定分为定量和定性两种,定量分析包括成本造价的核算以及工程安全性中各种可靠、稳定性的计算;而定性分析则包括工程质量的评估及施工可行性的评判。
3.4 支护方案的确定 在评判因素及指标确立后,接着须建立判断矩阵,将B1,B2,B3,B4对A的重要性进行相互比较,比较结果可以形成一个4×4的判断矩阵,通过求解得到4个因素对A的权重。(表2)
经过各因素专家判定矩阵的确立、校验、计算得出4个因素队总目标的权重如下:
NB=
(0.16,0.24,0.39)(0.40,0.48,0.62)(0.17,0.21,0.32)(0.32,0.43,0.52)(0.21,0.28,0.40)(0.27,0.35,0.42)(0.21,0.34,0.65)(0.16,0.26,0.71)(0.14,0.24,0.52)(0.40,0.48,0.62)(0.16,0.24,0.39)(0.24,0.34,0.41)
确定总目标因素MA的判断矩阵模糊向量为:
SA=(0.314,0.400,0.282)(0.214,0.254,0.294)(0.078,0.091,0.106)(0.039,0.048,0.057)
最终得到各个方案关于A目标的三角模糊数形式的综合权重N:N=SA×NB=(0.642,0.926,1.37)(0.217,0.376,0.715)(0.078,0.091,0.106)(0.156,0.259,0.502)
对可能度矩阵进行求解,得到相应的方案排序为:?棕= (0.365,0.491,0.234),综合前述所有讨论,本深基坑工程采用内支撑、支护桩方案、止水帷幕依序结合的方式。根据与已经建成的东怡金融中心广场当初深基坑的方案比对,本文所的优选结果方案与原工程实际相符,表明本文所提优选方法可用于工程实际中深基坑支护方案的选择。
4 结语
本文对现有较为成熟的深基坑支护方式进行分类说明,基于现有支护方案体系选择中存在的弊端,结合合肥市东怡金融中心广场基坑支护工程实例进行支护方式的优选研究。研究结果表明该基于模糊理论的优选方法可用于工程实际中深基坑支护方案的选择。
本文只是应用了优选理论中的一种方法对深基坑支护方式的选择进行分析,工程实际中,深基坑支护方案的优选方法需要从大量的工程实践中进行总结归纳,在符合实际理论的基础上采用合适的方法,才能避免主观得出合理的结论。
参考文献:
[1]王永刚.深基坑支护结构优化设计方法研究及应用[D].中南大学硕士学位论文,2009.
关键词:深基坑,支护,类型,建议
中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:
随着我国经济的发展,社会的进步,大城市的高层建筑越来越多,而同时为了节省土地,分利用地下空间,地下建筑及隧道等工程的大幅度增加,与之相应的基坑开挖越来越深,深基坑工程也随之不断增加。本文主要介绍了深基坑支护的明挖法施工技术。明挖法具有施工简单、快捷、经济、安全的优点,各种建筑物与地下管线都要开挖基坑,一些基坑可直接开挖或放坡开挖,但当基坑深度较深,周围场地又不宽时,一般都采用基坑支护,过去支护比较简单,也就是钢板桩加井点降水,一般能满足基坑安全施工,城市地下与隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术,而对于深基坑已不能满足要求。
1 基坑支护技术分类
1.1挡土系统:用的有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等。其功能是形成支护排桩或支护挡土墙阻挡坑外土压力。
1.2挡水系统:常用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩等。其功能是阻挡坑外渗水。
1.3支撑系统:常用的有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。其功能是支承围护结构侧力与限制围护结构位移。
2 深基坑支护施工时应注意的问题
2.1在城市中,对环保要求较高,选择支护体系时,要考虑到支护工程施工产生的振动,噪音、泥浆、化学浆液等对城市环境的影响。
2.2注意周边陈旧民居。施工场地周围的老旧建筑物一般存在室内墙面、平面及外立面的不同程度的开裂、渗漏等损坏现象,主要考虑深基坑施工对周围环境温度、材料收缩变形以及房屋沉降变性等的影响。
2.3高层建筑一般位于城市中心,建筑场地周围建筑物密集,地下管线较多,限制了基坑的施工,往往需要垂直开挖,而在开挖中应考虑边坡侧移和地面沉降对周围建筑物和地下设施安全构成的潜在威胁。
2.4一般情况下深基坑的施工场地比较狭小。有时工期有比较紧。所以深基坑施工时要注意综合考虑施工场地的局限性合理安排施工流程,要注意施工过程的环保工程。
3 基坑支护的设计注意事项
3.1转变传统的基坑支护的设计理念
目前,对于深基坑支护结构的设计,至今仍没找到一种精确的计算方法,多数是处于摸索和探讨阶段,国内也没有统一的支护结构设计规范。所以深基坑支护结构的设计应彻底改变传统的设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。
3.2建立变形控制的新工程设计方法
在建立新的变形控制设计法时,应着重研究支护结构变形控制的标准、空间效应转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的影响等。
3.3重视支护结构的试验研究。
正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。但是,在深基坑支护结构方面,我国至今尚未进行科学系统的试验研究。而在深基坑支护工程现场施工过程却积累了大量的技术资料,却缺少科学的测试数据,无法进行科学分析。不能上升到理论的高度,这是一个很大的遗憾。
3.4 探索新的支护结构的计算思路
深基坑支护结构正在向着综合性方向发展,即受力结构与水结构相结合、临时支护结构与永久支护结构相结合、基坑开挖方式与支护结构型式相结合。这几种结合必然使支护结构受力复杂。寻求新的计算思路,是发展深基坑支护施工技术所要求的。
4 深基坑周围土体止水效果的控制
在地下水位较高的地区,地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水,由于水的来源复杂,以及枯水期和丰水期水位变化的影响,在制定止水方案时,应从深基坑工程的防水、降水和排水3个方面考虑,根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,对周边有建筑物的基坑,宜采用以堵为主,抽水为辅,否则会导致基坑周围土体与水体的流失,造成建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大处理难度,拖延工期;反之,以降水为主。
止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施,其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。采用浆喷深层搅拌法进行止水帷幕的止水施工时,如果止水帷幕的搅拌桩成桩质量不好,深基坑开挖后会出现渗水较多的现象。若此时再采用灌浆的方法进行处理,则会延误工期,增加造价。在该类止水帷幕施工时要注意以下几点:
(1)保证桩体质量。确定合理的水泥浆掺加量,保证桩体搅拌均匀,桩长达到设计深度,避免桩头出现搅而无浆的情况,特别是在土层变异较大的地区,因搅拌桩的桩径不易控制,容易导致止水失效。
(2)保证桩的搭接长度和密实度,杜绝空洞、蜂窝及桩头开叉的现象。
(3)不得随意在基坑支护结构上开口,否则会影响支护结构的安全,也破坏了止水帷幕,导致地下水的渗入。
5结束语
综上所述,深基坑工程项目越来越多,基坑开挖深度也越来越深。由于基坑周边地面建筑和地下设施密集,且地质条件复杂多变,深基坑支护的难度也越来越大,造成经济损失和不良社会影响。因此,研究适用地质条件的新深基坑支护技术是必要的。
参考文献:
[1]陈祖煜.土坡稳定分析通用条分法及其改进[J].岩土工程学报,1983(4):13-29.
[2]Matsui T,San K C.Finite Element Slope Stability Analysis by Shear Strength Reduction Technique[J].Soils and foundations,
JSSMFE,1992,32(1):59-70.
[3]郝文化.ANSYS土木工程应用实例[M].北京:中国水利水电出版社,2005.
【关键词】深基坑;支护问题;岩土工程;施工技术
1引言
深基坑支护在岩土工程中发挥着非常重要的作用,但同时也出现了一些问题,若无法解决这些问题,会从很大程度上影响整个工程的质量。因此,在实际施工中,技术人员应及时发现并解决这些问题,才能为岩土工程提供更好的质量保障。
2深基坑支护工作存在的问题
2.1不能严格按照有关规定对边坡进行规范化的处理
在岩土工程的施工过程中,常出现挖掘深度不够或者深度过深的情况,深度不足容易造成基础埋深不够,影响建筑的稳定性;而深度过深则容易造成工程建筑完工后出现地层沉降,导致工程项目地基出现裂缝甚至坍塌的风险,也会导致人员损伤等问题。所以这2种情况的发生都会给工程施工带来严重的影响。该问题的控制难度较大,因为造成这种情况的主要原因是管理人员对整个工程的监督力度不够,并且施工人员的技术水平不够,导致基坑开挖工程完成后,基坑边坡出现问题,包括边坡的平整度不够,稳定性不足等[1]。
2.2施工过程用料不足
进行基坑支护施工时,很多施工单位为了提高施工效率和经济效益,在施工过程中常出现偷工减料的现象,导致深层搅拌桩中水泥量不够的情况[2],这种错误最终会从很大程度上影响基坑的整体强度和稳定性。由于水泥量的缺乏,导致搅拌桩的强度没有达到设计强度,在此情况下基坑支护工作很容易导致桩体出现裂缝,严重影响基坑工程整体的稳定性。同时,施工单位的监管力度不够也是造成整个工程用料不足的一个重要原因。在施工过程中,施工单位经常因为内部管控不合理或人员调配难以负荷需求导致现场缺乏监管,进而出现施工过程用料不足的问题。
2.3施工人员素质参差不齐
在岩土工程深基坑支护施工过程中,很多操作人员并未取得相应的专业资格证明,并且在作业过程中对专业技术的掌握也未能达到实践应用的水准,容易出现工作人员不按照操作标准作业的状况,极容易导致施工质量差,支护效果不佳的问题[3]。另外,一些非专业人员在责任感方面也存在欠缺,难以对所负责的作业内容予以质量保障,并且这一问题还容易导致施工进度无法跟上预期计划。
3深基坑支护实施策略
3.1细化前期的勘察工作
深基坑支护需要在基坑中进行施工,在施工过程中需要保证基坑边坡土体的稳定性,因此,深基坑支护施工在岩土工程中是重点施工内容之一,要保证施工质量和施工过程的安全性,需要细化施工前期勘察工作,并且在确定勘察结果后才能进行施工,以保证施工人员的人身安全和工程质量。勘察内容不仅限于地址土层状况,还包括岩石类型、承压能力等方面的调查研究,同时对于施工周边的区位状况,尤其要对水文地质情况进行详细的勘察与分析,避免地下水对施工过程产生负面影响。另外,还要确保勘察数据的准确性,避免任何细节错误引发的安全隐患。
3.2做好变形预测,及时采取有效措施解决问题
在深基坑的施工过程中,还有一种非常容易出现的问题就是深基坑支护结构容易出现变形,从而严重影响工程质量。对于这样的问题,需要提前做好监测和分析,以便在出现问题时能够迅速采取有效措施解决[5]。对于深基坑支护结构的监测,主要是要对基坑边坡、四周的建筑物和地下管线进行监测,监测其是否产生变形。在监测过程中,需要做好相应的记录,对于地质条件的周期变化以及施工可能造成的额外压力负荷都要做好充分的预估,并且对周期性获取的数据进行阶段统计,这些记录数据可以为技术人员分析工程的变形和沉降情况提供可靠依据。总而言之,对于工程中出现的问题和情况,需要在短时间内进行及时的处理和解决,通过不断的总结和归纳,制定出更加严格规范的行业标准,在保证工程的同时还能节约施工成本。
3.3对深基坑支护的施工质量进行全程的控制
对于深基坑支护中出现的变形问题,应提前制定预防措施,并严格控制和监督施工过程,使施工质量满足相关规范和标准的要求。在施工过程中,施工人员要严格按照施工标准进行施工,尤其是具有重要安全影响的技术内容,要按照对应的参数标准进行设置或处理,不可擅自修改锚杆位置、型号、放坡系数、长度等数据。若发现设计方案与实际情况不符,需要及时上报,经设计单位核实并修改后,按照新行设计方案进行施工[6]。对于施工企业来说,要严格按照施工犯案进行施工,保证技术措施的落实到位,充分为工程质量提供保障。例如,进行土方挖掘时,要严格遵循施工标准和顺序,防止挖掘过深情况的出现,减少无支撑区域的暴露时间。对于施工过程中可能出现的异常情况,要及时解决和排除,以保证施工质量有保证。
4结语
关键词:深基坑;变形;监测技术
1引言
随着高层建筑物的修建和地下空间的开发利用,将产生大量的基坑工程。基坑监测技术是在深基坑施工过程中,对基坑支护结构、基坑周围的土体和临近的的建筑物全方位的进行监控,及时采取措施,使基坑处于稳定状态,从而保证施工安全、顺利进行。
2深基坑变形破坏机理
对于基坑的开挖,坑内土体逐渐被挖去,坑内土体逐渐卸载,导致坑内开挖面以下的土体由于卸载作用而发生向上的位移。同时坑内两侧土体由于坑内部土压力的消失而发生坑内位移,导致基坑围护结构的变形。现主要从以下三个方面来分析基坑变形破坏机理:
2.1基坑底部土体隆起
基底底部土体隆起主要有两方面原因:一、随着基坑的开挖,基坑底部土体竖向荷载减小,基底土压力减小,基坑底部土体卸荷后,将向上移动。二、基坑内土体的开挖使基坑内外部产生压力差,支护结构在土体侧向压力的作用下将向基坑内部移动,基坑底部土体也将向上移动,引起土体隆起。
2.2围护结构的侧向移动
基坑围护结构侧移的原因主要是随着基坑的开挖,围护结构内部卸去了原有的压力,在土压力差的作用下,围护结构外侧将受到主动土压力作用,基坑底部支护结构内侧在压力差作用下受到被动土压力作用。支护结构内外侧受到的土压力大小不等,产生压力差,支护结构将产生变形及位移。
2.3基坑外侧地表沉降
随着深基坑的开挖,周围土体卸载出现较大的塑性区,流动性也不断增大,在坑内外压力差的作用下,支护结构外侧土体向坑内和基底移动,坑外和基坑底部土体减少因而坑外地表发生沉降。
3基坑支护结构的破坏形式
深基坑支护结构的入土深度不仅是支护结构稳定性和强度的保证,还能够防止基坑底部的土体产生隆起和管涌现象。由于围护结构的入土深度不同,这就造成了基坑支护结构的破坏变形模式的不同。基坑支护结构变形破坏模式归纳起来有以下几种:支护结构前倾变形、支护结构弓形变形、支护结构深埋变形模式、支护结构踢脚型变形、支护结构平推型变形。
4基坑监测的内容和方法
4.1水平位移监测
测定水平方向的位移,常用的方法有视准线法、投点法、小角度法;测定测点任意方向的水平位移,应根据视监测点的分布情况选取方法,常用的有前方交会法、极坐标法、后方交会法等。当测点与基准点相隔较远或者无法通视时,一般采用GPS测量法或者边角、测量三边与基准线法结合的综合测量法。
4.2竖向位移监测
竖向位移的监测通常采用几何水准测量方法,当使用水准几何测量不方便或需要进行自动监测时,一般采用液体静力水准测量方法。
4.3结构内力监测
对支撑、立柱等部位的内力监测通常采用在结构表面或者内部安装应力计进行量测。钢筋应力计或混凝土应变计一般用于混凝土构件等的量测,轴力计或应变计通常用于混凝土构件内力的量测。
4.4土压力监测
土压力通常采用土压力计进行量测。常用的土压力计有以下几种:液压式、气压平衡式、电气式和钢弦式,其中应用最为广泛的是钢弦式土压力计。
4.5孔隙水压力的监测
在基坑开挖施工过程中,需要进行基坑降水以创造基坑内部干燥的施工环境。基坑降水过程中进行孔隙水压力变化监测,可以实时地控降水速度,减小降水对周围土体的影响,以保证保证安全施工。
5基坑监测体系的布置
5.1深基坑监测体系布置原则
基坑监测体系的布置主要遵循以下原则:实用方便;布置的可靠性;多样性设置监测点;重点监测关键区;监测点的布置要节约成本。
5.2深基坑变形监测体系的布设
5.2.1基坑支护结构变形监测网的布设
进行基坑变形监测网布置时应该结合支护结构情况和周边环境考虑,布设控制网的点位在基坑施工期间应满足以下要求:1、监测网应该能够保证顺利观测到支护结构所设的观测点的情况;2、布设监测网时应该考虑到测网控制点的相对稳定性和测网的图形强度。
5.2.2沉降监测网的布设
沉降监测控制网一般由三个以上水准点组成。水准点不能靠近基坑,距基坑边缘至少在50m以上。防止因为基坑开挖卸载,新建建筑物重量引起的控制点沉降。监测控制点应牢固可靠,防止因基坑沉降或行人、汽车等外部荷载引起的沉降;
5.3测试仪器及精度
用水准仪和经纬仪监测基坑沉降、位移时要按照相关规范要求确保测量精度。一般应制定确保测量精度的技术措施和方法。
5.4监测进度、频率
监测频率应根据不同施工阶段的不同工况和监测项目综合确定。对于主要的地线管线和建筑物等对基坑的稳定和安全起控制的监测项,在基坑开挖施工期间每天均应进行监测;在工况不变的情况的下,如果监测数据比较稳定时可以降低监测频率比如每周四次左右;当基础底板完成至地面上回填土阶段,监测频率可以适当降低。
5.5监测预警值的确定
监测警戒值的确定应该综合考虑安全和经济之间的平衡点。如果预警值太严,现场防范措施要加强,经济投入液相应增加。;预警值太宽松,周围的建筑物和支护结构不安全性增大,风险发生的可能加大。预警值的确定,应综合考虑以下因素:1、满足相关规范的要求;2、根据设计值,使预警值小于设计值;3、不超过周围地下管线、建筑物管理单位的要求值。
目前深基坑监测也存在一些问题:监测方法比较传统,新型监测方法还没有得到广泛应用;监测所预理的监测仪器容易在施工过程中损坏;监测数据受时间、气候环境等因素的影响比较大。未来基坑监测技术只要向以下方向发展:1.采用数值模拟的方法对所基坑施工过程进行模拟,分析、预测基坑变形结果,及时采取相应工程措施。2.在对监测采集到的实际数据,采用多种数据分析方法,尽可能的减小数据处理误差,得到最接近实际变形数据结果。3.建立一个集基坑监测、数据处理、实时预报的信息化系统,及时发现问题,及时采取措施,实现基坑工程施工的信息化。
参考文献:
[1] 建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009
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[4] 刘艳.深基坑监测技术及进展.山西建筑.
关键词:土木工程;支护技术;应用;分析;现阶段
前言
深基坑支护技术措施,是现阶段我国范围之内投入建设的隧道工程项目抑或是高层建筑工程项目等危险性比较强的工程项目施工相关工作进行的过程中得到应用的一种技术措施,深基坑支护技术措施实际应用的过程中,是可以在某些层面上让工程项目整体性质量以及安全性水平得到一定程度的提升,但是深基坑支护技术措施并不是全面的,其本身具备一定的特征,因此并不是在所有工程项目当中都可以展现出来比较强的适用性,针对现阶段我国土木工程施工相关工作进行的过程中应用到的深基坑支护技术措施展开研究分析,可以在对不同类型的技术模式以及结构模式加以一定程度的应用的基础上,展开各项施工相关工作,因此也是可以在我国土木工程领域中得到较为广泛的应用。
1.针对边坡支护技术措施的意义展开研究分析
边坡支护技术措施实际应用的过程中,可以将各项不利因素对土木工程施工相关工作造成的影响控制在既定的范围之内,比方说土木工程施工现场土质情况不是十分的理想,那么各项施工相关工作进行的过程中,有可能出现地面塌陷这样的问题,除此之外也会使得土木工程施工单位承担一定的经济损失问题,与此同时某些突发性问题,比方说降雨量的急剧提升会使得施工现场周边的河流水文大幅度提升,各种类型的不可抗性自然灾害都会对土木工程整体进度以及工程项目整体性质量造成一定程度的影响,但是科学合理的应用边坡支护技术措施的话,可以将这些因素造成的影响控制在可以接受的范围之内,最终也就可以使得土木工程进度以及土木工程整体性质量水平得到应有的保障。针对现阶段我国土木工程领域当中,边坡支护技术措施的实际应用情况展开研究分析工作,在边坡支护技术更新换代的过程中,可以使得我国土木工程不断提出的崭新需求得到满足,在现阶段我国土木工程项目施工阶段当中,针对各项技术措施提出了崭新的要求,自然边坡支护技术措施也应当得到优化调整,才可以对土木工程施工相关工作的安全性及稳定性做出应有的保证,并将工程进度及质量控制在一定水平之上,在上文中提及到的背景之下,土木工程项目部领域中的各个工作人员应当将边坡支护技术措施放置在一个较为重要的地位之上,以便于可以使得施工相关工作的可靠性水平得到一定程度的提升。
2.针对边批支护技术措施在土木工程领域中的实际应用情况展开研究分析
应当将注浆比例科学合理性放置在较为重要的地位之上,在浆液灌注工作进行的过程中往往都应当应用重力灌注措施,并依据工程项目实际需求适当的开展补充浆液操作;与此同时也应当将基坑领域中的各项工作妥善的完成,在基坑开挖工作进行的过程中应当施行较为严格的质量控制措施,科学合理的展开分区工作以便于可以对保护工作的效果做出保证,以免因为长距离基坑开挖工作进行的过程中,出现操作失误而引发加我诶严重的地表塌陷问题;最终在后续各项工作进行的过程中,应当将监测工作力度提升到一定的水平之上,以便于可以及时的发现安全隐患,并在对有效性比较强的措施加以一定程度的应用的基础上,使得问题得到有效的解决。
3.结语
总而言之,深基坑支护技术措施自从在我国建筑工程行业中得到应用以来,就取得了比较好的应用效果,因此会在我国建筑工程行业发展进程向前推进的过程中起到一定程度的促进性作用,因此在深基坑支护技术措施实际应用的过程中,各项保障性措施应当妥善的完成,以便于可以对各个层面相关问题出现的几率形成有效的控制,即便是深基坑支护技术措施在发展的过程中逐渐变得较为完善,但是仍然存在一些有待改进的地方,在我国深基坑支护技术措施不断的改进以及更新的过程中,未来肯定可以在土木工程领域当中发挥出来更为重要的作用。
参考文献
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关键词:深基坑;特点;质量;控制
1.建筑工程深基坑施工的特点
深基坑的施工过程是整个建筑物施工过程的基础,也是其中最为重要的部分,只有在深基坑质量得到保证的前提下,才能够保证整个建筑物施工的正常进行。深基坑施工主要包括基坑开挖及支护两个过程,这两个过程都会随着基坑深度的增加而出现一定的变化,要对变化过程做好监管,根据数据变化及时的进行相应的调整。在深基坑开挖过程中由于容易受到多种因素的干扰,必须要将所有的影响因素都考虑在内,若考虑不周将会产生非常严重的后果,影响深基坑的质量。在深基坑施工中,土方开挖和支护设置都是不可或缺的部分,每一部分对于深基坑的质量都有着重要的影响。开挖是设置支护的基础,支护又是工程顺利进行的保证。
深基坑的支护结构主要是起临时性的支撑作用,因此很多施工单位对其重视程度不高,同时深基坑容易受多种因素的影响,在不同的地质及气候条件下,对其要求各不相同,要根据本地的地理环境等因素做出最为恰当的选择。深基坑的施工过程对专业性要求比较高,要求设计人员要充分掌握多学科的知识,既要包括力学、又要包括结构学。除此之外,深基坑施工容易影响周围的事物,同时也容易被周围的事物所影响,在开挖之前要深入的调查了解当地的地质条件、地下设施以及地下水分布的情况,根据调查的资料编制规划书。
2.深基坑的主要施工方法
深基坑对于保证建筑安全具有重要的作用,容易受到多种因素的影响,因此要根据外界条件选择最为恰当的施工方法。
2.1预制管桩施工法
所使用的管桩要符合国家的有关标准,严禁不合格的产品进入场地。在施工前要准确划分出定位轴线以及控制点,在施工的过程中要根据实际情况对所设置点与线进行检查,并根据控制点确定出桩的中心点。在进行吊桩作业时,一定要将桩进行合理的放置,要使桩保持安全性,防止因堆放不正确而产生安全隐患,用吊装设备将准备好的桩插入途中,通过线锤等设备进行垂直度的调整,在调整完成后进行沉桩操作。沉桩的过程中要时刻对桩的垂直度进行观测,定时对衬垫进行检查,要争取一次操作就将桩高控制在最恰当的高度,中间要减少停歇的次数,且每次不能时间过长,防止对结果产生影响。同时,在进行沉桩时,由于送桩机与桩碰撞会产生很大的振动,在操作之前要做好防范措施,加强沉桩施工现场的监护,防止对周围的物体产生不必要的影响,对于施工中剩余的孔,要及时的进行处理,或填埋或设置防护标志,严防因疏忽而造成不必要的安全事故。
2.2锚杆施工方法
在钻孔的过程中要根据地质条件选择最为合适的钻头以及钻速,但是为了保证锚杆施工的质量最好选择干钻,即能实现对周围环境的保护,又能保证孔壁的粘结性。在钻孔的过程中,要实时进行观测,检测孔径、孔深是否符合相关的要求,当施工超出规定设置时要立即停止,并进行相应的处理。在钻进到设定的深度时,不能立即将钻头取出,要将钻头停住几分钟,同时要向钻孔内通入高压空气将钻孔内的水、土渣等都排出钻孔,保证孔壁的强度。在制作锚杆体时,要选择最为合适的材料,一般选择螺纹钢筋,并且通过涂抹油漆等方式减少对锚杆的腐蚀,在施工时要根据情况及时的锚杆的钢筋进行调节。对锚杆进行注浆处理时通常分两次进行,第一次一般选择进行常压灌注,后一次要在高压下进行,最后进行挂网以及喷射护坡的操作。
2.3土方开挖施工的方法
在土方开挖之前要将施工区域内无论是地上的建筑物还是地下的管线等都要进行处理,以防在施工过程中对其进行破坏影响人们的正常生活。要进行实地的调查,对区域内的地质条件、地下水情况进行检测,根据检测结果制定出规划书,包括开挖位置,开挖深度,挖出的土应如何放置等。设置与施工当地相适合的坐标系,根据设置完成对于图纸以及施工方案的制定,挖掘过程中严格按照图纸进行操作,并定期进行检测,如发现偏离图纸或与坐标不相符的地方要及时的进行改正。夜间挖掘时要建立良好的照明条件,加强对挖掘现场的检测、监护,防止出现错挖、多挖等现象。
3.施工中出现的问题及对策
深基坑施工是一个非常复杂的过程,在其中会受到多种多样的因素的影响,也不可避免的会出现这样或者是那样的问题,这些问题无论大小都将对施工质量产生着非常重要的影响,我们必须要及时总结在施工中出现的问题,找出相应的对策方法,以保证施工质量,保证工程的正常进行。在施工中出现的问题主要包括以下两个方面:
3.1地面沉降
在深基坑的开挖过程中,往往会出现地面沉降,造成沉降的原因主要可以归纳为以下两个方面:首先是在挖坑前未对所挖基坑周围进行确认,对于土质和水文勘测不够,没有根据地质条件以及地下水的分布情况进行规划;其次是工程的施工方案是一个重要的环节。施工方案的不合理造成了地面沉降。根据以上两个方面,需要采取一定措施进行防治:增设回灌井,回灌井的作用是将抽排上来的水重新排入地下深层,平衡地下水位;做好水位监测,在检测中根据实际情况逐步降低抽水频率,确保地下水位的平衡。
3.2地下水
在深基坑开挖过程中,另一个问题主要是由于地下水引起的,因操作失误或者是设计不合理造成地下水位上升,对施工产生影响,对人的生命安全产生威胁,因此在施工的过程中必须要加强对地下水的重视。对管井位置进行合理的设计,要使坑底水能够通过管井排出来,不会出现坑底水位高于周围地下水位而无法排出的现象。同时,要加强对地下水的检测,在一些特殊的情况下,可以通过用人工的方法向外排水,减少地下水对施工质量的影响,保证施工的安全与质量。
4.结语
深基坑施工的质量直接影响整个建筑物施工的安全及质量,因此必须采取有效的措施对深基坑的施工质量进行最为有效的控制。土方开挖以及支护体系是深基坑施工中最为重要的两个环节,也是极易出现问题的环节,要加强对这两道工序的重视。同时,深基坑的施工过程容易受到外界因素的影响,加强对施工现场的检测,及时处理施工中出现的问题,减少一些不必要的操作的发生,从源头上切断问题存在的根源。
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关键词:高层建筑 基坑开挖技术
中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A
0前言
随着我国经济的快速发展,建筑行业的发展也如火如荼。随着城市化进程的加快和城市人口的增多,越来越多的高层建筑出现在人们眼前。因此,高层建筑基坑开挖技术满足的不仅仅是高层建筑的地基需求,还要满足地下商城、地下医院、地下停车库地下仓库以及各种地下民用和工业设施等地下空间的需求,所以,对开挖技术的开发显得尤为的重要,其施工质量的好坏,严重影响到居民的生命健康。因此,对高层建筑基坑开挖施工技术的探讨,是确保我国高层建筑质量的必经步骤,也对我国高层建筑基坑施工的发展有着深远的影响。
1.当前高层建筑基坑开挖施工技术在施工实践中的应用
1.1制定切实可行的方案,严格按照方案施工
对于高层建筑而言,基坑开挖是所有施工步骤中的第一个环节,决定了建筑的质量好坏,也是保证工程顺利进行的必要环节。要想为高层建筑打好基础,就要在开展施工之前根据设计人员和监理人员对实际情况的了解,制定符合科学性的实际性的施工方案,然后再按照当前的方案严格执行,确保施工在一定的规范内进行。
要想制定切实可行的方案,首先需要对施工周围环境的调查和检测。例如,要对建筑周边的地质条件、水文条件、气候条件以及风力等自然条件进行调查和分析,根据地质条件和水文条件就可以大致确定建筑施工的土壤情况,这些条件制约着施工时采用的技术和设备,对确定施工方案有着决定性的作用,并且对施工中可能因自然因素出现的问题进行论证分析,在方案中加入紧急预案,在施工出现问题的时候即可以及时的避免和改善。
其次,在检测完周围的环境之后,施工方案的设计人员和施工监理人员要认真对这些数据进行分析和论证,组织施工技术方面的专家进行论证,充分吸取每位专家对施工方案的意见,有值得商榷的地方就要重点标注起来并及时的进行修改和确认,防止施工的过程中出现不可控因素,影响施工的进行。
最后,一旦经过严谨的论证后确定了最终的施工方案,就要保证全体施工人员严格按照方案进行施工,并组织人员在施工前召开施工前会议,对施工的方案进行讲解,并对施工进度、施工中的控制等制定严格的规范和制度,保证全体员工遵守、执行,在全员严格一致的行动中确保施工的顺利进行。
1.2采用自动化技术,增加施工中的控制
随着我国科学技术的日益发展,更多的科研技术运用到了建筑施工中,高层建筑的基坑开挖技术也不例外。自动化控制技术也随着科学的发展运用到了高层建筑基坑开挖技术中,给基坑开挖技术带来了新的革命。自动化控制技术可以将施工中所需要的信息进行搜集和整合,并上传到信息监控平台中,在平台上建立模拟系统,将施工的地质情况、地下水文情况、施工进度等按照一定的比例形成模型,进行模拟施工,通过这样的方式来计算符合安全施工的数据施工实际。自动化控制技术队整个高层建筑的基坑开挖技术进行控制,涵盖了施工中所涉及到的各个部门,并且贯穿了整个开挖的过程中,最大程度的实现了信息的共享,为确保高层建筑基坑挖掘质量提供了更多的保障。
1.3采用先进的施工方法
先进的施工方法是合理使用高层建筑基坑开挖技术的基础。在自动化控制平台的基础上,对共享的数据进行分析和探究,按照其中数出的各项数据参数,有层次、分步骤的进行,是最符合基坑开挖的科学的方法。在施工的过程中,要注意按照对称、平衡的原则随时调整开挖与支撑的施工参数和施工工序,按照事先放好的坡顶线、坡底线,经复测并验收合格后才能开挖,然后按照施工方案制定的基坑规模、施工工序、施工质量、开挖深度、支撑形式和地基加固条件等要求进行分段开挖和浇筑结构,在每一个分段开挖过程中;再进行分层、分段地进行开挖和支撑,直至整个深基坑开挖完毕。
2.高层建筑基坑开挖施工中需要注意的问题
2.1控制地下水对基坑的影响
防渗水、防止基坑变形是施工中需要防范的重点,因为基坑开挖都是在地下进行,所以深受地下水的影响,再加上基坑干燥和边坡稳定是保证深基坑开挖顺利进行的必要条件,因此在施工中要及时应对地下水对基坑的负面影响。首先,要采用先进的方法来防止地下水对基坑的作用,一般是采用井点降水法,即在基坑周围布置能渗水的井点管,连续进行抽水作业将地下水不间断地抽走,把施工区域的地下水水位控制在基坑设计深度以下,既有利于机械化操作,又有利于安全施工,保证工程安全与质量。其次,要根据基坑的情况来采取支护的措施,对基坑的深度、周围的土质进行分析,采用有针对性的支护措施,保证基坑中的安全,防止因地下水造成的塌方等事故,造成人员方面的大量损失。最后,要注意施工过程中对基坑变形的控制,由于在施工过程中打破了地质原本的结构,所以很容易造成基坑变形,所以需要采取有效的手段来防止基坑变形,保证施工的周期和施工的经济效益。
2.2注意施工中的安全问题
由于基坑开挖都在地下进行作业,地质条件和水文条件变幻莫测,如果不加以防范和注意,很容易造成施工中的安全事故,危害了施工人员的生命安全,影响了建筑的经济效益,也严重延误了施工的进度。所以,要加强在施工中的控制,制定严格的施工制度,使所有的施工人员按照统一的指令来进行开挖施工。基坑开挖是专业性非常强的工作,所以需要根据施工的程序、工种来有针对性的做好安全防范工作,发动全体员工的力量,形成安全救援小组,一旦出现安全事故,就能立即启动救援机制,迅速、有效地组织实施应急救援,尽可能避免和减少损失。
施工单位要加强对施工现场的安全监督,将基坑开挖施工中的安全隐患扼杀在萌芽状态中,及时对施工中的设备进行检查,有了安全问题及时进行整改,施工中,也要切实落实施工方案,保证一切按照方案执行,并且将每个工序的责任落实到个人,防止员工之间随意交换工作任务。同时,监理单位也要严格做好施工中的安全防范工作,按照法律法规对基坑开挖施工中的技术和设备进行安全监测,并督促施工企业做好安全防范设备的建设,才能确保高层建筑基坑开挖施工的顺利进行。
3.结语
万丈高楼平地起,也是从基坑开挖做起的,所以基坑开挖对整个高层建筑的质量有着深远的影响。基坑工程的施工,存在诸多不确定性因素,因此建筑各方主体——建设、设计、施工、监理、监测必须相互配合,通力合作,措施到位,管理到位,才能确保基坑工程的安全,达到经济效益与社会效益双赢的成效。
参考文献:
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