建筑基坑工程

・２８・　林业科技情报　２ＯＯ６　Ｖ０１．３８　Ｎｏ．３　建筑基坑工程　王节　黄显民　（黑龙江省林业设计研究院）　（哈尔滨工业大学建筑设计研究院）　［摘要】建筑基坑工程是地下基础施工中内容丰富而富于变化的领域。工程界已有越来越多的设计者（人）认识到建筑基　坑工程是一项风Ｉ￣＿ｒ－程，是一门综合性很强的新型学科。　［关键词］基坑；钻孔灌注桩；坍塌　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｐｉｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｗａｎｇ　Ｊｉｅ　（Ｆｏｒｅｓｔ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｏｆ　Ｈｅｉｌｏｎｇｉｉａｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ）　Ｈｕａｎｇ　Ｘｉａｎｍｉｎ　（Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｄｅｓｉｎ　ｇｎｄ　ＲｅｓＡｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｏｆ　Ｈａｒｂｉｎ　ｎｓＩｔｉｔｕｔｉｏｎ　Ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｓ　ａ　ｒｉｓｋ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｉｔ　ｉｓ　ａ　ｎｅｗ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｓｕｂｊｅｃｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ；ｂｏｒｅｄ　ｐｉｌｅ；ｓｌｏｕｇｈｉｎｇ　随着经济建设的迅猛发展，城市的高层建筑大量涌现，　向高空发展和地下空间开发利用的趋势愈加强烈，从而导致　基坑开控深度越来越深。基坑工程大多是临时性工程，工程　经费限制很紧，而影响基坑工程的因素又很多，例如，地质条　件、地下水情况、具体工程要求、天气变化的影响，施工顺序　及管理，场地周围环境等多种因素影响，可以说它又是一门　综合性的系统工程。　保证周围环境的安全。要提高基坑工程的设计与施工水平，　必须正确选择土压力，计算方法和参数，选择合理的支护结　构体系；同时还要有丰富的设计和施工经验。　Ｉ基坑工程的主要特点　Ｉ．Ｉ基坑设计和施工涉及地质条件、岩土性质、场地环境、　工程要求、气候变化、地下水动态、施工程序和方法等许多复　杂问题，是理论上尚待发展的综合技术学科。　建筑基坑工程的设计与施工，既要保证整个支护结构在　施工过程中的安全，又要控制结构和其周围土体的变形，以　压排出气泡中空气，至少养护３０ＩＩ　ｎ，接着可进行下一步涂　Ｉ．２随着旧城改造的推进，基坑工程经常在密集的建筑群　中施工，场地狭窄，邻近常有必须保护的永久性建筑和市政　表３可以看出，玻璃纤维布对钢筋混凝土柱有十分明显　的加固效果，经加固后的柱极限承载力明显提高，平均承载　刷、缠布、养护工作，直到工序结束。柱表面最后一层环氧树　脂面层未干之前，应在其上喷一道石英砂，待环氧树脂硬化　力提高在４０以上，可以满足结构安全度要求，因而证明该加　固措施是有效的。　表３　加固柱与未加固柱试验承载力对比　以后，按设计要求进行柱表面的水泥砂浆粉刷，使其达到与　普通框架柱一样的外观效果。　３．４柱脚加固方法　从±０．０ｏ０至承台顶的１．４ｍ范围内采用外包１００ｍｍ厚　Ｃ３５混凝土，架立筋采用１２０１８（ＨＲＢ３３５钢筋），并植筋在承　台面上，箍筋采用ｃＤ８＠１００ｍｍ（ｍ＇Ｂ２３５钢筋），施工时将原框　架柱表面凿毛，清洗干净，混凝土浇捣后应湿水养护７ｄ。　４对比试验及效果评价　参考文献　［１］赵海东，赵鸣．碳纤维布加固钢筋混凝土圆柱的轴心　为了确定加固效果，采用预制混凝土柱对比试验方法进　行效果评价，现介绍如下：现场预制６根１．６ｍ长、２００ｍｍ　Ｘ　２００ｍｍ的（２Ｏ框架柱，内配置８　１２（ＨＲＢ３３５钢筋）主筋，偶　＠２００ｍｍ（ｍ￣Ｂ＇２３５钢筋）箍筋，其中三根不进行加固处理（编　受压试验研究［Ｊ］．建筑结构，２ＯＯＯ，３０（７）：２６—３０．　［２］倪永军，魏庆朝，汤惠工．纤维增强聚合物抗震加固混凝　土柱研究综述［Ｊ］．北方交通大学学报，２００３，２７（４）：２１—　２６．　号为ｃ１，Ｃ２，ｃ３），作为参考柱。另三根采用ＧＦＲＰ进行加固　（编号为Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６）。试验是在５０００ｋＮ压力试验机上进行　的，试验结果见表３。　来稿日期：２ＯＯ６—０４—１２　责任编辑：朱艳华　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６　Ｖｏ１．３８　Ｎｏ．３　林业科技情报　・２９・　公用设施，不能放坡开挖，对基坑稳定和位移控制的要求很　严。　Ｉ．３在软土、高水位及其它复杂条件下开挖基坑，很容易产　生土体滑移，基坑失稳，桩体变位，坑底隆起、支挡结构严重　漏水、流土以致破损等病害，对周边建筑物、地下构筑物及管　线的安全造成很大威胁。　Ｉ．４基坑工程包含挡土、支护、防水、降水、挖土等许多紧密　联系的环节，其中的某一环节失效将会导致整个工程的失　败。　Ｉ．５相邻场地的基坑施工，其打桩、降水、挖土等各项施工　环节都会产生相互影响与制约增加事故诱发因素。　Ｉ．６基坑工程造价较高，但又是临时性工程，一般不愿投入　较多资金，可是，一旦出现事故，处理十分困难，造成的经济　损失和社会影响往往十分严重。　Ｉ．７基坑工程施工周期长，从开挖到完成地面以下的全部　隐蔽工程，常需经历多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等　许多不利条件、其安全度随机性较大，事故的发生往往具有　突发性。　目前在基坑工程中发生工程事故的概率往往高于主体　工程。由于存在一些不确定因素，很难对基坑工程的设计与　施工定出一套标准模式，或用一套严密的理论计算方法来把　握施工过程中可能发生的各种变化。目前只能采用理论计　算与地区经验相结合的半经验，半理论的方法进行设计。　２基坑工程支护结构　建筑基坑支护结构通常可分为桩（墙）式支护体系和重　力式支护体系两大类。桩（墙）式支护体系一般有围护墙结　构，支撑（或锚杆）结构以及防水帷幕等部分组成。根据围护　墙材料，桩（墙）。支护体系又可分为钢筋混凝土地下连续　墙、柱列式钻孔灌注桩、钢板桩和钢筋混凝土板桩等形式。　利用钻孔灌注桩组成的围护墙体由于施工简单，墙体刚　度较大，造价较低，因此在工程中用的较多。钻孔灌注桩围　护墙可用于开挖深度较大的基坑，钻孔灌注桩一般直径不宜　小于４００—５００ｒａｍ，人工挖孔桩的直径不应小于８００ｒａｍ。邻　桩的中心距一般不大于桩径的１．５倍，为防止桩间土塌落，　可采用在桩问土表面抹水泥砂浆或对桩问土注浆加固等措　施予以保护。　３基坑支护失败工程事故实例　某市３０层大厦主体部分平面近似三角形，见示意图。　该工程有地下室３层，基坑底标高为一１２．３＂Ｉｍ。基坑以　南９ｍ处有１幢６层住宅楼正在施工。　地下室基坑开挖与支护方案为：先用机械挖土至标高一　５．５ｍ处（自然地面为标高０．００），然后开始做支护桩一灌注　桩，桩径５００ｍｍ，主筋６　１６，桩长８．９ｍ，桩底标高一１４．４ｍ。　东西两侧分别有６根和５根工程桩兼作支护桩，工程桩直径　为８００ｍｍ，主筋８　，桩长１３．４５ｍ，桩底标高为１９．２５ｍ。　桩基工程从乙ｎ线的支护桩开始，顺时针方向施工，至　全部桩打完后，开始挖土。设计要求桩之间的档土墙随挖土　随砌筑，即挡土墙自上而下砌筑。施工时改为一次挖到底后　再砌挡土墙。先用机械挖土至离设计底标高３００ｒａｍ处，即　。　＠　基坑平面示意图　一１２．０７ｍ，然后用人工挖土清底，当清土到丙８～丙２５，轴线　的一排支护桩时，清土才完成，大部分支护桩随即倾覆，桩顶　最大位移近３ｍ，封顶梁被拉裂变形，最大裂缝宽度达１０　ｍ．　混凝土脱落。　３．１事故原因分析　从南边支护垮塌而东西两侧的支护没有垮塌分析，因东　西两侧的支护桩中各有５—６根大直径工程桩，其埋人未开　挖土中的深度为６．８８ｍ，与其他支护桩～起组成悬臂支档体　系，有效地防止了支护结构垮塌。而南边一排支护桩没有Ｉ　根工程桩，而且这些支护桩埋人未开挖土中的深度仅　２．０３ｍ。根据验算，若按悬臂桩考虑，支护桩埋入深度应大于　４．８２ｍ。因此，这种悬臂支护桩不足以支挡土压力是造成事　故的主要原因。更需要指出的是，设计中虽有一条说明“水　平锚固拉杆待定，可根据现场实际情况而定。”实际上因南侧　场地狭窄无法拉结，没计与施工人员均未提出适当的处理方　案，在没有设置水平拉杆的情况下开挖基坑，最终造成基坑　局部垮塌。所以造成这起事故的根本原因是设计图纸深度　不足，对存在问题未作妥善处理，发现不按设计意图施工，既　不补救，又不制止。施工单位的责任是对设计存在问题不提　出意见，明明知道设计有要求设计水平锚固拉杆的意图，在　施工无法实现这些要求时，既不要求设计提出处理意见，又　不采取可靠的补救措施。　３．２事故处理　由于南侧边坡土方已大部坍塌，支护桩实际已失效。该　现场采取的补救措施是先用木方做临时支撑，对未垮的土方　及围墙作临时加固，然后清除坍塌的土方，为工程桩的施工　创造工作面；再用草袋装砂堆放成下宽上窄的斜坡，其垂直　高度约３ｍ左右，防止土坡出现再次坍塌。经上述处理完成　后，直至地下工程全部完成，没有再发生坍塌事故。　总之，基坑工程的复杂性，设汁、施工应遵循因地制宜，　遵循本地区规范和规程，重视本地区及类似土质，工程条件　下已有的经验及教训。除此之外，施工监测在基坑工程中有　着突出的重要意义　来稿日期：２００６—０４—１４　责任编辑：于爱民