基坑围护施工

基坑围护施工（共12篇）

基坑围护施工 篇1

1 工程概况

某市宾馆商场工程, 西临高架路, 是本市中心城区城区的重要地块, 整个工程分为南块和北块两部分, 南块为办公商务区, 北块为酒店、商业商务区。北块包括A楼五星级商务酒店、B楼精品商场及C楼能源设备中心。总建筑面积为79447m2, 论述的是北块内的A楼及B楼的地下车库围护设计方案的经济比较。A楼和B楼地下车库连成一体, 地下车库设地下二层, 整个地下室东西向距离约为l10m, 南北向距离约为110m, 车库南侧在地下二层连通本工程南块的地下人防车库连通, 西侧在地下一层同C楼能源设备中心连通。地下车库坡道分别位于车库西北、东南角。

2 基坑概况

根据建筑设计及相关设计资料, 设计±0.000相当于绝对标高+5.800m, 天然地面整平后绝对标高为+4.100m, 相当于相对标高-1.700m, A楼宾馆部分地下室垫层底标高为-9.950m, 其余部分垫层底标高为-9.750m。

根据建筑设计图纸, 东西两侧车库坡道均有卸货及进货平台, 与地下一层连通, 考虑施工因素以及围护结构布置, 该部分与主体基坑一并考虑在内, 深度按基坑整体深度8.05m考虑, 待结构施工图阶段进行调整及优化。

工程地质条件:本工程场地属于本地区四大地貌单元中的滨海平原类型, 拟建场地土由粘性土、粉土组成, 场地情况有以下特点:工程场地地形基本平坦, 场地地层稳定。开挖深度范围内涉及l, 2, 3夹3层地基土, 其中1层易坍塌, 3层土易产生蠕变及剪切破坏、3夹层粉土易产生流砂及等不良现象的发生。本场地浅部土层中地下水属于潜水类型, 地下水对混凝土无腐蚀性。地下水位埋深按年平均离地表面0.5使用。

3 基坑方案的初选

(1) 设计单位考虑到本工程基坑距离红线及道路均较远, 周边环境较为简单。根据本工程周围环境条件, 基坑周围环境较为宽松, 对围护结构的变形要求相对较低。考虑施工操作性、施工工期等因素, 针对基坑的降水及止水问题, 采取合理的围护措施及施工方法, 确保基坑开挖时的安全, 经过多种方案进行反复比选, 在确保基坑施工安全的前提下, 根据环境复杂程度和保护要求确定了以下围护方案。

围护形式:钻孔灌注桩围护+搅拌桩止水这种围护的特点是密排钻孔灌注桩作为挡土围护墙, 围护结构采用钻孔灌注桩结合普通双轴搅拌桩, 灌注桩采用中800@1000, 基坑深度为8.08m, 部分围护桩长为18.6m, 插入比为1〯1.31。基坑深度8.25m部分围护桩长19.lm, 插入比为1:1.31。采用双排搅拌桩2cD800@1000为隔水帷幕, 桩长14m, 深入基坑5.75-5.95m, 进入不透水的4层淤泥质粘土层2.4m, 搅拌桩与灌注桩间净距100mm, 水泥掺量为13%。

(2) 本围护方法是本地区近年来用得最为广泛的围护形式。采用间隔排列与防水措施相结合, 工艺成熟, 施工方便, 防水可靠。

(3) 为了便于开发商在经济上能有所对比, 在围护的平面布置上, 设计了两种方案。

方案一:是将围护体系沿着地下车库周边进行布置, 在围护结构内设置环形的内支撑, 支撑形式为地下车库的内接圆。根据本基坑的开挖深度及围护结构类型, 为控制基坑开挖及回填期间围护结构的水平变形和坑周围土体沉降对周围环境的影响, 基坑采用一道钢筋混凝土支撑体系, 为方便士方开挖施工, 采用圆形环梁的支撑形式。灌注桩顶落低2.6m, 顶部设置贯通封闭的压顶圈梁兼做支撑围檩, 以增加围护结构的纵向整体性。支撑中心标高-3.800m, 为提高坑底土被动土压力、有效控制围护结构的变形, 在基坑各边以及阳角处坑内采用搅拌桩暗墩加固。

方案二:考虑到周边场地比较开阔, 将围护结构布置成地下车库的外接圆, 在围护结构顶部布置一道环形压顶圈梁, 在围护结构中间布置一道环形腰梁。由于采用了外接圆布置, 故基坑深度可均按8.05m考虑, 灌注桩采用中800@1000, 桩长18.6m, 插入比为1:1.31。支撑体系采用两道支撑, 即在灌注桩桩顶设置一道压顶圈梁, 在围护灌注桩中间设置一道环形腰梁, 其余要求同方案一。

(4) 对于以上两种方案, 由于其均采用了圆形环梁支撑体系, 均具有以下优点:有效控制围护结构变形;较方便地下结构施工及土方开挖;将支撑体系受力主构件化为圆形结构, 受力条件较好, 可节省钢筋混凝土用量。通过计算, 本基坑采用以上两种方案时, 围护结构均可以满足基坑围护安全性的要求。

4 基坑围护方案的经济对比

4.1 针对两种方案经济对比分析如下

方案一:其特点是对周边场地影响小, 便于施工单位进行施工场地的布置, 同时挖土的工作量比较小, 由于基坑范围比较小, 需要的降水井数量也比较少, 而且施工单位的场地布置会很宽松, 各种临时用房及施工道路的布景也非常富余。但由于在基坑内部布置支撑和立柱, 对支撑下面的土方开挖不是很方便。基坑监测点的点数也会布置得比较少, 所涉及的监测点的布设费用和监测费用相对会少一些。

方案二:由于其围护结构的占地范围比较大, 对于施工单位的场地布置会产生较大的影响, 各种临时用房及施工道路的布置会显的非常紧张, 这样对整体施工影响很大, 会产生一些额外的费用。基坑监测点的点数也会布置的比较多, 所涉及的监测点的布设费用和监测费用相对会多一些, 监测频率也会提高。挖土、运土的工作量也比较大, 基坑裸露的时间比较长, 对施工比较不利。需要降水的井点的数量也比较多。但是由于不在其内部设置支撑和钢格构立柱, 挖土的工作面很大, 没有钢格构立柱的影响, 基坑在挖土时非常方便, 对以后地下室结构的施工也不会产生影响。

从以上两种方案定性经济比较来看, 第一种方案要优于第二种方案, 因为虽然第一种方案挖土时有支撑和立柱桩的影响, 但是挖土量小, 工期比较短, 降水数量和监测方面都比较少, 现场的施工场地布置很有利于施工的进行。对整个工程各个阶段都是非常方便的。而第二种施工方案唯一优点在于:挖土时没有支撑和立柱桩的影响, 挖土运土时非常方便, 有利于大型挖土机的操作, 能缩短工期, 又可以节省支撑和立柱桩的设置费用, 但要占有施工现场的场地。总之第一种方案的优点要多于第二种方案的优点, 从定性的角度来讲应该选择第一种围护方案。

方案一的预算费用:

C1=480t×4100元/t+3200m3×275元, m3+120000m3×60元/m3+80万元+5套×8000元/套=1088.8万元。

方案二的预算费用:

C2=600t×4100jC/t+4000m3×275元, m3+130000m3×60j/m3+8套×8000元/套=1142.4万元。

从数据可以看出:1142.4万元>1088.8万元即:C2>Cl, 围护方案二的费用要多于围护方案一的费用。

4.2 结论

从以上两种围护方案定量和定性的经济比较分析来看, 工期方面相差5天, 可以不予考虑, 可以明确的确定方案一为最佳设计方案。

5 结语

通过以上工程实例可以总结如下:对于深基坑设计方案的选择一定要从多角度去权衡分析, 在满足结构安全的前提下, 要从施工单位施工方面、开发商投资和工期方面考虑, 既要满足施工的方便可行, 又要保证开发商投资最少、工期最短, 这样无论是施工单位还是开发商都会取得很好的经济效益和社会效益。事实证明:本工程选择第一种基坑围护方案, 在施工过程中非常顺利, 基坑最大位移只达到30mm, 完全达到了开发商所要求的质量与工期, 而且所需要的费用是最经济合理的, 为开发商节省了成本, 增加了经济效益, 为整个工程的顺利竣工及投入使用起了关键性的作用。

摘要：结合工程实例, 对某工程两种基坑的围护施工方案进行了多方面的比较, 进而选择最经济合理的施工方案, 为开发商节省了资金并缩短了工期。为开发商取得经济效益提供了有力的保证。

关键词：基坑围护,钻孔灌注桩,搅拌桩,经济对比

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基坑围护施工 篇2

1、杂填土：层厚0.6~1.2米。以砼地坪、块石、碎石为主，含少量粘性土。

2、粉质粘土：层厚2.0~2.6米。无层理，可塑至软可塑。

3、淤泥质粉质粘土：层厚4.4~11.9米，灰色，流塑状态，较均匀，局部还将有粉细砂。层底标高-11.88~-4.40米。

4、粘土：层厚6.8~11.3米。可塑至硬可塑状态，无层理，局部含泥质结核。

5、粉质粘土混砾砂，层厚0.9~2.7米。可塑至硬可塑状态。

6、全风化流纹岩。层厚1.8~9.8米。全风化岩以下部分因对围护结构及基础无较大影响，故不予考虑。本工程基坑设计要求开挖尺寸L×b =55400×16300，基坑底位于粉质粘土层及淤泥质粉质粘土层上，根据基坑及地质情况，该基础施工应采用围护结构。

二、常用围护结构比较

1、放坡开挖及简易围护 放坡开挖是选择合理的基坑边坡以保证在开挖过程中边坡的稳定性，包括坡面的自主性和边坡整体稳定性。放坡开挖适用于地基土质较好，开挖深度不深，以及施工现场有足够放坡场地的工程，但本工程受场地限制无法放坡，且挖土深度达到3.87米(局部5.85米)，因此，本工程不宜采用放坡开挖方式。

2、悬臂式围护结构 悬臂式围护结构常采用钢筋砼桩，此结构是依靠桩足够的入土深度和桩的抗弯能力来维持整体稳定和结构安全。悬臂结构所受土压力分布是开挖深度的一次函数，其剪力是深度的二次函数，弯矩是深度的三次函数，水平位移是深度的五次函数。悬臂结构对开挖深度很敏感，容易产生较大变形，对临近建筑容易产生不良影响。此结构形式适用于土质较好，开挖深度较浅的基坑工程。本工程根据地质报告，地质变化多，地形起伏较大，部分孔基底进入粉质粘土层，部分孔基底仅至淤泥土，因此很难保证桩进入某层土深度，亦即保证桩入土有足够深度有一定困难。同时，此种围护方式变形较大（水平位移大），会对东边五层办公楼和西边五层宿舍产生不利影响。而且工程费用较高，对本工程使用时，应慎重考虑。由于采用悬臂式围护结构，会加快工程进度，便于施工开展，因此若要使用，必须在沿基坑开挖边线增加地质钻探孔，间距15米，以充分保证桩入土深度。

3、水泥土重力式围护结构 水泥土重力式结构在工程中使用得较多，常采用深层搅拌法，有时亦采用高压喷射注浆法形式，水泥土与其包围的天然土形式重力式挡土墙支挡周围土体，保持基坑边坡稳定，深层搅拌水泥土桩重力式围护结构常用于软粘土地区，开挖深度约在6.0以内的基坑工程，由于水泥抗拉强度低，变形较大。本工程中，由于基岩较深，不宜采用重力式围护结构。

4、内撑式围护结构 内撑式围护结构由围护体系和内撑体系两部分组成，围护结构体系常采用钢筋砼桩，内撑体系可采用水平撑和斜支撑，根据不同开挖深度可采用单层、二层、多层水平支撑，当基坑平面面积较大，开挖深度不太大时，宜采用单层斜支撑。内撑常采用钢筋砼支撑和钢支撑两种。钢筋砼支撑刚度好，变形小，目前华东地区采用钢筋砼支撑体系较多。内撑式围护结构适用范围广，可适用各种土层和基坑深度。本工程基坑开口面积较大，基底下土质分布复杂，采用内撑式围护结构方式，可充分避免不利因素带来的各种影响，保证工程顺利进行。

5、其它围护结构形式 其它常用结构围护形式有拉锚式围护结构，土钉墙围结构等，由于它们均不宜在软粘土、淤泥土中使用，故均不予考虑。鉴于以上情况，本工程围护结构形式经过多方面的考虑，经粗略计算后，最后采用了单层砼支撑，φ600钻孔灌注桩围护结构，主要采用φ500深层水泥搅拌桩止水，局部采用压密注浆止水。该结构能确保基础工程施工期的安全，又能合理控制工程费用。施工操作方便易行。综上所述，本工程的基础围护结构采用内撑式围护结构是合理、可行的。基坑围护方案和围护方案概算

一、设计依据

1、建设单位提供的设计图纸

2、建设单位提供的工程地质勘察报告

3、<<建筑基坑支护技术规程>> JGJ 120-99

4、<<浙江省建筑基坑支护技术规程>> DB33/T1008-2002

5、建设地基基础设计规范（GB50007-2002）

6、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）

7、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）

8、其它与之相关的国家现行规范

9、深基坑工程设计施工手册

二、工程概况与环境条件及分析 本工程总开挖面积约900m2，实际开挖深度为3.85米 北边为解放东路，车流量不大，且距离较远。南面为城区河道，距离基坑2m。西边为五层砖混结构居民楼，距基坑4M。东边为五层砖混结构办公楼，距基坑4M。

三、地质状况 具体详见1#~5#孔地质状况图。

四、支护结构选择 由于在本工程场地内，地质状况起伏变化不大，根据地质报告，围护支撑宜分段采用同一支护方式，经多层次方案比较，采用φ600-456水位情况。（2）查明周边建筑物、构筑物和地下管线的位置和情况，研究基坑开挖及支护施工对其的影响。（3）编制专项施工组织设计，保证供排水和动力的需要；安排设计单位进行技术交底，全面了解设计意图。（4）按总图布置位置，沿基坑边线，重新进行钻探（作鉴别孔即可），以充分确定灌注桩桩端进入土层情况。

2、桩施工 桩施工中，应先施工钻孔灌注桩，待灌注桩砼达到一定强度后（7天），再施工水泥搅拌桩（不在同一部位时可不受限制）。钻孔灌桩施工中应严格控制施工顺序，必须采用跳打方式，时间间隔要在48小时以上，严禁按顺序施工。

3、灌注桩压顶梁施工 在灌注桩施工到一定数量后，即可进行地槽开挖，施工压顶梁，大面积土方开挖必须在灌注桩压顶梁砼达到80%强度后可开始。

4、土方开挖 挖土视实际土质情况决定，若土质状况较好，对工程桩无影响，则可一次到位，否则应分两次进行。

5、排水系统施工 排水系统施工分二部分进行：（1）地表排水系统：即围护顶排水沟，此部分应在挖土前施工前施工完毕。（2）基坑底排水：在土方开挖后，基坑内应沿轴线方向纵横做排水盲沟，并设好集水井，基坑边严禁设排水沟，施工时必须要准备好一定数量潜水泵，以备随时使用。

6、施工注意事项（1）做好专项施工组织设计，并在施工期间根据工程进展及时作出必要的调整。（2）施工时要认真核对实际地质情况与地质报告和设计图纸，如有重大偏差及时向建设单位、勘察单位、设计单位通报，以便及时调整施工方案。（3）应确定施工期间周边环境中的重点保护对象，制订周密的监测计划，实行信息化施工。（4）重视地表排水、基坑排水措施，保障排水设备和动力，以保证排水畅通。（5）基坑土方开挖时应注意对支护结构的保护，不得对其产生挠动，甚至破坏。（6）挖出的土方以及建筑材料和大型施工机械不得堆放在坑边。（7）机械开挖时，严禁野蛮施工和超挖，挖土机械和运输车辆应按要求路线行驶。（8）基坑开挖应严格按照专项施工组织设计规定的挖土程序、速度进行，应做好应急措施。

二、施工监测（1）支护施工监测包括以下内容： A、支护位移测量 B、地表开裂（位置、裂缝宽度）的观察 C、临近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察 D、基坑渗、漏水和基坑内、外地下水位的变化在支护施工阶段，每天监测不得少于4次，并随时进行进行观测，完成基坑开挖、变形趋于基本稳定的情况下可适当减少次数，持续到整个基坑回填结束，支护退出工作为止。（2）支护位移的量测有基坑边壁顶部的水平位移和垂直位移，测点位置应选在变形最大或局部地质条件最不利处，及附近有重要建筑物处，总数不小于3个，间距不大于30mm。（3）应加强雨天和雨后的监测，并对各种可能危及支护安全的水害来源仔细观察。（4）当基坑顶部侧向位移δh/H＜3‰时，应密切加强观察，分析原因并及时对支护采取加固措施。

三、工程事故预防对策 在基坑施工过程中，应着重注意观测以下宜发生的事故苗头。（1）支护结构位移倾斜（2）墙体破坏（3）边坡失稳（4）渗水、流砂、管涌、坑底突涌（5）周围地面变形沉降导致的周边建筑物、构筑物开裂、倾斜。工程事故苗头的预防与应急措施

1、加强观测，当基坑顶部侧向位移δh/H＜3‰时，应密切观察周边地面变形沉降及周边建筑物、构筑物的开裂、倾斜情况，并分析原因，及时对支护结构进行加固措施，如增加锚杆或锚索，在必要情况下，应增设其它支护结构如钢板桩支撑等。

2、应做好坑内外排水工作，防止地下水对土体力学性能降低，同时应密切注意观测降水对周围土体产生的变形沉降影响。

五、对工程地质勘察进一步深化的要求 本基坑围护方案因所需相关资料不够全面，故仅作在假定条件下的设计、计算，提供了具体的计算方法和计算过程，并得出了在假定条件下的计算结果，完整的、全面的设计须在施工前获得详尽的资料（指深基坑围护所需的地质水文资料及周边环境条件）后完成并通过认可。故对工程水文地质勘察探作深化要求如下：

（一）应增设钻孔点并沿开挖线布置，并绘制沿开挖线的工程地质剖面图及垂直于基坑边线的地质剖面图。

（二）对基坑周边建筑物、构筑物、管线、道路的现状进行调查，判断基坑开挖对其的影响程度，提供其与基坑的相互关系、基础形式、埋置深度等内容。

建筑工程基坑的围护施工技术分析 篇3

关键词：建筑工程；基坑围护；施工技术

一、建筑工程基坑围护施工技术特点

（一）实际的施工过程与其设计要求不符

在建筑基坑工程需要进行围护施工时，就会利用搅拌桩，但是倘若其实际中的水泥比例与施工设计中要求的比例不符时，就会在很大程度上影响到水泥的围护强度，从而致使水泥土出现裂缝，此外，在实际的施工工程中，经常也会出现减料少工的现象，在进行基坑的挖土设计时经常会对基坑的挖土程序提出要求从而来避免围护变形，并且会进行图纸交底，而在实际的施工中施工人员往往不会管这些要求，只是一味的抢进度，只追求局部的效益，这就导致减料少工现象的时常发生。而建筑工程的基坑开挖工程是一个空间上的问题。而传统的基坑围护设计是按照平面问题来处理的。在没有处理空间问题前而需要按照平面设计时，构造建筑工程的基坑围护结构时就要进行相应的调整，以便于适应基坑开挖效应的要求。而在这点上，实际的施工与其设计的要求相差非常大，这就需要引起施工方的高度重视。

（二）在技术实施过程中没有对环境因素做好充分考虑

根据每一项工程在进行之前都要做好施工地的检查工作，特别是对于地下工程的施工更应该格外严格。因为在施工的过程中会出现地下水位变化，土层断裂，土质变化等问题。如果对这些因素没有做到有效地排查，就会影响具体的施工进度。更重要的是对施工人员有一定的安全威胁。我国的一些工程基坑围护施工技术的运用过程中就存在着忽视施工环境的现象，造成了很大的损失。做到检查施工环境还不够，还应该准备一些具体的防护措施和设备，以应对突发的状况。

（三）建筑工程的围护施工工序不规范

按照设计要求严格的进行施工才能够保证施工的质量，但是实际的施工过程中我们的施工单位都没有严格的按照施工要求来进行施工，没有严格按照设计图纸施工，擅自改变施工的工艺，或者一些顺序，谋其施工的方便，这样就给围护工程施工质量打上了问好。在施工完成后，也没有按照规定进行养护工作。围护部分的强度不够，围护工程隐患多多，盲目的追求工期，不顾工程质量的情况也是时有发生。

（四）地下水因素对基坑工程带来的影响

基坑围护技术的运用是对地下工程的施工中得以体现，所以就要充分考虑到地下水的因素。因为地质条件不同，有些地方就会受到地下水的影响，施工工程就会遇到一定的难度。所以就要求相关的工作人言对地下水因素进行施工前的排查，明确施工环境，这样才能促进整个工程的合理有效进行。

二、建筑工程基坑围护施工技术要点

（一）制定科学合理的设计技术方案

前期的施工方案准备工作是保证建筑工程深基坑围护工程顺利完成的重要前提。首先施工企业应当聘用具有过硬专业知识和丰富实践经验的设计人员，设计人员应当能够根据施工地点的地质结构和水文特征，充分把握施工现场的周边环境；其次设计人员应当结合施工现场的具体情况和地质结构，采用先进的施工技术，制定出科学合理的施工方案。设计方案应当保证边坡的稳定性，防止边坡发生变形，确保周边建筑物、地下管线的安全，提供足够的地下施工空间，保证基坑顺利进行。

（二）深基坑围护结构

根据深基坑的围护结构主要分两点支撑与挡墙。

所谓支撑就是沿着基坑纵横方向因尺寸比较大大，为防止出现坍塌要在中间加设立柱，提防支撑的杆件过长而失稳。在实际操作中，围护上的支撑大都是采用大直径圆钢管或者使用大规格H型钢。为了降低挡墙变形，还要对支撑加上预顶力，将应力值控制到计算值的110－115，而且要确保每根支撑松紧度一致，让这些支撑体共同承力。

（三）排桩围护的施工技术

在挖掘基坑时，排桩围护是一种非常重要的用来保护基坑的措施。一般情况下，就是在基坑的四周安置排桩，以便于稳定基坑，并保障施工人员的人身安全。而排桩的方式依据在施工中的实际情况可以分为：内撑式的围护结构、悬臂式的围护结构、拉锚式的围护结构以及锚杆式的围护结构。其中，锚杆式的围护结构主要是采用钢筋水泥以及土壤的粘结来进行排桩的挡土，以便于稳定土层的钻孔。一般而言，它的承压力极强，适应性极高，不容易变形，所耗费用也特别低，主要被用于对不容易支撑的大型的基坑或者是土质比较松的基坑进行排桩围护。

（四）土锚杆的围护技术

一般情况下，土锚杆指的就是土层锚杆，它的作用是在基坑工程施工到达一定深度时或是在对开挖的基坑土层钻孔到达一定的深度时，为了使其形成柱状或是其他的形状，而在钻孔内放入钢筋以及其他的材料，并使用水泥浆从而形成能与土层产生高抗拉性的锚杆，它的优势主要变形为：承拉力极强、不容易使基坑的土层变形，进而能提升建筑整体的稳定性；施工时所用的设备非常少，施工时间短，能在很大程度上节约建筑工程的成本。

（五）钻孔灌注桩方案

钻孔灌注桩主要适用于基坑侧壁安全等级为三级以下、坑深在7m～15m之间的基坑工程中，其挡水性能差，因此适用于地下水位较深和土质较好的地区。该方案主要采用间隔排列式，在地下水位高的地区还需要再设置挡水帷幕。该方案能够与水泥土搅拌桩方案结合使用，在基坑狭窄的环境中，不允许在钻孔灌注桩实施之后设置1.2m厚的水泥土桩挡水帷幕，这时可以在水泥土桩中套打钻孔灌注桩。

（六）在基坑围护过程中要进行安全保护

在建筑施工过程中，对于基坑施工来说，需要在施工的过程中做好对安全工作做好防范。所以在在施工现场中，需要对施工人员及管理人员的安全措施都要进行防护，在实施过程中，对于机器的使用及对技术人员的身体状态都需要我们进行检查，使得工作在开展过程得以正常的进行。

（七）注重深基坑围护过程中的施工质量

深基坑围护施工的质量关系着整个施工系统的质量，因此应当加强重视。深基坑围护施工质量的影响因素主要有围护环境的勘查、围护材料的选取检测、围护用品的装设位置和步骤、装设施工的时间、施工顺序、地下水控制施工等。深基坑围护施工的重点是对施工过程的控制，施工过程中出现问题很难进行事后补救，所以施工单位必须采取措施控制施工过程，保证施工质量。遵循“开槽支撑、先撑后挖，分层开挖”的原则，按照施工设计方案进行施工

三、结束语

基坑围护在整个建筑施工中处于一个非常重要的环节，作为建筑工程中的重中之重，应该引起企业对其重视。如果人们对这项技术能做到合理的应用，就会促进整个工程的有效进行；如果人们没有做到充分的重视，那么，就会存在一定的安全隐患，从而阻碍整个施工工程的进行。同时安全性也得到了有效保证，同时这种支护形式，能够为施工提供更大的施展空间，更加利于施工进度的推进。

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实例谈基坑围护施工技术 篇4

该工程总建筑面积50283m2。主要建筑为3幢23~30高层住宅, 采用剪力墙体系, 工程桩为钻孔灌注桩。工程设有连体二层地下室, 基坑平面呈狭长矩形, 尺寸117m×58m。该基坑设计开挖深度分别为8.8m, 临近滨江大道一侧开挖深度9.8m, 电梯井局部深坑最大开挖深度为10.95m。

基坑东南侧为滨江大道, 滨江大道与基坑之间隔着约8~19m宽的绿化带, 分布着四幢7层的多层住宅楼和一个蓄水池, 均为点式住宅;基坑北侧为板式多层住宅;基坑南侧为区间道路。四幢点式和一幢板式住宅基础均为振动挤密碎石桩基础。

该工程安全等级为一级, 对应于基坑工程安全等级的重要性系数为1:1。

2 工程地质

基坑开挖影响深度范围内土层主要力学指标见表1。

3 基坑围护方案

3.1 本基坑围护特点

⑴基坑东南侧距钱塘江近, 土质渗透性高, 水量丰富。基坑影响深度范围内土层均为粉砂和砂质粉土, 土质较好, 对基坑的整体稳定控制较为有利;但渗透系数较大, 且基坑距钱塘江近, 容易引起管涌。

⑵本工程开挖深度分别为8.80~9.80m, 基坑开挖面积大, 约为177m×58m, 围护设计应对支护体系的整体平衡、基坑开挖对周边环境的影响予与充分考虑。

⑶基坑座落在3号层。

⑷该工程西北侧有四幢振动挤密碎桩基础土层住宅楼, 最近处距离基坑边约14m, 基础埋深相当于自然地坪下14m;围护设计应考虑降水和基坑开挖对四幢房子的影响。

⑸该工程地下室面积约20500m2, 基坑东西、南北向跨度较大, 东北角有圆弧形边界, 在设计中应充分利用。

3.2 基坑围护方案的选用与具体做法

⑴为防止水位骤变引起基坑土体失稳或坑壁产生流沙而引起管涌, 确定采用钻孔灌注桩结合一道钢筋砼内支撑作为基坑挡土结构;采用一排连续搭接的高压旋喷桩作为基坑挡土止水帷幕。

⑵钻孔灌注围护桩顶标高在设计自然地坪下3m处, 围护桩顶以上为大方坡, 仅在基坑西北侧和北侧设置土钉以控制围护结构的变形, 保护周边建筑物。

⑶结合轻型井点降水方案, 根据不同开挖深度, 共布置三级轻型井点。邻近多层建筑物侧, 坑外布置一级轻型井点, 其余部分坑外布置两级轻型井点;坑内布置12个自流深井井点。

4 基坑监测情况

4.1 基坑监测目的

本工程基坑开挖面积大, 最大开挖深度近10m, 土方工作量大, 施工周期长;基坑围护只设一道支撑, 对基坑变形控制较严。

4.2 监测项目和测点布置

⑴基坑周边深层土体侧向水平位移监测:共布置9个测斜孔, 孔深根据该处围护结构形式及地质情况确定。

⑵围护桩顶的竖向位移及水平位移监测:共布置29个测点 (DS91~DS29, DH1~DH29) 。

⑶基坑外地下水位监测:共布置35个水位观测孔 (W1~W35) , 孔深约14m。

⑷竖向立柱的垂直位移监测:共布置29个监测点。

⑸基坑内水平支撑轴力监测:共布置7组测点;每组测点埋设两只振弦式钢筋计。

⑹基坑周边环境的沉降监测:主要指周围建筑物、道路及地下管线设施的位移沉降等, 布置30个测点 (S1~S30) 。

4.3 水平内支撑轴力监测

水平内支撑采用频率读数仪进行观测。观测数据是掌握基坑开挖过程中水平内支撑受力变化情况的依据, 以防支撑轴力超出设计限值, 供设计及时调整施工方式或采取必要补救措施。

4.3.1 钢筋计安装

钢筋计型号必须与所测钢筋的直径一致。在绑扎所测构件的钢筋笼时将振弦式钢筋计的两端与主要受力筋对焊在一起, 一个断面至少需安装2只钢筋计以推算断面的受力情况, 有条件时可选择若干重要受力构件的断面四边中点布置4只钢筋计以精确反映整个断面的变力情况。钢筋计导线端口应予以保护。

4.3.2 测试方法

将频率仪的两个测点与钢筋计的两个导线端口相接, 即可在频率仪上读得所需数据, 进而计算所测钢筋的应力。内力撑的弯矩或轴力则利用截面假定由钢筋应力推算。

4.4 地下水位监测

地下水位通过预先埋设的水管, 用水位计进行观测。观测数据是为了了解土体的渗透性, 掌握基坑施工过程中地下水位的变化情况。

4.4.1 水位管埋设

⑴钻机成孔, 至基坑底下3~4m, 本工程预计埋深14m。

⑵成孔后, 孔底先填入约50cm厚的粗砂, 放入水位管, 最下面一截水位管应为花管, 装管长度应不小于3m, 外面包1~2层滤布, 水位管采用ф50PVC管。

⑶水位管安装后, 用砂填实管与孔壁之间的间隙。

4.4.2 测量方法

⑴用水位计进行观测。将测头缓慢放入水位管, 当水位计指针偏转时, 表明测头已放置水面, 此时应反复试探, 直至找出正确水位。

⑵读数, 换算出地下水位深度。

⑶基坑施工前应进行三次以上自然地下水位观测。在基坑开挖过程中每天观测一次。

4.5 围护桩顶及地表沉降观测

按四等水准观测要求布置沉降观测点、基准点和工作点;围护桩桩顶和立柱柱顶可预埋测钉, 周围地表沉降可在指定测点位置预埋预制短桩或插入短钢筋。用自动调平水准仪测量沉降观测点标高, 根据前后两次标高测量值, 换算出沉降量。

4.6 有关水位

地下水位监测用的是检验降水方案的实际效果 (降水速度和降水深度) , 控制基坑开挖过程中降水对周围地下水位下降的影响范围和程度;检查围护结构的抗渗透能力, 以便一旦发现问题能及时采取措施, 防止基坑工程施工中的水土流失。

本基坑涉及的主要土层是粉土和粉土夹砂, 渗透性强, 且地下水丰富。在基坑降水阶段, 水位下降, 在地下室施工期间, 基本保持稳定。●

参考文献

[1]JGJ120—1999建筑基坑支护技术规程

基坑围护施工 篇5

一、工程概况及环境

某地铁车站开挖深度19m，地下连续墙围护。地墙最深37.0m。工程场区属第四系冲海积相沉积平原，地表向下所揭示的土层主要有6个工程地质层和若干个亚层，浅表层为厚1～2m的杂填土，其下为厚度约14～20m左右的粉土和粉砂层，再以下为厚度达10m~20m的高压缩性流塑状的淤泥质土或灰色粉质粘土。潜水主要赋存于上部填土层及粉土、砂土层中。承压水主要分布在深部的1层粉砂中。承压水头埋深在地表下8.1m。

与该站线路平行的管线有给水、雨水、污水、电力、电信、路灯、煤气管等；基坑两侧有市内交通主干道，道路宽15米，干道外侧为居民住宅和在建高层建筑。

二、频发渗漏事故

该地区地铁深基坑开挖后发现地墙接缝处不同程度的渗漏水，施工方采取随挖随堵的办法。本站在地墙接缝约12.0~16.0m深度处多次发生较大的漏水、漏沙险情，对周边环境影响较大：坑外地表陷坑；道路出现裂缝；各种管线大幅沉降；基坑内因渗漏灌入大量泥沙。若长时间不能堵漏，将直接导致基坑坍塌、道路毁坏等重大事故及造成恶劣的社会影响。

三、渗漏成因分析

（1）地墙工程中,连续墙渗漏主要是墙缝渗漏。

在地墙一雌一雄施工工艺中,液压抓斗不可避免地会碰撞或啃坏墙体接头,使墙体接头凹凸不平；施工中刷壁不彻底；而且当浇注完一幅地墙，拔出锁口管施工成槽下一幅地墙，塌方或掉落的大石块卡在刚完成的地墙（仅仅初凝）的接缝位置，从而形成较大渗漏点。由于接驳器也产生渗漏水现象。

（2）基坑前期坑外高压旋喷桩的止水加固在深层处质量较差。

（3）基坑外侧均为机动车道，坑外地墙接缝处地墙和止水桩多次被车载挤压分离，形成间隙，从而导致漏水源点查找困难和漏水范围的扩大。存在较大渗漏风险。

四、建议措施

1、加强巡查克服监测盲点

大量监测数据分析证明，对于渗漏水事故，地表沉降、管线沉降、冠梁位移、支撑轴力、测斜等数据，事故发生前后无明显异常变化，甚至水位监测数据也变化较小。所以，仅靠监测手段，渗漏事件是监测盲点，无法预测事故的发生。因此，现场组织全天候巡查（特别应加强夜间巡查）十分必要，现场工程技术人员通过肉眼观察（如墙缝渗漏水是否浑浊、探挖观察渗水量大小），注重细微变化，结合工程经验，发现渗漏风险，及早采取控制措施，将风险扼杀在萌芽状态。2.现场技术措施建议

（1）地墙质量

预埋刚性十字钢板接头是预防地下连续墙接缝渗漏水非常有效的方法。相比环境破坏带来的安全损失，“预埋刚性十字钢板接头”的成本可谓微乎其微。另外加强地下连续墙施工工艺特别是锁口管刷壁以及泥浆制备循环工序质量控制是容易被忽略的重点。

（2）固化土体

放坡开挖并注意坑内深井降水，固结基坑底板下土体3到5米，减小地墙开挖后的位移量，从而使相邻两辐地墙墙缝间位移差异值减小，规避渗漏诱导因素。

（3）快挖快撑

控制时空效应，要求基坑施工做到快挖快撑,从而控制好连续墙的变形。避免随着时间的推移导致变形加大加剧了接缝和裂缝的渗漏水。

（4）坑外设桩

质量可靠的高压旋喷止水桩是地墙接缝处最可靠的防渗技术措施。对渗漏抢险段落，在地墙接缝坑外重新设置3根质量可靠的高压旋喷桩（桩径1m以上），控制好压力，保证深层止水效果。一般在开挖较深的地段补设高压旋喷桩容易造成支撑轴力和地墙测斜报警，所以要控制好注浆施工的设备压力值，必要时候加设临时钢管支撑以确保结构安全。

（5）坑内早堵

发现小的渗漏要及时导管引流并及时采用双快水泥及时封堵。后续结构回筑时，基坑内渗漏点的处理仍需谨慎。对于较小渗漏点，在墙缝渗水用引流管导出后，迅速用双快水泥封堵渗漏点；对于较大渗漏点，宜局部凿开缝两边地墙钢筋采用钢板焊接牢固，然后采用聚氨酯灌注封堵。

严禁结构施工后仍然渗漏，以免影响地铁正常运营。

（6）坑外快堵抢险堵漏方法需改进。若出现类似渗漏险情时候，可先采用聚氨酯止水材料在坑外快速封堵，之后采用水泥-水玻璃双液浆巩固（可在双液浆中添加速凝多矾防水剂提高其凝结速度）。

（7）其他措施

部分车站采用在渗漏迹象明显的地墙施工缝外预先设置深井（或称泄压井），当渗漏抢险时急速降水以减小坑内外水位差，便于坑内堆土注浆堵漏，是可行的方案之一，但要注意潜水土层降水容易引起地表较大沉降。

（8）有备无患

基坑围护施工 篇6

【关键词】SMW工法；基坑围护；工程事故；方案优化；预控措施

[文章编号]1619-2737（2016）01-11-642

1. 前言

SMW工法作为地下工程新技术始创于日本，我国在上九十年代中期由上海率先引进，后推广至南京、杭州、天津等地，并以沿海城市居多。经过十余年的应用实践，SMW工法基坑支护工程技术日趋成熟，已广泛应用于地铁、非开挖管线、建筑深基坑等工程领域，取得了较好的经济效益和环境效益。即便如此，由于多方面的因素，也发生过不少基坑工程事故，因此有必要总结相关的经验教训，以期进一步提升该工法应用的安全可靠度。

2. 目前SMW工法基坑围护工程的几类常见的应用型式

就杭州市区而言，该工法基坑围护工程的最大坑深已达16m～18m，本文工法桩系指单轴直径为650、850、1000的三轴水泥搅拌桩经套打形成地下水泥土连续墙-具有较高保障度的止水帷幕，若插入H型钢等应力补强材后能成为可靠的止水和挡土结构。迄今有以下几类应用型式：

2.1SMW重力式挡墙。按桩平面布置分为滿搅式和格栅式，可设计成部分桩体插筋补强、或其中一排落深插入不透水层，加上钢筋砼压顶梁形成挡土围护结构。一般坑深≤5m，否则不经济；SMW工法亦大量用于深基坑坑底加固、坑底封闭加固隔水、坑内被动土加固控制基坑变形。

2.2SMW工法桩插入H型钢桩。当坑深≤5m在土性较好的砂土地层且坑边荷载不大、并允许坑外降水周边无重要建构筑物与管线时可采用悬臂桩式围护；此外多为结合1～3道内钢管支撑或钢筋砼水平支撑的围护结构；当基坑平面太大时也有按中心岛式施工并设置周边斜（坡）撑形成围护结构。

2.3当允许坑外降水时，可以取消内支撑，使工法桩与预应力土锚、加筋水泥土锚桩联合应用，在基坑平面特别大的基坑中更为适合。

2.4SMW工法桩中插入钢筋砼T型、H型桩做成悬臂式支护（坑深一般≤5m），或结合内支撑形成围护结构，一般坑深≤8m较合适。

2.5SMW工法桩（素搅）与钻孔灌注桩排桩或地下连续墙再加内支撑构成复合围护结构，一般适于基坑较深，如16～18m。

2.6SMW工法桩插钢桩（加内支撑或预应力土锚支护）同基坑上部的土钉墙支护体系共同构成深基坑围护结构，此类基坑一般规模大、坑深超过12m且允许坑外深降水。

可见该工法桩的应用型式较多又较复杂，在一定程度上增加了施工难度，一般认为施工中稍有不慎容易发生问题。

3. 基坑围护施工中常见的问题汇列

基坑围护施工中常见的问题主要有以下几点：（1）施工场地经钻孔桩或管桩施工后更为松软使桩机行走不稳，或导沟开挖较深而沟壁不稳导致搅拌桩机倾斜影响搅拌桩垂直度；

（2）有较多的地下障碍物、甚至遇到老桩迫使停工，或者因强行施工造成SMW墙搭接隐患；

（3）先打围护桩后打挤土工程桩造成SMW墙开裂渗水；

（4）在土性为中密以上的砂层中施工，若搅拌桩长度超过18m的极易发生埋钻事故，而且钢桩凭自重不能插到设计深度，而钢筋混凝土桩插不到位更是常见现象；

（5）水泥掺合量控制不准；

（6）H型钢桩回拔时顶拔力过高造成压顶梁断裂压碎甚至水泥土墙顶压碎，导致拔桩失败；

（7）不分层挖土且一挖到底或是钢支撑安装滞后造成围护结构变形突增继而水泥土墙开裂，产生侧漏甚至喷水涌砂事故；

（8）市区工程施工中往往由于水泥供应不及时而经常停歇、间隙时间过长形成多处隐性冷缝，开挖后先是微渗没能引起重视，随后逐渐冲蚀恶化成渗漏、喷涌事故。另外，暑季施工中易发生注浆管路堵塞而处理不及时形成断桩导致坑壁渗漏事故；

（9）水泥土挡墙太深而搅拌轴同心度不足或是遭遇地下障碍物，导致深部桩墙劈叉、搭接不足，或者是水泥土墙没有插入不透水层、坑内降水能力不足等原因，发生坑底涌砂上隆甚至坑脚内凸踢脚大变形事故；

（10）内撑式基坑换撑后变形过大，水泥土墙渗水喷砂，殃及周边环境等；

（11）基坑暴露时间过长，发生基坑持续变形大、降水井部分失效地下水位难以下降、坑壁渗漏穷与应付等问题，由于应急措施不力而久战不决，耗费巨大并严重影响地下工程施工和周边环境的安全；

（12）地下工程完成时，由于周边环境狭小不具备拔钢桩施工条件，结果是拔钢桩耗费耗时，背离了制定设计方案时力求节约的初衷。

4. 工法桩施工的预防性技术措施和处理方法

总体而言，确保工法桩基坑工程的施工质量安全的主要预防措施着重在于施工单位根据自身的专业经验，在认真评估设计方案的适用性、安全性、环保性和经济性的基础能够提出切实可行的优化建议，并编制系统化的专项施工组织设计，再经专家组论证后给予实施。与此同时，应调整好工程桩与围护结构的施工次序关系，切实加强信息化施工管理（有赖于业主方与专业监测单位的支持配合），加强施工过程中的应急控制。除这些大的原则之外，较具体的措施和方法不外乎如下：

4.1认真做好“三通一平”和围护桩、支撑立柱桩的定位测量工作，确保钻机行走路线的场地大小及其地表坚实度.对于钻孔桩和管桩施工留下的空洞和泥浆地均应置换填实，应避免桩定位失误。

4.2对导沟沿线应预先测定场地高程、计算导沟深度，据现场表层土质判断导沟的稳定性，否则应与设计监理等方协商调整导沟深度。

4.3导沟沿线的地下障碍物必须预先清除，一般采用人工清除、挖机挖填置换清除、拔桩清除等法。若置换范围和深度较大时，应提出调整清除范围内的SMW桩的施工参数——钻提次数与速度，水泥掺合比等，必要应出具专门的地下障碍物清除施工方案，确保桩体质量。

4.4桩施工顺序必须正确，先打完有挤土作用的工程桩再打SMW工法桩围护结构。双层围护结构中应该先打SMW工法桩后打钻孔桩（墙）且应确保平面定位准确（平面偏差不大于50），以防止挡土桩（墙）侵入SMW止水帷幕削弱止水断面。

4.5施工机械安装及试运行完毕时应作专项安检，对作业人员进行专项技术、质量、安全和文明作业方面的交底，做到上下齐心，设备正常。

4.6钻机的钻进速度、上拔速度、钻杆回转速度、泥浆泵的型号流量与压力、空压机的供气量与压力等施工参数应进行必要的计算，确保上述施工参数相互匹配，进而才能保证水泥土桩的水泥掺合比和桩体强度指标。

4.7一般超过13m的H型钢桩应安排在现场拼接，因此现场要浇筑固定的台座、配备专职焊工和吊机，控制各桩的接头位置，保证钢桩成型质量和进度。

4.8凡钢筋砼T型、H型桩的长度超过8m时（或H型桩长超过18m时），应考虑使用激震锤插桩。若钢筋砼T型、H型桩桩长超过12m时应调用压桩力为1000～2000KN的静压桩机插桩。需分节焊接的钢筋砼桩应预先分批现场焊接后整桩插入，严禁在插桩时焊接。

4.9在厚度较大且中密的粉细砂层中施工之前，应据当地经验适当调整钻机和注浆泵型号做到动力足够、注浆压力高、动力头分级启动，必要时调整空压机型号、钻杆螺旋片形式及钻头型号，在不影响桩体强度前提下，适当掺入占水泥用量2%～5%的优质膨润土，快钻慢拔，基本上能避免埋钻事故发生。

4.10凡需拔钢桩回收的，应预先验算在最大拔桩力作用下压顶梁的抗剪、抗冲切和作用范围内水泥土墙的抗压，最大拔桩力一般按钢桩侧摩阻力45～60KN/m²，另考虑钢桩因弯曲变形增加拔力系数1.1～1.3计算。必要时应调整压顶梁的截面和强度设计，确保安全拔桩；

4.11基坑的支撑成型、降排水、分层挖土、变形与应力监测、水位监测、周边环境保护等应严格按设计和专项施工方案进行，同时注意基坑时空效应，切实控制基坑变形和抽降水安全。

4.12基坑工程一般施工历时较长，加强基坑的监测和日常抗渗维护尤为重要，其中涉及应急预案和应急处理。SMW工法桩系列事故中主要还是渗漏水处理不及时酿成的工程事故，所以在基坑开挖前，必须设立专门抢险小组，现场准备好编织袋、速凝水泥、水玻璃、水泥和双液注浆机具等，在基坑开挖、基础施工期间实行24小时巡视监控，发现渗漏要及时抢堵不得耽延，在渗漏面较深较集中处可以考虑采用高压旋喷桩作坑壁外加强处理。发生坑边涌砂、底土隆起时，应立即覆土反压辅以周密深降水再开挖抢浇砼垫层解决之。

4.13特别要加强换撑施工管理，换撑使SMW工法桩上段呈悬臂受力，必然发生较大的位移，同时可能导致坑壁渗水，因此必须编制专项换撑施工方案，换撑施工必须做到以下几点：（1）清理坑边使地面附加荷载降至最低；（2）对周边建筑物和地下重要管线预先采取应有的保护措施；（3）拆除支撑的平面流程必须优化；（4）拆撑工艺必须做到支撑应力同步、对称、缓慢释放，禁止瞬间释放；（5）必要时先行设置钢坡撑可显著降低换撑变形量，切实保护周边环境。

4.14一旦受制于环境条件不能拔桩，应会同业主方、设计方、监理方、总包方协商确定专项的拔桩方案，拔桩方案应解决好桩起拔、吊运环节与主体结构正常施工、场地干扰以及地下室顶板超载如何加固等方面的问题。

5. 结语

SMW工法桩基坑围护技术具有深层止水比较可靠、基坑成型施工快速、施工污染低以及工程造价经济等优势，目前已成为基坑工程领域中的重要分支。但鉴于SMW工法的局限性以及发生过的诸多工程事故所揭示的主要根源——即施工环节中出现的技术问题和管理问题，应该引起业界进一步的重视，如果能够采取更有效的预控措施和方法，那么SMW工法桩得到更为广泛的应用至少在技术和管理层面是没有阻碍的。

参考文献

[1]型钢水泥土搅拌墙技术规程（试行）——上海市工程建设规范.DG108-116-2005

深基坑围护设计和施工控制措施 篇7

1 工程概况

本工程是浙江标志性建筑物, 共包括两幢办公楼, 均为钢筋混凝土框架-核芯筒结构。

2 工程地质条件

根据勘察报告, 场地勘探深度以浅可划分为10个工程地质层组。自上至下依次为: (1) -1层杂填土:杂色, 松散, 湿～饱和; (2) -2层素填土:灰色, 主要成分为粉土, 很湿; (2) -1层砂质粉土:灰色, 湿～很湿, 中密, 含云母; (2) -2层砂质粉土夹粉砂:灰色, 湿～很湿, 稍密; (2) -3层粉砂:青灰色, 饱和, 稍密, 含云母、贝壳; (2) -4层砂质粉土:灰色、青灰色, 湿, 稍密, 含云母; (5) 层淤泥质粉质粘土:灰色, 流塑, 含有机质、云母; (6) -1层粉质粘土:灰绿色, 软可塑; (6) -2层粉质粘土:褐黄色, 硬可塑为主, 含氧化铁; (6) -3层粉质粘土:褐黄色, 软可塑, 含氧化铁; (8) -18层粉细砂:灰黄、褐黄色, 饱和, 稍密, 含氧化铁; (8) -1层中砂:灰黄、褐黄色, 饱和, 中密为主, 含氧化铁; (8) -2层含泥圆砾夹砾砂:灰色, 饱和, 中密; (8) -夹1层砾砂:灰色, 饱和, 中密; (8) -夹2层含砾中砂:灰色, 饱和, 中密;. (8) -3层含泥圆砾:灰色饱和, 密实; (10) -1层全风化泥质粉砂岩:紫红色, 岩芯呈柱状, 质软; (10) -2层强风化泥质粉砂岩、含砾砂岩:紫红色, 岩芯呈柱状, 泥质胶; (10) -3-1层中风化一强风化含砾砂岩:紫红色, 岩芯呈长柱状, 泥质胶结; (10) -3-2层中风化泥质粉砂岩、含砾砂岩紫红色, 岩芯呈长柱状, 泥质胶结。

3 基坑围护设计

3.1 基坑围护设计方案

本工程基坑围护采用钻孔灌注桩结合二道混凝土内支撑的复合支护结构。上部采用土钉墙支护, 基坑周边设一排三轴水泥搅拌桩作防渗止水帷幕, 坑内外均采用自流深井降水。

3.2 基坑降水方案

本工程基坑内外均采用自流深井降水, 东西塔楼电梯深坑处辅以轻型井点降水。

4 深基坑施工安全控制措施

本工程基坑属于超大型基坑, 处于钱江新城滨江地段, 地质条件复杂, 土方开挖可能会引起围护结构、管线等产生变形或沉降等。本基坑重点是基坑降水, 难点是本基坑开挖深度深, 平面尺寸大, 空间效应小。

4.1 控制围护结构渗水与漏水

土方开挖后围护结构出现渗水或漏水, 是围护结构施工通病, 对基坑施工带来不便, 如渗漏严重时则往往造成土颗粒流失, 引起围护结构背地面沉陷甚至管道变形。 (1) 如果渗水量较小, 不影响施工也不影响周边环境的情况, 可采用坑底设沟排水的方法。对渗水量较大, 但没有泥砂带出, 造成施工困难, 而对周围影响不大的情况, 可采用“引流-修补”的方法。 (2) 对渗漏水量很大的情况, 应查明原因, 采取相应的措施:如漏水位置离地面不深处, 可将围护结构背挖至漏水位置下500～1000mm, 在围护结构外用密实混凝土进行封堵。如漏水位置埋深较大, 则可在围护结构外用压密注浆方法。

4.2 控制基坑围护侧向位移发展

基坑开挖后, 围护结构发生一定的位移是正常的, 但如果位移过大, 或发展过快, 往往会造成较严重的后果。对位移超过估计值较多, 且数天后仍无减缓趋势, 或基坑周边环境较复杂时, 应采取其他措施 (1) 围护结构背后卸荷 (2) 加快垫层施工, 加厚垫层厚度 (3) 加设支撑, 或增加坑内堆载, 阻止变形继续扩大。

4.3 流砂及管涌的处理

对轻微的流砂现象, 在基坑开挖后可采用加快垫层浇筑或加厚垫层的方法“压住”流砂。对较严重流砂应增加坑内降水措施, 使地下水位降至坑底以下1m左右。管涌一般发生在围护结构附近, 将清水引出, 防止土体流失, 然后采用化学灌浆、快硬水泥、钢筋网片加细石混凝土等措施内部封堵。

4.4 管线位移的控制

基坑开挖后, 坑内大量土方挖去, 土体平衡发生很大变化, 对地下管线往往也会引起较大的沉降或位移, 有时还会造成管线断裂、泄漏。针对本工程实际情况, 采用管线架空的方法。

参考文献

[1]《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497--2009

深基坑围护施工中的质量控制 篇8

深基坑工程地下室二层, 深度超过7m, 且地质条件和周围环境较复杂、工程影响较大。通过对多种方案综合分析, 最后确定工程西北角和西南角距离建筑物较近 (4.9~8.15m) 采用冲钻孔灌注桩加一道钢筋混凝土梁内支撑, 围护桩φ700@1000mm, 围护桩之间采用高压旋喷桩止水挡土, 高压旋喷桩桩径为500mm。内支撑设有钢格支柱, 支柱下为钻孔灌注桩φ800基础。其它位置采用土钉支护。垂直距离1.3~1.5m, 水平距离1.2m计5道Ф22钢筋锚杆, 长度为7~10m, 锚固体直径为110mm, 水灰比为0.4强度不小于M10的水泥净浆注浆, 注浆压力不小于0.4MPa。护坡面采用规格为φ6.5@250钢筋网, 锚固筋及锁定筋均为φ16钢筋, 钢筋网上喷射厚80厚C20混凝土面层。

2工程重、难点及其主要措施

⑴根据该建筑物地形、钻探资料及现场实际情况, 综合分析该地下基坑有如下几个特点及难点:

(1) 临近建筑物条件复杂, 基坑支护施工难度大。施工场地狭窄, 由于邻近建筑物基础埋深浅及四周市政工程设施的安全和保护对基坑工程的稳定和位移要求很严。

(2) 本工程基坑周围影响范围内有一条供水管道, 管径为1.2m, 埋深约3m, 距基坑只有1.3m;东南角有一排高压电杆, 对此两构筑物的防护要求较高, 且基坑邻近部分为有高吨位车辆出入。

(3) 本基坑支护施工降排水。本工程中 (3) 层为含卵石粉质粘土, 为中等透水层, 而地下综合稳定水位埋深在1.69~2.63m。可能对邻近建筑物、道路、地下管线及边坡或基坑侧壁等产生不利影响。但坑外降水可能形成地面沉降, 将对周围房屋造成不利影响。

(4) 地下室挖深约8.15m, 深度深, 由于有两层地下室, 基坑支护时间长, 如何控制基坑的变形在设计及规范要求范围内是另一个难点。

(5) 多工种同时施工, 包括工程桩有三种桩型, 施工组织管理难度大。

⑵基坑施工主要措施, 针对本工程的特点及施工重点、难点, 制定以下主要施工措施:

(1) 基坑工程的专项方案必须组织专家进行论证, 组织不少于5人的专家组对专项施工方案进行论证审查, 并经公司技术负责人签字, 并将严格按照建设单位组织的专家进行专项论证结果修正施工方案。

(2) 重视打桩效应的问题, 为降低打桩效应引起的挤土和动力坡作用。先施工围护排桩, 围护桩选用钻孔桩 (减少噪音, 振动) 在E~A轴排桩位置, 跳孔设置9根直径500mm的消压孔, 深度同工程桩约25m, 待工程桩施工完毕, 扩孔后浇捣为围护排桩, 减少挤土对临近建筑物的效应。

(3) 尽量减慢开挖过程中的土体应力释放速度, 合理安排开挖顺序;控制合理的开挖速度, 到逐步卸载, 尽快形成支撑系统;合理的分层开挖, 遵守“由上而下, 先撑后挖, 分层开挖”的原则。

(4) 作好坑内外的降排水基坑周边设置截水沟, 阻断外界流水进入坑内, 同时作为抽上来的地下水排走的通道, 在土方开挖过程中, 适时设置积水坑, 及时抽排地下水, 积水坑的间距以30~40m一个。

(5) 做好基坑工程的调查工作, 施工前对深基坑附近的建筑物、道路、地下管线等现状情况进行调查, 建设单位应及时联系监测单位进场监测, 未进行监测或监测不到位的不应开挖基坑。建设单位应邀请相邻房屋业主、市政、供电、供水、供气、通讯、城建档案等有关单位, 就设计、施工方案征询相关各方意见;对可能受影响的相邻建筑物、构筑物、道路、地下管线等作进一步检查, 对主要管道均用人工开挖或钎探的方式确定具体位置;对可能发生争议的部位应拍照或摄像, 布设记号, 作好原始记录, 并经双方确认。

(6) 制定详细可执行的应急预案, 管理应考虑到可能发生的事故, 按最不利因素考虑制定详细的风雨季应急预案, 基坑反压措施方案, 及土钉失效时的补充方案。现场常驻挖土机, 准备充足的麻袋及砂土。发生事故时按应急指挥部的要求迅速各就各位, 防止事态扩大。

(7) 确保使用在工程上的各种材料符合要求, 材料的品质好坏不仅影响工程质量, 而且对工程的安全使用和控制环境的污染至关重要, 因此材料的管理必须加强。

3 施工监测

为及时掌握基坑支护工程的变化动态, 对该项工程采取专门监测, 在基坑支护结构开挖前, 做出了详细的施工监测方案, 对所定的监测内容定时进行观测, 印制标准表格, 进行数据整理, 绘制位移 (沉降) ———时间坐标图, 以观察各参数随时间的变化趋势, 及时反馈信息, 指导土方开挖和后续工程施工。

⑴观察项目包括: (1) 土体水平变位; (2) 坡顶沉降; (3) 地表开裂状态 (位置、裂宽) ; (4) 观察南面及西面四座砖混楼房的轴线标高变化; (5) 观察东面、北面、南面供水管及东南角高压电杆的标高位移变化。

⑵监测结果表明:从挖土到地下室工程完工, 共进行11次观测, 在整个监测过程中, 基坑的位移、倾斜、支撑变化均正常, 周围建筑物、道路、管线安全。主要监测结果如下: (1) 土体水平最大位移9.2mm, 最大倾斜8.82mm; (2) 坡顶沉降最大沉降量为7.7mm; (3) 南面及西面四座砖混楼房的轴线无变化, 最大沉降量为4.8mm; (4) 东面、北面、南面供水管及东南角高压电杆的无位移变化, 最大沉降量4.1mm。监测结果也说明此基坑施工是十分成功的。基坑顶沉降—时间曲线图, 基坑周边沉降———时间曲线图及变形最大观测点基坑侧向位移图如图1所示。

4 基坑施工管理中的几点思考与经验

4.1 合理地设置消压孔可有效地减少挤土效应

在本基坑施工中, 靠西侧因距房屋较近 (最近处仅3.5m) , 在施工中跳孔设置9根直径500mm的消压孔, 深度同工程桩约25m, 待工程桩施工完毕, 扩孔后浇捣为围护排桩, 减少挤土对西侧建筑物的效应。而南侧因为距基坑较远 (7.2~10.5m) , 在施工前未对基设置消压孔, 在施工监测中发现南侧3#楼人行道地面隆起, 发生明显的挤土效应, 而对南侧的供水管线却无任何影响。分析引起挤土效应原因为持力层处于山坡地 (根据桩底标高变化推断, 北高南低) , 下部土体只能向南扩散, 因围护桩深15m, 而工程桩深约30m, 所以有一个扩散角, 挤土引起南侧3#楼人行道隆起, 对供水管道无任何影响。后采取措施为设置消压孔, 孔径400 mm, 孔深同围护桩。经后期的沉降观测, 人行道在设置消压孔后再无隆起。结合土体挤土效应对西侧房屋影响较小, 可以认为, 消压孔对减少挤土效应作用明显。而围护桩也可限制沉桩过程中的挤土对周围建筑物的影响。

4.2 合理的沉桩方案可以大大减轻挤土效应

本工程是为防止沉桩对民房的过大影响, 采取了以下几个沉桩措施: (1) 利用图纸上设计的围护桩 (钻孔桩) 先施工, 以限制挤土方向, 后施工工程桩 (预应力管桩) ; (2) 沉桩顺序从毗邻民房的西侧及南侧开始, 并先主楼后裙楼; (3) 控制沉桩速度, 每天在15根左右; (4) 沉桩宜先深后浅, 先群桩后单桩进行。根据监测数据显示, 该沉桩方案是成功的, 经监测, 施工过程中最大上浮点为2.98mm, 最大沉降点为4.1mm, 对周围的民房及基坑四周的构筑物挤土效应控制得较好。

4.3 水处理对基坑支护的影响

水处理一直是基坑施工的难点和重点, 直接关系到基坑支护工程的成败。基坑工程中必须首先了解周围环境, 对有水隐患加强监控做到了如指掌, 同时对水处理方案要能科学计算、合理设计、认真施工。该基坑水处理采用了明抽明沟排水方案, 在坡顶设置排水沟, 每间隔20~25m设置集水井, 在集水井中用水泵及时将积水抽掉。在土钉支护的位置, 在基坑坡面设泄水管, 以减少侧向水压力, 泄水管采用Φ25PVC管, 长1m, 间距2~2.5m。局部位置可能挖到含卵石层粉质粘土的, 采用高压旋喷桩进行止水。由于采用的水处理方案得当, 在基坑开挖过程中仅有部分潜水渗出, 无发生管涌现象, 是本基坑成功施工的关键。

4.4 合理安排施工工序

施工管理中合理安排工序基坑支护工程施工有工序杂、设备多、场地小的特点, 作为施工管理层必须合理安排工序才能有效地加强设备管理, 提高场地利用率。该基坑施工中采取了多种工艺相结合, 多个施工工序交叉施工的方法从而保证工期, 节约成本。

5 结语

深基坑支护工程是一种实践性、综合性很强的项目, 在设计上应科学计算, 优化各种支护方案、采取多种支护结构形式, 同时充分考虑现场环境、工程地质条件以及工程要求;在施工中应采取信息化施工, 各种工序合理交叉施工, 人员分工明确, 配合默契。只有这样才能保证基坑工程的施工质量, 才能满足社会对基坑工程安全性、效益型的要求。

基坑围护施工 篇9

一、基坑围护施工监测的设计原则

1. 可靠性

在监测过程中, 我们应该采用专业的测量计量器械, 同时采用紧可能先进与成熟的技术方法。每个测点的布置都应经过合理的安排, 并且保证测点的安全性。

2. 个体与整体的系统性

在施工过程中, 任何一项有效数据的得来都需要经过长期的观测, 我们必须协调保证监测过程中各项观测工作的延续性与连贯性。我们应该对基坑进行立体、全方位的监测, 各种监测行程一个整体, 保证所测数据的系统性。处理所得数据要不断进行验证与校核, 并持续协调统筹工程进度与周边环境、工程安全的关系。

3. 关键优先、兼顾全面

对重点部位如支撑体系、围护体中相对敏感的区域应予以重点监测, 严格控制好在系统性基础上布设的监测点的间距。对于施工过程中出现地质起伏比较大的位置、有异常部位的监测工作, 应该予以高度重视

二、基坑监测方法

1. 围护结构深层侧向变形监测

因为考虑到坑基周围可能存在的建筑物、道路和市政管道的影响, 所以我们要测定坑基四周的土层深处的受力与变化情况。对围护结构深层侧向变形的监测, 可采用活动式的测斜仪, 方法是将测斜管埋在支撑结构中。在试管中测量过程放在移动探针, 导辊轧头沿导槽测斜管的内壁, 水平位移沿整个深度范围内的测斜管测定。测斜管可埋在土洞或支撑结构, 也可以安装在一个钢笼桩或地下连续墙支护。

2. 围护结构内应力的监测

坑基的钢筋结构承受着整个坑基的主要支撑力量, 所以也要随时记录它的整天受力变化。应用钢筋应力计对围护结构内力进行监测, 钢筋应力计可以布置在支护桩和地下连续墙的主受力钢筋上。钢筋应力计可采用振弦式钢筋应力计。因其具有受温度影响小、抗干扰能力强, 对绝缘要求低、无漂移、性能稳定可靠、受电参数影响小、寿命长等特点, 能长时间适应于恶劣环境的远距离观测。安装钢筋应力计时, 要注意应力计的导线应该引到地面测试箱中, 尽量让钢筋应力计处于不受力状态。在混凝土浇筑完成后, 要做好相关的保护措施, 保证引出线和测试箱的正常运行。

3. 地下水压的观测

地下水也是影响坑基结构安全的一个主要因素, 因为坑基的开挖深度比较大, 一般已经在地表水层。不管是地下水的影响还是考虑到排水问题, 坑基的水量测量也是一个重要部分。测量地下水平一般采用孔隙测量法, 仪器使用孔隙水压力计量程, 其量程要根据埋设位置的深度、变化的幅度等确因素确定。避免因量程过大影响测试精度, 或是量程过小造成孔隙水压力超出量程范围。在埋设水压计时, 要准备充足的砂作为压力计的过滤层。滤水石应与大气隔离, 否则要重新排气。孔隙压力传感器安装后, 马上做好引出线的保护措施, 避免其施工过程浸泡在水中而受损。基坑开挖过程中, 应先对基坑进行降水, 保证基坑内土体干燥。开挖后, 土层中的地下水位发生变化。应根据事先关于孔隙水压力计的频率与应力的关系, 由测得的频率计算得到该测点的孔隙水压力。

4. 土压力监测

在使用压力盒对土层压力进行监测时, 为保证测试的可靠性, 土压力盒的应力膜应与构筑物表面齐平, 土压作用下不会产生相对位移。地下连续墙等现浇混凝土挡土结构, 土压力盒安装在钢筋笼上并布置一幅土工织布帷幕。在帷幕上土压力盒的安装前, 先缝制一些安装袋, 并将土压力盒安装在帷幕上, 随钢筋笼放入槽段内。帷幕的作用是使现场在浇筑混凝土后土压力盒处于挡土构件和被挡土构件之间。土压力盒应采用沥青囊等间接传力结构, 使土压力盒均匀受力, 且有较大的受力面积。基坑开挖后, 土压力盒的受力膜感受到土体的作用, 振弦式读数仪测得的土压力盒频率随受力膜所受压应力的增大而增大。

5. 天气的监测

坑基的建设工地一般是大型的露天地下工地, 所以坑基的排水是坑基工程的重要部分。我们不仅需要考虑地下水, 也要考虑天气变化带来的雨水影响。要随时监测天气变化, 做好排水措施。

三、应急措施

基坑围护出现危险状况, 即围护桩墙位移过大, 或桩墙支撑、环梁发生裂缝, 必须马上实施应急措施。保障基坑围护的安全, 保证地下室工程得以顺利施工。

1. 基坑围护应急措施制订的依据

基坑围护结构形式, 地基土层的物理性能, 基坑四周的环境、建筑物的基础结构和桩基情况。

2. 基坑围护应急措施的制订原则

合理提高围护桩墙的被动区抗力, 减少主动区土压力, 或者增强内部支撑。一般挖土到达设计标高时, 会因暴雨或施工荷载突然增加, 容易增加基坑围护的险情。应急措施的重点关注位置范围要选在可能引起突发性灾害性事故之处, 以下是具体的一些突发状况的应急措施。

(1) 基坑开挖过程中出现渗水时, 应根据当时水量大小, 采用坑底设沟排水、引流修补、高压喷射注浆、密实混凝土封堵、压密注浆等方法进行处理。一般原则是止水帷幕漏水范围较小时可在坑内侧打孔, 并高压注浆;漏水范围较大时可在坑外高压注浆止水。一旦因大雨而出现积水情况, 一定要疏通排水系统与加大抽水力度。

(2) 水泥土墙等重力式支护结构如果位移, 应予以高度重视。如位移持续发展或者超过设计值, 应立即停止开挖相应范围内的土方。采取坑内回填土或坑外卸土, 加快垫层施工及垫层厚度和加设支撑等方法及时处理, 减少围护桩的变形。

(3) 悬臂式支护结构发生位移时, 可采取加设支撑、支护墙背卸土或锚杆等方法处理。如果发生深层滑动, 应及时浇筑垫层并加厚垫层, 以增加下部水平支撑。

(4) 支撑式支护结构如发生墙背土体沉陷时, 增设坑内降水设备降低地下水、进行混凝土加固随挖随浇、加强坑底支撑等方法及时处理。

(5) 处置流沙现象

对轻微的流沙现象, 在基坑开挖后可采用加厚垫层或加快垫层浇筑的方法“压注”流沙;对较严重的流沙, 应增加坑内降水程度。

(6) 在发生管涌时, 则可支护墙前再打设一排钢板桩, 然后在钢板桩与支护墙间进行混凝土灌注;对临近建筑物沉降的控制一般采用跟踪注浆的方法。如果是钢筋混凝土基础的沉降过大, 而压密注浆不能控制的建筑, 则可考虑静力锚杆压桩的方法。

(7) 对基坑周围管线保护的应急措施包括打设封闭桩或开挖隔离沟、管线架空三种方法, 应随时与相关市政单位密切联系。一旦出现险情, 马上通报。

四、结语

通常坑基是露天的地下大型工程, 它的安全决定于坑基本身与周围各种建筑设施之间的联系。我们既要保证地下室的安全施工, 也要确保工地周围建筑设施的安全。所以, 我们必须严格进行坑基围护的安全设计工作。并在施工中严格执行相关的监测, 完善各种应急措施条例。

参考文献

淤泥质土基坑围护设计与施工要点 篇10

1.1 工程概况

拟建地块位于杭州市滨江区。基坑围护针对某地下车库,上部建筑包括5幢18层剪力墙结构住宅,其中地下车库工程桩采用直径377 mm沉管灌注桩作抗拔桩,其他建筑物工程桩采用预应力管桩。基坑总面积约21 201 m2,基坑总周长约595 m。基坑平面形状近似矩形,设计的±0.000标高相当于绝对标高6.900 m,根据场地现状,场地地坪取绝对标高6.900 m,即相对标高0.000。基坑设计开挖深度为6.33 m～6.63 m。该基坑工程安全等级为二级,对应于基坑工程安全等级的重要性系数为1.0,基坑平面位置如图1所示。

1.2 地质条件

该拟建场地位于钱塘江南岸冲海积平原之上,表部已开垦成耕地,现多处为民房用地,上部以砂质粉土为主。拟建场地现为旧房拆迁地及弃土堆场,场地人工破坏后局部形成多处洼地,地面起伏较大,标高为5.98 m～7.07 m。

该工程地质条件复杂,场地土层分布及各土层的物理力学指标如表1所示。根据基坑的实际开挖深度以及土质分布状况,基坑开挖面基本位于②-2或②-3砂质粉土层中。

地下水位标高为-7 m。据水质分析资料,地下水对混凝土无腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。

1.3 周围环境条件分析

根据工程总平面布置和现场调查,目前场地为空地,基坑周边均为待建工程,采用管桩基础,距离围护体内边线最近处约5.13 m左右。该车库基坑与道路距离较远,不需考虑道路及管线的因素,周围环境比较理想。

2本工程的难点

1)基坑底部土质较差,局部基坑已经处于淤泥质土层范围。

2)场地内地下水位较高,且土体渗透性强,基坑开挖时若地下水处理不当,容易产生管涌、流砂现象,因而对地下水的处理应予以充分考虑。

3基坑围护设计方案

3.1 围护结构设计

该工程局部基坑已经处于淤泥质土层范围,若采用边坡坡度为1∶0.8的自然放坡处理,通过对基坑进行整体稳定验算可知安全系数不能达到规范规定值[1,2]。而基坑周边的环境条件较好,开挖深度不深,若采用添加内支撑或打钻孔灌注桩等其他围护方式既不经济也不利于施工。

根据计算要求和现场环境,并综合考虑各方因素后,决定仍选用放坡的开挖方式,但在坡底添加护坡的措施;从地址报告中发现,坑底的淤泥质层范围大,深度深,若采用木桩进行坑底加固,木桩桩体全部位于淤泥质层内,桩身长度不够,效果不理想,最后决定采用双排水泥搅拌桩的形式进行加固(见图2)[3,4]。

1)边坡:

放坡坡度约1∶0.8,坡面喷射90 mm厚C20素混凝土护坡,内配ϕ6.5钢筋网片,间距250 mm×250 mm。

2)水泥搅拌桩布置:

考虑到基坑上部土层的力学性能较好,主要问题在于坡底的淤泥质层,为了设计更经济合理,水泥搅拌桩自标高-4.000 m处开始打设,采用双排布置,直径为600 mm,桩与桩之间搭接150 mm,桩底标高-12.330 m。水泥搅拌桩横截面示意图如图3所示。

通过对处理后的基坑进行整体稳定验算、支护的抗倾覆和抗滑移验算、基坑底抗隆起验算,结果表明处理后各项系数均满足规范要求,基坑稳定。

3.2 降水措施

从该工程的地质情况以及相邻工程的施工经验来看,基坑开挖深度影响范围内以渗透性较好的砂质粉土为主,所以基坑降水是该工程成败的关键。结合周边地区的经验,并考虑到两排水泥搅拌桩起到一定的防水作用,故确定在坑边采用一级轻型井点降水措施[5]。取轻型井点管长6 000 mm,滤管长1 200 mm,井点管间距1 000 mm。坑内加设自流深井降水[5],自流深井穿过底板,如图4所示,井间距约30 m,共31口(见图5)。

另外,为防止地面水进入基坑,在基坑外侧四周设置地面排水沟,将地面水引进邻近下水道。

4现场施工及监测要点

4.1 基坑工程施工顺序

1)场地普查及修整。主要进一步查明地基浅层障碍物的种类、分布及深度,场地地坪绝对标高应控制在设计自然地坪标高范围内,局部高出此标高处应进行卸土、修整。

2)埋设测斜管、施工水位井,打设自流深井,土方开挖前1周进行抽水。

3)放坡部分施工顺序:a.降水至一定标高后,开挖至-2.000 m标高,并及时做好护坡;b.施工轻型井点;c.降水至一定标高后,分块分层开挖至-4.000 m标高,再施工水泥搅拌桩;d.按上述要求进行土方开挖和水泥搅拌桩的施工,分块分层挖土至坑底。

4)坑底标高以上30 cm及地梁、承台等局部深处采用人工修土,并应随挖随铺垫层,坑底的无垫层暴露时间不应超过24 h。

另外,为确保施工的安全和开挖的顺利进行,需在整个施工过程中对测点进行全过程监测,以及时了解基坑开挖过程中围护体及周围土体的受力与变形情况,掌握基坑开挖对周围环境的影响资料,从而做到有效指导施工,及时调整施工方案,达到科学的动态管理和信息化施工的效果,保证工程顺利进行。

4.2 主要监测内容

1)围护体沿深度的侧向位移监测。

设CX1～CX7共7根测斜管。围护体最大侧向位移控制值为:累计位移3 cm,连续3 d侧向位移控制值为3 mm/d。

2)基坑内外的地下水位观测。

设W1～W9共9根水位管。水位变化警戒值为±50 cm/d。

5结语

土坡稳定问题是岩土工程中的常遇问题,因此寻求更加安全有效的措施解决土坡稳定问题在工程中具有一定的实际意义。文中通过对滨江区某地下车库的基坑围护设计实例,主要介绍了一种基坑支护设计的新方案:放坡开挖,在边坡底部添加双排水泥搅拌桩护坡;另外,考虑到水泥搅拌桩已起到一定的防水作用,在坑边仅采用一级轻型井点降水,为解决淤泥质软土地基开挖及支护问题提供了一个新思路、新方法,可供类似工程参考。

摘要：结合某地下车库的基坑开挖工程实例,主要介绍了放坡开挖结合水泥搅拌桩的基坑支护形式,并因地制宜地采取了其他一系列措施,达到了安全经济的效果,为类似工程的基坑支护设计和施工提供参考。

关键词：基坑开挖,基坑支护,井点降水,水泥搅拌桩

参考文献

[1]DB 33/1001-2003,建筑地基基础设计规范[S].

[2]GB 50007-2002,建筑地基基础设计规范[S].

[3]邹本波.深层水泥搅拌桩在施工中的应用[J].山西建筑,2005,31(3):51-52.

[4]卢发亮,王晓声.水泥搅拌桩力学特性试验研究[J].中外公路,2005(25):142-145.

基坑围护结构变形监测的分析 篇11

【关键词】坑外土体；基坑围护；变形规律

【Abstract】This paper takes a square under a fan room end well and tunnel foundation pit for example， the use of the foundation pit during the construction monitoring of retaining structures outside the pit soil and foundation pit surrounding environment of the whole process， analyze and discuss the distribution regularity of the deformation monitoring of foundation pit retaining structure， through the analysis of the monitoring results， safety to guide the excavation during construction， provides the reference for the follow-up project construction process， process arrangement， in order to take timely and effective measures to prevent the accident.

【Key words】Pit soil；Bracing of foundation pit；Deformation law

1. 工程概况

本场地土划分为13个工程地质层，60.0m深度以内均为第四系堆积物，在垂直向上具有明显沉积韵律，水平方向上岩相较稳定，局部亚层多呈透镜体分布，据钻孔内水位观测，拟建工程区地下水水位埋深为39.9～41.6m。

2. 基坑围护结构变形的监测

2.1 在围护结构桩体、基坑外侧土体水平位移监测点布置。

沿基坑周边墙体内布设观测孔，根据设计图纸要求，本工程共布设围护结构桩体水平位移监测点6个，编号为ZTS01、ZTS02、……、ZTS06；布设基坑外侧土体水平位移监测点17个，编号为TTS01、TTS02、……、TTS17。

2.2 桩体、基坑外侧土体水平位移监测点埋设及技术要求。

2.2.1 埋设方法。

围护结构桩体、基坑外侧土体水平位移均采用测斜仪进行监测，其测点埋设方法分别如下：

（1）围护结构桩体测斜管埋设拟采用绑扎埋设。测斜管通过直接绑扎固定在围护结构桩钢筋笼上，钢筋笼入槽（孔）后，浇筑混凝土。埋设示意图见图1，效果图见图2。

（2）基坑外侧土体测斜管埋设拟采用地质钻机成孔，将底端密封好的测斜管下到孔底，在测斜管与孔壁间用干净细砂填实。

2.2.2 埋设技术要求。

（1） 管底宜与钢筋笼底部持平或略高于钢筋笼底部，顶部达到地面（或导墙顶）。

（2） 测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.5m。

（3） 测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处牢固固定、密封。

（4） 管绑扎时应调正方向，使管内的一对测槽垂直于测量面（即平行于位移方向）。

（5）封好底部和顶部，保持测斜管的干净、通畅和平直。

（6）做好清晰的标示和可靠的保护措施。

2.3 基坑围护结构监测方法。

2.3.1 观测方法：（1） 用模拟测头检查测斜管导槽；（2） 使测斜仪测读器处于工作状态，将测头导轮插入测斜管导槽内，缓慢地下放至管底，然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据，记录测点深度和读数。测读完毕后，将测头旋转180°插入同一对导槽内，以上述方法再测一次，深点深度同第一次相同；

（3） 每一深度的正反两读数的绝对值宜相同，当读数有异常时应及时补测（监测仪器采用XB338-2型测斜仪见图3）。

2.3.2 观测注意事项：（1） 初始值测定：测斜管应在测试前5天装设完毕，在3～5天内用测斜仪对同一测斜管作3次重复测量，判明处于稳定状态后，以3次测量的算术平均值作为侧向位移计算的基准值；（2） 观测技术要求：测斜探头放入测斜管底在恒温10～15分钟后开始读数，观测时应注意仪器探头和电缆线的密封性，以防探头数据传输部分进水。测斜观测时每0.5m标记要卡在相同位置，每次读数一定要等候电压值稳定才能读数，确保读数准确性。

2.4 基坑围护结构监测的规律。

（1）首先必须设定好监测基础点，围护体变形观测的监测基础点一般设在测斜管的底部。当被测围护体产生变形时，测斜管轴线产生挠曲，用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角，结合测斜探头0.5m的固定长度，便可计算出围护体的水平位移。设监测基础点为O点，坐标为（X0，Y0），于是测斜管轴线各测点的平面坐标由下列两式确定：

3. 基坑围护结构变形数据的分析

3.1 观测点稳定性分析原则如下：（1）观测点的稳定性分析基于稳定的监测基础点作为监测基础点而进行的平差计算成果；（2）相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）來进行，当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著；（3）对多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为有变动。

3.2 监测点报警判断分析原则如下：（1）将阶段变形速率及累计变形量与控制标准进行比较，如阶段变形速率或累计变形值小于报警值，则为正常状态，如阶段变形速率或累计变形值大于报警值则为报警状态。（2）分析确认有异常情况时，应及时通知有关各方采取措施。

3.3 监测数据成果规律分析原则：（1）通过绘制时程曲线图、监测横断面图、监测纵断面图，对监测数据的变化规律、影响范围进行分析；（2）通过比对监测数据的变化与施工工序、工法的关系，并综合地层条件、外界影响等因素；（3）结合类似工程经验判断，如出现异常现象，及时提出补测（探）措施；（4）结合其它测项数据，相互印证，综合分析（地面沉降测点标志埋设形式图见图5）。

3.4 地面沉降监测点埋设的分析。

（1）开挖直径约80mm，深度大于1m孔洞，夯实底部，清除渣土，向孔洞内部注入适量清水养护；

（2）在底部灌注标号不低于C20，厚度为25cm左右的混凝土；在孔中心置入长度不小于80cm的中心标志，振捣密实；

（3）上部用砂土填实至地表5cm左右，钢筋标志应露出砂土面约1～2cm；上部加装钢制保护盖。

4. 结论

（1）在土建施工过程中对周边环境和工程自身关键部位实施监测，及时掌握基坑施工过程中坑外土体、周边地表及建筑、围护结构体系和围岩的动态变化，明确各施工阶段对坑外土体、基坑周边环境、围护结构体系和围岩的影响；

（2）验证支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构的施工。由于设计所采用的土层参数与现场实测值相比较有一定的差异，因此在施工过程中迫切的需要知道现场实际的应力和变形情况，与设计时采用值进行比较，必要时对设计方案或施工过程进行修正，从而实现动态设计及信息化技术施工；

基坑围护施工 篇12

康桥半岛市镇中心工程, 位于南汇区秀沿路、恒和中路, 设1层地下室 (局部2层) , 围护面积约为32 700 m2, 围护总延长约780 m。

本工程东侧围护内边线距离红线最近处约17.1 m, 红线外为已建康桥半岛新城2层～3层别墅;南侧为一河道, 围护内边线距离河道最近处约4.0 m, 红线外为已建2层别墅;西侧围护内边线距离红线最近处约5.7 m, 红线外道路下由近及远分布有雨水管、污水管, 道路西侧为已建大润发卖场;北侧围护内边线距离红线最近处约3.0 m, 红线外为秀沿路, 道路下由近及远分布有部队光缆等管线。

2 深基坑施工重点控制的几个方面

2.1 围护结构选型

本工程形状基本为矩形, 开挖面积很大且挖深较深, 考虑到南、西、北三侧围护边线距离红线较近, 挖土思路采用“盆式开挖, 岛式支撑”, 围护结构主要采用两种形式。

1) 挖深较浅处采用深层搅拌桩重力式挡土墙内插槽钢的围护形式, 相比排桩式围护的优点在于:a.重力坝刚度比板桩好, 所以第一工况开挖情况下, 位移量较小;b.采用重力坝时作用在圈梁上的荷载较小, 支撑间距可以适当拉大, 从而可以节约造价, 方便挖土, 同时减小了支撑加设时的变形。

2) 其余区域挖深较深, 且距离红线较近, 在综合考虑控制位移及圈梁标高等方面后, 本方案深区基坑采用钻孔灌注桩挡土+搅拌桩止水+内支撑的围护形式。

2.2 支撑系统选型

1) 设置一道水平支撑。

a.安全:考虑到基坑长边最长约230 m, 短边最长约140 m, 因此只能采用钢筋混凝土支撑, 采用这种支撑方式变形也不会小;b.造价:在基坑面积很大的情况下需设置大量的立柱及支撑材料, 造价较高;c.施工方便性:由于坑内的大量支撑及立柱, 挖土并不方便, 底板施工完成后需爆破除渣;d.工期:由于基坑面积大, 支撑施工时间及养护时间较长;挖土比无支撑状态下施工时间长, 限制了主楼的工期;后期爆破、除渣时间长。

2) 设置一道斜抛撑。

将整个底板分成两大块施工, 即先施工中心岛底板, 然后安装斜抛撑, 将围护结构支撑在底板上, 再施工周边底板。a.安全:围护结构在安装支撑前可能会产生一定的附加变形, 可以通过边跨设置足够宽度的预留土坡来解决 (比如3倍以上的挖深) 。但后期由于支撑长度短, 并且采用型钢支撑可以施加预应力, 进一步减少围护变形;b.造价:节约了大量支撑及立柱, 预估比前一种支撑方式节约造价约300万元;c.施工方便性:大面积土体基本为无支撑状态开挖, 坑内无立柱, 施工极为方便;d.工期:由于无支撑施工及养护时间 (可穿插在盆式开挖阶段进行) ;无支撑状态下施工时间快;无后期爆破、除渣时间;周边底板完成一块可以拆除该区域的钢支撑, 施工组织灵活, 同时可以先开挖主楼, 保证了工程的总工期。

经过以上对两种支撑结构布置形式比较, 因此拟采用斜抛撑的支撑体系。该种支撑体系我们在百联西郊购物中心、美凯龙、陆家嘴96广场等工程应用。支撑体系见图1。

2.3 施工过程中的措施和要求

施工过程中关键在于土坡的开挖及预留。土方开挖时应先开挖支撑上方土体至设计标高, 待支撑施工完毕且强度达到设计要求后, 再继续向下开挖, 严禁先挖后撑。土方开挖应按照先开挖位移控制要求比较低的区域, 后开挖位移控制要求比较严格的区域为原则。开挖最下一层土方时, 随挖随浇垫层, 无垫层坑底最大暴露面积不大于200 m2, 混凝土垫层直接浇捣至围护桩内侧面, 使垫层能够起到一道支撑的作用, 以减小桩体位移对周围环境可能造成的有害影响 (见图2) 。

3 有限元分析

3.1 计算模型

本方案采用平面有限元程序对基坑的施工过程进行了模拟分析, 对周围道路和建筑物的影响进行预测。

土体模型:根据土体的性质以及软件内置的本构模型, 本方案对土体采用了Mohr-Coulomb模型, 该模型对基坑开挖模拟较为适合。

结构模型:根据软件的内置材料模型并结合实际情况, 对围护结构采用Plate单元模拟, 该单元可以设定抗弯刚度以及抗压刚度等参数;支撑系统采用Anchor单元模拟, 由于支撑有一定的间距, 因此若按照二维问题处理需要进行一定换算, 该单元只需输入抗压刚度、支撑间距以及支撑长度。

计算模型:为减小模型边界对模拟结果的影响, 必须采用足够尺寸的计算模型。根据基坑的挖深, 本次模拟的计算范围如下:深度为50 m, 水平向80 m。同时对模型边界进行约束, 左右两侧进行X向约束, 下侧进行Y向约束。采用15节点三角形单元进行模拟土体。

3.2 计算结果

计算结果汇总见表1。

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3.3 结论及建议

1) 通过对基坑稳定性、墙体位移以及基坑开挖对周围环境影响预测的有限元模拟, 可以看出本围护设计方案施工过程中, 均不会对管线、建筑物产生过大影响, 可以满足相关变形要求;

2) 基坑开挖过程应充分考虑时空效应, 采用分块、分层的原理, 尽量降低土方开挖对周围产生的影响;

3) 由于多处建筑物和管线需要保护, 因此施工场地布置应追求合理, 避免由于堆载、行车等对保护对象产生额外不利影响。

4 结语

深基坑工程施工是一个系统的工程, 因地制宜选择安全、合理、经济的围护形式是关键, 降水形式、布置及挖土流程的科学安排是围护结构实现功用的保障, 全面的监测以信息管理实行动态控制是确保基坑施工安全的重要手段, 该深基坑工程成功实施不仅为该工程结构施工抢出了时间, 也为同类型工程积累了一定经验。

1) 对于开挖面积大、挖深较深的基坑, 采取盆式开挖+岛式支撑的支护开挖形式, 从安全性、经济性都能取得较理想的效果, 同时优化了施工过程, 获得更大的施工空间, 大大提高施工的可操作性, 从而加快施工进度。2) 从监测数据分析, 基坑开挖后, 由于基坑的土压力变化影响, 东侧部分围护顶监测点水平位移与深层土体位移变形较大。在后续开挖施工过程中, 应减少基坑围护顶的荷载、加快施工进度、减少基坑暴露时间, 从施工措施上加强控制, 合理安排施工流程, 确保围护和管线及建筑物的安全。

摘要：针对康桥半岛假日酒店基坑的施工难点, 采取有针对性的挖土思路, 充分研究了不同结构形式的受力特点、整体刚度差异, 从而选取受力性能最好、整体刚度最大的结构作为支撑。

关键词：超大深基坑,盆式开挖,岛式支撑,变形,施工

参考文献

[1]林鸣, 徐伟.深基坑工程信息化施工技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2006.

[2]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1998.

[3]赵锡宏.高层建筑基坑围护工程实践与分析[M].上海:同济大学出版社, 1996.