城市深基坑(共12篇)
城市深基坑 篇1
1 深基坑支护工程设计原则及思路
为了保证深基坑开挖过程及地下室施工过程的安全性, 基坑施工前必须选用合理、可靠的基坑支护工程, 支护工程的设计原则是:在保证施工过程安全, 施工方案可行的条件下, 通过经济比选, 选择施工成本 (包括支护结构施工及拆除、防排水、监测等成本) 最低的方案。
基坑支护工程属于建筑工程施工中的临时结构物, 一直工作至地下室周边土方回填完成。为了使基坑支护工程在施工安全、施工可行性、施工周期和施工成本上均处于可控状态, 设计人员必须在认真分析工程地质水文条件和周边环境的前提下, 根据项目实际情况和不同支护结构的特点, 按照以下思路选择最合理的结构类型:
1) 当基坑开挖深度不大时, 应首先考虑放坡开挖或局部放坡开挖方案, 并配合以边坡防护措施, 如挂网喷混、插打锚杆等措施, 在地下水位较高地区, 可以采用井点降水等防排水措施, 减少地下水对放坡开挖的影响;2) 当放坡开挖无法满足规范要求或不具备放坡开挖条件时, 应采取支护结构, 此时可优先考虑是否能通过水泥搅拌桩等挡土墙形式对周边土体进行加固, 若加固不能满足规范要求, 则应考虑采用其他支护形式, 如拉锚式、悬臂式、內撑式、地下连续墙等。
2 工程案例分析
2.1 工程概况
笔者参与建设的某高层办公楼, 1~3#楼为24层, 4、5#楼为7层, 设有1~3层地下室, 基坑周处约520m, 基坑开挖深度6~16m。工程场区地面标高62.73~78.91m, 地层结构简单, 第四系由全新统人工填土组成, 基岩为晚期花岗岩、后期侵入煌斑岩、细粒花岗岩。勘察期间, 场区未见稳定分布的地下水。本工程地下车库距现有道路距离较近, 基坑开挖不具备放坡开挖的条件, 需要进行基坑支护。
2.2 基坑支护方案
考虑到本基坑周边环境条件复杂, 破坏后果严重, 确定本基坑侧壁安全等级为二级, 设计使用期限为12个月。根据基坑周边环境、工程地质条件及开挖深度, 本基坑划分为两个支护单元:1单元为基坑北侧、西侧北段、坑内错台北段等填土较厚部位, 采用人工挖孔灌注桩+冠梁+腰梁+预应力锚索支护方案, 预留工作面为垫层外60cm;2单元为基坑东侧、南侧、西侧、坑内错台南段, 采用锚杆喷射混凝土支护方案, 预留工作面为垫层外80cm。考虑到场区内地下水较少, 采用集水明排的方案控制地下水位, 坡顶设置截水台防止地表水渗入侧壁, 坡面按5m2一个的原则设置Φ50PVC泄水管、坡底设置排水沟和集水井明排。
2.3 施工技术要点
2.3.1 人工挖孔灌注桩施工技术要点
1) 准备工作就绪后进行首次开挖, 开挖深度不宜过大, 约为0.9~1.2m, 开挖到位后, 马上埋设锁口钢筋, 浇筑锁口砼及护壁砼;开挖过程中应每节复核孔桩的垂直度, 每节开挖完成后, 必须依据孔口轴线定位点吊线复核, 发现倾斜应及时修边, 使孔壁上下保持顺直;
2) 向下循环开挖作业, 将桩孔挖至设计深度时, 对桩径、桩底标高、桩位中心、垂直度进行全面检查, 并清除虚土, 检查土质情况, 确保桩底应支承在设计规定的持力层上;
3) 钢筋笼下放时对准孔位, 直吊扶稳、缓慢下沉, 避免碰撞孔壁, 钢筋笼放到设计位置时, 立即固定, 遇有两段钢筋笼连接时, 应采用搭接焊, 双面焊接, 焊缝长度大于5d, 接头数按50%错开, 以确保钢筋位置正确, 保护层厚度符合要求;
4) 桩身混凝土宜采用商品混凝土, 坍落度100~140m m, 用溜槽加串桶向桩孔内浇筑混凝土, 混凝土的落差不得大于2m, 浇筑混凝土时应连续进行, 分层振捣密实, 分层高度一般为1.5~2m;
5) 桩顶冠梁施工前应先对桩头进行处理, 破除桩顶浮浆时应先用风镐破除, 再改用人工凿毛, 施工时应注意不得损坏顶部钢筋, 人工凿毛至冠梁底面设计标高时, 应对桩顶钢筋进行校正, 并将桩顶清洗干净, 最后进行冠梁钢筋、模板、混凝土工程施工。
2.3.2 锚杆喷射混凝土施工技术要点
1) 土石方工程应分层分段开挖, 与支护施工配合进行, 下层土石方开挖应在上层支护面层及锚杆锚固体强度达到设计强度的70%后进行;开挖临近设计坡面时应采用人工修坡, 减少扰动, 边坡整修到位后立即初喷, 尽快钻孔、插入锚杆、注浆、挂网、最后复喷混凝土至设计厚度;
2) 钻孔必须满足设计图纸的孔径、孔深和倾斜度要求, 钻孔过程中应密切注意观察锚固段的岩性和厚度, 遇到风化严重或软弱夹层时, 可采用套管跟进的方式, 避免塌孔或卡钻, 若填土中成孔困难, 可等强代换为自进式锚杆;
3) 施工时先注浆后插杆, 注浆管必须先插到孔底, 然后退后5~10cm开始注浆, 注浆管随水泥浆的注入缓慢匀速拔出;锚杆插入后, 若孔口无浆溢出, 应及时补注, 杆体钢筋保护层厚度不小于15m m, 锚杆安装后不得随意敲击;
4) 锚杆施工前进行现场拉拔试验, 验证孔壁和砂浆的极限强度是否达到设计值;锚杆自由端从腰梁底部开始计算, 未包含穿越腰梁的长度, 下料时应注意为自由段、锚固段及外露长度之和, 外露长度应满足腰梁及张拉作业要求;锚杆张拉应在锚固体与腰梁混凝土强度均达到设计强度的70%后方可进行, 锚杆应进行预张拉和超张拉, 并按设计预应力锁定值锁定;
5) 喷射混凝土时应保证最小厚度不小于设计厚度的90%, 平均厚度必须到达设计厚度, 外侧钢筋网保护层不小于3cm, 混凝土必须填满钢筋与岩面的空隙, 并与钢筋粘结良好;开始喷射时应适当减小喷射距离, 使混凝土挤入钢筋网背后, 喷射表层时, 适当拉大喷射距离至0.6~1.2m, 使得表面平整。
2.4 基坑监测工程
为了保证基坑支护工程随时处于可控状态, 及时准确反映支护工程的变形情况和变形趋势, 建设单位委托了具备相应资质的第三方单位对本工程坡顶水平位移、沉降位移、预应力锚杆轴力、支护结构倾斜、北侧及东侧地下管线沉降变形进行了监测。该工程于2013年12月16日进行首次观测, 截止土方回填前共观测42次, 各监测项目的数据 (最大值) 均为超过设计规定的报警值, 该基坑支护工程在开挖及地下室施工工程中未出现质量安全事故。
3 结语
深基坑支护工程在高层建筑施工中占有重要的地位, 项目管理人员应该在设计和施工过程中予以重视, 避免出现质量或安全事故。
摘要:本文从深基坑支护工程的设计原则和思路入手, 结合具体工程实例分析了排桩支护工程和锚杆喷射混凝土支护工程在施工过程中应注意的技术要点。
关键词:高层建筑,深基坑支护,技术
参考文献
[1]彭典华.浅谈深基坑工程的支护技术[J].山西建筑, 2009.
[2]胡楚旺.深基坑支护工程技术的浅析[J].陕西建筑, 2010.
城市深基坑 篇2
1、前言
预应力锚杆在土层中斜向成孔,依靠锚固体与土体之间的摩擦力、拉杆与锚固体的握裹力以及锚杆强度的共同作用来承受部分作用于支护结构上的荷载。预应力锚杆改变了基坑的受力状态,减小了基坑坑壁位移,维护了结构物的稳定。
预应力锚杆和钻孔灌注桩组合基坑支护方法一方面通过钻孔灌注桩来承担支护结构上的荷载,另一方面通过预应力锚杆将拉力传递到稳定的土体,即锚杆穿过滑动面或不稳定区深入土体深层,利用对锚杆施加张拉应力,使锚固体不发生位移趋势。
2、工法特点
2.1进行锚杆施工作业的空间不大,适用于各种地形和场地。
2.2由锚杆代替内支撑,可降低造价,改善施工条件。
2.3锚杆拉力可通过抗拔试验确定,因此可保证足够的安全度。
2.4通过对锚杆施加预拉力来控制支护结构的侧向位移。
3、适用范围
本工法适用于深基坑支护工程,特别适用于邻近有建筑物或地下管线而不允许有较大变形的基坑支护工程。
4、工艺原理
4.1钻孔灌注桩和预应力锚杆通过围梁形成二元挡土围护结构,该支护体系通过整体刚度来控制基坑变形。一方面通过钻孔灌注桩进行挡土,另一方面,通过预应力锚杆将支护结构承受的力传递给稳定地层,对锚杆施加张拉应力,有利于锚固体与土体之间的摩擦力、拉杆与锚固体的握裹力以及锚杆强度的共同作用,使锚固体系保持稳定。
4.2预应力锚杆由锚头、自由段和锚固段组成,是一种将拉力传至稳定土层的结构体系,锚头是用于锁定锚杆拉力的部件,由锚具、托板、螺帽等组成;自由段是将锚头拉力传至锚固段的中间区段,由钢绞束、注浆体和防腐构造组成;锚固段将作用在锚头的拉力传递给稳定地层。
5、施工工艺
5.1工艺流程。钻孔灌注桩施工→锚孔定位→钻孔→插锚杆→第一次注浆→第二次注浆→围梁施工→张拉封锚→施工监测。
5.2钻孔灌注桩施工。
5.2.1施工工艺流程采用如下:钻孔灌注桩桩机就位→成孔→第一次清孔→钢筋笼吊装→安装混凝土导管→第二次清孔→安装漏斗、隔水栓→灌注水下混凝土→拆除导管、漏斗。
5.2.2导管埋入混凝土面的深度为2~4m,在灌注过程中,导管应勤提勤拆。每隔15min将导管上下活动几次。在混凝土灌注过程中,要始终控制好导管内混凝土表面至泥浆面的高度,以灌注时孔内混凝土均匀缓慢上升、泥浆无剧烈翻滚为佳。
5.2.3在灌注混凝土的施工中,确保混凝土浇筑的连续性。每盘混凝土时间间隔应不大于0.5h,若有一定的`时间间隔,每隔10min在小范围内上下活动导管2~3次,延长混凝土的初凝时间。
5.3锚孔定位。锚杆钻机就位时应准确,底座应垫平,钻杆的倾斜角度应用罗盘校核,角度偏差不大于2,高差不超过30mm。成孔施工前应在场地中挖好排水沟,以避免因泥浆随意排放而影响施工。
5.4钻孔。
5.4.1施钻时钻头要对准锚杆孔孔位标识下钻,最大孔位偏差不得大于100mm,初始时应用小功率缓慢钻进,钻进约500mm后,校正钻孔方向,全功率钻进。为了准确控制钻孔的角度,在施钻时要由当班技术员用地质罗盘控制钻杆方向,使钻孔角度偏差控制在2以内。钻孔深度通过在钻杆上所作标记控制,要求钻孔深度不小于杆体有效长度,并不大于设计孔深200mm。
5.4.2锚杆钻机钻进过程中,泥浆性能根据地质情况进行调整。当钻到粘土层时,泥浆比重采用1.05×103Kg/m3~1.1×103Kg/m3;当钻到砂层时,泥浆比重采用1.2×103Kg/m3~1.3×103Kg/m3。
5.4.3钻机钻进速度为0.3~0.5m/min,退出速度为0.5~0.6m/min。
5.5清孔。采用往复式压浆泵进行大泵量清孔3~5min,把孔内沉渣和孔壁泥皮冲洗干净,孔底沉渣小于等于300mm。
5.6锚杆加工制作。
5.6.1锚杆自由段采用涂防锈油并外包二层塑料薄膜的处理方法,保证钢绞束与注入的水泥净浆体隔离,在拉力的作用下,锚杆自由段进行充分的弹性拉伸,将预应力有效传递到锚固段。
5.6.2在锚杆制作中,锚杆锚固段设置定位架,定位架间距为2m,外径小于钻孔直径10mm。
5.7插锚杆。
5.7.1插锚杆工人必须熟悉各个孔的孔向,以便杆体能够一次性顺利插入。插杆要缓慢、匀速,切忌扰动杆体,造成浆液下掉和注浆不密实,采用棉纱将孔口临时封口。
5.7.2安插锚杆前先将托板、螺帽戴上,防止插杆过程中浆液污染杆体丝口,避免丝门损坏而使螺帽不能顺利安装,当丝口被污染要及时清理。
5.8注浆。
5.8.1注浆管是随着钢绞线一起埋在孔内的,并每间隔0.5m钻一对注浆孔,用胶布将小孔包扎好,以防止浆液堵塞该注浆管。
5.8.2第一次注浆分锚固段注浆、自由段注浆。锚固段注浆是顺着钻杆注浆,水泥浆液通过钻杆送到锚孔底部。注浆压力从开始的0.5MPa逐渐加大至2.0MPa;水泥浆液从钻头底部顺着已扰动的地层充填和包裹锚固段的锚杆。当水泥浆灌注到锚杆自由段附近时,停止注浆,并开动钻机卸掉上部的钻杆。接着开始自由段注浆,注浆压力约为0.5MPa,随着灌注的水泥浆液的上升,慢慢拔出一次注浆管和起拔孔内套管。
5.8.3第二次注浆与第一次注浆的间隔时间在8~12h为宜。第二次注浆的压力从2.5MPa注浆升高,直到注不进浆液为止。注浆过程采用稳定的低~中等灌浆速率,在灌浆全过程中逐渐提高压力,使浆液向土体逐渐扩散。
5.9围梁制作。围梁紧贴竖向钻孔灌注桩,围梁基槽宽度应较围梁宽大100mm左右,以留下足够的立模空间,待模板拆除后再进行回填。基槽内铺设20mm厚砂浆作为找平层,若遇局部架空则采用M7.5浆砌片石嵌补,然后在其上进行围梁钢筋绑扎。
5.10张拉锁定。
5.10.1锚杆养护8d~10d后,当锚固体强度大于15MPa,并不小于预定强度的75%,方可进行预张拉。
5.10.2张拉程序采取如下:先取10%预定轴向力进行预张拉,使各部位紧密接触。张拉时按预定荷载的10%逐级加荷,每级荷载的观测时间在5min以上,并待变形稳定后方可进行下一级荷载的张拉,达到预定荷载并稳定10min后,卸荷至80%预定值锁定。
5.10.3张拉锁定系统事先经过标定,并将油压表的读数换算成张拉压力进行控制。在锁定过程中,采用锚杆预定承载力进行校核,即锚杆按预定承载力100%张拉持载5min后按预定承载力的70%锁定。
5.11施工监测。
5.11.1施工监测包括:
(1)锚杆的轴力监测,根据锚杆应力监测情况,在锚杆应力损失过大时对锚杆进行二次张拉;
(2)支护位移的量测;
(3)地表开裂状态的观察;
(4)附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察;
(5)基坑渗水、漏水和基坑内外的地下水位变化。
5.11.2在土方开挖期间对于基坑边坡土体顶部水平位移和支护结构侧移必须每日观测不少于一次。当基坑开挖深度增大或发现变形发展较大时,必须加大监测频率;当变形急剧发展或出现破坏预兆时,必须对变形情况加密监测。
6、主要材料及施工机具
6.1主要材料。锚杆浆液水灰比采用0.4~0.45,水泥浆液的配比是水泥∶水∶早强剂∶膨胀剂=1∶(0.45~0.5)∶(0.007~0.01)∶0.07。
6.2主要施工机具。主要施工机具如表1所示。
6.3劳动力组织
7、质量控制
7.1锚杆钻机施工前必须用枕木垫稳,前后设支撑,操作位置铺设机台板,准备就绪后才能开钻。
7.2制作锚杆的钢绞线、锚具、注浆管以及支架都应符合设计要求,具有出厂合格证和试验报告,并按要求现场取样进行复试。
7.3锚杆孔位水平偏差不大于20mm,垂直方向误差小于10mm,钻进过程中,每5m测量一次成孔角度,钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆的3%。
表1主要施工机具序号机具名称单位数量1钻孔灌注桩钻机台12锚杆钻机台23注浆泵台34排污泵台15搅拌机台26锚杆张拉机台27往复式压浆泵台18反铲挖土机台19自卸式运土车台110交流电焊机套1表2主要劳动力计划表序号工种名称人数工作内容1项目经理1对施工整个过程进行全面管理2技术负责人1施工技术指导3质量员1质量管理工作4安全员1安全管理工作5钻工4操作钻机、钻孔、移位、维修6泵工2操作压浆泵7测量工2基坑监测8机修工1设备维修保养9电工1设备和照明用电10挖机操作工1挖土11普工6搬运材料、运输等
7.4锚杆入孔前应保证平直,并消除其表面的油渍、铁锈或其他污物,以保证锚杆与浆液的粘结力。
7.5锚杆注浆施工时注浆管要距孔底保持50~100mm距离。在注浆过程中,边灌边提注浆管,保证注浆管管头插入浆液液面下500~800mm,严禁将导管拔出浆液面,以免出现断杆事故。
7.6注浆浆液搅拌均匀,随搅随用,浆液保证在初凝前用完,并严防石块和杂物等混入。若注浆出现间歇,必须采取措施。实际注浆量不得少于锚杆的理论计算量,即注浆充盈系数不得小于1.0.注浆体终凝前严禁扰动锚杆。
8.安全措施
认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针。在施工过程中施工人员要严格执行岗位责任制条例和安全操作规程,明确各级人员安全职责,抓好安全生产。
8.1基坑周边不得堆放生产物资和施工材料加工场以及通行重型车辆,因场地原因必须设置堆场、加工场或通行车辆时必须对该部位的围护结构采取可靠的加固措施。
8.2基坑周边及支撑上设置的安全通道必须设高1m的围栏,围栏用48的钢管双道横管,用醒目的颜色油漆,围栏侧边用
竹笆遮挡。
8.3要在指定电箱上接现场用电,振捣设备有专用开关箱,并接漏电保护器,接线不得任意接长。电缆线必须架空,严禁落地。
8.4当基坑周围建筑物发生严重开裂、倾斜时,应立即组织人员紧急疏散,并立即进行支撑加固或拆除。
8.5采取措施防止碰撞支护结构或扰动基底原状土,发生异常情况时,应马上停止挖土,并立即查清原因和采取措施。
8.6压浆泵使用过程中,如出现压力骤然上升或下降时,应立即停机检查,排除故障后方可使用;停机检查时,应安全降压后,方可打开管路。输送软管必须连接牢固和密封,不得发生断裂或泄漏现象。
8.7电缆线路应采用“三相五线”接线方式,各种电气设备应处于完好状态,机械设备的运转部位应有安全防护装置,电气设备应可靠接地、接零,并由执证人员安全操作。电缆电线应架空设置。
9、环保措施
9.1现场设置的泥浆池、排水沟、集水坑架设围护栏杆,同时防止泥浆外溢乱流污染环境。
9.2钻孔灌注桩施工废泥浆及时外运,排水沟保持畅通,集水坑积水随时外排,生活垃圾废水、废渣专人及时清理。
9.3对施工场地道路进行硬化,土方运输中散落在场地的渣土专人清扫干净,晴天有专人对施工通行道路进行清扫洒水,防止尘土飞扬,污染周围环境。
10、效益分析
深基坑施工项目监理分析 篇3
关键词:深基坑;施工项目;监理措施
在城市化进程的推广下,城市建筑的密度越来越大,各类高层建筑相继出现,基坑开挖深度越来越大,开挖环境比之以往更加的复杂,施工人员与设计人员常常会遇到各类挑战,影响基坑工程施工成功率,特别是各个一线城市中,开挖事故严重的影响着社会经济的稳定性发展。深基坑支护工程在近年来得到了迅速的发展,为了选择技术上、经济上都科学的支护种类,必须要考虑到工程地质条件、施工现场环境以及工程施工要求。
基坑支护工程并非建筑产品,而是建筑工程中一个必不可少的环节,没有这个工程,是无法满足地下建筑物施工安全的,更加无法满足基坑周围建筑物的施工安全,一旦基坑发生问题,将会对周围居民造成非常严重的影响。一般情况下,支护方法有水泥土桩墙支护、低下连续墙、锚杆土钉墙支护、排桩墙支护等等。
1 深基坑施工项目监理工作的重要性
深基坑施工项目非常的重要,为了保障施工质量,必须要做好监理工作,要提升监理工作的成效,必须要明确监理工作的具体要求,基坑工程与其他的施工项目是存在差异的,监理工作也必须要与这一特点相一致,如果监理人员不明确基坑施工特点,不仅无法提升监理效果,甚至还会起到反作用,实践显示,基坑工程有着整体性以及个性强的特征,不仅与施工环境和自然条件有着密切的关系,也不能完全照搬以往的经验。项目负责人员不仅要具备全面的建筑结构知识、岩土工程知识、施工经验,还需要有扎实的现场监测和试验能力,能够掌握市场信息变化情况,严格遵循相关的标准来监督施工。
2 基坑开挖施工监理控制内容分析
2.1 核对好设计文件
在施工前,需要深入核查支撑体系、监测点位于临时立柱的摆放情况,是否与实际相符,分析具体的施工技术措施、施工方案、施工场地布置情况以及内外排水情况,看弃方处理是否与相关的要求相符,同时,还要对控制点进行审核与抽检,检查测量水准点与基准点。一般情况下,检查环节可以根据图1所示进行:
图1 检查环节示意图
2.2 检查准备情况
在日常工作中,需要检查机械设备、人员资质、运输合同、电力合同、临时工程、场地布置、施工方案、进度计划等,制定出完善的安排计划。此外,还要审查承包人是否制定出了完善的质量自检体系、规章制度、试验检测体系等等,看承包人采购的块片石、砂石、水泥、钢材、外掺剂的采购质量,检查施工水准点与基准点复测结果,确认桩间喷射砼配合比,将工程施工质量监控检查制度落实到实处。
2.3 做好施工控制工作
基坑開挖施工监理工作的重点是方案审批、施工放样、材料检查、质量检验、现场监督,虽然深基坑开挖工艺并不复杂,但是对于周边环境却有着极高的要求,如果不对施工过程进行合理的组织,一旦发生事故,将会造成严重的后果。
2.4 提升施工监理的成效
2.4.1 基坑土方开挖监理措施
所有机械必须要进行严格的验收,看设备是否能够满足需求,施工人员是否持证上岗,钢支撑有没有配备到位,钢支撑型号、规格是否可以满足设计要求,各项防护措施有没有落实到实处,排水设施的设置是不是科学,基坑土方开挖工作是否按照审批方案实施,有无遵循开挖原则等等,只有将各项措施都落实到实处,才能够保障开挖效果。此外,还要查看轴力施加是否与设计要求一致,有没有安装好轴力监测器,是否设置了安全保护措施,只有这些工作都到位,才能够开展工作。
2.4.2 做好喷射混凝土施工监理工作
对于喷射混凝土的各项原材料,需要进行系统全面的审批,查看水泥品种标号和出厂日期、石子级配、水泥,砂石和外掺挤的存放环境,看喷射混凝土有没有良好的附着性、耐久性与施工性。如果喷射混凝土材料品种改变、批次不同,必须要对配合比设计进行重新审批,在作业过程中与喷射作业前,需要详细检查沙石含水率、水泥品种和标号,在必要情况下,可以开展试喷,同时,还要查看喷射混凝土的强度和平整度,如果喷射混凝土存在脱落、开裂的问题,需要进行详细的分析,并采取针对性的解决措施。
2.5 加强施工材料的监理工作
2.5.1 水泥
对于施工用到的水泥,必须要使用符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》的相关规定,在水泥进场前,监理人员需要开展严格的检验工作。
2.5.2 外掺剂
外掺挤必须要有产假证明,同时,用量也应该与规定要求相符,经试验确认使用效果。
2.5.3 细集料
细集料由硬质岩石、天然砂压碎组成,耐久度高、颗粒洁净、质地坚硬,在入场前,要查看是否与厂家证明,确认无误后方可使用。
2.5.4 拌合水
深基坑施工项目对于拌合水的要求是极高的,水中不能出现影响水泥硬化和凝结的游离酸、杂质、糖类、油脂,禁止使用PH值小于4的污水以及硫酸盐占比超过0.27%的硬质水,一般情况下,只要拌合水能够满足以上的要求,即可使用。
3 结语
总而言之,深基坑工程施工涉及的内容是多种多样的,包括锚杆、监测工程、降水工程、土方工程、土钉墙工程等等,为了保障深基坑工程的施工质量,必须要进行全面的监理,做好组织工作,对施工队伍的施工情况进行全程监督,控制好开挖深度。深基坑支护施工是个临时工程,安全储备相对较小,风险性较大。而且深基坑工程技术复杂,涉及范围广,施工中可能会遇到各种意外情况,因此必须要有应急处理措施和充足的抢险预备材料,在施工过程中,现场成立一个监控小组和一个抢险小组,24小时有人值班巡视,并做好作业人员、机具和器材等方面的应急准备,一旦有险情发生能够立即处理排除。
参考文献:
[1]陈晨,李晓元,刘博. 浅谈岩土工程勘察中存在的问题及解决措施[J]. 科协论坛(下半月). 2010(11)
[2]魏建军,胡缨,朱中华,章梦骁. 沪杭客专海宁西站深基坑施工处理技术探讨[J]. 科技传播. 2011(15)
城市复杂环境下深基坑开挖技术 篇4
随着经济发展, 城市用地愈发紧张, 而超高层建筑作为一个城市经济社会发展成就的重要标志, 往往建造在城市繁华地带。但超高层建筑深基坑周围往往密布着各种地下管线、各类建筑物、交通干道等, 具有施工场地紧张、工期紧、施工条件复杂、周边设施环境保护要求高等特点, 如何进行城市复杂环境下深基坑支护和开挖是超高层建筑施工迫切需要解决的问题。下面笔者结合广西九洲国际工程基坑开挖技术进行探讨, 供大家参考。
2 工程概况
广西九洲国际工程位于南宁市东盟国际商务区, 由裙楼及中心塔楼组成, 建筑高度317.6m, 建筑总面积214729.8m2, 地上71层, 地下6层;基坑开挖深度27.0m, 开挖面积1.01万m2, 总土方开挖量约20万m3。基坑采用钢筋混凝土排桩+钢筋混凝土环撑+预应力锚索组合的支护形式, 在无放坡条件且紧邻交通干道和已有建筑的情况下, 为地下工程施工提供合适、干燥、安全的施工空间。
2.1 场地周围环境条件
该工程位于南宁市东盟国际商务区, 场地东侧紧邻市政道路——中新路, 西、南、北三面为华润开发项目, 华润项目地下室距基坑开挖边线5.0m, 距基坑开挖边线16.80m为在建45层高层住宅楼, 周边环境高楼林立, 场地十分狭小。 (见图1)
2.2 施工难点
(1) 地下室边线距用地红线仅3.0m, 不仅无法放坡开挖, 且在地下室施工阶段场内无法形成环形交通路线, 施工组织难度大。
(2) 基坑东侧圆弧部分紧贴中新路, 基坑边形控制要求高, 且交通荷载会对基坑的变形产生影响。
(3) 基坑最深达27.0m, 支护结构施工与土方开挖之间的施工协调以及土方开挖顺序、基坑出土坡道设置是施工重点。
(4) 基坑四周环境条件各异, 需经严格核算, 采用多种支护方式。
(5) 毗邻东盟驻南宁领事馆, 对现场文明施工及环境保护提出较高要求。
2.3 地质条件
根据场地的勘察资料, 拟建场地为第三系邕宁群上组内陆湖相沉积的半成岩软质岩类, 主要由砂岩、泥岩等组成。场地岩土层在钻探深度范围内, 上覆第四系人工堆积层 (Q4ml) 素填土 (1) 层、下伏第三系邕宁群上组 (EY2) 湖相沉积层泥岩 (2) 层、泥质粉砂岩 (3) 层、砂岩 (4) 层。依据其工程地质特征, 自上而下描述如下:
(1) 素填土 (1) 层 (Q4ml) , 层厚为0.50m~4.80m。
(2) 泥岩 (2) 层 (EY2) , 该层根据风化程度不同分为3个亚层:一是全风化泥岩 (2) -1层, 层厚为1.00~13.60m;二是强风化泥岩 (2) -2层, 层厚为1.50m~14.50m;三是中风化泥岩 (2) -3层, 层厚为1.20m~16.00m。
(3) 泥质粉砂岩 (3) 层 (EY2) , 层厚为0.20m~27.40m。
(4) 砂岩 (4) 层 (EY2) , 该层根据风化程度不同分为两个亚层:一是强风化砂岩 (4) -1层, 层厚为0.50m~17.20m;二是中风化砂岩 (4) -2层, 层厚为0.30m~30.60m。各岩土层主要物理力学性质指标值见表1。
3 现场平面布置
施工场地南、北、西侧为华润项目, 正处于基础施工阶段, 由于华润项目基坑开挖采取放坡措施, 不仅占用环绕该项目的规划道路, 还侵入项目红线范围内, 致使项目土方工程阶段无法甩出土坡道。根据现场情况, 在东侧向市政部门申请占用中新路人行道及半幅车行道, 作为项目现场办公及必要的生产用房和材料周转堆放区域。占用中新路后, 该路只能作为单行道, 项目安排专人对人流、车流进行疏导。AB段一侧为华润项目临设区域, 将出土坡道布置在AB段中点区域, 坡道荷载实际达到20k Pa, 支护设计时对该部位进行加强。由于开挖的基坑深度大于华润项目, 雨季大量降水会从华润项目场地流入基坑内, 场地内排水负担加大。因此, 及时将坡顶全部硬化, 并设置排水沟和集水井, 安排专人定时抽水。
4 支护方案设计
4.1 整体方案设计
根据该工程场地周边条件, 并结合超高层建筑施工以塔楼为施工主线的特点, 经反复论证, 采用钢筋混凝土排桩+钢筋混凝土环撑+预应力锚索组合的支护形式, 在工程的经济性、安全性和工期等方面均达到良好效果。
基坑周边的围护结构采用钢筋混凝土排桩, 嵌入基底6.0m。由于华润项目已展开大面积施工, 对基坑周边土体荷载持续增大, 在此部位采用咬合式排桩, 先施工素混凝土桩, 然后施工钢筋混凝土排桩, 形成可起到止水作用的咬合式排桩, 起到对坑壁土体预加固的作用, 有利于坑壁的稳定和控制基坑变形。
内支撑采用钢筋混凝土支撑, 具有刚度大、整体性好的特点, 而且可采取灵活的平面布置形式适应基坑工程的各项要求, 也能有效减少锚杆的用量, 减轻基坑工程对周边环境的影响。结合超高层施工总体部署的特点, 该工程采用圆环支撑形式, 这种以水平受压为主的圆环内支撑结构体系, 能够充分发挥混凝土材料的受压特性, 具有足够的刚度和变形小的特点, 而且可以加快土方挖运的速度;采用圆环内支撑结构, 在基坑平面形成的无支撑面积达到70%左右, 为挖运土的机械化施工提供了良好的多点作业条件。根据水平支撑内力分析, 在支撑构件跨度较大位置设置32根钢立柱, 保证水平支撑的纵向稳定, 加强支撑体系的空间刚度和承受水平支撑传来的竖向荷载。
4.2 基坑北侧 (a B段)
基坑北侧西半段华润项目地下室已施工完毕, 坡顶荷载较大, 东半段为华润项目临设区域, 坡顶荷载在设计允许范围内。西半段采用咬合式排桩+两道混凝土内支撑联合支护, 先施工φ800mm的C15素混凝土桩, 两素混凝土桩咬合宽度不小于300mm, 嵌入基底2.0m;再施工φ1000mm的C40钢筋混凝土支护桩, 间距2000mm, 桩身纵筋10φ32mm, 中间部位纵筋加密为20φ32mm, 箍筋φ10@150mm, 与素混凝土咬合宽度不小于150mm, 嵌入基底6.0m;混凝土内支撑的混凝土强度等级为C30, 围囹截面尺寸1000mm×1000mm, 内支撑主要截面尺寸800mm×800mm, 纵筋14φ28mm。 (见图2)
4.3 基坑东北角 (Bc段)
基坑东北角北段布置有出土坡道, 渣土车出入产生较大荷载, 东段紧邻中新路, 交通荷载会对基坑产生影响, 所以在东北角增设一层角撑进行加强。采用混凝土排桩+三道混凝土内支撑联合支护, φ1000mm的C40钢筋混凝土支护桩, 间距1500mm, 桩身纵筋11φ32mm, 中间部位纵筋加密为22φ32mm, 箍筋φ10@150mm, 嵌入基底6.0m;角撑及混凝土内支撑的混凝土强度等级为C30, 围囹截面尺寸1000mm×1000mm, 内支撑主要截面尺寸800mm×800mm, 纵筋20φ28mm。 (见图3)
4.4 基坑东侧 (ce段)
基坑东侧为现场临设集中布置区域, 坡顶荷载较大, 且紧邻中新路, 同时受交通荷载影响, 其中CD段护壁桩悬臂长度达14.3m, 桩身长细比过大, 增设三道预应力锚杆进行加强。采用混凝土排桩+三道预应力锚杆+二道混凝土内支撑联合支护, 先施工C40的φ1000mm钢筋混凝土支护桩, 间距1500mm, 桩身纵筋11φ32mm, 中间部位纵筋加密为23φ32mm, 箍筋φ10@150mm, 嵌入基底6.0m;锚杆竖向间距为4.8m、4.5m, 水平间距3.0m, 杆体为3φ15.24钢绞线, 设计拉力410k N, 张拉锁定力300k N, 倾角15°;混凝土内支撑同AB段。DE段护壁桩悬臂长度7.2m, 增设一道预应力锚杆进行加强, 支护桩和混凝土内支撑设置同AB段。 (见图4)
4.5 基坑东南角 (eg段)
基坑东南角东段为配电房及地泵布置区, 西南段为华润项目地下室和一栋在建的45层住宅楼, 坡顶荷载较大, 在东南角增设一层角撑进行加强, 并减小排桩间距, 采用咬合式排桩+三道混凝土内支撑联合支护。先施工φ800mm的C15素混凝土桩, 嵌入基底2.0m;再施工φ1000mm的C40钢筋混凝土支护桩, 间距1500mm, 桩身配筋同CE段, 与素混凝土咬合宽度不小于150mm, 嵌入基底6.0m;混凝土内支撑的混凝土强度等级为C30, 围囹截面尺寸1000mm×1000mm, 内支撑主要截面尺寸800mm×800mm, 纵筋24φ28mm。
4.6 基坑西侧 (ga段)
基坑西侧为华润项目地下室, 方案设计同EG段, 没有顶部第一道角撑。 (见图5)
5 土方开挖配合
该工程分别在-16.3m和-21.3m设置两道环形内支撑, 两内支撑之间、支撑与基地底之间的净高度只有5.0m及5.3m, 而根据地勘报告, 基底持力层主要为砂岩及中风化泥质砂岩, 硬度较大, 需要使用大型机械进行开挖。因此, 支护结构施工与土方开挖之间的施工协调以及土方开挖顺序、基坑出土坡道设置是此阶段的施工重点。
根据基坑支护方案, 土方开挖采取开挖→支护→再开挖→再支护的顺序进行施工。环形支撑范围内采用岛式开挖法, 根据现场的实际情况, 扩挖到靠边坡足够安全的距离时应按1∶1.5放坡, 待周边锚索及排桩达到设计要求强度后, 再继续统一扩挖至排桩边。3个三角形部位扩挖难度较大, 因垂直空间狭小和立柱桩的横向空间狭小, 给此层土方的开挖增加了很大的难度, 开挖时施工员和安全员必须时刻跟进, 并随时进行技术交底, 严禁挖掘机工作时碰撞挤推立柱桩、内支撑梁等。
第一道支撑与第二道支撑之间的土方开挖时, 为了加快进度, 在三角形内整体往下超挖1.5m, 从而使中型挖掘机、破碎机, 提高推进进度。 (见图6)
出土道路根据现场情况及时进行搬迁或清运, 道路长度按照载重汽车最大爬坡角度15o计算, 边坡按照1∶1放坡。待基底需清运土方全部清运完毕后, 改用加长臂挖掘机继续进行反向装车收尾。
6 基坑监测
该工程进行基坑支护体系、边坡、支护桩周边土体水平位移及沉降监测, 支护桩、支撑梁轴力监测, 锚索拉力监测, 周边建筑物和地下管线的沉降、变形监测。基坑开挖过程中, 通过监测及时掌握周边环境变化:房屋和道路的沉降、支护结构的变形, 并就其变化情况及时进行综合分析。根据分析结果, 施工单位能够掌握工程的安全性, 并针对施工实时工况采取改进措施, 以监测信息指导施工的速度、顺序等。
7 结语
(1) 在狭小的施工场地内施工, 要把现场规划布置作为重点, 在进场前期做好场地规划建设工作, 场地规划时综合考虑整个工程施工的全部阶段, 特别是交通组织、现场排水系统、材料设备堆场确定等, 必须做到整个施工全过程统一, 避免重复建设和破坏等情况的发生。
(2) 基坑工程能耗高、污染大, 施工时需大量建筑材料, 混凝土支撑拆除时会产生大量建筑垃圾, 在基坑工程的方案设计中, 可考虑采用支护结构与主体结构相结合的方案, 以减少工程开发对环境的破坏。
(3) 基底深坑处理, 电梯井和集水井等通常都比普遍基底开挖深度深, 应预先进行土体加固处理, 落深特别大时还需设置板式支护, 以保证基底深坑的侧壁稳定性。
(4) 后期结构施工过程中, 支撑钢格构柱防水封堵问题需特别注意, 可采用预灌混凝土或焊接钢板封堵等方法解决。
摘要:本文结合广西九洲国际工程深基坑开挖施工经验, 对城市复杂环境下深基坑支护和土方开挖施工进行介绍, 通过总体方案设计和基坑监测信息化施工, 确保基坑及周边环境安全稳定。
关键词:复杂环境,深基坑,内支撑,基坑监测,信息化
参考文献
[1]CECS 22—2005, 岩土锚杆 (索) 技术规程[S].
[2]JGJ 120—2012, 建筑基坑支护技术规程[S].
[3]GB 50497—2009, 建筑基坑工程监测技术规范[S].
深基坑边坡支护合同 篇5
甲方:
乙方:施工合同
工程施工合同
甲方:
乙方:
依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其他有关法律、行政法律、行政法规,遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则,双方就本建设工程施工事项经协商一致订立本协议。
一、工程概况
工程名称:
工程地点:
工程内容:
资金来源:
二、工程承包范围及工程内容
承包范围及内容:
1、①锚索成孔、注浆、张拉、锚杆制作、安装; ②腰梁制作安装;③桩间挂网喷、土钉;④冠梁安装浇筑;⑤打降水井、抽水、安装管线、明排水。⑥资料收集;辅助机械设备(大清包、包工不包料、包机械设备、包工期、包质量、包安全文明施工措施、包验收合格)。
三、施工工期
1、开工日期:本工程开工日期以甲方或监理下发的开工令为准。
2、竣工日期: 开工日期加上合同工期总日历水工期)。
3、合同工期总日历天数:开挖支护天,降水暂定
4、如因政府停电,遇人力不可抗拒的自然灾害等原因时,如因台风、暴雨造成停工,导致乙方出现停工、窝工24小时以上,经双方协商,工期方可顺延。
5、因其他意外情况的停工,双方应共同查明原因,分清责任,其损失由责任方负担,由于停工,窝工原因而造成损失时,属甲方责任的,工期顺延,窝工24小时起开始签证,按现场签证时间为准,窝工补偿100元/工日/人,机械窝工费按实际产生费用补偿(参考市场价);属乙方责任的,由乙方自行赶工,乙方原因造成工期拖延,每延迟一天处罚1000元。
四、承包方式
1、乙方包工不包料。
2、甲方应按照乙方提供的材料单进行购置材料。
五、质量标准
1、工程质量标准: 严格按照国家、地方颁布的现行最新的施工验收规范和有关的法规规定进行施工。
2、本工程原材料质量必须符合国家相关规范标准。
3、检验标准:本工程的施工标准及验收要严格按国家和省、市相关设计及施工验收标准、规范及规程执行,要求工程质量合格。
六、合同价款:
1、承包单价:锚索m,挂网喷元/m(工程量据实结算)。降水井元/米。
(本价格含辅材费、含各种工器具、设备的使用费、大型机械进出场
费,设备安拆费、设备临时基础费、人工费、税金以及合同工期内的赶工费、技术处理费、技术措施费(包括雨季、冬季及其他异常气候施工措施费等)、安全措施费、文明施工措施费、临时设施费及其他措施费、管理费和各种施工风险等相关的费用。)
3、工程量的确定:现场实际工程量为准。
七、付款方式及付款条件
付款方式:支护施工完成一半时支付已完工程量的50%,支护施工全部完成后经验收合格支付全部工程款的80%,地下室回填土完成后支付剩余20%工程款。
八、双方一般权利和义务
甲方责任:
1、甲方应委派人员驻工地负责工程质量进度进行监督签证。
2、按乙方施工要求搞好施工及进桩现场的“三通一平”,提供水源、电源到施工现场,保证施工场地人员、机器、材料进出畅通。
3、甲方负责以书面形式提供细线基点、±0.00标高;待乙方将轴线及桩位放好后,由甲方组织有关人员进行复核,如乙方所放轴线及桩位复核无误后作书面的确认。
4、甲方提供基坑支护图2份,工程地质勘查报告1份,组织有关部分进行图纸会审,乙方整理后各方盖章后,自存留底。
5、负责周边关系协调处理工作、环境安全保卫工作。
6、负责处理地下障碍,以及钻出的土方外运工作。
乙方责任:
1、乙方委派同志为现场代表及项目负责人。负责本工
程质量、进度、安全文明施工管理。
2、乙方必须严格按照设计图纸、方案、国家现场验收规范和质量评定标准、行业标准及甲方的要求进行施工,施工中因乙方责任造成的停工、返工、材料器材损失等费用均由乙方承担。施工中出现施工质量问题和安全事故均由乙方负责。若因乙方施工质量不合格造成基坑周边道路、房屋等公共设施出现开裂、不均匀沉降以及因施工导致地下各种公共设施和管线破损破坏等问题,均由乙方负责。
3、乙方须按照甲方的工期要求施工,组织各种机械进退场,开工前向甲方提供有关人员上岗证、企业资质、有关设备合格证及年审合格证等有关资料。
4、如实做好各种交工验收资料,及时向甲方或监理报送施工进度,认真做好自检工作,如发现问题应及时处理,采取有效的补救措施。
5、严格遵守并执行甲方及监理人员的现场管理及现场代表提出的各项意见及要求,及时组织机械及施工人员进场,做到安全、文明施工。
6、严格管控工程进度,不得拖延工期,按阶段及时向甲方提交工程进度证明资料及相关的工程资料。
7、乙方应注意施工安全,负责对工人进行安全教育,并为工人购买保险,现场应选派专职安全员负责现场安全文明施工,如发生工伤事故,均由乙方负责。
九、补充条款:
1、在施工中乙方严禁浪费混凝土,控制好设计标高。如发现乙方
无辜浪费混凝土甲方有权对乙方进行处罚。
2、钢筋损耗率按0.5%、混凝土充盈系数按1.08。
3、因图纸变更、地质报告不符等其它因素造成的工程进度较慢,产生的误工、窝工,经监理工程师及甲方工程师核实后,应办理施工签证。
十、争议
甲乙双方在履行合同时发生争议,可以和解或要求有关主管部门调解,当事人不愿和解,调解或和解调解不成的,可以向仲裁委员会申请仲裁或施工当地法院提起诉讼。
十一、合同生效:
合同签订后甲乙双方共同遵守,若单方违约承担一切法律责任,1、本合同自双方签字盖章后生效。
2、本合同未尽事宜,双方另行协商,签署补充合同。
3、本合同一式五份,甲方执三份,乙方执二份,各份具有同等法律效力。
深基坑工程施工浅析 篇6
关键词深基坑;建筑;施工;开挖
中图分类号TU473.2文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0076-01
随着社会经济的快速发展,各种深基坑工程的施工日益增多。由于基坑深度大,保护周围建筑(构)物环境要求高,稍有不慎易引发工程事故,造成重大经济损失和社会影响。所以,对深基坑工程一定要慎重施工,以确保工程安全和周围建筑(构)物的安全。
1地下水的控制
1)地下水是首先影响基坑工程施工的因素,因此需要根据地质勘查报告的数据对深基坑施工现场必要范围内进行降水处理。2)降低地下水是为了在基坑工程施工过程中,满足支护结构和挖土施工的要求,并且要求不會因地下水位的变化,对基坑周围的环境和设施带来危害。3)基坑工程降水后,要保证地下水的水位在基坑底面最低标高以下50cm。
2基坑挖土
1)在基坑土方开挖前要详细了解施工区域的地形和周围环境土层种类及其特性,要确定堆土场地或弃土处,要选择最合适的挖土机械和适量运输设备,项目部应提前确定挖土方案和施工组织设计,放坡开挖要验算边坡稳定,并对支护结构及周围环境进行监测和保护。2)对于土质较差且施工工期较长的基坑,对边坡宜采用高分子聚合材料覆盖或用钢丝网水泥喷浆等措施进行护坡。基坑顶部一定范围内不宜堆土或存放材料以及施工设备,遇有不可避免的附加荷载时,在进行边坡稳定预算时应计入附加荷载的影响。3)在地下水位较高的软土地区,应在降水达到要求后再进行土方开挖。宜采用分层开挖,分层挖土厚度一层不宜超过2.5米。进行挖土施工时要特别注意保护基坑内的工程桩,防止碰撞或因挖土过快、高差过大使工程桩受侧压力而倾斜。挖土机挖土时严禁碰撞支撑、立柱以及围护墙。4)如有地下水,放坡开挖应采取有效措施降低坑内水位并应排除地表水,严防地表水或坑内排除的水倒流回渗入基坑。5)当采用机械挖土。不能一次挖到位,坑底应保留200—300mm厚基土,用人工清理平整,防止扰动坑底土。待挖至设计标高后应清除浮土,经验槽合格后便可及时进行垫层施工。6)进行挖土施工时应尽量缩短无支撑的壁护墙的暴露时间,减少围护墙的变形。7)当同一基坑内各区域的开挖深度不同时,土方开挖宜先从浅基坑处开始,如条件允许可待浅基坑处底板混凝土浇注后再进行深处土方开挖,如果两个深浅不同的基坑同时挖土时,土方开挖宜先从较深基坑开始,待较深基坑底板浇筑后再开始开挖较浅基坑的土方。
3土钉墙支护
土钉墙施工采取分层分段交替穿插进行,土方开挖与基坑四周的喷锚施工应协调配合。在沿基坑6m宽范围内自上而下分层、并及时进行喷锚网支护施工。分段挖土,开挖深度满足土钉施工要求,与相应土钉层的距离不得小于0.3m。挖土的长度不宜太长,沿基坑水平方向不超过15m为一施工段,以保证边坡安全和稳定。
1)土钉设置。采用Φ48×2.5钢管,按设计长度下料后,锚入端用切割机做成锥形,并将钢管的缝隙焊死,防止锚进土层时泥土进入锚管;锚管注浆孔可采用电焊设置,注浆孔离锚管尾部的距离不得小于2.5m,注浆孔的直径为8mm,在注浆孔处用角钢焊上倒刺,焊接时必须满焊,防止钢管锚入时因振动而导致倒刺脱落。2)孔位定位。根据每层开挖的设计标高,在已开挖出的工作面的两个端头部分设置竹签,再用建筑线将两点连成一条直线,这样就可以确定该部分的土钉标高;根据围护设计要求,制作好三角架,施工过程中,每施工3m,可采用用三角架对土钉角度进行校对,确保土钉按设计要求角度打入。3)钢筋网片铺设。Φ6.5钢筋网片应与边壁的距离保持5cm。并且用钢丝绑扎固定,不的出现晃动,纵向筋插人土中300mm,与下一层钢筋搭接,铺设时每边绑扎的搭接长度为20cm;Φ12加强筋压在钢筋网片上。4)喷射混凝土。采用干喷法时,应分片自下而上进行。喷头与受喷面的距离宜控制在0.8—1.0m以内,射流应垂直指向喷射面,在土钉部位应从边壁开始喷射,防止出现空隙,保证混凝土喷射质量。5)注浆。按低压方法采用注浆泵进行注浆填孔,注浆的浆体搅拌均匀后应立即使用。在注浆开始前、中途停顿或作业完毕后,应用及时对管路用清水冲洗,防止管路堵塞。
4水泥搅拌桩施工
1)打试桩。打试桩是确保工程质量的重要环节。因此桩机试运转,桩机的定位,成桩直径、水泥浆配制质量、钻杆提升速度以及单桩的水泥用量必须得到预控。2)搅喷。当确认浆液已从喷浆口喷出后,放下钻杆向下搅拌、喷浆、钻进。当钻进到设计深度时,再均匀搅喷提升,重复搅拌、喷浆、提升,直至完成全部成装工艺。水泥搅拌桩施工完成后随即进行土钉施工,中心岛土方开挖须在水泥搅拌桩养护7天后进行。
5高压旋喷桩施工
高压旋喷桩施工时应注意以下几点:①钻机垂直度。钻机就位后,采用水准仪对钻机进行垂直度和水平度检测,确保钻杆轴线对准钻孔中心位置,喷射注浆管的倾斜度不得大于1%。②钻孔。钻孔定位要进行二次复核,保证桩位正确,即由测量员在钻机进场之前,根据桩基设计图纸确定桩位的准确位置;在钻机走机到位之后,由测量员对桩位进行二次复核,确保钻孔位置满足设计要求。③高压喷射注浆。在达到设计深度前一个小时,按设计配合比制备水泥浆液,当钻杆达到预定深度后,将高压泵送水改为送浆,为保证桩底有足够的水泥浆量,应先喷水泥浆30s后,在慢慢提升钻杆由下而上进行高压喷射注浆。④冲洗。施工完毕,将机具冲洗干净,管内机内不得残留水泥浆。
6其他注意事项
1)安全保护注意事项。进行土方开挖前应由总包方进行安全和质量交底,再全面开挖,基坑底与地面应有安全可靠的上下坡道、爬梯,以便施工人员在应急时候可以及时的疏散,基坑周边要设防护栏杆,高度不低于1.2m,且应有踢脚横杆,并漆上醒目颜色,保证安全和文明施工。所有的挖土人员均应戴好安全帽,由于现场施工机械多,配合的工种多,各类机械、各工种要严格遵守安全操作规程,注意相互间保持安全的距离,挖、卸土场出入口要设安全岗,配备专人指挥车辆。2)环境保护注意事项。要遵守工地有关环卫、市容、场容管理的有关规定,汽车驶出现场前要经过专门的人员对装土情况进行检查,要求关好车槽,拍实车槽内土方,以防途中撒土,影响市容。大门口设置洗车槽,并且用水枪冲洗车辆的轮胎,保持场外道路文明整洁。3)基坑施工期间的测量及监测。基坑施工测量包括基底标高、基坑平面位置、周边建筑(物)的沉降等的测设。还有基坑围护的监测,包括支撑轴力监测、坑边深层土体位移监测、桩墙顶及坑边地面的沉降监测,以及邻近的建筑与道路管线监测等。以监测的信息指导基坑挖土施工,当监测出基坑围护结构变形超过报警值时,应立即采取应急措施。
7结束语
深基坑工程具有综合性、复杂性、不确定性和风险性,是一项综合性很强的系统工程。因此在开挖施工前要充分了解和掌握现场的实际情况,对可能出现的问题早发现、早解决,避免或减少突发事件的出现,同时做好各种预案,保证工程安全顺利完成。
参考文献
[1]裴国琴.土建深基坑施工技术.2009.
[2]朱新勇,周石喜.软土基坑开挖与支护施工技术.2008.
城市深基坑 篇7
基坑边坡支护是为了提高基础设施的安全性,保证坑内工程的施工安全以及确保周围建筑物的基础稳定,主要涉及工程地质学、土力学、结构力学、基坑支护工程等学科。在基坑边坡支护方案中,根据支护体系的力学状态可分为内撑式、悬臂式和锚桩式支护方法;根据支护结构的机理可分为加固式和支挡式支护方法[1]。目前国内深基坑边坡支护的类型有桩排支护、地下连续墙、沉井支护、锚喷支护、水泥搅拌桩、高压喷射注浆加固、注浆加固和土钉墙等支护技术。基坑边坡支护有以下特点:风险大、区域性强、独特性明显、综合性强、环境效应明显、时空效应显著、信息化施工要求高。
1 基坑支护工程事故类型
在高层建筑深基坑建设中,常常因为地基的承载力不同而引起地面不均匀沉降,从而造成周围建筑物出现裂缝,危及建筑物的安全。引起地面不均匀沉降的因素主要有:基坑支护构筑物的变形、基坑回弹或隆起、由降水引起的土层空隙水压力的变化和抽水造成孔隙水压力下降等。
由于支护体系材料的质量问题或者材料型号与工程要求不符等,造成支护体系的破坏、基坑內撑系统的失稳、支护踢脚的变形失效等问题,使得整个支护体系出现了较大的安全隐患。
孔隙水压力增大,容易使含水层的水头冲破基坑底部,造成管涌破坏。孔隙水压力下降或地下水侵蚀导致基坑底部出现流土破坏,造成地面不均匀沉降,破坏了基坑支护体系。
2 支护方法与技术
深基坑边坡支护方法较多,常用以下几种支护方法:
2.1 土钉墙支护技术
土钉墙[3]是用于固定边坡和维护基础稳定的一种支护体系,是用各种型号的土钉置于原位土体并插入被加固的土体中,最后在坡面用混凝土浇筑的支护技术,用于固定土体,提高基础的稳定性。现阶段也常采用复合土钉墙技术,将土钉墙与深层搅拌桩、旋喷桩和钢管土钉及预应力锚杆结合起来,从而加强了土体的自身强度,对基础的稳定起到了重要的作用。
2.2 锚杆支护技术
锚杆支护[4]是边坡土体转移结构张力或保持开挖面稳定的形成的技术,由于螺栓和锚的使用,大大提高了边坡的力学性能,可以使工程边坡体连接在一起,使其更有效地在张力和剪切的各向异性,提高潜在滑移剪切强度,有效防止边坡位移。锚杆支护能使得边坡稳定,并且缩短了施工周期,有效地阻止了基坑边坡不稳定岩层的滑移,保障了基础设施的长期稳定。
2.3 桩锚支护技术
桩锚支护是指在一圈垂直开挖前沿基坑工程桩和桩土固定,防止边坡坍塌的支护技术。为了防止开挖桩倒塌,从水平方向拉锚桩锚,这也可以被看作是一个水平桩。桩锚支护具有以下特点:锚桩相结合,大大减少了桩径,避免开挖和支撑施工基底断裂的影响,进一步加强对边坡安全。
3 主要问题和解决方案
从施工前的勘查到工程的结束,都要对土层进行实时的监测,尤其是软土地区或是岩溶发育等具有不良性质的区域,选择合适的施工方案与处理不良地质现象的措施是至关重要的[5]。以软土地基为例,由于软土承载力低,易受干扰,加载后易发生不均匀变形,具有触变性和流变性。通常会采用机械压实法、高压旋喷法、压力灌浆法、排水固结法等比较有效的处理措施。
开挖基坑会导致地应力释放,使边坡支护体系受到巨大的承载力,边坡中的应力应变分析就变得尤为重要。在施工前应做好相应的地质勘查工作,分析土的力学性质,采样并计算出土的物理力学参数,及时处理不良土基并设计相应的支护方案,选择合适的支护结构和支护装置,严格控制土体的变形,使基坑保持长期的稳定。
4 结论与认识
通过分析研究国内外的施工案例,得出以下结论:
(1)粘性土颗粒较细,粘聚力较强,但含水量的不同其强度差异也较大。如果地下水位深,不需要使用防水措施;如果场地是开放的,可以选择边坡,桩锚,锚杆联合支护结构;如果场地比较狭小,可选择地下连续墙和锚杆的联合支护结构。
(2)软土强度低、压缩性高、渗透系数大、具有流变性。在软土地区深基坑开挖,应做好边坡支护的工作。当基坑周围场地开阔,可采用悬挂吊臂式、锚杆桩基式支护结构;如果空间狭小,则必须选择可以防止地表变形与下沉的支护方法,同时做好防水处理。
(3)硬质土基坑开挖较容易处理,需设置相应的排水设施,因为基础层具有很高的承载能力和较低的压缩特性,一般不会引起边坡隆起变形、砂涌及地面沉降的发生。
参考文献
[1]高谦,陈新万.岩土工程技术的应用与发展[M].北京:万国学术出版社,1996.
[2]石峰.深基坑边坡支护工程技术[J].建材与装饰,2008,(06).
[3]张金博,纪晓燕.复合土钉墙在某基坑支护中的应用研究[J].工程建设与设计,2011.
[4]黄武科.拉力分散型锚索在碎裂岩体边坡中的适用性研究文集[J].科技资讯,2008.
城市深基坑 篇8
1. 基坑介绍
工程拟建4栋25层楼房,不包括二层地下室,分为两个基坑,两基坑之间距离为94 m,基坑开挖面积共10200m2,开挖深度为11~14 m,约40m长采用放坡土钉挂网喷砼支护,其余采用支护桩。属A级复杂高层建筑,地下室基坑重要性等级为一级。
基坑周边有十几栋房屋,基坑边缘离房屋最近处距离分别为:离2层楼1.5m,离7层楼4m,离8层楼4m。基坑周边土体中有浅埋的水管、煤气管、电缆等。
2. 监测内容和监测对象的报警
监测的内容有沉降监测和位移监测,包括支护桩、土体、已有建筑物(包括地下设施)。
支护桩累计水平位移大于32mm,或连续3天位移速率大于5mm/天,进行基坑报警;建(构)筑物差异沉降报警,结合平面数据与建(构)筑物基础结构和建(构)筑物高度,同时注意观察建(构)筑物完好程度,参照有关数据标准报警;基坑周边土体的沉降及位移超过10mm、或连续3天超过2mm/天时进行报警,以免因土体的沉降及位移对煤气管道、水管、地下电缆等地下设施造成损坏。
3. 监测基准网与监测点
建立监测控制网的同时兼顾了施工放样的需要。
3.1 平面监测网
由于建筑区内周边房屋密集,通视困难,因此采用了导线布网。受场地限制,在不受基坑变形影响的安全范围内布设的控制点(基准点)看不见基坑,看得见基坑的控制点(工作点)不在安全范围。考虑到工作点容易变形或受到破坏,常需恢复或重新测定工作点,因此,在初次布设控制点时基准点与工作点全部按四等一次布网共15个点,边长23~249m,导线网总长2.039km。以1点坐标与1个方位角起算,平差计算后,最弱点点位中误差±2.5mm,测角中误差±1.7",边长相对中误差1/44000~1/200000。
3.2 高程监测网
按一等水准布设基准网点7个(其中2个结点,1个起始点),闭合水准线路总长1.3 km,精度评定为每公里水准测量偶然中误差±0.5mm,每公里水准测量全中误差±0.3mm。
3.3 监测点
在基坑周边土体、基坑周边建筑物、支护桩上,布设的监测点类型分别有沉降监测点、位移监测点、土体监测点、支护桩监测点。
4. 变形测量
4.1 平面变形测量
由于场地狭小,通视困难,其他观测方法不好采用,基坑支护桩监测点、土体监测点、房屋的监测点均按照极坐标法测量,观测时水平角按照四等导线观测要求,边长单向正倒镜共6次读数后取用平均值,加入红外仪的相关改正计算。
4.2 高程变形测量
沉降监测点按照二等水准要求测量,几次测量结果的每公里水准测量高差中误差均小于±1.3mm,平差计算后的各点高差中误差均在±0.2mm内。
5. 测量结果的检校
5.1 平面基准网
由于场地狭小,作为工作点使用的基准网点先后受到施工影响产生位移或被破坏。监测过程中,先后几次重新补点恢复。恢复时仍然以四等平面要求测量,起始数据采用基准网的点。几次恢复工作点后平差计算结果的最弱点点位中误差均小于±1.5mm,最大测角中误差±2.3",最大坐标闭合差均小于2mm,边长相对中误差1/48000~1/136000。
5.2 平面变形监测点
对以极坐标法测量的基坑支护桩监测点,仍按四等平面要求,将全站仪架在以极坐标法测定过的支护桩监测点上,后视测定过的支护桩监测点,测量基坑对面的支护桩监测点,检查基坑支护桩两监测点之间的直接距离。检查结果为检测点间平均距离为70m,直接量取的边长与在四等基准网点上测得的坐标反算边长比较,较差最大为1.6mm;直接测量监测点之间水平角与坐标反算水平角的最大夹角较差为7"。
5.3 高程基准网
以二等水准测量各高程监测点时,联测了3个一等高程基准网点,以2个点作起算,平差计算后,剩余的一个一等高程基准网点的平差数据,与已知的一等水准数据比较差0.1 mm。
6. 监测结果与作用
6.1 支护桩
当支护桩水平位移达到报警值时,减少了报警地段的监测间隔时间,设计施工上采取了硬化地面、减少地面渗水、加强地下水的排放、清除该地段上堆放的材料以减轻载荷、加设预应力锚杆等措施。加设预应力锚杆后,将水平位移的极限值控制在60mm内。采取了上述措施后,当基坑开挖到坑底时,支护桩水平位移累计值最大达到59mm后,不再继续位移而趋于稳定,基坑施工继续进行。
6.2 周边土体
随着基坑的逐步挖深,采取放坡土钉挂网喷砼支护方法的土体向基坑内发生缓慢位移。在基坑挖深到设计深度的2/5时,位移5mm。因该地段需建施工用房与堆放施工材料会增加该地段载荷,建施工用房前挖走了该地段高约2.5m的土方,减少了该地段的载荷。载荷减少后,该地段土体的位移趋于平稳,直到基坑施工结束,新发生的土体位移累计不到3mm。
6.3 周边地下设施
由于基坑周边地下设施覆盖在混凝土下,开挖工作量与开挖难度大,特别是地下电缆的开挖难度大,因而不容易对地下设施进行直接监测,而采取了对其地段的土体进行监测,通过该地方土体变化间接判定地下设施的沉降与位移状况,当其地段的土体沉降或位移达到报警值时,再进行有目标的开挖出地下设施后,对地下设施进行直接的沉降与位移监测。
实际监测结果为大多地段的土体位移未达报警值,少数地段的土体位移快达到报警临界值时趋于平稳,未进行地下设施的开挖工作,因而未在施工过程中因地下设施位移和沉降而增加其他的设计施工措施。到基坑施工结束,土体内埋设的地下水管、地下煤气管、地下电缆等地下设施均处于安全状态,所有地下设施运行正常。
6.4 建筑物的位移与沉降的关联
离基坑近的周边房屋是重点监测对象,监测结果表明,所有房屋沉降均在允许范围内,房屋外观正常。
以极坐标法对已有房屋的平面监测点进行了首次测定后,不需对所有的平面监测点再进行观测,而是根据沉降监测数据,对沉降量较大所在房屋的平面点进行再观测。对两基坑之间一栋7层楼监测的变形数据见下图。
当最大累计沉降为5.4 mm时,对该房屋所在的平面点B西和B东进行了再次观测,B东的坐标变形值为0,B西的坐标变形值X为6 mm、Y为-1 mm。该房屋为砖混结构,以东西方向不均匀沉降差计算的倾斜角α=arctan((5.4-0.5))/54000)=0°0′19″,由倾斜角α引起的房顶变形值应为δytan0°0′19″*28000=-2.5mm(Y方向);以南北方向不均匀沉降差计算的倾斜角α=arctan((5.4-3.7))/8300)=0°0′42″,由倾斜角α引起的房顶变形值应为δxx=tan0°0′42″*28000=5.7mm(X方向)。由此可见,当平面监测与沉降监测达到一定的精度时,由沉降监测点的沉降数据推算一定高度内房屋的倾斜角和平面位移,与直接观测的房屋平面位移结果有一定的吻合性,推算结果还与两沉降监测点之间的距离有一定的关系。当观测对象较高(如高耸的房屋与烟囱等),应考虑受日照、温度、风力影响发生的倾斜、扭曲等复合变形,单纯依靠由沉降监测点的沉降数据推算建筑物的倾斜角和平面位移,其推算结果与实际结果会有不同程度的差异。
7. 结果的相关探讨
由于变形观测的数据具有较强的相对性,始终采用同一仪器、固定测站和后视点、固定水准路线进行观测具有较好效果。本例始终使用GTS-601全站仪、WILD N3水准仪。
导线网布点具有较强的灵活性与适用性,在建筑物密集和通视困难的城建区常常难以避免导线边长不均匀、边长端点高差过大、图形不理想等情况,作为基准网时应将导线网增加适量的结点,增加图形强度,使以后采用同级恢复控制点时能得到较好的数据成果,不至于使监测点产生的前后数据误差掩盖位移值,能真实反映出监测点的实际变动值。
以布设合理的沉降监测点,且达到较高精度的沉降数据,推算一定高度内建筑物的倾斜角和平面位移,其结果有一定的吻合性。可结合沉降数据对房屋进行有具体目标及重点位置的位移监测,确定建筑物的倾斜与位移值。当观测对象发生倾斜、扭曲等复合变形时,可由沉降监测点的沉降数据推算建筑物的倾斜角和平面位移,分离出由沉降带来的变形值后,再分析受日照、温度、风力等影响发生的倾斜、扭曲变形。
在通视困难及场地狭小地方,采用其它监测方法难以具备条件时,以极坐标法测量监测点,具有较大的灵活性。测角精度与边长精度的要求应根据监测对象的要求确定,应控制边长长度,控制点位误差在要求范围。根据历次监测结果,求出监测对象的相对位移与累计位移,必要时可将位移值分解成其它所需方向的位移值。
有支护桩锁口梁的基坑监测,监测点以布设在支护桩上为主。各监测点间间距一般10m,拐弯处应布置监测点,还应视监测地段的建筑物状况、地质状况、基坑形状等适当调整点位,观测时可采用普遍监测与重点监测相结合的方法。
一般来说,对地下设施的变形监测应是对地下设施直接进行监测,但对所有监测的地下设施开挖,工作量太大。由于土体有不同程度的可塑性,浅埋的、依靠土体支撑的一般地下设施,变形值一般不会大于土体变形值。采取对浅埋的一般地下设施地段的土体进行监测,通过土体变形间接判定地下设施的变形状况,只对变形达到报警值的地下设施进行开挖后,对开挖出的地下设施进行直接变形监测的方法,可以节省大量的开挖工作量。
在支护桩与房屋之间的土体中布设适量的土体监测点,既可监测基坑边土体,也可间接监测土体内浅埋的一般地下设施,还可作为房屋变形的间接监测点。深埋监测点的混凝土中应加入适量的钢筋,保证监测点的结构强度,期望能反映出监测土体的沉降和侧向位移,尽管这种反映不能完全准确的反映出不同土层的不同变化,但作为一般建筑物的监测或对其它建筑物的辅助监测手段,具有操作简单、省工的优点,较之测斜仪还有对变化反应灵敏和准确的优点。
采用测斜仪时,由于测斜仪的测斜管装入测斜孔后,须在测斜管四周填土(沙),填土(沙)太紧会引起测斜管的一定变形。填土(沙)太松会“吃掉“一定的土体变形值。由于测斜探头滑轮要保证在测斜管内上下移动,滑轮与测斜管“+”字槽须有一定的间隙,还有测斜管“+“字槽与测试方向的安装误差等,均会引起土体实际位移结果的误差。对于精度较高的土体变形监测即使采用测斜仪时,也应配有其它的监测手段。
摘要:在城市建筑区进行深基坑施工时,需对深基坑本身和深基坑周围的已有建筑物进行监测,以保证深基坑和已有建筑物的安全。本文基于一例取得较好成效的城市建筑区深基坑变形监测工程,提出相关的施测方法、点位布置、沉降与位移的关系的探讨。
城市深基坑 篇9
1 小角法水平位移监测基本原理及精度分析
如图1所示, 沿基坑直线边建立一条工作基线 (即一个固定方向) , 通过测量固定方向与测站至监测点方向的小角度变化, 并测得测站至监测点的距离, 从而计算出监测点的位移量ΔP[2]。
其中, Δβ为角度变化量, (″) ;ρ为换算单位, ρ=3 600×180/π=206 265;S为工作基点至监测点的距离, m。
此法要求仪器架设在变形区外, 且测点与监测点不宜太远, 工作基线方向与工作基点至监测点的夹角宜小于5°, 并与基坑边大致平行;通常以1/2 000的精度要求测量距离即可满足精度要求。
对式 (1) 全微分, 由误差传播定律可得:
其中, mΔP, mΔβ, ms分别为水平位移误差, 测角误差, 测距误差。
由小角法的观测原理可知, 水平位移观测精度受距离S和水平角β的观测误差的影响, 由式 (2) 可知第二项远小于第一项, 可认为水平位移精度仅与测角精度有关, 距离S经一次观测后可作为固定值。
由此式 (2) 可简化为:
其中, mβ为测角中误差, 因为Δβ为两次水平角观测值之差且为等精度观测, 可得, 小角法的误差来源主要有仪器对中误差, 一般在1.0 mm~1.5 mm, 设为ma;角度观测误差mβ, 则监测点的点位精度为:
2 小角法应用中存在的问题与应对措施
2.1 小角法应用中常见问题
小角法原理简单, 实施快捷以及工作量较小的特点使得其在目前基坑水平位移监测中应用广泛, 但如不能正确把握测量环节, 有可能造成监测数据失真甚至导致基坑坍塌等质量事故。该方法要求在距离基坑2倍开挖深度的稳定区域布置工作基点, 架设仪器。若工作基点距离位移监测点的距离为S, 则在不小于2S的范围之外, 选定基准点作为水平位移监测的起始方向[3]。这时才能保证基准点以及工作基点在监测过程中的稳定。但是城市深基坑开挖过程中, 一般要对现场进行围挡施工, 场地狭窄、建筑物、构筑物、大型施工机械以及施工材料的堆积均有可能阻挡测量视线。对于深基坑监测而言, 往往没有足够的空间布设工作基准线 (即视准线) 以及稳定的基准点。因而, 目前采用的小角法监测基坑水平位移时, 均是将工作基点 (即仪器架站位置) 设置在基坑变形区域内, 而在施工现场外找到稳定的点作为基准点, 例如在工作基准线所在直线的高层建筑上布设棱镜作为后视观测点。此时, 工作基点是否稳定, 成为影响基坑水平位移监测工作的关键因素。如果工作基点发生位移而未被及时发现, 则会造成本期水平位移监测数据的失真, 不能真实反映基坑水平位移的变化情况, 造成监测结论误判的严重后果。
2.2 工作基点的位移误差
为保证监测数据的真实有效, 必须对工作基点的位移情况进行测量。通过将基准点及工作基点组成边角网, 在基坑开挖影响范围外选取两个已知基准点, 布设一条通过基准点、工作基点的导线, 建立独立坐标系。定期对工作基点的平面坐标进行测量, 用统计检验的方法来判断点位的稳定性, 如工作基点发生位移, 则应进行改正。
由以上分析可知基坑水平位移监测点的误差主要包括工作基点误差, 仪器对中误差, 以及监测点误差。
工作基点误差由导线测量得到, 主要考虑导线最弱点的点位误差, 导线最弱点一般为附和导线的中间点或者支导线的末端点。在实际基坑水平位移监测工作中, 一般布设附和导线或闭合导线, 对于附和导线最弱点误差可用式 (6) 计算[4]。
其中, n为导线边的个数;λ为全站仪的测距固定误差;μ为全站仪的测距比例误差;L为导线总长度;mβ为测角中误差。由式 (6) 可知, 导线总长越短, 边数越少, 则精度越高。因此在布设导线时, 尽量使基准点与工作基点通视, 减少导线中间过渡点。
2.3 工作基点稳定性判定
设平面控制网有n个点, 进行两期观测, 对两期观测分别做自由网平差, 根据平差求得网中i点Ⅰ, Ⅱ两期坐标, 可求得各点坐标差 (ΔXi, ΔYi) 。如果点位移值ΔXi, ΔYi大于该点位移误差的t倍 (即该点的极限中误差, t一般取2~3) , 则认为该点不稳定, 否则, 就认为该点稳定[5]。设以t倍误差作为限差, 则可写出检验式 (7) :
其中, qΔXiΔXi, qΔYiΔYi为权逆阵QΔX中的元素;μ0为两期观测的单位权中误差的综合估计值。
3 工程实例
以西安某住宅小区施工为例, 该基坑南北方向长度约为90 m, 东西方向长约160 m, 开挖深度为11.3 m~14.7 m, 采用排桩及锚喷支护方案加固, 分层、分块开挖。地下两层为人防以及停车场, 地上为高层住宅以及商业区。该基坑开挖面积大, 施工周期长, 周围交通量大、周围高层建筑物较多, 确保开挖至回填过程中基坑的稳定以及周围建筑物的安全为十分重要的工作。因此必须对基坑变形监测, 了解基坑的变形情况, 验证基坑支护方案是否合理, 同时也为动态设计反馈信息, 达到信息化施工的目的。
图2为基坑平面示意图, 基准点A, B为基坑变形影响区域外与工作基点通视的两已知点, C为基准点A, B的检核标志, 1, 2, 3, 4为布设在基坑周围便于观测的工作基点, 位移观测点布设在基坑四周的冠梁上。工作基点1与基准点A通视, 工作基点4与基准点B通视, 则A1234B构成一条附和导线, 可建立独立的直角坐标系。首先进行导线测量, 得到工作基点1, 2, 3, 4的坐标, 然后依次在工作基点架设全站仪, 用小角法监测基坑水平位移监测点的位移。该工程所使用的全站仪, 其测边精度为± (1+2 ppm×S) mm, 测角精度为±1″, 导线的总长度L=499.348 m, 将以上数据代入式 (6) 可得工作基点的点位误差:
基坑水平位移观测点的误差, 以相对工作基点距离最远的点为例, 代入数据, 由式 (5) 可得:
对于基坑变形观测的精度, 要求监测点中误差小于其允许变形值的1/10~1/20[6], 由相关规范可知该基坑为一级基坑, 其最大允许变形值为30 mm, 若1/10的最大变形值作为监测点位允许中误差, 为3 mm。由以上分析可知, 1.49 mm≤3 mm, 因此该方法满足精度要求。该工程所布设的工作基点在施工的过程中均采取严格的保护措施, 点位移值ΔX, ΔY都未超过工作基点中误差限差值, 则无需对水平位移监测点的坐标值进行修正, 基坑东侧边观测点的水平位移监测成果见表1。
由表1中的观测数据可知, 基坑东侧边中间位置E5监测点, 在基坑开挖的一周内水平位移值较大、发展速度较快, 超过了日变形速率2 mm/d的预警值, 且基坑周边出现了明显平行于基坑开挖边的裂缝。为了防止基坑水平位移进一步加大, 及时向建设单位发出预警。建设单位立即停止施工, 启动基坑支护应急方案, 对水平位移过大的区域进行加固。由于建设单位果断采取了加固措施消除了安全隐患, 之后, E5点区域水平位移变化速率明显减缓且小于预警值, 可认为基坑变形在正常范围之内, 没有失稳坍塌的危险。可见, 该工程基坑水平位移监测方案, 不仅精度满足要求, 而且对基坑开挖至回填的整个过程都起到了良好的监测预警作用。
4 结语
随着城市化进程的快速开展, 视准线小角法在地铁、地下停车场、基坑工程中的广泛应用, 有必要对小角法实际工程应用中存在的问题加以研究、总结。通过本文的分析可得到以下结论:
1) 应用小角法监测水平位移, 需要满足特定的条件:首先基坑开挖边应近似为一条直线, 且监测点的布设不能与工作基准线夹角过大;对于不规则形状的基坑则不能应用小角法进行监测。
2) 选择合理的工作基线和工作基点, 对于场地狭小没有足够空间布设工作基线且工作基点位于基坑变形影响区域内的施工场地, 应在每次水平位移监测工作开展前, 要用基准点对工作基点进行检验、校核, 确定工作基点是否稳定。若工作基点有不能忽略的位移, 则应对监测点的位移值进行修正。
3) 通过布设一条通过基准点、工作基点的导线, 定期对工作基点的平面坐标进行测量以判断工作基点稳定性的监测方案, 对类似工程有一定借鉴意义。
参考文献
[1]赵鹏飞, 潘国荣, 谷川.基于精密测距和方向线偏移法的基坑水平位移监测[J].工程勘察, 2009 (10) :78-81.
[2]祝昕刚.小角法在变形监测中的应用[J].地矿测绘, 2011 (4) :38-39, 42.
[3]邵成立, 于宗伟, 王智.视准线小角法在基坑水平位移监测中的优化应用[J].测绘与空间地理信息, 2012 (8) :205-207.
[4]王健.一种有效的基坑水平位移监测方法[J].测绘与空间地理信息, 2012 (8) :214-215, 218.
[5]周西振.变形监测网基准点及工作基点的稳定性检验[J].北京测绘, 2001 (3) :37-39.
城市深基坑 篇10
因此,对于城市中的深基坑的位移变形控制必然会有更高的要求,做好基坑位移的精确监测就成了当务之急。而数字式垂直测斜仪的使用则可以有效的解决这一难题。
1 监测与数据处理原理
监测使用美国新科仪器公司设计和生产的数字式垂直测斜仪(Digitilt Inclinometer System),其工作原理是量测仪器轴线与铅垂线之间的夹角变化量,使用DMM for Windows程序进行分析,进而计算出岩、土体不同高程处的水平位移。
测斜仪用适当的方法在岩、土体内埋设一垂直并有4个导槽的 测斜管,当测斜管受力发生变形时,测斜仪便能逐段(一般0.5 m一个测点)显示变形后测斜管的轴线与垂直线的弧度偏移夹角θi。按测点的分段长度,分别求出不同高程处的水平位移增量Δdi,即:
Δdi=∑L·sinθi (1)
由测斜管底部测点开始逐段累加,可得任一高程处的实际水平位移,即:
其中,Δdi为测量段内的水平位移增量;L为测量点的分段长度,一般取0.5 m(探头上下两组滑轮间距离一般为0.5 m);θi为测量段内管轴线与铅垂线的夹角;bi为自固定点的管底端以上i点处的位移;n为测孔分段数目,n=H/0.5,H为孔深。测斜仪的工作原理如图1所示。
利用测斜仪测读设备读取的数据,进行位移、倾角的物理量量测。水平位移计算公式如下:
A0方向位移:
B0方向位移:
任一高程处实际合成水平位移:
任一高程处实际水平位移:
其中,A0i,B0i分别为各测点分段长度A0方向和B0方向的水平实际位移,mm[1]。
2 工程概况
“世纪夏都·城市花园”项目位于贵阳市市府路,原贵阳市政府所在地位置,场地位于贵阳向斜轴部靠西侧一翼地段,据区域地质资料,场地位置并无大断层通过,节理较为发育,主要发育两组节理:1)150°∠15°;2)276°∠37°;其出露地层为三叠系下统Tgl2的灰绿色、黄色泥灰岩、泥岩、泥页岩,产状为倾向147°~153°,倾角为9°~13°。岩层呈单斜产出。其上拟建两栋30层塔楼及相应的附属设施组成的建筑群,共计9 000 m2,建筑群均有4层地下室,其±0.00=1 060.50 m,地下室标高1 038.50 m,今后由于地下室的开挖,将形成约22 m的基坑边坡,由于基坑边坡较深,安全性能较高,对周边的环境影响较大,为了掌握该段边坡的变形情况,确保边坡施工、周边建筑的安全,需进行监测。“世纪夏都·城市花园”基坑图见图2。
3 监测结果分析
由图3,图4的合成位移曲线可知,IN1号孔相对位移不超过3 mm,IN2号孔在2008年9月9日监测时在4 m~6 m这段位置突然出现了超过20 mm的变形,分析推测可能是由于邻近监测孔旁正在进行锚索框架梁施工,施工过程造成了对土体的挤压,因而引起了如图3所示的变形。据此向施工单位发出预警,建议加快对监测孔附近基坑壁进行支护作业,后续监测发现变形已经稳定没有继续加大,说明异常情况已经得到有效的处理。IN3号孔相对位移不超过12 mm,而且只出现一次且明显不同于其他曲线,分析很有可能是由监测误差造成的异常,其他曲线则表明该孔在整个基坑开挖过程中都是很稳定的。IN4号孔是为了确保一重要建筑物而于2008年7月2日新加的,由图4可以看出其曲线很混乱,主要是由于该处土体在钻孔过程中受扰动后还未重新调整完全所以曲线比较乱,不过其最大位移变形也未超过6 mm,因此也是在安全范围内的。在将近10个月的监测时间内除了IN2号孔位移在2008年9月9日出现异常情况之外,其他孔的位移量最大的也没有超过12 mm,完全在允许的范围之内,IN2号孔出现的异常情况也在监测人员的及时预警下得到了及时有效的处理。因此,深部位移监测结果为施工决策提供了有效的依据,同时也确保了基坑开挖以及支护作业的安全进行[2]。
4 结语
深部位移监测能提供最真实、准确的位移变形情况,其经过处理后得到的合成位移曲线能直观的反映不同深度的位移变形状况及判断是否出现了滑动面以及哪个位置出现了异常的变化,能为施工决策提供重要的参考依据。如果出现滑动面,则滑动面的深度还能为抢险施工提供准确的第一手资料,为抢险赢得时间。
参考文献
[1]龙万学,傅鹤林.西部地区公路地质灾害监测预报技术研究——公路滑坡[R].崩塌监测预报研究分报告,2005:8-10.
[2]陈开圣,彭小平.测斜仪在滑坡变形监测中的应用[J].岩土工程技术,2006(1):43-45.
关于深基坑监测实践分析 篇11
摘要:本文结合工程实际,对其深基坑工程的现场监测,分析并阐述深基坑施工过程中基坑监测方案及监测结果。
关键词:深基坑;基坑监测
1 工况
该工程是建筑大楼,地下2层,地上6层,南北长91.7m,东西宽89.6m,工程的西面距离基坑底边线为4.0 m;南面距离基坑底边线为4.80m,都分布有管网,其基坑的平面图如图1所示。
图1 基坑平面和测点布置图
拟建场地地形平坦,最大高差0.69m,地貌单元为平原。根据钻探揭露,场地内分布的土层主要是冲积成因的粉土、粉砂和粉质黏土,各土层的性质指标见表1.
表1 各土层的性质指标
2 基坑支护与监测方案
2.1支护方案
该基坑安全等级为一级,综合考虑场地工程地质条件、水文地质条件、基坑周边环境及基坑开挖深度,基坑支护方案具体情况如下。
1)基坑北侧、西侧、东侧南部采用钻孔灌注樁方案(1-1剖面),基坑上部2.5 m按1:0.3放坡开挖,2.5m以下垂直开挖,采用桩锚支护方案.第1排、第3排、第5排以及第7排布置摩擦土钉,长度分别为9.0,2.0,2.0,2.0m,倾角均为15%。第2排、第4排和第6排布置锚索,长度分别为22.0,20.0,18.0m,自由段长度分别为8,7,7m,倾角均为15%预应力均为180 kN,如图2所示.
2)基坑东侧北部采用双排钻孔灌注桩方案(2-2剖面),基坑垂直开挖.桩间设置7排土钉,第1排长度为8.0m,第2,3,4排土钉长度均为9.0m,第5,6,7排土钉长度均为6.0m,倾角均为15%,如图3所示.
3)基坑南侧采用复合土钉墙支护方案,基坑采用1:0.3放坡开挖,在4.0m位置设置宽1.0m的台阶,共设置5排土钉,2排预应力锚杆,共7排.第1排土钉长度为8.0m,倾角为15°;第2排土钉长度为9.0m,倾角为15°;第3排锚杆长度15.0m自由段长6m,倾角为15°,预应力为50 kN;第4排土钉长度12.0m,倾角为150;第5排锚杆长度15.0m,自由段长6m,倾角为15°,预应力为50 kN;第6排土钉长度为8.0m,倾角为15°;第7排土钉长度为7.0m,倾角为15°
图2 钻孔灌注桩支护剖面图(1-1剖面)
2.2监测方案
根据《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)并结合该基坑特点,确定重点监测内容为桩顶水平位移、深层水平位移、锚索轴力和周边建筑物的沉降。
1)桩顶水平位移的监测.为观测方便且能及时掌握支护结构的变形情况,桩顶水平位移监测点设置在护坡桩桩顶冠梁上,各监测点间距为20-30m。此次监测共布设12个监测点P1-P12(图1),采用视准线法来测定桩顶水平位移。施工过程中监测频率为1次/d,报警值为累计位移30mm.
2)深层水平位移的监测.用测斜仪在预先埋设好的小60mm PVC测斜管测量基坑边壁的水平位移.根据该基坑的具体情况,此次监测在基坑周边一共布设6个测斜孔,测点(Sl-S6)平面图如图1所示.监测频率为施工过程中1次/d,报警值为累计位移45~50 mm,变化速率2~3mm/d
图3 双排桩支护剖面图(2-2剖面)
3)锚索轴力的监测.锚索轴力的监测是用振弦式锚索测力计测量.此次监测共布设4个锚索,编号分别是M(30286),M(40441),M(40444),M(40446),具体位置如图1所示。监测频率为施工过程中1次/d,报警值为60%~70%的构件承载能力设计值。
4)周边建筑物沉降的监测。周边建筑物沉降的监测用DSOS精密水准仪观测,通过平差计算出各测点的高程,利用前后两次观测的高程之差来反映建筑物的沉降。
3 监测结果分析
3.1桩顶水平位移
监测结果表明,基坑开挖过程中最大水平位移为12.02mm,未达到报警值(30 mm)。选取4个角点P3,P6,P7,P10以及2个危险点P8~P11进行分析,,各监测点水平位移随着基坑开挖,总趋势是逐渐增大的,但又都存在2个明显的转折点。基坑开挖初期,P3测点水平位移发展较其他测点快,原因是此处基坑开挖速度快,同时在该处附近堆放了一些钢筋等重物,造成该区域附加荷载急剧增加,将钢筋等材料移走后持续监测,发现该点水平位移逐渐趋向稳定,可见桩顶水平位移的大小受桩顶荷载情况影响明显.随后,各测点水平位移按近似线性增长方式发展,P6测点的水平位移发展最快,这首先是由于在该测点处基坑开挖速度快,未及时对基坑进行坑壁支护;其次是由于P6测点靠近基坑转角处,而在基坑转角处围护结构所受土压力集中,导致该区域桩体向基坑方向水平移动的速度增大.当基坑开挖到设计标高后,位移曲线几乎成水平状。此外,基坑长边水平位移较短边水平位移大。
图4 S2测点深层水平位移曲线
由图4可知,侧向位移量随着基坑开挖的进行不断变大,基坑开挖面以上增大迅速,基坑底部变形迟缓。基坑开挖的前期,基坑内土体应力得到解除,2012年11月24日至2012年12月28日这段时间内S2测斜管水平位移变化有逐渐增大的态势,2013年01月12日,水平位移变化曲线较之前变化较大,深层最大水平位移为15.75 mm,位于埋深6.5 m处,整体趋势发展为“S”型,埋深2.5 m范围内深层水平位移由大变小,面埋深2.5~6.5 m范围内深层水平位移由小变大.导致这种偏差的原因是该处基坑的开挖方式和支护形式比较特殊:基坑上部2.5m按1:0.3放坡开挖,2.5m以下垂直开挖,采用桩锚支护方案,可以抑制边坡上部土体的水平移动,在冠梁处位移发展得慢,到后期深层水平位移曲线图发展成鼓腹状。
3.2深层水平位移
深层水平位移共布设6个测孔,监测数据多,在此仅取代表性数据,S2,S5测斜管水平位移变化曲线如图4和图5所示.监测结果表明:各测斜管得到的土体深层水平位移最大值为8.75~30.15mm,全部符合相应的水平位移控制指标(单次变化值小于2mm累计变化值小于45mm)。
图5 SS测点深层水平位移曲线
由图6可知,SS测斜管水平位移在2012年11月30日至2012年12月25日这段时间内变化不大,自2012年12月25日开始,测斜管水平位移线开始突然增大,深层最大水平位移为16.8mm,位于埋深5.5m处,到后期呈现出“两头小,中间大”的变形特征.分析这两个测斜管的水平位移变化曲线可发现都有一个明显的位移增大点,增长最大值可达20mm,位于埋深0.5m处。按照常理,在测斜管周边的边坡应该有裂缝产生,但在现场并没有發现明显的裂缝,造成这种偏差的原因是测斜管埋设中周边填料与土体弹性差别较大,后经现场管理人员重新回填砂土处理后,在后期读数中能反映出深层土体水平位移发展比较稳定.可见深层水平位移大小及分布与基坑开挖深度、支护结构体刚度、地质状况等因素有关。
3.3锚索轴力
4个锚索张拉后最大轴力值为140.92kN,未达到报警值180kN锚索轴力随时间的变化曲线如图6所示.
图6 锚索轴力随时间的变化曲线
由图6可知,在前10d左右由于锚索蠕变出现一定的应力损失,4个锚索的轴力都有些波动,达到最大值后基本保持恒定.M(30286),M(40444)和M(40441)锚索之间的轴力终值相差了20kN左右,M(30286)和M(40446)锚索之间的轴力终值相差接近40kN。经过分析,这4个锚索所处位置的基坑支护方案以及周边环境各不相同,随着基坑开挖深度的增大,被动土压力逐渐减小,M(40446)锚索所处位置处于仰角,主动土压力超过锚索预应力的荷载完全由锚索承担,其锚索轴力相对最大为140.92 kN。M(40441)锚索处于基坑的西侧,附近没有构筑物,主动土压力由锚索和桩体共同承担,其锚索轴力相对最小,为69.43kN。此外,锚索轴力的大小与变化与基坑开挖顺序及其速度也有很大关系,随着土压力的重分布,各锚索轴力又发生调整,表现出不均匀性.
3.4周边建筑物的沉降
引起基坑周边建筑物沉降的原因主要有两个:①基坑开挖卸荷,使应力场发生变化,引起基坑周边地面沉降;②基坑开挖降水引起的地下水渗流,形成渗流场,地下水位降低,土中有效应力增加,产生沉降。在整个基坑开挖过程中,建筑物最大单次沉降值为0.41mm最大累计沉降量8.44mm,均未达到报警值。靠近基坑监测点的沉降值大于远离基坑的监测点。取靠近基坑监测点的监测数据进行分析,建筑物沉降随时间变化的曲线如图8所示.
由图7可知,建筑物沉降随着基坑开挖深度的逐渐增加而不断增大,具有“慢~快~慢,小~大~小”台阶式的变化规律.在基坑开挖初期(0-10d),开挖深度浅,开挖速度也慢,建筑物沉降发展很缓慢,曲线变化呈近似水平状,沉降量小;随着基坑的开挖深度的增大以及开挖速度的加快(10~60d),曲线变化呈持续上升趋势,支护结构和外侧土体变形较大,引起建筑物加速沉降;在60~100d期间,基坑停止开挖,曲线逐渐趋近于水平,说明建筑物沉降趋于稳定;100d以后,基坑又继续开挖直至基坑设计标高,建筑物沉降有所发展但发展缓慢,最后趋于稳定状态.由此可知,基坑周边建筑物沉降与基坑开挖深度和开挖速度有关.此外,从图7可以看出这6个测点处的累计沉降量有明显差异:C2的累计沉降量最大,为8.44 mm;C6的累计沉降量最小,为5.04 mm.这是由于这6个测点离基坑的远近不同而造成的,距基坑近的土体受扰动程度严重,土体将保持相对较差的整体稳定性,沉降量大。在施工过程中建筑物墙体没有出现裂缝,说明建筑物是整体均匀沉降。
图7 建筑物沉降随时间的变化曲线
4 结语
1)桩顶水平位移随着基坑开挖,总趋势是逐渐增大,桩顶水平位移的大小受桩顶荷载情况影响明显,靠近基坑转角处的监测点,其水平位移发展快,基坑长边水平位移较短边水平位移相对较大.
2)随着基坑的开挖,土体深层水平位移基本也是逐渐处于增长状态,各阶段的位移发展与时间并不是呈线性关系.深层水平位移在冠梁处发展得慢,到后期,深层水平位移曲线图发展成“两头小,中间大”的鼓腹状形态。
3)锚索轴力在张拉锁定后短时间内发生较大的预应力损失,锚索轴力有些波动,达到最大值后基本保持恒定.不同的支护方案以及不同的周边环境基坑位置的锚索轴力有明显差异.
4)建筑物沉降随着基坑深度的逐渐增加而不断增大,表现出“慢~快~慢,小~大~小”台阶式的变化规律.
城市深基坑 篇12
太原市南沙河快速化改造施工一标段, 线路全长3.2 km, 该段西起滨河东路, 东至并州北路西侧160 m, 沿线依次与滨河东路、双塔西街、新建路、解放路、青年路和双塔街相交, 其中下穿双塔西街、新建路和解放路, 上跨青年路和双塔街。其中在解放路至青年路段, 设计有一段隧道工程, 南北岸长度分别约为450 m。
隧道结构为现浇箱体, 为单箱单室断面形式, 设计开挖方式为明挖, 开挖最大深度约为9.2 m。
2 工程地质水文条件
1) 地形、地貌与工程地质分区。拟建各通道场地从大的地貌上看属于平坦的冲洪积平原, 微地貌属于南沙河河床。工程地质分区属于太原盆地次稳定工程地质亚区。2) 场地岩土构成与工程特点。根据勘探揭露地层情况, 场地土在勘探深度范围内主要由第四系全新统晚期至早期沉积的粉土与砂类土等构成, 未揭露有湿陷性粉土、膨胀土以及软土等特殊性岩土。3) 地下水。地下水类型为孔隙潜水与微承压水的混合水, 主要接受现状南沙河河道中常年的流水竖向补给和侧向补给, 地下水位随季节的变化幅度不大, 静止水位7.1 m~9.4 m, 标高在780.58 m~784.01 m。
3 施工特点及难点
1) 结构边界线至南沙河河堤的距离短, 施工空间小。本工程结构边界线至河堤的距离, 设计文件中大部分段落控制在3 m左右, 局部有大于或者小于3 m的段落。
2) 隧道施工段落内南沙河为悬河, 施工安全风险大。本工程隧道段位于市中心, 两侧现有居民楼、公园、农贸市场等民用建筑较多, 位于太原市迎泽区, 临近南沙河, 地下水位高, 基坑施工段落大部分位于悬河, 安全隐患大, 居民区地面标高低于现有河床标高, 最大高差约1.5 m, 河道沿线有迎泽公园泵站, 汛期河水上涨, 给基坑施工过程带来巨大的防洪压力, 所以位于悬河边的深基坑支护变得非常重要。
4 钢板桩施工方案的优化
因本工程一侧紧挨河道, 一侧靠近居民区, 基坑安全等级定为一级, 根据水位、地质和环境条件, 考虑各种支护适用条件、安全性、经济性、环境影响和进度等因素, 基坑支护确定为钢板桩支护, 基坑降水采用集水明排。经过专家论证后的方案如下:
首先在距基坑边60 cm处打设12 m长的拉森Ⅳ型钢板桩, 作为第一排河堤支护桩并起隔水作用, 纵向紧密排列;下挖4 m后, 距离首排钢板桩0.6 m处再打设一排12 m长的Ⅰ40a钢板桩, 作为第二排河堤支护桩, 纵向紧密排列;靠近施工便道及居民区侧打设一排12 m长的Ⅰ40a钢板桩, 作为该侧边坡支护桩, 纵向紧密排列。但在首件工程施工后, 钢板桩出现较大偏移, 最大水平偏移为0.5 m, 拉森桩向基坑内侧倾斜带动Ⅰ40a工字钢偏移。后经专家现场察看, 提出优化方案:在河堤坡脚处, 增设一排Ⅰ40a工字钢, 抑制滑动体的继续发展。
通过计算结果显示在河堤坡脚处增加的钢板桩, 能分担基坑边坡土侧压力46.7%的荷载, 基坑支护体系得到加强, 能有效抑制河堤的滑移。
经过现场实际验证, 该方案切实可行, 支护体系稳定。
5 钢板桩施工流程
根据图纸及高程测量组放出结构边线, 现场人员根据施工情况, 预留出工作面, 确定打桩位置→挖机顺着打桩位置挖槽, 探出下面是否有硬物, 无硬物方可打桩, 用白灰撒出打桩边线→挖出打桩导向槽→修整出打桩机行走平台→打桩→挖土→箱体结构施工→回填→拔桩。
6 质量控制要点
1) 每一段基坑打设钢板桩前, 沿基坑纵向两边各延长搭设10 m~15 m, 保证基坑开挖时, 基坑纵向土体不受影响。
2) 在侧墙施工完成后拔除钢板桩时, 拔除段落长度不能过长, 防止未开挖段落的基坑河堤受影响。
3) 钢板桩连接锁口锈蚀、变形, 致使板桩不能顺利沿着锁口打下。应在打桩前对板桩逐根检查, 有锈蚀或变形的及时调整, 还可在锁口内涂以油脂, 以减少阻力。
4) 钢板桩沉桩时第一根桩的施工较为重要, 应该保证在水平向和竖直向平面内的垂直度, 同时注意后沉的钢板桩应与先沉入桩的锁口可靠连接。
7 安全控制要点
1) 编制完善的防洪防汛应急预案, 做好应急预案的交底和演练, 使相关责任人明确应急事件发生时各自的责任和工作内容, 并通过演练使应急人员熟悉应急事件处理流程。2) 及时掌握天气预报, 根据天气情况进行施工, 避免在大雨、暴雨或大风过境时施工。3) 雨量较大时, 对基坑边坡采取遮盖措施。4) 每个工点准备两台挖机, 以备下雨抢险。5) 每个工点基坑挖出来的渣土不外运, 堆在附近, 以便下雨之前砂袋装土防汛。6) 准备备用发电机, 防止雨期停电不能抽水。7) 及时清理河道内影响排洪的杂物, 保证河道正常排洪。8) 在河道内钢板桩的上游利用竖向工字钢和横向钢筋做围挡, 防止河道内钢板桩受冲刷、支护效果变差, 导致河床滑移。9) 如发现河堤产生裂缝, 立即采用水泥浆灌缝, 防止雨水进入河堤破坏河堤。10) 如洪水险情过大有溃坝的可能, 在基坑内回填片石挡住河堤, 加高河道内的拦水埂, 并在基坑顶部堆放砂袋, 防止洪水溢出堤坝进入居民区。
8 施工遇到的问题及解决方法
1) 已完成顶板箱体段落, 支护桩和隔水桩拔除范围过长, 导致河堤滑移出现缺口, 并未及时处理, 造成下大雨时河水流入基坑内, 增加地基处理难度。
解决方法:
a.缺口处修筑砂袋围堰, 防止河水大量流入基坑。
b.后续施工严格控制钢板桩拔除范围, 保证未开挖段落的支护效果和隔水效果。
2) 在南沙河北岸坡脚处有电缆, 该电缆不能改迁, 导致坡脚处Ⅰ40a工字钢未能按原方案施工, 实际往河道方向偏移1.5 m打设, 致使本排钢板桩分担荷载减少, 由之前的46.7%降低到31.5%。实际施工中, 河堤产生裂缝, 并产生滑移, 滑移最大深度达1.2 m。
解决方法:
a.和河道管理所沟通, 将河堤坡脚处钢板桩往河堤方向移动1 m, 从而使该排钢板桩分担了更大的荷载, 由之前的46.7%提升到53.2%, 有效抑制了滑动体的发展。
b.在河堤缝隙处覆盖彩条布, 防止河水倒灌。
c.修筑拦水土埂, 使河水不沿着河堤坡脚渗入基坑。
9 基坑支护监测
施工过程中, 定时对钢板桩的偏移和沉降进行观测, 进行数据的收集与整理, 及时反馈给工程部和施工现场, 把握现场钢板桩支护体系的实时动态。
1 0 结语
太原市南沙河快速化改造工程解放路—青年路隧道, 通过以上方案措施的执行, 支护体系稳定可靠, 比计划工期提前11 d完成。
近年来钢板桩朝着宽、深、薄的方向发展, 使得钢板桩截面模量和重量之比率不断提高, 此外还可采用高强度钢材代替传统的低碳钢或是采用大截面模量的组合型钢板桩, 这都极大地拓展了钢板桩的应用领域。钢板桩具有高强、轻型、施工快捷、环保、可循环利用等优点, 在深基坑支护中的应用将越来越广。
参考文献
[1]《工程地质手册》编委会.工程地质手册[M].第4版.北京:中国建筑工业出版社, 2007.
[2]龚晓南.地基处理手册[M].第3版.北京:中国建筑工业出版社, 2007.
[3]刘国彬, 王卫东.基坑工程手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社, 2009.
[4]JGJ 120—2012, 建筑基坑支护技术规程[S].
[5]GB 50497—2009, 建筑基坑工程监测技术规范[S].
[6]JGJ 79—2012, 建筑地基处理技术规范[S].