深基坑支护新技术发展(精选12篇)
深基坑支护新技术发展 篇1
1 前言
近半个世纪以来,随着世界经济的飞速发展,城市化的节奏越来越快,土地资源紧张已经成为不可回避的问题。因此,对大型地下空间的开发利用是十分必要且行之有效的方法。例如,高层建筑大多建有地下停车场、地下商场、地下仓库等,有效地解决了停车难的问题,而且还方便了居民的生活;很多大中型城市建有地铁,缓解了地面交通压力,给人们的出行提供了便利。在今后的城市建设当中,对地下空间的开发规模将越来越大,因此对深基坑支护技术的要求也会越来越高。
2 深基坑支护技术分类
基坑是指在建筑工程中,在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑是一个临时性工程,其作用是为砌筑作业的顺利进行提供空间。深基坑工程是指开挖深度超过5 m (含5 m)的基坑的土方开挖、支护、降水工程;开挖深度未超过5 m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑的土方开挖、支护、降水工程[1]。
现如今建筑工程规模越来越大,基坑也越来越深,传统的基坑支护技术难以满足工程要求,针对这种情况,深基坑支护技术得以迅速发展。
(1)深基坑工程中的支护结构一般分为2种:①围护墙结合内支撑系统的被动支护形式;②围护墙结合拉锚结构的主动支护形式。前者在软土地区应用广泛,基本不需要占用基坑外侧地下空间资源,可提高整个围护体系的强度和刚度,从而有效地防止基坑变形[2];后者利用地层本身的力学性质来维持建筑物的稳定,主动地加固土体,防止变形坍塌[3]。
(2)按照功能进行划分可以分为以下几类:①挡土体系,其中包含钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙;②挡水系统,包含深层水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁扣钢板桩;③支撑系统,包含钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑[4]。
近年来,国内绝大部分施工企业采用传统基坑支护技术进行施工。这些传统技术有其自身的优点,但是在现代建筑大型化的潮流中暴露出了一些短板,比如说施工空间狭小、工程造价相对较高、施工工期长、耗能高、易对周边环境造成污染。因此,在发达国家和地区,很少采用这些落后的技术。这就要求我们必须积极地开发利用深基坑支护技术。目前,深基坑支护新技术主要有旋喷搅拌加劲桩、SMW工法和预应力装配式支撑支护结构等。相比于传统深基坑支护技术,施工空间显著增大、造价大大减少、工期缩短、绿色无害、环保节能、资源可以重复利用。
3 深基坑支护的主要技术及其应用
3.1 旋喷搅拌加劲桩技术
旋喷搅拌加劲桩可以分为垂直旋喷搅拌加劲桩和斜向旋喷搅拌加劲桩。在施工时,使用的机械设备是旋喷钻机,按照一定的角度在土体中钻孔,一般孔径范围保持在300~1 000 mm。同时,旋喷机向土体中喷射出高压水泥浆,通过钻头的旋转将水泥浆与土体充分搅拌混合均匀,形成水泥土锚固体。在钻孔搅拌的同时,将钢绞线等加筋体通过钻机钻头带入桩体中,桩体达到设计长度时,按照工序退出螺旋钻杆。一定时间后,形成水泥土凝固体。旋喷搅拌加劲桩一端与支护结构连接,一端锚固在土层之中,利用土体自身抗剪切强度来平衡外力载荷,保证基坑开挖过程中支护结构稳定安全。
一般来说,锚杆和土钉加固技术不适合在沙土、黏性土、粉土、淤泥等软弱性土层。通过高压旋喷搅拌形成的大直径的水泥土旋喷搅拌加劲桩体却可以很好地应用在这些土层中,因为锚杆和土钉是通过低压灌浆将锚筋与土体黏结,注入土体中的浆体量比较小,而且扩散无序,难以保证均匀性;而旋喷搅拌加劲桩中,通过旋喷搅拌形成大直径水泥土桩体,对松散软土的性能做了很大的改善,加入筋体,使加筋体与水泥土旋喷桩黏合在一起,形成很高的锚固力,克服了常规锚杆与土体是通过注浆的浆液黏结产生的锚固力有限等缺点;此外,旋喷搅拌加劲桩直径较大,与土层接触面积较大,摩擦力也较大。
旋喷搅拌加劲桩加固与支护具有很多优点,例如所需作业空间较小,保持了基坑内的空间良好,对场地适应性强;可以降低30%左右的造价,缩短30%左右的工期;施加预拉力可以防止支护结构的侧向位移;施工质量和加固结构的安全度较高。
这项技术目前在基坑边坡支护工程中得到了很好的应用,尤其是在上海、天津、广州等软弱土层分布较多的地区,取得了很好的社会和经济效益。
3.2 SMW工法技术及其应用
Soil Mixing Wall,国内称为SMW工法连续墙,又称新型水泥土搅拌桩墙。20世纪70年代发源于日本,现以被很多东南亚国家和欧美国家广泛采用,近几年在我国受到了很多施工单位的广泛欢迎。SMW工法是利用多轴搅拌就地切削土体,同时在钻头顶部向土体注入水泥浆液,充分混合后,在水泥土搅拌桩未结硬前插入“H”形钢或其他型材,形成具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下连续墙体,可作为地下开挖基坑的挡土和防渗结构。
SMW支护结构具有很多优点,例如施工时噪音极低,不会产生噪音污染;通过采取一定措施,可以将“H”形钢等材料回收再利用,大幅地节约了成本。不会扰动临近土体,对周围环境的影响不大;支护结构的强度较大,十分可靠;对场地要求宽松,适合水泥搅拌桩的场地都适用,尤其是含粉细砂和黏土的软弱性土层;挡水防渗性能优良;成墙厚度为550~1 300mm,最深可达到65 m,既可用作支护结构,又可用作止水帷幕,在地下水丰富的基坑工程中也可以应用[5]。因此,SMW工法在今后的基坑支护工程中拥有很大的应用前景。
3.3 人工冻结技术及其应用
人工冻结基坑壁技术是近年发展起来的一种先进的支护技术,其支护机理是利用冰的胶结作用。在基坑支护施工中,在基坑壁上用钻孔设备打孔,达到预定深度后,向钻孔中插入冻结管,依靠冷却机组给冻结管中的盐水降温,最低可将其降至零下30℃左右,经过降温后的盐水被压入冻结管中不断往复循环,吸取周围土体的热量,进行热交换,从而使钻孔周围的土冻结。这个过程可以逐渐向外扩散,最终与相邻钻孔的冻土相交,形成一定深度与厚度的冻土壁。这样形成的冻土壁,具有较好的强度,可以承受侧向土压力和水压力,防渗性能优良。
相比于其他支护技术,人工冻结法基本上可以适用于任何含水的土体。对于流沙层、软土层、砾石地层和高水压或者高土层等不方便注浆的土体都适用,人工冻结法具有很大的优越性。此外,根据基坑的尺寸和土体条件,使用各种型号的设备和不同方式,灵活调节盐水冷却温度和布置钻孔安排,在一定范围内控制和改变冻土墙厚度,受基坑形状和尺寸的限制较小,因此这项技术非常适合在恶劣环境中的施工使用;人工冻结技术不会产生废弃物,因为冻结过程和融化过程都是水的作用,并且所有设备均可以回收重复利用。施工完成后对周边环境基本无影响,十分适合环保要求严格的地方。
我国在此项技术上的发展已经走在了世界前列,国内厂家可以生产先进的大型制冷装备,各项技术也比较成熟,具备了大型深基坑冻结施工的设计和作业能力[6]。
4 结语
深基坑支护是现代建筑工程中一个新的技术领域,由于地质条件复杂、受力状态多变、结构形式多种多样,有着本身的特殊性。在设计和施工过程中,首先要严格保证支护工程安全可靠,其次要兼顾造价经济合理。先进的深基坑支护技术是现代工程应用发展的必然趋势,相信随着科技的迅猛发展及广大建筑科学工作者的努力,更加先进的深基坑支护技术将得到广泛的应用。
摘要:基坑支护是指在现代建筑工程建设中,为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的一系列的支挡、加固与保护措施。在土地资源愈加紧缺的今天,开发利用更多的地下空间,已经是建筑工程行业发展的一个必然趋势。文章对深坑基支护技术的发展现状及应用做了简明的介绍,并对其中的主流技术的主要特征、应用情况进行重点论述,总结出新型深基坑支护技术的应用前景。
关键词:深基坑支护,新型技术,旋喷搅拌加劲桩,SMW工法,人工冻结
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.危险性较大的分部分项目工程安全管理办法》(建质200987号)[Z].2009.
[2]JGF 120—99,建筑基坑支护技术规程[S].
[3]程良奎,范景伦.岩土锚固[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[4]李彬,杨文超.浅谈深基坑支护技术的现状及其应用展望[J].科技与企业,2015(7).
[5]谷永宏.基坑支护技术应用研究[J].门窗,2014(12).
[6]贺利民.冻结法在基坑支护工程中的应用研究[J].山西建筑,2007(8).
深基坑支护新技术发展 篇2
一、安全技术要求
1、基坑(槽)、边坡、基础桩、模板和临时建筑作业前,应按设计单位要求,根据地质情况、施工工艺、作业条件及周边环境编制施工方案。单位分管负责人审批签字,项目负责人组织验收,经验收合格签字后,方可作业。
2、土方开挖前,应确认地下管线的埋置深度、位置及防护要求后,制定防护措施,经项目分管负责人审批签字后,方可作业,土方开挖时,施工单位应对相邻建筑物、道路的沉降和位移情况进行观测。
3、项目部应作好施工区域内临时排水系统规划,临时排水不得破坏相邻建(构)筑物的地基和挖、填土方的边坡。在地形、地质条件复杂,可能发生滑坡、坍塌的地段挖方时,应由设计单位确定排水方案。场地周围出现地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时,施工单位应组织排水,对基坑采取保护措施。开挖低于地下水位的基坑(槽)、边坡和基础桩时,施工单位应合理选用降水措施降低地下水位。
4、基坑(槽)、边坡设置坑(槽)壁支撑时,项目部应根据开挖深度、土质条件、地下水位、施工方法及相邻建(构)筑物等情况设计支撑。拆除支撑时应按基坑(槽)回填顺序自下而上逐层拆除,随拆随填,防止边坡塌方或相邻建(构)筑物产生破坏,必要时采取加固措施。
5、基坑(槽)、边坡和基础桩孔边堆置各类建筑材料的,应按规定距离堆置。各类施工机械距基坑(槽)、边坡和基础桩孔边的距离,应根据设备重量、基坑(槽)、边坡和基础桩的支护、土质情况确定,并不得小于1.5m。
6、基坑(槽)作业时,项目部应在施工方案中确定攀登设施专用通道,作业人员不得攀爬模板、脚手架等临时设施。
7、机械开挖土方时,作业人员不得进入机械作业范围内进行清理或找坡作业。
8、地质灾害易发区施工时,应根据地质勘察资料编制施工方案,单位分管负责人审批签字,项目分管负责人组织有关部门验收,经验收合格签字后,方可作业。施工时应遵循自上而下的开挖顺序,严禁先切除坡脚。爆破施工时,应防止爆破震动影响边坡稳定。
9、为防止地面水流入基坑(槽)内造成边坡塌方或土体破坏。基坑(槽)开挖或回填应连续进行,在施工过程中,应随时检查坑(槽)壁的稳定情况。
10、模板作业时,应对模板支撑宜采用钢支撑材料作支撑立柱,不得使用严重锈蚀、变形、断裂、脱焊、螺栓松动的钢支撑材料和竹材作立柱。支撑立柱基础应牢固,并按设计计算严格控制模板支撑系统的沉降量,支撑立柱基础应牢固,支撑立柱基础为泥土地面时,应采取排水措施,对地面平整、夯实,并加设满足支撑承载力要求的垫板后,方可用以支撑立柱,斜支撑立柱应牢固拉接,行成整体。
11、基坑(槽)、边坡和基础桩施工及模板作业时,应指定专人指挥、监护,出现位移、开裂及渗漏时,应立即停止施工,将作业人员撤离作业现场,待险情排除后,方可作业。
12、楼面、屋面堆放建筑材料、模板、施工机具或其他物料时,施工单位应严格控制数量、重量,防止超载。堆放娄量较多时,应进行荷载计算,并对楼面、屋面进行加固。
13、项目部应按地质资料和设计规范,确定临时建筑和基础型式和平面布局,并按施工规范时行施工,施工现场临时建筑与建筑材料的间距应符合技术标准。
14、临时建筑外侧为街道或行人通道时,应采取加固措施,禁止在施工围墙墙体上方或紧靠施工围墙架设广告或宣传标牌。施工围墙外侧应有禁止人群停留、聚集和堆砌土方、货物等的警告。
15、施工现场使用的组装式活动房屋应有产品合格证,在组装后进行验收,经验收全权签字后,方能使用。对搭设在空旷、山脚等处的活动房应采取防风、防洪和防暴雨等措施。
16、雨期施工,应对施工现场的排水系统进行检查和维护,保证排水畅通。在傍山、沿河地区施工时,应采取必要的防洪、防泥石流措施。深基坑特别是稳定性差的土质边坡、顺向坡,施工方案应充分考虑雨季施工等诱发因素。提出预案措施。
17、冬季解冻期施工时,应对基坑(槽)入基础桩支护进行检查,无异常情况后,方可施工。
二、施工工艺及技术要求 ⒈施工前期准备工作 ⑴放线定位。用经纬仪和钢尺,在轴线定位的基础上,定出深层搅拌桩的位置,放出白灰线。
⑵挖掘沟槽。根据围护的实际宽度,利用挖掘机挖出与围护宽度相当的沟槽。
⑶利用经纬仪和钢尺放出围护内外边线,并用铁丝固定。⒉施工工艺
⑴定位。钻机到达指定桩位,对中、整平。利用经纬仪检查钻机垂直度。
⑵预拌下沉。根据电机的电表控制下沉速度,通常为0.38~0.75m/min。如下沉速度太慢,可输入少量清水以利钻进。
⑶压浆前,先制备水泥浆,并放入集料斗中。
⑷钻头下到桩底标高时,即行喷浆搅拌提升,边喷边搅拌;提升速度为0.3~0.5m/min。为使软土和水泥浆搅拌均匀,重复上下搅拌,两根桩之间的搭接在20cm 左右。
⑸每次成桩后,必须及时用灰浆泵注清水,对注浆管和喷浆头进行清洗。
⑹移位。根据钻机上的的刻度,每次移位50cm。⒊注意事项和质量控制
⑴注浆连续,并应使转速、钻速,提升速度及供水保持均匀。⑵对有抱钻和冒浆的地块土层,在钻进时可注入一定的清水,以提高转速和降低钻速。
⑶严格按照设计要求的配合比及水灰比进行施工,不得任意约定俗成小或增大。
⑷为准确控制钻进速度,应先在机上作深度标志,以利施工中的观测记录。由施工员进行复查无误后,方可喷浆搅拌和重复喷浆。当出现钻机跳动、摇晃等非正常现象时,应停机检查。钻进浓度不得小于设计深度。⑸搅拌过程中不得中途无故停机。如发现停电堵塞等现象,应及时提出检查,排除障碍后,再进入停浆面以下1m喷浆搅拌,以保证桩的连续。
⑹必须有专人实测送浆量,每根桩实测一次,如发现喷浆量不足,应复喷复搅。
⑺如遇地下障碍等影响施工的因素,应及时与设计及建设方联系,采取合理措施,确保工程质量。
⑻记录员必须按照记录表中的内容认真填写,每根桩记录一次,严禁弄虚作假现象。
⑼工程技术人员和施工员应在现场随时检查,及时进行资料整理,发现问题及时和有关方面协商解决。先进行2~3m试打桩,待试车正常后方可进行正式施工。
⑽垂直度偏差不得大于1.5%,搭接不得小于20cm。⒋施工工艺流程
开挖沟槽→放桩位→复验桩位→钻机就位→预搅下沉→制备浆液→喷浆搅拌提升→重复搅拌。
⒌安全生产和文明施工措施
⑴项目经理直接抓施工现场安全文明工作,坚决执行以预防为主的方针,做到思想重视,管理到位。
⑵施工人员必须执行深层搅拌桩的操作规程和安全技术操作规程,严禁违章操作,不得玩忽职守。
⑶施工人员进行工地必须戴好安全帽,高空作业(2m以上)必须系好安全带。
⑷施工人员必须坚守岗位,各守其职。
⑸夜间施工必须有足够的照明装置,确保安全施工。⑹各种电器设备,必须有专人管理。⒍其他措施
⑴施工结束后,必须整理好各种资料,写好施工总结,提交竣工图纸。⑵基坑开挖,检查桩身质量,如发现问题,及时采取措施。⒎基坑开挖后监测及补救措施 ⑴基坑开挖前在盖梁上做好监测标志。⑵基坑开挖后每天早晚两次监测桩顶位移。
⑶每天把盖梁后侧出现的裂缝用混凝土补好,特别在雨天更应做到滴水不漏。
⑷如桩体出现漏水现象必须及时采取堵漏措施,以防产生桩体前后的动水压力。
⑸检查基坑面桩体有无水平裂缝,如有发现应及时采取卸载措施。
⑹基坑开挖一周后,如桩顶位移小于15cm且已基本稳定,可不再监测,但裂缝补漏必须天天进行。
三、井点降水施工
⒈基坑开挖前都必须经过井点降水,将基坑内水位降至基坑底以下1m左右,方可进行基坑开挖。如果施工中遇到淤泥粉质粘土层中,该层土压缩性大,含水率大,渗透系数大,基坑局部采用深层搅拌桩围护,拟在基坑放坡范围以外用轻型井点进行井点降水。基坑开挖后,再在基坑底四周设一套井点,插3m井点管,降水两周。
⒉施工顺序及要求
⑴挖沟铺管。挖约1.5m深的井点沟槽,然后铺设集水总管。⑵冲孔。用自来水冲出约6m深的孔(孔底标高在基坑底以下2m左右),确保井点影响半径内地下水位降至基坑底以下1m左右,孔径不小于300mm,孔距1.6m。
⑶沉设井点管填砂滤料,砂料选用中粗砂,将井点管和集水总管连接好。
⑷井点系统各部位均应安装严密,防止漏气,连接集水总管与井点管之间的弯联管采用软管。⑸每根井点管沉设后应检验其渗水性能。井点管和孔壁之间填砂时,管口应有泥浆冒出,或向管内灌水时,能很快下渗,方为合格。
⑹井点系统安装完毕,必须及时进行试抽,并全面检查管路接头质量、井点出水情况和真空泵运转情况等,如发现漏气等现象,应立即处理,检查合格后,井点孔口到地面下0.5~1.0m范围内应用粘性土填实。
⑺开始抽水后,每天早晚检查两次,发现漏气、堵塞等现象,应及时修补。
三、挖土 ⒈准备工作
(1)土方开挖前,将建筑物控制点线标桩做好,建筑物自然地面标高方格网测好,并做好标高工作基准点。
(2)用混凝土碎块对出土路线路基进行加固,并在路周围备好部分混凝土块。备好水泵等应急设备。
⒉挖土要点
⑴除局部围护外,其他部分采用1:1台阶式放坡开挖,台阶宽度不小于1.5m,二次放坡可以对边坡滑裂面进行分解,减小基坑塌方的机率。
⑵挖土前项目负责人对挖机司机、运土车司机及配合保洁人员进行安全、技术和保洁交底。
⑶由专人对基底标高进行控制,机械挖土留100mm厚土由人工配合铲平。严禁挖深后填松土,如发现超挖现象应用砂石填平夯实。
⑷加强基坑底的排水措施,在基坑的四周人工挖好排水明沟,并在基坑边角或转弯处,布置一定数量的集水井,再由水泵抽至基坑旁窨井里,做到排水畅通。
⑸基坑开挖后,再在坑底进行井点降水,插3m深井点管。⑹集水坑挖土应严格控制,当集水坑位置桩位露出来时,先在挖土机的回旋半径内挖土至基坑一样平,放好集水坑灰线,对挖机司机进行交底后,慢速挖土,严禁挖伤桩位或超挖。⑺挖机在挖土的过程中,应注意对围护桩的保护,严禁挖伤围护桩。
⑻挖土过程中加强对桩基的保护,在桩密集的地方应放慢挖土速度。严禁破坏桩体。
⑼严禁将人工铲下的松土贴在边坡上。边坡成形后,马上用C10混凝土做好护坡。
⑽基坑开挖后进行验槽,然后才能浇筑混凝土垫层,截桩头,焊接锚固筋,并同时进行桩基静载试验及低应变动测。
⑾基坑开挖过程中及开挖后,加强对围护桩的桩顶位移监测,并及时对盖梁后裂缝用砂浆或细石混凝土填实,并加强雨季的防护措施,发现位移异常现象,及时采取支撑或拉结措施。
⑿挖土完毕,基坑四周做硬化地坪,并在基坑外缘做0.6%的泻水坡度。
⒀基坑周侧滑动圆弧处要经常用1:2水泥砂浆补裂缝,确保在基础施工过程中边坡的稳定性。
⒊基坑作业的安全保护及文明施工措施
⑴安全技术交底。在基坑开挖前由项目负责人对各施工人员进行安全交底,把“安全生产,预防为主”的指导思想灌输到每个职工心中。
⑵坡顶或坑边不准堆土或堆载。在降水达到要求后,采用分层开挖的方法进行土方开挖施工,分层厚度不宜超过2.5m。基坑边0.8m范围内不得堆土。
⑶加强对安全技术措施实施情况的监督检查,由专职安全员检查各项安全技术措施的实施情况,及时纠正违反安全技术措施的行为。
⑷加强对机械施工人员及配合人员的安全教育,严格按安全操作规程施工。
⑸做好基坑的防护工作,基坑四周及时设置1.2m高的红白油漆相间的钢管防护栏,上下基坑设有专用通道及登高措施。⑹夜间施工必须有充足的照明,值班电工加强值班检查。现场设有安全生产警示标志。
⑺由专人负责场内外的文明施工保洁工作,加强对运输通道的保护修复工作。
⑻大门内外铺设一段10~20m长的草包,并专人对出门车辆的轮胎进行冲洗清理。如遇雨季施工,更应做好冲洗清理工作,尽量减小对周围道路的环境影响。
四、地下障碍物清除和道路管线保护方案
1、施工准备
现场技术人员在施工前对施工图、地下管线图及周围道路地下管线图进行了深入研究,并深入现场进行具体踏勘,把地下管线的位置正确地标明在施工图上,并把原址内管线图上未注明的上水管道尽量查清楚,以避免挖土时挖坏管道而为施工带来困难。
2、地下障碍物的清除
一般情况采取机械破碎的方案,对于大面积的比较深采用挖机,然后用镐头机直接破碎,破碎100mm以下的碎块后外运。机械破碎时,除镐头机后退方向外其他三个方向应拉好小警戒旗;严禁配合施工人员在镐头机施工半径内活动。
尽量避免夜间施工,以减少对附近居民的干扰。
3、基坑开挖时的保护措施
基坑开挖应加强对围护桩、邻近建筑物及地下管线的监测,事先准备好支撑、土钉等施工机具,做好充分准备,一旦遇上特殊情况,立即采取措施进行抢险。
对围护桩后出现的裂缝,应及时用砂浆填实补平,以免雨水灌入。对桩体上出现的渗漏和管涌现象,要及时采取措施用海带或其他膨胀物进行堵漏,并用混凝土填实。
四、施工监测
建筑深基坑支护施工技术 篇3
【关键词】建筑工程;深基坑;支护技术
1.深基坑工程施工特點
基坑工程是基础和地下工程施工中和一个传统课题,也是一个综合性的岩土工程难题,既涉及土力学典型强度问题和变形问题,又涉及到土体与支护结构的相互作用问题。深基础施工是大型和高层建筑施工中极其重要的环节,而深基坑支护结构技术无疑是保证深基础顺利施工的关键。为了设置建筑物的地下室需要开挖深基坑,所以深基坑开挖只是深开挖的一种类型。深开挖还包括为了埋设各种地下设施而必须进行的深层开挖。
目前,我国深基坑工程施工有下述特点:
基坑深度不断增加。为了使用方便、节约土地,为了符合城市管理规定及人防需要等,建筑不断向地下发展。过去建1~2层地下室,在大城市也不普遍,中等城市则更为少见。现在大城市、沿海地区尤其是特区,地下3~4层已经很平常,5~6层也很多见。因此,基坑开挖深度多在10m~16m之间,深度在20m左右的也很多。
建筑工程地质条件越来越差,基坑周围环境复杂。在某些沿海经济开发区,建筑工程所处的地质条件差的问题较为突出。城市中,高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并紧靠重要市政公路。而一般情况下,这些地方的原有建筑结构陈旧,地上与地下管线密布。因此,基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定,也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。基坑支护方法多。现在,深基坑支护的方法越来越多,如混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等,还有各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护。
2.深基坑支护技术要求
因此,在具体的工程实践中,科学设计和处理深基坑支护结构,并采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工至关重要。工程深基坑支护结构的作用是在基坑挖土期间挡土又挡水,以保证基坑开挖和基础施工能安全、顺利地进行,并不对周围的建筑物、道路和地下管线等产生危害。支护结构一般是临时性结构,基础施工完毕后,也就失去作用。一些支护结构(如钢板桩、型钢支护木挡板等)可以回收重复利用。更多的支护结构就永久埋在地下,其中有部分(如特殊用途的地下连续墙)在基础施工完毕后也考虑作为永久结构物的一个组成部分。因此,支护结构既要确保基础安全、顺利地施工,又要考虑方便施工、经济合理。深基坑支护的基本要求是:
技术先进,结构简单,受力可靠,确保基坑围护体系能起到挡土作用,使基坑四周边坡保持稳定;确保基坑四周相邻建(构)筑物,地下管线、道路等的安全,在基坑土方开挖及地下工程施工期间,不因土体的变形、沉陷、坍塌或位移而受到危害;通过排水、降水、截水等措施,使基础施工在地下水位以上进行;经济上合理,保护环境,保证施工安全。
施工监测内容:地下水位、邻近建筑物和道路的水平位移、支护结构水平位移及坡顶沉降,预应力锚杆的预应力监测。在支护施工阶段,要每天监测1次,在完成坑开挖,变形趋于稳定的情况下,可适当减少监测次数,直到支护退出工作为止。在施工开挖过程中,基坑顶部的侧向位移与当时的开挖深度之此,如超过2%-5%数值时,应密切加强观察并及时对支护采取加固措施。当发现基坑顶位移超标,地面裂缝较大时,土钉墙部分应采用加密土钉或打预应力土钉的方法解决,桩锚支护部分采用补打锚杆的方法补救,严防事态扩大。
3.深基坑支护技术应用
3.1工程概况
某经济开发区分为生产区、动力区及辅助区、厂前区三个区域。各区内主要拟建物有:熔铸车间、板带车间、试验室、机修车间、制箱车间、净循环水泵站、浊循环水泵站、废水处理站、锅炉房、综合仓库、办公楼、职工倒班宿舍、职工食堂及浴室、生活污水处理装置、大门等。本次基坑围护仅针对板带车间。基础呈320m ×186m 长方形,面积约60000 h 左右。业主要求,基坑围护对象为相对标高在- 6. 50m 以下基础承台,因此整个场地分为三个小基坑。本工程±0. 00 相当于绝对标高+ 36. 00m。根据岩土工程勘察报告,拟建场地为整平后的空地,地势较平坦,自然地面绝对标高按34. 90m 考虑,即相对标高- 1. 10m。基坑承台底标高为- 7. 50m~ - 11. 50m ,承台垫层厚100mm ,按承台垫层底考虑。基坑总周长约800m 。
场地工程地质条件:根据地质报告,本区地形较平坦,浅层土为第四系全新统沉积土,主要由粉土、粘性土组成,厚度10m左右,其下为晚更新统沉积的粘性土、粉土等。
3.2支护桩的施工
3. 2.1三轴水泥土搅拌桩
⑴水泥搅拌桩采用P.042.5 级普通硅酸盐水泥,新鲜、干燥,无结块现象,水泥掺入比20 % ,水灰比1.7 ;搅拌桩28d 抗压强度不低于1.0MPa 。
⑵水泥搅拌桩搅拌头直径为850mm ,间距1200mm ,桩位误差不超过5cm ,桩头直径误差不超过1cm;垂直度偏差不超过0. 5 %。
⑶搅拌桩应连续施工,相临桩施工间隔不超过12h。
⑷搅拌桩垂直度偏差不大于1.0 %。
⑸搅拌桩提升速度不能大于1m/ min ,保证搅拌均匀。
⑹钻进时注浆量一般为额定浆量的70 - 80 % ,桩顶3m 区域应进行复搅。
⑺施工冷缝采取外包一幅。
⑻泥土搅拌桩施工后随即插H 型钢,型钢表面涂抹减摩剂。
⑼其他未尽事宜参考相关规范执行。
3.2.2加筋水泥土锚桩
⑴钻进速度严格要求在0. 3~0. 5m/ min ,回转速度20~50r/min ,防止速度过快引起旋喷搅拌不均匀,浆液过少。
⑵注浆用水、水泥及其添加剂应注意氯化物与硫酸盐的含量,以防对钢绞线的腐蚀。
⑶施工前应根据设计要求和土层条件,选择合理的施工工艺。
⑷钢绞线应除油污、除锈,严格按设计尺寸下料,每股长度误差不大于50mm。钢绞线应该按一定规律平直排列。
⑸注浆材料应根据设计要求确定。
⑹张拉前,应对张拉设备进行标定。锚固体养护时间应不少于72 小时,方可进行张拉。
张拉应按一定程序进行,锚桩张拉顺序,应考虑邻近锚桩的相互影响。
⑺施工参数:
①钻杆的钻进速度(0.3~0.5m/ min) ,退出速度(0.5~0.6m/ min) ;②钻杆(轴)的回转速度(20~50r/ min) ;③施工桩径(450mm、500mm) 、水平间距(1500~2400mm) ;④锚长(以设计长度为主) ;⑤水泥浆液配合比:水泥:水=1:0.55;⑥灰浆搅拌机内每次投入量:水泥量+水量=0.25t +0.1375 或0.25t ;⑦每根锚桩水泥浆液用量(每米水泥用量是50~75kg) 。
3.3基坑土方开挖
土方开挖由专人指挥,采取分层分段对称开挖,每层开挖长度不起过20米。下层土在上层土钉墙及喷锚网支护施工完毕一天后,才可继续开挖。并严格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑小开挖”的原则。当挖至标高接近基础底板标高时,边抄平边配合人工清槽,防止超挖,并按围护结构要求及时修整边坡及放坡,防止土方坍塌。桩体周围300土方采用人工清理,然后用挖机带走。
4.结束语
基坑工程是岩土工程中一个新的领域,本文对20 世纪基坑工程的兴起和发展作了简要回顾,对基坑支护的现有结构类型进行了分类,重点对基坑工程中目前存在的一些主要问题作了详细的讨论。相信在将来的工程实践中,随着理论的发展和技术的进步,基坑工程技术水平将不断提高和发展,以满足现代化建设的需要。■
【参考文献】
浅论深基坑支护技术的现状和发展 篇4
1 深基坑工程的主要内容
1) 岩土工程勘察与工程调查。确定岩土参数与地下水参数;测定邻近建筑物、周围地下埋设物 (管道、电缆、光缆等) 、城市道路等工程设施的工作现状, 并对其随地层位移的限值作出分析。
2) 支护结构设计。包括挡土墙围护结构 (如连续墙、柱列式灌注桩挡墙) 、支承体系 (如内支撑、锚杆) 以及土体加固等。支护结构的设计必须与基坑工程的施工方案紧密结合, 需要考虑的主要依据有:当地经验, 土体和地下水状况, 四周环境安全所允许的地层变形限值, 可提供的施工设施与施工场地, 工期与造价等。
3) 基坑开挖与支护的施工。包括土方工程、工程降水和工程的施工组织设计与实施。
4) 地层位移预测与周边工程保护。地层位移既取决于土体和支护结构的性能与地下水的变化, 也取决于施工工序和施工过程。如预测的变形超过允许值, 应修改支护结构设计与施工方案, 必要时对周边的重要工程设施采取专门的保护或加固措施。
5) 施工现场量测与监控。根据监测的数据和信息, 必要时进行反馈设计, 用信息化来指导下一步的施工。
2 工程施工及技术措施
把好深基坑施工质量控制是确保深基坑施工安全的关键。在深基坑施工前我们制定质量控制如:深层搅拌桩水泥用量;围护灌注桩二次清孔钢筋笼固定、砼浇捣;井点降水深度及灌砂量;基坑开挖的监护等等。
安全技术措施:施工安全技术措施应从如下几方面入手。
1) 基坑上口周边地面的排水处理。基坑上口地面排水一律外排, 用粘土或水泥砂浆砌砖等方法:必要时用彩条雨布, 防止基坑壁再受冲刷和坍塌。
2) 在施工前切实清理好基坑壁上浮土, 并对基坑上口周边土层进行检查, 作好标记, 昼夜巡查, 发现问题及时组织处理, 消除隐患。
3) 施工用脚手架规范搭设, 吊篮必须采用下滑自锁装置, 特殊关键部位在交接班过程中应检查移交情况。
4) 施工用吊车、打桩机、电焊机等设备, 使用前认真检修和调试, 确保施工时运转正常。
5) 各种用电设备应按规范搭接电源, 杜绝违规行为。
6) 特殊工作人员持证上岗, 安全人员现场巡查, 切实作好安全宣传教育工作, 严肃查处违纪违规人员。
3 雨季施工措施
面临雨季, 施工要求技术先进, 工艺有序, 措施得力, 安全可靠, 因此应注意如下问题。
1) 防止基坑壁受雨水的浸泡。除作好排水工作外, 对险要地段, 用彩条防水雨布铺设2m宽防雨带, 确保不再出现坍塌现象。
2) 施工用的机械设备要搭好防雨棚;配电箱、柜、板设置防雨罩, 电视电缆按规范腾空架设、切实作好漏电短路保护工作。
3) 脚手架、吊篮及关键部位要有防水浸、防滑措施。
4) 施工现场要搭设雨棚, 必要时施工人员应穿防水雨衣确保施工人员及作业面不受雨淋。
5) 加强雨季施工的领导和管理工作, 发现问题及时解决, 不留后患。
4 基坑开挖应注意的问题
1) 在基坑内开挖的挖土机、运土卡车行驶必须确保砼砼支撑不受损坏, 应采取有效措施加以保护。
2) 基坑开挖必须严格采取分层分段放坡阶段梯式挖土是控制基坑变形的关键。
3) 在基坑挖土中严格要求挖土机不碰撞灌注桩及支撑立柱, 是确保工程桩质量及支撑稳定的关键。
4) 对工程柱、支撑立柱挖土应采取四周挖空的方法, 才能确保挖土机不碰撞桩及立柱。
5 深基坑技术的发展趋势
1) 基坑向着大深度、大面积方向发展, 周边环境更加复杂, 深基坑开挖与支护的难度愈来愈大。因此, 从工期和造价的角度看两墙合一的逆作法将是今后发展的主要方向。但逆作法施工受桩承载力的限制很大, 采用逆作法时不能采用一柱一桩, 而是一柱多桩, 增加了成本和施工难度。如何提高单桩承载力, 降低沉降, 减少中柱桩 (中间支承柱) , 达到一柱一桩, 使上部结构施工速度可以放开限制, 从而加快进度, 缩短总工期, 这将成为今后的研究方向。
2) 土钉支护方案的大量实施, 使得喷射混凝土技术得以充分运用和发展。为减少喷射混凝土的回弹量以及保护环境的需要, 湿式喷射混凝土将逐步取代干式喷射混凝土。
3) 目前, 在有支护的深基坑工程中, 基坑开挖大多以人工挖土为主, 效率不高, 今后必须大力研究开发小型、灵活、专用的地下挖土机械, 以提高工效, 加快施工进度, 减少时间效应的影响。
4) 为了减少基坑变形, 通过施加预应力的方法控制变形将逐步被推广, 另外采用深层搅拌或注浆技术对基坑底部或被动区土体进行加固, 也将成为控制变形的有效手段被推广。
5) 为减小基坑工程带来的环境效应 (如因降水引起的地面附加沉降) , 或出于保护地下水资源的需要, 有时基坑采用帷幕型式进行支护。除地下连续墙外, 一般采用旋喷桩或深层搅拌桩等工法构筑成止水帷幕。目前, 有将水利工程中防渗墙的工法引入到基坑工程中的趋势。
6) 在软土地区, 为避免基坑底部隆起, 造成支护结构水平位移加大和邻近建 (构) 筑物下沉, 可采用深层搅拌桩或注浆技术对基坑底部土体进行加固, 即提高支护结构被动区土体的强度的方法。
摘要:深基坑工程支护技术是特殊土质道路施工过程中常常遇见的工程, 虽已在全国不同地区、不同的地质条件下取得了不少成功的经验, 但仍存在一些问题需进一步研究或提高。本文通过对深基坑支护类型的总结, 提出了深基坑工程支护技术当前存在的一些问题, 并对支护技术的发展趋势进行了展望。
关键词:深基坑工程,支护类型,施工,注意问题
参考文献
[1]YB9258-97.建筑基坑工程技术规范[S].冶金工业出版社, 1998.
深基坑支护新技术发展 篇5
在施工过程中,工作人员为了压低成本,没有按照施工图纸规定的要求开展作业,如围护体插入的深度不够,导致基坑稳定性欠佳,留有极其严重的安全隐患,当高层建筑体受到外部荷载力的影响或者遭遇暴雨,就可能发生倒塌;再如挖孔桩的产品质量不佳,使用劣质产品,其内部芯体可能产生离析作用,当基坑接近坑底位置时,就很难承受弯矩重量,存在坍塌危险;另外,施工中偷工减料现象也时有发生,如不按照设计要求放置支护桩,人为减少数量,就会降低支护桩的整体强度,并且其他支护桩承受过大的受力,容易弯曲。
1.2止水帷幕施工质量不佳
在很多工程建设中,由于施工人员想要尽快完成工期,盲目加快施工速度,甚至不惜违反设计规范的要求,施工中不顾各种潜在危险的存在,采用不恰当的工艺或工序,给工程施工带来风险,其主要表现可概括为三个方面:第一,基坑存在严重的超载、超挖现象,支护结构长时间暴露在外,违反施工规定;部分工程的基坑内土方被挖严重,挖掘过深等,导致结构变形,甚至严重者导致房屋裂缝及地面沉降;第二,个别工程项目处于高水位地区,在锚杆施工时没有设置相应的止水措施,地下水频繁渗透,引发基坑颠覆事故;第三,一些工程项目开发时,没有考虑实际地质情况,忽略了勘察报告的内容;一旦项目发生险情,已经超过最佳处理时间,造成损失。
1.3土方开挖方法不对
主要有:超挖;先挖后支或支护不及时、不支,正确的应该是先支后挖;无有效的降排水措施;支护结构强度不到就开挖的;不分层开挖或分层高度过大。
1.4锚杆失效
锚杆支护通常为隐蔽工程,锚杆材质选择不当、锚杆支护设计参数的不合理、地质条件的不断变化、施工质量不能满足设计要求等直接导致锚杆失效,造成顶板破坏,甚至引发事故。因此深基坑支护工程应该加强对锚杆支护质地的检测、加大监督力度及时修正锚杆支护设计的参数、加强施工管理、提高施工人员的业务素质,进而提高锚杆支护的施工质量。
1.5监测量控失效
主要由以下几个原因造成:其一,监测项目的.数量较少、时间较短,测点分布过于稀疏;个别监测人员的工作责任心不强,再加上缺少专业技术支撑,不能保证监测项目的可靠性,工程项目的安全隐患无法及时反馈给管理人员;其二,由于连接方式错误或者仪表检定不合格,影响观测数据结果的准确性,误差的存在影响了风险判断力;其三,监测信息的沟通渠道不顺畅,无法满足上传下达的需求,由于工程项目施工时间较长,受到各种因素影响较大,需要耗费大量的时间进行监测,这一过程可能发生与原方案不相符的情况,如施工顺序的改变、内外部条件的改变、设计变更等,如果不能及时沟通监测信息,就无法起到监测的预期效果。
1.6对险情重视不够
对施工现场的危险情况意识不足,没能将现场情况与监测信息相结合,潜在风险没能及时反馈给上级部门,工作人员缺乏风险意识与责任意识,引发基坑安全事故。
1.7应急准备不足
建筑深基坑支护施工技术探讨 篇6
关键词:建筑工程;深基坑支护技术;建筑施工
1、前言
随着我国城市化进程的不断加快,建筑物也不断的向着高层化、大型化的方向发展,这就使得建筑工程对于基础的稳定性要求越来越高了。而深基坑支护技术是加强建筑物稳定性的重要手段,因此,在建筑施工过程中就显得尤为重要了[1]。为了提高建筑物的稳固性,建筑施工人员应该从理论和实践中重视并掌握该项技术,完善深基坑支护工程技术体系,从而达到提高各类建筑工程稳固性的目的[2]。下面,笔者根据自身工作的实践经验,从以下几个方面谈谈建筑深基坑支护施工技术。
2、建筑深基坑支护工程施工技术的形式
当前,深基坑支护技术在我国的建筑施工中应用极为广泛,并形成了可以用于各种基坑深度、地质的适用的技术体系[3]。在建筑施工中,深基坑支护技术要求较高,要具有较强的防水、抗渗透能力,并要尽量减少工程建筑周围的地下管道、道路等的开挖对深基坑造成的损害。我国当前主要的深基坑支护形式主要有以下几种(见表1)。
表1 我国主要的深基坑支护形式一览表
常见的深基坑支护形式
工程优劣的分析
混凝土挡土墙+基底加强
工程造价较低,施工简单,并能有效的控制基坑边坡的隆起和深层滑动等情况,但是施工工期较长,对环境的污染较大[4]
土钉墙支护
施工工艺较简单,工期较短,施工成本低
符合土钉墙
支护
施工工期较短,工艺简单,成本较低。适合在周围建筑物较远,对变形要求高的深基中使用
喷锚网支护
技术较为先进,施工较灵活,对深基坑附近建筑物的影响小,可以更好地在土质较差的地段使用
3、建筑深基坑支护的施工技术
3.1 土方开挖阶段
在建筑深基坑支护施工中,土方开挖阶段是具有最大工程量的阶段。在这个阶段工程实施的过程中,对周围的环境影响较大。因此,在建筑深基坑支护的土方开挖阶段,一半选择分层的开挖方式,这种方式能最大程度的减小施工过程中对外界的干扰[1]。另外,在施工阶段,要随时注意对周边环境实际情况的了解,合理调整施工策略和施工方案,这样才能有效保证施工的安全会和质量。
3.2 锚杆的施工阶段
锚杆施工是建筑深基坑支护中的重要阶段,对整个工程起到了承上启下的作用,更是深基坑支护质量好坏的重要保证。因此,在建筑施工阶段,我们要重视安装锚杆的施工。当锚杆施工的要求和基坑开挖深度达到相同的时候,就能进行具体的施工操作了。其具体的施工流程为:注浆 — 钻孔 — 穿锚索等。当锚固施工完毕后,就需要在施工现场检测锚杆的质量,当锚杆施工的质量达到工程建设的要求后,则可以开展下一个施工环节了。
3.3 支护桩的施工阶段
支护桩的施工是深基坑支护工程施工中的基础型施工阶段。在这个阶段中,将钢筋混凝土护壁与人工挖孔桩相互搭配的方法,能很好地满足工程建设的要求[1]。
在工程建设阶段,相关的工作人员需要重视施工现场的环境变化,当工程施工过程中出现复杂的地质条件时,要严格按照土壤的更改情况,将泥浆的情况进行合理的调整,并及时开展清孔施工,做好钢筋
笼的沉放、吊装工作,科学安排各项施工工序。
4、提高建筑深基坑支护施工的措施
4.1在投标和施工阶段提交基坑支护设计
深基坑支护设计是深基坑支护施工的重要依据,因此,强化深基坑工程设计的审核和监督是极为重要的。在基坑支护投标过程中,应该单独提交基坑支护设计,并由相关负责人进行审核、批阅。这样才能在具体施工过程中一旦发现需要进行设计变更时,及时找到相关的负责人,快速解决问题,提高施工的效率[2]。
4.2 强化专项施工方案的编制
制定专项的基坑支護施工方案,是为了更好地提高施工设计的质量。因此,在基坑支护施工过程中,要强化专项施工方案的编制。将提前编制好的施工方案进行上报,施工单位在接到正式皮肤之前,不得提前施工,要进行施工规范化操作。
4.3 施工过程的控制
在建筑施工的过程要加强过程的控制,尤其是对于深基坑支护这种特殊的施工工程。在具体的施工过程中,施工的工序要严格按照基坑支护设计、技术交底等进行施工[2]。一旦施工现场出现异常的情况,相关的负责人就应该根据情况的性质,像向基坑支护设计人汇报[1],从而及时的变更设计方案,解决问题。
5、结束语
总而言之,深基坑支护施工在整个工程的建筑过程中占据在极为重要的位置。其施工质量的好坏涉及到工程质量的安全性、稳固性和长久性。为了确保深基坑支护施工的质量,施工单位应该从其设计和施工两面同时着手,双管齐下,力求将我国的建筑业蓬勃发展。
参考文献:
[1]杨向东,蔡园军.建筑深基坑支护的施工技术[J]-城市建设2013(28)
[2]胡俊民.浅谈建筑深基坑支护施工技术管理[J]-房地产导刊2013(24)
[3]朱海山.建筑深基坑支护工程施工技术[J]-中华民居2013(24)
深基坑支护技术综述 篇7
深基坑支护的主要目的是保证在岩土开挖和地下结构施工过程中的安全, 并确保周围环境不受到损坏。因此, 深基坑支护在设计时, 应着重做好以下几点要求:
1.1 安全性。
深基坑工程的支护方案, 应当在保证支护结构自身的稳定性、强度以及变形要求的同时, 还能够通过对周围土体变形的控制, 使基坑相邻建筑物或构筑物不受到破坏, 从而保证深基坑工程和周围环境的安全。
1.2 经济性。
支护方案的设计, 在确保支护结构安全、可靠度基础上, 还应当结合工程工期、机械设备、材料、人工以及环境保护等多方面因素进行考虑, 以最终确保所设计方案具有较好的经济性与良好的环境效益。
1.3 便利性。
在保证安全性和经济性的基础上, 深基坑支护方案还应当尽量满足施工的便利性, 以实现工程工期的缩短。
2 深基坑支护结构的类型及设计选型
深基坑支护结构根据其工作原理及支护形式, 主要可分为排桩式支护 (地下连续墙、钢板桩、加筋水泥墙等) , 边坡稳定式支护 (锚喷支护、土钉墙支护等) , 水泥土墙式支护 (高压旋喷桩、水泥搅拌桩等) 这三类。在深基坑支护方案的设计与选型中, 应根据安全性、经济性以及便利性的基本原则以合理选择相应支护方案。在下表1中, 即为这三类支护结构在各种基坑条件下的适宜性。在实际建筑工程中, 深基坑支护方案多采用的是复合型支护结构。以较常采用的SMW工法为例, 它也被称为加筋水泥土地下连续墙, 是一种在基坑水泥土桩墙中插入型钢, 而制成的复合型支护结构。该支护方案不仅结合了水泥墙止水和型钢受力的特点, 而且具有构造简单、截面较小、工程造价低、环境污染小等特点, 在我国基坑工程尤其是深基坑工程中, 得到了广泛的普及与应用。
3 常用支护方案的设计与应用
本文着重就深基坑工程中较为常用的土钉墙支护和地下连续墙, 这两种支护方案的设计与应用进行了研究与探索。
3.1 土钉墙支护结构的设计
(1) 土钉墙支护结构的概念及特点。土钉墙支护是在基坑边坡中放置土钉, 所形成加筋重力式挡墙。通过开挖设置、注浆等工艺, 使土钉形成能承受拉力与剪力的构建, 依靠土体与土体之间的摩擦力与粘结力, 以起到挡土和加固作用的支护结构。与其它支护结构相比, 土钉墙支护结构的主要特点有:土钉与土体能够形成一个密不可分的整体, 通过共同作用, 能提高基坑侧壁的自稳定性;土钉墙作为一种柔性结构, 具备较好的延展性, 但是变形控制性较差;土钉墙可分层、分段施工完成, 因此施工阶段的稳定性较好;土钉墙施工所需场地小, 施工设备简单, 施工方便快捷, 且噪音较小, 适合于平行流水化作业, 可缩短工程工期。目前, 土钉墙支护结构主要适用于土质或者较软弱岩层的基坑工程中。 (2) 土钉墙支护结构设计。 (1) 土钉墙可分为单级和多级两种形式。其中, 单级土钉墙结构的高度不宜大于10m, 应当控制在6m~8m以内;多级土钉墙的结构的总高度不宜超过18m, 在每一级之间应设置宽度约为2m的平台。 (2) 土钉墙属于重力挡土墙结构, 为满足挡土墙底部宽度对地基承载力的要求, 应要求土钉墙的长度不宜低于0.5倍高度, 且长度不宜低于3m。根据工程实践表明, 在土钉墙的墙顶部分, 其位移情况往往相比墙脚处更大, 因此要求土钉墙的长度应适当的加大, 以有效约束深基坑边坡土体的位移问题。 (3) 土钉墙之间的设置距离不宜超过2m, 通常以0.75m~1.5m为宜。根据工程实测资料表明, 土钉墙受承受的压力沿墙高, 分别为中间压力大而上、下压力小, 因此对于土钉墙中部应当适当加密设计。 (4) 土钉墙的锚筋普遍采用直径为20mm~32mm的钢筋, 如深基坑为较为软弱的土层, 也可采用直径为42mm的钢花管。在开挖过程中, 还应采取有效的排水方案, 可在土钉墙的顶部2m范围以内, 设置一定数量的截水沟和防水封闭层, 如果土钉墙为封闭式墙面, 还应当在墙面设置一定数量的泄水孔洞。
3.2 地下连续墙的设计
(1) 地下连续墙的概念及特点。地下连续墙是利用特殊的挖槽设备, 在深基坑地下挖出沟槽, 并通过填筑一定材料中所构筑的连续墙体, 它主要可用于挡土、截水、防渗等多个功能。根据填筑材料的不同, 地下连续墙又主要可分为土质连续墙、混凝土连续墙、钢筋混凝土连续墙以及组合连续墙等形式。地下连续墙主要适用于基坑深度不小于10m, 且土质为软土或砂土的深基坑工程中。其工艺特点有:施工过程中振动少、噪音低, 能极大降低对周围环境的影响, 且对于紧邻建筑物或地下管线的深基坑工程, 也能方便的实现对沉降及变形的很好控制;地下连续墙的整体性好、强度和刚度较大, 因此墙体结构与地基的变形度很小, 适宜于深基坑支护, 也可作为建筑地下主体结构;它作为一种整体连续结构, 一般要求现浇墙壁的厚度不得低于60cm, 因此钢筋保护层较大, 墙体的抗渗性和耐久性较好;地下连续墙可采用逆作法施工, 具有工程造价低、施工工期短和施工安全的特点。 (2) 地下连续墙的主要设计要点。地下连续墙作为由墙体、支撑以及前后土体共同受力的一个体系, 在施工过程中设计或施工问题, 容易造成稳定性破坏、基坑底部隆起、管涌或流砂等问题。为保证结构及工程施工安全, 针对以上破坏形式, 应着重做好地下连续墙以下方面的设计: (1) 确定地下连续墙在施工过程中, 以及在工程使用各阶段的荷载, 主要包括了计算连续墙土压力荷载、水压力荷载以及墙体上部的垂直荷载情况。其中, 土压力荷载大小的确定, 是保证结构及施工安全的关键。 (2) 计算并确定地下连续墙的所需入土深度, 以满足墙体地基承载力的需要, 从而有效避免基坑隆起、管涌或流砂问题的出现。 (3) 进行地下连续墙结构的静力分析和变形验算, 进行槽段长、宽、高及深度尺寸的验算及调整, 从而保证开挖过程中槽壁的稳定。 (4) 进行地下连续墙结构的墙体配筋设计、支撑配筋设计以及截面强度计算。计算地下连续墙的墙顶位移大小和地面沉降值大小, 以估算出地下连续墙施工过程中对周围环境的影响程度, 从而对工艺参数进行适当调整。
结语
深基坑工程中支护方案科学、合理的设计与选择, 是影响工程整体质量的关键性因素, 必须加以高度重视。为此, 我们必须根据工程实际特点, 做好深基坑工程支护方案的设计选型工作, 以保证深基坑工程施工的安全、顺利的进行, 进而真正实现建筑工程项目在经济效益与社会效益上的双丰收。
参考文献
深基坑支护技术探讨 篇8
1 深基坑工程的特点
(1) 区域性。我国幅员辽阔, 不同地区的地质和水文条件差别会很大, 不同的地基使深基坑工程差异很大[1], 呈现出很强的区域性, 地质勘察的结果也很难具有代表性。设计时要针对具体工程具体分析, 不能盲目照搬其它地区经验。
(2) 综合性。深基坑工程涉及多方面的内容, 如土力学中的变形、强度、渗流等, 要从不同角度综合考虑问题。不同的深基坑工程主要矛盾也不一致。同时深基坑工程是一门综合学科, 涉及多个科学领域, 是多种因素相互作用相互影响的系统工程。
(3) 时空效应。深基坑的平面形状和深度对深基坑的稳定性有很大影响。软土的蠕变性能较强, 作用在支护结构上的土压力会随时间而变化, 导致土体稳定性和强度降低。在深基坑施工中, 需要考虑深基坑工程的空间效应。
(4) 环境效应。深基坑工程的开挖会引起周围地下水位的变化, 从而对相邻的建筑物、城市道路、管道的使用产生影响。严重的会导致房屋开裂、周围塌陷等不良后果。同时施工过程中产生的弃土、噪音等也影响着周围的环境。
2 深基坑支护结构类型
随着基坑的深度不断增加, 支护结构类型也需要不断得到改进和优化。深基坑支护结构类型的选择依据包括:基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备、施工季节等条件。选用的支护结构类型应当满足安全、经济、可行的原则。几种常见类型如下:
2.1 排桩支护
排桩支护是通过柱列式间隔地布置钢筋混凝土挖孔、钻孔灌注桩来实现挡土的支护结构类型。柱列式间隔布置包括疏排布置形式和密排布置形式, 根据排桩受力和桩间土的稳定条件来确定。排桩顶部应设钢筋混凝土冠梁加以连接, 起到整体拉结作用。排桩的桩间土防护可以采用钢丝网混凝土护面或者砖砌等方法来处理。当桩间渗水时, 应在护面设泄水孔。这种排桩支护类型施工方便、造价较低, 效果明显。
2.2 地下连续墙
地下连续墙具有整体刚度大, 侧压承受能力强, 止水防渗效果好等优点, 不会对邻近建筑物及基础造成影响, 主要应用于地下水位以下的软粘土和砂土等各种复杂施工环境。排桩和地下连续墙均适于基坑侧壁安全等级为一、二、三级的情况。地下连续墙可以作为基坑施工时的围护和防水结构, 也可用作地下室外墙。高层建筑中的地下室、停车场等均可以应用[2]。地下连续墙的缺点是施工技术要求高、难度大、造价高等。
2.3 水泥土桩墙
水泥土桩墙 (深层搅拌桩) 是利用水泥作为固化刑, 通过机械搅拌将固化剂和软土强制拌和, 经过一系列的物理化学反应逐渐硬化, 最终形成整体性良好的既能挡土、又能止水的水泥土桩墙。施工中具有无噪音、污染少、操作简便等优点。水泥土桩墙适用的基坑侧壁安全等级为二、三级, 深度不宜大于6m, 黏土、淤泥、淤泥质土等土层中均可采用此种支护类型。
2.4 土钉墙
土钉墙是通过在基坑周围的土体中插入钢筋制成的铁钉达到土体稳定的一种支护结构类型。边坡喷射混凝土面层的同时宜配置钢筋网。土钉必须和面层有效地连接, 设置承压板等构造措施。当地下水位高于基坑底面时, 需采取降水或截水措施。土钉墙适于基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地, 且基坑深度不宜超过12m, 土钉墙的刚度大、承载力强、操作方便、节约造价。
2.5 钢板桩支护
钢板桩支护主要材料是带锁口或钳口的热轧型钢, 将钢板桩连接起来形成钢板桩墙, 主要作用是挡土和挡水。钢板桩支护的造价相对较低, 施工速度快, 适用于多种土质类型, 可重复使用。缺点在于施工时噪音大, 且可能会引起周围地基的变形。钢板桩适合安全等级为二、三级的深基坑支护, 深度超过8m时不宜采用。在地下室施工结束后, 钢板桩需要拔出, 所以要考虑拔出时对周围地基土以及地表土的影响[3]。
3 深基坑支护结构选型的原则
深基坑支护结构选型时要综合考虑各种因素, 涉及到周边环境、地质状况、施工季节、施工条件、开挖深度和范围、施工机械、安全因素、经济效益和社会效益等。当有多个方案可供选择时, 需要建立一个优化模型, 对支护结构类型进行优选, 使深基坑支护结构选型更具有客观性和科学性。
4 深基坑支护常见问题
我国在深基坑支护技术方面已取得不少成功经验, 但仍存在一些问题。为了适应现代化的建设, 需要进一步提高技术水平:①土体的物理力学参数选择不当。土体压力的大小直接影响深基坑支护结构的安全性。②土体取样没有代表性。由于地质条件复杂多样, 土样不可能全面反应土层真实状况, 从而引起支护结构的设计不能完全符合地质情况。③理论计算受力与实际受力不符。深基坑支护结构的设计计算是依据极限平衡理论, 属于静态设计, 但是深基坑开挖后, 土体处于动态平衡状态。④边坡修理达不到规范要求。由于施工管理不到位或者机械操作人员的水平低等因素, 机械经常出现超挖或欠挖情况。
5 结束语
深基坑支护技术要求的提高, 需要综合考虑各种因素选择适合的深基坑支护结构类型, 确保整个建筑物的安全可靠。同时对于深基坑常出现的问题, 必须在工程实践中不断总结经验, 提高支护技术水平。
参考文献
[1]丁敏.深基坑支护细部结构优化及应用研究[D].重庆大学, 2012.
[2]周罕, 曹平.软土地区城市深基坑支护方案优选的模糊层次分析法[J].中南大学学报 (自然科学版) , 2012, (9) :3582-3588.
深基坑支护新技术发展 篇9
随着高层建筑深基坑施工的增加, 人们对深基坑支护技术的发展、更新和探索有了更多的关注。在20世纪70年代后期, 我国将该项支护技术应用于深基坑土壁支护中, 故又称为土钉墙。最先主要是用于基坑抢险临时支护中, 慢慢经过改进探索, 该项技术日见成熟, 由于同其它支护技术相比较, 土钉墙支护有造价低、施工速度快等优点, 目前应用越来越广泛。同单纯的锚杆支护比较, 土钉墙具有钉土间相互作用, 提高原位土体稳定性的特点, 土钉起到了骨架作用、承力作用、应力传递和扩散作用, 使土钉和土体形成复合体, 从而提高了土体的粘聚力, 并在相邻土钉间形成承压拱, 大大提高了土体自身的整体稳定性。
1土钉墙的设计要求
1.1 首先进行详细准确的地质勘察
(1) 土钉墙设计前, 应查明基坑周边的地层结构和土的物理力学性质, 勘察报告应提供土的重度、土的内摩擦角、内聚力C及土的变形模量Es;
(2) 勘察报告中应明确基坑周边建筑物、管线、道路与基坑的相互关系, 并判断基坑开挖对他们的影响程度;
(3) 土钉墙设计前, 应查明基坑周边的地下水类型。埋藏条件及渗透性, 分析地下水对基坑开挖、基坑隆起和支护结构的影响, 判断人工降低地下水的可能性并评价地下水对基坑周边已有建筑物和地面沉降的影响。
1.2 正确进行土钉墙的稳定性分析
土钉墙的整体稳定分析分为内部和外部整体稳定分析。土钉墙内部整体稳定分析是保证土钉墙本身的强度, 这时的破坏面全部或部分穿过加固土体的内部。内部稳定分析常采用的是力矩极限平衡分析方法, 通常假定滑动破坏面为圆弧线面。土钉墙稳定性分析计算如图1所示。
1.3 适当加大顶部土钉的长度
为减少土钉墙变形, 控制地面开裂, 土钉墙顶部的土钉长度宜适当增加。根据土钉墙整体稳定分析的力矩极限平衡理论, 由圆弧滑裂面可知, 基坑顶部土钉长度应大于基坑深度, 因为, 在土钉端部土体易发生变形, 产生不易被人发现的裂缝, 一旦裂缝产生, 地表水容易从裂缝渗入, 这不仅增加土体的侧压力, 还会降低土钉对土体的约束作用, 减少土钉抗拔力, 因此加大顶部土钉的长度 (约为1.2~1.5倍基坑深) 是十分必要的。
1.4 不可忽略土钉墙的构造要求
(1) 土钉墙中的土钉长度应由计算确定, 一般情况下注浆式土钉的长度为0.5~1.5倍基坑深, 打入式土钉的长度约为0.5~1.5倍基坑深;土钉宜均匀布置, 间距为1~2 m土钉的倾角一般为5°~20°;
(2) 为提高土钉的抗拔力, 土钉中的钢筋应采用Ⅱ级变形钢筋, 直径一般在14~20 mm之间, 钻孔直径常用100 mm;土钉注浆材料常用1∶0.5的水泥砂浆;
(3) 坡面面板应采用配筋喷射混凝土, 混凝土厚度常为100 mm, 配筋配Φ6~8@200;为保证土钉与喷射混凝土面板的连接和锚固, 应设置钢垫板。
1.5 土钉墙的变形控制
力矩极限平衡分析方法并不能提供任何变形信息, 土钉墙的变形大小可采用有限元分析顺法进行估算, 但单纯的有限元分析结果不十分可靠, 目前一般结合施工监测, 进行信息化施工控制。
2工艺流程
土钉墙的施工一般按以下工艺流程进行:按设计要求开挖工作面、修整坡面及坡面排水;喷射第一层混凝土;安装土钉 (钻孔、置筋、注浆垫板等) ;绑扎钢筋网、喷第二层混凝土;开挖第二层土方, 按此循环直至完成。
3开挖工作面及修整边坡
基坑开挖应分段分层进行, 分层开挖深度主要取决坡面的直立稳定能力。当要求变形很小时, 可根据工地具体情况和经济效益将分层开挖深度降至最低。考虑到钻孔施工设备, 分段开挖至少要6 m宽。最大长度取决于交叉施工间能保持坡面稳定的坡面面积, 当要求变形最小时, 开挖可按两端长度分先后施工, 长度一般为10 m左右。使用的开挖施工设备必须能挖出光滑规则的斜坡面, 最大限度减少被支护土层的扰动。任何松动部分在坡面支护前必须予以清除。对于不良上层, 为了防止基坑边坡的裸露土体发生坍塌可考虑采用以下措施:①对修整后的边壁立即喷一层混凝土或砂浆, 待凝结后再进行钻孔作业;②在作业面上先构筑混凝土面层, 而后进行钻孔设置土钉;③在水平方向上间隔开挖并先将作业深度上的边壁做成斜坡, 以保持稳定, 待钻孔并设置土钉后再清坡。此外还可以在开挖前垂直击人钢花管, 用压力注浆方法加固边坡处的土体。
4喷射混凝土作业
根据工程规模、材料和设备性能, 可以进行“湿式”或“干式”喷射混凝土。通常采用32.5级硅酸盐水泥、干净碎石或卵石, 最大粒径为10~15 mm, 水泥跟砂石重量比为1∶4~1∶4.5, 并掺人适量外加剂加速固结。
喷射混凝土作业时应注意以下几点:作业前要对机械设备, 风、水管路和电线进行检查及试运行, 清理受喷面, 埋好控制喷射混凝土厚度的标志;喷射时, 喷头与喷面应垂直, 宜保持0.6~1.0 m的距离。喷射作业者应控制好水灰比, 保持混凝土表面平整, 呈润湿光泽, 无干斑或滑移流淌现象;喷射混凝土终凝2h后, 要洒水养护, 根据气温条件, 一般养护3~7 d;钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺设, 钢筋与坡面的间隙宜大于20 mm;喷射混凝土应在每步开挖的底部预留300 mm, 以便于下步开始后安装钢筋网;钢筋网宜与下层钢筋网要搭接, 长度为25倍钢筋直径;钢筋网与土钉锚固装置要连接牢固, 喷射混凝土时钢筋不得晃动;根据土钉类型, 施工条件和受力过程的不同, 表面可做一层、二层或多层。最后一道建筑装饰工序是在最后一层大约50 mm厚的喷射混凝土上调色。
5排水
土钉墙支护必须考虑地下水的影响, 施工期间应做好排水工作, 避免过大静水压力作用面板和加固土体处于饱和状态, 影响其稳定。应提前沿坡顶设排水沟排除地表水, 并在第一步开挖喷射混凝土期间用混凝土做排水沟覆面。对支档土体有以下三种主要排水方式:①浅部排水。使用300~400 mm长的管子可将坡后水迅速排除, 管子直径通常为100 mm, 其间距依地下水条件和冻胀破坏的可能性而定;②深部排水。用无缝管做水管, 长度一般比土钉长, 管径50 mm, 上斜5°或10°。其间距决定土体和地下水条件一般坡面每大于3 m2布置一个;③坡面排水。在喷射混凝土坡面前, 贴着坡面按一定的水平间距布置竖向排水设施, 其间距决定于地下水条件和冻胀力的作用, 一般为1~5 m。排水管在每步开挖的底部设有接口, 贯穿于整个开挖面, 在最底部由泄水孔排入集水系统。坡面排水可代替浅层排水。
6土钉施工
土钉施工包括定位、成孔、置筋、注浆等工序, 一般情况下可借鉴土层锚杆的施工经验和规范。
6.1 成 孔
成孔工艺和方法与土层条件、机具装备及施工单位的手段和经验有关。当前国内大多数采用螺旋钻、洛阳铲等干法成孔设备, 也可使用如YTN—87型土锚专用钻机成孔。对边坡加固土钉, 由于往往要在脚手架上施工且钻孔长度较短, 要求使用重量轻, 易操作及搬运的钻机。为满足土钉钻孔的要求, 可选用KHYD40KBA型岩石电钻, 配置75的麻花钻杆, 每节钻杆长1.5 m, 钻机整机重量40 kg, 搬运操作非常方便, 钻孔速度0.2~0.5 m/min, 工效较高, 适合于土钉施工。
依据土层锚杆的经验, 孔壁“抹光”会降低浆土的粘贴作用, 当采用回转或冲击回转方法成孔时, 建议不要采用膨润土或其它悬浮泥浆做钻进护壁。
显然, 在用打入法设置土钉时, 不需要预先钻孔。在条件适宜时, 安装速度是很快的。直接打入土钉的办法对含块石的土是不适宜的, 在松散的弱胶结粒状土中应用时要谨慎, 以免引起土钉周围土体局部结构破坏而降低土钉与土体间的粘结力。
6.2 置 筋
在置筋前, 最好采用压缩空气将孔内残留及扰动的废土清除干净。放置的钢筋一般采用Ⅱ级螺纹钢筋, 为保证钢筋在孔中的位置, 在钢筋上每隔2~3 m焊置一个定位架。
6.3 注 浆
土钉注浆可采用注浆泵或砂浆泵灌注, 浆液采用纯水泥浆或水泥砂浆。纯水泥浆可用32.5级普通硅酸盐水泥用搅拌装置按水灰比0.45左右搅拌, 水泥砂浆采用1∶2至1∶3的配合比用砂浆机搅拌, 再采用注浆泵进行常压或高压注浆。为保证土钉与周围土体紧密结合, 在孔口处设置止浆塞并旋紧, 使其与孔壁紧密贴合。在止浆塞上将注浆管插人注浆口, 深入至孔底0.2~0.5 m处, 注浆管连接注浆泵, 边注浆边向孔口方向拔管, 直至注满为止, 放松止浆塞, 将注浆管与止浆塞拔出, 用粘性土或水泥砂浆充填孔口。为防止水泥砂浆或水泥浆在硬化过程中产生干缩裂缝, 提高其防腐性能, 保证浆体与周围土壁的紧密结合, 可掺入一定的膨胀剂。具体掺入量由试验确定, 以满足补偿收缩为准。为提高水泥砂浆或水泥浆的早期强度, 加速硬化, 可掺入速凝剂或早强剂。
7结语
土钉墙支护工程施工前应熟悉地质资料、设计图纸及周围环境, 降水系统应确保正常工作, 必须的施工设备如挖掘机、钻机、压浆泵、搅拌机等应能正常运转。
一般情况下, 应遵循分段开挖、分段支护的原则, 不宜按一次挖就再行支护的方式施工。
施工中应对土钉位置、钻孔直径、深度及角度、插人长度、注浆配比、压力及注浆量、土钉应力等进行检查。
每段支护体施工完后, 应检查坡顶或坡面位移, 坡顶沉降及周围环境变化, 如有异常情况应采取措施, 恢复正常后方可继续施工。
摘要:文章对土钉墙支护技术的设计和施工处理措施进行了详细的阐述, 以供大家参考。
关键词:基坑支护,土钉墙,喷射混凝土
参考文献
[1]CECA96-1997, 基坑土钉支护技术规程[S].
对深基坑支护技术的分析 篇10
1 深基坑支护工程施工中存在的问题及原因分析
1.1 边坡施工达不到设计、规范要求,常存在超挖和欠挖现象
一般深基础在开挖时均使用机械开挖、人工简单修坡后即开始挡土支护、初喷工序。而在实际开挖时,由于施工管理人员不到位,技术交底不充分,分层分段开挖高度不一,挖机操作手的操作水平等因素的影响,使机械开挖后的边坡表面平整度、顺直度极不规则,而人工修坡时不可能深度挖掘,只能就机挖表面作平顺修整,在没有严格检查验收就开始初喷,故出现超挖和欠挖现象。
1.2 土层开挖和边坡支护不配套
常见于支护施工滞后于土方施工很长一段时间,而不得不采取二次回填或搭设架子来完成支护施工。一般来说,土方开挖技术含量相对较低,工序简单,组织管理容易。而挡土支护的技术含量高,工序较多且复杂,施工组织和管理都较土方开挖复杂。所以在施工过程中,大型工程均是由专业施工队来分别完成土方和挡土支护工作,而且绝大部分都是两个平行的合同。这样在施工过程中协调管理的难度大,土方施工单位抢进度,拖工期,开挖顺序较乱,特别是雨期施工,甚至不顾挡土方支护施工所需工作面,留给支护施工的操作面几乎是无法操作,时间上也无法完成支护工作,以致使支护施工滞后于土方施工。因支护施工无操作平台完成钻孔、注浆、布网和喷射砼等工作,而不得不用土方回填或搭设架子设置操作平台来完成施工。这样不但难于保证进度,也难于保证工程质量甚至发生安全事故,留下质量隐患。
1.3 喷射砼厚度不够,强度达不到设计要求
目前建筑工程基坑支护喷射硷常用干喷法施工,其主要特点是设备简单、体积小,输送距离长,速凝剂可在进人喷射机前加入,操作方便,可连续喷射施工。虽然干喷法设备操作简单方便,但因原材料质量控制不严、配料不准、养护不到位等因素,往往造成喷后砼的厚度不够、砼强度达不到设计要求。
1.4 成孔注桨不到位,土钉或锚杆受力达不到设计要求
深基坑支护所用土钉或锚杆钻孔直径为100mm~150mm的钻杆成孔,孔深少则五、六米,深则十几米,甚至二十多米,钻孔所穿过的土层质量也各不相同。钻孔如果不认真研究土体情况,往往造成出渣不尽,残渣沉积而影响注浆,有的甚至成孔困难、孔洞坍塌,无法插筋和注浆。再者注浆时配料随意性大、注浆管不插到位、注浆压力不够等而造成注浆长度不足、充盈度不够,而使土钉或锚杆的抗拔力达不到设计要求,影响工程质量,甚至要做再次处理。
1.5 边坡顶面未按要求处理
在城市区,特别是旧城改造和闹市区,地面下1m~2m往往因杂填土或管线纵横等而不利于支护,设计时第一排土钉或锚杆距地面均较远,故开挖第一层后应将钢筋网挂好后将其上口于基坑边水平面1m~2m内固定,且及时将土层表面硬化,做好排水设施,防止雨水冲刷、渗入边坡而增加土体的主动土压力,给边坡稳定带来不利影响。很多施工单位只盲目地抢进度,不注重表面硬化和排水处理,以致雨水渗人边坡土体而使土体产生过大的位移,而不得不做加固处理。
1.6 忽视跟踪监测
跟踪监测是随时掌握基坑支护变化的重要手段,是确保工程正常使用和发现问题及解决问题的重要基础。但是许多施工单位在施工中没有完善的跟踪监测手段和制度,有的即使有,也形同虚设,没有发挥他应有的作用,没有及时地监测到基坑支护变形的第一手资料,等到发现基坑变形时已是无法挽救了。
2 深基坑支护施工管理对策
2.1 强化管理,充分发挥“三检”和监管协调的作用
施工单位要从根本上解决好施工管理人员,特别是项目经理、技术负责人,专业工长的质量和组织管理松懈的思想问题。各施工工序要坚持“自检、互检、专检”的质量检查制度,逐级检查,层层把关,做到上工序不符合要求,下工序不继续施工。
2.2 坚持持证上岗和岗前培训制度
工程施工中,不但管理人员要具备相应的岗位管理能力,要熟悉各工序的操作程序和质量控制点。操作人员也应具有相应岗位的上岗证,严格管理,对新来人员和离岗较长时间的人员必须做好岗前培训工作,来确保操作人员的操作水平和方法。这样方可达到既节约材料省工,又保证工程质量的目标。
2.3 强化质量责任,加强过程控制
喷射砼的质量好坏和厚度取决于喷射操作手的操作方法和水平,而其关键又是喷嘴与受喷面的距离、喷嘴移动、水量的调节。施工时喷嘴与受喷面的最佳距离为0.8~1.0m喷敷方法是横过混凝土面将喷嘴稳定而系统地做圆形或椭圆形移动;水量的调节使喷射砼表面产生光泽为止;回弹率的大小与原材料的配合比、施工方法、喷射部位及一次喷射层的厚度有关。
2.4 加强对土方开挖施工工序的组织与管理
深基坑开挖施工中,严格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑小开挖”的原则,精心安排开挖施工分层、分块的部位和时间,精心安排挡土支护的施工时间,以有效地控制基坑已开挖部分的无支护暴露时间和减少土体被扰动的时间与范围,以达到利用尚未被挖动的土体尚能在一定程度上控制其自动位移的潜力,而使其应力控制土体位移和基坑支护周围土体位移之间存在着一定的相关性。所以科学地安排土方开挖施工顺序和控制施工进度,充分利用这种相关性,将有助于控制支护结构的坑周土体的位移。
2.5 对开挖过程实施跟踪监测.及时记录和反馈反馈信息
在深基坑开挖过程中,及时对开挖进行跟踪监测,是为了掌握支护结构和坑外土体移动,以便于随时科学调整施工因素,优化设计和施工,利于采取相应措施,来确保施工安全、顺利进行。同时,施工监测还有利于积累资料,检验设计的正确性,为今后改进设计理论和施工技术提供依据。
3 结语
浅谈深基坑支护施工技术 篇11
【关键词】高层建筑;深基坑支护
随着社会的的发展,高层建筑日益增多,建筑正向着大型化、高层化快速发展,大量高层建筑拔地而起,日益增多。建设高层建筑,意味着就会出现深基坑,而深基坑是建筑工程中一种非常有威胁的危险源,基坑的支护施工技术就越加凸显其重要性。基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施的防护系统。常见的基坑支护型式主要有:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+支撑;水泥土挡墙;钢板桩支护;土钉墙(喷锚支护);逆作拱墙;放坡;基坑内支撑等等。深基坑的防护随着土质情况、周边环境等不同而选用不同的施工方法,支护工期往往要求较短,以尽快消除安全隐患。深基坑施工的技术要求主要包括:首先,施工时技术手段要先进可靠,确保基坑受力可靠以及支护的保护作用完全体现;其次,有些基坑周围建筑物多,地下市政管线多,施工时还必须保证不能影响周围相邻的建筑物的安全和稳定,不能破坏周围的地下管线等;再次,基坑开挖期间,地下水控制也属于基坑支护的一部分。因此,必须合理运用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水。保证基础施工安全。最后,根据工程实际情况选取经济合理的施工方案,并进行方案优化。
地下结构施工及基坑周边环境的安全主要是由支护体所保障。所以深支护体系的设计、其施工质量直接关系到基坑施工的安全性,工程整体的安全可靠。
1.基坑支护的设计
基坑支护体设计要根据实际施工需求,结合基坑侧壁安全等级及重要性系数科学严谨的制定设计方案,应充分做到: 勇于创新,设计支护结构时,开拓思路,多进行新的尝试。在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的,各结构相互结合,这就要求我们从全局出发,寻求新的设计思路,探索更好的计算方法。充分利用新技术、新理念,具体事物具体分析,不要生搬硬套传统的设计理念。在现今的深基坑支护结构的设计领域,还没有公认的、权威的的计算公式,基本上都是摸着石头过河。深基坑支护结构的设计要区别其他设计领域,要改变传统观念,利用施工监测反馈动的态信息指引设计体系。
基坑支护是一种特殊的结构。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件,因此,要根据具体问题,具体分析,从而选择经济适用的支护结构。
2.深基坑支护工程施工
基坑支护施工要综合考虑工程所在地的地理条件、工程类型、基坑开挖规模、周边环境、支护结构等因素。基坑支护施工要注重支护结构的稳定,坑体变形,并根据周边环境条件,控制变形在一定的范围内。控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制,并要根据实际情况适时地调整方案。在进行深基坑支护施工时应注意以下几点:
(1)支护体施工时,要尽量减少支护工程施工产生的环境污染。
(2)施工时要充分考虑工程对周围设施及地下管线的影响或破坏。
(3)合理安排工艺流程,使工程施工在有限场地和时间内运转顺畅。
3.基坑支护的施工流程
深基坑支护的施工流程一般包括:施工前准备、支护桩的施工、联系梁等的施工、锚杆的施工、土方开挖。支护桩一般采用人工挖孔桩,然后用钢筋混凝土做护壁。联系梁施工时,先开挖基槽,经验收合格后,进行抗渗墙混凝土的浇筑,最后再对联系梁施工。基坑挖至锚杆标准高度后,开始进行钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆,安装连系梁,穿外锚具,然后锚固,最后进行锚杆试验。土方开挖要采用分层开挖,对挖出的土方要随时挖出随时运走,把土清理干净。
在施工整个流程中中,需要对工程进行实时监测,随时掌握工程动态情况,确保安全并对后来工作提供决策指导。
4.结语
深基坑边坡支护技术方案探讨 篇12
关键词:深基坑,边坡支护,技术
1 项目概况
武汉市汉阳区龙阳1号住宅小区项目由武汉世纪龙阳置业有限公司承建。小区建筑物包括主楼19栋, 另有1栋会所、商铺及地下车库等配套建筑。其中主楼含3栋45~46层超高层建筑及16栋32~33层高层建筑。项目Ⅰ期建筑物包括主楼7栋, 商业会所1栋以及商铺、地下车库等配套建筑, 主楼包括1栋 (12#) 46层超高层建筑及6栋32层高层建筑, 拟建工程重要性等级属一级, 场地复杂程度等级属二级, 地基复杂程度等级属二级, 岩土工程勘察等级属甲级。另外, 该项目基坑四周环境较为简单, 地下室北侧边线距规划红线约20.0米, 东侧距离规划红线约15.0米。南侧为本项目Ⅱ期用地, 场地无电缆、自来水、煤气等地下管线。该项目由广州市景森工程设计顾问有限公司设计, 下面是该项目岩土工程详勘表。
2 基坑土方开挖与边坡支护方案
2.1 土方开挖
土方开挖的要点在于遵循简单、快速且安全的原则, 并通过合理安排土方的外运从而确保开挖的安全性。具体来讲, 施工中应注意以下内容: (1) 首先要确保开挖坡度合理避免塌方, 对于土质差的情况应加大坡度至1∶1, 土质较好的部分可根据实际情况予以调整。其次要确保开挖的高差, 如基坑标高距离自然地面高差超过4米的应用挖土机平整出一个台阶, 将高差减小到4米以内, 再一次性开挖到位。 (2) 本工程中经过对施工现场的岩土地质的情况进行分析之后, 采用的是大开挖形式, 分别从西南角和西北角向东侧开始挖掘, 并在现场准备好土工、抽水泵机、木桩等设备, 以做好护坡处理。 (3) 基坑开挖应做好地下排水沟、集水坑等排水措施, 以防止因地下水较多或地表水、外部水的渗入而造成的边坡塌方。本工程中开挖采用边开挖边支护和分台阶开挖的方式, 台阶高度根据支护锚杆的高度确定, 并且在基坑内也开挖了排水沟和集水坑, 大大提高了安全系数。
2.2 基坑边坡的支护
除了上述提到的边开挖边支护的方法之外, 基坑的支护还应遵循下面原则: (1) 边坡支护形式要便于施工操作, 尽量简单而可靠; (2) 如现场施工条件允许, 应尽量放坡开挖, 从而确保最有利的坡度减少支护成本; (3) 基坑开挖时应避免周围土体的变形和地下水的浸泡, 及时做好降水, 以防止邻近的建筑、道路等出现不均匀沉降现象。
本项目采用喷锚网支护工艺, 其施工技术与质量管理要点为:
(1) 为了方便喷锚网的施工, 每层开挖深度应控制在1.5-2米范围之内, 且边坡的开挖应确保尽量不要扰动到支护土层, 现场开挖根据条件可部分采取放坡开挖的方法, 并按照要求严格修坡。对于基坑中地下水较多的坡面, 除了要做好降水和排水之外, 还应用木排桩稳住坡脚土体, 用砂包垫底和护脚等保护措施。
(2) 锚杆施工时首先根据现场地质情况按照设计要求对孔位进行放线, 然后采用钻机或人工钻孔, 再根据孔长、孔径和孔的俯角要求进行凿孔。其次, 根据设计的锚杆长度与直径来完成锚杆的加工, 采用居中支架辅助将锚杆安放入孔的中心位置, 端头位置留出10cm来供挂网和固定, 采用Φ10圆钢与锚杆弯头衔接而形成整体。最后, 将1∶1的水泥砂浆用不小于0.4MPa的压力由里向外注入到锚杆孔内。砂浆内应添加膨胀剂及早强减水剂, 注入管插至距孔底为0.5m, 并在孔口绑扎止浆布袋, 防止砂浆外溢。
(3) 锚杆施工完成之后应及时在坡面上铺设一层钢丝网, 坡顶位置需上返至少1.5m然后用砂包压顶。除了网片间的搭接绑扎之外, 锚杆的端头弯钩部分也应勾住铁丝网, 并进行固定和绑扎。上述工作准备就绪之后, 按照设计厚度喷射1∶2的水泥砂浆, 借助喷射机将拌合料通过管道高速喷射到边坡面上, 注意喷枪与作业面的距离应控制在1-2m, 铁丝网上应铺设纵横间距为3.0m的PVC管 (直径50mm) 作为边坡导水管。混凝土凝结便能够与钢筋网一起形成薄壁钢筋混凝土板墙, 保护基坑的安全作业。
2.3 基坑排水措施
基坑内除了地下水涌上来之外, 还有周围地表水的渗入。通常需要做好坑内、坑外两套排水系统, 以防止水对基坑的浸泡。
2.3.1 基坑内排水
开挖临时的排水明沟, 将水导入到集水坑内之后统一外排, 以降低水位。同时, 在地下室基坑回填时, 应沿线路设置一定数量的集水井进行沉砂积水, 高度和宽度根据现场情况而定, 用水泵将集水井内水抽到坑外的外排水系统中排出, 从而保障后续的桩基础和地下室主体结构施工的安全性。
2.3.2 坑外排水
将一定规格的水泥管道通过砂井相连接埋于地下, 并在沿线按照标准要求设置砖砌砂井沉淀砂石。这套系统可作为项目临时排水主管道, 直接连通到市政雨水管网, 其覆土厚度要满足管道敷设标准 (通常不得小于700mm) , 并派人定期清理砂井, 以保证外排水系统的畅通。
2.4 基坑支护施工监测
做好边坡支护时的监测, 可以随时对基坑周边的建筑、道路以及边坡的稳定性做到动态了解, 从而防止安全事故的发生。具体而言, 可在边坡坡顶每隔50米的距离设置2个锚杆监测点与坡面裂缝监测点, 在桩基础施工和地下室结构施工时, 定期对这两组数据进行采集和分析, 从而确保施工的安全性。同时, 邻近的住宅楼项目基坑施工时, 也应做好该楼号的沉降量监测情况, 通过对比分析确定其对楼群的影响程度。
2.5 施工现场注意事项
(1) 严格把控原材料质量, 尤其是水泥、砂石、锚杆、锚管等质量, 应满足设计要求及规范质量要求;
(2) 施工应遵守“按部就班”的原则, 每道工序都执行自检、报验、验收的流程;
(3) 严格控制基坑开挖的深度, 结合现场情况综合运用各种防护措施保障边坡的稳定性, 待土层喷锚支护稳定后, 方可继续开挖。
(4) 注意细节施工, 如锚杆的间距、长度、编网、焊接等均要执行设计图纸要求, 误差控制在合理范围内。另外, 注浆量应在达到标准压力的基础上力求饱满。
(5) 施工现场如有重车荷载或荷载集中的地方, 应在原来的设计防护基础上加大锚杆支护强度。
2.6 边坡支护效果分析
本工程自2009年7月底开挖基础的土方开挖及边坡支护等一系列过程, 直到2010年5月完成基坑的土方回填, 期间经历了雨季和冬季的恶劣环境影响, 未发现任何因基坑边坡不稳定而造成的塌方事故, 其效果可总结为如下三点:
(1) 基坑支护整体效果良好, 支护坡面虽出现过几道裂缝, 但在及时补救支护后没有再蔓延, 也没有地下水涌出, 没有影响到施工整体;
(2) 所设置监测点能很好地完成所需数据的收集和监测工作, 为施工带来了安全保障;
(3) 深基坑边坡支护稳定性强, 施工周期短而成本低, 经济效果明显。
3 结语
高层建筑的基础施工是整个项目建设的重点内容, 随着基坑深度的加深, 其施工技术和相应的边坡防范措施难度都相应加大。而本项目中因为地下没有相应的电缆、管线阻碍, 地下情况相对来讲还算理性, 但也需要施工技术和管理人员做好全方位的管理措施, 将基坑施工的质量与安全放在同等重要的地位来对待。
参考文献
[1]吴其波.深基坑边坡支护施工技术[J].西部探矿工程, 2003, 15 (11) :27-28.
[2]宋福渊, 程学军.近距离深基坑边坡支护施工技术[J].工业建筑, 2007, 37:1171-1172.
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