常见基坑支护类型

2024-05-28

常见基坑支护类型（通用6篇）

常见基坑支护类型篇1

摘要：结合基坑工程的应用, 介绍了常用基坑支护类型的特点及其适用范围, 通过对几种常见基坑支护类型的对比, 提出了选取基坑支护类型的基本依据和应注意的相关问题, 从而帮助工程技术人员选择合理、安全、经济的基坑支护结构。

关键词：基坑,支护结构,类型,适用范围

深基坑支护是近些年来才发展起来的工程运用学科, 相比上部结构和基础工程还不够成熟, 新的、完善的支护结构土压力理论还没有正式提出, 多半依靠传统的土力理论及地区经验, 使得基坑工程从设计到施工, 都存在着较大的风险, 同时因为与各地区土质、支护结构的刚度和施工方法等有关, 结果往往不是不安全就是偏于保守甚至导致浪费。特别在城市中进行开挖时, 基坑周围通常存在交通要道及各种构筑物, 这就涉及到基坑开挖中一个很重要的内容:要保护周边构筑物的安全。同时, 基坑支护常作为临时结构, 经济问题也同样重要。如何安全、合理、经济的选择适合基坑工程的支护结构是基坑工程中要解决的主要内容。

1 常用基坑支护类型的特点及其适用范围

1.1 放坡开挖

特点:施工方便, 造价低, 场地条件要求较高, 防护强度不高, 受气候影响较大。

适用范围:在基坑开挖深度较浅时, 若施工现场不需考虑相邻构筑物安全和正常使用时, 可以优先考虑采用该种方法。该方法适用于周围场地开阔, 地下水位较低, 周围无重要的构筑物, 基坑位移控制要求不严格, 只要求稳定的工程。但当地下水位较高时, 就必须结合井点或隔水帷幕等措施共同使用。

1.2 地下连续墙

特点:支护刚度大, 止水效果好, 但造价较高, 需专业的设备。

适用范围:适用于地质条件差和复杂, 基坑深度大, 周围环境要求较高的基坑。条件允许的情况下配合上部结构进行整体设计, 既起到了基坑支护的作用, 当基坑施工结束后还可以作为上部结构的一部分, 既安全又节约。

1.3 深层搅拌水泥土围护墙

作为一种原位土体加固方法, 深层搅拌水泥土围护墙应用广泛。

深层搅拌水泥土是利用深层搅拌机械在软弱地基内, 边钻进边往软土中喷射浆液或者雾状粉体, 同时借助搅拌轴旋转搅拌, 使喷入软土中的浆液或雾状粉体与软土能充分拌和在一起, 形成强度比天然土体高得多, 并具有整体性和稳定性的桩体, 由若干这种桩体和桩周围土构成水泥挡土墙。

特点:施工中无振动;无噪声;污染少;挤土轻微;基坑内无支护, 便于机械开挖;兼顾挡土、止水双重功能, 一般情况下较为经济;但是其位移相对较大 (特别在长基坑时) , 注意采取中间加墩、起拱等措施加以限制, 另外其厚度较大, 只有在周围环境允许时才能采用。在水泥搅拌桩施工时要注意防止污染周边环境。

适用范围:主要适用于地质条件稍差, 地基土承载力不宜大于150 kPa, 基坑深度不大于6 m时;因为其施工无振动、无噪声、污染少的特点, 在市区中施工更能显示其优越性。

1.4 SMW工法

SMW (Soil Mixing Wall) 工法是一种较新的用于取代常规地下连续墙做深基坑围护结构的施工方法, 亦称为劲性水泥土搅拌桩法, 即在水泥土桩内插入H型钢等 (多数为H型钢和钢管) , 将承受荷载与防渗挡水结合起来, 使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构围护墙。

特点:施工速度快, 施工噪声小, 对周边环境的影响小;结构强度可靠, 挡水防渗性能好;若采取一定的措施能回收H型钢等材料, 施工成本将大大低于常规地下连续墙。

适用范围:适用于周围环境要求较高的松软地层, 其中特别适于以黏土和粉细砂为主的松软地层;由于其结构强度可靠, 凡是适合水泥土搅拌桩施工的场合都可以使用。

1.5 钻孔灌注桩

特点:施工无振动, 施工噪声小, 无挤土现象;对周边环境影响小;墙体强度高, 刚度大, 支护稳定性好, 变形小;但是, 桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连接, 故整体稳定性较差;当工程桩也为灌注桩时, 可以同步施工, 便于组织, 工期短;但是在高水位软黏土质地区, 桩间缝隙易造成水土流失, 需根据工程条件合理采用注浆、水泥搅拌桩等施工措施加以解决。

适用范围:适用于基坑边存在重要构筑物时, 必要时配合预应力锚杆 (索) 使用, 效果更佳;适用于软黏土质和砂土地区, 但是在砂砾层和卵石层中施工困难时应慎用。

1.6 土钉墙

土钉墙由被加固土体、放置在土中的土钉和面板组成。天然土体通过土钉就地实施加固, 并与喷锚混凝土面板相结合, 形成一个类似重力式挡土墙的挡土结构, 以此来抵抗墙后传来的土压力和其他荷载, 从而保证开挖坡面的稳定, 我们称该结构为土钉墙。

特点:设备简单;随基坑开挖而分层分段实施作业, 施工效率高, 且基坑开挖好, 土钉墙也同时建好;成本相对较低;

适用范围:适用于土质较好地区, 周边环境条件较好时用此法稳定可靠, 施工简便且工期短, 经济性好。

2 选择支护结构的基本依据及应注意的问题

基坑开挖支护结构的形式多种多样, 但最重要的是要选择能保护周边环境安全的合理形式。为了达到目的, 往往有多种选择, 每一种方法都有其各自的优点和缺点。因此, 选择前应该充分了解场地条件和业主的意图, 对于我们合理选择基坑开挖支护结构的形式是十分重要的。

基坑开挖支护结构的形式选择, 应根据基坑的几何尺寸、地质及水文地质条件、基坑结构的受力情况、基坑周边环境条件、业主对基坑支护的要求、相关施工的要求、相关的设计规程和规范以及不同支护结构的特点、造价等因素综合确定。一般当地质条件较好, 周边环境要求较宽松时, 可以采用柔性支护, 如:土钉墙等;当周边环境要求较高时, 可以采用刚性的支护形式, 以控制水平位移, 如:地下连续墙等;当地质条件较差, 周边环境要求较高时, 采用锚杆容易造成周边土体的扰动, 影响安全, 则采用内支撑形式较好;当地质条件特别差, 周边环境要求较高, 且基坑深度较深时, 可以采用地下连续墙这种最强的支护形式。

在基坑支护设计和施工的过程中, 由于各工程场地的地质条件和周边环境的差异, 因此在制定具体方案的时候要避免生搬硬套。应着重考虑以下问题:1) 对具体的工程现场要进行充分的地质环境和周边环境考察, 详细采集相关土工实验结果、原位测试结果、土层含水情况等数据, 并以此提出相应支护结构的水平位移和垂直沉降标准, 选择合理经济的支护方案;2) 在分析支护结构受力和变形时, 应充分考虑施工中每一阶段支护结构和外荷载的一些变化, 考虑施工工艺的变化、支撑和留土时间的变化等;3) 在制定基坑支护方案时要充分认识施工中可能会遇到很多难以预见的问题, 应尽可能多的熟悉现场, 加强与现场的联系, 做好完备的监测方案, 随时比较分析, 处理应急。

3 结语

基坑支护结构的类型多种多样, 各种支护结构都有各自的特点和一定的适用范围。由于相应的计算理论不够完善, 因此在选择具体支护结构时, 应注重不同现场的具体情况, 充分考虑结构尺寸、地质情况、受力变化、周边条件、经济及业主的意愿, 综合确定相关的设计参数, 避免生搬硬套, 最终选择并设计出符合不同实际的合理、安全、经济的基坑支护结构。

参考文献

[1]李自明.复合支护形式在深基坑支护中的应用[J].山西建筑, 2008, 34 (2) :120-121.

论深基坑支护类型的选择篇2

1 场地勘察的主要任务

场地稳定性的评价,查明地基土层的地质构造,作出岩土工程评价,确定地基承载力,对在施工过程中可能出现的各种岩土工程问题及对场地环境可能产生的变化及其对工程的影响作出预测,并提出相应的防治措施和合理的施工方法。

场地勘察应按工程破坏后果的严重性,划分为三个安全等级。

2 深基坑围护结构的形式

1)预制方式:

2)现浇方式:

3 深基坑工程设计内容与设计步骤

3.1 设计内容

深基坑工程的设计涉及的内容包括:围护结构、支撑系统、挖土方案、挖撑措施、降水方案、地基加固。

3.2 设计步骤

了解工程周围的环境→熟悉本工程建筑图纸→了解施工队伍的施工条件→研究水文、地质资料→围护结构形式与支撑体系的制定→水、土压力、地面超载反力系数K的确定→围护结构入土深度的确定→稳定分析→改变围护结构形式、增加支撑道数、增加入土深度、地基加固(坑内外)、降水(坑内外)等。

4 基坑工程发生质量事故的要点

1)止水帷幕如三轴搅拌桩止水帷幕、高压旋喷桩止水帷幕等,由于设计深度、配比参数的选择不合理未穿透地下水承压层或砂层,或因为施工未做接头封闭处理、成桩质量较差等一系列原因造成基坑漏水、涌砂导致基坑坍塌,造成安全事故。

2)地下管线、水池等由于施工中未做保护处理,使其造成漏水现象,使土质的物理指标发生改变,引起土压力发生变化,导致基坑防护变形严重。

3)主动土压力和被动土压力的大小与土的物理性质有关,同时与基坑的位移和方向有关。

4)被动土区由于基坑土方开挖,引起土抗力变化,当不能满足土压要求时,引起基底隆起从而发生滑移。

5)排桩或地下连续墙嵌固深度不足,当悬臂时会造成围护结构坍塌,当有支撑时会造成土体失稳,引起基坑滑移。

6)支撑系统如节点、立杆等受力部位发生质量事故,导致支撑系统失稳引起基坑坍塌。

5 常见支护体系的施工优缺点

1)钢板桩施工:钢板桩施工较为简单方便,适用于基坑深度较小,周边环境较好,地下水位较低的土质。

2)钻孔灌注桩施工:钻孔灌注桩作为桩列式挡土墙,自身的刚度大,布置灵活,施工简便,同地下连续墙相比更经济。缺点在于需辅以抗渗措施,目前一般采用搅拌桩、旋喷桩或注浆作为止水措施与其配合使用。

3)深层搅拌桩施工:搅拌桩挡墙一般将相邻桩连续搭接布置,且在平面上组成格栅,在施工时喷浆和喷拌两种,适用于地下水位较高,基坑深度不大,平面尺寸较小的施工土质环境。

4)SMW工法:在搅拌桩的基础上,插入型钢可密插也可间隔插入,具有施工方便,经济实用的特点。

5)地下连续墙:适用于各种复杂土质、施工工艺复杂、造价较高。

6 常用支护体系施工要点

6.1 排桩支护施工

1)钻孔灌注桩的施工:a.在钻机就地检查无误后,使钻杆下移,开始转速要慢,以减少钻杆晃动,又易于校正桩位与垂直度。b.遇到硬土层时,应慢速转进,以保证孔型及垂直度。c.钻到设计标高时,应在原深度处空转清土,停钻后,提出钻杆。d.吊放钢筋笼时,应防止变形和碰撞孔壁。e.经检查合格的孔,应迅速浇筑混凝土,不得间断。

2)挖孔桩施工:挖孔桩适用于无水或少水的较密实的土质中,对流动性淤泥、流砂和地下水较丰富的地区不宜采用。桩的直径不宜小于1.4 m,最大可达5.0 m,孔深一般不宜超过20 m。a.开挖桩孔:开挖前清除现场及山坡上的悬石、浮土,排除一切不安全因素,做好孔口四周临时围护和排水措施。b.护壁和支撑:随挖随支,护壁厚度一般采用0.15 m~0.2 m,混凝土强度为C15~C20。c.排水:渗水量不大时可人工排水,渗水量较大时,可采用水泵抽水。

3)板桩施工:a.施工机具:冲式打桩机、振动打桩机、静力压桩机选择机具主要依据是:钢板桩的重量、长度及数量、土质情况应有利于板桩的打入和拔出。b.钢板桩的打入:为确保施工后的板桩轴线应设置导向装置,可用型钢或木材。c.钢板桩的拔除:拔桩时可以采用间隔拔的方法,拔桩顺序最好与打桩时相反,拔桩会带出土粒形成孔隙引起地面沉降,因此对拔桩造成的孔隙要及时用粗砂填实,或用膨润土浆液填充,当控制土层位移有较高要求时,采用拔桩跟踪注浆填充法。

6.2 地下连续墙支护

地下连续墙的施工大体要求经过六个环节的工艺过程,即导墙、成槽、改接头管、吊装钢筋笼、浇捣水下混凝土及拔接头管成墙等。

1)挖槽施工。

a.粘土粘钻:在施工时,注意钻进速度不要过快或过慢,应选用刮板齿小、出浆口大的钻头,可采用强制循环式钻头施工。b.钻机卡槽:钻头应比导板箱大10 mm~20 mm,使其有一定空隙便于上下,钻进中注意交替紧绳、松绳,以扩大孔径,钻机中途停钻时,应将钻头提出至槽段外,避免卡钻。c.钻机不能钻进:钻机钻头直径应加宽2 cm~3 cm,如磨损严重时应及时补焊,加强检查,保证钻头切削部位的完好率。d.导墙破坏:按设计要求施工导墙,确保质量适当加大导墙深度。加固地基,导墙两侧加强排水措施。e.槽壁坍塌:严格控制泥浆质量,应根据土质情况确定泥浆密度,做好地面排水和降低地下水的工作。在松软砂层中钻进应随时掌握深度不宜过快或空转时间过长。单元槽段不宜超过2个槽段,同时控制地面荷载不宜过大。槽段成型后,及时放置钢筋笼、浇筑混凝土,加强施工操作后控制,缩短每个工序的间隔时间。f.槽孔偏斜:钻机开始前应精确对中、钻机应架设平稳。遇到孤石、探头石应选用冲击钻破碎,尽可能采取两槽段成槽间隔施钻,合理安排掘削顺序。

2)钢筋笼制作和吊放。

a.钢筋笼难以放入槽内;成孔要调整好导板箱垂直度,严格控制钢筋笼外形,其截面长度应比槽孔小11 cm~12 cm。钢筋笼接长时先将下段放进槽内,再将上节垂直对正下段后,两人同时施焊避免变形引起钢筋弯曲。钢筋笼应加设纵向钢筋桁架加固使其有足够刚度不致产生过大变形。b.钢筋笼上浮:做好清槽工作、控制沉渣厚度,在导墙上设置锚固点、固定钢筋笼,阻止上浮,同时加快混凝土速度,控制导管最大埋深不超过6 m。

3)混凝土浇筑。

首批混凝土量应以能埋导管不小于1.5 m为宜,导管离槽底距离保持不小于1.5d(d为导管直径)。隔水塞应比导管内径小5 mm,每次浇筑混凝土后,应将导管内粘结的水泥浆清除。同时尽可能缩短浇筑间隔时间,经常确定槽内混凝土上升高度,以此确定导管插入深度,一般不宜大于3 m。

4)拔锁头管。

锁头管制作精度(垂直度)应控制在0.1%内,拔管装置能力应大于1.5倍摩阻力,锁头管抽拔要掌握好时机,一般在浇筑混凝土后3.5 h~4.0 h开始拔管,要求5 h~8 h内全部拔完。抽拔时要慢速进行,间隔时间为15 min,避免振动。

5)墙体缺陷预防。

采用多槽段浇筑时,应设2根~3根导管同时浇筑,导管埋深宜为1.2 m~4 m,接头应采用粗丝扣,设橡胶圈密封,对槽壁土质松软有流动水的槽段应加快浇灌速度,在清槽时,对上一槽段接缝处混凝土表面应清除泥浆。

7 结语

在深基坑支护方式选择中,应从施工环境、土质情况、水文水力情况、施工图纸及构筑物结构尺寸、高度、工程造价、经济等各方面综合考虑,才能达到“最优”的效果,施工过程中对基坑支护工程要引起足够重视,施工组织严谨,发扬“工匠”精神,建造精品工程,杜绝事故发生。

参考文献

[1]陈忠汉,程丽萍.深基坑工程[M].北京:机械工业出版社,1999.

[2]高大钊,赵春风,徐斌.地基基础设计与施工[Z].

基坑支护结构设计类型的选用分析篇3

无论是高层建筑还是地铁的深基坑工程,由于都是在城市中进行开挖,基坑周围通常存在交通要道、已建建筑或管线等各种构筑物,这就涉及基坑开挖的一个很重要内容:要保护其周边构筑物的安全使用。而一般的基坑支护大多又是临时结构,投资太大也易造成浪费,但支护结构不安全又势必会造成工程事故。因此,如何安全、合理地选择合适的支护结构并根据基坑工程的特点进行科学的设计是基坑工程要解决的主要内容。以下就当前基坑工程中常见的支护结构类型及不同地基土条件下的基坑工程支护结构选型原则做一些讨论。

1. 基坑支护的类型及其特点和适用范围

1.1 放坡开挖

适用于周围场地开阔,周围无重要建筑物,位移控制无严格要求,较经济,但要求施工场地足够大,土层良好,且地下水位在基地以下。

1.2 深层搅拌水泥土围护墙

深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点:首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响

于适当的差异,可以适当调整预算定额标准,使部门预算符合单位的实际情况。

3.进行预算财务管理改革。

(1)按照公共财政管理的要求,建立起规范、统一的预算会计体系,同时将权责发生制确认基础引入预算会计。

(2)推进预算收支科目改革,对于现行行政事业单位财务管理中不适应部门预算改革需要的科目,要根据现行预算管理的要求进行修订,为各项管理提供有利的基础条件。

无论从制度规定还是实际职能来看,事业单位实质上属于非营利组织的范畴,而且随着市场经济的发展,其与市场的联系更加紧密。在这一过程中,上世纪九十年代颁布实施的(试行)《事业单位会计准则》和《事业单位财务管理》已不能满周围环境。

1.3 高压旋喷桩

高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆,它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩,用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并且施工机具的振动很小,噪音也较低,不会对周围建筑物带来振动的影响和产生噪音等公害,它可用于空间较小处。但施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。对于地下水流速过大的地层、无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法。

1.4 槽钢钢板桩

这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6—8m,型号由计算确定。其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度不大于4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。

1.5 钢筋混凝土板桩

钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑中广泛应用,但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大,同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工厂预制,再运至工地,成本较灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计,目前已可制作厚度较大(如厚度达500mm以上)的板桩,并有液压静力沉桩设备,故在基坑工程中仍是支护板墙的一种使用形式。

1.6 钻孔灌注桩

钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种,在我国得到广泛的应用。其多用于坑深7—15m的基坑工程,在我国北方土质较好地区已有8—9m的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有:施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形

足发展的需要。这就要求我们对其中的缺陷进行改进,制定出更加完善的准则制度。

参考文献:

[1]汪红.浅谈事业单位会计准则缺陷及改进对策[J].会计之友,2005,(9A).

[2]郭利敏,续淑敏.事业单位财务管理存在的功能缺陷及其化解对策[J].河北职业技术学院学报,2005(9).

[3]蔡勇霞.改进事业单位财务管理的建议.财会通讯(综合)[J],2005,(9).

[4]刘畅.对事业单位固定资产核算和收入控制的两点建议[J].科学中国人,2005.

构建图书馆数字化服务的绩效评估体系

李

(中南林业科技大学图书馆,湖南长沙

绩效评估方法最初运用于企业管理,是约束与激励企业发展的重要手段和有效方式,目前已经被各行各业所借鉴。图书馆绩效评估是以图书馆整体运行状况和业务工作为主要内容,以图书馆各级干部和员工工作成效为主要对象,以指导、推动、协调图书馆的发展为目标,通过确定的衡量标准和指

小;当工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而施工有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失,特别时在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;适用于软粘土质和砂土地区,但是在砂砾层和卵石中施工困难,应该慎用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,在重要地区、特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。

1.7 地下连续墙

通常连续墙的厚度为600mm、800mm、1000mm,也有厚达1200mm的,但较少使用。地下连续墙刚度大,止水效果好,是支护结构中最强的支护型式,适用于地质条件差和复杂,基坑深度大,周边环境要求较高的基坑,但是造价较高,施工要求专用设备。

1.8 土钉墙

土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的上述围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质较好地区,我国华北和华东北部一带应用较多,目前我国南方地区亦有应用,有的已用于坑深10m以上的基坑,稳定可靠、施工简便,且工期短、效果较好、经济性好,在土质较好地区应积极推广。

2. 基坑支护结构设计的要点

基坑支护型式的合理选择是基坑支护设计的的首要工作,应根据地质条件、周边环境的要求及不同支护型式的特点、造价等综合确定。一般当地质条件较好,周边环境要求较宽松时,可以采用柔性支护,如土钉墙等;当周边环境要求高时,应采用较刚性的支护型式,以控制水平位移,如排桩或地下连续墙等。同样,对于支撑的型式,当周边环境要求较高地质条件较差时,采用锚杆容易造成周边土体的扰动并影响周边环境的安全,应采用内支撑型式较好;当地质条件特别差,基坑深度较深,周边环境要求较高时,可采用地下连续墙加逆作法这种最强的支护型式。选用基坑支护的型式最重要的原则是要保证周边环境的安全。

基坑支护作为一个结构体系,应要满足稳定和变形的要求,即通常规范所说的两种极限状态的要求,即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态,对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏,出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大,影响正常使用,但未造成结构的失稳[3]。

因此,基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的

青

标,全面评估图书馆的投入产出的基本情况,以达到优质、高效的目的。所谓数字化服务,主要指图书馆基于网络环境下开展的一种在线咨询服务。随着虚拟信息系统的发展,学术信息交流体系的重组及信息检索和传递的非中介化转变,数字化服务越来越受到用户的重视。

安全系数,不致使支护产生失稳,而在保证不出现失稳的条件下,还要控制位移量,不致影响周边建筑物的安全使用。因而,作为设计的计算理论,不但要能计算支护结构的稳定问题,还应计算其变形,并根据周边环境条件,控制变形在一定的范围内。

一般的支护结构位移控制以水平位移为主,主要是水平位移较直观,易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关,这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分,对于基坑周边有较重要的构筑物需要保护的,则应控制小变形,此即为通常的一级基坑的位移要求;对于周边空旷,无构筑物需保护的,则位移量可大一些,理论上只要保证稳定即可,此即为通常所说的三级基坑的位移要求;介于一级和三级之间的,则为二级基坑的位移要求。

对于一级基坑的最大水平位移,一般宜不大于30mm,对于较深的基坑,应小于0.3%H(H为基坑开挖深度)。对于一般的基坑,其最大水平位移也宜不大于50mm。一般最大水平位移在30mm内地面不致有明显的裂缝,当最大水平位移在40-50mm内会有可见的地面裂缝,因此,一般的基坑最大水平位移应控制不大于50mm为宜,否则会产生较明显的地面裂缝和沉降,感观上会产生不安全的感觉[4]。

一般较刚性的支护结构,如挡土桩、连续墙加内支撑体系,其位移较小,可控制在30mm之内,对于土钉支护,地质条件较好,且采用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外,一般会大于30mm。

3. 结论

基坑支护是一种特殊的结构方式,具有很多的功能。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。随着我国城乡建设的发展,人民生活水平的不断提高,对城市的防洪要求也不断提高,旧城区原有的排水系统已经不能适应新要求,因此,要对旧城区的排水系统进行改造。而旧城区的地下管线错综复杂,街道两旁的建筑物基础结构参差不齐,为了防止基坑开挖的塌方,减少对周围建筑物的破坏,对不同城市地形、地质特点可以采用不同的施工方法。

参考文献

[1]仲崇梅.深基坑组合支护结构设计及应用研究[D].西安:西安建筑科技大学,2005.

[2]刘建航,侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997,836-855.

基坑支护工程中常见问题分析篇4

1 基坑施工的注意事项

1.1 坚持分层分段开挖与支护的原则

一般情况下, 边坡破坏有一个从局部开始, 逐渐扩大的过程。首先产生局部破坏的部位为突破点。当某部位土体应力达到或超过其强度时, 突破点开始破坏, 并引起周围土体力学性质的变化和临近部位应力的升值, 使破坏面扩大。随着城市高层建筑的发展, 使基坑深度日益增大, 边坡也越来越陡立 (一般在80-90°) 。

分层分段开挖并支护有利于边坡能量的释放。前期开挖层段的能量有一部分通过锚体传到上层较深部位, 有一部分受已施工面板影响留在坡面浅层部位。当下一层段开挖后, 就被后期开挖段吸收并释放。因此, 分层分段开挖并支护的施工过程也是一个能量释放的过程, 最后总的开挖能量留在坡面的较少, 这对整个坡面的稳定是有利的。边坡层段开挖的大小应作为设计的重要内容, 在分析土体力学性能、地下水和边坡附加荷载分布的基础上预测突破点可能产生的部位, 这是划分层段的重要依据。据此绘出每一坡面的层段开挖图, 作为施工依据, 并在施工中根据具体情况进行调整。

1.2 信息反馈是基坑施工的重要组成部分

所谓施工过程中的信息反馈基本上指两方面一方面是指坡面开挖过程中对暴露出来的地质构造、地下水分布的变化及未知地下建筑物的信息反馈;另一方面是指施工过程中对边坡位移及应力监测的信息反馈。其中, 施工中发生侧移有以下原因

(1) 土力学的模糊性:土的层面结构多变, 影响因素多, 物理力学性能分散性大。其结构计算原理及各种参数取值有较大的模糊性, 不可能一次计算到位。

(2) 外力作用下的变形。

(3) 施工阶段的不稳定性。

2 基坑支护工程中常见问题

深基坑工程支护施工过程中常常存在的问题主要有以下几种:

2.1 土层开挖和边坡支护不配套

常见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开挖和挡土支护工作, 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, 抢工期, 开挖顺序较乱, 特别是雨期施工, 甚至不顾挡土支护施工所需工作面, 留给支护施工的操作面几乎无法操作, 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, 导致支护施工无操作平台完成钻孔、注浆、布网和喷射混凝土等工作, 而不得不用土方回填或搭设架子来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。

2.2 边坡修理达不到设计、规范要求

边坡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上支护的硷初喷工序。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, 挖土机械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, 而人工修理时不可能深度挖掘, 只能就机挖表面作平整度修整, 在没有严格检查验收就开始初喷, 故出现挡土支付后出现超挖和欠挖现象。

2.3 成孔注浆不到位、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一般为100~150mm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、注浆管插不到位、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。

2.4 喷射混凝土厚度不够, 强度达不到设计要求

目前建筑工程基坑支护喷射混凝土常用的是干拌法喷射混凝土设备, 其主要特点是设备简单、体积小, 输送距离长, 速凝剂可在进入喷射机前加入, 操作方便, 可连续喷射施工。虽然干喷法设备操作简单方便, 但由于操作手的水平不同, 操作方法和检查控制等手段不全, 混凝土回弹严重, 再加上原材料质量控制不严、配料不准、养护不到位等因素, 往往造成喷后混凝土的厚度不够、混凝土强度达不到设计要求。

2.5 施工过程与设计的差异太大

深层搅拌桩的水泥掺量常常不足, 影响水泥土的支护强度。同样做法的支护, 发生水泥土裂缝, 有时不是在受力最大的地段, 检查下来, 往往是强度不足, 地面施工堆载在局部位置往往要大大高于设计允许荷载。施工质量与偷工减料的现象也并不少见。基坑挖土是支护受力与变形显著增加的过程, 设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形, 并进行图纸交底, 而实际施工中往往不管这些框框抢进度, 图局部效益。

2.6 设计与实际情况差异较大

深基坑支护由于其土压力与传统理论的挡土墙土压力有所不同, 在目前没有完善的土压力理论指导下, 通常仍沿用传统理论计算, 因此有误差是正常的, 许多学者对此进行了大量的研究, 在传统理论土压力计算的基础上结合必要的经验修正可以达到实用要求。问题是对这样一个极为复杂的课题, 脱离实际工程情况, 往往会造成过量变形的后果。必须根据实际地面可能发生的荷载, 包括建筑堆载、载重汽车、临时设施和附近住宅建筑等的影响, 比较正确地估计支护结构上的侧压力。

2.7 工程监理不到位

按规定高层建筑、重大市政工程等的深基坑是必须实行工程监理的, 大多数事故工程都没有按规定实施工程监理, 或者虽有监理而工作不到位, 只管场内工程, 不管场外影响, 实行包括设计在内的全过程监理就更少。客观地说深基坑工程监理要求监理人员具有较高业务水平, 在我国现阶段主要就只是监控支护结构工程质量、工期、进度, 而对于设计监理与对拟建建筑周边环境的监控尚有一定差距, 急待完善与提高。

2.8 施工监测不重视

主要是建设单位为省钱不要求施工监测, 或者虽设置一些测点, 数据不足, 忽视坑边建筑的检测, 或者不重视监测数据, 形同虚设。支护设计中没有监测方案, 结果发生情况不能及时警报, 事故发生后也不易分析原因, 不利于事故的早期处理, 省了小钱花大钱。

3 基坑支护结构的革新

3.1 从结构受力改变结构形式

闭合拱圈挡土、连拱式基坑支护, 都是将平面结构改变为空间支护结构, 利用拱的作用, 一方面减小土对桩的侧向压力, 另一方面将结构受弯变为拱圈受压, 充分发挥混凝土的受压特性, 降低了工程费用。

3.2 从施工方法上改变

桩墙合一地下室逆作法, 是将基坑支护桩和地下室墙合在一起, 将地下室的梁板作为支护, 从地下室顶往下施工, 地下室外墙也施工。它的优点是节约投资在地下水丰富、不易降低水位地区, 尚须作防水帷幕。

3.3 发展新的支护方法

近年来, 喷锚网支护法、锚钉墙法在工程中得到应用, 并显示了显著的经济效益。它不要一根桩、一块板、一根管、一根撑, 完全抛弃了传统法及其被动支护概念, 以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度, 变上体荷载为支护结构体系的一部分。它主动支护土体, 并与土体共同工作, 具有施工简便、快速、及时、机动、灵活、适用性强、随挖随支、挖完支完、安全经济等特点。其工期一般比传统法短30~60天以上, 工程造价低10%~30%。支护最大垂直坑深18m, 建筑淤泥基坑深达10m。

3.4 探讨基坑护壁抢险技术

如前所述, 基坑工程的破坏率较高。因此, 配合施工过程的监测与信息反馈技术, 进行基坑护壁抢险技术的探讨非常必要。目前, 发现基坑护壁失效, 采用的方法是停止开挖或回填土方等, 收效甚微。因此在支护设计或确定施工方案时, 必须考虑基坑护壁的抢险措施。如基坑护壁帷幕漏水化学灌浆抢险技术, 具有简单、经济、快速和有效的特点, 是目前基坑漏水涌砂最好的抢险补救方法。

摘要：深基坑工程支护技术虽己在全国不同地区、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, 以适应现代化经济建设的需要。本文对其进行了探讨。

关键词：基坑,支护,问题

参考文献

[1]张在明.地下水与建筑基础工程.北京:中国建筑工业出版社, 2001.

[2]高大钊主编.深基坑工程[M].北京:机械工业出版社, 1999.

[3]崔江余, 梁仁旺.建筑基坑工程设计计算与施工[M].北京:中国建材工业出版社, 1999.

常见基坑支护类型篇5

随着对土地资源利用的日益提高, 给建筑配套工程留用的土地空间往往是很狭小的, 加之对环境保护意识的增强, 这些都给工程的施工带来很大的困难。对深基坑施工而言, 当施工界线受限时只能采取直坡开挖, 这就对基坑的支护强度要求很高, 采取安全合理的支护措施是整个工程的重中之重。

2 深基坑的特点

基坑工程的支护体系是临时结构, 安全储备较小, 具有较大的风险性, 在地下工程施工完成后就不再需要。主要内容包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖, 它是一项综合性很强的系统工程, 具有很强的区域性各个性, 并具有较强的时空效应和环境效应。不同的地基中基坑工程差异性很大, 同一城市不同区域也有差异。有时保护相邻建 (构) 筑物和市政设施的安全是基坑工程设计与施工的关键。

3 深基坑支护工程主要内容及施工要点

深基坑施工的主要内容包括基坑的支护结构、围护止水结构、基坑降水、基坑开挖及变形监测。

3.1 熟悉基坑支护结构

基坑支护结构经常采用交替排布的C30混凝土灌注桩以及冠梁结构。钻孔灌注桩的表层土采用人工挖孔, 埋设护筒隔离;以下地层采用正循环回转钻进成孔;泥浆护壁、排渣、两次清孔;导管法灌注水下混凝土成桩。灌注桩施工采用跳打。灌注桩对基坑起支护作用, 随基坑的深度不同灌注桩的长度和桩径也随之变化, 这样即保证了基坑的稳定又减少了经济成本支出。

支撑结构是保证基坑开挖和主体结构施工安全、控制基坑收敛和位移的有效措施。支撑施工各道工序进行全面检查验收, 特别是钢筋原材、制作安装及混凝土施工质量进行全面检查。冠梁、支撑达到设计强度的100%后方可进行基坑开挖。

3.2 熟悉基坑的止水结构

为防止基坑渗水, 在灌注桩的外侧通常布设一周闭合的水泥搅拌桩, 桩内互相咬合, 水泥浆通常采用42.5R普硅水泥, 水泥浆水灰比为0.5~0.55, 水泥参量不小于15%。水泥搅拌桩多采取两喷两搅的方式进行搅拌。搅拌桩对基坑主要是起到防止基坑周围的土壤层系水从基坑渗出, 造成土体颗粒的流失而最终使基坑周边土体失稳。

3.3 基坑降水

采用灌注桩和水泥搅拌桩围护结构将基坑进行有效封闭, 土方开挖前需要分区、分层降水、排水。基坑降水常常采用大口井、集水井和排水盲沟相结合。降水的作用主要是阻截基坑坡面及基底的渗水、增加边坡的稳定性、防止基底的隆起与破坏、为挖槽施工创造良好的施工环境。

3.4 基坑开挖

基坑土方开挖需要在围护结构及冠梁、支撑结构达到设计强度要求、基坑降水达到预定标高、监测数据合格齐备后开始。土方开挖需遵循分步、均匀开挖原则。通常沿基坑轴线自中间向两边开挖。在沿围护结构侧边设置排水沟、集水井, 抽排基坑明水。基坑土方开挖到设计标高后即开始进行混凝土垫层浇筑, 以抵抗基底隆起变形, 并形成底层支撑, 降低基坑围护结构变形速率。

4 深基坑施工中的常遇问题及防治处理方法

4.1 对地表沉降的常见问题及处理

针对具体的工程地质情况, 在施工过程中采取措施控制沉降:首先应建立地面沉降观测点, 在开挖前取得初始数据, 并将所有的监测点清晰地标在总平面图上;在开挖时对测量结果进行整理, 以获得开挖参数与沉降点关系, 以便在施工中调整各项参数;地面沉降变化值较大时, 加密观测时间间隔和主要人员现场值班是非常重要的;如发生大沉降时, 除加强基坑内支撑外, 还应于沉降部位打设小导管并用压注水泥浆, 加强地基承载力。

4.2 对管线的常见问题及处理

1) 施工前应调查所有与施工有关联的管线, 着重查明管线种类、规格、埋深、材质、接头形式、节长和管线基础等资料, 并做好标记。及时制定各种类型的管线保护措施, 上报监理、业主审批, 并与管线产权单位及时沟通, 确保管线在施工时万无一失。

2) 施工前将管线进行断面探挖, 对施工人员做好技术交底, 使施工人员清楚明了。各种机械设备施工时, 项目经理部管线人员要跟班作业, 现场指挥, 严禁野蛮施工。做好监控量测, 每天对管线进行观测, 发现异常现象及时处理。

3) 建立严格的事故上报制度, 施工人员在管线出现损坏, 要在及时上报管线管理人员项目经理、监理、业主、管线管理单位及保险单位, 力争在最短时间内让管线管理单位了解现场情况, 及时采取措施, 减少损失。事故发生后, 要及时拍照, 保留最原始的详细资料, 总结经验, 明确责任。

4.3 围护结构引发的常见问题及处理

在基坑开挖施工过程中, 由于施工不当, 围护结构的强度不足, 入土深度不足及围护结构的渗漏, 会导致围护结构破坏或变形过大、基坑整体滑移、基底土体的管涌和隆起破坏、墙后土体的流失, 并导致周围建筑物、道路、地下管线破坏。

1) 设计中未考虑的荷载不适当的加在围护结构顶部会引起侧压力增大, 因此严禁在基坑影响范围内堆放弃土或别的材料, 严禁重型机械设备在坑边作业。施工时基底超挖会扰动基底引起土的侧压力增加, 基坑变形过大, 因此土方开挖时必须预留20~30cm人工清理, 严禁机械超挖而扰动原状土;开挖时如果出现桩间漏土的情况, 要采取挂钢筋网片喷射素混凝土等措施进行防治。

2) 如果止水帷幕存在质量问题, 就可能存在透水通道, 引起基坑墙后水土的流失。因此施工过程中要严格按规范进行操作, 保证止水帷幕质量;如有局部渗漏, 需及时封堵, 封堵效果不理想时, 可在外侧加设高压旋喷桩止水堵漏。

4.4 支撑体系引发的常见问题及处理

支撑与冠梁的连接部位、冠梁与围护结构的连接部位是强度上的薄弱点, 因此它们的钢筋锚固长度、混凝土连接必须满足设计及规范要求。由于支撑自重及其上的压重会产生荷载过大, 容易引发险情, 因此支撑上严禁行人及加载。同时, 土方开挖必须遵循先支撑后开挖的原则, 否则会导致局部塌方或整体稳定的破坏。

同时要做好基坑监测, 每天监测数据及时反馈, 及时分析, 发现异常及时采取措施。如果基坑变形超预警值, 应立即停止开挖, 进行钢梁支撑, 变形过大时应进行回填处理, 待结构稳定后与业主、设计单位、监理单位重新制定开挖方案。

4.5 对土方开挖的常见问题及处理

1) 开挖前做好现场管线的调查, 弄清管线的位置, 类型, 型号, 规格及走向, 并做好标识, 做好保护, 防止机械开挖时损坏管线。并且应在开挖前合理降水, 保证基坑内水位在基底以下0.5m, 开挖时保持基坑中间高, 两侧低, 且坡度不小于2%, 并临时在基坑底部两侧设排水沟, 在合理位置设置集水井, 一旦发生积水及时排除。

2) 施工过程中, 如果出现一般塌方, 要立即向项目经理及驻地监理汇报, 采取应急措施, 闲杂人员立即撤离施工现场, 抢险物资迅速到位, 同现场监理进行原因分析, 确定处理方案。当塌方段有渗水时, 可采用塑料管对渗水进行引流处理, 防止渗水软化塌方土体, 引起连续塌方事故。

当重大塌方发生后, 立即向项目经理、监理单位、业主报告, 采取应急措施, 防止事态进一步扩大。会同业主及设计单位进行原因分析, 提出处理方案。塌方处理全过程, 抢险人员随时观察塌方情况, 防止塌方伤人。立即组织向事故现场调配所备用的抢险机械设备、抢险物资及人员, 以配合专业队伍进行抢险工作。当险情危及重大设备及人生安全时, 人员、设备尽快撤离危险区。在事故发生时, 所有人员、物资和车辆听凭应急救援领导小组的调遣指挥, 尽可能的将损失降低到最小程度。

3) 由于降水过度引起路面塌陷及开裂、管线变形及断裂、应停止附近降水井的抽排, 立即封闭道路, 疏散附近道路行人及车辆, 从施工现场取土对事故路面进行回填处理, 并及时恢复附近交通。通知管线单位对事故现场附近管线进行排查, 发现管线断、裂等情况, 立即进行处理。

5 结论

常见基坑支护类型篇6

根据深圳地区的理论研究和工程实践,应用最多的复合土钉墙主要有以下4种类型[2]:(1)土钉墙+截水帷幕+预应力锚杆;(2)土钉墙+预应力锚杆;(3)土钉墙+微型桩+预应力锚杆;(4)土钉墙+截水帷幕+微型桩+预应力锚杆。

复合土钉墙技术具有安全可靠、造价低、工期短、使用范围广等特点[2]。但由于其变形大,施工中容易出现坍塌、滑移等工程事故。本文主要对复合土钉墙基坑支护发生的常见事故原因进行分析,提出防止事故发生的方法,使得该技术更加合理。

1 常见事故原因分析[3,4]

1.1 工程地质和水文地质状况未查明

基坑支护方案应根据工程所处周边环境、地质水文条件以及工程项目特点进行合理选择。尤其应以地质水文条件为最重要的依据,不同的地质条件,方案的选择差异很大,其造价和工期也相差较大。因此,在基坑支护设计前,须探明场地的工程地质和水文地质条件,并提出合理准确的土层物理力学参数。

1.2 设计方案选择不合理

复合土钉墙支护结构设置不合理,易导致基坑出现整体失稳、局部坍塌和滑移等工程事故,因此在方案选择时应注意以下几点:

(1)土钉或锚杆锚固段应设置在原状土层内,不能设在松散填土和软弱土层内;

(2)微型桩应进入坑底,并穿透软弱地层;

(3)垂直支护时,截水帷幕应穿透软弱土层和强透水层进入下卧层,坑底如遇易软化地层时应进入坑底以下;

(4)复合土钉墙为柔性支护结构,与刚性支护结构衔接时应设过渡段,防止变形不协调而出现工程事故。

1.3 基坑开挖施工不规范

基坑土方开挖应配合支护结构施工,严格分层分段施工,严禁超挖。但实际施工时,存在支护与土方施工协调不到位、赶工期等情况,导致土方开挖与基坑支护配合不到位,出现土方超挖,坑壁长时间暴露致使基坑坍塌。因此,对于土钉墙柔性支护结构来说,加强现场管理、严控分层分段施工至关重要。

1.4 对地表水的处理不重视

雨水排放、地下管网的渗透以及土建施工由于场地条件的限制,在基坑边缘搭设临建,对排放的生活污水控制不重视,导致基坑外侧大范围土层中赋水,水位上升,岩土力学参数值下降,造成坑壁局部出现滑移坍塌事故。因此,施工期间应组织地表水排放,降低基坑坍塌的风险性。

1.5 支护结构施工质量不符合设计要求

因基坑支护结构是建筑施工过程中的一项临时设施,许多施工单位对其施工质量不够重视,护壁施工单位的施工行为未得到有效约束、不按设计方案施工的现象时有发生,埋下坑壁坍塌隐患。因此,施工期间控制好土钉、锚杆、微型桩和截水帷幕的施工质量非常重要。

2 工程实例

2.1 工程实例一

2.1.1 基坑概况

基坑区域现场地面已开挖或回填至设计标高。基坑北侧和西侧分别为设计的龙盛大道和长兴路;基坑南侧为Ⅰ期工程,紧靠坑边分别为设计道路、高边坡及建筑群,基坑施工期间正在进行高边坡和建筑主体工程施工;基坑东侧为山体部分。基坑周长约889.2 m,总面积约31 307 m2,深度为5.1～13.4m。

场地内分布的地层主要有人工填土层、第四系冲积层、坡积层及残积层,下伏基岩为下石炭系砂岩。各土层的物理力学指标如表1所示。

2.1.2 坍塌部位设计方案

基坑西南角(Ⅰ区和Ⅲ区衔接处)支护原设计采用复合土钉墙垂直支护方案:(1)竖向设置钢管微型桩130@600,以增强支护结构的竖向刚度,提高其整体性,限制基坑变形,微型桩进入坑底下1m;(2)按1.2 m×1.2m间距设25钢筋土钉,长9～12m;(3)设置2排预应力锚索3×7Φs@2400,长16～18 m,与土钉相间布置,锚固在全风化～强风化砂岩中;(4)坡面挂钢筋网中6.5@250×250,喷射C20混凝土,厚100 mm。之后因Ⅲ区基坑加深2.4 m,在上述方案的基础上增设两排预应力锚索4×7中s@2400长20～22m和两排9 m长25钢筋土钉,支护剖面(西南角)见图1。

按照上述复合土钉墙整体稳定性计算方法计算,该典型支护剖面整体稳定性安全系数为1.368,满足在1.2～1.5m的范围内。

2.1.3 出现的问题及补救措施

Ⅰ区基坑(即开挖至37.100 m)已于2006年底完成,后来施工Ⅲ区基坑,需在Ⅰ区基坑的基础上加深2.4 m。施工单位于2009年8月施工完增加的第一排锚索,并将加深部分的土一次性开挖至设计标高。开挖后因施工现场连续下雨,最终导致2009年8月7日上午出现该部分基坑坍塌事故。基坑滑移面见图1中虚线位置。

结合现场实际情况,对产生事故原因分析如下。

(1)该段基坑新开挖的部分未及时进行支护施工,且施工工序不当,应该先施工完两排预应力锚索后再开挖一层施工一排土钉,而实际施工时仅施工了第一排预应力锚索,第二排预应力锚索和两排土钉均未施工,这是产生塌方事故的主要原因。

(2)加深前的基坑支护施工已完成约两年半的时间,原有的土钉墙支护已超过规范安全使用期一年以上;再加上施工期间持续降雨,一方面造成大量雨水对支护结构的渗透破坏,使得支护面层与土体出现空洞;另一方面,坑底新开挖的土层受雨水浸泡,使基坑底土层软化,且竖向钢管桩未进入坑底,导致承载力不够,造成基坑局部失稳。

针对以上情况,采取以下处理措施。

(1)为保证基坑顶高边坡及已建建筑物的安全,首先对该段基坑坡脚采用C15混凝土回填,对坡脚进行反压,回填标高约为41.000 m;然后在浇筑完成的混凝土面上堆码沙包反压;垮塌部分的坡面进行修坡后重新挂网喷混凝土封闭。

(2)加强该段基坑顶高边坡的变形监测,如出现异常情况应及时处理。

(3)根据现场实际情况,重新调整坡顶排水系统,减少雨水对基坑的冲刷。

2.1.4 处理效果检验

通过对坍塌部位重新布设的监测点进行监测,结果显示,基坑顶变形均小于1cm,满足基坑结构和周边环境的安全要求。

2.2 工程实例二

2.2.1 基坑概况

某旧改项目位于深圳市大冲村内,深南路以北,铜鼓路以西,科技路以东。除基坑北侧为拆迁用地外,其余三侧均紧邻市政道路。基坑面积约76 990m2,周长约1241m,深度为9.77～17.52m。

场地内分布的地层主要为素填土、杂填土、第四系全新统冲洪积砾砂、第四系上更新统冲洪积层粘土、冲洪积砾砂,第四系中更新统残积砾质粘土。下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩。

各土层的物理力学指标如表2所示。

2.2.2 坍塌部位设计方案

基坑东侧支护设计采用复合土钉墙垂直支护方案:(1)竖向设置型钢微型桩350@2400,以增强支护结构的竖向刚度,提高其整体性,限制基坑变形,微型桩进入坑底下2 m;(2)按1.2 m×1.2 m间距设置25钢筋土钉,长8～12 m;(3)设置2排预应力锚索3×7Φs@2400,长18～20m,与土钉相间布置,锚固在砾砂和砾质粘土层中;(4)坡面挂钢筋网中6.5@250mm×250 mm,喷射C20混凝土,厚100 mm;(5)截水帷幕采用单排搅拌桩,长度以穿透砂层1.5 m控制,未进入坑底以下;(6)该侧南段基坑支护形式为桩锚支护方案。支护剖面见图2。

2.2.3 出现的问题及补救措施

基坑施工至倒数第三排土钉时,土方施工单位为了抢工期,将剩余土方一次性开挖至基坑底标高,开挖后受台风影响持续降雨2 d未及时施工,第三天上午导致该侧南段部分基坑向下沉陷,出现坍塌事故。基坑滑移面见图2中虚线位置。

结合现场实际情况,对事故原因分析如下。

(1)该段基坑土方未按照设计要求进行分层分段开挖,且新开挖的部分未及时进行支护施工,是产生塌方事故的主要原因。

(2)基坑土方开挖后持续降雨,一方面造成大量雨水渗入土体,使地面水位上升及土层强度降低;另一方面,坑底新开挖的土层受雨水浸泡,由于搅拌桩未进入坑底以下,使坑壁土层软化,承载力明显下降,造成基坑局部失稳。

(3)该侧南端复合土钉墙支护结构与桩锚支护结构未设过渡段,导致两种支护形式变形不协调而出现坍塌事故。

针对以上情况,采取以下处理措施。

(1)对垮塌部分的坡面按照1:0.8的坡率修坡,按照1.2m×1.2m间距设置8～12m长48注浆钢花管土钉,并对现有锚索重新张拉锁定,坡面挂网喷混凝土封闭。

(2)加强其他部位的变形监测,如出现异常情况应停止开挖土方或及时回填。

(3)根据现场实际情况,重新设置坡顶排水沟,减少雨水对基坑的冲刷。

2.2.4 处理效果检验

通过对坍塌部位重新布设的监测点进行监测,结果显示,基坑顶变形均控制在2 cm内,满足基坑结构和周边环境的安全要求。