深基坑支护技术与安全(精选12篇)
深基坑支护技术与安全 篇1
摘要:本文论述了深基坑支护方式和破坏方式, 分析支护结构的破坏机理, 得出在设计深基坑支护方式时, 为预防事故的发生, 要系统的分析土压力、水压力和堆载引起的压力等各方面因素, 并提出了一些安全技术措施。
关键词:深基坑支护,基坑破坏,安全措施
近年来, 随着城市高层建筑愈来愈多, 深基坑支护技术应用也愈来愈广泛。大多数高层建筑的基础埋置深度较大, 以满足抗震设计的要求, 同时利用地下空间, 建造地下车库、商场、仓库和人防设施等。而高层建筑的基础修筑、地铁、地下娱乐城、地下商业城以及地下停车场等的明挖及地下管线埋设等受到环境限制, 就要涉及到基坑开挖及支护问题。
深基坑的支护, 不仅要保证基坑内能正常安全作业, 而且要防止基底及坑外土体移动, 保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。近年来, 随着我国大量兴建的高层建筑深基坑的成功施工, 深基坑支护工程的技术水平得到了迅速提高, 积累了丰富的经验。由于建筑场地的复杂性, 深基坑支护涉及问题广、技术门类多, 至今尚无规范来指导深基坑支护, 故在实际工程中经常出现深基坑工程事故, 也有不少教训。给国家经济和人民生命财产带来了严重的损失。因此, 对基坑支护技术与安全进行研究, 显得非常必要。
1 基坑支护方法
基坑的支护形式是多种多样的。为适应不同的地质及环境条件, 设计者针对不同的工程实际, 往往会根据当地建筑材料、施工条件等设计出不同的结构型式。根据支护结构受力特点, 考虑设计计算模式, 本文将基坑支护结构主要分为四大类:悬臂式支护结构、混合支护结构、重力式挡土墙结构、拱圈式支护结构。
1.1 悬臂式支护结构
悬臂式支护结构是利用基坑底面以下上体提供的土压力来维持支护体系的平衡的一种结构。它类似于悬臂梁, 一般用于深度不大大的基坑支护工程, 其形式可根据具体情况选用钢板桩、挖孔桩、灌注桩、连续墙等。
1.2 混合式支护结构
在基坑开挖深度较大且对边坡变形要求较高时, 应对悬臂式支护结构增加支撑, 从而形成混合式支护结构。支撑形式可采用锚杆拉接或者采用内支撑形式。
1.3 重力式挡土墙结构
重力式挡土墙结构是指依靠其自重防止土体边坡坍塌, 通过提高边坡土体的结构强度和抗弯刚度, 增强边坡整体稳定性, 具体加固形式有:水泥搅拌桩加固法、高压旋喷桩加固法、注浆加固法、网状树根桩加固法、土钉支护等等。
2 支护结构的破坏方式
基坑开挖后, 为了防止边坡失稳而必须进行支护, 支护时由于各种因素影响, 可能导致支护结构破坏, 支护结构的破坏方式主要有破坏、变形和位移等三种。深基坑较为常见的基坑破坏主要有五类: (1) 倾覆破坏; (2) 整体稳定破坏; (3) 剪切破坏; (4) 渗透破坏 (流砂, 流土或管涌) ; (5) 局部隆起破坏;特别是整体圆孤滑动, 塌方量大, 破坏力强。
3 深基坑支护结构的破坏机理
作用于支护结构的力主要有土压力、水压力以及临近建筑物地面堆载等引起的土压力增量。影响支护结构破坏的因素主要有以下六种: (1) 基坑的几何尺寸, 如基坑的深度H与宽度B、开挖的形状; (2) 土体及地下水条件, 如土体的强度与刚度、地下水位高低、地下水的性质; (3) 桩的性质 (刚度) , 如是否存在断桩; (4) 锚杆的性能, 如预拉力的大小、锚杆的数量与位置; (5) 荷载的条件, 如超载、交通荷载、周围建筑群与管道荷载; (6) 施工工艺, 如分段开挖、加锚杆滞后时间、基坑暴露时间。
3.1 土压力理论计算
土压力分为主动土压力和被动土压力, 其大小为两者之和。影响土压力的因素很多且很复杂, 我国科技界对基坑工程土压力作了大量的试验与研究, 对于一般的软土地基, 采用经典土压力理论计算的结果与实际相符合, 但对于一些非饱和土以及一些地下水位深, 含水量低的土体, 其计算结果与实际出入很大, 为了安全起见, 选择朗金土压力理论计算式。
3.2 临近建筑、地面堆载引起的土压力计算
临近建筑物引起的土压力, 针对建筑物的基础类型, 先计算沿支护桩 (墙) 的附加水平应力, 然后求其合力, 对于地面堆载, 将堆载视为坡顶的均布荷载, 按上述方法计算其土压力。
以上是支护结构的受力分析, 此外, 基坑工程的时空效应也不容忽视, 基坑工程的时空效应是基坑工程的重要特征, 基坑的平面形状、开挖深度、周围环境与荷载条件、暴露时间长短等, 都对其受力与变形有重要影响, 尤其在软土地区由于开挖和降水会引起土中水的变化, 土骨架又具有蠕变特征, 因此应当考虑其空间受力状态和随时间而改变的应力和变形状态。
4 深基坑施工过程中的安全管理措施
(1) 建立和健全各级安全生产责任制和完善各项安全管理制度。
(2) 必须了解施工场地的有关情况。
(3) 编制有针对性的责任施工方案。
(4) 必须对工人进行安全生产培训制度和安全技术交底。
(5) 必须建立和完善应急预案来源。
(6) 必须加强日常的检查和监督管理。
对于深基坑来说, 必须做好基坑变形监测的工作, 就要按照规范规程的要求经常观察周围建筑是否产生裂缝, 周围地面是否发生异常情况, 而且要使用必要的仪器, 工具观测支护结构的位移, 周边的沉降度, 并建立一套相关的数据库, 分析其数据的规律, 突变原因。当深基坑支护结构或周边土体变形到一定的程度时, 必须根据施工规范的要求, 断然采取技术措施, 保证基坑的安全。
5 结语
深基坑支护工程是近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学, 它还有待于理论上的完善, 如何取一种在经济技术上都合理的支护类型就必须充分考虑现场环境、工程地质条件以及工程要求。基坑支护设计必须注意两点: (1) 应用经典力学的理论, 系统的分析了深基坑支护破坏的机理。 (2) 为预防事故发生, 选择支护方式时, 要综合考虑各种压力的分布情况。
我国高层建筑发展潜力巨大, 深基坑防护技术发展很快, 但相应的安全技术发展缓慢, 安全管理作为深基坑支护中很重要的一个方面, 今后一定会逐步得到加强, 完善和规范, 深基坑施工虽然具有一定的难度和危险性, 但只要企业的领导层, 管理层树立"以人为本"的安全管理理念, 加强企业安全管理机构的建设, 健全各项安全管理制度, 各级安全管理人员和操作工人严格遵守安全技术操作规范, 规程和按照施工方案进行施工。建设, 勘察、设计、施工、监理等有关责任单位都能严格执行国家和省有关规范标准和规定, 各司其职;建设工程施工安全监督机构严格按照专项监督计划加强监督, 深基坑施工过程中产生的安全隐患是完全可以消除的。
参考文献
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[6]基坑土钉支护技术规程.CECS96:97.
深基坑支护技术与安全 篇2
关键词:工业工程论文发表,发表工程技术论文,工程项目管理论文投稿
施工的过程可能因为基坑所处的地形地质发生问题。这些问题会威胁施工的质量,进而造成安全事故。基坑工作的支护保证了建筑的稳定和管道的正常铺设。可是如果一旦深基坑的支护出现问题,那么建筑物就会变得不稳定,地下管道的铺设也会出现问题,人们就不能正常生活,国家就不再平稳。所以,深基坑挖掘的时候,对施工现场的全方位的考察是必不可少的。同时要根据施工现场的现状确定一个切合实际情况的方案保证支护工作的安全运作,还要加强监督工作,重点监督施工过程是否完全按照设计方案进行、施工是否安全这两个方面。管理人员和监理人员一定要在整个监督过程中发挥出自己的作用来。
1支护方法种类多
建筑深基坑支护设计与施工技术 篇3
关键词:深基坑支护;设计;施工技术
引言
随着中国城市化进程的不断深入,城市高层建筑物数量急剧增长,出现大量深基坑工程。由于受场地条件的限制,许多建筑工程深基坑施工过程中出现很多问题,为了保证基坑周围的建筑物,地下管线,道路等设施的安全,需要针对深基坑工程,进行认真分析,并采取相应的技术措施,保证深基坑开挖地顺利进行。
一、深基坑支护类型
基坑支护的方法有很多,不同的支护方法效果也不同。大多数基坑支护类型的选择都有其特定的依据,一般根据基坑周边环境,开挖深度、地下水排放、施工作业设备和施工季节等条件选择。
目前我国常见的基坑支护类型有:挡墙支护、桩排支护、深层搅拌水泥桩支护、钢板桩支护、地下连续墙支护、锚杆支护、钻孔灌装支护、放坡支护等。要根据实际施工情况,进行科学选择。
二、深基坑支护设计的原则和要求
(一)深基坑支护的基本原则
深基坑边坡的设计要以“分层开挖、先撑后挖、快挖快撑、减少无支撑”为原则,达到“安全、合理、经济、便于施工,同时保证施工周期较短”的目标。应结合工程周围地质、环境、挖深等诸多因素,在力求经济的同时,还要注意信息的反馈,进行动态设计。
(二)深基坑支护的基本要求
基坑支护施工要综合考虑工程所在地的地理条件、工程类型非、支护结构等因素。因此基坑支护施工要注意控制基坑的稳定性、地面变形及地下水,根据实际情况适时地调整方案。所以在进行深基坑支护的设计和施工时要注意一下几点:
1、深基坑支护结构设计要区别于其他设计,要充分利用新技术,结合新理念,确保基坑维护体系发挥作用,要彻底转变传统设计观念,利用施工监测反馈动态信息指引设计体系。
2、我国基坑方面积累了大量的施工数据,但缺少科学的测试系统,因此基坑支护方案要经过行业资深专家的把关,这样对保证工程安全,人身安全和施工质量都会起到非常大的作用。
3、深基坑支护受场地周围建筑物和地下管线影响,通过排水,降水,漏水等一系列措施,使基坑施工在地下水位以下进行,保证经济上的合理性。同时还要合理安排施工流程,使人员、工序调度得以高效运行。
三、深基坑施工所遇到的问题
(一)勘察问题
在建筑施工过程中,项目勘察是控制现场的重要操作。但许多项目上的相关人员并没有对现场进行全方位勘察,如在进行勘察时,未考虑基坑附近建筑物变形等因素,一般来说建筑物变形是由于地基沉降引起的,在建筑物出现较大的变形后,不但对工作人员的人身安全造成影响,还对工程造成威胁,导致基坑施工中遇到问题而难以解决,给人力、物力,财力造成很大的浪费。
(二)设计与施工严重脱离
基坑设计计算不能切实可行地反应基坑的施工,设计人员只按常规假设工况进行设计,而忽略了具体施工中的可行性,基坑开挖与支撑加设的随意现象明显,增大了基坑边坡坍塌的发生几率。
(三)基坑边坡施工不规范
基坑边坡开挖施工时,没有按照规定要求进行操作,常出现土方开挖不当和基坑边坡开挖角度大等问题。土方开挖不当则表现在施工过程中协调工作难度大,容易出现开挖施工工序不合理、抢进度、施工现场管理混乱等问题,给施工带来不可预测的影响。
放坡开挖技术具有很强的应用性,但根据土壤类型的不同,开挖时要注意一些问题,比如均质砂类土壤在开挖深基坑时要注意开挖坡角比挖出的内摩擦角小,保证其斜坡的稳定性。
(四)基坑支护结构存在问题
由于土体的开挖是一个动态的过程,随着时间的推移,土体的强度会逐渐下降,而深基坑支护结构,一般按静态进行设计。因此要保证工程的稳定性,在设计和施工过程中必须考虑到这一点,然而在实际施工中,支护结构设计问题常遭忽视而发生质量事故。支护结构中支撑的形式及位置对结构的空间变形和内力有显著的影响。
四、基坑支护方案设计及注意事项
(一)提高深基坑施工技术
施工单位在进行基坑开挖时要遵循“先撑后挖”的原则,对基坑进行分层取土,减少基坑的土体滑脱,增强基坑的稳定性。施工单位还要提升开挖技术、支护技术、防水技术等,从根本上改善主体建设质量。另外还要严格的遵循相关规则和标准,确保开挖的合理性和有效性。
(二)转变基坑设计理念
目前我国对岩土深基坑支护结构的实际设计和施工方法的研究还处于探索阶段,而且到现在为止还没有统一的支护结构设计的规范和标准。在传统的深基坑支护结构设计中,按照“等值梁法”进行计算,但按照这种理论计算出来的结果和深基坑的受力情况存在着巨大的差距,存在安全隐患。因此需要研究深基坑设计的新理念,建立施工监测的信息反馈动态设计体系。
(三)加强基坑支护结构
深基坑土体加固方法,主要根据基坑施工过程中,周边土体的变形而定。选择哪种土体加固方法,主要根据基坑土层特性、土体所需的加固强度、基坑环境而定。可供选择的有注浆加固法、旋喷法加固法以及深层搅拌桩加固法等。基坑分层开挖完成后,要进行修坡,使深基坑开挖纵坡坡度始终维持在安全范围之内。经过土坡稳定性验算后,做到上下道支撑的层间坡度适宜,才能确定安全坡度,从而有效避免维护墙变形或出现滑坡的现象。
(四)邻近建筑物的布置
在进行基坑设计时必须密切结合施工现场情况,主动了解或者尽最大可能地考虑承包单位对临建的布置位置,以便于在设计时进行坡顶荷载的设计和规定。还要注意塔吊的布置和安装。如果塔吊布置在基坑边坡处,和基坑边坡的上口线重合,则需要重新考虑塔吊处的边坡支护与土方开挖。另外,在进行塔吊的安装时,也应该给出大吨位吊车离基坑边坡上口线的最小距离。
(五)地下水的控制
地下水的控制是基坑开挖的重要影响条件,在基坑施工过程中,地下水要满足支护结构和挖土施工的要求,并且不因地下水位的变化,对基坑周围的环境和设施带来危害。除了采用降水方式来降低地下水水位以外,还应该在基坑边坡上每隔一定的距离设置一些排水装置。在施工过程中,必须保证这些排水装置的质量,保证深基坑边坡土体内积水可以快速地从排水装置中排出。
结束语
随着当前建筑工程的建设,我国对建筑工程基坑的要求在不断地提高,要在施工的全过程进行有效监督和管理,全面改善深基坑施工的技术,加强建筑工程的施工质量。总而言之,深基坑支护是进行基础施工的重要工程,在具体的设计与施工中应考虑全面,精确施工,进一步确保施工与建筑的使用安全。
参考文献:
[1]谈德明.建筑深基坑支护设计与施工技术[J]城市建设理论研究(电子版),2013,06(12):12-15.
[2]王中伟.刍议建筑深基坑支护设计施工技术措施[J].城市建设理论研究(电子版),2012,11(21):30-33.
深基坑支护技术与安全 篇4
关键词:建筑工程,深基坑,安全防护
1 工程概况
某建筑工程占地面积17 078.86 m2, 拟建1栋23层、1栋22层、1栋18层的住宅楼, 总建筑面积81 296.893 m2。该工程的深基坑施工, 考虑到工程为珠区坐标系坐标和黄海高程系标高, 为确保基坑施工期间不会出现变形、塌方、渗水等问题, 在此参照《岩土工程勘察技术规范》的要求, 在施工区域内进行钻探勘察, 确定该工程的地质条件分为第四纪全新世人工堆积层、第四纪全新世冲洪积相地层和前震旦系花岗岩地层, 而地下水补给来源于大气降水, 属于潜水, 通过地下径流排泄, 贮存于砂砾层当中。
2 建筑深基坑工程安全支护技术应用案例
在了解案例建筑深基坑工程地质和水文情况的基础上, 将本工程深基坑安全支护设计成半径13 m的拱形结构, 其中桩基长度、直径分别为14 m和1 m, 桩基之间的平均距离为2.4 m。具体的安全支护技术如下。
2.1 基坑变形控制
关于基坑变形的控制, 要求将桩顶、桩体水平位移控制在一定范围内, 工程采用排桩施工, 在土体和其他附加荷载的共同作用下, 产生竖直方向的主动压力, 形成梯形面积内的合力大小为313 k N/m, 该合力大小不利于土体自稳能力的维持, 笔者认为有必要转化基坑的侧向压力, 构成370 k N/m大小的三角形面积合力。转化后, 基坑开挖深度为7.33 m、坑底荷载集度为14.1 k N/m3、弧长16.1 m, 现场所布置的7根桩, 其中单根桩形成0.43 t的法向均布荷载, 其他施工参数包括弹性模量、惯性矩、面积、圆心角、半径分别为30 GPa, 0.05 m4, 0.6 m2, 71°, 13 m, 最终确定桩顶水平位移值为2 mm, 整个基坑桩基法相均布荷载为136 k N/m。至于桩体的最大水平位移, 经现场检测, 确定最大水平位移值为5 mm, 并且作用于基坑与周边建筑地基的交界位置, 呈垂直荷载和水平荷载状态, 在此根据基坑工程监测的报警值:墙顶最大位移值30 mm、墙身最大位移值50 mm、地面沉降最大值30 mm, 同时结合基坑地质和周围情况, 最终选定15 mm为本工程基坑桩体水平位移的容许值, 而实际最大水平位移值为5 mm, 说明工程桩体不存在变形情况, 可正常施工。
2.2 基坑塌方控制
在基坑塌方防范方面, 应控制桩体的弯矩, 目的是根据桩体的受力规律, 找出最大负弯矩值, 作为基坑桩基保护的理论参数。笔者于工程基坑现场勘察计算, 发现在基坑底部以上的3 m位置, 为桩体最大弯矩的集中点, 其弯矩最大值为750 k N·m, 而在基坑底部, 基本不存在剪力, 为维持最大负弯矩值的平衡, 在此将平衡条件设定为:T+Ep (x) =Ea (x) -TB, 其中, x为最大弯矩点与桩基顶部的间距;Ea (x) 为在距离桩顶x深度所形成的主动土压合力;Ep (x) 为在距离桩顶x深度所形成的被动土压合力。按照该平衡条件, 以公式Mmax=Tx+Ep (x) -Ea (x) -Tb (x-3) 计算出最大的负弯矩值, 计算结果为824 k N·m。换句话说, 深基坑现场弯矩位于截面之上, 并且将坑内视为负弯矩, 坑外视为正弯矩。藉此合理控制桩基的弯矩, 维持正负弯矩的平衡, 可避免基坑坍塌事故的发生。至于基坑现场塌方问题的防治, 在基坑开挖至7 m深度以下, 发现基坑东面位置的坡土开始蠕变, 同时边坡土体在渗漏水的软化作用下, 出现局部塌方现象, 在结合现场施工地理条件后, 决定采用分段清除坍塌土方和砌筑挡土墙的支护施工方案。期间安排2台挖掘机将坑内的土体取出, 将土体堆垒在东面边坡上, 然后进行分层碾压, 形成长50 m、上宽3 m、下宽10 m的土坝, 沿着加固的东面边坡, 砌筑高20 cm的挡水墙。以上的基坑塌方控制方法, 对塌方位置地层剖面的试算点, 要将支护桩的参数指标考虑在内, 尤其是垂直裂隙膨胀力的影响, 需根据土压力理论计算方式, 明确取条基宽、基础荷载、基础埋深、附加应力等, 在深度1.5 m位置的桩基中间, 设置2根锚杆, 其水平抗拔力标准至少为184.4 k N, 锚杆倾角15°。
2.3 基坑漏水控制
基坑从西面往东面开挖, 大约开挖至1/3位置时, 在西南侧高旋喷桩止水区域, 出现了漏水情况, 在清除回填粘土中, 发现漏水位置已形成裂缝大约5 cm的渗漏空洞。究其原因, 一方面是插入基坑的桩锚筋骨, 诱发相邻桩的变形, 当桩基之间出现拉裂时, 支护桩就会向坑内偏移, 进而形成漏水裂缝;另一方面周围土体透水性较大, 形成水头压力。针对基坑的漏水问题, 笔者认为有必要同时进行基坑的内外堵漏, 其中基坑内侧应用具有防潮、抗渗性能“水不漏”环保材料, 在处理基面后, 在渗漏位置凿出孔洞, 然后将其上的残渣、积水清除, 再按照1∶0.2的比例, 将堵漏材料和水揉捏成腻子状, 堵住渗漏位置, 再用木锤将粘补位置挤压密实, 直至不再漏水, 最后在堵漏空位周围10 cm范围内, 涂刮一层堵漏材料。至于外侧堵漏施工, 所需材料为水玻璃原浆和普通硅酸盐水泥, 以及适量加入3%左右的膨胀土, 目的是防止水泥砂浆出现离析现象, 期间需要借助钻孔机布孔, 在漏水位置的周围钻孔, 钻至与渗漏通道连接, 在确定漏水点之后, 利用注浆泵将浆液均匀注入地层当中, 注浆压力控制在0.15 MPa~3 MPa之间, 使得浆液填充、渗透到土体当中, 将土体的空洞填充密实, 重新形成一个防水性能高的结实体, 如果在注浆过程中发现流水口存在粘稠的浆液, 则需要利用布片将孔口堵住, 直至孔口返浆为止。通过以上基坑内外堵漏的施工, 确定基坑内外没有出现漏水和流泥现象, 施工效果良好。
2.4 基坑水平位移控制
本工程基坑开挖后, 基坑存在水平位移现象, 且基坑拱顶周围的位移量在拱脚位置位移量之上, 由此可以推断现有直线形支护结构能力不如拱形支护结构的限制侧移。针对基坑的整体水平位移问题, 笔者建议重点分析基坑的空间效应情况, 尤其在排桩支护结构桩间土体保护方面, 控制土拱效应的扩大, 同时在位移量最大的坑壁, 将该位置的土体挖出, 以释放土体对拱形结构的约束作用, 直至开挖面水平位移区域稳定后。与此同时, 基坑外地面的沉降问题, 需在控制基坑水平位移的同时予以克服, 一方面维持开挖面天然土体的原始应力平衡, 将沉降值与开挖深度的比值控制在2‰以内;另一方面基坑周围沉降量比较小的土体, 在基坑壁一定距离内, 分析桩侧土体的摩阻力大小, 确定周围土体的应力场变化情况, 以便在开挖卸荷时, 增强土体的承载力, 沿着深度方向增加应力, 严格控制开挖深度, 以减缓地基失稳所引起的坑底隆起。
3 结语
案例建筑深基坑工程安全防护施工, 变形、塌方和渗水等, 为安全防护施工的控制重点, 期间需要全方位了解工程施工区域的地质和水文情况, 缜密计算出桩顶和桩体水平位移状态, 以便判断是否进行基坑变形的安全防护, 并控制基坑的塌方和渗水问题。文章通过研究, 基本明确了案例建筑深基坑工程安全防护施工的方法, 有效控制基坑变形、塌方和渗水等问题的出现, 其他工程参考借鉴时, 需要结合具体工程的施工情况, 予以因地制宜地灵活利用。
参考文献
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深基坑支护技术与安全 篇5
现阶段高层建筑工程深基坑支护施工存在较为繁复的管理程序,并且包括多方面的内容,必须在整个项目中管理工程质量、安全、进度等内容。建设深基坑支护,其中最为重要的是施工技术管理,并且只有通过各项技术措施才能有效保证稳定有效开展高层建筑工程深基坑支护项目的施工。深基坑支护施工技术管理必须更新技术理念,提高技术水平,以便有效开展高层建筑工程深基坑支护项目建设,并且在具体的施工过程中引进最新的先进技术措施。下面结合工程经验,从围护体施工质量不佳、止水帷幕施工质量不佳、监测量控失效、对险情重视不够、应急准备不足等方面,对高层建筑工程深基坑支护施工技术管理存在的问题与对策进行了深入研究,并总结了几点高层建筑工程深基坑支护施工技术保障措施,旨在为今后深基坑支护施工提供经验和指导。
深基坑支护技术与安全 篇6
关键词:深基坑,支护方案,钢筋混凝土灌注桩,预应力锚索,土钉墙
深基坑支护是近年来因高层建筑发展而来的一项热点和难点工程。深基坑的护壁,不仅要求保证基坑内正常作业安全,而且要防止基坑及坑外土体移动,保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。因此选取一种在技术上合理的支护方案尤为重要。本文结合某办公楼施工的工程实例,浅谈建筑工程深基坑支护方案的选择与施工技术。
1工程概况
1.1场地地形及地质地貌概况
据勘察报告显示,本工程场地地貌单元为汾河东岸Ⅱ级阶地,属第四世纪全新洪冲击堆积物,在工程影响范围内,由杂填土、素填土、湿陷性粉土、粉质黏土、粉细砂、中粗砂和砂卵石等组成,中软场地土,场地类别为Ⅲ类,地下稳定水位埋深10.36m~10.9m,地下水类型为潜水,水位随季节变化,变化幅度在1.00m左右,主要受大气降水径流补给。本基坑开挖深度在地下水位以上,局部电梯设计标高在地下水位以下,整体可按无水基坑考虑。
1.2基坑支护设计条件
本工程基坑平面形状呈不规则矩形,南北长95.0m,东西宽25.0m,开挖深度9.0m。该基坑周边环境较为复杂,四周近邻市政马路及既有建筑物。北侧临市政马路和四层建筑物(距基坑边线5.2m);南侧临市政马路和三层建筑物(距基坑边线7.0m);东侧紧邻某单位车间(距基坑边线约5.6m);西侧近邻市政道路,距基坑边缘8m处有电缆涵洞,深7m,两层,内有国防光缆等各种管线数十条;东北端近邻6层住宅,距基坑边线8.2m。东侧及北侧距基坑边5m处有纵横交错的防空洞,防空洞多为二十世纪六七十年代当地民间组织修建,无具体施工图纸参考,进深及高低方向两条或多条不规则布置。
2支护方案的选择
根据本工程实际情况,组织技术专家组分别进行了计算和论证,最终决定采取多种支护方案相结合的基坑支护体系。即钢筋混凝土排桩加预应力锚索支护体系和土钉墙加预应力锚索支护体系两种支护方案。具体理由如下:1)为桩基及承台施工提供足够的作业空间,与工程桩可同时施工;2)保证周围环境的相对稳定性,可有效防止基坑边坡位移过大、基坑隆起等质量通病;3)两种支护方式相结合,优势互补,可降低造价,确保施工方便、经济;4)只要作业面许可,可上多台锚索机同时施工,施工工期缩短。
2.1钢筋混凝土灌注桩(排桩)加预应力锚索支护结构体系
根据本工程实际情况,北侧、南侧和北端东侧考虑到基坑附近建筑物的影响,旁边马路上机车等动载荷的影响土压力较大,对支撑结构的刚度和抵抗弯矩的要求也比较高,故采用钢筋混凝土灌注桩(排桩)加预应力锚索支护结构体系。设计灌注桩桩径700mm,桩间距1.2m,桩长分别为12.0m和14.0m,桩顶标高-2.8m,冠梁900mm×600mm,混凝土强度等级C30。预应力锚索支点设在冠梁中心点位置,即-2.5m处,设计锚索孔径150mm,入射角15°,自由端长度7.0m。锚固段长度为18.0m,拉力设计值360kN,水平间距2.4m,锚索选用3束7Φ5低松弛预应力钢绞线。
2.2土钉墙加预应力锚索支护结构体系
与南、北侧相比,东、西侧土体压力相对较小,采用土钉墙加预应力锚索已能满足工程要求。从施工方便、工期及经济性考虑,此方案最为合理。
土钉选用50钢管(锚管),锚索孔径150mm,锚管与锚索共设置6层,其中1层,3层,5层,6层为锚管,2层,4层由锚索间隔代替锚管。
锚管水平间距1.2m,竖向间距2.4m/1.2m,锚索水平间距为2.4m。基坑东侧:1层,3层锚管12.0m,5层,6层锚管8.0m,2层,4层锚索自由段长度均为5.0m,锚固段长度分别为14.0m,16.0m和13.0m,轴向拉力设计值分别为280kN,320kN和260kN。基坑西侧:1层,3层锚管10.0m,5层,6层锚管8.0m,2层,4层锚索自由段长度均为5.0m,锚固段长度分别为12.0m,14.0m和11.0m,轴向拉力设计值分别为240kN,280kN和220kN。锚索选用3束7Φ5低松弛预应力钢绞线,围檩选用2根20b槽钢。
预应力锚索加土钉墙表面做喷射100mm厚混凝土面层,C20混凝土,内配Ф8@200×200钢筋挂网。
3施工方案
3.1施工顺序
本工程采用深基坑支护与土方开挖、工程桩同时施工相结合的办法,总体施工顺序为:南、北侧基坑支护桩及冠梁施工北侧、南侧支护桩施工→土方开挖至-3.2m→第一道土钉及护坡混凝土施工→土方开挖至-4.54m→第一道预应力锚索施工同时工程桩进行施工→土方开挖至-5.88m→第二道土钉及护坡混凝土施工→土方开挖至-7.22m→第二道预应力锚索施工→土方开挖至-8.56m→第三道土钉及护坡混凝土施工→护坡混凝土施工→土方开挖至-9.9m→第四道土钉及护坡混凝土施工,同时可进行人工凿桩头→后续工程施工。
3.2施工方法
1)土方开挖。土方开挖总体顺序为由北向南分层分段开挖,先基坑周边后中心岛,待周边锚索或土钉施工完成后再挖除中心岛。设计要求每段长度为6m~10m。有建筑物处3m~4m,但考虑工期因素,本工程分段以两个轴距为一段,即16m为一段。挖土共分五层,第一层开挖深度3.2m,第二层开挖深度1.8m,第三层开挖深度1.5m,第四层开挖深度1.3m,第五层开挖深度1.3m。2)土钉的施工。土钉选用50钢管(锚管),锚管按设计长度下料后,锚入端做成锥形,并将缝隙焊死,防止锚进土层时泥水进入锚管,注浆孔按双向每隔0.6m设置,直径为5mm,先用洛阳铲成孔,待达到设计要求后,将锚杆放入,或用手持式冲击锤将锚管锚入土体。注浆孔处用角钢焊上与锚杆成30°倒刺,防止锚管进入泥土时堵住注浆孔。3)预应力锚索的施工。成孔选用正循环钻孔机,采用套管跟进技术开孔,泥浆通过泥浆泵在孔内反循环后带出泥浆,待达到设计深度后,先进行锚索安装,锚索上绑扎好注浆管后退出钻杆。4)注浆与张拉。锚索置入后应立即注浆并及时封闭。锚管和锚索孔固结体材料选用纯水泥浆液,注浆时应对水泥浆量和压力两个指标进行控制,锚管注入水泥量不小于35kg/m,锚索孔注入水泥量不小于65kg/m,压力控制不超过2MPa。采用二次补浆施工法,待第一次注漿终凝后,再进行二次注浆。锚索二次补浆完毕后7d方可施加预应力,要求施加的预应力不小于75%轴向拉力设计值。5)铺设钢筋网片。按设计要求铺设钢筋网片,采用绑扎制作,网格允许偏差±10mm。制作网片时相邻两网片接头应错开20cm以上。网片应牢固地固定在边壁上,向基坑外延伸1m,网片铺设时搭接长度不小于20cm,用¢12的螺纹钢与锚管十字焊接。6)喷射混凝土。喷射混凝土采用干喷法并分片按自下而上的顺序进行,喷头与受喷面的距离宜控制在0.8m~1.0m范围内,射流应垂直指向喷射面。施工时喷射混凝土必须连续施工至坡顶排水明沟的位置,确保地表水不能流入喷射混凝土和土体之间,以增强在雨季冲刷下抗剥落的能力。7)施工监测。a.监测内容:周围结构的位移及沉降、地表开裂状态、基坑渗漏及支护安全的水害来源、基坑底部土体有无隆起、围护外侧土体有无下沉。b.监测点的设置:监测点、后视点、水准基点应设置在基坑施工影响范围外。沉降和位移监测点应设在基坑边壁及底部,间距不大于30m。地表开裂,采用标记法进行观察和比较,有裂缝时,先测量其宽度并做好记录,然后用水泥浆灌实抹平。
4应用效果
本支护工程深基坑设计路径清晰,受力合理,充分发挥了各支护体系的受力优势,施工时用了各种手段保证工程的施工质量。该工程基础阶段施工跨越了雨季,在降雨量达到110mm的大暴雨侵袭下,基坑支护体系经受住了严峻的考验,基坑周边无明显变形或裂缝。南侧、北侧道路完好,邻近建筑物无变形和沉降。采用钢筋混凝土支护排桩加预应力锚索支护体系和土钉墙加预应力锚索支护体系相结合的方式对深基坑进行支护,使得复杂地质条件下的深基坑支护方案有多种选择,针对不同的边坡条件及环境条件,选用多种支护方案相结合的支护,有效地降低了基坑支护的成本,并能充分保证支护效果。通过工程量和质量的统计,本工程与同类型施工规模的工程相比,质量较好。
参考文献:
[1]朱兵见.地下室基坑围护方案设计与施工[J].施工技术,2008(10):20-22.
深基坑支护技术与安全 篇7
1 影响深基坑支护安全的原因
1.1 施工技术方面分析
深基坑支护是个动态变化的过程, 在施工中存在许多工作不确定因素, 主要有以下几个方面:
(1) 施工中发现的地质情况与原设计不符或相差较大, 仍按原设计施工。地质条件的复杂性使工程施工未能达到设计要求, 而监测等施工动态反馈信息不误或反馈不及时, 施工中盲目遵循原设计方案开挖过程没有定期或根本没对基坑的沉降量和位移量进行观测或未对所测资料及时分析、研究。
(2) 由于地下水处理不当, 导致深基坑工程事故频发。地下水位降低了, 对基坑支护有利, 但对周边环境不利。如降水不到位, 又无法保证主体结构正常施工。这种矛盾性, 使地下水处理有一定的难度, 处理不当, 易发生事故。
(3) 在深基坑支护工程中, 开挖和支护是密切相关的, 由于两者缺乏协调, 容易诱发工程事故。基坑支护工程属于临时性支护, 由于维护不当可能诱发事故发生。比如基坑放置时间过长, 不利基坑的安全稳定;基坑荷载超出设计要求, 重型机械离基坑太近, 未能及时修筑基挡水墙、排水沟;基坑内大量积水、支护工程被机械设备撞坏等。
(4) 深基坑支护是个动态变化的过程, 施工过程中未能充分考虑可能出现的突发因素, 并制定相应的有效应急措施。在基坑开挖过程中, 对周边可能施加的动荷载未加考虑等。
1.2 施工管理中质量方面分析
由于现场场地狭小、环境复杂、工序交叉, 给施工作业带来诸多不便;加之管理人员思想上不够重视, 缺乏有效的质量监控体系, 将影响施工质量, 造成工程事故。如:不按规范和设计要求施工;随意改变设计方案;偷工减料、原材料不合格;支护桩桩径不足或插入深度不够;旋喷桩提速过快, 桩体不密实, 止水无效等。
有些单位片面要求施工进度、追求经济效益, 导致质量把关不严, 施工质量不达标。另外, 由于安全教育不到位, 员工安全意识淡薄, 安全管理松懈, 也易出现人员伤亡事故。
2 深基坑施工的安全控制措施
2.1 在技术方面的控制措施
2.1.1 编制专项施工方案, 通过专家论证, 保证施工的可行性
组成从项目经理到施工班组长的技术交底班子, 充分认识到支护工程设计与施工所要达到的目的和作用, 让每位参建员工都熟悉施工的各环节。严格执行有关规范, 确保施工技术方案的顺利实施。
2.1.2 按图施工, 动态监控
深基坑支护工程主要以挡土、防水等为主要目的, 而设计的单一或复合挡土支护结构, 有理论依据和可行性, 必须尊重设计、按图施工。但也经常有设计院依据的资料与实际不符的情况, 就需要在施工中必须依据实际情况, 做出调整, 达到规范要求。
在新二百项目中, 原设计西侧为预应力锚索与支护桩结合支护, 但由于旁边新建地下人防商场, 不能锚索施工。针对此情况, 我们会同设计、监理、施工单位共同调整了施工方案, 采用双排支护桩, 形成门式结构支撑, 有效地保护了西侧的地下人防商场。
2.1.3 重视信息分析与管理
深基坑支护工程是包括基坑的开挖、支护、防水及环境保护于一体的复杂系统, 单独靠数学力学法难以对系统的变化性状做出准确的预测, 只凭施工经验也有一定限制。因此, 只有利用监测信息反馈分析才能较好地预测系统的变化趋势, 监测方案应在施工设计方案时一同考虑, 确定监测内容与要求, 做到及时收集、整理、分析有关动态性, 从而为及时修改设计方案及施工方案等提供准确的数据。当超出预警值时, 及时采取处理措施。
2.2 在质量方面的控制措施
2.2.1 建立有效运行的质量安全管理体系
从技术上、安全生产上选任得力、责任人强的人做安全员, 并明确安全职责, 签订安全责任书。对参建员做做好安全教育工作, 牢固树立“安全第一、预防为主、综合治理”的生产方针, 将各项安全工作落实并强化到人。制定并做好质量安全检查措施, 列表列出常见施工事故和施工质量隐患的出现部位, 产生原因, 预防和补救措施。
2.2.2 加强检测, 保证原材料合格
钢筋、水泥、钢绞线等关系到整个结构安全, 施工中要及时做好原材料送检工作, 所用材料必须有出厂合格证、检测报告。本项目在原材料检测过程中, 安排专人对施工单位进场原材料进行统计跟进管理, 与监理单位共同取样, 发现部分进场钢筋不合格, 全部退场处理。
2.2.3 严抓施工质量, 重视施工过程管理
工序施工质量是保证工程质量的重要内容, 在支护桩与旋喷桩施工过程中, 我们与监理共同旁站, 确保工艺的施工顺序及要求, 避免施工单位“偷工减料”的现象发生, 保证桩体密实, 结构尺寸足够, 允许偏差合规。
重视开挖方案的实施顺序, 按锚索的要求高度分层进行。工程实践证明, 开挖顺序不同, 支护结构的位移也不同, 不合理的施工顺序会大大增加支护桩的位移, 甚至出现险情。
2.3 施工监测与信息管理
支护结构设计成功与否, 要通过实践来检验, 而施工过程中支护结构的受力与变形状态要通过监测手段来了解, 可能说, 监测工作是支护结构安危状态的眼睛。它的重要性已为多数的设计、施工、建设单位所认识。
支护结构变形观测的内容包括:基坑支护工程的变形观测、及周围建筑物及地下管线变形、沉降观测等。通过对监测数据可以及时分析并及时了解土方开挖及支护设计在实际应用中的情况, 分析其存在的偏差便可以及时的了解基坑土体变形状况以及土方开挖影响的沉降情况还有地下管线的变形情况等。对设计中存在的偏差, 在下部施工中及时校正设计参数, 对已施工的部位采取恰当的补救和控制措施。为此, 要求现场变形观测的数据必须准确、可靠、及时, 要求变形观测人员严格按照预定设计方案精心测量、认真负责, 保证观测质量。如果在实际测量中确实发现异常情况, 就需要即时研究采取措施以防止其恶化。而一旦出现大的变形或滑动, 立即分析主要原因, 做出可靠的加固设计和施工方案, 使加固工作快速而有效, 防止变形或滑动继续发展。
本项目投入三十余万元的资金进行施工监测工作, 多次预警周围建筑物的沉降速率超限, 及时采取回灌及调整降水方案等措施解决, 取得较好的社会效益。
3 结束语
鉴于岩土深基坑工程施工的复杂性和风险性, 实际施工管理中要求决策者需要掌握本地区或类似条件下已有的成功的经验和失败的教训, 根据特定的工程要求和条件进行综合考虑, 做出安全、可靠、经济的包括围护结构、支护体系、土方开挖、降水、地基加固、监测和环保的整体施工方案。狠抓隐患管理工作, 加强安全教育, 重视安全检查等工作, 才能确定深基坑的施工安全。
摘要:深基坑支护工程是近20年来随着高层建筑的发展而形成的一门新兴技术, 在深基坑支护工程中, 由于设计不合理, 或施工不当, 或自然灾害等原因, 经常发生基坑垮塌, 周边建筑物不均匀沉降或开裂、路面塌陷或开裂、基底隆起等工程事故, 直接影响施工进度和工程造价, 甚至危及人们的生命财产安全。因此, 深基坑支护工程是一项风险性工程, 我们必须要以严谨的、科学的态度来对待深基坑支护问题。
关键词:深基坑,支护工程,安全,措施
参考文献
[1]陈忠汉.深基坑工程[M].北京机械工程出版社, 2002.
深基坑的支护设计与岩土勘察技术 篇8
1.1 选择支护设计方案的基本原则
在选择深基坑总体施工方案前应评估本区域地理条件, 了解工程建设要求, 并详细评估侧壁安全等级、地下水控制、坑边荷载、基坑支护检测、施工方案以及作业环境, 重视临边、坑壁防护, 并合理设计排水措施。由于施工设计过程中受地域以及季节气候变化等因素的影响较大, 难以保障施工效果。因此, 设计人员应充分考虑施工过程中存在的危险因素, 对施工过程展开动态性评估和分析, 及时做好应对预案。
1.2 支护结构中较为常见的种类
1.2.1 放坡开挖
放坡开挖是较为常见的一种, 该种方案无须支出过多施工费用, 对施工技术要求也不高, 因此得到了广泛应用。但放坡开挖并非通用于所有深基坑项目施工, 对基坑土质具有较高的要求, 同时作业产生的泥土量也相对较大, 因此适用于开阔场地。
1.2.2 土钉墙
在土体内部插入多根钢筋来保持基坑内部土体的稳定性, 使基坑边坡得到有效加固。还应取钢筋网覆盖在土体表面, 并妥善固定, 以便于有效保护边坡稳定性不受破碎泥土的影响, 同时还应在钢筋网表层浇筑混凝土, 以有效发挥其支护作用。相比于传统的放坡开挖方案, 土钉墙具有更强的承载能力以及更高的边坡稳定性, 同时, 不会占用过大空间, 工程成本支出也相对较少。
1.2.3 地下连续墙
在地下通过挖槽设备持续作业, 挖出深槽沟, 然后以混凝土浇筑处理, 构筑为墙体状的承重物体, 即为地下连续墙。该结构具有较强的适应性, 优势较为独特, 适用于多种施工环境, 其施工噪音相对较小、产生的震动感也很小, 因此不易干扰临近环境, 而且具有较长的使用寿命, 可有效预防地下水渗透。
1.2.4 复合型支护
在当前建筑行业施工技术不断进步以及施工经验不断累积的背景下, 施工人员在工作实践中发现将上述两种或两种以上的支护结构相互结合, 可收到更为满意的支护效果, 所以复合型支护方案由此应运而生, 并在各类复杂施工环境中得到广泛应用。
2 深基坑岩土分布的勘察要点
现阶段, 国内基坑工程项目施工经验大部分来源于土质基坑施工, 但区域地理位置不同, 则地质条件也存在极大差异。除了土质基坑项目外, 还有不少深基坑属于岩质基坑或混合型 (岩土) 基坑, 与土质基坑施工存在较大差异。按常规工程质量规范展开施工无疑是不合理、不科学的, 各种各样的岩石层分布、地质条件均对深基坑项目建设与施工造成较大影响, 例如岩石种类、地下水侵蚀程度、风化程度以及缝隙等, 所以严密勘察岩土深基坑对于后续工作具有极为重要的意义。
岩土深基坑的勘察要点如下:
2.1 前期的布置工作
在勘察深基坑岩土过程中, 若深基坑周围是软质岩石, 应结合深基坑稳定性设定勘察深度。在岩土勘察中应合理计算深基坑支护设计和基坑稳定性。勘察岩土时可设定勘察深度在基坑开挖深度的1.5~2倍。此外, 在勘察过程中往往会受到场地狭小这一因素的影响, 应结合场地环境来开展岩土勘察工作, 还应调查开挖边界, 收集深基坑相关数据资料, 做好工程地质的调查。
2.2 分析侧壁岩石工程特性
勘察人员应评估岩石在风化效应下所受影响的程度, 进而评估岩石带厚度以及埋藏深度, 并深入分析连续、均匀风化效果下岩石特性的形成。此外, 应根据程度各异的岩石软化程度来分析其厚度与带埋深度, 全面评估岩石特征, 确认有无软弱夹层、断裂构造、侵入岩体以及破碎带, 等等。在评估基坑岩石工程特性时应精确计算岩石节缝隙出现的原因和状况, 并评估其发育程度, 了解软弱夹层所表现出的工程特性, 计算危险滑动面, 便于对基坑施工区域岩土工程特性的全面把握。
3 深基坑岩土勘察工作中应注意的事项
第一, 勘察过程中详细分析并评估工程区域环境, 为安全施工提供保障。第二, 在实施开挖以及支护设计过程中做好护坡桩。遵循技术规范及操作规程开展岩土勘察工作, 防止坡面暴露时间过长。第三, 开挖作业中应充分考虑降排水工作, 在深基坑内部或上层设置截水沟及排水沟, 避免基坑内进水。第四, 做好护坡桩、预应力锚杆和冠梁部分的施工与技术管理工作。第五, 严格管控深基坑开挖到基坑回填之间的一系列施工操作, 检测基坑作业进程, 一旦出现问题立即终止施工, 合理解决后方可继续施工。
摘要:阐述了深基坑支护方案的设计方法, 介绍了深基坑岩土分布情况的勘察要点, 提示在深基坑岩土勘察工作中应注意的事项。
关键词:深基坑,支护设计,岩土勘察
参考文献
[1]朱哲峰.岩土勘察工程行业存在问题与解决措施[J].科技创新与应用, 2014, (10) :77-78.
[2]张勤.浅谈岩土勘察工程的问题及措施[J].价值工程, 2010, (06) :46.
[3]沈圆.建筑工程岩土勘察存在的问题与措施探讨[J].科技创新导报, 2012, (07) :72-74.
深基坑支护技术与安全 篇9
关键词:建筑基坑,基坑支护,安全性
1工程概况
本项目场地周边现状地面标高与地下室底板设计标高, 基坑开挖后将形成高5.7m~15.48m的基坑边坡, 基坑边坡形状多边形, 周长约239m。场区位于城区, 基坑周边相邻建 (构) 筑物较多:东侧:紧邻两栋9层住宅, 该住宅地坪标高高出拟建物地下室底板标高6.7m;南侧:主要为居民住宅区, 多为1~4层砖混结构住宅楼;西侧:紧邻小区道路的路肩墙, 路肩墙高度2m~5.5m, 小区道路西侧分别建有一栋2层和一栋6层的居民楼, 分别距拟建筑物23.3m和14.4m;北侧:紧邻某工会干部学校综合楼地下室。施工中采取如下施工安全技术措施:
1.1 工艺流程:
施工准备、定位放线→方桩施工 (先完成孔桩施工完毕方可土方开挖) →基坑土石方开挖2米深→基坑壁支护→基坑土方开挖2米深→基坑壁支护→循环施工→直至开挖至设计标高。
1.2 基坑边坡支护主要施工方法:
为了确保开挖后的边坡不受雨水冲刷、减少雨水渗入土体, 在坡顶用C15混凝土土封面, 封面宽度3米向外起坡2%, 为有效排泄边坡渗水及坑内积水, 本工程视场地条件在距坡顶2米设一道300×300排水沟截断地表水, 沟侧面和底面用1:2水泥砂浆抹面, 排入市政雨水管;基坑土石方开挖前先进行抗滑排桩施工, 由于方桩间距为3.5米, 桩径为1.2×1.5米, 方桩间净距离小于3米, 因此方桩开打挖采用跳挖方式进行, 当已开挖的方桩混凝土浇后, 再施工余下的方桩, 待桩顶联梁施工完毕后, 方能进行基坑土石方开挖;使用溜槽或串筒注灌注C30混凝土, 溜槽或串筒底部至混凝土面的距离应保持在1.5米。桩芯混凝土采用一次性浇筑的方法。浇筑前将孔底石渣、土杂物再次清理积水抽干;当排桩混凝土施工完毕后, 进行冠梁施工, 剔除桩顶浮浆后按装绑扎冠梁钢筋, 冠梁断面为1500×800, 腰梁断面为500×500, 主筋搭接方式采用焊接单面焊长度不小于250mm, 箍筋ф8@200, 钢筋工序完成后支冠梁侧模, 钢筋、模板验收后进行混凝土浇筑 (冠、腰梁混凝土强度等级为C25) , 按规范要求留设混凝土试件;土石方开挖须严格按设计图纸要求分层开挖, 每次开挖深度不大于2m, 待开挖段支护施工完成, 上部支护结构完成并达到设计强度的80%后方可向下开挖, 且每次开挖长度不得超过20.0m;根据设计要求开挖工作面, 开挖深度不大于2m, 开挖长度控制在25m以内, 修整边坡, 埋设喷射混凝土厚度控制标制, 喷射第一层混凝土厚度3cm, 根据施工图进行该标高段的锚杆或锚索成孔施工;基坑支护结构设计与施工不仅涉及到结构问题和岩土程问题, 而且因为地下工程的不确定因素太多, 必须结合工程地质水文资料, 环境条件, 将监测数据与预测值相比较以判断前段施工工艺和施工参数是符合预期要求, 以确定和优化施工参数, 做好信息化施工, 及早发现问题, 特别注意监测基坑外的沉降隆起变形和临近建筑物的动态, 及时采用相应对策, 消除事故隐患。
2施工安全技术保证措施
2.1 基坑开挖安全技术措施:
施工前, 技术人员要认真复核地质资料以及地下构造物的位置、走向, 并掌握本项目施工可能影响临近建筑物基础的埋设深度。技术人员要根据核实后的资料, 并对照施工方案和技术措施, 确定正确的施工顺序、选择合理的施工方法及采取相应的安全技术措施。
2.2 孔桩安全技术措施
(1) 孔口四周必须浇注混凝土护圈, 并在护圈上设置钢网防护, 网眼尺寸不大于10cm×10cm.孔内作业时, 孔口必须有人监护, 挖出的土方不得堆放距桩孔1m以内。井圈上不得放物或站人。利用吊桶运土时, 必须采用可靠的防范措施, 以防落物伤人, 电动葫芦运土应检验其安全起吊能力后方可启用。施工中应随时检查运输设备的完好情况和孔壁情况。 (2) 桩孔开挖深度在5米以内时, 井上照明代替井下照明, 5米以外时, 在井下用安全防护灯照明, 且电压不得高于12伏。 (3) 施工时, 注意水泵是否有破皮、断头现象。孔中工人操作必须带工作手套, 穿绝缘胶鞋。 (4) 随时检查电缆电线等是否漏电, 漏电水泵在修好之前一律不准使用。 (5) 成孔过程中应一直保持井内通风, 经常检查孔内有害气体是否超标, 以便及时处理, 防止发生意外事故。 (6) 加强对孔壁土层情况观察, 发现异常情况及时处理, 成孔完毕尽快灌注桩混凝土。 (7) 吊放钢筋笼时, 钢筋笼下严禁站人, 并经常检查钢丝绳、扒杆绞绳。
3基坑支护安全技术措施总结
3.1 选择适合的基坑坑壁形式
深基坑施工前, 首先应按照规范的要求, 依据基坑坑壁破坏后可能造成后果的严重性确定基坑坑壁的等级, 然后根据坑壁安全等级、基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节的条件等因素选择坑壁的形式。
3.2 加强对土方开挖的监控
基坑土方一般采用机械挖法, 开挖前, 应根据基坑坑壁形式、降排水要求等制定开挖方案, 并对机械操作人员进行交底。开挖时, 应有技术人员在场, 对开挖深度、坑壁坡度进行监控, 防止超挖。对采用土钉墙支护的基坑, 土方开挖深度应严格控制, 不得在上一段土钉墙护壁未施工完毕前开挖下一段土方。软土基坑必须分层均衡开挖, 分层不宜超过1m。
3.3 加强对支护结构施工质量的监督
建立健全施工企业内部支护结构施工质量检验制度, 是保证支护结构施工质量的重要手段。质量检验的对象包括支护结构所用材料和支护结构本身。对支护结构原材料及半成品应遵照有关施工验收标准进行检验。
4结语
以上采取的安全技术措施, 对有效地提高施工进度及施工质量能起到一定的促进作用。深基坑施工安全亦受诸多不确定因素影响。为保证深基坑施工安全无事故, 各方责任主体高度重视深基坑支护安全技术工作, 就能有效地控制和杜绝安全事故的发生。
参考文献
[1]刘红博, 李营社.高校基建维修工程存在的问题和对策[J].陕西建筑2009年08期
深基坑支护技术与安全 篇10
关键词:深基坑支护,安全检测,施工安全
改革开放以来, 随着我国城市飞速发展, 城市高层建筑如雨后春笋一样拔地而起, 同时地下空间的开发和利用也在不断的扩大, 因此作为确保高层建筑安全和地下空间开发的深基坑支护工程日益引起建筑界的重视。但是, 深基坑支护工程作为我国建筑领域一门新兴课题, 由于种种原因还存在着一些问题, 而深基坑支护安全检测作为直接为建筑施工提供数据的环节尤其要引起建筑施工部门的关注。
1 深基坑支护安全问题的原因
近年来, 城市搞成建筑和地下空间开发的迅速发展, 促使深基坑技术不断发展各地基坑支护工程方面积累了丰富的经验, 但是由于种种原因, 导致一些基坑工程出现事故, 造成巨大损失。这些原因主要有以下几个方面。
(1) 深基坑支护工程中, 建筑者对于深基坑支护重视程度不够, 造成基坑安全隐患。因为建筑环境复杂, 施工作业多有不便, 这在一定程度上也促成了管理人员思想上对基坑支护安全产生懈怠思想, 同时他由于施工队伍自身缺乏有效地监控体系, 因此影响工程质量, 造成工程事故。比如, 不按施工要求施工, 随意改变设计方案, 注浆工程中浆压达不到设计要求, 偷工减料, 使用不合格材料, 锚喷支护中随意减短锚杆长度, 使用的水泥钢筋等材料不合格, 为追求经济效益盲目加快施工进度等等。
(2) 深基坑支护工程中, 支护结构设计的土体物理力学参数选择不当。在基坑工程中, 深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度, 但由于地质情况多变且十分复杂, 基坑支护是一个动态的过程, 要精确地计算土压力目前还十分困难目前这项工作还无法达到尽善尽美。比如施工中发现地址情况跟原先设计有很大差别, 设计不符合建设的实际情况, 但是依旧按照原先设计进行;又如, 喷锚网支护工程中, 如若遇到流砂、软土层等稳定性极差的地质环境, 一旦进行土层开挖作业, 极易造成坍塌事件。
(3) 深基坑支护工程中, 基坑土体的取样具有不完全性。由于深基坑支护是一个动态的长期过程, 施工情况千变万化, 早先所测数据极易因为种种原因发生突然变化, 这就给基坑的土体取样带来很大的困难。如果不充分考虑由于土地开挖、地下特殊地质环境以及地下水等因素突然变动带来的特殊情况, 就难以在出现危急情况时做出必要的应急措施, 带来巨大的建筑损失和人员伤亡。
(4) 深基坑支护工程中, 开挖存在的空间效应考虑不周。深基坑工程的大量实践经验表明, 基坑开挖后周围土层会向基坑内部发生水平位移, 造成基坑失稳, 甚至坍塌。而传统基坑支护机构设计是平面的处理问题, 这种设计对于方形深基坑不合实际, 容易造成基坑失稳, 留下安全隐患。
2 深基坑支护安全检测注意的问题
针对深基坑支护工程建设存在的问题, 加强基坑支护安全检测可以有效地防止安全隐患, 减少建设事故的发生, 因为深基坑支护的安全检测为基坑建设提供必要的数据, 为基坑安全建设提供必要的保证。
(1) 综合考虑, 照顾周全。深基坑支护工程师一个综合性工程, 这就要求施工者不仅要考虑这个基坑支护结构施工的安全, 而且还要控制结构和其周围土体变形引起的问题, 以确保周围环境安全, 比如临近的建筑安全, 道路安全以及地下公共设施安全等各个方面。深基坑支护工程施工包括挡土、支护、防水、降水、挖土等许多紧密联系的环节.其中某一环节出现问题, 都将可能导致整个工程的失败。其次, 相邻场地的深基坑施工, 其打桩、降水、挖士等各项施环节, 也会产生相当可观的影响与制约, 增加事故诱发困素。
(2) 认真执行深基坑支护工程安全检测中的各个方面, 做到防患于未然。由于深基坑支护工程是一个动态的过程, 开始设计的建筑方案可能会存在各种不足, 甚至也会遇到各种突发事件, 因此加强深基坑支护安全检测中规定的各个方面将有助于降低安全隐患, 使工程顺利进行。如对基坑进行严格的土体内部水平位移、垂直位移观测、土中孔隙水压力观测、基坑四周道路沉降观测、土中土压力观测。其次, 在施工过程中, 由于基坑支护工程施工周期长, 从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程, 可能会经历多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等许多不利条件, 其安全度的随机性较大, 因此应该加强检测, 做好发生突发事件的准备。
(3) 高度重视施工时检测到的各种信息, 强化信息反馈施工的技术分析与管理。深基坑支护工程是包括基坑的开挖、支护、防水及环境保护于一体的复杂系统, 单靠静态的数学力学模型难以对现实中的基坑变化性状作出足够准确的预测, 仅凭施工经验亦有一定限制。因此, 只有利用监测信息反馈分析才能较好地预测系统的变化趋势, 监测方案应在做施工设计方案时一同考虑, 定出监测内容与要求, 做到及时收集、整理、分析有关动态性, 从而为及时修改设计方案及施工方案等提供准确的数据。当出现险情预兆时可提高警惕, 以便及时采取措施。
(4) 时刻注意质量安全管理方面的工作, 重视施工细节。在深基坑施工中, 相关人员应及时做好材料送检工作, 确保所用材料必须有出厂合格, 并且在送检合格后方可使用, 杜绝使用不合格材料, 把建设隐患降到最低程度。同时, 要建立以项目经理为核心的安全管理体系选任得力、专业性强、安全意识强的人作安全员, 并相应明确安全职责, 签订安全合同书, 确保安检工作做到实处。
参考文献
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[3]张培明, 赵志慧.工程施工中深基坑支护安全研究[J].现代企业文化, 2009 (21) .
深基坑支护施工安全管理 篇11
一、深基坑工程的定义
根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质【2009】87号)的有关规定,深基坑的定义如下:
1.开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。
2.开挖深度虽未超过5m,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(槽)的土方开挖、支护、降水工程。
深基坑工程为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,工程勘察前,建设单位应对相邻设施的现状进行调查,并将调查资料(包括周边建筑物基础、结构形式,地下管线分布图等)提供给勘察、设计单位。调查范围以基坑、边坡顶边线起向外延伸相当于基坑、边坡开挖深度或高度的2倍距离。施工、监理单位进场后应熟悉设计文件,按照深基坑的定义,确定本工程是否属于深基坑的范畴,并做好深基坑施工的相关工作。
二、深基坑工程施工安全管理
(一)自然放坡
自然放坡适用于周围场地开阔,周围无重要建筑物的深基坑工程,一般出现在郊区,安全风险相对较小,因占地大、回填量大而较少采用,在此暂不讨论。
(二)支挡式结构支护
支挡式结构具体形式有锚拉式支挡结构、支撑式支挡结构、悬臂式支挡结构。支挡式结构一般由排桩、地下连续墙、锚杆(索)、支撑杆件中的一种或几种组成。
1.排桩和地下连续墙施工安全管理
支挡式结构的排桩包括混凝土灌注桩、型钢桩、钢管桩、钢板桩、型钢混凝土搅拌桩等桩型。采用人工挖孔桩作业时,应注意以下事项:①人工挖孔桩应编制专项方案,超过16m的还应进行专家论证。②孔壁支护。第一次护壁,应高出自然地面30cm;开挖非岩石层时,每钻进1m左右时,立模浇筑混凝土护壁;如有渗水、涌水的土层,应每钻进50cm,进行混凝土护壁;如有薄层流沙、淤质土层时,应每钻进50cm甚至更浅的深度,采用钢筋混凝土护壁;地质情况恶劣情况下,采用钢护筒或者预制混凝土护筒进行扶壁支撑。③孔内送风,防止中毒。如云南省楚雄经济开发区内某药厂工地,在桩内下放钢筋笼时,因未提前通风,孔内二氧化碳含量超标70倍,致使下井人员4人死亡,3人受伤。故《建筑桩基技术规范》规定下孔前必须进行检测,井深超过10m时必须采用人工送风。④孔内设置防护板。为防止井内人员受物体打击伤害,应在作业层头顶2m左右的位置,设置孔截面1/3面积的防护板,并随作业深度的加深而逐渐下移。⑤安装防溅型漏电保护装置。对于地下水丰富土层,需要设置潜水泵排水的,应安装防溅型漏电保护器,且漏电动作电流应不大于15mA,原则上不得边排水边施工,防止触电。
对于机械成孔,地下连续墙施工过程中,可能发生机械伤害等主要事故类别。对此,机械施工应注意以下事项:①施工机械应有出厂合格证或年度检测合格报告、进场验收合格手续、安装验收。保证安全保险、限位装置齐全有效。②机械作业区域平整、夯实,保证施工机械安放稳定,不会因施工震动而倾斜、甚至倾覆。③当排桩桩位邻近的既有建筑物、地下管线、地下构筑物对地震动敏感时,应采取控制地基变形的防护措施。包括:间隔成桩的施工顺序,设置隔震、隔音的沟槽,采用震动噪音小的施工设备等措施。④作业人员施工前,开展安全教育和安全技术交底,并进行试桩作业。
2.锚杆施工安全管理
锚杆施工过程中,由于土方超挖、锚杆固结体强度未达到15MP且设计强度未达75%以上进行张拉锁定、锚杆抗拔承载力不符合设计和规范要求、操作平台不稳定等因素,可能发生基坑坍塌、操作人员高处坠落等主要安全事故。对此,锚杆施工应注意如下事项:
①严格按照设计文件和规范标准要求进行施工,严禁超挖。一般一次土方开挖深度控制在拟施工锚杆以下1m左右,留出适当的操作面,便于锚杆施工。②锚杆固结体强度达到15MP且设计强度达到75%以上方可进行张拉锁定,并进行锚杆抗拔力检测。只有当锚杆抗拔力检测值符合设计和标准要求后方可进行下层土方开挖施工。③搭设安全稳定的锚杆施工平台。平台底部平整、夯实、四周可根据情况设置支撑,平台周边设置防护栏杆。
3.内支撑杆件施工安全管理
内支撑杆件包括钢支撑、混凝土支撑、钢与混凝土支撑组合支撑。内支撑根据基坑的形状、大小而异,有水平撑、斜撑、角撑、环撑等形式,合理的内支撑方式是保证基坑围护结构稳定的重点。在安装(或浇筑)、拆除过程中,可能发生坍塌、高处坠落等主要类别的安全事故。
例:2001年8月,上海市某地铁试验工程基坑施工过程中,发生局部土方塌方,造成4人死亡,事故调查发现,该工程基坑开挖范围内基本上均为淤泥质土,而施工单位未按规范要求,采用连续式垂直支撑或钢构架支撑方式,因支撑方式不合理,致使发生坍塌事故。(文献,建设工程重大安全事故警示录,p7,四川出版集团·四川科学技术出版社)
对此,内支撑杆件施工过程中,应注意如下事项:
①内支撑结构施工应对称进行,保持杆件受力均衡。②对钢支撑,当夏季施工产生较大温度应力时,应及时对支撑采取降温措施;当冬季施工降温产生的收缩使支撑断头出现空隙时,应及时用铁楔或采用其他可靠连接措施。③内支撑结构的施工与拆除顺序,应与设计工况一致,必须遵循先支撑后开挖的原则。④土方开挖应分层均匀开挖,开挖过程中,基坑内不能形成较大的高差,造成围护结构、支撑杆件的不均布受力,形成应力集中。同时,土方开挖及运输过程中应避免土方机械碰撞内支撑杆件。⑤搭设安全稳定的锚杆施工平台。平台底部平整、夯实,四周可根据情况设置支撑,平台周边设置防护栏杆。6支撑拆除前应编制安全专项方案,应急救援预案等,采用爆破形式进行拆除的另应办理相关审批手续,拆除过程应注意成品保护,应力对称、逐级释放,确保拆除机械、人员安全。
(三)土钉墙支护
土钉墙一般由钢筋或钢管土钉、钢筋网、喷射混凝土面层组成。当正常情况下稳定的土体发生一定变形后,变形产生的侧压力通过喷射混凝土钢筋网、土钉,传给深层土体,保证边坡稳定,施工过程中,可能发生边坡坍塌、高处坠落、触电等主要安全事故,因此土钉墙应注意如下事项:
深基坑支护技术与安全 篇12
伴随中国城市化和城镇化进程步伐的加快, 在工业建筑、高层建筑施工中, 深基坑支护与降水施工技术作为最基础也是最重要的技术, 成为了人们关注的焦点。我公司承建的太原重型机械集团有限公司污水深度处理及再生利用设施改造工程项目施工中, 深基坑支护与降水施工尤为关键, 现场施工场地狭窄、紧靠居民区, 给施工带来了很大的困难。深基坑支护与降水施工技术具有提高施工安全性和提高工程质量的效果, 它保证了工程实施的质量与进度, 减少了安全隐患。我国的深基坑支护与降水施工技术已经渐趋成熟, 无论是开挖还是降水、支护技术都已经积累了丰富的经验, 新技术、新工艺和新结构也逐渐普及应用。这就说明了深基坑支护与降水施工技术在现今的建筑施工过程中扮演着不可缺少的重要角色。
一、深基坑支护施工的特点
1、深基坑支护施工的基本特点
深基坑支护是一个复杂的系统工程, 需要综合多门学科的知识予以解决。深基坑支护对整个建筑工程意义重大, 但由于属于临时性工程, 部分施工单位为了追求经济利益, 降低建设成本而压缩安全空间, 致使支护工程结构强度和稳定性降低, 造成质量事故。基坑施工因城市建设需要而建设, 施工地点的选择相对被动, 地质条件和施工条件复杂。在土壤含水量大的区域施工, 容易产生土体滑动, 结构失稳等现象, 不仅影响施工, 对周边地区安全也造成很大影响。此外, 深基坑支护工程还具有施工周期长、规模大、造价高等特点。
2、深基坑支护施工的技术要求
基于深基坑施工条件的复杂困难, 设计之初就要做好充分准备, 详细研究地基防水、加固、降水等施工工艺、注意要点及相关施工设备的选择, 认真对比预选方案, 从施工质量、速度、建设成本等方面择优选择, 实现施工方案的最优化。要根据工程具体施工条件进行设计, 充分利用当地建筑材料、施工条件等设计出不同的结构型式, 为满足工程要求, 基坑支护的结构形式可采用一种或多种支护结构相结合的形式。为保障工程质量, 需要严格遵循技术规范, 做好施工管理。首先要严格履行技术交底, 确保每个技术人员和施工人员都熟悉掌握工程的每个细节, 其次加强对施工现场的管理, 管理人员要充分发挥监督管理作用, 及时排除安全隐患, 保障施工正常有序进行。
二、深基坑支护施工要点
1、深基坑开挖方法有很多种, 其中盆式挖土法、放坡挖土法、逆作法等在施工中比较常见。由于地质条件的差异, 所以, 在具体的施工过程中, 要根据不同的地质条件、基坑深度、建筑周围的建筑分布情况及不同的建筑要求, 选择合理的深基坑开挖方法。在选择深基坑开挖方法前, 应确定好主要的施工参数, 确定好分层开挖的深度及开挖参数等。选择合理的开挖方法, 可以使基坑开挖方法和顺序与施工设计一致, 从而使工程质量得到保障。在挖土前应先进行排水, 以确保井点降水达到正常水平, 当挖土高度达到标高后, 应及时对垫层和底板进行浇筑。在挖掘过程中, 我们应该加强监控点的保护, 并标明保护标志, 以避免挖掘机的碰撞及冲抓对工程支撑梁及工程桩造成一定的损害。
2、为避免地表浅层中存在的地下设施对基坑施工的影响, 在正式施工前可在施工区域内进行挖方施工, 挖至地表以下1.5 至2 米处再开始正式施工。这样做还有利于减少支护高度, 从而达到降低成本的作用, 地下水的存在对支护施工影响重大。施工地区含水量较大容易导致渗漏、管涌现象发生。所以基坑施工必须要重视防水排水设施的安置工作, 并针对地下水流情况采取针对性措施, 保障施工安全。当地下水流量较大阻碍施工时, 要提前降低地下水位;当地下水位高于底面时, 应采取降水或截水措施。当基坑位于陡坡面上时, 为保障施工安全, 支护施工应与挖方施工同步进行以减小边坡变形。
三、深基坑主要降水方法及其施工相关问题
1、深基坑主要降水方法
截水法:在城市管网和建筑密集的地段, 进行深基坑开挖, 基坑降水考虑到对周围环境的影响。当降水引起土体固结沉降时, 会危及周围建筑物和地下管道的安全和使用, 宜采用截水的方法来控制地下水。
降水法:通常指采用各类井点降低地下水位方法, 在拟建的工程基坑的周围埋设若干井点管, 配置一定的抽水设备, 在不扰动土的结构的情况下, 不问断的抽走地下水, 使基坑地下水降至设计深度。保证在干燥的环境下进行基坑的开挖, 井点降水适用于不同几何形状的基坑, 它有克服流砂、管涌和稳定边坡的作用。
2、基坑开挖中采取降低地下水位的主要作用
(1) 有效防止基坑坡面和基底的渗水, 使基坑在开挖期间保持干燥状态, 从而有利于机械化施工。增加基坑边坡的稳定性和基坑底板的稳定性, 防止边坡上或基底土层的流失。这是因为基坑开挖至地下水以下时, 周围的地下水向坑内渗流, 从而产生渗透力, 对边坡和基底产生了不利影响。降低基坑周围地下水位至开挖面以下时, 不仅保持了基底的干燥, 而且消除了渗透力的影响, 防止流沙的产生, 从而增加了边坡和基底的稳定性。
(2) 减少土体含量, 有效提高物理力学性能指标, 减少支护体系的变形, 提高土体固节强度, 增加土中有效应力。对于放坡开挖而言可提高边坡的稳定性, 对于支护开挖可增加被动区土抗力, 减少主动区土体侧压力, 从而提高支护体系的稳定度和强度保证, 减少支护体系的变形。降低地下水位, 减少土体含水量, 提高土体固结程度。减少土中孔隙水压力, 增加土中有效应力。
3、降水支护
首先要分析场地工程地质条件和地层特性、基坑开挖形状、基坑与周边建筑物的几何关系, 周边建筑物的基础形式与埋深, 地下水及降水方式等资料。模拟基坑开挖后的潜在危害和可能出现的问题, 根据提供的水文地质参数、基坑几何尺寸、周边建筑物的基础形式与附加荷裁等资料, 依据规范和地区惯例选择安全可靠、技术先进、经济合理、施工方便的基坑支护方案, 确保基坑开挖与施工的安全和周边建筑物的安全。
4、降水施工注意事项
基坑外明排沟应做防渗处理, 或者使用钢管、塑料水管, 将井里的水抽到钢管里, 然后通过管道流入城市污水管网里, 切忌形成回灌, 以免发生管涌、流砂现象。泵的选择要合理, 起到事半功倍的作用, 降水重在管理, 项目部应重视降水施工并加强人力、物力的组织工作, 井深和水位应经常测量, 以便掌握最新资料, 以便准确采取措施。
结束语
在实际施工管理过程中, 工程决策者们应对本地区的实际情况非常熟悉并对此制定出科学、合理的施工方案。在实际施工过程中, 应对各项工作进行严格控制, 对各种施工材料把好质量关, 安排人做好设备的调动安排, 从而实现人力及物力资源的充分利用, 还应增强施工过程中的监督和管理力度, 做到及时发现问题和及时处理, 基坑支护施工技术将会不断的提高, 促进建筑业的不断发展。
摘要:随着我国国民经济的不断发展, 我国的建筑行业也在不断的发展。深基坑支护与降水施工技术是建筑工程中重要的施工技术, 是决定建筑工程质量好坏的关键性因素。因此, 相关建设部门要加强对于其技术的研究。本文主要研究了深基坑支护与降水施工技术的施工特点以及相应的应用分析, 希望对大家有所帮助。
关键词:深基坑支护与降水,施工技术,应用分析
参考文献
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深基坑支护问题08-29
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