建筑深基础（精选12篇）
建筑深基础 篇1
现在, 使用预制桩或采用桩墩的支撑作为基础来代替那些天然的地基是一个非常常见的方案。
从结构的工程角度来分析, 可以把深基基础处理划分为两个不同的类型, 但如果从岩石的工程角度来分析, 两者却又是无法分开的。如果天然的地基不能够满足工程中的要求, 同时需要考虑采取一些关于地基的加固处理的措施的时候, 通常情况下, 就需要设计多种关于基础工程的施工方案, 此外还要把各个方案进行在技术和经济上的对比, 选择最为合理的一种方法。
1 地基基础处理的方案
关于地基基础处理的方案当中, 使用振冲的方法来形成碎石墩, 或者使用桩墩来支撑基础去代替那些用天然的地基的方案已经十分普遍了。桩基础是由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中, 承台底面与土体接触, 则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上, 则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。如果从结构在设计的角度来考虑, 不管桩基是那一种形式, 都应该属于进行承托基础的东西。但, 如果从土木力学的角度来进行思考, 桩基却又将上面的建筑物负载都传递给了岩土的地基, 这对于地基的强度和变形是一个巨大的考验。
在目前的技术所拥有的条件中, 桩基础的主要的技术有很多方案可以进行选择, 比方说, 混凝土的预制桩、桩基础、片筏的基础、十字交叉和条形的基础、桩墩的支持基础等。至于到底选择那一种方案, 这要根据在实际的工程中地质的特点、技术相关部门的能力和经验、业主在经济上的能力以及施工单位所具有的能力。但是, 不管采用的是那一种方案, 都必须要对技术与经济状况进行全面的考虑。总之, 就是不仅需要在经济上的合理性, 也要考虑在实际技术中的可靠性。
2 灌注桩的特点和适用条件
2.1 灌注桩的特点
灌注桩具有其桩长可以没有那些接头, 可以因为地形而改变的特点。现在钻孔的技术可以使灌注桩的桩长达到88m, 而直径可以小到几毫米, 当只有承受轴受到压力的时候, 仅仅对装置构造少量的钢筋就可以了。而当要进行钢筋的笼时配置的时候就要根据工作中的荷载来进行相应的配置, 这样就可以节约钢材。单桩的承载力要大很多, 桩身的质量很难进行控制, 而且容易产生断桩、露筋、缩颈以及夹泥等现象, 所以一般灌注桩都不会作为水下的桩基来使用。
2.2 具体的灌注桩适用条件
2.2.1 水钻孔灌注桩
这种类型的桩一般的土层都基本上能够使用, 但是自重的湿陷类型的土层、砾石性土层、和碎石性的土层除外, 现在对于单桩的承载力比较大的一些高层建筑物, 大型的桥梁, 大跨度的工厂的厂房等的工程中, 差不多都会用到水钻孔灌注桩。挖孔灌注人工桩:这类型的桩对于地下水比较少, 对安全性的要求比较高, 比方说关于有害的气体, 容易燃烧的气体, 孔内的气体比较稀少等都比较适用, 特别是当地下水需要一边抽取一边进行控制时, 所以对于漏电的保护等都需要一些特殊的要求。对于砂土、淤泥质比较厚的土层和碎石土等土层就不太适用了。
2.2.2 沉灌灌注桩
这种类型的桩和预制桩的适用的条件是一样的。沉管灌注桩在多层的住宅中应用十分广泛, 采用的工艺有时是单打, 有时是复打, 其具体采取什么方式要根据单桩所就有的承载能力和土层松软的程度来做出判断的。
2.2.3 螺旋钻孔灌注桩
这种类型的灌注桩对于基本上不存在地下水的情况十分适用, 另外, 对于限制桩长的工程也比较适用。这类桩一般很难从砾石层穿过, 它其实是一种非挤土型的干钻的孔桩, 必须要用泥浆来做护壁, 所以工程的时间就短于水钻孔桩的时间, 同时在现场也不会造成泥浆的污染。
3 预制桩的特点和使用条件
3.1 预制桩的特点
预制桩相对而言其单位面积的承载能力比较高, 因为预制桩属于挤土桩的一种, 所以当桩打下之后它的周围挤密了涂层, 这样就使得地基的承载能力得到了提高。桩身的质量十分容易进行检查和保证, 这种桩对于水下施工比较适用, 而且其桩身是密度很大的混凝土, 所以抗腐蚀的能力很强, 其施工的效率也非常高。还因为进行打桩的施工过程十分简单, 所以还具有很高的工作效率。
预制桩很难把比较坚硬的底层穿透, 当坚硬的地层下面还有需要穿过去的相对来说软弱一些的土层的时候, 就需要借助其他的施工设施和方法了, 比方说可以使用预钻孔的方法。同时, 使用震动法和锤击的方法经预制桩下沉时, 产生的噪音非常大, 极易对周围的环境造成影响, 所以不适合在城市的建筑物比较密集的地区使用, 在施工时最好使用静压桩的机器来作业。预制桩作为挤土桩, 在施工时很容易使周围的地面发生隆起, 有的时候还可能使得已经安置好的邻位的桩发生上浮。预制桩的价格比灌注桩要高, 因为预制桩是根据搬用、吊装以及压入桩的应力进行设计的, 所以比正常的工作的载荷要求要大很多, 所用到的钢量也很大, 此外, 在接装的过程中, 还要增加一定的费用。而由于受到起吊折本的能力的制约, 单节桩不要选择太长的使用, 通常一般的就可以了。当长桩想要接的长一点时, 接头的地方就成了薄弱的环节, 假如没有办法保证桩长垂直, 那么桩承载的能力就会降低, 有时甚至可能会在进行打桩的过程中造成断桩的现象。
3.2 预制桩的适用条件
预制桩对于那些持力层的上面覆盖着一层松软的土层, 同时中间的夹层不会是很坚硬的等条件下比较适用。对于大面积打桩的工程, 因为这个工作的工序比较简答, 工作的效率比较高, 所以, 如果打桩的个数比较多时, 可以把预制具有较高的价格的这个缺点抵消掉, 这样就节省了基础建设的投资。对于那些工期比较短的工程, 如果已经在工厂里有了预制, 就可以缩短工作的时间。此外, 持力层的顶面, 其土质的变化如果不是很大, 那么桩长相对来说就可以进行控制, 从而可以对截桩和接桩进行控制。在现场进行桩的预制时, 需要先检查一下钢筋的骨架, 原材料和混凝土所达到的强度等, 当使用工厂生产出来的成品时, 在桩进入场地之后就需要对其尺寸和外观进行一下检查, 或者是在现场中进行支模预制。施工的过程中需要对桩体的垂直程度, 桩顶的完整程度, 沉桩的情况以及接桩的质量进行全面的检测。
4 结语
灌注桩和预制桩作为高层建筑深基础施工的两项重要的技术, 对深基础建设具有十分重要的作用。所以, 灌注桩和预制桩要以科学, 合理的方法来进行使用, 要根据工程中地质的具体资料, 从工程的相关特性来进行选择和使用, 尽量达到效益上的最大化, 把技术和经济有机地结合起来。真正达到经济上最大的收益。
摘要：本文通过规范的要求和在实际中施工的一些经验, 来总结一下高层建筑深层基础施工的一些技术和施工方案。
关键词：高层建筑,深基础,施工
参考文献
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[2]丁翠红.高层建筑基础工程[M].北京:中国建筑工业出版社, 2009 (6) .
[3]赵志缙, 赵帆.高层建筑基础工程施工 (第3版) [M].北京:中国建筑工程出版社, 2005 (11) .
建筑深基础 篇2
1.1 排桩支护。所谓排桩支护，主要是在钻孔施工的基础上，进行钢筋笼的铺设和钢筋混凝土的浇筑，从而形成钻孔灌注桩，并将每根桩柱按照一定的间隔进行排列，从而达到支护施工的目的。但是需要注意的是，在确定桩距时，应严格按照设计要求来执行，且预防桩距过远或过短，过远会导致支护作用下降，过短又会增加成本，所以桩距这一要点必须引起重视。
1.2 钢板桩支护。在预制钢板桩时，应尽可能地选择热轧型的钢板且带有钳口，并严格按照设计要求对其规格进行确定。钢板桩预制结束后，应及时地运输到施工现场，以备施工所需。在应用过程中，应确保钢板桩连接的正确性，才能在地下形成一道钢板墙，从而利用其有效地阻挡水土，而且在应用过程中较为简单，且支护效果良好，缺点就是在土壤适应性方面较差，且需要较高的成本。
1.3 地下连续墙。地下连续墙最为主要的目的就是使地下建筑得到稳固，当地下的作业深度较地下水位来说更低时，就要把钢筋水泥灌入柱桩结成墙体，等到足够牢固之后，再将土体插入，它的防渗功能很强，同时墙体也具有很高的刚度。因此，便对建筑物起到了很好的稳固。
建筑深基础 篇3
关键词 高层建筑 深基础施工 施工技术 技术要点 注意事项
高层建筑的深基础施工对于整个工程项目以及周边建筑物和设施影响较大，因此建筑工程技术人员一定要加强对于施工技术的研究，不断提高自己的施工技术水平，在深基础施工中采用先进的施工技术和措施，确保深基础施工质量。逆作法是高层建筑深基坑常用的一种施工方法。
一、地下连续墙的施工质量技术要点
1.地下连续墙的接头构造。高层建筑深基坑采用逆作法施工时，其基坑围护结构通常采用地下连续墙的形式，这就要求地下连续墙除了具有足够的强度和刚度外，还要有保证同地下结构内部梁板等构件间连接可靠，地下连续墙施工接头构造形式主要有接头管接头、接头箱接头、隔板式接头和十字板接头几种。地下连续墙施工接头构造应满足以下要求：（1）结构合理，不仅具有较好的止水效果，还要能传递剪力；（2）接头施工费用经济，构成尽可能地简化；（3）接头应能承受因填灌混凝土时产生的侧压力，确保不会因此而产生变形；（4）接头施工不受地下连续墙深度的影响；（5）对于附着在施工接头上的泥浆或黏土，应能够很简单地就予以去除；（6）接头的构造应不阻碍混凝土的流动性，保证混凝土能够填充
2.地下连续墙的施工质量控制要点。在深基坑开挖过程中，如果地下连续墙发生变形，将会对周围地面及构筑物造成不利影响，保证地下连续墙变形引起的沉降量对相邻建筑物或市政管线的影响在允许范围内，应不影响它们的安全使用。地连墙墙面倾斜度应达到1/300～1/250，预埋连接铁件的偏差不大于50 mm，墙面表面局部突出和墙面倾斜之和不得超过100 mm。由于地下连续墙的质量对于承载力影响非常大，还应加强其质量检测，主要的检测方法包括钻探取芯法、超声波透射检测法和探地雷达检测法等几种。
二、中间支承柱的施工技术要点
中间支承柱是逆作法施工中重要的竖向支撑构件，应结合地下室的结构布置和制定的施工方案来确定中间支承柱的位置和数量，由于其承受了较大的荷载，所以必须经过详细计算才能确定。底板以下的中间支承柱做成灌注桩形式同底板结合成整体，底板上部中间支承柱柱身采用H型钢柱、钢管混凝土柱或其他形式格构柱较多，以便同地下室的梁、柱、墙等连接。
1.立柱与桩的连接。钢立柱的柱脚插入混凝土部分的长度应满足要求。采用型钢柱脚与钢管桩连接时，将其在钢管桩的C4O级混凝土内，并在钢管内设有多功能钢托座，可用来当做立柱就位时的支座，在底板以下的钢柱上焊有栓钉，以增强柱的黏结周长并减少柱底接触压力，同时还可减少钢管桩内充填混凝土的数量。采用钢管（混凝土）柱与灌注桩连接时，可在柱底加焊竖向分布筋和环向筋，并在锚固段开四个椭圆孔，这样可加强桩与柱之间的连接，并且有利于混凝土的流动。
2.中间支承柱垂直度的控制。逆作法施工结束后，通常在支承柱外部施工一层混凝土，将其当做地下室结构柱的永久部分，因而要严格控制支承柱的定位和垂直度，垂直度偏差应控制在1/300以内，轴线偏差控制在20 mm以内，若偏差超出此范围，便会影响结构柱位置的正确性，受上部荷载的作用还会产生附加弯矩。所以应采用专门的设备对中间支承柱进行定位和调垂，常用的有气囊法、校正架法和导向套筒法等三种方法。
三、深基坑土方的施工技术要点
由于逆作法施工中土方多为暗挖施工，并且还与结构施工存在交叉进行的现象，大大增加了土方施工的困难，如果土方工程施工控制不当，导致围护结构和基坑土体产生变形，从而影响施工安全。
1.挖土方式。当基坑平面面积很大、基坑对撑困难时，便可采用放坡和中心岛开挖结合的方法，使周边土体得以保留，以减少悬臂弯矩，避免围护结构变形，浇筑完中间顺作区底板并形成一定刚度后，对周边逆作区地面楼板进行浇筑，地下连续墙边的斜坡土对称开挖，并浇筑垫层与第一层地下室底板，一旦形成一个箱型结构（二层楼板加外墙和中柱）后，并可同时对地下室和上部结构进行施工了。当基坑平面面积很大且工期较短时，可采用“坑中坑”的部分逆作法，即将基坑分成若干小基坑开挖，这样可利用空间效应来减少变形。
2.取土口的布置。对于半封闭式的逆作法，挖土和运出可以像顺作法一样实施，但对全封闭式逆作法，在顶板施工完后，建筑的地下部分处于封闭状态，这样对工程材料的运输以及出土都很不方便，所以应合理布置取土口。取土口的形状大小需满足挖土机械操作以及材料运输的要求，设置取土口应尽量不改变柱、梁结构的布置，同时尽可能地减小对板的削弱作用，通常以8 m×8 m见方为宜。在取土口周围需设置防水围堰，以避免雨水进入地下室，同时还应设置自动或手动的帐篷。根据出土机械的台班、土方开挖量和施工工期等因素来合理确定取土口的数量，通常一个取土口对应设置一台出土机械。结合地下及地上主体工程的规模、现场施工场地的划分等情况来合理布置取土口的平面位置以及车辆运输路线，尽量便于土方运出基坑，各分区至少需1个取土口，根据单个取土口的挖土范围来决定取土口数量。
四、地下室底板的浇筑
1.底板钢筋支撑体系。深基坑工程底板厚度常大于1 m，其内部钢筋多为双层双向布置，它们之间的距离较大，通常须采取一定措施将上层钢筋固定，以控制其标高、位置的准确性。底板钢筋支撑体系主要有A字形钢筋马凳法、钢管支架法和钢筋（型钢）桩法。如当底板厚度在1 m～1.5 m时，可通过短钢筋或型钢将上下层钢筋进行焊接，以作为它们之间的支撑体系，支撑间距1.5 m左右。
2.地下室底板后浇带的处理。对于大型的地下室底板，应在适当位置断开并设置后浇带，以克服温度应力及不均匀沉降产生的应力。后浇带往往断面大，钢筋密集，施工质量难于控制。地下室底板及顶板后浇带中的分布钢筋一般不会间断，由于后浇带滞后施工，可在施工前在钢筋上刷水泥浆保护，并覆盖多层板及防水薄膜等物，以防止上部雨水及垃圾进入后浇带，减少钢筋的锈蚀。在浇筑后浇带混凝土之前，应清除垃圾，将表面凿毛，水冲净并充分湿润不少于24 h，在施工缝处铺30 mm厚水泥砂浆，然后再进行混凝土的浇筑，混凝土要细致捣实，分层振捣，使新旧混凝土紧密结合，浇筑后应保持15 d以上的湿润养护。
五、结束语
综上所述，随着建筑工程规模的不断扩大，出现越来越多的深基础工程。如果施工过程控制不当，高层建筑深基础施工过程中会对相邻建筑物及市政管网等造成不利影响，并且还可能给整个建筑的结构安全留下隐患。因此，对此必须慎重认真对待，确保在施工过程中无意外事故发生。
参考文献
[1] 于力.建筑地基处理与基础工程施工技术与质量控制[M].北京：机械工业出版社，2011
建筑深基础逆作法施工技术 篇4
关键词：建筑,深基础,逆作法,施工技术
在我国建筑行业的发展中, 技术与工艺的革新始终处于重要的地位, 而且得到全社会的高度关注。随着国内建筑工程规模的逐渐扩大, 深基础工程的数量也越来越多, 特别是受到部分地区恶劣地质和施工条件的影响和限制, 对于建筑深基础高层的施工提出了更多的技术难题。在建筑深基础工程中逆作法施工技术的应用较为普遍, 但是也客观存在某些问题, 为了有效解决相关技术问题, 适时加强对于施工技术的研究是极为重要的, 也是国内建筑行业施工技术创新和发展的重要体现。
1 我国建筑深基础工程的特点及其存在的问题
目前, 在我国建筑深基础工程的施工中, 其具有的特点主要表现为:具有极强的区域性特征, 开挖作业要坚持因地制宜的原则;具有技术综合性的特点, 涉及到土力学中强度、变形及渗流等基本课题, 需要经过专业技术人员的综合处理;具有较强的时空效应, 其深度和平面形状对于深基础的稳定性和变形影响较大;具有较强的环境效应, 工程开挖过程中, 必将会对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响, 所以应注意其环境效应;深基础工程具有较大的风险性和较高的事故率, 安全度的随机性较大, 事故的发生往往具有突发性。综合分析, 我国建筑深基础工程存在的问题, 主要表现在以下几方面:
1.1 施工技术有待提高
深基础工程以深、大、复杂为特点, 特别是中南地区, 地下水位相对较高, 深基础工程施工工艺的改进等问题, 有待进一步的研究。
1.2 工程设计质量较低
一些部门认为深基础工程是施工部门的事, 无需设计资质, 设计院及岩土工程部门介入较少, 设计大多由施工单位自己完成, 但由于设计人员技术水平、参数取值、计算方法无章可循, 使一些工程隐患较大, 导致发生严重工程事故。
1.3 质量检验体系不完善
深基础工程的质量检验、验收的方法无章可循。给深基础工程的质量监督和质量评价带来困难, 且目前还没有针对深基础工程的特点建立其竣工验收的质量管理体系。
2 建筑深基础逆作法施工技术的原理及优缺点
近年来, 随着我国建筑深基础工程数量的逐渐增多, 对于工程技术的要求也在不断提高, 逆作法作为一项新兴的深基础工程施工技术, 在实际应用中必须注重对于相关技术问题的严格控制, 否则将给工程造成重大经济损失。逆作法施工技术的基本技术原理是:先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙, 同时在建筑物内部的有关位置, 浇筑或打下中间支承柱, 作为施工期间于底板封底之前的承受上部结构自重和施工荷载的支撑, 然后由上向下逐层开挖土方和浇筑各层地下结构, 直至底板封底。在建筑深基础施工中, 传统的施工技术多采用多层地下室的方法, 即用支护结构围护后垂直开挖, 或用大放坡开挖, 挖至设计标高后浇筑钢筋混凝土底板, 再由下而上逐层施工地下室结构, 待地下结构完成后再进行地上结构施工, 但上述施工方法存在一些问题:a.支护结构的设置存在-定困难;b.如用井点设备降低地下水时, 水位的降低会引起土体固结, 使周围地面产生沉降。
3 建筑深基础逆作法施工技术的应用分析
目前, 在国内建筑深基础施工中, 逆作法施工技术的应用日趋普遍, 而且对于相关技术的实际应用效果也有着严格的检验标准。根据建筑深基础施工类型的不同, 逆作法施工技术的应用也略有差异, 技术管理人员在进行相关管理工作时一定要加强对于技术的创新和改革。
3.1 土方开挖和喷锚支护施工
3.1.1 钻孔要保证位置正确, 要随时注意调整好锚孔位置, 防止高低参差不齐和相互交错。
3.1.2 钢筋使用前要检查各项性能, 检查有无油污、锈蚀等情况;如有不合格的, 应进行更换或处理。
3.1.3 钻机拔出钻杆后, 外套留在孔内不会坍孔, 但亦不能间隔时间过长, 以防流砂涌入管内, 造成堵塞。
3.1.4 注浆前用水引路、润湿, 并检查输浆管道;注浆后及时用水清洗搅浆、压浆设备及灌浆等。注浆后自然养护不少于7d, 待强度达到设计强度等级的70%以上, 始可进行张拉工艺。在灌浆体硬化之前, 不能承受外力或由外力引起的锚杆移动。
3.2 桩、地下围护桩的施工
3.2.1 严格按照施工图纸及建设单位移交控制点准确放线及复核, 经建设单位、监理单位验收后, 方可开挖桩身土方。
3.2.2 浇注护壁时, 先抽干孔内积水, 用敲击模板或用钢钎捣实混凝土, 发现护壁有蜂窝, 漏水现象, 及时堵塞或导流, 防止孔外水通过护壁流入孔内, 保证混凝土质量和施工安全。
3.3 施工期间基坑监测
工程基坑在施工期间至地下室完成阶段, 均应由基坑监测资质单位进行支护施工监测, 并根据监测数据资料改进施工, 保证支护结构安全。监测主要注意以下几点:a.根据工程需要合理布置沉降、位移观测点和测斜孔;b.测斜孔用钻机成孔, 与基坑边线的距离保持约1.5m。对于深基础变形的验算也是必须重视的技术问题之一, 其主要是指施工过程的差异沉降, 即立柱与立柱的差异沉降和立柱与地下连续墙的差异沉降, 立柱的刚度应与上部荷载相协调, 实现沉降差尽可能缩小。
结束语
随着建筑行业的不断发展, 建筑深基础工程的作业环境也在不断的发生变化, 对于逆作法施工技术的应用也提出了较高的标准和要求, 国内建筑工程技术人员只有坚持与时俱进、创新发展的科学理念, 并且加强对于施工技术的研究, 才能却得预期的技术应用效果。
参考文献
[1]芮瑞, 夏元友.基于三雏有限元的地下连续墙深基础逆作法施工方案设计[J].岩土力学, 2008 (5) .
[2]李亮, 彭小林, 蔡鹏飞.某超大型深基础逆作法施工[J].探矿工程, 2006 (3) .
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建筑深基础 篇5
一、课程设计目的与要求
1、课程设计是高等教育中一直强调和重视的教学实践环节，《基础工程》课程设计是学生在学习《土力学》、《钢筋混凝土结构》和《基础工程》的基础上，综合应用所学的理论知识，完成基础设计任务。其目的是培养学生综合应用基础理论和专业知识的能力，同时培养学生独立分析和解决基础工程设计问题的能力。
2、通过课程设计，要求学生对基础工程设计内容和过程有较全面地了解和掌握，熟悉基础工程的设计规范、规程、手册和工具书。
3、在教师指导下，独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容。设计计算书要求计算正确、文理通顺、施工图布置合理、表达清晰，符合设计规范要求。
二、桩基础设计资料
某多层建筑一框架柱截面为400mm×800mm，承担上部结构传来的荷载设计值为：轴力F＝2800kN，弯矩M=420kNm，剪力H＝50 kN。经勘察地基土层依次为：0.8m厚人工填土；1.5m厚粘土；9.0m厚淤泥质粘土；6m厚粉土。各土层物理力学性质指标见下表1所示，地下水位离地表1.5m。试设计该桩基础。
各土层物理力学指标
土层 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 土层名称 人工填土 粘 土 淤泥质粘土 粉土 淤泥质粘土 风化砂砾石 土层厚度（m）0.8 1.5 9.0 6.0 12.0 5.0 含水量 ω（％）
32.8 43.0
重力密度（kN/m3）19 17.5 18.9 17.6
孔隙比 e 0.864 1.34 0.80 1.20
塑限 液限 ωp ωL（％）（％）
25.3 24.0 27.0 26.0
43.5 39.5 38.0 38.6
IL
0.363 1.613 0.527 1.349
压缩模
量Es
(kPa)
5200 2800 11070 3100
粘聚力Ccu(kPa)12 16 3 17
内摩擦角ψcu
11 18 12
qck(kPa)390 134 325 168
三、桩基础设计内容及要求
1、桩基持力层、桩型、承台埋深和桩长的确定
2、基桩承载力
3、桩数、布置和承台尺寸
4、复合基桩验算
5、群桩承载力验算
6、桩身结构和承台尺寸确定
7、桩基变形验算
8、承台设计和计算
四、桩基础设计提交成果
(1)计算书：书写工整、数字准确、图文并茂。
(2)桩基施工图：所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为仿宋字。
五、参考资料
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2012 中国建筑工业出版社 《土力学与基础工程》武汉工业大学出版社 赵明华主编
建筑深基坑支护施工技术 篇6
【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】
建筑工程中深基础施工之我见 篇7
随着经济建设的不断发展和科学技术的不断进步, 我国的工业建设得到了极大的发展, 在企业技改过程中, 众多工厂不断竣工, 每一间工业厂房都是由许多分部分项工程 (如土石方工程、砌体工程、地基基础与桩基础土建工程、钢筋混凝土工程、结构安装工程、屋面工程、装饰工程等) 组成, 新建厂房的基础深度远超过周围建筑的基础, 每个分部分项工程的特点、规模和实际情况各不相同, 都可以应用不同的施工技术和施工机具来完成。
地基是指建筑物荷载作用下基底下方产生的变形不可忽略的那部分地层, 而基础则是指将建筑物荷载传递给地基的下部结构。作为支承建筑物荷载的地基, 必须能防止强度破坏和失稳, 同时, 必须控制基础的沉降不超过地基的变形允许值。在满足上述要求的前提下, 尽量采用相对埋深不大, 只须普通的施工程序就可建造起来的基础类型, 即称天然地基上的浅基础;地基不能满足上述条件, 则应进行地基加固处理, 在处理后的地基上建造的基础, 称人土地基上的浅基础。当上述地基基础形式均不能满足要求时, 则应考虑借助特殊的施工手段相对埋深大的基础形式, 即深基础 (常用桩基) , 以求把荷载更多地传到深部的坚实土层中去。
2 常见的两种桩基础土建施工技术
桩基础是一种既古老又现代的高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础形式。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传送到较深的坚硬土层上, 以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高, 沉降量小而均匀, 沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用, 已广泛用于工业厂房、桥梁、水利等工程中。
2.1 静力压桩施工技术
打桩机打桩施工噪声大, 特别是当工业厂房建在离居民点不远处, 打桩会影响居民休息, 为了减少噪声, 可采用静力压桩。这种方法节约钢筋和混凝土, 降低工程造价, 而且施工时无噪声、无振动、无污染, 对周围环境的干扰小, 适用于软土地区、居民点附近或建筑物密集处的工业厂房桩基础工程, 以及精密工厂的扩建工程。静力压桩在一般情况下是分段预制、分段压入、逐段接长。每节桩长度取决于桩架高度, 通常6m左右。接桩方法可采用焊接法、硫磺胶泥锚接法等。
2.2 振动沉桩施工技术
振动沉桩是利用固定在桩顶部的振动器所产生的激振力, 通过桩身使土颗粒受迫振动, 使其改变排列组织, 产生收缩和位移, 这样桩表面与土层间的摩擦力就减少, 桩在自重和振动力共同作用下沉入土中。振动沉桩设备简单, 不需要其他辅助设备, 重量轻、体积小、搬运方便、费用低、工效高, 适用于在粘土、松散砂土及黄土和软土中沉桩, 更适合于打钢板桩, 同时借助起重设备可以损桩。打桩开始时, 应先采用小的落距 (0.5~0.8m) 作轻的锤击, 使桩正常沉入土中约1~2m后, 经检查桩尖不发生偏移, 再逐渐增大落距至规定高度, 继续锤击, 直至把桩订到设计要求的深度。打桩宜采用“重锤低击”。
3 深基础工程施工的准备与组织设计
3.1 深基础工程施工准备
应根据四周场地及有关地质资料、实际开挖深度, 采用放坡开挖、板桩墙支护和地下连续墙等方法。深基础施工前应具备和掌握的资料包括:1) 施工区域内建筑基地的工程地质勘察报告。勘察报告中, 要有土壤的常规物理力学指标, 必须提供土的固结块剪内摩擦角、内聚力、渗透系数等数据和有关建议。2) 地基与基础工程施工图。3) 场地内和邻近地区地下管线图和有关资料, 如位置、深度、直径、构造及埋设年份等。4) 邻近的原有建筑、构筑物的结构、基础情况, 如有裂缝、倾斜等情况, 需作标记、拍片或绘图, 形成原始资料文件。
3.2 深基础施工组织设计
深基础工程在施工全过程中, 对降水、板桩墙、地下连续墙等位移, 要定期观察测试, 并作好记录。对于较重要和较危险的原有建筑物、构筑物和管线也要定期观察记录。深基础施工, 由于降水、土方开挖等因素, 影响邻近建筑物、构筑物和管线的使用安全时, 应事先采取有效措施, 如加固、改迁等, 特别是各种压力管道要有防裂措施, 以确保安全。深基础开挖, 须布置地面和坑内排水系统, 防止雨水对土坡、坑壁冲刷而造成坍方。坑边一般不宜堆放重物, 如坑边确须堆放重物, 边坡坡度和板桩墙的设计须考虑其影响;基坑开挖后, 坑边的施工荷载严禁超过设计规定的荷载值。深基础工程在施工全过程中, 对降水、板桩墙、地下连续墙等位移, 要定期观察测试, 并作好记录。对于较重要和较危险的原有建筑物、构筑物和管线也要定期观察记录。深基础施工, 设计应提出抗浮稳定要求, 施工时, 切实做好降水和暴雨期的排水工作, 在停止降水, 或估计暴雨时坑内会出现积水时, 必须采取有效措施, 以满足抗浮稳定要求。
4 深基础施工应注意的要点
断层破碎带上深基础施工分析 篇8
对于座落于这些不利的地质条件上的建筑物 (有跨越、有所处其中的、部分在其中的) , 由于不利岩土工程地质体与其两侧的岩土工程地质条件差别很大, 地基土承载性能差异性较大, 因而建筑物会出现较大的差异沉降、建筑物本身裂缝, 严重时甚至出现建筑物坍塌。
针对武汉地区的一个工程实例分析在断层破碎带上建筑物基础型式的选择。
1 工程概况
某项目扩建工程位于武汉市珞瑜路与卓豹路交汇处的一三角形地带, 东面与原购物中心相连接, 西临规划道路, 南临卓豹路。工程建设用地面积12 227m2, 地上七层, 地下三层, 总的建筑面积为72 267.5m2, 建筑高度43.2m。拟建场区位于一近南北向推测断层的西盘, 向斜北翼二叠系石灰岩的条带上, 从区域地质构造上来看, 该场区有两条小断层穿过, 其宽度在30~40m, 其地貌形态为长江Ⅲ级阶地垄岗剥蚀地带, 该场区区域地质图如图1所示。
该建筑物基础埋深17.0m, 场区的下伏岩石为志留纪的泥岩和泥质粉砂岩、泥盆纪的石英砂岩、石炭和二叠纪的石灰岩、二叠纪的矽质岩。场地岩土工程勘察报告表明场区地层自上而下可分为8层: (1) 填土 (Qm1) ; (2) 粉质粘土 (Q4a1+p1) ; (3) 粘土 (Q3a1+p1) ; (4) 粘土夹碎石 (Q3a1+p1) ; (5) 红粘土 (Qeh) ; (5) -1残积土 (Qeh) ; (6) -1泥岩强风化; (6) -2泥岩中风化; (7) 石灰岩; (7) -1碳质石灰岩; (8) 硅质岩、石英砂岩破碎带。
在基础开挖到底部时, 上覆的粘性土层基本上已经开挖完毕, 基地基本上裸露着以上几种岩石, 期间的断层破碎带清晰可见。
2 施工中遇到的问题
该工程地下设有3层, 基坑开挖深度约为17.0m, 开挖深度属于超深基坑。场区岩土工程勘察报告表明:场区岩土工程地质条件非常复杂, 分布有如下地层:粘土夹碎石、红粘土、残积土、泥岩强风化、泥岩中风化、石灰岩、碳质石灰岩、硅质岩、石英砂岩破碎带;其中持力层大范围以石灰岩为主。地基土层地质情况复杂, 不同位置的土层性质不一样, 受力后其变形特性迥异, 所以可以判定该场区的地基为不均匀地基。
说明:石英砂岩破碎带中充填有粘性土, 碎石含量、粒径、成分不一。
在基坑开挖到设计高程后, 基底岩层分布情况与岩土工程勘察报告基本相符, 主要以石灰岩为主, 其次在小范围内分布有石英砂岩, 另外在场区中间有一条横穿场区的断层破碎带。石灰岩和石英砂岩的风化程度、破碎情况、填充情况基本良好, 可以作为天然地基基础持力层。断层破碎带的地质情况很复杂, 分布有残积土、粘土夹碎石、石英砂岩破碎带, 其承载性能相对较低。对残积土、石英砂岩和石灰岩做了压板静荷载实验, 检测结果如表1所示[2]。
由小板静荷载实验可知, 3种岩层的承载能力差别很大, 沉降差异也很大, 若将基础置于这样的地层上采用天然地基筏板基础或独立基础, 基础将会产生较大的差异沉降, 引起建筑物倾斜开裂。另外, 如果将基础直接修筑在断层破碎带上, 由于可能会发生滑动及沉降变形, 特别是有地震发生时, 更容易被破坏, 这给建筑物的后期使用留下了极大的安全隐患。断层破碎带的存在给基础的设计和施工带来了很大的麻烦。
3 处理的措施
3.1 基础型式的选取
石灰岩和石英砂岩的性质良好, 可直接作为持力层。该工程主要问题在于横穿基础的断层破碎带如何处理。在控制基础的应力和沉降在允许范围的前提下, 将该工程的基础型式选为筏板基础。筏板基础在底部连成一个整体, 提高了整个基础的刚度, 有助于减小不均匀沉降, 减少建筑物的整体沉降。同时, 在断层破碎带的位置采用筏板基础结合桩基础的措施[3,4]。
3.2 基础型式有限元计算分析
通过有限元计算比较分析下面两个方案。
1) 方案1:基础型式取为筏板基础。
2) 方案2:基础型式取为筏板基础, 在断层破碎带的位置采取筏板基础结合桩基础型式。
(1) 沉降分析
两个方案的有限元计算不均匀沉降如表2所示。
在断层破碎带上, 方案1的沉降要比方案2的沉降大, 而在筏板的四周边角, 方案2的沉降比方案1的沉降要大, 这说明桩基的存在能减少断层破碎带处基础的沉降, 桩基的存在一定程度上加大了结构局部位置的刚度。
(2) 筏板最大柱冲切比
两个方案的柱冲切比计算结果如表3所示。
由表3可以看出, 方案2的安全系数很大, 桩的存在很大程度上可以承载柱子的荷载。在筏板的四周, 方案1的安全系数都比方案2的大, 这说明方案二向筏板四周传播荷载的能力要优于方案1, 这也可以通过表2中的周边沉降数据来印证。方案2能将更多的上部荷载分往筏板的四周, 减少了断层破碎带处筏板上的荷载, 这对结构的安全是有好处的, 从这一点上来说, 方案2是优于方案1的。
/mm
(3) 分析结论
虽然方案2会增加筏板基础周边的沉降, 但是方案2的断层破碎带区域的基础沉降更小, 另外, 方案2会将更多的荷载分配到筏板四周去, 这对破碎带区域的筏板更为有利, 所以方案2的基础型式是比较合理的。
3.3 桩基础的施工
如果断层破碎带作为持力层, 会给建筑物的安全留下很大的隐患。由上面的论证分析可知, 在断层破碎带的位置采用筏板基础和桩基础相结合的方法解决这个问题。由于该工程的基础占地面积较大, 施工必须分块进行, 断层破碎带为整个过程的最后一处分块, 其他分块施工完成后留给此处的工作面相当狭小, 已经无法采用机械施工。另外, 桩基础周围的土质主要是残积土、粘土夹碎石, 有的位置夹杂有较大个灰岩孤石等, 采用冲击钻或者旋挖钻施工, 会经常发生卡钻。还有就是有几个桩位于断层滑动面上, 土质情况比较特殊, 遇较大孤石需采用人工爆破施工。综上可知, 桩基础采用人工挖孔灌注桩施工是比较合理的, 既能解决问题, 又可以降低施工成本。不过该桩基础的施工是在深基坑的内部进行, 有其特殊性[5], 在施工的过程中要注意下面几点:
1) 在人工挖孔桩施工前做好超前勘探, 每一个桩位至少打三个探孔, 摸清楚地质情况, 预测施工深度。
2) 由于桩孔距离自然地面绝对深度很大, 在施工的过程中, 水平压力很大, 所以要加大护壁的厚度。本工程每0.5m就施工一圈护壁, 厚度采取200mm, 同时加密护壁钢筋间距至150mm。
3) 在护壁混凝土中添加早强剂, 护壁强度达到80%方能继续往下开挖施工。
4) 估计渗水量, 每孔采用三台直径150mm扬程30m的排水泵排水。
5) 采用高速电动工具垂直运输施工器具和施工人员。施工人员要戴好安全帽, 系好安全绳, 发现异常, 随时准备逃离桩孔。
4 结语
某购物中心扩建工程的基础设计经过了独立柱基础→筏板基础→筏板基础和桩基础结合的变化, 工程设计及施工应根据地质情况的变化而变化, 不拘泥于形式, 力求做到具体问题具体分析。
断层破碎带是工程上比较敏感的地质情况, 在工程建设中遇到断层后, 都会在很大程度上受到断层的影响。该工程对于断层破碎带的处理措施, 成功地解决了施工过程中由于断层破碎带产生的一些难题, 保证了施工的安全进行, 对类似的工程具有一定的指导作用和参考意义。
摘要：在工程建设中遇到断层破碎带时, 由于断层破碎带主体及两侧岩土体强度的差异, 往往需要特殊处理。该文针对具体的工程实例, 通过有限元计算分析, 主要研究讨论采取何种最合适的基础型式, 并对该类场区施工应注意的问题提出建议。
关键词：断层破碎带,筏板基础,桩基础
参考文献
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深基础支护结构的设计与施工方法 篇9
深基础通常是指锚拉基础、桩或者墩基础、板桩墙、沉箱、沉井、地下连续墙等处在地下的一类支护结构。一般情况下,可以根据被支护土体的作用机理对深基础支护结构进行分类,分为加固型结构和支护型结构。而加固型结构包括水泥的搅拌、注浆以及树根桩等,支护型结构则包括地下连续墙、排桩、板桩墙等。在深基础支护结构的实际施工中,一般可以把加固型和支护型一起使用组成混合型。下面简单地介绍几种深基础支护结构。
1.1 排桩
排桩结构是属于支护结构的一种,它的挡土结构采用的主要是运用柱列式的间隔布置的混凝土进行钻孔、挖孔以及冲孔灌注桩。然而,这种深基础支护结构主要是借助了柱列式灌注桩具有刚度的优势,但是在对排桩结构进行设计的过程中,要注意在各个桩顶进行浇注那些截面面积比较大的钢筋混凝土帽梁,以便能够加强各个桩的连接[1]。
1.2 地下连续墙
地下连续墙也是支护结构的一种形式,通常情况下,在开始挖掘基坑之前,地下连续墙就是沿着开挖工程外部周围的导墙进行挖开的一条槽,而槽内的铺设则是用钢筋笼对混凝土进行浇筑,从而可以形成了一道连续的地下墙体。由于地下连续墙具有很好的整体刚度,而且具有良好的防渗功能以及止水的效果,一般适用于地下的砂土或者软黏土等那些环境复杂以及地层繁杂的施工地段。而地下连续墙的另外一个很好的优点就是可以对软土地层的变形进行较好的控制,适用于那些基坑比较深的深基础支护结构的建筑工程中。然而这种结构也具有一定的缺陷,例如,在一些坚硬的土体中,开挖地下连续墙就有一定的困难,因此,要注意避免遇到坚硬的岩石层;但是要妥善处理好在施工的过程中产生的泥浆,防止地基和地下水受到不同程度的污染[2]。
1.3 深层的水泥搅拌桩
深层水泥搅拌桩通常采用水泥或者石灰等材料一起混合作为很好的固化剂,并且采用机械的方法强制性地对固化剂以及软土进行深层的搅拌,由于会发生一系列的物理化学反应,所以就会形成了一个具有一定的强度以及良好的稳定性的水泥墙,因而它属于加固型的深基础支护结构。在实际建筑工程的实践中,深层基础水泥搅拌桩通常采用的是格栅形式,水泥土墙则被称为重力坝式挡墙,它具有同时挡水挡土的双重效果。
1.4 组合型的挡墙
其实无论是哪一种支护结构,如果仅仅采用一种类型的挡墙则不能适应复杂的土层结构以及施工环境,所以需要对不同类型的挡墙进行合理科学的组合。比如,有些水泥土墙虽然造价比较低且具有良好的防水性能,但它的缺陷是强度比较低,如果能够把型钢植入到水泥土桩中就能很大地提高它的强度。由于深基础支护结构有很多种不同的形式,在实际的施工中要结合不同的因素进行综合的考虑,并且要经过对比分析以及科学认证后才能选择最好的支护结构。
2 深基础支护结构的设计原则
对于深基础支护结构的设计而言,设计的质量是保证基础安全的一个关键条件,在设计的过程中,要遵循安全可靠、便于施工、经济合理的设计原则。而且支护结构一定要按照相关的规范要求进行选择,保证坑壁的稳定性以及施工的安全性,也要保证与建筑物相邻的其他建筑物和地下的管道线可以正常使用。为了便于挖土和安装模板,以及混凝土的浇筑,对支护结构的设计也要进行经济合理的安排工期[3]。
由于高层建筑物造成的巨大承载力需要地基承受,因此要建造补偿性的深基础支护结构,为了能够满足建筑工程地下空间的建设和规划,所以要把基础埋深。一般情况下,深基础支护结构的设计主要包括两个方面的内容。
一个是对深基础支护结构体系方案的选择和对比,支护体系包括支撑体系及挡墙;另一个则是验算支护结构的强度以及变形情况,包括水压力、土压力以及地面超载、施工荷载、建筑物侧向荷载等。而在对深基础支护结构进行设计时,对极限状态的表达式通常采用分项系数表示。深基础支护结构的极限状态主要分为承载能力的极限状态以及正常使用的极限状态,承载能力极限状态通常是指深基础支护结构达到了它最大的承载力或者说由于土体失去平衡而破坏了深基础支护结构的情况。然而,无论是哪一种情况出现,都要对深基础支护结构的承载力极限状态进行计算,计算内容如下:首先,应该根据深基础支护结构的形式对土体的稳定性进行计算;其次对深基础支护结构的受剪、受弯、受压的荷载进行计算;最后,计算那些有支撑和锚杆支护结构的承载力,验算稳定性。
在高层建筑工程的施工中,深基础支护结构的设计是一项相对比较复杂的工程,由于在施工的过程中,施工人员要严格按照相关的施工技术规范进行建设,并且要根据实际建筑工程的情况,选择最好的施工设计方案。通常情况下,在深基础支护结构设计施工的过程中,需要科学严谨的设计方案、比较严格的施工技术以及不断完善的施工质量监测制度等。
3 深基础支护结构的施工方法
在建筑物基础建设施工的过程中,深基础支护工程作为重点和难点,它的质量优劣直接关系到整个建筑工程的质量安全。随着建筑技术的发展,在深基础支护结构施工的过程中,不断出现了钢筋混凝土板桩、地下连续墙以及螺旋钻孔灌注桩等多种施工方法,由此可以看出,深基础支护结构的施工方法逐渐走向成熟。下面则以地下连续墙的支护结构为例,对施工方法进行探讨。
地下连续墙作为支护结构中的一种类型,在建筑工程施工的过程中,要采用多种专用机械设备进行挖槽,在地下要挖出一条又深又窄的连续沟槽,并且在槽内浇筑材料,形成一条连续的地下墙体,它具有良好的防水、挡土、承载的性能。一般情况下,在槽内进行浇筑的材料通常包括塑性混凝土、钢筋混凝土、泥浆、自硬泥浆、固化灰浆等混合而成混凝土墙、预制墙、泥浆墙、钢制地下连续墙等。由于地下连续墙通常具有建筑基础、挡土承载重力、防水防渗等功能,特别是在地下连续墙建成的初期,能够用于水库截流以及坝体防渗,因此,地下连续墙被广泛地应用于地下街道、地下停车场、地下室等不同的场所4]。
而从施工的方法看,地下连续墙采用的方法主要有泥浆护壁、导墙、灌注混凝土、成槽施工、墙段接头处理等。下面对地下连续墙的施工方法进行介绍。
3.1 导墙
一般而言,导墙就是指钢筋混凝土结构的就地浇筑,它不仅能够容纳一些混凝土或者泥浆等材料,也可以保证地下连续墙能够达到设计的形状及几何尺寸等,并且在施工的过程中能够承载一定的荷载,因此可以保证成槽的液面稳定以及防止槽口土壁遭到破坏。
3.2 泥浆护壁
泥浆护壁就是使用泥浆对槽壁施加一定的压力,能够保证深槽的形状不容易发生形变,最后则通过混凝土灌注的方式把槽壁的泥浆置换出来。由于泥浆在槽壁上会形成一层防水的泥层,而泥浆的静水压力则能够有效地作用于槽壁上,避免槽壁脱落的同时,也能保持墙壁的稳定,且具有防渗功能。
3.3 成槽的施工方法
在对地下连续墙成槽进行施工时,要根据筑槽的深度以及地质的条件进行选择导板抓斗、冲击钻以及旋转切削多头钻等成槽使用的机械。一般情况下,槽段的单元长度为6～8m,并且结合钢筋骨架重量、土质条件以及划分的段落、结构的尺寸等作出最合理的决定。
3.4 钢筋笼的安置
在完成成槽施工后,根据需要,通常采用机械起吊的方法,要把轧制的钢筋笼架放置在槽内,并且在放置的过程中要保证钢筋笼架所处的位置稳固适中,防止碰到槽壁,造成坍塌的后果隐患。而且在钢筋笼架下放的过程中,要把钢筋笼的中心线尽量地和槽段的纵向轴线重合一起。另外,要进行密实的填土,防止泥浆的渗漏。
3.5 水下进行混凝土的灌注
水下混凝土的灌注方法是指利用导管法对槽内进行混凝土灌注,值得注意的是应该采用连续灌注的方法进行施工,而且要对混凝土的灌注量及上升的高度进行时刻测量。
3.6 墙段的接头处理
从施工的工艺上可知,地下连续墙都是由很多个独立的墙段组合连接而成的,所以需要采用连续的施工方法对各段墙体进行连接处理。在对每段槽段用混凝土浇筑之前,都要在槽段的端部事先插上一个直径和槽段宽度相等的锁CI钢管,等到混凝土初凝固之后再缓慢地拔出钢管,从而能够实现墙段之间接头连接一起,使得相邻的两端墙段连接成一个整体[5]。
4 结语
由于我国的城市建设规模在不断地扩大,超高层建筑也越来越多,因此超高层建筑的深基础支护结构的设计和施工方法则是施工人员的研究重点。然而,支护结构设计和施工的质量优劣直接决定了建筑物的质量安全,所以,施工人员要科学合理地设计制定支护结构的施工方案,保证深基础的安全稳定,从而对实际的建筑工程具有一定的指导意义。
参考文献
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[4]许春福.高层建筑深基础接地装置可行性探讨[J].现代商贸工业,2008,16(9).
建筑深基础 篇10
所选取的案例是来自某学校的科技活动中心的深基础基坑边坡支护设计施工过程。该科技活动中心的总体建筑面积4万m2, 地上22层, 地下2层。其中, 地下二层是为了存放相应的各种设备, 地下一层是为了人防建设。该建筑物采用框架剪力墙结构, 地上的所有楼层都用于教学和科研工作。该建筑物的室外地坪为1.2m, 基底标高为-11.35m。该建筑物建设在校园内部, 东、南、北三面都环绕有学校的校内道路, 与周边最近的建筑物距离大约在600m。该建筑物的深基础基坑边坡支护设计采用的是土钉喷锚与桩锚联合支护的设计方式, 通过采用这样的设计方式, 可以发挥有效的施工建设效果。
2 深基础基坑边坡支护设计方案
在进行深基础基坑边坡支护设计方案研究之前, 首先按照基坑的力矩Dmin进行总力矩的衡算:
主动区力矩=1.55DMIN3+25.83DMIN2+143.35DMIN+265.2, 被动区力矩=6.46DMIN3+14.28DMIN2, 再用力平衡式算出Dmin的数值。
2.1 总体设计方案
鉴于所选取的工程案例的特殊性, 如果不能够有效地综合考虑到周边的实际施工环境, 防止深基础基坑边坡支护的设计结构以及结构的位移影响到学校内部的道路交通以及学校的其他功能性建筑的正常使用, 这就会对周边环境的其他设施的正常功能的发挥造成影响, 甚至带来经济损失, 还会在社会上造成一定的不良影响。针对这样的情况, 在进行深基础基坑边坡支护设计的总体结构选择设计的过程之中, 要选择土钉喷锚与桩锚联合支护方式。与此同时, 在进行深基础基坑边坡支护设计的过程之中, 可以将基坑西侧边坡采用上部砖混结构与桩锚联合支护的支护方式, 以便于有效地保证在后续的深基础基坑边坡支护施工过程之中不会影响到西侧功能性建筑的正常使用。该学校的深基坑的整体施工图如图1所示。
与此同时, 为了保证深基础基坑边坡支护的结构稳定性, 在进行深基础基坑边坡支护结构总体设计的过程中, 设计方案主要集中在几个方面:一是支护结构上部砖混结构部分, 二是钢筋混凝土梁帽部分, 三是支护结构下部的支护桩部分, 四是土层预应力锚杆部分。通过这样的结构设计方法, 可以有效地发挥以下几个方面的设计优点:
首先, 该设计结构之中的支护结构上部砖混结构部分, 所消耗的施工成本要远远低于传统施工方式之中的桩的造价, 与此同时, 通过使用上部砖混结构, 还可以有效地将原本没有暴露出来的管线和线路以及阻碍物暴露出来, 防止施工过程中, 没有及时发现相应的障碍物阻碍施工的继续进行, 以及施工对地下设施可能造成的破坏, 尽可能地降低深基础基坑边坡支护施工的不必要损失。
其次, 该设计结构之中将土层锚杆设置在桩顶钢筋混凝土梁帽内部, 后续的深基础基坑边坡支护施工就会有着更多的操作空间, 降低周边设施对于深基础基坑边坡支护结构施工的束缚, 有效地降低施工成本, 并缩短施工年限。与此同时, 采用这样的深基础基坑边坡支护设计结构, 就可以将外土层锚杆通过现浇钢筋混凝土梁帽有效地将力传输给支护桩, 这比传统的设计模式更能够有效地将力均匀地进行分配。
最后, 该设计结构之中的支护桩选择的是钻孔压浆桩工艺进行深基础基坑边坡支护施工工作, 可以有效地将施工的细砂材料和鹅卵石、砾石等原材料顺利地加工成为支护桩体, 可以有效地避免传统的深基础基坑边坡支护设计施工方式之中的利用泥浆护壁成为桩体的施工步骤过程之中产生大量的泥浆排放污染的问题。与此同时, 采用钻孔压浆桩工艺还可以有效地将所生成的高压浆体融合进入土体内部, 提升施工土体的施工强度和土体的力学性能指标, 进而有效地保证深基础基坑边坡支护的施工稳定性和安全程度。为了保证对东、南、北三面的道路的保护, 需要在建筑物的东、南、北三面采用土钉墙锚喷支护的支护设计方法。
2.2 西侧桩锚设计方案
为了避免对深基础基坑边坡支护工程西侧的功能性建筑产生影响, 在西侧桩锚设计过程之中, 要在以下几个方面进行设计:
首先, 在进行深基础基坑边坡支护上部砖混结构的设计过程之中, 要设计好上部砖混结构的的主体结构, 给出一个大体的框架, 然后在设计相应的砖墙的具体构成, 并对压顶梁的构成进行设计。
其次, 在进行深基础基坑边坡桩锚支护下部结构的设计过程之中, 要求能够满足相应的建筑物底部的基础的强度要求。本文建筑物的支护桩的设计直径为620mm, 采用的原材料是C25无砂混凝土, 高度设计为13.5m, 相应的桩顶标高-3.2m, 嵌固进入土地的深度为5.2m, 深基础基坑边坡桩之间的间距大约在1m, 一共铺设50根左右的深基础基坑边坡桩以便于发挥支护作用。至于土层锚杆的设计规划, 其所采取的土层锚杆的直径为150mm, 采取的角度为水平仰角15b, 总体的长度为18.3m, 相应的标高为3.3m, 间距为2m左右, 土层锚杆的组数的数值为23。
最后, 在进行钢筋混凝土梁帽的设计过程之中, 其梁顶标高为-3.2m, 钢筋混凝土梁帽的断面为700mm@400mm, 所使用的混凝土原材料是C25混凝土。与此同时, 还需要设置相应的钢板网, 并间隔钢筋混凝土桩体大约1.2m放置相应的钢板网钢筋设置, 并在钢板上喷射30~60mm厚的混凝土。
2.3 东、北两面土钉墙锚喷设计方案
在进行东、北两面土钉墙锚喷设计的过程中, 要选取恰当的放坡比例, 并在自然地面到槽底根据相应的施工情况设计好应该铺设几层土钉, 并明确好土钉的距离。一般情况下, 所设计的第一层土钉距地面的距离大约为1m, 并根据深基础基坑边坡支护结构的强度性能的要求进行对钢筋的选择以及对土钉长度的需求, 同时还要选择好相应的混凝土类型。
2.4 南面土钉墙锚喷设计方案
在进行南面土钉墙锚喷设计的过程之中, 要求首先调查好主楼与裙房基底的距离, 同时为了有效地保证边坡安全, 并有效地保证裙房地基不被深基础基坑边坡桩锚支护工程施工所影响, 就需要使用土钉墙锚喷支护的方法。一般情况下, 南面土钉墙锚喷的边坡使用的是垂直坡面设计, 并根据施工的实际情况进行对土钉类型和所铺设的层数的选择。
3 深基础基坑边坡支护施工方案
3.1 锚固桩的施工方案
在进行深基础基坑边坡支护施工的过程之中, 要根据施工地点周边环境的具体特点, 进行相应的深基础基坑边坡支护施工工作, 要注意以下几个方面才能进行深基础基坑边坡支护施工工作:
首先, 针对该建筑物的西邻功能性建筑, 其他周边有相应的校园道路的情况, 为了有效地降低对正常生活秩序的影响, 要求在施工的过程之中, 尽可能地降低施工可能产生的粉尘污染和噪音污染问题。
其次, 针对深基础基坑深入地下较深的特点, 就需要在施工开始之前首先对施工地点的水文条件进行检查, 以便于保证在进行支柱桩的施工过程之中, 有效地完成成孔操作等步骤, 高效地完成施工工作。与此同时, 在采用钻孔注浆的过程之中, 要使用相应的螺旋钻杆钻到一定的部位之后, 再通过相应的螺旋钻杆的芯管自孔底由下向上向之前打好的孔内进行浆液的排放, 并将已经制备好的水泥浆注入到孔口的位置以上, 再向打好的孔内放置相应的钢筋笼和骨料。待以上工序完成之后, 在自孔底向上多次高压补浆, 以便于保证相应的施工效果, 其钻孔剖面图如图2所示。
最后, 要求在钻机就位及成孔的过程之中, 严格地控制好相应的垂直度 (一般要控制在百分之一以内) , 并在进行水泥浆制备的过程之中, 选择规定型号的水泥原材料和相应的石料。
3.2 土钉墙喷锚支护的施工方案
针对上文中东、北两面土钉墙锚喷以及南面土钉墙锚喷设计方案的叙述, 就需要在进行土钉墙喷锚支护的施工的过程之中, 使用土层锚杆要穿过细砂层, 使之有效地和支护桩通过成孔工艺结合在一起, 并有效地保证向孔内注浆能顺利成孔, 同时要持续地进行注浆操作。具体的施工方案包括以下内容:首先, 要求设计好锚杆倾角误差;其次, 要求在土钉锚喷的过程之中, 分层分段进行施工;最后, 要求设计好相应的施工方案, 以便于帮助土钉顺利进入土中 (使用的方式是在土钉上每隔2m处焊接对中支架, 以便于有效地形成锥形滑撬, 帮助土钉顺利进入土中) 。
4 结语
综上所述, 在进行深基础基坑边坡支护设计及施工方案的确定过程之中, 一定要充分地观察好施工工程周边的环境, 尽可能地减少施工过程对周边环境的影响。与此同时, 在施工的过程之中, 也要根据施工的环境 (例如所使用的原材料的具体属性、施工的土体环境、施工区域的水文条件) , 有针对性地对深基础基坑边坡支护设计及施工方案进行恰当的修改和完善, 促进深基础基坑边坡支护结构性能的提升, 进而有效地帮助建筑物施工工程的顺利进行。
摘要：在进行深基础基坑边坡支护设计的过程中, 要充分考虑深基础基坑边坡支护施工场地周边的环境, 务必要保证施工环境周边的设施的安全, 还要充分地满足施工所使用的原材料的运输需求以及深基础基坑边坡支护结构的强度需求。至于深基础基坑边坡支护的施工方案, 则要严格地按照深基础基坑边坡支护设计的具体方案进行施工, 并充分保证施工过程的经济性、可靠性和稳定性。本文具体地结合实际的施工案例, 对深基础基坑边坡支护设计及施工方案进行分析介绍。
关键词：深基础基坑,边坡,支护设计,施工方案
参考文献
[1]李凤丽.深基础基坑边坡支护结构设计及施工方案[J].河北煤炭, 2014 (2) :34-38.
[2]张峰.浅谈深基础基坑边坡支护结构的施工过程[J].山东建筑, 2013 (9) :45-48.
建筑工程深基坑施工技术 篇11
关键词：建筑深基坑;基坑支护;技术
1.深基坑工程施工特点
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。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.目前深基坑支护技术的运用现状与技术要求
2.1深基坑支护施工棱术的应用现状
经过多年的实践经验积累，我国已经基本建立起了一套根据不同经济条件、不同地质条件、不同地形的深基坑支护技术体系。主要有钢板桩支护、地下连续墙、柱列式灌注桩、搅拌桩支护、排桩支护、土钉墙支护等多种施工技术。若深度为15m左右、地质条件良好的深基坑可选用土钉墙技术;深度为10m以内的深基坑可选用搅拌桩技术和土钉墙技术。搅拌桩支护技术通常可用于挡水、挡土。而土钉墙技术是目前国内外深基坑支护工程中最为常用的施工技术，既可联合其他支护技术使用，又可单独使用，，大多应用于地下水位过低的地方。
2.2深基坑支护施工技术的要求
深基坑支护技术在当前高层建筑工程或者大型建筑工程中，往往具有以下一些施工技术要求：选择适宜的支护技术，按照建筑物所处的地质条件、基坑边缘距、占地面积等进行合理设计。由于建筑工程施工中深基坑支护既要有良好的止水效果，又务必要有效地保障基坑四周稳定，所以，应该选择行之有效的深基坑支护方法，在最大程度上避免影响和危害周围的地下管道、建筑物、道路等。
3.工程概况
该工程为我市高层多功能办公大楼，主要包括开发楼、会议中心与展览中心。施工单位将深基坑工程分成东西二区，东区地下1层，由于该工程场地为后填土，且地下水位在1.3n〕一4tsm，因此，建筑物基坑开挖深度控制在3t5～3t7m。下面就是工程的施工安排。
3.1挖土分区
为满足该工程的基坑围护设计需要，需要先对西区进行施工，直到地下1层顶板。待爆破支撑完成后，方可进行东区的开挖施工。按照“先西区，后东区”的施工方案，划分基坑挖土作业区域。针对该工程自身施工特点，可根据后浇带将西区划分成A、B、C与D四个区域，而将东区划分成E、F、G与H四个区域。
3.2挖土顺序
该工程挖土施工顺序是“自西向东、自南逐北”，即上图1中的B区一C区一A区一D区与E区一F区一G区一H区顺序。当西区施工开挖进行到第3层时，应对圆环周边土体进行均匀开挖，就是先将角部土体挖去，再进行围梁与圆环结合部分的土体开挖，并逐步留出平台以作搭接。
3.3挖土分层
如下图1所示，西区挖土可分三层，第一层指冠梁与支撑位置，即Al、Bl、Cl及Dl层;第二层为支撑梁底部直至冠梁底以下部分，即AZ、BZ、CZ及DZ层;第三层就是指支撑梁底部直至基础底板垫层底部以上部分，即A3、B3、C3及D3层。东区挖土只分2个层次，第一层是围梁底部以上部分，即1层;第二层指围梁底部到基础底板垫层底部以上部分，即2层。
4.支护施工技术措施
4.1锚喷网挡土墙支护
其一，支护施工流程：挖土修边“初喷封闭一锚杆孔定位一成孔一安放锚杆一锚杆灌浆一安装钢筋一终喷。其二，支护施工技术要点。①进行挖土修坡时，应要求锚喷工作主动和挖土司机协调合作，共同施工，而挖土的深度则要根据实际土质情况而定。该工程挖方可分为二次挖土，选择人工修坡，以将深基坑壁修整至平顺，利于喷射混凝土施工作业;当挖土到设计标高，此时要沿着基坑周边设置排水沟，有助于积水清除。②坡顶施工坡顶上500nnl〕以内，每1.5m都设置长2m022的钢筋摩擦锚杆，同时设置。6@200的双向钢筋网，在进行混凝土喷射。③成孔作业方式为干作业，以增大锚固体与土体之间的摩擦阻力，提高稳定性，此过程还应当借助人工洛阳铲成孔。④为确保钢筋能够正确安放在锚孔中心，避免拉杆造成过大的挠度以及保证刚体插入土体时能不搅动土壁，同时增大拉杆与锚固体之间的握裹力，另外可在每一根錨固体的底部每相隔Zm都设置一个由3根φ6钢筋组成的对中器。⑤待锚杆孔水泥浆达到一定强度后，则可进行钢筋网的安装与加强筋的焊接;此外，进行混凝土的喷射施工时，应控制混凝土的级配比。
4.2重力式挡土墙
其一，施工具体流程：定位一搅拌下沉一提升喷浆搅拌一重复搅拌下沉一重复搅拌上升一完成。其二，施工技术要点。①就位若深层搅拌机已到达指定施工位置，则应立即对中就位，同时保持桩机水平且钻杆垂直。②预搅下沉待深层搅拌机正常进行冷水循环之后，即可进行下沉作业，若下沉速度太慢，则应用输浆系统及时补给清水，以促进钻进施工的进行。③水泥浆制备待深层搅拌机下沉到某一深度后，则可按照相关工程设计配合比进行水泥浆的制备，在压浆前，要注意将水泥浆倒进集料斗中。此外，在运输过程中，要确保水泥浆不会产生离析现象。④提升喷浆搅拌当深层搅拌机下沉值达到设计深度后，应借助灰浆泵将水泥压入地基中，同时边旋转边喷浆，且控制好深层搅拌机的提升速度。进行压浆时，要确保施工的连续性，避免断浆情况的出现。⑤重复上下搅拌为均匀搅拌软土与水泥浆，应当再一次将原本提升到地面的搅拌机重新进行搅拌下沉，此时不会再进行喷浆，待下沉到设计深度以后再提升搅拌机到地面上。⑥清洗清洗需要向集料斗灌注清水，接着开启灰浆泵，将输浆管道中残留的水泥浆清洗干净，待基本清洗干净后，再清洗干净豁附在搅拌头上的残余泥浆。
5.结语
基坑工程是岩土工程中一个新的领域，本文深基坑施工技术的特点和现状进行了分析，同时举出实例来加以论证。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。总之，深基坑支护施工技术管理对于建筑工程施工而言极为重要。施工人员务必努力提升自身专业技术水平，加强施工管理，优化施工工艺，大力提高深基坑施工工程质量，实现我国建筑施工的可持续性发展。
参考文献：
[1]王月嫦，江明浩.探究深基坑支护施工技术要点及应用实例[]J.现代建设前沿.2013（10）
建筑深基础 篇12
1 工程概况
本工程为深基坑基础, 基础形式采用平板式筏基。根据地质勘察报告, 所建工程场地为相对稳定场地, 建筑物基础持力层落在第3层粉土层上。地下水位偏高, 稳定水位为地表下3. 40 m ~5. 20 m, 基坑开挖深度为 - 14. 5 m, 局部集水坑开挖深度达 - 17. 8 m, 集水坑侧壁及坑底混凝土厚度均为1. 3 m。由于粉土的特殊物理性质以及地下水位较高等等因素, 导致在侧向土压力以及地下水压力作用下集水坑开挖施工时极易出现流沙, 造成集水坑施工难度加大。
2 工艺原理
鉴于本工程集水坑所处位置的地质情况, 原计划采用集水井四周砌筑砖胎膜, 但由于开挖过程中出现流沙, 刚砌筑好的砖胎膜在侧向流沙压力下出现坍塌。经过反复探讨试验, 采用在集水坑中设置降水井以利于水位降低; 土方开挖时将厚5 mm护壁钢板打入集水坑四周 ( 边打边挖) 以防止周边流沙对集水坑施工造成影响; 通过在钢板护壁上做防水卷材, 完成后向四周浇灌混凝土以防止侧向压力对集水坑的安全稳固性造成影响; 降水井封堵分别采用砂石回填、干水泥、微膨抗渗高一强度等级的混凝土回填, 且降水井管端口采用钢板焊接封口。集水坑四周采用钢板做护壁, 将四块钢板焊接成集水坑大小, 中间放钢制降水井管降水, 由于采用钢板做护壁, 所以阻止了流沙进入集水井内。挖好集水坑铺设垫层, 垫层达到设计要求, 铺设SBS防水卷材, 将防水卷材直接粘贴到护壁钢板上。采用此方法, 不仅解决了流沙及水位高的问题, 还节省了人工和材料费用, 为工程的质量和进度打下了良好的铺垫。
3 工艺流程
工艺流程: 集水坑放线→安装临时降水井并抽水→计算集水坑壁侧压力, 选用钢板→焊接护壁钢板成四周封闭状→按线机械挖集水坑→吊装护壁钢板→静力或动力下护壁钢板→机械或人工挖护壁钢板内泥砂→用焊接方法接高护壁钢板→继续边下沉护壁钢板边挖集水坑内泥砂→填毛石→碎石找平→浇筑混凝土垫层→做防水卷材层→做防水保护层→绑钢筋→支模板→浇筑下部一半高度集水坑基础混凝土→封闭临时降水井→浇筑上部一半集水坑基础混凝土。
4 操作方法
4. 1 集水坑放线
利用所建立平面控制网及图纸所反映相关关系尺寸测设集水坑轴线, 各轴线引测出边线或控制线, 测设时要以测量控制点位置为准, 并用白灰洒出集水坑外壁线。
4. 2 放置临时降水井并抽水
采用大型挖掘机挖临时降水井, 井下部及井周围用卵石或碎石填塞, 降水井管采用直径400 mm钢管 ( 井管下部要做渗水孔) 。钢管采用热轧无缝钢管制作, 降水井管埋至垫层标高下400 mm处, 上部伸入基础筏板内尺寸不得小于基础板厚的一半。降水井钢管外侧周围焊两道止水环, 环宽度为100 mm, 厚度同钢管壁厚。临时降水井内放水泵抽水, 水泵要用滤网包住防止流沙进入水泵内。
4. 3 计算集水坑壁侧压力, 选用钢板并加工焊接
经计算基坑侧向压力, 本工程采用5 mm钢板, 四角及中部增加40 mm×40 mm×4 mm角钢加强肋, 连接采用焊接, 加工成1.5 m高护壁钢板 ( 四边角竖向焊接成方形桶状) , 上下口均无底, 如图1所示。
采用塔吊将桶状护壁钢板按集水坑线吊装到位。
4. 4 静力或动力下沉护壁钢板并挖泥砂
采用塔吊吊重物静力下压或人工重锤打击的方法, 使护壁钢板均匀、平衡的下沉, 边下沉边挖护壁钢板内泥砂, 挖一段下沉一段护壁钢板, 这样周围的流沙就无法进入护壁钢板内。
4. 5 用焊接方法接高护壁钢板并继续挖泥砂
当一截 ( 每截1. 5 m高) 护壁钢板下沉到其上口距集水坑上表面地坪100 mm ~ 200 mm时, 采用焊接接高护壁钢板, 继续静力或动力下沉护壁钢板, 并继续挖泥砂, 如此反复直到挖到比集水坑基底标高低600 mm处。
4. 6 填毛石并用碎石找平
采用反铲挖掘机将400 mm厚毛石填在集水坑下部, 并用反铲向下压实毛石, 上部采用200 mm碎石填缝找平。
4. 7 做混凝土垫层、防水层、防水保护层、绑钢筋、支模
当碎石填至垫层底标高时, 采用C15细石混凝土进行垫层浇筑, 待垫层达到一定强度后, 然后在垫层上铺设SBS防水卷材, 基坑侧面防水卷材直接铺设在钢板护壁上。防水卷材铺设完成后浇筑防水保护层, 然后绑扎钢筋, 支设集水坑内侧模板。集水坑侧壁绑钢筋时, 要注意保护侧壁防水卷材, 避免划伤或破坏。
4. 8 浇筑集水坑基础混凝土并封闭临时降水井
集水坑内灌注C35 P8的抗渗混凝土, 先浇筑集水坑基础高度一半混凝土, 然后开始封闭临时降水井: 抽出水泵, 集水坑基础 ( 降水井管内) 下采用1∶1干水泥砂浆封闭, 基础上部采用高一标号抗渗混凝土封闭, 在临时降水井管顶部采用焊接钢板封口, 然后再浇筑集水坑基础上部另一半混凝土, 以压住临时降水井。集水坑剖面图见图2。
5应用效果
通过在土方开挖时采用沉井法有效的解决了存在的流沙问题。通过在集水坑中设置降水井、安置降水钢管, 顺利的将局部地下水位平稳地降了下去, 为基础施工做好了铺垫, 既保证了工程质量, 也缩短了工期, 还成功的减少了施工费用。
6 结语
该施工方法操作简便, 所需材料简单易得。通过采用此施工方法, 深基坑基础集水坑内的地下水、流沙得到了有效的处理, 保证了工程的质量, 缩短了工期。为本工程基础顺利施工做了良好的铺垫, 并为以后同类工程集水坑施工提供了借鉴。
摘要：详细介绍了太原市亲贤北街地下人防工程深基坑基础集水坑流沙处理施工过程, 并对其具体操作方法进行了论述, 结果表明采用此法实施效果良好, 安全可靠, 值得推广应用。
关键词：深基坑,基础形式,沉井法,钢板护壁
参考文献
[1]JGJ 79—2002, 建筑地基处理技术规范[S].