基坑支护教案(精选12篇)
1.基坑支护教案 篇一
合同编号:YHZYGC-004
*****项目基坑支护施工合同
一、合同协议
发包人:********房地产开发有限公司(以下简称甲方)承包人: ********工程有限公司(以下简称乙方)
依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其他有关法律、行政法规,遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则,双方就雅荷中央广场项目基坑支护工程施工事项协商一致,订立本合同。
(一)工程概况
1、工程名称:********广场项目基坑支护工程
2、工程地点:西安市未央路*********
3、资金来源:自筹资金。
4、工程内容:该项目护坡工程包括但不限于以下工作内容:
(1)、护坡方案设计、护坡施工图设计、方案提报专家论证通过、配合观测单位基 坑变形观测
(2)、护坡桩(含冠梁、锚索)、微型桩支护,包括测量放线、钢筋笼制作及吊装、成孔、砼浇灌、桩孔内的泥(浆)土运至场内指定位置堆放;
(3)、土钉墙挂网喷射及挂网素喷支护:坡面修平,土钉人工洛阳铲成孔,土钉制作安放,编网、注浆、焊接、喷射等;
(4)、挂网素喷;
(5)、锚杆:人工洛阳铲成孔,锚杆制作、注浆、锚头、锚具、槽钢、锁定等;(6)、挖土基坑坡道防护、现场清理及与其他工种作业的配合等;(7)、脚手架及相关的所有机械设备等;(8)、排水等不可预见的相关内容等
(9)、施工时其他不可预见的需要支护的工作等。
(二)工程承包范围
承包范围:雅荷中央广场施工设计图纸(蓝图)涵盖的所有施工需要及临时施工安全确需的基坑支护工程,包括南区和北区,南区为2014年7月开挖图(正式蓝图)范围,北区为2014年3月开挖图(电子版)范围,如北区正式开挖蓝图出来后,与3月开挖电子版图相比,开挖范围变大,差额部分费用按照原基坑支护设计及合同中标价A性土钉墙的综合单价180元/平米*差额部分支护面积进行计算,由甲方承担。
(三)合同工期
南区自开工后15日历天内竣工,北区自开工后60日历天内竣工,开工日期以甲方下达的开工通知为准。该工期为绝对工期,未经甲方书面同意,该工期不做任何形式的调整、顺延。
(四)质量标准
符合国家、陕西省及西安市相关施工规范及验收标准,经验收合格。
(五)承包方式
此造价为包工包料、包设计、包安全、包专家论证、包风险等,一次包干价,由乙方根据有关规范和标准自行设计,自行协调有关外围关系,确保现场施工安全,满足政府检查验收等有关要求。
(六)合同价款
以发包人提供的雅荷中央广场项目设计图纸及前期招标采用的基坑支护设计方案及中标价(****万元整)为依据,考虑优化后图纸南区开挖降低2M,北区开挖降低0.8M。最终双方协商确定中央广场项目南北区基坑支护工程包干总价为含税价人民币***万元)。
包干价格包括但不限于以下内容:
1、包括人工费、材料费、制作、运输、安装、检测费、机械费、管理费、规费质量、安全及文明施工,护坡(施工图)设计费、变更签证费、排水费、护坡方案论证费、边坡修整、措施费、赶工费、场地硬化、建筑垃圾清运、所有周边关系(含村民)协调费、建工保险、利润、税金及不可预见(除不可抗力因素外)的一切费用。同时施工期间各类建材的市场风险和国家政策性调整以及施工条件确定风险系数均已计入包干总价;
2、包含护坡工程应向政府主管部门及地铁办等办理各项法定手续并交纳相关费用;
3、包含了施工用水、用电费用;
4、包含了排污费、噪音污染费、水资源费等主管部门收取的所有费用;
2.基坑支护教案 篇二
常用的支护形式有放坡喷面支护、桩锚支护、土层锚杆支护。地下水的处理主要有深层水泥搅拌桩或粉喷桩、旋喷桩止水和轻型井点及管井降水。
以烟台市夹河东岸的某小区为例,谈谈笔者的基坑支护设想,供同行业专家学者商榷。
1 水文地质条件
场区地下水含水层分为二层。第一层为孔隙潜水,主要由大气降水补给,主要含水层为淤质细砂、细砂、中砂;第二层为孔隙弱承压水,主要受区外地下水侧向径流补给和上层含水层的垂直入渗补给,主要含水层为细砂、中粗砂及角砾,具弱承压性。
2 工程地质条件
场区地层主要为第四系冲洪积或海、湖积的粉土、砂层,地表为近期人工填土,下伏稳定角砾层。基坑支护及降水范围内各地层描述及设计中采用的参数如下:
第一层填土:耕植土分布于大部分场区地表层,以粘性土为主,褐色,夹多量新生植物根系,含少量砾砂碎石,厚度0.50~2.40米。
第二层粉土:褐色~褐黄色,湿~很湿,土质不均匀,呈中密~密实状态,中等压缩性。银其粘粒含量不均,局部常相变为粉质粘土,厚度2.30~6.00米。
第三层细砂:灰黑或灰色,主要成分为石英,分选性及磨圆度较好,粒度均匀。含少量淤泥质土且含量不均匀,饱和,呈松散~稍密状态,厚度0.60~4.00米。
第四层中砂:分布于整个场区。灰~灰白色,主要成分为石英,分选性及磨圆度一般,饱和,呈松散~中密状态。该层粒度差异较大,局部及层底常相变为中砂或粗砂,厚度0.50~7.20米。
第五层淤泥质粉土:分布较普遍,局部缺失。深灰~灰黑色,含有机质,局部混少量细砂或夹细砂薄层。切面较粗糙,摇震反应迅速,较低韧性和干强度,局部可相变为淤泥质粉质粘土。湿,呈稍密~密实状态,具中等压缩性,为场区相对较软弱下卧层,厚度0.50~5.50米。
第六层粉土:分布较广泛,深灰~灰色,切面较粗糙,摇震反应中等,较低韧性和干强度,局部可相变为淤泥质粉质粘土。湿,呈中密~密实状态,具中等压缩性,为场区相对较软弱下卧层,厚度0.70~5.60米。
3 基坑周边环境及安全等级
以基坑北边为例,无重要建筑物,现地面黄海高程5.5m,基底标高-9.1m,相当于黄海高程-0.2m,实际基坑开挖深度5.7m,支护长度约200m。基坑侧壁安全等级为二级。
4 技术经济分析
一般来说,当基坑深8m-14m,周围环境要求较严格时,多考虑采用桩锚支护形式。为减小变形应设置冠梁和腰梁增强整体刚度。缺点是其造价相对较高,工期较长。
土层锚杆支护由于经济、可靠且施工快速简便,已在我国得到迅速推广和应用。锚杆挡墙适用于二、三级基坑、非软土场地、基坑深度不宜大于12m。其优点是:施工速度快、用料省、造价低,与其他支护形式相比,工期可缩短50%以上,节约造价60%左右。综合考虑本工程选择土层锚杆喷面支护形式和管井降水。
5 结构设计
5.1 设计原则
(1)根据场地工程地质条件、基坑周边环境,从安全、经济、可行的原则出发,优化设计,选择出合理支护结构方案。
(2)基坑设计使用期限为6个月。
(3)支护结构平面布置应满足地下室边墙施工尺寸要求,且支护结构受力变形、施工误差等均在规范允许的范围内。
(4)支护结构构件受荷载后不会发生强度破坏;支护结构施工阶段的最大水平位移控制在30mm以内,基坑支护结构仅作为临时支护结构。
5.2 设计参数
设计选用岩土参数如表1。
5.3 支护结构设计
基坑边坡外留有施工道路按20kPa超载设计,如表2。
5.3.1 主要材料控制标准
水泥——锚杆注浆水泥P.O42.5R水泥,强度不小于M10;喷面材料——C20混凝土;
钢筋——ΦHPB235,强度标准值fyk=235N/mm2,设计值fy=210N/mm2,ΦHPB335,强度标准值fyk=335N/mm2,设计值fy=300N/mm2。
5.3.2 主要结构构件控制标准
喷射混凝土面层——厚度为80mm,混凝土强度等级C20。
5.3.3 试验与检测要求
A.进场工程材料应进行抽样质量检验,配合比经试验确定。
B.施工前应根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)进行锚杆的基本试验以复核锚杆轴向受拉承载力设计值;并按附录E之规定进行验收。
6 基坑监测
6.1 监测要求:
坡顶水平竖向位移检测,沿基坑边坡上口一定距离每隔20米设置水平位移监测点,当出现以下情况应进行预警:最大水平位移达到报警值的80%,开挖过程中,水平位移超过1.5%H。
6.2 监测频率基坑开挖期间及未稳定期间每天一次,稳定后3-5天1次,出现异常则应加密监测。
监测基准点应设置于基坑边缘30m以外,不少于3个点。
6.3 报警制度
基坑顶水平位移报警值为15mm。
7 施工要求
(1)分段开挖长度不宜大于25m,该段支护完成后方可开挖下一段。
(2)布置泄水孔3排,第一排距坑顶2.25m,以下竖向间距1.5m,最下一排距坑底0.5m,泄水孔直径为Φ50,倾向坑内,坡度5%,包裹纱网,防止砂土随水流失,泄水孔横向间距为3.0m,锚杆间布置。
(3)分层开挖,打设锚杆,不得超挖。锚杆注浆采用纯水泥浆,注射方式为低压注浆,注浆压力0.5Mpa左右,孔内注浆的充盈系数不得小于1.0。锚杆水平间距1.2m。
喷面的护顶宽度为1.50m,面层厚度为80mm,面层混凝土强度等级C20。钢筋网网格尺寸为250mm×250mm,钢筋直径为Φ6.5,沿锚杆纵、横向轴线通长设置加强筋,加强筋纵向Φ12间距为2.4m,横向2Φ12间距为1.5m。以绑扎方式连接,锚杆拉筋与加强筋焊接连接,并设置井架筋。
基坑顶部及放坡喷面用0.5mΦ12钢筋钉打入土中固定钢筋网,钢筋钉间距2.5m。
锚杆主筋每隔2.0米设置一个定位支架,第一个支架距锚杆顶部1m,以保证锚杆拉筋包裹在锚杆体中。如图1所示。
参考文献
[1]唐波.深基坑支护结构施工技术应用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011,(01).
[2]郑大春.经验谈深基坑支护施工要点及体会[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,(10).
3.阐述深基坑支护技术工艺 篇三
关键词深基坑支护;施工技术;基坑工程
中图分类号TU753.1文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)072-0070-01
1地下连续墙支护
地下连续墙是在泥浆护壁的条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体,随着技术的发展和施工方法及机械的改进,地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡土围护结构,又是拟建主体结构的侧墙,如支撑得当,且配合正确的施工方法和措施,可较好地控制软土地层的变形。
2钢板桩支护
钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成,把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙,被广泛应用于挡土和挡水。目前钢板桩常用的截面形式有U形、Z形和直腹板形。打桩前应对钢板桩的质量进行检验与校正。为了控制打桩的精度,导架、围檩桩的间距为2.5~3.5m,双面围檩的间距通常比钢板桩墙厚8~15m。打设时先用吊车将钢板桩吊至插桩处进行插桩,插桩时锁口要对准,每插入一块套上桩帽轻轻加以锤击,为保证钢板桩的垂直度,用两台经纬仪在两个方向加以控制。
3内支撑和锚杆支护
锚杆支护是一种岩土主动加固的稳定技术,作为其技术主体的锚杆,一端锚入稳定的土(岩)体中,另一端与各种形式的支护结构连接,并施加预应力,通过杆体的受拉作用,调动深部地层的潜能,达到维护基坑稳定的目的。锚杆支护适用性强,基本不受基坑深度的限制,但不宜用于有机质土,液限大于50%的黏土层及相对密度小于0.3的砂土。一般情况下,土质较好的地区用土锚支护,软土地区为便于控制维护变形以内支撑为主。如文献[1]基坑开挖涉及深度范围内,主要由粘土、淤泥质软土组成,土体主要呈软塑一可塑状态,自身稳定性差。设计采用“双层椭圆形格构式环梁内支撑体系”,由围护体系、支撑体系和降水系统组成。支护结构施工主要包括基坑降水——排水、土方开挖、混凝土支撐结构施工、支撑破除、施工监测等5个主要环节。混凝土支撑结构分为第一道支撑结构施工和第二道支撑结构施工2个阶段进行。第一道支撑结构施工受工程桩施工进度的影响,按作业面交接顺序划分为5个施工区段,随挖方工序后进行。第二道支撑结构施工,以对撑为界限,划分为两个施工区段。混凝土未达到设计要求强度或整道支撑结构未形成整体前,挖方施工不得继续进行。
4复合土钉综合支护
复合土钉综合支护技术综合了土钉墙和深层搅拌水泥土桩或高压旋喷桩技术优点,是一种施工快速、经济实用的综合技术。土钉墙是一种边坡稳定的支护。适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。常用在单层地下室、且淤泥层较薄、地下水较少的基坑。土钉墙施工工艺流程可以总结为:测量放样——第一层边坡开挖——人工修整——初喷射砼——钻孔——打设土钉——高压注浆——布钢筋网——复喷射砼——第二层边坡开挖。深层搅拌桩(水泥土墙)是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂,通过深层搅拌机械,将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体(块体或墙体)。其工业流程为:测量定位——预搅下沉——制备水泥浆———提升、喷浆、搅拌——重复上下搅拌——清理移位。在水泥土桩中插入H形钢(拉森板桩、钢管等)则形成加筋水泥土墙。由H形钢承受侧向荷载,而水泥土则具有良好的抗渗性能,因此加筋水泥土墙具有良好的挡土和止水抗渗效应。
5排桩支护
排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻(冲)孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。排桩支护也可以和其它支护方式相结合,如排桩内支撑支护方案,大多用在软土层较厚、基坑深度较深的工程。其排桩大多为冲、钻孔灌注桩(桩径Φ800~1200);内支撑系统根据平面形状有角撑式、角撑对撑式、水平拱圈式等多种布置方式。水平拱圈支撑发挥混凝土抗压强度高,抗拉强度低的特点,既经济又可提供较大的施工空间。竖向大多为单道内支撑,也有两道内支撑。支撑材料有钢梁和钢筋混凝土梁两种。排桩岩土拉锚支护主要适用于场地土层性能较好或软土层较薄的场地。对基坑深度较大的工程,岩土锚杆的一些参数如下:与水平夹角在15°~40°之间;长在35m以内;设计轴向抗拔力一般小于600kN;锚筋材料有钢筋或3~4条钢铰线;大多采用二次高压注浆工艺,第二次注浆压力一般大于2MPa。锚索锁定时都施加预应力,施加预应力大小不等,有的达设计值的70%,有的只有设计值的30%;施加的预应力越大,限制桩顶变位效果越好,但其支护桩承受的压力越接近静止土压力。
6各种支护方案的对比分析
钢板桩由于施工简单而应用较广,但是钢板桩的施工可能会引起相邻地基的变形和产生噪声振动,对周围环境影响很大,因此在人口密集建筑密度很大的地区,其使用常常会受到限制,而且钢板桩本身柔性较大,如支撑或锚拉系统设置不当其变形会很大,所以当基坑支护深度大于7m时,不宜采用。地下连续墙具有整体刚度大的特点和良好的止水防渗效果,适用于地下水位以下的软黏土和砂土等多种地层条件和复杂的施工环境,尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况,因此在国内外的地下工程中得到广泛的应用。内支撑受力合理,安全可靠。易于控制维护墙的变形,但内支撑设置给基坑内挖土和地下室结构的支模和浇筑带来一些不便,需要通过支撑加以解决。土钉墙的使用要求土体具有临时自稳能力,以便给出一定时间施工土钉墙,因此对土钉墙适用的地质条件应加以限制。不适用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层,不能用于自稳能力极差的厚淤泥层,基坑深度不宜大于12m。排桩支护柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度,但各桩之间的连系差必须在桩顶浇筑较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠连接,为了防止地下水并夹带土体颗粒从桩间孔隙流入(渗入)坑内,应同时在桩间或桩背采用高压注浆,设置深层搅拌桩、旋喷桩等措施,或在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩施工简便,可用机械钻(冲)孔或人工挖孔,施工中不需要大型机械,且无打入桩的噪声、振动和挤压周围土体带来的危害,成本较地下连续墙低。
7结束语
基坑工程设计是一项系统工程,必须具备结构力学、土力学、地基基础、地基处理和原位测试等多种学科的知识,同时要有丰富的施工经验,并结合场地的具体情况,才能制定出因地制宜的支护方案和实施办法。
参考文献
[1]成遇.深基坑支护综合施工技术的应用[J].天津建设科技,2008.
[2]林树枝,黄建南.深基坑支护技术的探索与实践[J].福建建设科技,2008.
[3]李晓芳.深基坑支护施工技术的研究与应用.2008.
4.基坑支护施工总结 篇四
湛江市第十建筑工程公司
恩 海 高 科 厂 区
基
坑
支
护
施
工
总
结
湛江市第十建筑工程公司
2015年2月6日
恩海高科厂区
湛江市第十建筑工程公司
基坑支护施工总结
一、工程概况
本工程位于宝安区西乡街道航空路001号,由深圳市恩海光学玻璃制品有限公司兴建,由深圳市九州建设监理有限公司监理,深圳市华纳国际建筑设计有限公司设计,海南水文地质工程地质勘察院勘察,湛江市第十建筑工程公司承建。国基建设集团有限公司负责基坑施工。
本工程总建筑面积为32305.07m2,其中地下两层,面积为11169.68m2;地上分厂房和宿舍两栋,面积为21135.39m2,其中核增面积为158.64m2。
开挖基坑面积约为5685m2,开挖深度约为8.5米。本基坑采用钢板桩+锚索的支护型式,其中东、南两面竖向上设置三道锚索,西北两面竖向上设置两道锚索、钢板桩为拉森4型钢板桩;预应力锚索采用钻机成孔,钻孔孔径为150mm,预应力锚索采用低松弛高强钢绞线(fptk=1860mpa)制作,成孔直径150mm,锚索注浆采用水泥净浆,水泥采用p.c.32.5硅酸盐水泥,注浆分两次进行。
二、施工管理
恩海高科厂区
湛江市第十建筑工程公司
(一)施工准备工作
施工前,对该工程进行了图纸会审,针对性编制了施工组织设计方案,对专业班组进行了施工质量技术交底,同时也进行了安全教育及施工安全技术交底工作。
(二)原材料、半成品质量控制
我项目部严格执行材料检验程序。原材料进场、首先审验是否有出厂合格证及质量证明书,外观质量及数量是否达到设计要求。钢筋等主要材料,经建设单位及监理公司见证取样送检,达到合格要求后方才投入使用。
(三)施工过程质量控制
我项目部坚持参加每个星期的工程例会。施工员、质量员坚持在现场检查及指挥工作,对关键工序及易出问题的分项工程对施工班组进行交底。在施工过程中处理号问题,对需要改正的分项工程及时进行返工修改,各工种相互配合,各工序自行检验合格后,会同建设、监理、等人员验收签字后,才进行下道工序。
(四)试件送检及安全检测情况
在基坑施工完毕后委托深圳市宝安区工程质量检测中心对该工程进行“锚索轴向抗拔试验”,试验结果均为合格。
恩海高科厂区
湛江市第十建筑工程公司
钢筋、砼试件经监理单位见证取样后,按期送检,严格执行先试后用原则,依数据统计,全部符合设计及施工验收规范要求。
三、工程资料情况
在按图、按规范施工中,对本工程使用的材料做到先验后用,专人负责收集整理资料情况如下:
1、钢筋合格证2份。钢筋试验报告3,合格。
2、混凝土配合比,砂、石检测报告各3,合格。
3、混凝土试件:腰梁3份。合格。
4、隐蔽工程验收记录6份。合格。
5、基坑“锚索轴向抗拔试验”检测报告。全部合格。
6、基坑支护工程的“变形监测报告”35份。
7、专项施工组织设计方案2份。
8、检验批:腰梁检验批18份,施工记录9份。全部自评合格。
上资料基本齐全,材料质量经质监部门检验全部符合国家质量验评标准。
我司对对基坑支护子分部进行了质量检验评定记录资料如下:
1、腰梁分项工程评为合格。
2、观感质量验收为一般。
3、基坑委托浙江华东建设工程有限公司进行了“变
恩海高科厂区
湛江市第十建筑工程公司
形监测”位移情况在允许范围之内,基坑稳定。
四、安全文明施工情况
施工中,我司及项目部不忘抓安全、文明施工。对施工班组进行安全教育及安全技术交底,做好安全防护,如做好安全护栏、安全标志,及做好施工机具的安全防护,施工安全用电等工作。发现安全隐患,马上定人、定时进行整改。施工中未发生安全事故。
总结以上情况,经过工程资料及对工程的检测评定,依据«建筑地基与基础施工质量验收规范»,我司对恩海高科厂区工程的基坑支护子分部自评为合格。
湛江市第十建筑工程公司
5.基坑支护方案 篇五
1、编制依据
1、1 ***二期基坑支护工程 文件。
1、2现行国家、省、市工程建设有关法律、法规、文件及主管部门有关规定。
1、3我公司制定的有关工程质量、管理体系文件、管理规定、项目法施工的有关规定。
1、4甲方提供的建筑施工图纸以及对现场勘察所了解的情况。
1、5基坑支护设计图纸。
1、6本工程所处地理位置以及与周边建筑物的关系。
1、7以往类似工程施工的经验。
2、编制原则
2、1在进行本工程施工方案的编写时,遵循现行国家、省、市工程建设有关法律、法规、文件及主管部门有关规定及要求。
2、2在进行本工程施工方案的编写时,认真贯彻国家对工程建设的各项方针和政策,严格执行工程建设程序。
2、3在进行本工程施工方案的编写时,执行我公司制定的有关工程质量、管理体系文件、管理规定、项目法施工的有关规定及要求。
2、4在进行本工程施工方案的编写时,采用流水施工方法、工程网络计划技术和其他管理方法,有组织、有节奏、均衡和连续施工。
2、5在进行本工程施工方案的编写时,充分利用公司现有机械和设备,采用先进的施工技术,科学的确定施工方案,严格控制工程质量,确保施工安全,提高劳动生产率。
二、工程概况
1、工程性质及工程量
****工程场地位于青岛市崂山区松岭路129号,拟建建筑物为高层住宅楼。基坑支护长度约为586、1m,基坑开挖深度2、0-8、0m,基坑顶标高43、70-48、90m,基底标高33、70、41、90m。
1、2施工条件复杂,本工程为露天作业,施工中难以确定的因素较多,尤其受到气候、水文、地质以及周围环境等条件的影响,给施工带来很大的困难。
2、工程地质条件
见地质报告
3、地下水
地下水类型主要为第四系上层滞水、第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。其中上层滞水以层状。带状赋存于填土包气带中,第四系孔隙水赋存于第?层粗砾砂中,基岩裂隙水与上层滞水及孔隙潜水具有一定的水力联系。勘察期间测得钻孔内稳定水位深度1、00-10、20m,标高36、65-56、72m。
4、气象条件
青岛地区属华北暖温带沿海湿润季风区大陆性气候。受海洋环境的影响,空气湿润,气候温和,具有冬暖夏凉,春温秋爽,春迟、冬长的气候特点。年均气温12、2℃,历年平均相对湿度74%。春夏多东南风,秋冬多西北风,年均风速5、30m/s,瞬间最大风速44、20m/s。年均受台风侵袭或台风外围的影响达13次;年均降雨量711、20mm,最大1272、70mm,最小347、40mm;降雨量年内分配不均,73%集中在6~9月份,且多集中在几次暴雨中。冬季降雪较少,年平均降雪日10天,日最大降雪量270mm。海雾频繁是青岛地区一大特点,以夏季最盛,东南风产生的雾最多,年均雾日43、4天,年均结冰日82天,季节性最大冻土深度0、50m。
5、基坑周边环境 拟建基坑周边环境简单;基坑北侧:距车库边线14、0m左右为毛石挡墙,挡墙内外高差10、0m左右,挡墙北侧为菜地;紧靠挡墙有两条排污管线,埋深2、5m左右;基坑东侧:基坑施工期间,该侧有城际轻轨同时施工,并占用本基坑用地红线范围,车库边线距离城际轻轨围栏最近处11、10m;基坑南侧:原施工地下保留部分,不再开挖;基坑西侧:距车库边线13、40m左右为毛石挡墙,挡墙内外高差4、0-10、0m,挡墙西侧为果园及菜地;紧靠挡墙有两条排污管线,埋深2、5m左右。 三、施工准备
1、认真熟悉现场的地理位置、工地条件、供水供电状况,以及出入口位置,认真布置贮存物料和施工用的工作面,修建临时设施,平整场地,使之满足现场施工的要求。
2、落实季节性施工措施、标准、规范对各工序进行验收。
3、根据施工总平面图,搭设临建,清理现场,根据基坑支护施工方案敷设施工用水、电线路,修整施工道路,做到文明施工。
4、联系业主、监理,根据施工总平面图,详细了解施工现场地上、地下障碍物,并编制相应的处理方案,确保工程顺利进行。
5、办理施工报建手续和其它有关手续。
6、油料供应,根据本工程的机械配备及使用情况,所需燃料采用油罐车送到现场。
7、备足后续设备,随时增添设备。
8、根据机械设备修理台帐,备足易损件的储备工作,不因设备修理时间过长而影响施工进度。
四、施工部署
1、项目管理目标
总体目标策划是整个工程施工前的框架性统筹安排,在施工中起到指导性作用,主要对工程的工期、质量、安全文明施工以及消防、成本目标进行事先策划,确保各项保证措施有的放矢,各种组织工作有章可循。
2、工期目标
本工程工期较紧,为此,我司将合理调配机械设备、劳动力组织,提高机械设备工作效率,保证按照合同工期完成施工任务。
3、质量目标
确保本工程质量为合格。
4、安全文明施工与消防目标
6.基坑支护与土方工程 篇六
一、工程概述
本工程基坑深度约22m,占地面积11377平米,土方开挖体量约25万方,土方消纳点运距20km,肥槽回填为2:8灰土回填,夯实系数>0.94。岩土工程勘察报告由业主单位后期提供,基坑护坡形式和降水形式最终由业主单位和专业分包决定。本次拟定基坑护坡形式为土钉墙和桩锚支护体系结合,支护桩外圈采用三轴搅拌桩止水帷幕。
二、护坡工程
在本工程拟建场地范围内,现场四周基坑周边均紧邻用地红线,因此,基坑采用土钉墙及桩锚支护体系。
1.土钉墙施工 1.1土钉施工工艺
施工工序:修整工作面→测量放线→土钉成孔→放置杆体→挂网、上加强筋→注浆、补浆→喷射混凝土。
1.1.1修整工作面
基坑开挖过程中总包单位应协调土方施工单位密切配合,按设计坡比及竖向排间距开挖,严禁超挖、欠挖,及时修坡,保证坡面平整度。修坡时拉好控制线,保证坡面平直,在坡顶吊线锤控制坡度。超挖、碰撞上部支护结构影响边坡稳定与安全,欠挖增加人工修坡量,产生降效,工作面开挖时应有人跟踪指挥,防止坡面超挖、欠挖及触碰上部施工完的作业面。
土层稳定性不好的部位减少每步开挖深度和长度,或先喷射一层细石混凝土后再进行成孔等下步工序施工
1.1.2测量放线
坡面修理平直整齐后,根据水平及竖向间距放线定土钉孔位,上、下排土钉孔宜呈矩形错开。
1.1.3土钉成孔
根据现场地层情况,可使用洛阳铲进行人工成孔,也可以用机械成孔。人工成孔,须注意控制成孔角度,避免打水平孔;钻机成孔,注意控制钻进过程中钻机移位,避免出现斜孔。
1.1.4放置杆体
成孔结束,放置土钉杆体,根据设计,杆体采用1根直径20的HRB400型三级热轧钢筋。放置杆体应对正杆体的方向,禁止杆体置入后再扭转方向。
1.1.5挂网、上加强筋
土钉注浆完毕,披挂面层钢筋网。每片钢筋网尺寸为200mm×200mm。相邻两片钢筋网搭接长度不小于300mm,用火烧丝绑扎结实。相邻网片之间钢筋甩槎,并将接头错开。另外,面层网上每1m绑设一块垫块,以保证喷射混凝土后,面层钢筋网留有3~5cm的砼保护层,充分发挥钢筋骨架的作用。挂网之后,焊接1根直径14的HRB400型三级热轧钢筋横向加强钢筋,把所有土钉杆体与加强筋连接起来,每隔3.0m设置1根直径14的HRB400型三级热轧钢筋,使土钉杆体、面层网、加强筋构成一个完整的骨架。杆体与加强筋连接采用单面焊,焊接长度不小于14cm。
1.1.6搅拌水泥浆、注浆
成孔的同时,按设计配比现场搅拌素水泥浆(水泥净浆),水灰比为0.45~0.5。搅拌均匀后,放入浆液池中待用。现场技术人员严格控制水灰比,浆液池中素水泥浆留放时间不得超过终凝时间,控制在3小时之内用完。
待一批土钉的主筋都放入后,用注浆泵统一注浆,要求须将注浆管插到距孔底50cm,确保土钉钻孔内的注浆质量。素水泥浆采用P.O 42.5水泥搅拌制作。注浆采用软塑料管从孔底注浆,每孔至少在注浆后再补浆1~2次。
1.1.7喷射混凝土
水泥采用P.S.A 32.5水泥,骨料采用中细砂、砾石(粒径不大于15mm),面层混凝土混合料按送检得到的配合比报告进行配比。施工前做好试配,锚喷混合料采用机械搅拌,现场做好计量工作。
喷射混凝土作业必须分片分段依此进行,喷射顺序自下而上。喷射机应密封性良好,输料连续、均匀;空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求。
喷射机司机应按规程操作,作业开始时,先送风,后开机,再给料,结束时,应待料喷完后,再关风。向喷射机供料应连续均匀,料斗内保持足够的存料。
喷射手应经常保持喷头有良好的工作性能,喷头与受喷面应垂直,宜保持0.6~1.0m的距离。喷射时,应控制好水灰比,保持混凝土表面平整,呈湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象。施工中,注意预留渗水孔。
1.1.8土钉墙施工的关键过程及特殊过程
土钉墙施工有成孔和注浆两个关键过程。钻孔机具的选择必须满足土钉钻孔的要求,在按照设计布孔的位置进行钻孔过程中,如遇障碍物,应立即停钻,通知技术负责人或设计人,查明情况,如不能保证孔深、孔径的稳定性,应按照设计图纸中对应情况下的处理措施进行处理,严禁施工人员随意私自更改设计参数。
施工必须做好地表排水工作,防止施工用水、生活用水、污水等渗入边坡。施工过程中若发现边坡渗水,应及时查明水源,采取有效措施截断水源,并将坡内积水及时排出,确保边坡安全。
2.护坡桩施工 2.1护坡桩施工工艺 2放桩位线→钢筋笼制作、验收→钻机就位、技术人员复测→成孔→验孔→下放钢筋笼→灌注混凝土→冠梁施工→桩间土处理→变形监测。
2.1.1桩位放线
进场后按照设计图纸中的控制点放桩位,并由技术员复测桩位。2.1.2钢筋笼制作
钢筋笼制作严格按照设计图纸要求和施工规范进行。钢筋笼现场绑扎成型后经监理验收合格,方可使用。
2.1.3成孔
钻机就位前,技术人员对桩点进行十字定位。控制钻头对准桩中心的误差,保证钻杆垂直,并在钻孔过程中,随时注意检查钻杆垂直度,及时调整。施工前,可在现场选取合适的位置,通过试钻了解土层条件和确定。确认达到设计深度经验收后,再进入下步工序。
每次成孔记录员应作好测量工作。记录必须及时按表格要求认真填写,要求记录数据完整真实,不得涂改,交接班时要交代钻进情况及下一班应注意的事项。
2.1.4吊放钢筋笼
成孔后,应迅速将钻机移走,尽量缩短终孔与灌混凝土时间。立即组织人员和吊车进行吊放钢筋笼工序。钢筋笼采用三吊点法起吊,禁止钢筋笼底端拖地。
钢筋笼的保护层设置预制垫块,垫块厚度为混凝土的保护层厚度,根据钢筋笼长度调整垫块间距和数量,垫块随着钢筋笼的下放绑扎在钢筋笼上。安装时注意使垫块能够在骨架下放时错动,其作用为:(1)起固定骨架并居中;(2)起保护层作用;(3)使钢筋笼不会刮伤孔壁。
2.1.5灌注混凝土
浇筑连续进行,中途停歇时间不超过30min。混凝土的运输时间和距离应尽量缩短,以迅速、不间断为原则,宜在8h以内完成,防止在运输中产生离析。
考虑桩顶含有浮渣及浮浆,灌注时混凝土的浇筑面按高出桩顶设计高程10-30cm控制,以保证桩顶混凝土的质量。
考虑采用干法灌注混凝土,灌注过程中,设计桩顶标高以下5米范围内混凝土采用插入式振捣棒进行振捣密实,每次灌注高度不得大于1.5m,以保证桩顶混凝土质量。
2.1.6灌注后的工作
本工程护坡桩采用地温养护。桩身灌注后,要对孔口进行覆盖,挖土时严禁刮碰钢筋笼,人工清桩顶虚土,桩顶标高用水准仪测定并做好标记。凿桩头时要注意风镐打入的深度,不得扰动桩体,保证桩体完整。最后用人工找平。
2.1.7护坡桩施工的关键过程及特殊过程(1)采用后插钢筋笼施工工艺的关键过程及特殊过程
关键过程:桩点测量放线、钻孔、倒插钢筋笼;测量放线、钻孔须经监理、技术人员复验后进行;混凝土泵送完成前,提前做好钢筋笼安放准备,尽量缩短两项工作的间隔时间。
特殊过程:泵送混凝土,必须有技术人员、熟练技术工人对此过程连续监控。泵送混凝土前,须对商品混凝土进行坍落度、和易性等关键指标现场检查。
(2)采用干成孔施工工艺的关键过程及特殊过程 关键过程:钻孔施工、钢筋笼加工及安装。
特殊过程为浇灌混凝土。具体到本工程为钻机的成孔问题和地质条件的复杂多变。
2.1.8坡面明排导水
在桩间土面层设置潜水排水管,采取明排措施,用排水管引流坡面以外排至基底排水沟,经集水井集中抽排。导水管采用φ25塑料花管,外面包裹棉丝。排水管伸入土中0.6米,外露300mm。排水管和排水孔之间用碎石滤料或粗砂填充,外口用粘土封堵。排水管的布置根据现场情况而定。
2.1.9杂填土中难成孔时处理措施
使用干成孔工艺在杂填土地层施工时可能出现遇到地下障碍物无法成孔的情况,如果障碍物埋深较浅,可采用对该部位进行局部开挖换填的方式进行处理,回填时宜分层回填,用挖机对回填土体进行适当压实,如果障碍物埋深较深,可采用夯机对障碍物进行冲击破碎后再成孔。
3.锚杆施工
3.1锚杆施工工艺及要求
主要施工工序:制作杆体→钻孔→注浆→施工冠梁(安腰梁)→养护→张拉锁定。待土方开挖到锚杆设计标高之下0.5m时,施工锚杆,锚杆孔径150mm。
施工场地平整后,锚杆机进场,调整好角度,对准孔位中心开始钻进,成孔至设计深度后进行下步工序。钻机可采用螺旋钻机试钻,如出现流沙、塌孔比较严重,影响到注浆质量时,必须更换为跟管钻进工艺成孔。
跟管钻进时,外套管必须在前钻进,芯杆在后,避免高压水扰动地层,成孔至设计深度
排水管填充碎石锚喷砼面底部缠尼龙网后,卸下芯杆,放入钢绞线杆体,并注满水泥浆,然后卸下套管,再次补浆。
3.1.1杆体制作
杆体采用钢绞线,杆体中间插入注浆管,底口距杆体底端0.3m。钢绞线骨架每间隔1.5m设一固定架。杆体长度为:自由段+锚固段+1.5m。
3.1.2注浆
注浆是锚杆施工的一道重要工序,直接决定锚杆的质量,本次锚杆施工进行二次常压注浆,直至注满锚孔,孔口返出水泥浆为止。如地下水压力较大,发生了流砂、流水现象,必须进行有效截堵,可采用干性水泥团加水玻璃袋向孔内充填。
注浆材料选用P.O42.5水泥与水搅拌成水灰比为0.45-0.5的纯水泥浆,施工前必须对进场材料进行原材试验,合格后方可使用。选用BW—250注浆泵进行注浆。
水泥浆液要搅拌均匀且搅拌时间不小于2分钟,浆液随用随搅,不得有灰水离析现象,浆液应在初凝前用完,严防石块、杂物混入浆液。
注浆作业开始和中途停止较长时间,再作业时宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。补桨满足要求后,用粘土球封孔,封孔厚度不小于200。
3.1.3腰梁安装
锚杆注浆5-7天后进行腰梁安装,安装时要求腰梁与桩体接触紧密,有空隙时用垫铁焊连。水泥浆试块强度达到15Mpa后才能进行张拉。锚杆验收试验依据实际情况和《建筑基坑支护技术规程》试验进行。保留锚具外的钢绞线,禁止截断。腰梁的细部节点图如下:
钢腰梁细部节点图
3.1.4锚杆张拉与锁定
锚杆张拉前对张拉设备进行标定。锚固体与台座混凝土强度均大于15.00MPa时进行张拉,养护时间大致为6-8天,但不少于6天。锚杆正式张拉之前,取0.10-0.20倍设计轴力值,对锚杆预张拉1-2次,使其各部位的接触紧密,杆体完全平直。锚杆张拉至1.0-1.1倍设计拉力,土质为砂质土时保持10min,为粘性土时保持15min,然后卸载至锁定荷载进行锁定作业。
3.1.5锚杆施工的关键过程
本工程锚杆施工的关键过程为成孔、注浆、张拉锁定。由于本工程基坑支护范围内存在饱和细砂层,需要根据现场试钻情况,及时调整锚杆成孔施工工艺;锚杆杆体注浆应严格按照方案及操作规程,多次补浆、保证孔内浆液饱满;锚杆张拉应在锚固体强度达到设计要求的75%以上方可张拉,张拉锁定严格按照规程要求进行。
二、土方开挖
1.机械配置
本工程拟配置4台挖掘机(型号EX300,机械自重31t,单斗容量1.4m3,最大挖掘半径11.1m,最大挖掘深度7.38m,最大卸载高度7.13m)。
每台挖掘机需配置10台自卸运输车,共计配车30台(斯太尔自卸车,机械自重20t,单车容量10m3,最大爬坡能力20度。)
2.土方挖运施工 2.1坡道设计
根据现场踏勘情况,本工程仅有东侧可以运输土方,因此本工程在东面的设置一个坡道,并在现场东侧开设两个大门,作为土方车辆的进车通道。坡道为双向通行坡道,宽为8.0米,两侧放坡为1:0.7,坡角取=17。开出坡道后用挖掘机来回碾压,并分层铺设500mm厚以碎粘土砖和碎混凝土快为主的建筑垃圾,碾压密实。
2.2开挖顺序
土方作业由西向东开挖,其中东面中间设置一个马道用于运土车运输土方。
土方开挖施工区域划分
2.2.1 纵向开挖顺序 A、做好场地的平整工作,如具备条件,在上级单位同意的情况下,可现场留存部分碎渣土以备马道垫道使用。
B、如局部出现土层中有渗漏水现象,应首先查明漏水原因,并进行有效处理后,方可进行下步土方开挖。
C、基坑周边土方纵向开挖应根据护坡施工要求分步进行。分步开挖,严禁超挖,并充分保证护坡工作所需操作面。
D、基坑中间大量土方可视实际情况分步挖至槽底,每步最大挖深不宜大于4.0米。E、开挖最后一步土方时应由专业测量人员控制,并预留30㎝厚保护土层人工清底。2.2.2平面开挖顺序
A、土方平面开挖的详细顺序应根据现场实际情况确定,暂定现场进车大门设在现场东部,总体上由西向东推进,最后向马道口方向退挖。
B、土方开挖与护坡作业交叉部位应合理调整平面开挖顺序,保证交叉作业,流水施工。C、土方开挖根据设计要求为结构施工预留一定宽度的施工肥槽,肥槽宽度为建筑结构外轮廓线至基坑下口线的水平垂直距离,本工程大部分地段肥槽设计为80cm,局部如受周边环境条件限制,可做适当调整。
D、开挖时应提前与支护施工队联系,按照支护要求的坡度开挖,开挖面应尽量平整,减少人工修坡的工作量。
根据拟建建筑物情况,建筑物基础埋深不大,收马道时可将挖掘机直接停放在坡上,一步收土,如有必要,可根据现场实际条件施放临时坡道。
三、土方回填
1.施工准备
1.1.前道工序防水必须验收合格。
1.2.清理基坑内的有机物、淤泥、浮土、建筑垃圾等,基坑清理完毕后应经过验收合格。1.3.土源运输采用自卸式汽车,短距离用小推车运土。1.4施工机具和材料准备
装载机、压路机、运输车辆、打夯机(蛙式)、小推车、铁锨、塑料布或防雨布等。2.操作工艺 2.1.工艺流程
2.2.操作过程
2.2.1回填前应先验收地下室外墙防水及保护层,待合格后方可进行回填土的施工。2.2.2回填应从最低部位开始,由下向上整个宽度分层铺填夯实。2.2.3基坑回填土必须分层夯实,每层厚度不大于250,压实系数>0.94。2.2.4打夯前需对回填土进行初步平整。
2.2.5打夯机应依次夯打,均匀分布,不留间隙;且两机平行的间距不得小于3m;两机在同一夯行路线上的前后间距不得小于10m。
2.2.6应注意在坑内相对的两侧或四周须同时进行回填与夯实。
2.2.7在分段区域,每层接缝处应作成倾斜度大于1:1.5的斜坡,夯迹重迭,一夯压半夯,上下层错缝距离不应小于1m。接缝部位不得在墙脚等重要部位。
2.2.8回填管侧时,为防止管道中心线位移或损坏管道,应用人工先在管子两侧填土夯实;并应由管道两侧同时进行,直至管项0.5m以上时,在不损坏管道的情况下,方可采用蛙式打夯机夯实。
2.3.试验要求
2.3.1回填土施工过程中,现场人员负责回填土干密度试验取样及送检,同时填写试验记录。试验结果出来后,立即以口头或书面形式通知现场负责人,对试验合格的土层,允许继续回填,对试验不合格的土层,必须重新夯实,并再次试验直至合格。
2.3.2回填土每层填土夯实,应按规范规定进行环刀取样,压实系数达到设计要求后,再进行上一层的铺土,设计回填土压实系数为0.94。
2.3.3取样应在夯实层下半部用环刀取样(每层表面下2/3位置)。上层取点应与下层取样点错开,不得在同一位置取样。
3.注意事项
3.1.土方回填时可考虑一定的下沉高度,回填土填至高于现场地面180-200mm。3.2.打夯时应特别注意预防防水保护层的破坏。3.3.土方回填后三天内不得受水浸泡。
3.4.对不能及时进行上部回填的土方应临时遮盖,防止日晒雨淋 3.5.土方回填应在雨季前回填完毕。4.质量保证措施
4.1.严格控制土料的质量:回填土中不得有砖头、树根、草皮、垃圾等杂物。4.2.回填土在压实之后,应对每层回填土的质量进行检验。
4.2.1用环刀取样法测定土的干密度ρd,求出土的密实度λc,λc=ρd/ρdmax。4.2.2填土压实后的干密度应有90%以上符合要求,其余10%的最低值与设计值之差,不得大于0.08t/m3,且不应集中。
4.3.如遇雨天应及时将未回填的堆土进行覆盖,防止影响施工进度。4.4.在不破坏防水的条件下,应保证与结构部位临近回填土的夯实质量。4.5.严禁采用运土车辆直接向基坑内倾倒土方。5.安全保证
5.1.施工人员均需经过三级安全教育,进入现场必须戴好安全帽,系好安全带,穿具有安全性的鞋(绝缘)。
5.2.肥槽回填,结构上部为外挑双排架,应在其二层固定两层水平安全网,水平安全网上必须铺设密目网,直至回填土施工完毕。
5.3.要求上部作业人员文明施工,不得随意乱丢施工材料及建筑垃圾。5.4.在基坑边附近工作的人员,不得离基坑过近,防止意外伤人。
5.5.打夯机的接线应严格按照电工指定的位置进行,操作工人不得私自乱插乱接。5.6.打夯机的操作人员应严格按照打夯机的使用说明进行操作。打夯机在使用中前方严禁站人、严禁在前方拖拉打夯机。打夯机的操作人员工作时应戴绝缘手套。
5.7.堆土边距边坡距离不得小于3米。5.8.大型机械行走距边坡距离不得小于3米。5.9.回填时应注意观察边坡位移,防止塌方伤人。6.文明施工
6.1.运土车进场后,应严格按照指定的堆土位置堆放土方。6.2.所有土方运输车辆进入现场后禁止鸣笛,以减少噪音。6.3.若施工现场内车辆较多,应设专人指挥车辆。
6.4.在出大门口外的马路上铺设草垫,用于扫清轮胎上外带的土块。6.5.每天收车后,派专人清扫马路,并适量撒水压尘,达到环卫要求。6.6.制定文明施工制度,划分环卫包干区,做到责任到人。
7.深基坑支护问题研究 篇七
对于高层建筑而言, 基础工程非常重要, 基础工程的强度和承载力是判断高层建筑质量高低的重要指标。基于这一原因, 深基坑施工技术得到了广泛的应用。由于深基坑施工中基坑的深度与正常基坑相比较深, 为了保证基坑四周不发生坍塌事故, 需要在深基坑施工中对基坑四周增加支护, 保证基坑内壁的强度。从目前深基坑支护手段来说, 主要有地下连续墙、预应力锚杆、护壁桩等多种方法。为了保证深基坑支护技术得到全面应用, 并取得积极效果, 我们应该对深基坑支护问题进行深入研究。
一、深基坑支护的主要结构分析
从目前来看, 深基坑支护的结构主要可以分成两种, 一种是支护挡墙, 另外一种是直接的基坑支护支撑。
1. 深基坑支护挡墙的结构分析
(1) 钢筋混凝土排桩式挡墙
目前在市区当中经常应用到排桩式挡墙, 大多数是以人工挖掘桩或者钻孔桩组成。在边坡土质较好、地下水较低的情况下, 能够很好的应用土拱作用。但是对于不能够形成土拱的软土边坡, 支挡桩需要密排, 为了能够很好的达到出水的效果, 在挡墙的背后桩间土处可以加做高压注浆。人工挖孔或者钻孔桩排式挡墙因为应用的是钢筋混凝土浇桩, 使得挡墙的抗弯能力比较强, 刚度较大, 现在已经被广泛应用。
(2) 地下连续墙
地下连续墙使用机械成槽之后, 放入到钢筋笼, 之后进行浇水。一般来讲, 地下连续墙的刚度较大, 对于周围的环境影响非常小, 对于地层条件适应能力较强, 墙体的强度能够很好的进行调节, 在施工的过程中当中可以保持较好的精度, 可以作为永久性建筑物部分。
假如使用地下连续墙单纯的作为深基坑支护结构, 那么费用将会很高, 如果施工之后成为地下结构的组成部分则会比较理想。
2. 深基坑支护的支撑
深基坑支护的结构一般分为挡墙和支撑两个部分。支撑主要是沿着基坑的纵横两个方向尺寸比较的, 需要设置中间立柱, 从而更好的避免支撑杆伸的过长。支撑杆体基本上是应用于直径比较大的钢管支撑。为了更好的减少挡墙发生变形, 对于支撑需要加预定力, 每一根支撑的松紧策划高难度需要保持一致。
在研究深基坑支护的支撑过程中, 我们首先要对支撑的作用有所了解, 要熟悉深基坑支护支撑的具体构造形式, 其次, 要对支撑构造过程中的问题有全面的了解, 保证支撑的总体质量达到要求。再次, 要对支撑施工中的要点准确掌握, 保证支撑施工质量。
在深基坑支护中, 支撑所起到的作用和挡墙的作用是相同的, 都是对基坑边壁强度的整体加强和提升。因此, 我们要将深基坑支护支撑作为一种主要的支护手段来看待, 保证支撑起到积极的作用, 满足深基坑支护的实际需要。
二、深基坑支护工程中存在的问题
虽然深基坑支护工程的重要性得到了普遍的重视, 深基坑支护工程在实际中也得到了普遍开展, 但是受到深基坑支护工程本身的特点以及建筑施工的实际施工过程的限制, 深基坑支护工程还存在一定的问题, 主要表现在以下几个方面:
1. 深基坑的挖掘面积过大
在目前的深基坑支护工程中, 为了保证基坑支护到位, 通常都会在基坑开挖面积上对基坑的尺寸进行扩大, 由此导致了基坑的开挖工作量过大, 并且基坑的总体尺寸与图纸规定不符, 影响了基坑的整体质量, 给深基坑支护工程带来一定的安全隐患, 无法有效保证深基坑支护的质量。所以, 在深基坑支护工程的施工过程中, 我们要严格按照图纸施工, 避免深基坑的挖掘面积过大。
2. 深基坑带来的下沉现象无法消除
在某些土质较软的地层中, 深基坑的施工常常伴随着地基的整体下沉, 这不但不利于支护工程的开展, 也对整体建筑物的安全和治理产生了不良的影响。因此, 我们要对深基坑施工带来的地基下沉现象有全面正确的认识, 要保证在深基坑支护工程施工中, 使支护工程起到固定基坑边壁, 提高深基坑的整体强度和承载力的目的, 有效消除深基坑带来的下沉现象。
3. 深基坑支护工程施工时间较长, 影响了整体工期
由于在深基坑支护工程施工过程中, 除了要进行基坑开挖以外, 还要进行深基坑的支护, 而支护工程主要采用了支护挡墙和直接的支撑这两种方法。不管使用哪种方法, 都是两项工程的叠加, 由此带来的工期会有所延长, 并且如果使用支护挡墙的深基坑支护方法, 考虑到水泥养生和混凝土凝固等周期, 总体工期会更长。所以, 深基坑支护工程的施工周期我们必须要进行合理优化和缩减。
4. 深基坑支护施工容易造成环境污染
从目前的深基坑支护施工过程来看, 整个施工对周边环境产生了一定的污染, 其污染主要表现在深基坑支护工程施工中, 基坑开挖和混凝土注入以及整个土建施工过程, 对周边的生态环境都造成了一定的影响, 建筑废弃物和施工垃圾堆周边环境造成了一定的污染, 使深基坑支护工程在整体效益上大打折扣。所以, 我们要对深基坑支护施工中造成的污染引起足够的重视, 要着力解决污染问题。
三、解决深基坑支护工程中问题的具体措施
从上述分析可知, 在深基坑支护工程施工过程中, 存在四方面问题, 这些问题如果不得到妥善解决, 将会严重制约深基坑支护工程的质量, 影响建筑物基础工程质量的提高, 使深基坑支护工程难以取得积极效果。所以, 针对深基坑支护工程存在的问题, 我们应采取以下几种措施。
1. 深基坑在开挖过程中, 要严格按照图纸尺寸施工
为了保证深基坑的尺寸能够满足支护施工要求, 并且降低深基坑支护工程风险, 我们在深基坑开挖过程中, 要严格按照图纸施工, 要保证深基坑的尺寸按照图纸尺寸进行, 严谨随意扩大和缩小, 有效降低深基坑尺寸偏差带来的危害, 使深基坑开挖的整体质量满足要求, 从而保证后续的基坑支护达到相关要求。
2. 在深基坑支护工程中, 要考虑地下水对地基下沉的影响
经过对目前深基坑支护工程的了解发现, 许多出现地基下沉的深基坑工程, 主要原因在于没有对地下水进行正确处理。由于在深基坑支护工程中, 基坑开挖的时候必然会遇到地下水层, 针对地下水层, 我们必须采用排水加固等措施保证基坑支护的整体质量。只有基坑支护的质量保证了, 地基下沉的问题就会得到有效缓解。
3. 优化深基坑支护工程工序, 采用统筹方法有效缩短整体工期
对于深基坑土方的开挖工作, 需要依照相应规定进行, 挖土的速度假如过于快或局部深挖都很可能使深基, 坑支护结构发生较大位移从而造成危险。所以, 一定要编制好施工的顺序, 并且严格按照科学合理的顺序施工。在发生渗水情况时, 需要采取相应措施给予堵塞, 并且应该做好地面水的导流工作, 有效减少基坑的暴露时间, 防止基坑渗水。
4. 采取分层开挖和环保措施, 保证深基坑支护工程对周边环境影响最小
为了保证深基坑支护工程能够满足环保要求, 我们在施工过程中, 应采取分层开挖的方法, 对深基坑的开挖作出明确规定。此外, 我们还要落实和贯彻施工环保措施, 有效减少建筑垃圾的产生, 并对产生的建筑垃圾及时回收, 同时对施工现场周边环境进行整理, 实现深基坑支护工程的环保目标。
四、结语
通过本文的分析可知, 在目前高层建筑的地基施工中, 深基坑支护方法得到了广泛的应用, 并提高了建筑物的地基工程质量, 满足了建筑工程对地基质量的要求。因此, 我们要对深基坑支护方法有全面的了解, 同时努力解决深基坑支护工程中存在的问题, 优化深基坑支护方法, 提高整体工程质量。
参考文献
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[4]麦文生.软土地区深基坑施工技术研究[J].商业文化 (下半月) , 2011 (08) .
[5]邓汉强.浅谈高层建筑深基坑支护施工管理[J].才智, 2011 (22) .
8.深基坑组合支护的应用 篇八
关键词:深基坑;组合支护;检测
前言
随着我国经济的迅猛发展,城市建设中地下空间开发利用愈来愈多,深基坑工程也愈来愈普遍,这对深基坑开挖设计理论和施工技术提出了更高的要求。近年来,大量的基坑工程实践证明:选择合适的支护形式,具有重要的理论意义和实际效益。通过对桩锚技术支护和土钉墙支护设计的理论分析,确定了降水、围护桩结构、锚杆、土钉墙及监控测量的具体设计,实践证明,本文提出的组合支护结构达到了该地区的基坑围护既经济又安全的效果。
1 工程概况
拟建工程项目位于石家庄市中山西路和西二环交叉口东北角中国电子科技集团54所院内,根据勘察单位对场地位置、地形、地貌,工程地质条件,地下水等情况的分析,经各单位同意,拟建建筑物基础埋深10.00m,长120m,宽83m,基坑安全等级为一级[1],采取分级开挖,分级支护的施工方案。根据基坑深度及周边环境将该基坑支护结构分为三个区域。
一区(南侧、西侧、东侧南段),基础底标高为-10.35m,开挖深度约为10.0m。南侧10m处为院内道路,西侧5.6m处为院内道路。一区西侧北段离院内硬化道路3.0m,因布置新建上水管、上水井及电缆管,管底深度为-1.9m,上水管距新建建筑物基础边缘1.7m,上水井东侧井壁距离新建建筑物基础边界1.3m。
二区(北楼十层部分)基础底标高为-10.35m开挖深度约为10.3m。
三区(基坑东侧中段)基础底标高为-12.15m,开挖深度约为11.35m。
2 施工方案
考虑到拟建场地周围已有建筑物及道路、管线等情况,故在基坑西侧采用护坡桩加预应力锚杆支护方案;在基坑北侧、东侧及南侧采用(复合)土钉墙方案并适当放坡开挖。根据基坑支护设计参数,具体支护措施[2]如下所示:
一区:采用排桩加锚杆支护方式,布桩23根,桩长10.9m,桩身混凝土设计强度等级C25。布置锚杆2道共44根,锚杆水平间距1.5m。一区其他部分均采用土钉墙方式支护,布设6道共约1060根土钉。土钉水平间距1.2m,竖向间距1.5m,孔径100mm。
二区:采用土钉墙支护,布置6道共约480根土钉。土钉水平间距1.2m,竖向间距1.5m,孔径100mm。外侧无明显建筑物及地下管线。
三区:采用土钉墙方式支护,布设7道共约250根土钉。土钉水平间距1.2m,竖向间距1.5m,孔径100mm。外侧无明显建筑物及地下管线。
3 基坑监测
基坑监测的目的在于及时掌握支护系统及周围环境动态变化,凭借监测手段早期发现或预测下步施工中可能出现的问题,从而及时改进施工技术,调整设计,使施工过程科学化、信息化,确保支护系统和周围环境安全。同时也为今后改进设计、施工提供总结经验和理论研究的实测数据。
3.1 基坑坡顶位移监测[3]
依据相关规范和甲方提供的现场地质资料、设计图纸的要求,对该基坑坡顶水平、竖向位移进行监测。要求监测点水平间距不宜大于20m,每边监测点数目不宜少于3个。考虑施工场地具体情况,在基坑坡顶上布置观测点共计21 个。具体位置见附图1。
3.2 基坑深层土体侧向位移监测[4]
依据相关规范和甲方提供的现场地质资料、设计图纸的要求,对该基坑深层土体侧向位移进行监测,系统精度 ≤0.1mm/500mm。监测点水平间距离为20m~50m,每边监测点数目不少于1个。考虑施工场地具体情况,对该基坑共布设土体变形监测点13个,测斜管长度不宜小于基坑开挖深度的1.5倍。布置图见附图1所示。
3.3锚杆内力监测[5]
依据相关规范和甲方提供的现场地质资料、设计图纸的要求,对该基坑支护所用锚杆及土钉的内力进行监测。锚杆的内力监测点选择在受力较大且有代表性的位置,基坑每边中部、阳角处。每层锚杆的内力监测点数量为该层总数的1%且不少于3根,本工程共监测6根锚杆。各层监测点位置在竖向上保持一致,每根杆体上的测试点宜设置在锚头附近和受力有代表性的位置。
3.4 基坑周围地表及路面竖向位移监测[6]
依据相关规范和甲方提供的现场地质资料、设计图纸的要求,对该基坑进行周边地表及路面竖向位移监测。测点设在坑边中部等有代表性的位置,监测剖面与基坑边垂直,每个监测剖面上的监测点数量视具体情况而定且不宜少于5个。
4 结论
根据工程实时监测,对基坑坡顶位移监测成果表,深层土体侧向位移监测成果表,锚杆及土钉内力监测成果表,周围地表及路面竖向位移监测成果表,地下管线竖向位移监测成果表进行数值分析,确认所采用的组合支护形式满足设计使用需求,既经济又安全,这也为以后类似工程提供借鉴。
参考文献:
[1]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202-2002
[2]《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
[3~6]《建筑基坑工程检测技术规范》GB 50497-2009
附图一:基坑土体位移测点布置图
张东健 电话:15933778356 河北大学建筑工程学院岩土工程。收寄地址:河北省石家庄市裕华区槐中路242号省建筑科学研究院 张东健 邮编:050000
9.基坑有哪些支护方法? 篇九
一般基坑的支护方法有:斜柱支撑法、锚拉支撑法、短柱横隔板支撑法、临时挡土墙支撑法等,施工时按适用条件进行选择,
① 简易支护:适用于部分地段放坡不够的宽度较大的基坑使用
② 斜柱支撑: 先沿基坑边缘打设柱桩,在柱桩内侧支设挡土板并用斜撑支顶,挡土板内侧填土夯实,
适用于深度不大的大型基坑或机械挖土时使用
10.技术论文:基坑支护施工 篇十
**二项目部-**
摘要:
本文主要对深基坑支护施工问题进行了分析。阐述了基坑工程是一门综合性、实践性很强的学科,但是在现今的实际施工中面临着基坑越来越深的趋势,尤其是在环保要求逐渐提高的今天,我们必须要以严谨的科学态度来对待深基坑支护问题。随着高层建筑的不断建设,深基坑的支护施工技术的重要性就越加凸显。基坑支护施工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、加固与保护措施的施工。文章分析了岩土工程中深基坑支护施工中目前存在的主要问题,并提出相应的处理对策,以期在今后的工程实践中不断总结和提高技术水平,为发展深基坑工程的理论和实践做出贡献。
关键词:
深基坑;
支护施工
1基坑工程施工特点
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。深基坑支护技术是保证大型及高层建筑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:
1.1基坑深度不断增加
为了节约土地和经济效益,为了符合城市规划及人防需要等,建筑不断向地下发展。现在大城市、沿海经济发达地区,基坑开挖深度在10m以上的已经很平常,深度在20m左右的也越来越多。
1.2建筑工程地质条件越来越差,基坑周围环境复杂
在某些沿海经济发达地区,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,并紧靠重要市政道路。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。
1.3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基坑支护在施工中存在的问题
2.1边坡施工达不到设计规范要求
当前许多基坑开挖往往出现超挖或是欠挖现象,另外,由于施工管理人员管理不到位,分段施工开挖高度不一,操作人员水平低下,结果造成开挖后边坡平整度达不到要求。
2.2土方开挖和边坡支护不配套
与土方开挖相比而基坑支护的技术含量较高,工序较复杂,因此,基坑支护的工作一般都是由专业施工队来完成。目前我国土方开挖和基坑支护施工往往由不同的施工队伍实施,因此在施工过程中要特别注意施工进度的协调,但在很多工程施工中,土方开挖抢进度,结果造成整个工程施工混乱,拖延了工程进度,甚至酿成工程质量安全事故。
2.3喷射混凝土厚度不够,强度达不到设计要求
当前的基坑混凝土支护施工常采用喷射方法,该操作方法虽简便,但是存在着诸多问题,如:混凝土质量达不到要求,配料不符合设计要求,混凝土养护不到位等,这些问题都会造成喷射混凝土的厚度不够或强度也达不到要求。
2.4冲孔桩成孔时孔壁坍塌
冲孔时遇到碎石填埋层或淤泥层或者泥浆达不到护壁要求,造成孔壁坍塌,严重影响工程进度。
2.5
旋喷桩施工过程未能达到设计要求
旋喷桩的水灰比偏大,喷浆压力过小,旋喷桩施工时对水灰比跟喷浆的压力未能按照设计要求,同时提升速度过快,造成成桩桩径和强度达不到设计要求,影响止水效果跟工程质量。
2.6
灌注混凝土时未清孔和水下混凝土灌注时未能按照规范施工
施工时未能按照设计要求清除沉渣和未采取规范要求对水下混凝土灌注,如未能连续灌注,钢筋笼上浮,导管碰撞钢筋笼等。
2.7成孔注浆不到位,土钉或锚杆受力达不到设计要求
钻杆成孔的孔深一般要求较深,施工操作时未给予足够重视,导致出渣不尽,成孔困难,孔洞坍塌以及无法注浆等问题,而注浆的压力不够和水灰比偏大又会造成锚杆的抗拔力不足等。
2.8边坡顶面未按要求处理
对于一些特殊的工程地质如杂填土等,工程的支护施工比较困难,在进行支护时,应做好排水设施,及时将开挖土层表面硬化,很多单位对该地质没有做好相关措施,以致基坑土体发生较大位移。
3.基坑支护实施策略
3.1建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系
现今我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验,初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律,为建立健全的基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。所以对于深基坑支护结构的施工工程设计中应该注重实际,以现场监测为主,改变以往的设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。
3.2根据现场地质和周边情况,设计时合理选择支护方式
深基坑支护工程是我们为满足地下结构的施工和基坑周边安全而进行的前提,当地下结构工程完成后其也完成了使命,而采取不同的支护方案产生的费用差别很大,所以深基坑支护设计时应根据工程所在地的地质条件跟周边条件,在满足安全的情况下考虑其经济性,合理选择支护方式,在工程的不同部位采取一种或多种结合的方式组合进行支护,既达到要求又可以节约大量建设资金。
3.3重视变形观测,并注意及时补救
岩土工程中深基坑支护结构变形观测的内容包括:基坑边坡的变形观测、及周围建筑物及地下管线变形观测等。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,在下一步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。如在实际测量中发现异常情况,就需要即时研究采取措施以防止其恶化。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。研究和应用已有的基坑工程行业的和地区性规范以及当地的工程经验。对于重大复杂的基坑工程目前国内采用专家论证的形式,对保证工程安全、降低造价是有效和现实的一种方法。
3.4全程控制基坑支护的施工质量
岩土深基坑支护施工重在过程控制,一旦施工过程控制环节出现问题,事后纠正和补救都会比较困难。因此我们必须进行严格的施工过程控制管理,确保施工质量。严格按设计方案组织施工。施工前,有关人员需要熟悉当地的地质资料、施工设计图纸及施工现场周围的环境,施工时应确保降水系统正常工作。施工单位在施工过程中不得随意改变锚杆位置、长度、规格、数量,钢筋网间距,加强筋范围,放坡系数等。设计方案变更时必须重新经专家评审。基坑支护施工单位要与挖土施工单位紧密配合,坚持分层分段开挖和分层分段支护的施工原则进行施工。土方开挖的顺序和具体开挖的方法必须与设计的工作情况相一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则,减少开挖过程中土体的扰动范围,缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间,对称开挖,均衡开挖,合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力,开挖的过程中应采取措施以防止碰撞支护结构、工程桩或扰动基底原状土。
4.总结
11.浅谈深基坑支护工程结构 篇十一
关健词:深基坑支护;结构设计;施工
建筑深基坑工程不仅在造价上约占整个工程总造价的1/4一1/8,而且其重要性也是显而易见的,因此选择合理的支护型式,对保证建筑工程的安全及实现经济指标都是极其重要的。深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定,而且要满足变形控制要求,以确保基坑周围的建筑物、道路、地下管线等的安全。随着建筑工程的高速发展,深基坑支护结构日臻完善,出现了许多新的支护结构型式和稳定边坡的方法。
一、深基坑工程支护结构型式
根据不同地质条件、基坑深度及经济合理性等因素考虑,目前我国主要采用有以下深基坑支护结构体系。
1.水泥土搅拌桩
水泥土搅拌桩一般认为是我国目前5米以内深基坑的首选支护型式。该技术既能挡土又能挡水,适用于多种地质条件。它有多种布置型式:实体式、空腹式、格构式、拱型或拱型加钻孔灌注桩,既可以粉喷也可以浆喷。
2.钻(冲、挖)孔桩、沉管灌注桩或钢筋混凝土预制桩
对于5~10米深软土基坑,常采用钻(冲、挖)孔桩、沉管灌注桩或钢筋混凝土预制桩等技术。如需防渗止水时,则辅之以水泥土搅拌桩、化学灌浆或高压注浆形成止水帷幕,有时也用H型钢桩或钢板桩。
1.土打墙
土钉墙一般10米以内的深基坑采用比较多。该技术既可以单独使用,也可以与其它支护型式联合使用。土钉是一种原位土加筋和强化技术,是在20世纪50年代的土层锚杆技术和60年代的加筋土挡墙技术的基础上发展起来的。1980年我国在山西柳弯煤矿的边坡稳定工程中首次应用了土钉墙技术,经过大量的工程实践和研究,取得了丰富经验。
主要缺点有:施工时会对地下管道等设施产生干扰;对于软土、无粘结松散砂土以及在地下水丰富的情况下采用,有一定难度;在软土中造价较高;作为永久性结构时,需专门考虑锈蚀等耐久性问题。
2.描杆技术
锚杆技术以其能为基坑开挖提供较广阔的空间优势,在我国应用广泛。通过对其施工工艺、材料选用,乃至拔除方法等的深入研究,先后采取了二次注浆、干成孔注浆等技术,促进了该技术在饱和软土中推广应用。近年施工有许多成功的实例。
3.地下连续墙
基坑深度大于10米时,较多地采用。国外及港台地区常倾向于采用地下连续墙技术,该技术在大深度基坑和复杂的工程环境下有优良表现,但造价较高,经济性不佳。
以地下连续墙为挡土墙兼作地下室外墙,采用逆作法施工可缩短基坑开挖和支护结构大面积暴露的时间,改善支护结构受力性能,使其刚度大为增强,节省支撑或锚杆的费用,使支护结构的变形及对相邻建筑物的影响大为减少,从而使总造价降低,一举多得,是一种先进的施工作业方法。
4.目前较新的支护结构
主要有“闭合(或非闭合)挡土拱圈”、“拱形水泥土槽壁结构”、“连拱式支护结构”、“桩一一拱围护体系”等。
“闭合挡土拱圈”用钢筋混凝土就地灌筑,适合于基坑周边场地允许挡墙在水平向起拱之处。拱圈可由几条二次曲线组成(曲线不连续),也可以是一个完整的椭圆或蛋形拱圈(曲线连续)。作用在拱圈上的土压力大部分在拱圈内自身平衡。
当基坑周边局部因场地限制而不能采用闭合拱圈时,可采用“非闭合拱圈”,而局部采用排桩或其他支护结构,组成混合型支护体系。
二、深墓坑工程支护结构设计
1.支护结构强度和变形分析与计算的基本方法
深基坑工程支护结构强度和变形的分析计算基本方法可总结为三类,即极限平衡法、土抗力法和有限元分析法。
1)极限平衡法
极限平衡法在基坑支护设计发展早期一直被广泛应用,且仍是目前我国相关设计人员最熟悉的基坑支护设计计算方法之一。由于它具有计算简便,可以手算,且在目前情况下即使应用弹性地基反力法计算支护结构内力,其嵌固深度还是要用极限平衡法确定;
2)土抗力法
土抗力法又称为基床系数法或地基反力法。
土抗力法在横向受荷桩的分析中被广泛应用。按地基反力的不同假设,主要有极限地基反力法、弹性地基反力法(包括线性弹性地基反力法和非线性弹性地基反力法)和复合地基反力法(P-Y曲线法)三种。它们不同程度地考虑了桩与土之间的共同作用。目前应用最多的是假定地基反力系数为深度的线性函数的线性弹性地基反力法。
基坑支护设计土抗力法是在横向受荷桩分析方法的基础上改进发展而来的。早期由于受计算技术的限制,对实际情况作了很大的简化,以便可以用解析方法求解。例如日本的“山肩邦南法”、“弹性法”和“弹塑性法”等,它们都假定围护墙后作用己知的主动土压力“山肩邦南法”和“弹塑性法”将开挖面以下墙前的土体分成塑性区和弹性区;“弹性法”则假定开挖面以下的土体均为弹性区。
3)有限元分析法
采用的土体本构模型有线性弹性模型、非线性弹性模型、弹塑性模型、粘弹塑性模型等有二维和三维有限元两种分析方法。
二维有限元分析法是把空间形式的基坑结构体系用竖直面和水平面来代替,分别采用弹性杆系有限元分析求解这两个平面,将分析结果加以综合,便得到关于基坑支护结构体系的整体认识和分析结果。
三维有限元分析法取一定范围为求解域,土体和围护墙一般采用六面体八节点等参元;空间接触单元可取由四根线段组成的固体单元;支撑(或锚杆)构件取为空间杆单元,对基坑空间结构体系进行整体分析求解。
2.深基坑稳定性验算
对深基坑进行全面稳定性的分析,是基坑工程设计的重要环节之一。目前,对深基坑稳定性主要作如下验算:
1)围护墙踢脚稳定性验算
主要验算最下道支撑(或锚杆)以下作用在围护墙上的主、被动水土压力绕最下道支撑支点的转动力矩是否平衡。一般采用极限平衡法计算。入土深度较大时,在反弯点至围护墙底端可考虑反弯点以下土的约束作用。
2)坑底和四周渗流穗定性验算
在饱和土中开挖基坑常用排桩式围护墙(加设止水帷幕)或地下连续墙等封闭式支护。由于地下水位很高,在围护墙周围流网的流线和等势线非常集中,可能会造成基坑侧壁和底部的渗流破坏,需进行渗流稳定性验算.渗流验算按平面渗流计算图式,坑底常按平面底板渗流计算,侧壁可按闸坝地基渗流计算。
3.深基坑开挖中的变形验算
基坑支护在过去往往是作为地下结构施筑的一种施工措施,设计常常由施工单位来做,通常按强度和稳定性进行验算,以不倒、不漏能满足地下结构施工要求为目的。下面仅就与基坑开挖有关的变形验算作简要介绍。
1)回弹和抗隆起验算
深基坑开挖工程几乎都会有不同程度的回弹,有的工程在施工中基坑失去稳定,在失稳前会发生较大的隆起。因此,研究由于基坑开挖而引起的回弹和隆起,及其与基坑最后失稳的内在联系已成为基坑工程重要的研究课题之一。通过实验提出了确定割线膨胀模量及割线压缩模量的方法,进而提出了计算回弹和隆起的三种方法,即实用计算法、经验公式法和有限单元法。它们较适合沿海软土地区不同的工程类型。
2)基坑周围变形预估
严格的计算应采用有限元等数值方法对基坑周围地基土的应力应变和强度进行分析,但这种分析十分困难。目前一般是根据围护墙的变形来预估基坑周围的地基变形。这是建立在对基坑周围地基变形观测资料统计归纳基础上的经验性方法。
三、深基坑工程支护结构施工
1.对地质勘察提出了更高的要求
深基坑工程的内容扩展到了必须考虑基坑变形影响所及的周边范围,而不仅足局限于支护基坑本身。为此,在设计、施上前做好对基坑以外周边地区的地质勘察尤其关键。对于深大基坑,应按预估基坑周围下卧层位移的需要而确定勘察深度。
2、对开挖施工工艺的组织与管理要求更为严格
研究发现,在基坑开挖施上(包括支撑设置过程)同支护结构及坑周土体位移之间,存在着一定的相关性。科學地安排土方开挖施上顺序和控制施上进度,将有助于控制挡端和坑周土体的位移。
3.对基坑工程的综合监测有待完善
12.建筑基坑支护的发展 篇十二
基坑工程是一个古老而具有时代特点的岩土工程课题, 放坡开挖和简易木桩围护可以追溯到远古时代。事实上, 人类土木工程的频繁活动促进了基坑工程的发展。20世纪90年代以来, 在我国改革开放和国民经济持续高速增长的形势下, 全国工程建设亦突飞猛进, 高层建筑如雨后春笋般迅速发展, 促进了建筑科学技术的进步和施工技术、施工机械和建筑材料的更新与发展[1]。为了保证建筑物的稳定性, 建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求。建筑高度越高, 其埋置深度也就越深, 对基坑工程的要求越来越高, 随之出现的问题也越来越多, 这给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来了很大的困难。在建筑基坑施工时, 为确保施工安全, 防止塌方事故发生, 必须对开挖的建筑基坑采取支护措施。建筑基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑类型、基坑开挖掘深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求, 基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素, 做到合理设计、精心施工、经济安全。
1 深基坑支护存在的问题
在建筑基坑施工时, 为确保施工安全, 防止塌方事故发生, 必须对开挖的建筑基坑采取支护措施。建筑基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑类型、基坑开挖掘深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求, 基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素, 做到合理设计。
1.1 支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当
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, 要精确地计算土压力目前还十分困难, 至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题, 尤其是在深基坑开挖后, 含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值, 很难准确计算出支护结构的实际受力。
在深基坑支护结构设计中, 如果对地基土体的物理力学参数取值不准, 将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明:内磨擦角值相差5°, 其产生的主动土压力不同;原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力, 则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同, 对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。
1.2 基坑土体的取样具有不完全性
在深基坑支护结构设计之前, 必须对地基土层进行取样分析, 以取得土体比较合理的物理力学指标, 为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域内, 按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价, 不可能钻孔过多。因此, 所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是, 地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此, 支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。
1.3 基坑开挖存在的空间效应考虑不周
深基坑开挖中大量的实测资料表明:基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳, 常常以长边的居中位置发生。这足以说时深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲, 这种平面应变假设是比较符合实际的, 而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以, 在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时, 支护结构要适当进行调整, 以适应开挖空间效应的要求。
1.4 支护结构设计计算与实际受力不符
目前, 深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论, 但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明, 有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数, 从理论上讲是绝对安全的, 但有时却发生破坏;有的支护结构安全系数虽然比较小, 甚至达不到规范的要求, 但在实际工程中却满足要求。
极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计, 而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态, 也是一个土体逐渐松弛的过程, 随着时间的增长, 土体强度逐渐下降, 并产生一定的变形。所以, 在设计中必须充分考虑到这一点。
2 深基坑支护设计中的注意事项
2.1 彻底转变传统的设计理念
近十几年来, 我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验, 收集了施工过程中的一些技术数据, 已初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律, 为建立深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。但是, 对于深基坑支护结构的设计, 国内外至今尚没有一种精确的计算方法, 多数是处于摸索和探讨阶段, 我国也没有统一的支护结构设计规范。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定, 支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大, 既不安全也不经济。由此可见, 深基坑支护结构的设计不应再采用传统的“结构荷载法”, 而应彻底改变传统的设计观念, 逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。这是设计人员需要加强科研攻关的方向。
2.2 大力开展支护结构的试验研究
正确的理论必须建立在大量试验研究的基础上。但是, 在深基坑支护结构方面, 我国至今尚未进行科学系统的试验研究。一些支护结构工程成功了, 也讲不出具体成功之处;一些支护结构工程失败了, 也说不清失败的真实原因。在支护工程施工的过程中积累的技术资料很丰富, 但缺少科学的测试数据, 无法进行科学分析, 不能上升到理论的高度, 这是一个很大的缺陷。
开展支护结构的试验研究 (包括实验室模拟试验和工程现场试验) , 虽然要耗费部分资金, 但由于深基坑支护工程投资巨大, 如经过科学试验再进行设计时, 肯定会节省可观的经费。因此, 工程现场试验是非常必要的。通过工程实践积累大量的测试数据, 可对同类工程的成功打好基础, 为理论研究和建立新的计算方法提供可靠的第一手资料。
2.3 探索新型支护结构的计算方法
高层建筑的飞速发展给深基坑支护结构带来一场技术革命。在钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构成功应用后, 双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构形式也相继问世。但是, 这些支护结构形式的计算模型如何建立、计算简图怎样选取、设计方法如何趋于科学, 仍是当前新型支护结构设计中急需解决的问题。
目前, 深基坑支护结构正在向着综合性方向发展, 即受力结构与水结构相结合、临时支护结构与永久支护结构相结合、基坑开挖方式与支护结构型式相结合。这几种结合必然使支护结构受力复杂。所以, 建立新型支护结构的计算方法, 已成为深基坑工程技术的当务之急。
结束语
建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程, 涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。它是集土力学、水力学、材料学和结构力学等于一体的综合性学科。支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。正因如此, 无论是结构设计还是施工组织都应当从整体功能出发, 将各组成部分协调好, 才能确保它的安全可靠、经济合理。
摘要:建筑工程中的深基坑支护技术近年有了很大的发展, 正是因为这样, 将建筑工程防止深基坑的塌落措施称为“支护”。深基坑支护的作用是为了挡土、截水、保证坑底稳定、承担必要的施工荷载、保证地下结构工程的顺利施工。
关键词:建筑基坑,基坑支护,安全性
参考文献
[1]JGJ120-99, 建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 1999.
[2]余志成, 施文华.深基坑支护设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社, 1998.
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