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1、工程實際情況概述
1.1基坑支護體系及重要性
基坑支護作為一個結構體系,應要滿足穩(wěn)定和變形的要求,基坑支護型式的合理選擇,是基坑支護設計的的首要工作,應根據(jù)地質(zhì)條件,周邊環(huán)境的要求及不同支護型式的特點、造價等綜合確定。一般當?shù)刭|(zhì)條件較好,周邊環(huán)境要求較寬松時,可以采用柔性支護,如土釘墻等;當周邊環(huán)境要求高時,應采用較剛性的支護型式,以控制水平位移,如排樁或地下連續(xù)墻等。同樣,對于支撐的型式,當周邊環(huán)境要求較高地質(zhì)條件較差時,采用錨桿容易造成周邊土體的擾動并影響周邊環(huán)境的安全,應采用內(nèi)支撐型式較好;當?shù)刭|(zhì)條件特別差,基坑深度較深,周邊環(huán)境要求較高時,可采用地下連續(xù)墻加逆作法這種最強的支護型式?;又ёo最重要的是要保證周邊環(huán)境的安全。
1.2工程地質(zhì)條件
該工程緊鄰主要馬路,施工場地非常狹小。該綜合樓為框架剪力墻結構。地下1層,地上21層,地下室層高4.5m,抗震設防烈度為七度,基礎采用樁基承臺式,建筑物基坑深度為5m,為自然地面至地下室底板素混凝土墊層。
擬建場地在勘探深度范圍內(nèi),地層由雜填土、硬殼層粘土、淤泥、淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粘土、礫砂混卵石等九個工程地質(zhì)層和十三個亞層組成,牽涉到本工程基坑支護與開挖的土層為:
①雜填土:雜色,由碎塊石、磚瓦礫混砂土、粘性土等組成,局部有生活垃圾分布,成分復雜,均一性差,土性呈濕、稍密,層頂高程為0.29~5.30m,層厚0.4~4.1m,全場分布。
②粘土:灰黃、灰色,可~軟塑,含鐵錳質(zhì)斑點及少量腐植物,底部逐漸向淤泥過渡,層頂高程1.90~4.20m,層厚0.30~2.10m,局部分布。
③-1淤泥:青灰色,流塑,含零星貝殼碎片、腐植物,不均勻夾粉細砂薄層,局部含量較高。層頂高程-0.46~3.07m,層厚11.60~15.10m,全場分布。
1.3基坑工程分析與評價
1.3.1有關基坑設計、施工巖土計算參數(shù)
基坑圍護深度內(nèi)地層為①雜填土;②粘土;③-1淤泥,現(xiàn)將基坑深度范圍內(nèi)該土層的基坑設計和施工所需的巖土參數(shù)建議如下:
1.3.2地下水
場地第四紀地層地下水屬潛水,其水位受降雨、地表水等因素影響有所變化,根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗下水位變動幅度小,勘察期間測得鉆孔的地下穩(wěn)定水位埋深為0.1~2.2m。
本場地雜填土、粘性土中的砂夾層、礫砂混卵石、風化基巖裂隙帶透水性強,一般粘性土層微弱透水性。據(jù)區(qū)域水質(zhì)資料分析,地下水無環(huán)境污染,對砼及建筑材料不具侵蝕性。
2、土方開挖工程施工技術
在土方開挖工程施工方案確定時,為了減少送樁深度,節(jié)約業(yè)主投資,建議采用二次開挖措施進行基坑開挖,即在原自然地面挖土約1.5m后,再進行打樁施工,打樁完成再進行第二次土方開挖,具體施工技術措施如下:
2.1根據(jù)市測繪大隊提供坐標點及設計圖紙,施工測量定位,并繪制基坑平面圖后,進行土方開挖。
2.2土方開挖采用機械化施工,由3部1.2-1.4m3反鏟挖掘機完成;機械達不到部位及承臺、地梁基底土方修整采用人工配合完成。
2.3為確?;舆吰掳踩?,基坑開挖采取先淺后深、先邊坡支護后基礎土方、循序漸進措施。
2.4土方運輸由10部自卸汽車完成,運輸過程汽車司機必須服從指揮,嚴格按照指定施工通道行駛,并按指定地點卸土。(本工程為場內(nèi)運輸)
2.5土方開挖時應嚴格控制開挖深度,測量人員負責跟蹤測量,及時匯報開挖深度情況,配合挖掘機挖土作業(yè),并做好記錄。
2.6土方開挖時,應避免碰撞水泥攪拌樁,樁周圍500mm左右采用人工配合挖土。開挖前應先作好樁位標志。
3、基坑支護工程施工技術
根據(jù)場地地面標高,基坑分兩次開挖至地下室底板下約3.5m。設定的施工方案為:基坑邊坡采用放坡+錨噴網(wǎng)擋土墻支護結構,地下室底下電梯井周邊采用水泥攪拌樁重力式擋土墻支護結構。
3.1放坡十錨噴網(wǎng)擋土墻支護施工技術
施工工藝流程:
挖土修坡初噴封閉錨桿孔定位成孔安放錨桿錨孔灌漿安裝鋼筋網(wǎng)及焊接加強筋終噴。
3.1.1施工要求:
(1)桿體采用Φ22鋼筋及φ48鋼管,錨頭焊Φ14拉筋,面筋Φ6@200雙向;
(2)32.5R普硅水泥,水灰比0.5,固結強度20Mpa;
(3)錨桿孔徑Φ110mm,錨桿長5m(鋼管長7m),縱橫間距1.5m,傾角5~15度;
(4)土體噴射C20細石混凝土,l00mm厚。
3.1.2施工技術
(1)挖土修坡時錨噴工人要和挖土司機協(xié)同作業(yè),挖土高度視土質(zhì)而定。本次挖土施工分二次挖土,采用人工修坡,盡量將坑壁修整平順,以便噴射混凝土作業(yè),挖土至設計標高時,沿基坑四周設置排水溝,以便盡快排除積水;
(2)坡頂處理:在坡頂上500mm范圍內(nèi),每隔1.5m打長2mΦ22鋼筋的摩擦錨桿,掛Φ6@200雙向鋼筋網(wǎng),并噴射混凝土,設置排水溝;
(3)成孔作業(yè)盡量采用干作業(yè),增加錨固體與土體的摩擦力,增加臨時穩(wěn)定性,并采用人工洛陽鏟成孔;
(4)為保證桿體Φ22鋼筋安放在錨孔中心,防止拉桿產(chǎn)生過大撓度和插入土體時不攪動土壁,增加拉桿與錨固體的握裹力,在每根錨體底部每隔2m設一對中器,對中器由三根Φ6鋼筋組成;
(5)灌漿漿液采用32.5R普硅水泥制成純水泥漿,灌漿時要求注漿管管口距孔底200mm,待孔口返出水泥漿后,方可拔出注漿管,并隨即補漿至孔口;
(6)當錨桿孔水泥漿有一定強度后,可安裝鋼筋網(wǎng)及焊接加強筋,加強筋節(jié)點壓錨頭;
(7)噴射混凝土作業(yè)時,混凝上由水泥、5-10mm細石、中砂組成,配合比1:2:1.5,終噴混凝土厚度l00mm。
3.2重力式擋土墻支護
施工工藝流程:
定位預拌下沉提升噴漿攪拌重復攪打下沉重復攪拌上升完畢。
3.2.1施工要求
(1)加固料采用32.5R普硅水泥,滲入比15%,水灰比0.5;
(2)樁徑φ500mm,樁距400mm,樁間搭接l00mm,樁深6.5m,樁身傾斜小于1%,相鄰樁不留施工縫;
(3)施工前對施工機械進行全面檢查,排除各種故障。
3.2.2施工技術
(1)就位:當深層攪拌機到達指定位置后,對中就位,并使樁機保持水平,鉆桿垂直;
(2)預攪下沉:當深層攪拌執(zhí)冷水循環(huán)正常后,開始下沉作業(yè),如下沉速度太慢、可以用輸漿系統(tǒng)補給清水以利鉆進;
(3)制備水泥漿:當深層攪拌機下沉到一定深度后,開始按設計配合比制備水泥漿,待壓漿前將水泥漿倒入集料斗。水泥漿在運輸過程中不得出現(xiàn)離析現(xiàn)象;
(4)提升噴漿攪拌:當深層攪拌機下沉到設計深度后,開始啟動灰漿泵將水泥漿液壓入地基中,并邊噴漿邊旋轉,同時嚴格控制攪拌機提升度。壓漿工藝施工要連續(xù),不允許出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象;
(5)重復上下攪拌:為了使軟土和水泥漿攪拌均勻,應再次將已提升到地面的攪拌機再次攪拌下沉,此時不再噴漿,下沉至設計深度后提升攪拌機至地面;
(6)清洗:往集料斗注人清水,啟動灰漿泵,清洗輸漿管路中殘余的水泥漿,直至基本干凈,并將枯附在攪拌頭上的泥漿清洗干凈。
3.3降低地下水位施工技術
3.3.1在基坑邊坡頂600mm外,沿基坑布設磚砌排水明溝,溝凈寬300mm,深300~600mm,溝底C10混凝土墊層,溝壁用M5水泥砂漿Mu7.5紅磚砌240mm厚。每隔30m設一個600×600mm流沙井,要求井底比溝底深400mm,做法同排水明溝。
3.3.2在基坑邊坡底600mm外,沿基坑內(nèi)圍于地下室底板墊層下布設磚砌降水明溝,溝凈寬300mm,深400~600mm,在溝底寬度1m范圍內(nèi)鋪設200mm厚20~40mm碎石墊層,溝壁用M5水泥砂漿Mu7.5紅磚砌筑240mm厚。每隔欲30m設一個1200×1200mm降水兼排水井,井深不小于1500mm,做法同降水明溝。排水井通過潛水泵抽水排至基坑邊坡排水明溝。
3.3.3為了更有效降低地下水位,于地下室內(nèi)增設降水井,位置原則上在地下室底板集水井位置處布設。降水井做法:在設計集水井下方,再挖深1.2m以上,然后放人一個800×800mm帶網(wǎng)鋼筋籠,周邊用20~40mm碎石填塞,然后再放人一個Φ500mm的帶網(wǎng)鋼筋籠,在內(nèi)外鋼筋籠的空隙處,用20~40mm碎石填至設計墊層下標高,上面用油氈紙覆蓋二層。鋼筋外籠采用12Φ16做豎筋,φ6@200鋼筋做箍筋,內(nèi)籠采用6Φ16做豎筋,Φ6@200鋼筋做箍筋,鋼筋籠的底及外壁用二道2mm網(wǎng)眼的鋼絲網(wǎng)包裹,內(nèi)籠要求露出墊層不少于50mm。每個降水井均由一臺潛水泵配備自動水位控制裝置抽水外排。降水井最終封閉采用法蘭盤。
4、基坑監(jiān)測及成果分析
為確保整個工程的安全,為結構施工創(chuàng)造條件,從土方開挖開始的施工過程中要嚴格監(jiān)測基坑周邊的變形,及時反饋及分析,及時采取相應的搶救措施,使基坑不發(fā)生意外破壞和變形,確保工程順利施工。
4.1監(jiān)測內(nèi)容
(1)護坡樁水平位移;(2)護坡樁傾斜程度;(3)錨桿變形;(4)沉降觀測。
4.2觀測點設置
(1)測距點在距基坑36米相對穩(wěn)定地方沿基坑邊線延長方向設置;
(2)護坡樁水平位移觀測點在土釘墻上布設,測點間距8~10米,點位用水泥釘固定;
(3)護坡樁傾斜觀測在已開挖后的土釘墻及樁上下各設一點,間距10~15米,用水泥釘固定;
(4)錨桿變形觀測點設置在錨桿錨頭上,用紅漆作標記;
(5)沉降觀測標在基坑內(nèi)側沿基坑高度5~6米分層設置,水平間距20~30米,用水準儀進行觀測。
4.3成果分析
分析方法及處理原則:
(1)分階段每7天進行變形觀測,并隨施工進度、季節(jié)變化及天氣惡劣等有可能引起變形異常時根據(jù)實際情況縮短觀測周期。每次觀測后將數(shù)據(jù)記錄匯總,并前后對比。
(2)對觀測結果數(shù)據(jù)表進行討論,分析變形是否過大及是否趨于穩(wěn)定,并和監(jiān)理共同確定是否需采取補救措施。
觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表見附件,經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)沉降及水平位移均未出現(xiàn)異常,護坡樁最大位移監(jiān)控值未超過50mm;地面最大沉降量未超過30mm,滿足設計要求。
【關鍵詞】 基坑支護 施工工序 控制措施
隨著近幾年的經(jīng)濟發(fā)展,帶動了建筑市場的繁榮發(fā)展,特別是高層建筑的快速發(fā)展,使得在當前建筑工程技術與施工中對地基的要求指標也越來越高。這給諸多巖土工程企業(yè)帶來了無形的壓力,工程企業(yè)必須具備強大實力才能夠在激烈的市場斗爭中占據(jù)主要地位,而工程施工質(zhì)量是衡量工程企業(yè)實力的重要標準?;趲r土工程質(zhì)量的重要性,本文對深基坑支護施工中存在的一些問題進行了分析,并提出相應的改善建議與意見。
1 巖土工程深基坑支護施工中的現(xiàn)存問題分析
深基坑施工屬于一種臨時性工程,對技術要求非常嚴格,其中存在諸多安全隱患,若不對其采取一定的安全手段,極易在深坑坑支護施工中出現(xiàn)一些安全事故,影響深基坑支護整體施工質(zhì)量 [1]。近年來我國工程建設企業(yè)在深基坑支護施工設計理論方面取得了較大進步,但在實際施工操作中還存在諸多不足之處,需要進一步改進與完善。其問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.1 施工組織設計、施工技術和安全專項方案流于形式
基坑支護的設計與施工有它自己特定的環(huán)境和條件(地質(zhì)、水文、氣候條件等),只有適合這種特定環(huán)境和條件下使用的支護結構類型、支撐體系、防滲措施和環(huán)境保護方法才是最合理和可行的,保證基坑支護結構安全工作,除必須有合理的設計外,還需施工的密切配合,嚴格按設計要求精心施工。基坑支護施工的全過程,實際上是一個對支護結構施加荷載的全過程,任何超挖都使得支護結構超載工作,必然導致嚴重后果,因此,施工前應嚴密組織,編制施工組織設計、施工技術和安全專項方案。但部分施工企業(yè)在編寫基坑支護施工組織設計、施工技術和安全專項方案時,生搬硬套,流于形式,無法將設計理念、設計要求與施工工序、技術要點融會貫通,保證方案切實可行。
1.2 施工隊伍的素質(zhì)、技術參差不齊
在整個深基坑支護施工過程中施工人員也發(fā)揮著關鍵性作用,如若施工人員操作不當、違規(guī)施工,不僅會直接影響深基坑支護施工的順利進行,而且會對施工安全埋下隱患。部分施工人員在施工過程中表現(xiàn)較為隨意,常存在一些偷工減料、不按照設計圖紙、質(zhì)量規(guī)范要求施工、借助支護構件搭設臨時設施增加額外荷載等問題。
1.3忽視施工工序操作,安全教育缺失
在深基坑支護設計中施工工序操作得到了充分重視,但很多時候,施工方為了搶工期、趕進度,在實際施工中并沒有真正去落實,致施工質(zhì)量、安全于不顧。例如,在深基坑支護設計中為了保證安全和施工質(zhì)量,往往會對深基坑挖土工序進行嚴格要求,以此來降低支護變形狀況。但諸多土方施工企業(yè)為了縮短施工工期,提高企業(yè)經(jīng)濟效益,超挖及欠挖成為巖土工程深基坑支護施工中的常見問題,嚴重忽略了施工安全和質(zhì)量。一個施工環(huán)節(jié)存在問題就極有可能影響整個深基坑支護施工質(zhì)量 [2]。
1.4 施工管理松懈、水平亟待提高
在巖土工程深基坑支護施工過程中,常出現(xiàn)一些可以避免的施工問題影響整個工程的工期,比如錨索注漿量不足,導致錨索最終張拉強度無法達到設計要求,致使支護體系作用有限,暫不考慮補救措施帶來的經(jīng)濟問題、工期問題,就施工安全、支護效果均需重新評估。還有一些施工企業(yè)在進行土方開挖與邊坡支護這兩項施工時缺乏一定的綜合統(tǒng)籌與配合協(xié)調(diào),不能及時進行溝通交流,相互影響相互制約,嚴重影響施工進展。造成這些問題的主要原因是在施工管理方面沒有實現(xiàn)動態(tài)化的質(zhì)量管理和信息化的施工管理,這是當前巖土工程深基坑支護施工中亟待解決的問題。
2 巖土工程深基坑支護施工的具體控制措施
上文已經(jīng)詳細分析了目前諸多施工企業(yè)在巖土工程深基坑支護施工中存在的常見問題,這些問題嚴重影響了深基坑支護整體的施工質(zhì)量。要合理把控深基坑支護施工質(zhì)量,就要積極面對深基坑支護施工中存在的問題,并針對性的采取控制措施,以下是筆者結合自身經(jīng)驗所總結的巖土工程深基坑支護施工控制措施:
(1)創(chuàng)新深基坑支護施工設計理念。近年來隨著我國深基坑施工技術水平的不斷完善,為我國工程企業(yè)樹立創(chuàng)新深基坑支護施工設計理念奠定了基礎。然而土的力學性質(zhì)極其復雜,各地地質(zhì)條件有很大差別,給基坑支護設計施工增加了很大難度。到目前為止,我們掌握了一些處理方法,改進了施工工藝,取得了一定的成果。但應當承認,目前對基坑支護的一些機理的認識還不過深入,其仍是處于發(fā)展中的試驗和經(jīng)驗科學。理論計算得出的結論與實際深基坑支護施工中的實際受力狀況懸殊較大,具有一定的不安全性,并且從施工利益上來說也不具備經(jīng)濟性。在這一形勢下對深基坑支護施工設計理念及方式進行全方位創(chuàng)新刻不容緩。在深基坑支護施工設計中應與時俱進,合理借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀的設計理念及設計手段,從而不斷完善深基坑支護施工方案,提高深基坑支護施工設計水平。
(2)基坑支護施工單位需建立一套行之有效的管理體制,將施工作業(yè)人員納入企業(yè)員工范疇,培養(yǎng)專業(yè)施工隊伍,提高人員自身素養(yǎng)及技術水平,既保障了施工作業(yè)人員的個人利益,又提高了企業(yè)施工技術、管理水平,還為企業(yè)在建筑市場樹立了良好形象。讓懂專業(yè)技術、懂安全教育、懂施工管理的專業(yè)技術人員來掌控整個施工過程,控制質(zhì)量要求、降低事故風險,對企業(yè)來說是百利而無一害。
(3)實時觀測支護變形,加強安全教育,做好應急救援準備。深基坑支護結構變形會直接影響深基坑支護施工整體質(zhì)量,因此要對深基坑支護結構變形進行全方位觀測,觀測內(nèi)容包括深基坑邊坡變形觀測、地下管線觀測及周圍建筑物觀測,施工人員嚴格按照施工設計要求及相關規(guī)范進行科學觀測,必須確保觀測數(shù)據(jù)的準確性、可靠性與時效性,通過這些觀測數(shù)據(jù)對其進行精確分析,從而及時掌握深基坑土方開挖與支護設計在施工中的應用狀況,分析施工實際情況與施工設計中存在的偏差,在觀測過程中若發(fā)現(xiàn)有異常情況應及時采取相應的控制措施,以防止其影響力進一步蔓延[3]。這樣可以全面了解深基坑土體變形及土方開挖影響的沉降狀況等。
對于施工設計中的偏差應在施工中及時加以校正,以免影響施工質(zhì)量,對于已經(jīng)應用到施工中的部分應立刻采取合理恰當?shù)目刂蒲a救措施。
(4)實施深基坑支護施工全過程控制。要想充分發(fā)揮深基坑支護施工控制的作用力,就應該在深基坑支護施工中實行全過程控制。對深基坑施工各個環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控,這樣一來若支護施工中發(fā)現(xiàn)有不合理因素,就可以及時采取相應的解決措施。在深基坑支護施工前需要熟悉該工程地質(zhì)材料、施工設計及施工周邊建筑物等因素的相關工作人員嚴格按照施工設計規(guī)范進行一系列施工操作。
總結已有科研成果、總結施工經(jīng)驗、推廣先進技術、采取合理科學的改善措施、實現(xiàn)深基坑支護的高質(zhì)量施工仍是擺在我們面前的一項艱巨任務。
參考文獻:
[1] 汪正榮,趙志縉,趙帆.建筑施工手冊(第四版)[M]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003.
關鍵字:基坑支護;地下連續(xù)墻;錨桿;監(jiān)測
中圖分類號:TV551.4+1 文獻標識碼:A
1、研究背景與意義
為保證深基坑工程的順利開挖以及基坑周邊建筑物和環(huán)境的安全,需對深基坑采取支擋保護措施。最開始用木樁作為基坑圍護結構,后來出現(xiàn)了鋼筋混凝土樁、地下連續(xù)墻、鋼板樁以及水泥土擋墻、土釘墻等圍護結構。
1.1地下連續(xù)墻
C.Veder于1950年開發(fā)了地下連續(xù)墻的施工技術。起初地下連續(xù)墻多被用于作為大壩的防滲墻,二十世紀五六十年代傳入法、日、英、美、前蘇聯(lián)等國家,九十年代中期以后,越來越多的工程中將支護結構和主體結構相結合設計。世界各國都是首先從水利水電基礎工程中開始應用,然后推廣到建筑、市政、交通、礦山、鐵道、環(huán)保等部門。日本自從引進地下連續(xù)墻的施工技術以后,開發(fā)了許多連續(xù)墻施工機具,研發(fā)了適用于不同施工場地的工法和手段,并將地下連續(xù)墻用于橋梁基礎以及不斷研發(fā)的新基礎形式中。
在我國,地下連續(xù)墻最初僅用來作為基坑圍護的擋土、防滲墻,后來逐漸應用于高層建筑的地下連續(xù)墻工程,并成功研發(fā)了許多施工機具,深基坑工程的不斷涌現(xiàn)促進了地下連續(xù)墻工藝進一步提高。迄今為止,地下連續(xù)墻作為基坑圍護結構的設計施工技術發(fā)展已十分成熟。
1.2錨桿
1958年德國首次將錨桿應用于深基坑工程中擋土墻的支護,此后世界各國對錨桿技術進行了大量的實踐研究,探討了相關理論和實踐問題,產(chǎn)生了一系列專用施工機具制定了相關設計和施工規(guī)程。
我國最早將錨桿技術應用于地鐵、公路、以及礦區(qū)的邊坡工程,80年代初開始用于高層建筑深基坑支護。經(jīng)過多年的實踐研究,在施工技術、施工機具、提高錨桿承載力、錨桿與支護結構共同工作等方面都取得了卓越的成就,并制定了土層錨桿設計與施工規(guī)范。
地下連續(xù)墻與土層錨桿技術的成熟發(fā)展以及深基坑工程的不斷涌現(xiàn),使地下連續(xù)墻結合錨桿基坑支護結構成為土體開挖施工中控制側向位移的有效手段。在深基坑工程施工過程中,只有對基坑支護結構、基坑周圍土體和鄰近建(構)筑物進行監(jiān)測,才能確保工程的順利進行。
2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
深基坑施工過程中進行監(jiān)測具有重要作用。邵現(xiàn)成 [1]總結了有關基坑圍護結構監(jiān)測的方案、設備、內(nèi)容、方法等。胡友健 [2]介紹了深基坑工程監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與預測報警系統(tǒng)。董明鋼、楊峰 [3]提出信息化施工的應用性問題。王光勇等 [4]模擬了地下連續(xù)墻加錨桿支護結構中錨桿設計參數(shù)對支護結構水平位移的影響。許文杰等人 [5]提出預錨地下連續(xù)墻的概念。閆文斌,王志豪 [6]結合工程實踐,提出了一些深基坑監(jiān)測方面的意見和建議。
2.1地下連續(xù)墻監(jiān)測現(xiàn)狀
Mana和Clough [7]分析了一些基坑的監(jiān)測數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)圍護墻體的變形與抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)的密切關系。高彥斌,吳曉峰等 [8]通過有限元軟件以及現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),研究了地下連續(xù)墻施工對臨近建筑物沉降的影響。吳小將等 [9]根據(jù)監(jiān)測得到的地下連續(xù)墻的測斜曲線,建立了一種估算地墻彎矩的簡便方法。孫文懷等 [10]結合工程實測資料,分析了圓形基坑地下連續(xù)墻的內(nèi)力、側向位移、垂直沉降、墻頂水平位移、孔隙水壓力、土壓力等變化規(guī)律。程曄,張?zhí)频热?[11]結合某大直徑圓形嵌巖地下連續(xù)墻工程,采用現(xiàn)場監(jiān)測和三維彈塑性有限元方法,分析了大直徑圓形嵌巖地下連續(xù)墻和相似情況下非嵌巖地下連續(xù)墻的變形特征。蘭守奇、張慶賀 [12]通過地下連續(xù)墻現(xiàn)場監(jiān)測,分析了地下連續(xù)墻側移和最大相對側移與基坑開挖深度的關系,隨開挖時間的變化規(guī)律。
2.2錨桿監(jiān)測現(xiàn)狀
地理信息系統(tǒng)及全球定位系統(tǒng)使錨桿監(jiān)測正在朝著自動化、全天候、實時動態(tài)的方向發(fā)展。
柴敬等 [13]提出采用光纖Bragg光柵傳感技術進行錨桿支護質(zhì)量監(jiān)測,該監(jiān)測技術精度高、簡單、可在線實時監(jiān)測。程秀芝,張申 [14]根據(jù)彈性波法的檢測原理和特點,提出利用彈性波技術進行錨桿支護監(jiān)測,該技術具有監(jiān)測周期短,費用低,可實現(xiàn)三維空間連續(xù)、動態(tài)監(jiān)測等特點。隋海波等 [15]應用 BOTDR 的分布式光纖傳感技術進行錨桿監(jiān)測,簡單、易于布置、測量范圍大、直觀。劉愛卿 [16]開發(fā)了CM—200I型測力錨桿和施加扭矩的扭矩套,能夠監(jiān)測高預緊力全長錨固錨桿受力狀況。
結論
地下連續(xù)墻加錨桿基坑支護結構形式在深大基坑工程的施工中體現(xiàn)了優(yōu)越性,尤其是在建筑物密集地區(qū),具有廣闊的應用前景?,F(xiàn)行設計分析理論尚不成熟,積累基坑開挖與支護檢測結果,對于完善設計分析理論具有十分重要的意義。只有對基坑變形進行現(xiàn)場監(jiān)測,掌握了基坑支護結構的變形規(guī)律,更好的控制變形,才能保證基坑工程安全。
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【關鍵詞】:深基坑;土釘墻;邊坡穩(wěn)定;實例分析
中圖分類號:TV551.4 文獻標識碼: A 文章編號:
1引言
近年來,土釘墻在復雜深基坑支護中的應用越來越廣泛[1-5],但20m深基坑采用土釘墻支護的施用土釘墻支護需精心設計和精心施工,需要針對邊坡土層的特點,增加輔助支護措施,采用復合土釘墻支護。比如,為防止邊坡變形過大,往往在邊坡上增加預應力錨桿,減少其變形量。針對土釘墻邊工實例并不多見,對于深度超過15m的深基坑,采坡失穩(wěn),國內(nèi)同行也總結了許多經(jīng)驗,并提出了理論解釋和優(yōu)化設計的方法[6-8]。
本文通過深基坑土釘墻支護局部失穩(wěn)的實例分析,向讀者剖析了復合土釘墻支護設計和施工中應注意的問題,為設計施工提供寶貴的經(jīng)驗。
2實例分析一
2.1工程概況工程位于聊城市城區(qū)核心地帶,基坑東西長185m,南北寬151m,基底大部分深度為20m。場區(qū)為河沖洪積扇地層,由粘性土、粉土與砂土、碎石土交互沉積而成。影響本場地的地下水主要有兩層:臺地潛水埋深3.80~7.0m;層間潛水埋深15.80~16.90m。
2.2支護方案失穩(wěn)部位位于基坑北側,采用復合土釘墻支護形式。為控制邊坡的位移量,在坡面中部設置兩道預應力錨桿。由于基坑底位于粉土、粘土層,為了限制坡腳的側向位移,在坡腳布置一排深度為5.m的保護樁以抵抗坡腳變形。邊坡支護設計主要為放坡系數(shù)1:(0.2~0.35),斜插13根1Φ22鋼筋,槽底設保護樁。
2.3邊坡失穩(wěn)情況根據(jù)監(jiān)測資料,失穩(wěn)部位邊坡一直處于穩(wěn)定狀態(tài) 。20010年8月12日早15時,現(xiàn)場人員開始發(fā)現(xiàn)邊坡裂縫突然增加,由原來寬度5mm左右增加到30~40m,約1h后,邊坡突然出現(xiàn)垮塌。從發(fā)現(xiàn)邊坡出現(xiàn)裂縫增加,到完全垮塌歷時不到2h,發(fā)生得非常突然。
2.4原因分析(1)坡腳部位的層粉土和粘性土在開挖后,坡腳被浸泡變軟。坡腳變軟后,土壓力集中在上部砂卵石層中,而砂卵石層的變形特點表現(xiàn)為脆性破壞。作者認為這是此次邊坡塌方歷時較短的原因之一。(2)原坡腳設計一排保護樁。由于施工順序安排上的問題,保護樁尚未施工,土方就先挖到基底,從而造成坡底粘性土層變形較大。(3)上部土體含水量較大,垮塌體的上部和后部有3處滲漏水的位置,包括2處生活用水,1處地下人防,長期滲水造成該部位土體較濕。(4)土釘墻支護體系中,上部土釘長度和下部土釘長度都偏短,預應力錨桿的道數(shù)少。
2.5處理方法塌方后,對邊坡沿破裂面進行削坡,并重新加密布置土釘支護,補打了坡腳的保護樁。
3實例分析二
3.1工程概況工程位于市區(qū)公園東側,為一地下車庫基坑工程,基坑深13.75m。2011年6月16日開挖到坑底,經(jīng)監(jiān)測邊坡一直處于穩(wěn)定狀態(tài),8月21日早晨,西側邊坡突然出現(xiàn)開裂,裂隙寬度達100mm,至下午18時突然塌落。經(jīng)測量,滑動體后緣距邊坡上口13.5m,在清理滑動體過程中,滑動面基本成45度。
3.2滑坡原因(1)平行邊坡上口有多處廢舊污水管線,因基坑排水和連續(xù)幾天降水造成管線內(nèi)充水,并開始浸泡坡體,使土體變軟。(2)坡腳下開挖兩個集水坑,坑深2.0m,長度16m,該處土層為粉細砂且含水量大,開挖過程中出現(xiàn)流砂,坡腳土體被嚴重擾動。這是邊坡失穩(wěn)的主要原因之一。
3.3處理方法沿滑動面順勢放坡,坡度約45度。面層用短土釘噴護。
4總結
(1)從以上兩例看出,邊坡塌方都與坡腳土體被嚴重擾動有關。
(2)深基坑邊坡坡腳部位土壓力較大,支護方案設計時須注意坡腳土層的強度是否滿足上覆荷載的要求,基坑較深,坡腳土層較軟時,應設置加強處理措施,施工時須保證坡腳土體不被擾動。
(3)深基坑土釘支護須結合預應力錨桿,控制邊坡的位移量,增強邊坡的整體穩(wěn)定性。
(4)深基坑采用土釘墻支護須對管線滲漏高度重視,一定要將滲漏源徹底排除。邊坡土體含水量大時要重新調(diào)整支護設計方案。
通過分析總結,作者認為,深基坑土釘墻設計應注意增加上部土釘長度,注重預應力錨桿的使用,注意坡腳的穩(wěn)定性,嚴密注意邊坡土體的含水量 。
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關鍵詞: 深基坑; 支護施工; 問題
0 引言
隨著時代的發(fā)展和人民的生活水平的提高,建筑物的重要性和安全等級越來越高,且深基坑的開挖深度也越來越大,合理的基坑支護技術是保障建筑物安全施工的關鍵,為了確保建筑物的穩(wěn)定性,建筑基礎必須要滿足地下埋深嵌固的規(guī)范要求。建筑結構主體越高,其埋置深度也就越深,對基坑工程施工要求也就越高,隨之存在問題也越來越多,這給建筑施工帶來了很大的困難。
1 深基坑支護施工中存在的問題
現(xiàn)今深基坑支護結構的設計理論雖然有了很大發(fā)展,但是在實際施工中仍然存在許多不足的地方,主要表現(xiàn)為如下幾個方面。
1.1 邊坡修理不達標
在深基坑施工中經(jīng)常存在挖多或挖少的現(xiàn)象,這都是由于施工管理人員管理的不到位以及機械操作手的操作水平等多種因素的影響,使得機械開挖后的邊坡表面的平整度和順直度不規(guī)則,而人工修理時又由于條件的限制不可能作深度挖掘,故經(jīng)常性的會出現(xiàn)擋土支付后出現(xiàn)超挖和欠挖現(xiàn)象。這是深基坑支護工程施工中較為常見的不足之處。
1.2 施工過程與施工設計的差別大
在深基坑中需要支護施工時,會用到深層攪拌樁,但其水泥摻量會不夠,這就影響水泥土的支護強度,進而使得水泥土發(fā)生裂縫,另外,在實際施工中,偷工減料的現(xiàn)象也時常發(fā)生,深基坑挖土設計中常常對挖土程序有所要求來減少支護變形,并進行圖紙交底,而實際施工中往往不管這些框框,搶進度,圖局部效益,這往往就會造成偷工減料現(xiàn)象的發(fā)生。深基坑開挖是一個空間問題。傳統(tǒng)的深基坑支護結構的設計是按平面應變問題處理的。在未能進行空間問題處理之前而需按平面應變假設設計時,支護結構的構造要適當調(diào)整,以適應開挖空間效應的要求。這點在設計與實際施工相差較大,也需要引起高度的重視。
1.3 土層開挖和邊坡支護不配套
當土方開挖技術含量較低時,組織管理也相對容易。而擋土支護的技術含量較高,施工組織和管理都比土方開挖復雜。所以在實際的施工過程中,大型的工程一般都是由專業(yè)的施工隊伍來完成的,而且絕大部分都是兩個平行的合同。這樣,在施工過程中協(xié)調(diào)管理的難度大,土方施工單位搶進度,拖延工期,開挖順序較亂,特別是雨天期間施工,甚至不顧擋土支護施工所需要工作面,留給支護施工的操作面幾乎是無法操作,時間上也無法去完成支護工作,對屬于巖土工程的地下施工項目,資質(zhì)限制不嚴格,基坑支護工程轉手承包較為普遍,一些施工單位不具備技術條件,為了追求利潤而隨意修改工程設計,降低安全度?,F(xiàn)場管理混亂,以致出現(xiàn)險情,未做到信息化施工和動態(tài)化管理。這也是深基坑支護施工中常見的問題之一。
2 深基坑支護實施策略
2.1 轉變傳統(tǒng)深基坑支護工程設計理念
現(xiàn)如今我國在深基坑支護技術上已經(jīng)積累很多實踐經(jīng)驗,初步摸索出巖土變化支護結構實際受力的規(guī)律,為建立健全深基坑支護結構設計的新理論和新方法打下了良好的基礎。但對于巖土深基坑支護結構的實際設計和施工方法仍處于摸索和探討階段,而且,目前我國還沒有統(tǒng)一的支護結構設計的相關規(guī)范和標準。土壓力分布還按庫倫或朗肯理論確定,支護樁仍用“等值梁法”進行計算。這些陳舊的計算理論所計算出的結果與深基坑支護結構的實際受力懸殊較大,既不安全也不經(jīng)濟。因此,深基坑支護結構的施工工程設計不應該再采用以往傳統(tǒng)的“結構荷載法”,而應徹底改變傳統(tǒng)的設計觀念,逐步建立以施工監(jiān)測為主導的信息反饋動態(tài)設計體系。
[關鍵詞]巖土工程 施工 深基坑支護
[中圖分類號] TV551.4 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-12-236-1
0前言
巖土工程施工中深基坑的支護結構不僅涉及施工工藝、工程結構、建筑材料等方面,而且支護結構還是由具有獨立功能組成的整體,因此只有充分考慮到結構設計和施工過程的整體性,才能保證支護結構的安全性和經(jīng)濟性。
1巖土工程施工中深基坑支護存在的的問題
1.1施工設計與施工過程中的差異過大
在深基坑支護施工過程中,由于深層攪拌樁的水泥摻量不足影響水泥支護強度,導致水泥混凝土發(fā)生裂縫,并且在實際施工過程中還經(jīng)常會出現(xiàn)偷工減料的現(xiàn)象,嚴重影響施工質(zhì)量。 在深基坑挖土設計過程中要求挖土程序來減少深基坑支護變形,但是在實際施工過程中卻很少按照正規(guī)程序施工,在施工過程中搶進度、尋求方便等現(xiàn)象十分普遍。傳統(tǒng)的深基坑支護結構的設計是根據(jù)平面應變問題處理的,傳統(tǒng)的深基坑支護結構設計就是在不能夠進行空間問題處理之前要根據(jù)平面假設設計來適當調(diào)整支護結構構造,來適應開挖空間效應。這個傳統(tǒng)的設計觀念與實際施工操作相差太大,這是深基坑支護施工中常見的問題之一。
1.2深基坑土體取樣沒有代表性
在設計深基坑支護結構之前,需要對深基坑土層進行取樣、分析。通過對取樣分析獲得合理的力學指標,從而為設計提供可靠的依據(jù)。根據(jù)要求取樣范圍一般在深基坑開挖區(qū)域2倍內(nèi),并嚴格按照相關規(guī)定鉆探取樣。為了降低工程造價、減少工作量,規(guī)定了鉆孔數(shù)量不能太多,所以所取到的土體樣本就會出現(xiàn)不完全性,又因為地質(zhì)構造的復雜多樣所取得土樣數(shù)據(jù)就會不具有表現(xiàn)性,不能全面的反映土層真實情況,這樣就有可能影響深基坑支護結構設計與實際地質(zhì)狀況的差異。
1.3邊坡修理不規(guī)范
由于施工管理不到位以及機械操作工操作水平相對較低等因素,導致在實際深基坑施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)欠挖和超挖的現(xiàn)象。使得開挖后的邊坡表面平整度不規(guī)則,然而在進行人工修理時又會會響深挖進度。這些是深基坑支護工程中比較常見的問題。
1.4結構設計計算和實際受力情況不符
當前,極限平衡理論據(jù)依然是深基坑支護結構設計計算的主要依據(jù),但是支護結構的實際受力卻比較復雜。在工程實踐中,用極限平衡理論算出的支護結構安全系數(shù)從理論上講是絕對安全的卻還是有破壞的現(xiàn)象發(fā)生,有的安全系數(shù)達不到規(guī)范要求的支護結構在實際工程中卻滿足要求。這是由于極限平衡理論是一種靜態(tài)設計,然而開挖的土體則是一種動態(tài)平衡的狀態(tài),土體的強度會隨著時間的改變而發(fā)生變化。所以設計的時候必須充分考慮實際的平衡狀態(tài)情況。
2巖土工程深基坑支護類型
由于在巖土工程中各種建筑物和管線都需要開挖,但是深基坑達到一定深度時不能直接開挖,需要采用基坑開挖的方式進行基坑支護,按照相關的功能我國的深基坑支護系統(tǒng)主要分為:擋水系統(tǒng)、擋土系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)。
3巖土工程施工中深基坑支護問題的處理方案
3.1提高支護工程設計理念
隨著我國巖土工程深基坑技術的發(fā)展,通過對深基坑支護技術上不斷鉆研和積累經(jīng)驗,已經(jīng)初步探索出巖土支護實際受力規(guī)律,為健全深基坑支護結構設計打下基礎,從而進一步完善了我國深基坑支護結構設計。但由于目前我國還沒有統(tǒng)一規(guī)范和標準來規(guī)定支護結構設計,實際的壓力分布仍然是按照庫倫理論確定,這些陳舊的理論計算出的數(shù)據(jù)與深基坑支護結構實際受力相差甚遠,缺乏安全性。因此深基坑支護結構的設計應該擺脫“機構荷載法”建立新的設計方案。
3.2重視變形觀測以便及時補救
巖土工程中深基坑支護變形觀測主要表現(xiàn)有:基坑邊坡的變形觀測、周圍地下管線及建筑物及變形觀測等。通過對數(shù)據(jù)的觀測和分析,可以及時了解土方開挖在工程支護中的具體情況。分析設計過程中存在的偏差,可以了解土方開挖的沉降情況以及深基坑土體變化情況,在下一步的施工中可以及時修改設計參數(shù)或者可以對以施工部位進行及時的補救。
在巖土工程施工中,觀測人員在觀測中應該嚴格尊守施工預定方案,測量時一定要認真仔細,嚴格保障測量質(zhì)量,一旦在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題,應該及時分析原因并且制定切實的解決方案,保證施工的工作進程。如果遇到了比較復雜的基坑工程可以向?qū)<艺埱髱椭WC施工質(zhì)量,降低工程造價和危險系數(shù)。
3.3全程嚴格控制基坑支護的施工質(zhì)量
施工過程控制是巖土深基坑支護施工中比較重要的一個環(huán)節(jié),如果施工過程控制環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題,那么在后期補救會非常麻煩而且效果也不一定理想。因此我們應該嚴格控制對施工過程的管理力度,嚴格確保施工質(zhì)量。在工程施工前有關人員需要了解當?shù)赝临|(zhì)特征和施工環(huán)境,并且在施工過程中不得隨意修改支護體系數(shù)據(jù),如果需要變更設計方案需經(jīng)過專家審核。
挖土單位必須和基坑支護單位緊密配合,堅持分層開挖和分層支護的施工原則進行配合施工。在挖土單位的施工過程中,土方開挖的程序必須嚴格遵守設計時的要求,應按照開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖原則,這樣可以減少在開挖過程中土體擾動范圍,并且大量縮短開挖卸荷無支撐的時間,均衡、對稱開挖,可以合理利用土體自身控制位移的能力。在開挖過程中還應該采取防護措施,防止挖掘機械碰撞支護結構,當發(fā)生異常情況時應及時停止挖掘工作,并且立即查清原因并采相應取措施。巖土深基坑開挖工程完成后,應及時提醒建設單位進行勘探、質(zhì)監(jiān)、施工等部門進行驗核,嚴禁基坑長經(jīng)歷長時間時間暴露,應及早開始施工。在基坑回填之前應仔細防護,防止支護層被破壞。
4總結
隨著經(jīng)濟的發(fā)展高層建筑迅速興起,加快了深基坑支護技術的發(fā)展進程,由于巖土深基坑工程施工比較復雜,需要根據(jù)特定的條件和要求進行綜合考慮,做出安全、可靠的施工方案。
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關鍵詞:建筑工程;深基坑;開挖施工;支護
1、引言
隨著城市化加劇,高層建筑越來越多,這為地下結構的施工提出了新的要求。在高層建筑地下結構施工的過程中,深基坑開挖施工屬于重要工序,由于涉及范圍廣,施工面大、工作量大,使其具有較大的難度,如何選擇合理的開挖方式進行開挖以及采取何種支護方式成為了重要課題。
2、深基坑工程內(nèi)容及特點
在深基坑工程中,所包含的主要內(nèi)容有:對于巖土工程的勘察及調(diào)查、設計支護結構、基坑開挖、支護施工、預測低層位移、周邊工程保護、測量與監(jiān)控施工現(xiàn)場。其中支護設計屬于工作重點,要對土體以及地下水情況進行充分的了解,比結合施工場地、工程造價等確定。
基于深基坑工程的內(nèi)容,其施工過程中具有以下特點:首先,基坑的深度越來越高;其次工程地質(zhì)條件不可選擇;第三,基坑支護形式具有多樣性。第四,基坑支護容易出現(xiàn)很多的事故?;诖?,在基坑施工過程中,做好質(zhì)量控制的相關施工要點有很強的實踐意義。
3、對深基坑土方開挖方案進行選擇
在深基坑土方開挖過程中,我們多使用大開口方式進行,包括機械開挖、人工開挖以及機械和人工開挖相結合開挖方式。在對深基坑土方開挖方案進行選擇的時候,不僅要結合基坑深度、地下水位、施工作業(yè)面大小、地質(zhì)條件、場地寬窄等因素,還要充分考慮設備機械性能、地面荷載能力、場地滲水情況、周邊建筑情況等因素,然后編制出多種施工方案,并組織相關專家對這些方案進行評估,選擇出最為合適經(jīng)濟的施工方案。
一般來說,如果條件允許,則應選擇機械開挖方案;在使用不了機械開挖方案的時候,如果施工作業(yè)面比較下、基坑深度較淺而且地下水位較低,那么則可以使用人工開挖方式,在采取這種方式的時候要對土方開挖作業(yè)進行合理的安排,平最好配合小型機械設備。
另外,如果基礎以下土質(zhì)屬于砂礫土、碎石土、粉體或者粘性土等,則要按照分級放坡或者不放坡的方式開挖,不僅能夠施降低施工的造價,還可以縮短工期;假如不允許使用這種方式施工作業(yè),則要先對四周進行支護,然后才可以進行施工,這種方法不僅降低土方施工量,還能夠減小施工對周邊的影響。
4、基坑開挖施工準備
在施工準備方面,我們首先要復核建筑物物質(zhì)標準軸線樁、水平樁以及灰線尺度;其次要對開挖方案進行確定,這包含了開挖方法、順序、堆土棄土位置等;第三,做好地下管道及障礙物的處理; 第四,確保降水及排水設備準備就緒。
在基坑開挖施工流程上,主要可以總結為:先進行放線,然后進行挖土、挖基坑周邊地面截水溝,緊接著修邊坡,之后維護坡面,再將挖土至坑底面設計標高,最后是挖基底周邊排水溝、基底找平。
在這整個過程中,首先要對基底標高進行嚴格控制,標樁之間的距離不得大于3m;地下水位之下挖土的時候要有方案和措施;不得于雨天進行土方工程;如果在雨季施工在,則要逐段、逐片進行,并制定好相應的安全保證措施;
5、深基坑開挖及降水開挖總體方案
在對施工場地周邊環(huán)境、季節(jié)性變化對地下水位的影響等進行充分考慮之后,結合這一施工過程中的具體原則,我們可以將開挖時間等參數(shù)確定下來,然后進行開挖。在基坑開挖的過程中,可以使用分步開挖、分步支護方式,然后按照設計要求嚴格執(zhí)行,開挖完成以后還要借助一些設備切削清坡,使坡面平整度滿足設計的坡度。
而在基坑降水方面,一般來說,深基坑開挖深度周邊土層為含水率32~49%的飽和淤泥質(zhì)土。根據(jù)這種土層特性,濾管要從改成整根井管多段設置,由一段變?yōu)槿危L度分別是3m、2m、2m。另外,濾管不包密目濾網(wǎng),成孔洗井結束直接下井管,井管四周填以礫砂石,增加水透過能力。
6、支撐安裝
在鋼支撐安裝過程中,首先要將支撐預拼到設計長度,然后使用汽車吊機龍門吊相配合的方法將其支撐到牛腿之上,吊裝完成以后再利用千斤頂進行預應力的施加,滿足設計軸力之后還要于端將鋼楔塊插入。一般預應力應進行分步施加,第1次施加50%~80%,滿足要求后才可以進行第2次預應力的施加,使其達到設計值。施工過程中,由于支撐橫向跨度非常大,所以要在基坑中間進行格構柱的增設,起到降低鋼支撐長細比、提升穩(wěn)定性的效果。此外,還要對軸力計安裝以及監(jiān)測給予充分的重視。
7、深基坑支護
深基坑支護有很多方式,以下將對各自特點進行分析:首先,懸臂式支護結構,這種方式應用于現(xiàn)場不允許基坑維持其天然坡度情況,其結構可以是木樁、鋼筋混凝土樁、地下連續(xù)墻、鋼板樁等。
其次,錨桿擋墻支護結構,它由錨桿以及鋼筋混凝土板構成,利用錨桿水平拉力對土體側壓力進行承受,一般立柱之間距離為2.5~3.5m,對每一根而言,可以結合其高進行2~3根錨桿的布置,并最好確定立柱受彎均勻分布。此外,錨桿要水平向下傾斜10°~45°,巖層中有效錨固長度要小于4m。在擋墻分級設置過程中,每一級高度要小于6m,兩級間還要保留1~2m平臺。
混合支護結構,其擋板可以為板樁,鋼筋混凝土灌注樁,有擋板或無擋板的立柱以及地下連續(xù)墻等。固定擋墻就位可以分為撐梁支撐、錨桿或者斜撐等。
最后,還有地下連續(xù)墻支護結構,這種結構施工噪聲低、震動大、剛度大、防滲性能比較強,加之其適用范圍非常廣,在多種地基中都可以應用,因此,其屬于一種較為主要的支護結構。具體來說,房屋深層地下室、地下街、地下停車場、地下鐵道、礦井以及地下倉庫等都可以使用這種支護結構。
8、結語
加強建筑工程深基坑開挖施工與支護的質(zhì)量控制是確保建筑工程施工質(zhì)量的重要保障,但是由于這一工作所涉及范圍較廣,施工過程中需要注意的細節(jié)也比較多,因此要想真正做好這一工作并不輕松,本文對于此內(nèi)容的研究雖然有一定指導性,但還存在著較多的不足,也希望各位同行能夠?qū)Ρ疚倪M行指正。
參考文獻
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關鍵詞:地下建筑施工 基坑支護 技術要點
隨著地下建筑工程的不斷發(fā)展,基坑工程得到越來越多的發(fā)展?;庸こ贪ǎ簽榱吮Wo基坑的開挖、地下主體結構的施工安全和周邊環(huán)境不被或少被破壞而采取的支檔措施,以及基坑的土方開挖、施工機械的利用以及降水防水等方面內(nèi)容。近些年來,地下建筑工程開挖深度的不斷增加,開挖土方的面積越來越大,建筑工程支護施工的難度也相應地不斷加大。建筑工程基坑支護是一個很復雜的問題,它包含的許多不確定的因素和內(nèi)容,涉及到土力學中的變形、穩(wěn)定、強度以及防水等方面的內(nèi)容,需要我們不斷地加以研究和在施工中總結經(jīng)驗,使基坑工程的施工技術得到不斷地完善。目前放坡開挖和在支護結構保護下的開挖是最常用的兩種施工工藝。放坡開挖即無支護開挖,適用于基坑開挖深度較小、土質(zhì)條件較好的邊坡,與之相對應的是支護開挖,即有支護體系保護下的開挖。針對不同的工程實際,我們要選擇合理的開挖和支護方式,并在所選支護條件下進行合理施工工藝的設計和選擇。由于基坑工程的環(huán)境復雜性和保障結構施工,同時由于基坑施工過程中存在著許多不可預知的可變因素,使得建筑工程基坑支護施工工藝存在著許多的問題。
1 建筑工程基坑支護存在的問題
1.1 深基坑環(huán)境復雜性 在設計過程中,根據(jù)提供的資料進行基坑工程支護的設計,由于環(huán)境的多樣性和復雜性,不可能考慮到實際施工中遇到的各種問題,由于地質(zhì)調(diào)查覆蓋的程度不同,現(xiàn)實中存在的軟弱地層或涌水地層等可能沒有勘查到,在實際中需要多加預防與制定相應的預防措施,以保障支護施工的順利進行。
1.2 設計與施工不達標 由于設計人員的疏忽或認識不足,在進行邊坡的設計時存在著一定的問題,但這種情況往往較少發(fā)生。最主要的是施工單位在進行施工時,沒有嚴格按照設計要求及相關規(guī)范的要求,如在噴射混凝土養(yǎng)護過程中混凝土未按照規(guī)范要求進行合理的養(yǎng)護,未達到設計強度要求就進行接下來的支護施工,或者是在土釘支護過程中,錨桿并未達到設計的強度等等,都是經(jīng)常遇到的;同時邊坡面的處理不當,達不到標準要求,以及相關負責人員急功近利,沒有做好施工工序的協(xié)調(diào)工作,只是盲目地追求施工進度,都會給建筑工程支護帶來安全隱患。
1.3 基坑工程中地下水的影響 在基坑工程的開挖和支護過程中,地下水的影響尤其需要得到足夠的重視,是一個不能忽略的問題。隨著基坑開挖深度的不斷增加,許多基坑在地下水位以下或者受到地下水的影響,尤其在地下水位較高的地區(qū),以及粉砂地基中,往往容易發(fā)生地下水的災患,容易給基坑支護工程帶來極大的危險。對于基坑支護等過程中出現(xiàn)的涌水、滲水等現(xiàn)象,需要事先制定相應的防范措施。
2 建筑工程基坑支護施工技術要點
2.1 合理選擇支護施工方法 深基坑支護的三種主要方式是:重力式擋土墻支護結構、混合式支護結構和懸臂式支護結構。懸臂式支護結構潛入基坑底部的巖體或土體,借助于巖土體的支撐作用保證結構的穩(wěn)定,適用于基坑開挖深度較小、土質(zhì)條件較好的情況下,而重力式擋土墻則依靠自身的重量來保證支護結構在各種壓力下的平衡,混合式支護結構可以簡單地理解為錨桿支護結構,借助于錨桿以及噴射混凝土面層,使基坑與支護結構形成一個整體,相互作用,保證基坑支護的安全。如何根據(jù)實際情況合理選擇施工工藝,在經(jīng)濟的條件下盡可能地保證安全和穩(wěn)定,是一個重要的研究課題。
2.2 建筑基坑工程開挖 由于建筑基坑工程多在土質(zhì)地基或軟弱巖層地基下施工,挖土量一般都較大,在基坑的開挖過程中,應該針對具體的情況選擇合理的開挖方式,一般可采用分層開挖的方式進行,這樣就可以一邊開挖一邊進行開挖土的運輸,避免了在工作面處土方的堆積,提供了好的施工環(huán)境。同時,在土方開挖過程中,應對維護結構進行適當?shù)谋O(jiān)測,合理地控制土方開挖的速度和進程。
2.3 建筑基坑支護施工 不同的建筑基坑,采取的支護方式不一樣,如鉆孔灌注樁、錨桿、土釘墻、地下連續(xù)墻以及支護樁等等,針對不同的支護方式,需要注意不同的支護施工的要求。如在錨桿施工中,進行必要的現(xiàn)場試驗等,需要保證錨桿的強度達到設計要求。總之,應嚴格按照設計以及規(guī)范要求進行基坑支護施工。
2.4 支護施工中的安全防護措施 在建筑基坑的施工過程中,安全防范措施是必不可少的。比如:進入施工現(xiàn)場的工作人員或者是監(jiān)理人員等都必須有相應的防護措施,必須佩戴安全帽,以及持證上崗等;工作人員不可酒后上崗工作;需要有專門的技術人員按照規(guī)定檢查機器設備的維修和保養(yǎng)工作,保證正常施工等。
2.5 建筑基坑支護防水技術要求 地下水是建筑基坑支護施工中一個必須得到足夠重視的問題。當?shù)叵滤蛔兓^大或地基長期處于地下水位以下時,需要對基坑進行降水工作,保證正常施工,對可能出現(xiàn)流沙、管涌的基坑,需要制定應急預案措施。
3 結語
我們應嚴格按照設計以及規(guī)范要求,合理地進行建筑工程基坑支護的施工,保證支護結構的穩(wěn)定性和施工安全,盡可能地避免出現(xiàn)安全隱患。
參考文獻:
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關鍵詞:基坑支護施工技術;工民建工程;應用;探討
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A
社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,使得人口數(shù)量越來越大,為了滿足社會發(fā)展需要,在城市建設時不得不壓縮用地面積,使得工民建工程的需求量也逐漸變大。考慮到工民建工程的地域性差別,各區(qū)域間的建筑環(huán)境和地質(zhì)條件均存在一定差別,所以如何合理應用基坑支護施工技術保障整體施工質(zhì)量尤為重要。
一、基坑支護施工技術在工民建工程中的應用現(xiàn)狀
結合坑支護施工技術在工民建工程中的應用現(xiàn)狀對其大致情況和存在的不足之處進行分析,從而提高工民建工程中基坑支護施工的質(zhì)量。分析所得結果如下:
(一)基坑支護施工技術在工民建工程中的基本應用情況
國內(nèi)現(xiàn)有的工民建工程基坑支護施工技術已經(jīng)基本具備了較為系統(tǒng)的結構體系。在實際基坑支護施工過程中,大量運用到了排樁或攪拌樁支護技術等常用技術,還包含了攪拌墻支護和土釘支護等技術手段。其中以土釘墻支護技術最常見,它能夠有效配合其余支護技術,又可以單獨進行利用。當基坑的大致深度在15m左右時且周邊建筑地質(zhì)情況較好時,土釘墻支護技術有著非常好的施工效果。
(二)基坑支護施工技術在工民建工程中的應用中存在的不足
一方面,在實際施工過程中,應該考慮到地下水環(huán)境給基坑施工造成的巨大影響。工民建工程的廣泛應用,使得其施工深度也有變大,以粉砂地質(zhì)與地下水存在較深水位等代表性問題最為常見,在處理相應的滲水等問題時往往缺乏較為全面的規(guī)避措施。
另一方面,基坑支護中邊坡部分設計和施工時,部分設計人員粗心大意使得施工方案存在缺陷,部分施工人員在實際施工時沒有嚴格遵循施工方案和相關規(guī)范。以上人員的工作失誤,會直接導致基坑邊皮的強度不足,給基坑支護施工的整體質(zhì)量帶來巨大影響。
此外,現(xiàn)有的基坑支護施工技術一定程度上還不能因地制宜,根據(jù)多變的建筑工程環(huán)境進行相應調(diào)整,缺乏科學合理的改進措施。
(三)基坑支護施工技術在工民建工程中的應用規(guī)范
結合現(xiàn)有基坑支護施工技術和工民建工程的大致情況,應當嚴格確?;泳哂辛己玫姆浪阅?,在選擇支護施工技術時應該充分考慮周邊環(huán)境,此外還應兼顧到建筑施工設計的整體要求。
二、基坑支護施工技術在工民建工程中的應用解析
結合基坑支護施工的相關技術和工民建工程的實際情況,現(xiàn)有環(huán)境下基坑支護施工技術在工民建工程中的應用主要分為兩個部分,一部分是對施工要點的嚴格把握,另一部分則是以提高施工效益為目的的基坑支護施工技術管理的信息化轉變。
(一)基坑支護施工技術在工民建工程中應用的要點
1、為安全防護工作做好充足準備
全面的安全防護工作是建筑工程施工應當優(yōu)先考慮的因素。工民建工程中,基坑支護施工技術采用的主要安全防護辦法包括了以下幾個部分:
派遣專業(yè)人員對相關施工設施進行定期維護,為順利安全施工提供保障;嚴格懲處相關施工人員的瀆職行為,如禁止酒后上崗、粗心大意等等,如發(fā)現(xiàn)應加以嚴懲,還應該對工作人員進行嚴格考核以確保上崗人員滿足工程施工需要,具備良好的綜合專業(yè)素質(zhì),從而最大程度上減少人為因素造成的安全隱患。此外,在施工現(xiàn)場的工作人員還應當隨時做好自身的安全防護工作。
2、根據(jù)工民建工程的實際情況篩選基坑支護施工工藝
現(xiàn)有的基坑支護施工工藝大致包含了三種,主要是指懸臂式、混合式支護兩種支護結構和重力式擋土墻這種支護結構,對三種代表性支護結構的分析如下:
在工民建工程施工地整體地質(zhì)較好、基坑的開挖深度也較為合適的情況下,多采用懸臂式支護結構,并將其逐漸往基坑地步土體或巖體進行深入,從而利用巖土體強有力的支撐作用,保障整體支護結構的穩(wěn)定。
采用混合式的支護結構時,其同基坑主要以噴射混凝土層及錨桿共同構成一個整體,并互相發(fā)生作用,從而為基坑支護的安全提供有力保障。故此結構又可稱為錨桿支護。
采用重力式擋土墻這一支護結構時,主要利用了重力作用,從而在適應不同壓力的同時,仍舊良好保持支護結構的整體平衡,為安全性提供保障。
3、基坑支護施工中防水工作的妥善處理
在實際工作施工當中,地下水環(huán)境是基坑支護施工不得不考慮的因素之一,怎樣妥善的處理地下水,適應地下水環(huán)境,是工民建工程基坑支護施工不得不面臨的難題。在遵循基坑施工及設計規(guī)范的前提下,需要兼顧到基坑支護施工的整體工程質(zhì)量。在實際施工時,若遇到地下水位和地基高低差較大或地下水位存在較大的變化時,相關人員應該把基坑的排水降水工作放在首位,在排水降水時,常常會遇到流沙、管涌等一系列問題,在準備階段就應該擬定詳細的應急處理方案,從而在遇到上述問題時做到有序處理。
4、基坑支護施工的開挖工藝
結合目前工民建工程施工的整體情況而言,大部分施工地的地質(zhì)環(huán)境均較為惡劣,最常見的有軟土層地質(zhì)等等,這部分地質(zhì)環(huán)境中的實際施工當中,存在較高的施工問題發(fā)生率,安全隱患較多。同時,這部分施工地的地質(zhì)環(huán)境在進行基坑開挖時也面臨著龐大的掘土量,應該結合具體的地質(zhì)環(huán)境狀況與基坑施工情況,選擇科學有效的開挖工藝,從而順利確保開挖工作后續(xù)的一系列支護施工。
(二)基坑支護施工技術管理的信息化轉型
傳統(tǒng)的基坑支護施工一般派遣專業(yè)人員對施工現(xiàn)場進行考察,再由相應人員對考察數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計后制定出相應的施工方案。但這一工作涉及到的相關人員較多,不僅工作效率較低,在實際進行統(tǒng)計時,還可能存在細微數(shù)據(jù)差別等問題,導致最終的施工方案與施工現(xiàn)場實際環(huán)境存在巨大出入。
針對以上問題,需要盡快促進基坑支護施工技術管理的信息化轉型。在專業(yè)人員對施工現(xiàn)場進行考察的基礎上,充分把握基坑施工過程中支護結構及地質(zhì)的變化情況,具體包含了支護結構水平方向的位移和整體結構上的沉降或破裂,周邊建筑環(huán)境的沉降變形計破裂等等一系列問題,將這些變化數(shù)據(jù)使用計算機等信息技術進行記錄。并嚴格根據(jù)開挖進度定時定量的進行有效監(jiān)測。
針對觀測數(shù)據(jù)的記錄,應該以動態(tài)化形式表現(xiàn)出來,具體可采用曲線變化圖等具體圖表形式。通過對安全隱患的一系列因素的分析進行科學合理的判斷,加以排除。在深基坑開挖時,還應該測量支護結構內(nèi)應力,同預先設計的數(shù)值對比,妥善處理。
(三)基坑支護施工技術在工民建工程中的應用要點總結
1、轉變傳統(tǒng)式的基坑支護施工設計觀念
國內(nèi)現(xiàn)有深基坑支護技術還處于高速發(fā)展完善階段,仍存在諸多問題函待改善,在遵循基坑支護施工基礎規(guī)范的前提下,應該充分認識到設計工作的重要意義,在原有傳統(tǒng)式結構荷載設計觀念的基礎上,進行全面徹底的創(chuàng)新,綜合現(xiàn)實條件,使其設計施工同工民建工程相適應。
2、注重基坑支護施工時降排水管理措施
排水及防水設施的正常運行,能夠為基坑支護施工乃至整個工民建工程的順利進行提供基礎保障,在進行基坑支護開挖施工時,應該保證降水及排水施工的全面完成?;又苓厬撆溆邢鄳姆浪芭潘胧乐够又苓呁寥罎B水,甚至基坑積水。此外,基坑內(nèi)也應該配備相應的排水設施,并設置獨立的排水管道和集水區(qū)域,從而及時排除基坑內(nèi)積水。
3、開挖的合理性
在進行基坑支護施工時,應該盡量保持工作的連續(xù)性,以免導致支護暴露時間過長引起一系列問題。此外,在實際施工過程中,應該嚴格遵循“自上而下,先撐后挖”以及“分層次開挖,控制超挖”兩項基本原則。應當嚴格結合設計方案中的規(guī)范在規(guī)定時間內(nèi)盡快完成錨桿的施工工作。此外,有需要時,應該盡快妥善處理好錨桿張拉和鎖定以及錨桿的防腐等方面工作,完成后盡快恢復正常開挖工作。在基坑開挖工作完成后,還應該盡快進行清底驗槽工作并及時進行墊層的鋪設工作,從而避免因陽光暴曬或者雨水浸損沖刷造成原結構的損壞。如果不慎超挖基坑底,則應該及時使用素混凝土加以回填,或者采用素混凝土進行夯實回填,確保基坑底部土層的綜合承載能力與設計方案相一致。
4、基坑周邊環(huán)境管理
實際工作當中應當保障基坑周邊的施工建設材料和土方的科學合理放置,當實在無法保障這一點時,該部分材料及土方應該同基坑上部位置保持兩米以上距離,廢棄土方高度應把握在1.0-1.5m以內(nèi),此外還應該保證負載值不高于設計預期值,若周邊環(huán)境多軟土地質(zhì),則應該遠離基坑進行棄土的堆置。
結束語
工民建工程中,基坑支護的施工技術的相應體系較為龐大。在實際工作當中,應當時刻秉持著嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,充分把握施工技術中的重難點,結合施工地支護結構和地質(zhì)環(huán)境的具體情況,制定較為全面的施工方案。在選擇最合適的支護施工技術基礎上,有效規(guī)避一系列安全隱患,從而保障基坑支護施工的保質(zhì)按時完成,提高工民建工程的整體質(zhì)量。
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