时间:2022-08-14 17:19:21
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇基坑施工工艺,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】基坑支护;技术;要点
1基坑支护施工工艺概述
建筑工程中的基坑支护指的是在施工过程中采取科学合理的措施加强和巩固建筑物的基坑结构,以此则会增强基坑结构的抗损坏性。基坑支护工艺技术是指对基坑结构中容易发生变形或破坏的部位实施阻挡技术和支护技术,防止其出现渗漏、坍塌或者移位现象。基坑支护工艺所涉及的范围广、内容多,主要有防水技术、施工技术、降水技术、土方开挖以及机械使用等方面。在建筑过程中,由于不同建筑物所在地的地质和地基有所不同,其基坑在开挖方式、结构组成、支护形式以及放坡长短方面也存在一定的差异,如果不能很好地处理建筑物的基坑结构,容易引起各种问题的出现。因此,在施工过程中,灵活应用基坑支护技术,处理好其技术要点显得非常重要。
2当前基坑支护施工中存在的不足之处
2.1基坑土取样不合理
有些建筑单位为了降低工程造价,节约成本,在对要进行深基坑施工的区域进行取样时,往往只对小范围进行取样。这就容易导致基坑土的取样不达标,使得所取样的基坑土不具完全性和随机性,其代表性也不够强[1]。同时,由于地质结构的变化是由自然因素所决定的,没有一定的规律可循,因而难以估测施工过程中会遇到什么变化和问题,从而影响基坑支护结构的设计,使其不能很好地满足工程的实际需要。
2.2基坑支护的设计和施工存在问题
由于建筑设计人员的专业技能水平和工作态度等因素,有些设计人员没有严格根据国家的相关标准和规范进行设计,往往会在基坑支护的设计过程中存在或大或小的问题。此外,在实际的施工过程中,施工人员没有意识到施工工序和施工质量的重要性,出现不按照标准进行施工的现象[2]。例如,有些施工单位在混凝土结构未得到足够的养护时,就急于开展下一步工序,这不仅不能确保工程按计划进行施工,还会为建筑物日后的使用埋下安全隐患,增加工程造价成本等。
2.3设计中数据的选择与实际施工存在差异
在设计过程中土体的力学参数选择在很大程度上决定了施工质量,而设计人员未在勘察时多测量相关数据,使得最终所取的数据合理性不强。极限平衡理论是设计基坑支护结构的主要依据,但在实际施工中支护结构的受力情况却非常复杂,其是处于动态平衡而非静态平衡,加上土质松弛等因素,使得设计中最终的数据选择与实际施工存在差异。
3基坑支护施工工艺的技术要点
3.1支护方式的选择
深基坑支护结构主要有悬臂式支护、混合式支护以及重力式挡土墙支护这三种结构。其中,悬臂式支护的工序较为复杂,通过将其嵌入底部的土层或岩石,并利用其产生的支撑力实现基坑结构的稳定和平衡;混合式支护为锚杆支护结构,该结构利用混凝土面层和锚杆的共同作用维持基坑的平衡,确保其安全性;而重力式挡土墙则主要依赖其本身重力来维持平衡。因此,应根据地质条件选择合理的基坑支护工艺,在确保建筑物的实用性、安全性以及可靠性的前提下,尽可能地节约施工成本。
3.2土方开挖技术要点
进行深基坑的土方开挖时,应严格对施工现场的地质条件和水文状况进行勘察,结合具体的测量结果制定科学的施工方案,确保土方开挖顺利开展。开挖过程中地下水的控制要根据施工现场地质条件、支护结构及其周边环境来确定,避免因基坑积水而使开挖工序不能正常进行。同时,土方的开挖要根据施工图纸进行,不能在坡顶乱堆材料设备或土方[3],也不能超挖土方。在进行地下施工和土方开挖过程中,要实时监测坡顶的位移,认真对观测数据进行分析,如果发现边坡稳定性失衡时,要及时采取坡顶卸荷、削坡或者坡脚压载等有效措施进行处理。
3.3排桩支护技术要点
排桩支护指的是在确保人身安全和基坑稳定的前提下,在基坑内进行打排桩的边坡支护技术。通常可将其分为悬臂式支护、锚杆式支护、内撑式支护以及拉锚式支护四种结构,其中,锚杆式支护与土层结合后可以承受的压力非常大,适用于无法进行大面积支撑的深基坑、土质松软以及地下水较多的地质条件。
3.4放坡开挖技术要点
放坡开挖适用于地面空旷、周围建筑物距离远或者无建筑物的基坑施工,是一种既简单又经济的开挖工艺,其施工方法有深坑局部深度和基坑完全深度。由于放坡太缓会使工作量增加,影响周围建筑物,太陡极易引起塌方以及土体滑坡等现象,因此,应严格根据施工现场的情况进行施工。
4结束语
综上所述,当前我国建筑工程中的基坑支护施工还存在诸如基坑土取样不合理、设计中数据的选择与实际施工存在差异等不足之处。为有效处理好这些问题,应充分掌握基坑支护工艺的技术要点,积极采取科学合理的施工措施,以保证建筑工程的施工质量。
参考文献:
[1]邓丽萍. 浅析建筑工程基坑支护施工技术要点[J]. 科技创业家,2012,24:41.
关键字:基坑支护;“逆作法”施工;施工工艺
中图分类号: TV551.4文献标识码:A 文章编号:
1工程概况
南京隆鑫大厦位于南京市鼓楼广场东北,主楼地上24层,建筑物高度为130.60m。地下室3层,长60m、宽40m,基坑开挖深度为12.6m。地下室外墙采用地下连续墙结构,墙厚为0.6m,墙深17.5m。土层性质以淤泥质粘土、亚粘土夹粉细砂等软弱土层为主。
2施工方案选择
本工程主楼建筑不同于一般民用高层建筑,它的层高大、跨度大、楼面使用荷载也大,特别是要在软弱土层中开挖这样深的基坑,施工难度较大。而基坑南侧紧邻市内交通主干道,不能因开挖基坑而影响车辆的正常行驶,也不能损坏路面下的各类管道而造成危害;基坑西侧地面下亦有大量给排水管、煤气管、电缆等,也不能因基坑的开挖引起地面沉降而造成其变形破坏。
经设建设单位与设计单位、施工单位多次讨论,确定采用地下连续墙作为基坑的围护结构,同时作为主楼地下结构的外墙,并利用地下室内隔墙作水平支撑。地下墙顶面下设置二道刚度较大的圈梁,与地下室内的支撑板墙连接在一起。施工时形成具有足够刚度的水平框架支撑。
采用地下连续墙的目的首先是满足主楼基础开挖的需要,随着基坑的挖深,其承受的侧向土压力将逐步墙加,同时作为主楼地下结构的外墙,又起着截水和防渗的作用。人防结构建成后,还将承受由冲击波引起的特殊荷载。
为了减少变形,保证墙体强度和刚度要求及施工安全,地下室框架支撑——圈梁与内隔墙均采用敞开式逆作法施工,从面板底面开始由上向下分阶段开挖,并浇筑纵横支撑隔墙(包括圈梁)及底板,然后在底板上完成底层支撑结构。
3施工设计
以地下连续墙作为围护结构及利用地下室内隔墙作水平支撑的敞开式逆作法施工方案选定后,应着重设计两条栈桥的承能载力。为了缩小栈桥的支承间距及不使横向水平支撑承受垂直荷载,马道架设除了利用结构本身的φ600mm钢管桩外,还在⑤、⑦、(13)、(15)轴墙的跨中设了12根φ400mm的钢管桩,使栈桥满足了施工荷载的要求。
栈桥以导梁(1.5m×1.5m)作受弯桁架,以钢制路基箱作桥面,其荷载经传递由桩基承受,安全可靠。
4施工工艺
根据设计方案,地下连续墙的水平支撑框架(即地下室内墙)按逆作法进行施工,分四个层次进行。
4.1土方开挖
第一层开挖采用1m3斗容量的反铲挖土机。为防止桩基横向位移,须对称开挖,由西向东出土,包括地下墙外侧斜坡土方。开挖深度为4.38m(-1.92~-6.30m)。
第二层土方开挖深度3.62m(-6.30~-9.92m)。
第三层土方开挖深度3.23m(挖到底层标高-13.15m)。
第二层、第三层土方采用吊车在栈桥上抓土并装入卡车外运。
4.2井点降水
在连续墙外侧采用轻型井点降水,降深4m,井点间距1.2m,井管全长7m,设置一台真空泵与四台射流泵抽水。在基坑内部布置两套线状分布的井点。通过墙内外的井点降水对地下墙起封闭作用,第一层和第二层结构制作时,地基始终保持干燥状态。
4.3道木及砂垫层铺设
为了减少钢筋混泥土板墙浇筑时,自重压力对地基产生的沉降,在每道板墙结构下各做3.0m宽的砂垫层,砂垫层厚300mm。砂垫层铺设时用平板振动器分层振实。
4.4施工栈桥架设
在第一层结构制作完毕达到设计强度后,在⑤~⑦、(13)~(15)轴墙间架设两条栈桥。每条栈桥长56m、宽6m,沿栈桥纵向铺设两条宽2m、厚15mm的钢板带,并隔一定距离焊防滑钢条,确保运输作业安全。
5施工技术措施
(1)上、下层交接面处在其两侧的外横制作成喇叭口的斜模板,待混凝上浇筑达到设计强度后,再将斜口牛腿混凝土凿去,以保持墙面平整,接缝混凝土垂直可靠。
(2)第二层结构边柱混凝土与第一层交界处混凝土振捣密实,先在第一层边柱位置上预埋φ250mm铁管41根,在圈梁上边柱位置旁也预埋φ250mm铁管24根。
(3)为了提高墙的整体性和扰剪强度,水平施工缝沿缝全长做成齿槽状,并将结合面凿毛,清洗干净。
(4)上层墙身底部立筋应伸出底面,插入砂垫层中,纵向也需相互错开,以利下层钢筋与上层钢筋焊接。在浇捣下层混凝土时,在侧模上每隔一定长度临时留孔,浇振完毕即可封闭。
(5)底板后浇带施工。根据二次振捣混凝土的经验,先进行接缝凿毛、清理及刷浆。然后分三层采取二次振捣混凝土方法浇捣,并加强养护。
经上述混凝土施工枝术措施的实践,不但解决了由于分阶段逆作而可能产生的各种问题,而且,由于接缝振捣密实,节省了大量的压浆费用。
6结论
“逆作法”施工克服了传统开挖法一次性开挖、大面积暴露的缺点,把基坑分成若干层段开挖,边开挖边构筑护坡墙,减少了基坑的暴露时间。地下连续墙作为基坑的围护结构,同时作为主楼地下结构的外墙,降低了成本,缩短了工期。土方开挖时只开挖有效范围内的土方量,比传统的大开挖法减少了大量土方量。“逆作法”施工分层开挖、分层构筑各层楼板,从根本上改善了传统开挖方法围护结构受力状态,更加安全合理。构筑第一层楼板后,地面可以在楼板上施工作业;地下可以在楼板下封闭式作业,比传统的开挖方法更偏于安全。
关键词:商务大厦;基坑施工;开挖与支护技术
1.工程概况
某商业大厦工程项目其中地上建筑面积21033m2,地下建筑面积1700m2。采用框架剪力墙结构,建筑高度92m,最大跨度8.8m。据调查,该建筑物以基岩为持力层,基础形式为条形基础,基础埋深约4m。基坑北侧四冲街车行道沿线分布有管线沟,埋深约为1.6m。
2.岩土工程地质条件
根据勘察单位提供的岩土工程勘察报告,有关场地的岩土工程地质条件与水文地质条件如下。根据其成因、物质组成、物理力学性质及工程特性不同,自上而下可划分为2个岩土层:第1层杂填土;第2层灰岩(s)(未揭穿):(1)杂填土为黄褐色、灰色、杂色,主要为杂填土。稍湿或湿,稍密,成分较复杂,以碎石、砖块、混凝土块和粘性土为主。局部存在混凝土和砖墙老基础,硬质填料个别块径较大,一般为20~100mm,最大约500mm。硬质骨料含量约占30%以上,分布不均匀。回填时间超过十年,属无序回填。本层厚1.20~7.10m,压缩性较高,强度较低,均匀性较差,局部场地经开挖后将缺失;(2)中风化灰岩(s)为寒武系灰岩,岩体薄层状(局部中厚层状),岩体破碎。根据区域资料,基岩产状倾向南东,倾角25~35°。在本次钻探过程中,未发现大型岩溶,未出现掉钻现象,但岩体裂隙发育。本次钻探揭示,强风化厚度很小,未单独划出,基坑大部分开挖深度较大,本基坑周边开挖深度在7.95-8.82m之间。基坑开挖面积及方量较大,基坑开挖深度范围内周边岩土层主要为杂填土及灰岩。
3.基坑支护方案
根据周边条件、地层和目前现场情况,应根据不同地段采用不同的支护结构型式:
3.1排桩支护
(1)EF段采用排桩、桩顶部设置冠梁支护。支护桩采用人工挖孔桩。桩径为1000mm,中心间距为1600mm,桩长为12.0m,嵌固深度4.2m。本基坑基础工程施工重点是支护桩,每1.6m-根支护桩共计17根。采用间断开挖第一次挖1、3、5、7、9、11、13、15、17共9根,浇筑桩芯砼后再挖另外8根。人工挖孔灌注桩不扩底,钢筋砼护壁。设计桩身长度均要求12m左右,墩径有1.0m、墩身及护壁砼强度等级设计为C30,基础冠梁为C30。计划墩基施2123-期15天;(2)冠梁和围檩:为了增加支护桩的整体刚度,支护桩顶设置钢筋混凝土冠梁。冠梁截面为1200×800mm,采用C30砼,HPB235级和HRB335级钢筋,支护桩深入到冠梁内100mm,主筋进入梁内750mm。
3.2放坡+土钉支护
根据设计文件,AB及AF段土层按1:0.5放坡,BC及CD段按1:0.6放坡。
(a)土钉参数与布置:(1)土钉采用qb48×3.5钢(花)管,均按梅花状布设。水平间距及垂直间距1.0m,长2-6.0m。钢花管土钉除端头1m外,其余段采用φ5注浆钻孔;(b)喷射砼设计强度等级为C20,厚度100mm。喷射混凝土面分两次进行,第一次先喷50mm,待混凝土具有一定强度后进行挂网,电焊挂接钢筋。第二次喷至设计厚度然后将表面抹平,喷射混凝土宜采用硬质洁净的河砂或机制砂。使用前应过筛,不宜使用细砂。喷射砼面预留φ50PVC花管泄水孔,其长度为500mm,呈梅花状布置,间距2×2m。遇岩土破坏地段则适当加密,以确保坡面排水效果。土钉支护边坡设置钢筋网,规格为qb6@200×200,加强筋为φl6,并与土钉头焊接。
(2)锚杆采用全程注浆,注浆材料为M25的水泥砂浆。水泥采用42.5MPa的普通硅酸盐水泥,注浆压力为0.4MPa。
(3)施工中根据监测信息和坡面实际情况,当遇到有地下管线及其它障碍物时,将信息反馈给设计,按设计要求进行调整。
3.3自放坡、挂网喷浆施工
基岩边坡采用1:0.2放坡+挂网喷浆护面。通过计算表明,放坡后安全系数能满足自稳放坡技术要求。自稳放坡段喷射混凝土面层设计强度等级为C20,厚度为80mm。喷射分两次进行,第一次先喷40mm,待混凝土具有一定强度后进行挂网,电焊挂接钢筋。第二次喷至设计厚度(80mm)然后将表面抹平,喷射混凝土宜采用硬质洁净的河砂或机制砂。使用前应过筛,不宜使用细砂。挂网时采用0.5m长φ14插筋固定,插筋纵横间距均为1.0m。挂网采用16#镀锌铁丝网,网孔尺寸100×100。喷射砼面预留φ50PVC花管泄水孔,其长度为500mm,呈梅花状布置,间距2×2m。遇岩土破坏地段则适当加密,以确保坡面排水效果。
4.基坑地下水控制
4.1地表水处理
基坑开挖时大气降水和施工用水,采用将场地地面硬化的方式防止地表水下渗。对施工用水,根据现场情况采用有效排水措施,不得让其流入基坑。流入基坑内的水应采用排水沟、集水坑的方式抽排。
4.2上层滞水处理
上层滞水的水量空间不均,局部较大。在基坑开挖前期抽排后,可清除大部分无补给的上层滞水。对有补给的上层滞水采用疏排措施,让其汇集于坑内排水沟后集中抽排。对水量较大地段可查明水源,对其实施堵、排措施。同时在坡面设置泄水孔,让坡体中渗入的水通过泄水孔排出,减小坡体的侧压力。
5.深基坑开挖
本基坑工程包括支护桩施工、冠梁施工、土钉施工、土方开挖、石方开挖等。施工顺序为支护桩及冠梁一基坑分层分段开挖一按设计进行土钉施工一开挖基坑底四周排水明沟一地下室施工并回填:(1)支护桩采用人工挖孔灌注桩。由于上部杂填土直接受地表水和大气降水补给,在施工中应及时根据来水情况采取有力地降排水措施,及时疏排填土中的赋存水。挖孔桩施工时应采取有效的护壁、通风、照明、排水等措施,以保证人身安全及施工的顺利地行;(2)灌注桩排桩应间隔施工且混凝土浇注完毕24小时后,方可施工相邻的桩;(3)保证桩长、桩位、桩径满足设计要求;(4)支护桩、采用钢筋混凝土护壁,护壁圈必须与土体紧密接触;(5)灌注桩钢筋笼的制作、焊接、吊放应符合规范要求。主筋采用双面焊接,焊缝长度为5d。钢筋搭结长度为1.4倍锚固长度。同一截面接头面积不大于25%,且相邻接头错开35d,主筋保护层厚度不小于50mm;(6)灌注桩桩位允许偏差为100mm,垂直度偏差不大于1%;(7)混凝土在浇灌时需严格按其施工工艺施工,保证桩身混凝土质量。拟采用商品混凝土灌注,混凝土应具有和易性和流动性,并满足设计强度以及施工工艺要求;(8)灌注桩施工质量检验主要包括钢筋笼制作及混凝土施工,应符合《地基与基础工程施工质量验收规范》和《建筑桩基技术规范》4的有关规定。支护灌注桩施工结束后,再进行该工程的基础土石方施工。
6.基坑开挖技术要求
(1)根据施工图纸,开挖长度底边41.5m,底边宽度22.8m,上部开挖控制在48m长30m宽。根据地勘报告,土方的范围较小,厚度约3.0m(约为5-7轴交B-D轴段),其它部位是岩石。
(2)土方开挖应充分考虑时空效应,合理利用晴天、分段开挖,应与坑边保护一定的安全距离。
(3)基坑开挖采用反铲挖土、自卸车运土的方式进行。
(4)根据现场实际情况,设置上下基坑通道。拟计划土方开挖运输坡道设置在基坑东侧(地下车库出入口处),表面用砖渣等进行路面硬化。
(5)土方开挖时,由于机械动力大、动载多,应防止施工机械对支护结构造成破坏。
(6)土方开挖过程中,要边挖边防护,对修整的边坡喷射混凝土进行防护。
(7)射混凝土施工:(a)施工工艺流程如下:清理壁面一插筋施工一披挂铁丝网一焊加强筋一喷混凝土一混凝土养护。(b)混凝土表面平整,骨料颁布均匀。自下而上分层喷射,达到初凝后洒水养护。(c)喷射砼材料为42.5Mpa普硅水泥、中砂粒径5-15mm瓜米石,砼强度为C25。(d)喷射作业应分段进行,并要在坡面垂直打入短钢筋作为控制厚度的标志。同一段内应自下而上进行喷射,射流应垂直喷射面,射距宜为0.8-1.5m范围之内。
关键词:基坑支护;施工工艺
前言:现代化城市建设进程加快,城市化水平提高,城市人口站总人口比重上升,导致建筑工程项目数量增多规模扩大。为进一步节省空间,建筑工程的地下工程和地下室空间也进一步开发出来。为此,基坑支护施工技术被广泛的应用在建筑工程中,并发挥着非常重要的作用。同时,由于城市中建筑物间距较小,基坑四周存在复杂的地下空间和设施,基坑工程自身难度系数大等特点,基坑工程的研究与发展得到业内广泛关注。
1.建筑基坑支护工程的研究现状
1.1基坑工程的特点
基坑工程是为了保证基坑安全,主体结构稳定而采用的支护、开挖等措施,涉及到土力学、岩土工程和工程地质等一些专业学科,综合性强。它把韩场地勘测、设计、施工等多个环节,是具有很强的系统性的,其特点也是十分突出的。基坑支护工程属临时性工程,在基坑主体结构施工完成以后,支护结构就不再起作用。且不同的区域岩土的性质也不同,基坑支护结构形式及优选施工具有一定的难度,所以其区域性特点是工程事故较多,对于基坑支护的设计与施工也就需要进一步分析。基坑工程的开工数量多,施工周期长,但其临时性的特点使很多投资商不愿投入大量资金,工程风险系数大大提高。在基坑支护出现事故时,解决起来的难度很大,投入的资金量就更多,所以,为避难发生安全问题基坑支护的造价也就相对较高。
1.2影响建筑基坑支护工程安全的因素
支护设计上的不足不仅会影响建筑基坑支护工程安全,也会影响基坑支护工程结构的安全性。理论的设计结果与现实中的受力存在差距。同时,施工队对建筑基坑支护工程土体取样的结果具有片面性,在建筑基坑支护工程施工前,为了找出合理的力学标准,施工队必须对土样进行分析,但是,在建筑基坑支护工程区域内进行土体的取样时,为了减少成本,他们会随机抽取土样,这样对于全面了解施工地土样类型不利,施工场地的土质疏松不一,干湿不一。且开挖基坑时会影响周边的结构空间,会发生很多突发状况,基坑周边向基坑内会发生水平位移的现象。我们了解到传统的深基坑支护结构计算都是按照平面来处理问题的,但是这并不适用于所有状况。综述,建筑基坑支护工程的安全问题还需更多的研究与分析。
1.3支护形式及其适用范围
常用的支护形式为放坡开挖和排桩支护。放坡开挖的造价相对便宜,但使用范围有限。在地下水较少、场地开阔且周围没有构筑物及地层条件良好时,使用放坡开挖就能保证设计施工的安全性。但在安全等级为一、二级的基坑不能进行放坡开挖。排桩支护则是有较多的应用,安全等级为一、二、三级的基坑均适用。如柱列式排桩支护,利用土拱的作用阻挡边坡滑塌,保证施工的安全。连续排桩支护,甚至可以在基坑土质条件较差时,完成相邻灌注桩之间的再施工。而组合式排桩支护在拟建场地的地下水水位较高时,排桩可以与深层搅拌桩或高压旋喷桩同时使用,以达到良好的围护及止水效果。以上的支护形式及使用范围可以为施工带来更多的安全保障。
2.某基坑支护施工工艺要点
2.1建筑基坑支护工程安全措施
当前国内在基坑支护结构的施工中,最怕出现积水问题。所以,在基坑中会设置排水通道,以及时排出积水,防止地表水渗透,造成不良影响。若基坑中有积水,应在排水施工完成并达到预期要求后再进行土方的挖掘。而且,为避免基坑长时间的暴露,造成更严重的积水问题,多利用锚杆做支护结构,及时进行连续性施工。同时,在施工过程中,为保证基坑的土体结构原状,应人工预留原土层,做好机械上下基坑的坡道支护,及时清理铺设土体原装结构,使基底土承载力达到要求,保证施工安全。为了保证施工人员的安全,基坑周围应设有护栏和安全标志,严禁从坑底抛扔物体,且要在坑内设置安全出口,方便人员的进出。
2.2基坑支护分析方法的选择
基坑支护设计的分析计算方法通常可分为静力平衡法、弹性地基梁法、有限元法三类。随着基坑工程的快速发展,精力平衡法难以对支护结构的整体情况进行分析,已无法适用。而弹性地基梁在静力平衡法的基础上有了较大改进。在实际施工中,用弹簧的变形来计算支护结构的位移,这种计算方法的结果与实际情况仍有较大偏差,但已经优于静力平衡法。由于基坑的开挖过程是一个动态过程,所以有限元法在支护分析方法的选择上有绝对的优势。随着开挖深度的增加,基坑荷载、土层参数、周边环境等各种参数在不断变化,有限元分析法可随时更新数据的计算方法,对当前基坑的内力和变形进行计算,还可以预测下一阶段基坑的变形,最大限度地模拟了基坑开挖的全过程。
2.3基坑工程监测方面
基坑工程的监测主要是针对构建物的基坑情况进行监测掌握。如在施工过程中遇到异常情况,周围环境出现变形等问题,可及时反馈,做出应对措施。因基坑对安全的要求十分高,所以在基坑施工过程中,需要加大对基坑支护的监测,保证其安全性。对基坑支护的监测主要是通过对基坑施工过程中设计参数的变化进行分析,并可以及时进行调整,改进施工技术,保证基坑的安全。监测作业需要很高的科学技术,对监测数据和预测值进行比较,判断之前的施工工艺以及设计参数是否达到预期要求,及时了解基坑周围土体和支护结构的动态变化,通过分析掌握变形的警戒限制以及整个基坑的薄弱环节,对下一步的施工进行参调整。基坑工程的监测作业使工程造价变得经济合理,并保证周边h境和既有构筑物的安全。
结语:我们根据建筑工程的概况了解到,基坑支护技术在不断提高,人们对施工工艺高度重视。结合基坑支护施工技术特点和要求,严格把关基坑支护施工的各个环节,加强施工管理和控制,优化和改进深基坑施工工艺和施工技术,不断提高建筑工程深基坑支护施工质量。因此,基坑支护方案与施工值得我们不断探讨,实现基坑支护的长足发展。
参考文献:
关键词:高层,建筑,深基坑,施工,工艺
Abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the high-rise building of deep foundation pit construction technology has the vital significance. This paper mainly discusses the high-rise building deep foundation pit construction process related content.
Keywords: top, building, deep foundation pit, construction, technology
中图分类号:U215.14文献标识码:A 文章编号:
引言
深基坑支护设计与施工是当前城市高层、超高层建筑突显的技术难题。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。文章通过工程实例,为类似施工提供了有益的经验。
1、我国深基坑工程的主要特点
随着城市建设中高层、超高层建筑的大量涌现,深基坑工程越来越多。同时,密集的建筑物大深度的基坑周围复杂的地下设施,使得放坡开挖这一传统技术不再能满足现代城镇建设的需要,因此,深基坑开挖与支护引起了各方面的广泛重视。尤其是90 年代以来,基坑开挖与支护问题已经成为我国建筑工程界的热点问题之一,基坑工程数量、规模、分布急剧增加。经过十几年的发展,目前我国深基坑工程具有以下特点:
(1)建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展;
(2)基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度;
(3)在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁;
(4)深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利;
(5)在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序会相互制约与影响,增加协调工作的难度;
(6)支护型式的多样性。迄今为止,支护型式有数十种。
2、工程项目概况
一小区工程为现浇砼框架结构,由6幢高层合成一个建筑群,+0.00 以上层数分别为24 层、22 层、16 层、22 层、16层、22层,总建筑面积92800平方米,该工程有2 层地下室,建筑面积22000㎡。为一整体地下室,基坑平均深-16m。该工程地层自上而下分别是:人工填土层、粉砂、粗砂、淤泥质土、粉质粘土、粉细砂、粗砂、淤泥质土、中、粗砂、粉质粘土、残积层、全风化岩、强风化岩、中风化岩和微风化岩。场区内地下水位埋深0.8m~1.2m,平均1.10m,地下水主要以上层滞水,孔隙潜水及基岩裂隙水的型式存在。
3、支护体系施工技术
施工顺序为:测量一搅拌桩施工一挡土桩施工一基坑土坟开挖、喷锚施工一直至基坑底标高-12.5m 止。
(一)挡土桩施工
1.工程人工挖孔挡土桩共43 根,分2 批完成,开工后先进行全面间隔开挖,第一节护壁浇好固定后,再跳挖。第2 批桩成孔在第1 批桩开挖成孔并完成桩芯砼后进行。
2.成孔施工降水采取潜水泵直接从井内抽水,抽出的水排到场地排水沟内,以防地表水回灌。
3.成孔遇淤泥时,首先用钢筋打入淤泥底层挖土30cm~50cm,让钢筋部分露出后,再用稻草在钢筋内侧堵塞,防止淤泥或砂流失,同时改用30cm~50cm 高模板浇筑护壁,缓慢地通过淤泥层。
4.浇筑桩芯砼必须采用串筒入仓,每桩一次连续浇筑到顶,不得留施工缝。如桩穿过含水土层,涌水量较大,桩芯砼应采用导管水下灌注混凝土的方法,严禁直接往水中灌注混凝土。或采取随抽水随灌注的方法。
(二)深层搅拌桩施工
1.为加快施工进度,深层搅拌桩施工由8 台搅拌桩机同进进行。2 台由北分别沿基坑两侧施工,2 台由南分别沿基坑两侧施工,2 台分别在东、西两边沿基坑施工。
2.采用二喷四搅拌法施工,喷浆提到建度0.5m/mim,注浆压力0.8MPa。施工流程为:测量定位一桩机就位一预搅下沉一喷浆搅拌上升一重复搅拌下沉一重复喷浆一搅拌上升一移位进行下一根桩施工。
3.搅拌桩施工必须连续进行,以确保帷幕的完整和止水效果,相邻桩体间隔成桩时间不得超过24h,如间歇时间过长,应采取钻孔留出榫头或局部补桩、注浆等措施处理。
4.为保证村端桩顶施工质量,当浆液达到出浆口后,应喷浆座底30s,使浆液完全到达桩端,当喷浆口达到桩顶标高时,应停止提升,再搅拌数秒,以保证桩头均匀密实。
5.施工中因故停喷浆,宜将搅拌机下沉至停浆点下0.5m,待恢复供浆时,再喷浆提升。若停机时间超过3h,应清洗管路,防止浆液硬化堵塞管子。
6.搅拌桩施工完后,应养护15d 以上。始可进行基坑土坟开挖。
(三)喷锚施工
1.喷锚施工流程为:修坡一初喷一成孔一锚杆一制安一注浆一挂网一喷面层混凝土。
2.为提高刚开挖出的坡面土层临时自稳能力,在修坡后,给土层面初喷1 层3cm~5cm的砼,喷射砼强度等级不低于C20,配合比为:w(水泥):w(砂):w(石)一1:2.5:2。
3.成孔按照锚杆的间距和排距,在作业面上安出孔位,按设计角度彩MZ=Ⅱ型锚杆钻机或XY-1、XY-2 型工程地质钻成孔。
4.按设计和实际施工调整后的锚杆孔深制作锚杆,杆体采用Φ25 钢筋。为保证锚杆送人锚孔居中,每隔2m 焊一个保护架。锚杆自由段≥5m,锚固段长度≥4m。锚杆钢筋前端应绑孔好注浆管底部,以确保将液送至孔底部。
5.锚杆注浆采用底部注浆法,注浆体材料为M30 水泥净浆,水灰比0.45,内掺l5 膨胀剂、0.5 早强剂。
6.钢筋网离边壁6cm,焊牢于锚杆端部,钢筋网的固定采用在土层中每隔2m 打人-Φ16钢筋并与之点焊。
7.喷射砼采用425#普通硅酸盐水泥,中砂、瓜米石和适量外加剂拌合而成。喷射前应打湿和清理干净喷射面,喷射工作压力在0.6MPa 左右,喷射自下而上进行。
8.边坡开挖后要在短时间内完成作业面的初喷。上、下排锚杆施工48h 内不宜开挖该段的下一层土体。
(四)预应力锚索施工
1.施工工艺流程:钻机定位安装一钻孔一清孔一锚索安装一高压注浆一锚索张拉及锚固。
2.钻孔采用制式锚钻机和带套管护壁装置的XY-1 型地质钻机,水循环四翼钻头或岩芯合金钻头慢速钻孔,钻孔采用回转钻进方式,泥浆循环护孔,泥浆比重控制在1.2 左右,钻孔达设计浓度后,继续超钻20cm~30cm。
3.锚索按“内锚固段长度+自由段长度+外锚头张接长度(一般为1m)”之和截取钢绞线,组装锚索在锚索组装架上进行,依次制作枣形内锚固段、安装架线环、束线环、对中支架、导向帽等部件。注浆钢绞线不得相互交叉。
4.锚索推送前,须先用大排量水泵对钻孔进行彻底清洗,并检查确认钻孔及锚索各项指标达到要求后即可进行锚索推送。推送过程中,力求用力均匀,速度平稳,防止损坏注浆管、隔离层及锚索部件。
5.注浆采用UBJ-1.8 型挤压式砂浆泵,砂浆强度等级为C30,配合比为w(水泥):w(砂)=1:0.5。水灰比0.45,内掺15%膨胀剂、0.5 早强剂、注浆压力0.5MPa~1.0MPa。
6.锚固体的强度达到80%的设计强度后方可进行张拉,正式张拉之前,取设计轴反力的10%~20%对锚索进行预张拉1~2 次,使其各部分密切接触,锚索体完全平直。每级荷载的观测时间不少于5min。最后卸载至设计荷载进行锁定。
4、降排水措施
4.1对于地表水,采取“集水明排”的办法:在第一道搅拌桩施工结束后,沿基坑支护桩冠梁边做环形排水明沟,以防地表水倒流人基坑。
4.2对于坑壁渗水,设计上虽采取比水措施,但止水桩位置因施工工艺的局限不可能准确无误,坑壁渗水在所难免,预防上采取“堵”和“疏”结合的办法;于坑底四周及后浇带位置设置卵石铺设的盲沟、盲井,当坑壁渗水量较小时,用干海绵和导流管进行疏导,有组织地排到集水坑;当坑壁的渗水量较大时,将该处土体适当暂时保留并压实,以平衡基坑内外水头压力,再通过注浆措施将渗水堵死。
4.3淤泥层水位较高,渗透性大,采取轻型井点辅助降水措施。同时加强对周边建筑物、道路等的监测,密切注意降水对周边的影响。
5、经验与教训
1)地下连续墙槽壁两侧加固, 是目前对付地下砂质土层、防止槽壁坍塌的有效方法。但一定要控制好搅拌桩的成桩垂直度, 否则很难确保成槽的施工质量, 若在锁口管背面产生混凝土绕流, 则对下幅槽段施工就成为障碍, 采用旋挖钻机进行清障, 费用是非常昂贵的。
2)在基坑内设置中隔墙, 不仅增加了工程造价、施工工期, 也给现场施工带来很多麻烦。但其可有效减少的对基坑临近1 号线周围环境的影响。
3)降水井和降压井的布置要考虑周全,电梯井深坑施工增设的井点降水管,不仅影响到小挖机挖土,还影响钢筋施工, 幸好未影响到整个基坑的安全。
结束语
深基坑支护施工必须选择合适的围护结构,施工过程中采取一系列的质量控制措施,满足基坑稳定的要求,确保工程安全,保护周边环境,节约成本、加快工期,取得了良好的社会和经济效益。
参考文献
[1]邓琼秋,李剑. 高层建筑厚板转换层混凝土施工技术研究[J].大众科技,2006,(05).
[2]朱健春. 高层建筑厚板转换层混凝土施工技术研究[J].广东科技,2006,(07).
[3]袁鸿. 高层建筑结构设计探究[J].大众科技,2004,(08).
关键词:地铁车站;地基降水;施工工艺
中图分类号:U231+.4 文献标识码:A 文章编号:
一、工程概况
某地铁站为浅埋式地下侧式站台,侧台宽4m。车站使用的是框架式结构,两端是两层四跨,高12.36 m,宽27.2 m,中间是单层两跨,高7.51m,宽17.0m。车站的总长度为201m,使用明挖顺作法施工,基坑开挖深在11.580m-13.452m之间。
车站所修范围内为典型的二元结构水文地质概化模型(浅层潜水和深抽真空层承压水),上下两层无水力联系。其中,浅层潜水的水位在地表下0.3 m-0.7m,孔隙含水层是由软弱黏性土层及人工填土层构成,地下水含量超30%,但透水性差,是相对不透水层,层厚10.5m-14.9m。深层承压水由砂土层和粉土层构成,孔隙含水层的含水量高,还有较好透水性,是中强透水层,有明显的承压特性。地表下2.5m处为承压水头,厚30m-39.5m。
二、采取降水原因
地下水对土粒有浮力作用,会让土中有效应力降低,动水力还会导致管涌、流沙。如果上边界是土层承压水,水头压力大于上覆土层重,承压水冲破上覆土,喷涌并带出大量土粒,让地基失稳,整个地层流动悬浮。
站台的基坑围护结构一直插入到基坑底板下 9m,虽然不会出现管涌流沙,但因下部的承压含水层过厚,围护结构还无法切断整个承压含水层,基坑底板下土层只作抽条加固。承压水头在地表下2.5m,开挖基坑后,基坑底板与承压含水层顶板之间土层薄弱地方有可能 “突涌”,为保证开挖安全,须降低承压水头。
三、降水方案
基坑内设真空管井,滤水管间隔分布,在进行降水时把井管封闭,用潜水泵抽出井水。基坑外侧设深井,技术参数设计按承压非完整井理论,在承压含水层内设滤水组管,用深井重力集水,井内用潜水泵或长轴深井泵排水。
四、井点施工工艺
1、施工工艺流程
准备施工测放井位护口管埋设钻机安装钻进成孔一次清孔换浆下井管二次清孔动水填料黏土封孔洗井试抽安泵降水运行。
2、施工技术要点
(1)测放井位
如果布设井点受施工条件或地面障碍物影响,可适当现场调整,但范围不超过2m。
(2)埋设护口管
护口管底插入原状土层中,上部高出地面0.20m-0.30m。管外用草辫子和黏性土填实密封,避免施工中的管外返浆。
(3)安装钻机
成孔施工选用的设备为GPS—15型工程钻机及配套设备。机台安装水平稳固,大钩对准孔中心,转盘、大钩及孔中心三点一线。
(4)钻进成孔
吊紧大钩钢丝绳,轻压慢转,确保钻机水平,保证钻孔垂直度。成孔施工用孔内自然造浆,严格泥浆密度。钻具提升或停工时,孔内须压满泥浆,防止孔壁坍塌。达到设计深度,宜多钻0.3m-0.5m,并做好钻探记录。基坑外深井施工中,如果实际进入承压含水层顶板深度与设计进入深度不一致,需及时通知有关人员,调整成孔深度,保证滤水管安放位置始终在承压含水层中。
(5)清孔换浆
钻孔钻至承压含水层顶板位置即开始加清水调浆,孔内泥浆密度逐步调至1.10左右。第一次清孔换浆是成井质量保证的关键,直接影响成井质量。如果施工时清孔换浆没有达到规定要求,则绝不能进入下一工序。
钻至设计高,钻杆提到离孔底 0.50m处冲孔,清除孔内杂物,一直到孔底沉淤在 30cm以下,返出泥浆不含泥为止。
(6)下井管
井壁管用焊接钢管,井管焊接垂直、牢固、不透水。滤水管用桥式滤水管,外包两层 30目~40目尼龙网。进场后,检查过滤器滤孔是否合设计。沉淀管焊接在滤水管底,直径与滤水管相同,长1.00m,沉淀管底口用铁板封死。孔深符合设计后,开始下井管,在滤水管上下两端各设一套直径小于开孔孔径 5cm的扶正器。下到设计深后,井口位置居中后固定,井口高于地面0.50m。下井管应连续,不得中途停止,因机械故障等原因造成孔内坍塌或沉淀过厚,则要把井管重新拔出,扫孔、清孔后重新下入,严禁将井管强行插入坍塌孔底。
(7)二次清孔及动水填料
在井管内下入钻杆至孔底 0.30m-0.50m,井口加闷头密封,从钻杆内泵送泥浆到井管,边冲孔边逐步稀释泥浆,使孔内的泥浆通过滤水管沿井管与孔壁的环状间隙返浆,并逐步调浆使孔内泥浆密度稀释到 1.06-1.08。填入砾料,随填随测填砾料高。填砾料前应用测绳测量井管内外深,两者差值不超沉淀管长度。滤料颗粒直径用实际含水层地层颗粒 d50mm-d60mm 8-10倍。确保动水填料且填砾料工序连续,不得中途终止,直至砾料下入预定位置。最终投入滤料量占总量的 95%。
(8)黏土封孔
滤料填至地面下 3.5m后改用黏土球及优质黏性土回填封孔,黏土球围填长度不少于 2m,黏土球围填面上以优质黏性土围填至地表并夯实,封闭好井口管外。基坑外深井,滤料填至承压含水层顶板上3m-5m后改为黏土球及优质黏性土回填封孔,黏土球围填长度也不宜少于 2m。为防止围填出现“架桥”,围填前需将黏土捣碎。围填时以“少放慢下”为原则,严控下入数量及速度。
(9)洗井
“联合洗井”法洗井:1、围填结束后,先用空压机 “空气吸泥”,清洗干净井内沉淀物。如果井管内泥砂多,可用反复关闭、开启出水管气水土混合物阀门,让井中水沸腾破碎滤料泥皮和泥块,直到井管排出水变清,达到正常出水量;2、井内下活塞,用活塞洗井。活塞须从滤水管下向上拉,把水拉出孔口,如果井出水量较少可将活塞在过滤器部位上下窜动,冲击孔壁泥皮,向井内边注水边拉活塞。直到听到活塞拉出后有清脆爆破声并伴有大量气水混合物喷出,否则需换活塞橡皮圈;3、活塞拉出水基本不含泥砂后,再利用空压机洗井。在下完井管、填好滤料后立即洗井,以免护壁泥皮老化。
(10)安泵试抽
洗井后,潜水泵及时下入井管内,铺设电缆、排水管道,如果是真空管井还要连接、安装真空管,排水和抽水系统安装完后可进行试抽水。深井内可直接下入深井潜水泵试抽水;真空管井真空泵与潜水泵交替,真空抽水时管路系统内真空度需在60kPa及其以上。管道系统与电缆在设置时要避免抽水中被吊车、挖土机等碰撞、碾压。
(11)降水运行
基坑内真空管井抽水运行要做好观测,以此来合理控制拍、集水间隔。真空管井需提前投入运行来保证开挖时地下水降到开挖面以下。基坑外深井降水时,如果承压水头降至设计要求,可适当调控井点开启数来控制承压水头下降幅度,减少因降水造成的地面沉降。观测好对各停抽井点水位变化。
(12)排水
洗井及降水时,将水排到场地四周明沟内,通过排水沟排入场外预设排水沟渠中。场地四周排水管应做好定时清理工作。
五、实施效果
在基坑开挖前 20天,该地铁站真空管井开始运行。基坑开挖 3m后深井开始运行,负一层侧墙施工完停降水。整个过程极大的提高了施工效率,结构及土方施工顺利,没有发生任何管涌、突涌、基坑倾斜等事故。
六、结论
地下工程如果在承压水埋深较浅的地段施工,降水方案的合理与否极为重要。此站正是降水方案合理,才保证了施工中无事故因降水而造成。而与之临近的标段由于不合格的降水造成了多次突涌、底鼓等灾害,既影响进度,又带来了经济上的损失。
参考文献:
【关键词】:明排水法;轻型井点降水法;渗透系数
一、引言
随着建筑业的不段发展,我们需要不断地在各种地质条件下建造各类工业与民用建筑。而在此背景下,我们经常会遇到地下水位较浅而水量较大的情形。如果直接开挖基坑,则会在坑内渗入大量地下水,使得施工条件不断恶化,造成土壁塌方,也会显著影响地基的承载力。因此,在土方施工过程,做好排水工作,保持土体干燥是十分重要的。做好基坑排水工作,保持土体干燥是十分重要的。而目前最切实可行的是两种典型工艺,即明排水法和轻型井点降水法。施工排水可分为明排水法和轻型井点降水位法。现在分别讲述如下:
二、基坑排水工艺
1.明排水法
明排水法是采用截、疏、抽的方法。截,是截住水流;疏,是疏干积水;抽,是在基坑开挖过程中,在坑底设置集水井,并沿坑底的周围开挖排水沟,使水流流入集水井中,然后用水泵抽走。但是这种方法排水量小,且排水不彻底,只能应用于涌水量相对较小且基坑地质条件简单的情况。
2.轻型井点降水
人工降低地下水位,就是在基坑周围埋设一定数量的抽水管,利用抽水设备从中抽水,使地下水位降落到坑底以下,直至基础工程施工完毕为止,这样,就可使基坑始终保持干燥状态,防止流砂发生,改善了工作条件。但降水前,应考虑在降水影响范围内的已有建筑物和构筑物可能产生附加沉降、位移,从而引起开裂、倾斜和倒塌,或引起地面塌陷,必要时应事先采取有效的防护措施。轻型井点井水是人工降低地下水位方法中最典型的一种。即在基坑开挖前,先在基坑周围埋设一定数量的直径较小的井点管,深入蓄水层中,井点管上部与总管相连,通过总管利用抽水设备将地下水从井点管不断抽出,使原有的地下水位降至基坑中心线以下0.5m到1m处。
3.轻型井点设备
轻型井点设备主要包括:井点管、集水总管、弯联管及抽水设备。井点管选用直径38到55毫米的钢管,长6到9米,下端配有滤管和一个锥形的铸铁塞头,滤管长1到1.5没,管壁上有12到18毫米的梅花形排列的滤孔;管壁外包两层滤网,内层为黄铜丝或尼龙丝布的细滤网。外层为粗滤管或棕皮,为避免滤孔淤塞,在管壁与滤网间用塑料管或梯形铅丝饶成螺旋状隔开,滤网外面再饶一层粗铁丝保护网。
集水总管一般用75到100毫米的钢管分节连接,每节长4米,其上装有与井点管相连的短接头,间距为0.8到1.6米,总管应有2.5%到5%坡向泵房的坡度,总管与井管用弯头或者塑料管连接。
抽水设备常用的有真空泵、射流泵和隔膜泵井点设备,但是最普遍使用的还是真空泵。
4.轻型井点的布置
轻型井点系统的布置,应根据基坑平面形状及尺寸、基坑的深度、土质、地下水位及流向、降水深度要求而确定。主要分为平面布置和高程布置两个方面。在平面布置时,当基坑或沟槽宽度小于6m,降水深度不超过5m时,可采用单排井点,将井点管布置在地下水流的上游,两侧延伸长度不小于坑槽的宽度。反之,则采用双排井点,位于地下水位上游的一侧井点管间距较密些。当基坑面积较大时,也可采用环形井点。井点管距离基坑的距离不小于1m到1.5m,间距一般位0.8m到1.6m。至于高程布置,轻型井点的降水深度,从理论上讲可达10米左右,但是由于管路系统的水头损失,其实际降水深度一般不大于6米。而井点管的具体长度确定时应该考虑如下几个因素:井点管埋设面至坑底面的距离H1,降低后的地下水位至基坑底面的距离h,水力坡度i,井点管至基坑的水平距离L,井点管埋设的深度应该满足下式:H大于或等于H1+h+iL,如果H值小于6m,可以选用一级井点,反之,可以考虑采用多级井点。
5.轻型井点的设计要点
在井点系统的布置中,最常见的是环状布置,且基本连续封闭。而其设计的要点是计算基坑总的涌水量,根据水井学原理,可得出其基本涌水量公式如下:Q=1.336K(2H-S)/(lgR-lgX0),在此公式中,渗透系数K的取值相当重要,在现场设计中,可以采用实测方法获得。此外,抽水影响半径R的取值也较重要,我们在实际中曾通过所设观测孔进行抽水试验,将各个观测水位使用平滑曲线连接起来,并延长其与地下水位相交,运用此方法,可得到本地的R值大概在25到40m之间。在总的涌水量Q计算出之后,再利用单根井点管的涌水量公式,可以定出井点管的数目与间距。通过多次的工程实践,我们通常按照如下简化思路考虑实际问题,即先按基础尺寸与放坡要求,确定放坡边界,井点总管布置离边界1m左右,这样就定出了环状井点平面布置的尺寸,再按1/10的降水坡度计算中心点及降水效果。如平面尺寸为20m*20m的总管布置,6m井点管抽水其中心点降水后地下水位应为:5―(1/10)*10=4m(考虑井点管埋设面露出部分为1m),查看是否在设计基槽下,能否满足挖土要求,如果不能满足要求,则要考虑加深井点管或在基坑中心加设1排井点,如开挖深度不大,而平面尺寸较大者,一般以后者居多,因为井点管尺寸过长也影响抽水效果。
6.轻型井点的施工要点
轻型井点的安装程序是按设计布置方案,先排放总管,再埋设井点管,然后用弯联管把井点管与总管连接,最后安装抽水设备。井点管的埋设可以利用冲水管冲孔,或钻孔后将井点管沉入,也可以用带套管的水冲法及振动水冲法下沉埋设。在此过程中,认真做好井点管的埋设和孔壁与井点管之间砂滤层的填塞,保证井点系统顺利抽水。为了保证成孔质量,冲孔过程中,孔洞必须保持垂直,孔径一般为300mm,孔径上下要一致,冲孔深度要比滤管深0.5m左右,以保证井点管周围及滤管底部有足够的滤层。砂滤层宜选用粗砂,以免堵塞管的网眼。砂滤层灌好后,距地面下0.5到1m深度内,应用粘土封口捣实,防止漏气。井点管埋设完毕后,即可接通总管和抽水设备进行试抽水,检查有无漏水、漏气现象,出水是否正常。轻型井点使用时,应保证连续不断抽水,若时抽时停,滤网易于堵塞;中途停抽,地下水回升,也会引起边坡塌方事故。正常的出水规律是“先大后小,先浑后清”。真空泵的真空度是判断井点系统运转是否良好的尺度,必须经常观测,造成真空度不够的原因较多。但通常是由于管路系统漏气的原因,应及时检查,采取措施。井点管淤塞,一般可从听管内水流声响,手扶管壁有振动感,夏、冬季手摸管子有夏冷、冬暖感等简便的方法检查。如发现淤塞井点管太多,严重影响降水效果时,应逐根用压水管进行反冲洗,或拔出重埋。
三、 结语
综上所述,在基坑排水中,应当根据情况选定合适的施工方案。而轻型井点的布设应当通过合理、科学的计算方式,并结合现场实测结果进行分析。虽然井点计算由于受水文及地质和井点设备等许多不确定因素的影响,要求计算结果十分精确不太可能。但是如果能仔细分析试验数据,并且选用合适的计算公式,其计算结果依然在合理范围内,完全可以满足工程的应用要求。而本文的成果在在现实中有极大的推广价值。
参考文献:
关键词 基坑工程;开挖 ;施工工艺 ;支护结构 ;注意要点
中图分类号TU745.7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)89-0056-02
0引言
基坑工程是一项综合性很强的系统工程,主要是为了保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填工作,一般包括勘察、设计、施工、监测和检测等步骤。随着基坑的开挖越来越深、面积越来越大,基坑工程的开挖工作也越来越复杂,所以需要更多的理论和技术支持,从而有能力解决复杂的基坑稳定、变形和环境保护问题。经过对大量的基坑工程进行分析研究,本文将对基坑工程有无支护结构的施工工艺分别进行设计分析,并阐述工程前后的准备工作以及施工过程的注意事项。
1基坑工程开挖施工的准备工作
基坑开挖前要做好充分的准备工作,对现场进行详细的勘察,了解工程的实地情况以及环境条件;拆除场地内原有建筑物,按设计要求标高、标平施工场地;对邻近施工场地的人员、建筑物以及植物做好保护工作,设置测量控制网,确保对周围环境的影响降到最低;做好防洪排洪工作;清查施工所用设施。
2 基坑工程开挖遵循的原则
由于不同的基坑工程的地质条件各不相同,所以施工前要根据勘察测量的数据选择合适的开挖方法。对于没有支护的放坡开挖应遵循竖向分层、纵向分段、快速封底的原则,即在竖直方向上根据基坑深度进行分层开挖,在纵向要进行限定长度的逐段开挖,完成后快速封顶减少基坑暴露时间。施工工艺应该尽量简单可行,缩短施工工期,降低工程费用。设计完成一套完整的排水方案与基坑排水设施,确保基坑开挖及地下主体结构施工顺利实施。
对于有支护保护的基坑开挖应当遵循我们常说的16字原则:开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖。在开挖之前必须进行开槽,形成中间支撑。基坑开挖过程中,尽可能减少初始位移,对深基坑采用分层开挖,每层开挖的无支撑暴露时间尽量减少。
3基坑开挖的工艺选择和开挖步骤
3.1基坑开挖的工艺选择
放坡开挖又叫无支护开挖,指基坑开挖之后的土体,在无支撑及无加固的条件下,
只依靠土体自身具有的强度,在新形成的平衡状态下获得稳定的边坡从而维护整个基坑的稳定状况。放坡开挖基坑深度一般为四米左右,若深度大于四米,并且有条件采用放坡开挖时应设置多级平台进行分层开挖,并且每级平台的宽度不宜小于1.5m。多级放坡时应同时验算各级边坡和多级边坡的整体稳定性。
有支护开挖是指在基坑开挖之前采用连续墙等基坑围护结构以及起到水平支撑的支护结构对基坑的稳定性进行加固,然后再根据16字原则进行基坑开挖工作。这种基坑一般都具有以下特点:开挖面积大、开挖深度深;有较大的坑中坑使得土方收头十分困难;工程地质情况比较复杂且基坑土质差。在进行深基坑的开挖时对周围的环境影响较大,所以要做好充分的防护措施。
3.2基坑开挖的步骤
1)开挖工艺的设计。对于采用放坡开挖的基坑,基坑放坡开挖后,若边坡土体内受到的剪应力大于泥土的抗剪强度,则边坡土体就会沿某一滑动面向外和向下滑动而失去稳定性。在放坡开挖基坑时,多采用极限平衡法来进行边坡稳定性的验算,在斜坡的断面图中找出其中一个滑动面算出作用在该梯形滑动面上的剪应力,并以此剪应力与滑动面上抗剪强度相比较,从而确定抗滑安全系数。若滑动面的形状为圆弧形,则可利用费伦纽斯滑动面条分法进行整体滑动的稳定计算。
对于深基坑的支护开挖适宜使用机械开挖,如果开挖的基坑深于相邻建筑的基础时,开挖应保持一定的坡度和距离,选择对坡面土体扰动小的设备,以免在施工时影响邻近建筑基础稳定性。准备好钻孔、灌浆、喷砼等支护设备,确定基坑支护等级,并根据施工情况完成施工支护结构的设计、安装使用工作,为开挖营造一个良好的环境。挖土方式将影响支护结构的荷载,所以要尽可能使支护结构均匀受力,减少变形;
2)基坑降水。基坑开挖之前应先做好地面排水系统,目前我们常使用的基坑降水法有设置各种排水沟排水以及各种井点系统降低地下水位两类方法。排水坑排水法就是在四周向外设置排水坡、挖排水沟,利用动力离心式水泵使坑内的水流进汇水井。设置防水梁组织疏水以防止地表水冲刷边坡流入基坑,避免影响坑壁稳定。当在含水量很大的基坑中施工时,基坑底面高度低于地下水位,地下水将会源源不断地渗入基坑内,就必须使用人工降低地下水位的方法,也就是井点排水法。井点排水法包括单层轻型井点、喷射井点、多层轻型井点以及管井井点、深井井点等。其中单层轻型井点常用在放坡开挖工艺中,而由于支护开挖的复杂特点,排水方法的选择也没有硬性的规定,需要根据不同的施工场地进行选择;
3)基坑开挖与边坡支护。做好施工准备,完成开挖工艺的设计以及基坑降水工作后就可以参照基坑开挖的工艺原则进行基坑的开挖工作。由于深基坑深而且支撑层数较多,所以在工程中应充分利用中间没有支架的部分使用挖土机进行挖土,在支撑结构间距较小的层面使用人工挖土。在监测数据的协助下将基坑主题分层进行施工作业,并对每道支撑按结构不同进行分区施工。当基底达到标高时应该及时清理底板并重新进行下一层的开挖工作。对于放坡开挖,要维护已经开挖基坑边坡的稳定性,减少基坑暴露时间。除了通过降、排水系统控制外部载荷外,还必须采取适当的支护措施,对坡面形成一定的保护,确保边坡土体自身的抗滑力始终大于该滑动面上的滑动力,从而防止部分边坡发生滑塌现象。
4基坑开挖施工的注意要点
4.1一般的注意要点
尽管放坡开挖简单方便,但是一旦边坡稳定失控将引起严重的事故灾难,而且补救工作十分困难。因此基坑放坡开挖工程必须对场地地质条件正确把握,基坑边坡必须经过验算;土质较差且施工期较长的基坑,边坡宜采用钢丝网水泥或其他材料进行护坡;施工之前一定进行降水措施的安排,确保设计、施工、监测以及维护各环节严格按技术要求实施。
深基坑若采用机械挖土,严禁挖土机械碰撞支撑、围护墙等支护机构,坑底应保留200mm~300mm厚基土。对面积较大的一级基坑,土方宜采用分块、分区对称开挖和分区安装支撑的施工方法。相邻两基坑打桩开挖施工会相互影响,当拆除某一锚杆,必须采取一定的桩锚围护方案,防止影响另一锚杆的支撑性能,引起支护桩或工程桩破坏、基坑护坡坍塌或桩顶发生位移。基坑内部应该设置合理的扶梯以及行人支撑防护,保证施工人员的安全。
4.2临近人员、建筑的保护
当施工给临近的人员、建筑物或者植物造成一定的影响时,必须派驻专门人员进行建筑物沉降以及位移的监控工作。当基坑挖深深度大于7m时,在坑深两倍的水平
范围确保无主干道、生命线工程及重要的建筑物。
4.3监控测量
在基坑开挖过程中,为保证基坑开挖的安全,必须对变形位移、地下水位以及应力应变进行严密的监控测量。变形测量的对象主要为地面坡面、地下管线的沉降以及围护结构、及支护结构的位移;地下水位的测量一般通过预留的水位观测孔以及压力计进行包括降水造成的地下水位变化、孔隙水的压力以及排水量和含沙量的测量。在对应力应变测量时并没有精确的数值,而要根据施工工况进行分析计算出变化范围。支护基坑的支撑轴力决定支护安全稳定性,所以要确保轴力的变化在正常值内。一般都会在支护桩外侧每隔一定距离埋设压力盒检测支护桩水平压力在高度上的分布变化。
5结论
基坑开挖的施工工艺决定了开挖的成败,但是施工过程中的注意要点却不容忽视,施工前我们要做好充分的防护工作以及完善的应急措施,做到防患于未然。施工中要进行精确的监控测量,时刻关注各个参数的变化,保证所有结构的安全稳定性,从而更好地服务于整个建筑工程。
参考文献
[1]彭秋湘,舒丽雅.软土地基某基坑工程事故分析及处理[J].岳阳师范学院学报郑州大学硕士学位论文(自然科学版),2002,15(4):79-81.
[2]陈学光,訾勇,杨红岩.软土地区深基坑逆作法土方组合开挖施工技术[J].建筑施工,2010,32(6).
[3]陈小俊.某工程软土地基深基坑开挖施工技术[J].施工技术,2008(9).
[4]黄圭峰.深圳市某建筑深基坑支护滑塌事故剖析[J].地质科技情报,2005,24(7):65-68.
关键词:深基坑;土方开挖 ;施工
中图分类号:U231文献标识码: A 文章编号:
1、建筑深基坑土方开挖工程特点
随着高层建筑和城市地下空间利用的极大发展,深基坑工程的数量迅速增加。深基坑工程项目是一个极其复杂的系统,它涉及土力学、基础工程、结构力学、原位测试等多门学科。深基坑工程具有工期长、技术要求高、施工难度大、现场施工条件与环境复杂、对环境影响控制要求高等特点。在设计和施工过程中不可避免地会受到各种不确定因素的干扰,如无资质的设计或施工单位承包工程、勘察资料不详细不准确、施工单位不按施工规程组织施工,工程质量差引起支护结构变形、降水排水防水措施不力造成基坑稳定性大大降低。总之,由于多方面的原因使深基坑开挖工程风险相当大。同时要指出的是深基坑开挖施工与前后施工环节搭接密切,前期支护结构没有保证质量或后期基坑底板没有及时施工,都可能引起工程事故。除此之外,深基坑开挖工程本身也要求施工单位要严格按规范要求组织施工,否则支护结构变形,导致周围管线、道路、建筑物破坏,经济损失和社会影响难以估计。因此要充分认识深基坑开挖工程的特点及对其风险进行分析,采用多方面对策和措施,以提高支护技术水平和保证深基坑土方开挖工程正常安全施工。
2、施工方法及措施
2.1开挖准备
按设计或施工要求标高平整场地,清除和搬迁施工区域内地上、地下所有障碍物; 做好防洪、排洪工作保证场地不积水;设置测量控制网,水准点要求设在不受基坑开挖施工影响之处;挖土机械,降水设备试运转正常;
2.2基坑排水
设置有效的地面排水措施; 基坑内设排水沟,四角或每隔30~40m设置直径900~800㎜集水井。排水沟、集水井应在基础轮廓线外。排水沟边缘离开坡脚不小于0.3m,坡度为0.1~0.5%,并应比基坑底低300㎜,集水井比排水沟低0.5m,并深于潜水泵深度,井壁应及时加固,集水井内的水应及时排出。
2.3人工降水
当地下水位影响基坑施工时,应采取人工降低地下水位或隔水措施。降水、隔水方案应根据水文地质资料、基坑开挖深度、支护方式及降水影响区域内的建筑物、管线对降水反应的敏感程度等因素来确定。
2.4开挖
⑴场地开阔,宜采用放坡开挖,并根据土质稳定性分析确定放坡系数。
⑵在下列情况下,基坑开挖时应采用支护措施; 深度较大不具备自然放坡施工条件; 地基土质松软,并有地下水; ③基坑开挖危及临近建、构筑物、道路及管线的安全和使用的。本工程包含了以上三种情况,所以采用土钉墙支护结构,局部采用排桩支护。
⑶基坑支护结构应根据当地工程经验,综合考虑水文地质条件、开挖深度,场地条件因地制宜进行设计。
⑷土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致,并遵循“先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则;一般情况下,还应遵循分段开挖、分段支护的原则,不能按一次挖就再行支护的方式施工。支护的混凝土强度要达到70%后方可进行下一阶段土方开挖。
⑸为了防止超挖,机械开挖至设计坑底或边坡边界应预留20~30㎝,厚土层用人工挖土清底,如有小部分超挖,不能允许施工单位用素土回填,一般应用封底的砼加厚填平。
⑹严格按设计要求控制基坑周围地面超载,尤其是大型施工机械行走路线及停靠地点,还有材料堆放。
⑺弃土应及时运出,如需堆土或留作回填土用,堆土坡脚至坑边距离及堆土高度应严格按施工方案要求进行。
3、监测
在基坑降水挖土阶段,对支护结构及周围环境要进行严密监测。发生事故险情要及时处理。
4、案例分析
4.1工程概况
占地面积10657.95m2,总建筑面积21896m2,建筑占地面积4001.91m2,住宅建筑面积19767.08m2,商务建筑面积2279.08m2,共四栋多层建筑,1、2、3#楼为砖混结构,4#楼为框架结构。基础全部为大开挖,1、2#楼基坑开挖尺寸:混凝土条基外放2米,长70.84米,宽19.93米,深5.18米,开挖面积1411.8m2,开挖土方工程量7893m3.3#楼基坑开挖尺寸:混凝土条基外放2米,长70.84米,宽21.13米,深5.18米,开挖面积1370m2,开挖土方工程量7751m3.4#为综合楼,基坑开挖尺寸:柱外皮外放3.8米,长73.05米,宽27.425米,深3.63米,开挖面积2003.4m2,开挖土方工程量6576.25m3.基坑土方开挖依据现场情况,计划采用基坑放边坡处理,其放坡系数为1:0.33.计划基础开挖回填工程60天时间完成。
4.2地形地貌
(1)原自然地坪与相对1点高差0.036米,现定室外地坪高于相对1点0.5米,室外需回填0.464米。
(2)东西两侧距原建筑物太近,为保证原建筑物的安全,计划局部采用混凝土土钉墙支护及相应的支护方案确保安全施工。
(3)施工条件
测量定位已完成。高程控制点,以人行道相对点以上1.5米为工程±0.000。 现场临设施工完毕,能正常使用。 施工道路基本畅通,施工用临时用水、电已连接。 机械、劳动力已完成调配,现已进入施工现场。
4.3施工准备
4.31施工要求:
标高水准点依据建设单位给定的高程点已引入施工区。 熟悉施工图纸及地质情况,埋设好轴线控制桩,了解地下管线情况,检查挖土及运输机械的准备情况,进行施工前技术质量和安全交底工作。 制定土方开挖施工方案,安排工期计划。
4.32现场准备
进行定位放线,放出基坑开挖线和边坡线。 落实基坑支护队伍,以便开挖与支护同时进行。
4.4施工方案
4.4.1施工工艺:测量定位,机械进场,土方开挖,人工修边角,基底平整,基底普探。
4.4.2施工流向:清理地表垃圾土并外运,先开挖2#楼,自东向西,自上而下,依次开挖,依据施工开挖线进行开挖。将2#楼土方倒运至4#楼堆放,然后开挖3#楼土方回填2#楼,同时开挖1#楼,将1#楼土方全部外运,二次开挖4#楼将4#楼土方回填于1#楼,形成一个流水作业线,确保工程顺利进行。
4.4.3施工方法:采用两台挖掘机,两台装载机,8辆自卸汽车配合外运。人工刷坡:待基坑开挖出一定范围后进行人工刷坡,依据现场土质和周围环境情况计划坡比,放坡系数为1:0.33,人工刷坡与机械开挖同时进行。要求配合机械挖土的施工人员清楚挖土区域及机械前后行走范围及回转半径,严禁在机械前后行走范围及回转半径内行走及施工配合作业。
4.4.4基坑支护:本工程设有地下室,且周边建筑物较近,开挖深度至-6.65米(自然地坪标高为-1.47m),因而依据《建设工程安全生产管理条例》和《强制性条文》的有关规定进行安全防护,东西两侧必须做土钉墙进行支护,土钉墙支护与机械开挖同时进行,做到随挖随支护,支护设计与施工有专门的施工方案。
基坑四周设置扣件钢管栏杆,并绑密目网,设置警示牌,防止人员及物体坠落。采用扣件和钢管搭设爬梯,供施工人员上、下基坑。
4.4.5施工排水:地面排水遵循先整治后开挖的施工顺序,施工前先做好地面排水,地面排水随地形坡势沿开挖基坑外边缘设30公分高阻水带,再修200×300水渠排水,以防地表水流入坑内。 内排水沿基坑横向中线向基坑东西方向挖四个积水坑,用水泵抽水。
4.5普探与验槽
4.5.1普探
基坑挖至设计深度后进行普探,普探应按《建筑物场地基坑探察与处理暂行规定》对基坑进行探察,会同建设单位有关技术人员进行全面的地质情况负荷,符合设计要求及有关规定后,即可进行灰土回填。如有地下墓坑、软土层等情况,需由设计单位、监理单位提出处理方案,处理完毕后方可继续施工。
4.5.2验槽:基坑施工完毕后,会同勘察、设计、建设、监理等相关单位进行验槽,在相关单位人员签字盖章后方可进行下道工序的施工。
4.6质量保证措施:
土方工程施工中,应经常测量和校正其平面位置、水平标高和边坡坡度。平面控制桩和水准控制点采取可靠的保护措施,定期进行复测和检查,保证其正确性。 基坑开挖过程中应对土质情况、地下水位和标高等变化情况经常检查,做好原始记录,若发现地基土质与设计不符时,需经有关人员研究处理并做好隐蔽工程记录,确保基坑工程质量。
5、结束语
施工安全应放第一位,土方工程的边坡坡度、排水坡向等必须按审批后的施工方案执行,确保边坡支护的稳定和基坑的施工安全。 机械前后行走时必须看清楚前后方是否有人或障碍物,机械回转时必须看清楚3600回转半径内是否有车辆和行人。且机械施工至围墙处时必须有专人配合指挥挖掘机驾驶员,防止由于驾驶员的距离错觉造成对围墙的碰撞而导致事故的发生。工地各专职安全员进行预防及检查工作,发现隐患及时处理确保施工安全。
参考文献:
[1]《建筑地基基础技术规范》DBJ13-07-2006
[2]《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002
[3]《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009
[4]《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)
【关键词】建筑工程;深基坑支护;施工工艺;
一、基坑支护的分析
由于地下建筑项目的成就极为显著,且基坑项目的应用相对广泛。因此,常说的基坑项目是为了将挖掘和主体建设的稳定得到保障,以及附近区域不会受到干扰而使用的一项支护方法。除此之外,还包括土方挖掘及建设装置的使用等内容。上述内容共同构成了基坑支护。
由于该类建筑的挖掘尺寸相对较深,同时挖掘的规模也在持续增大,支护的难度逐渐提升。基坑项目自身较为繁琐,对较多不明确内容有所涉及,牵扯到力学内的一些自身,应凭借深入探索并在建设时不断吸取经验的方式,使基坑项目的建设工作存在显著的成就。
在挖掘施工中,挖坡挖掘和支护体系下施工是最常运用的两类建设措施。对于第一种而言,主要是指没有支护的挖掘,主要在挖掘深度较小且存在优秀图纸状态的区域内得到适用。与其相对的则是支护措施,也就是说存在支护体系的措施,对于不一样的项目状态而言,应对优秀的挖掘和支护措施进行适当选取,并且在支护状态的选用中应选取优秀的建设方法。由于该类项目存在繁琐的氛围,而且由于在建设的过程存在较多不可知内容,因此在支护建设中会有较多不利现象存在。
二、深基坑支护工程的作用
基坑工程是为了更好的保证基坑的开挖和地下主体结构的施工安全,同时在施工的时候不会对周围的环境进行破坏。深基坑的施工特点决定了深基坑的施工技术要求,在施工中,技术手段一定要保证是非常先进的。在地下工程施工中,不但要进行基坑的防护工作,同时也要进行基坑的土方开挖,同时对施工的机械和施工中的防水工作也要做到位。
三、建筑工程中基坑支护施工技术要点
1.合理选择支护施工方法
在此,针对深基坑工程的支护形式进行简单的说明和论述。重力式挡土墙支护结构、混合式支护结构和悬臂式支护结构是深基坑支护的三种主要方式,悬臂式支护结构潜入基坑底部的岩体或土体,借助于岩土体的支撑作用保证结构的稳定,适用于基坑开挖深度较小、土质条件较好的情况下,而重力式挡土墙则依靠自身的重量来保证支护结构在各种压力下的平衡,混合式支护结构可以简单的理解为锚杆支护结构,借助于锚杆以及喷射混凝土面层,使基坑与支护结构形成一个整天,相互作用,保证基坑支护的安全。如何根据实际情况合理选择施工工艺,在经济的条件下尽可能的保证安全和稳定,是一个重要的研究课题。
2.建筑基坑工程开挖
一般来说,建筑基坑施工工程,多选择在土质地基或软弱岩层地基下进行,在这种土质上施工的一大特点就是挖土量大,挖土深度相对较深。在基坑开挖过程中,需对土方量进行监测,从而保证挖土量符合技术规定的要求;同时,技术人员需对维护结构按规定要求进行监测,以更好的控制工程速度。由于挖土量大,在进行土方开挖过程中,需采用合理的开挖方式,一边挖,一边运输,避免大量的土在开挖面处堆积,也保证了工程建设的环境。
3.建筑基坑支护施工
不同的建筑基坑,采取的支护方式不一样,如钻孔灌注桩、锚杆、土钉墙、地下连续墙以及支护桩等等,针对不同的支护方式,需要注意不同的支护施工的要求。如在锚杆施工中,进行必要的现场试验等,需要保证锚杆的强度达到设计要求。总之,应严格按照设计以及规范要求进行基坑支护施工。
4.支护施工中的安全防护措施
在建筑工程施工过程中,尤其是建筑基坑支护施工过程中,安全管理是非常重要的环节,施工管理人员与技术人员,需针对施工现场情况,包括设备、人员等一系列因素,辨识施工过程中的安全隐患,并制定安全预防措施,包括管理上的措施、劳动保护用品防护的措施、警示标语等措施,同时,需要有专职或兼职人员对施工现场的安全防护措施进行检查,比如:进入施工区域的所有人员,包括外来人员、监理人员、施工人员等必须戴安全帽,所有人员上岗前必须进行安全教育等岗前培训并通过考核等等。同时,需要有专业的人员对施工设备进行预防性维护、保养,尽量避免设备故障,延迟施工进度。
5.建筑基坑支护防水技术要求
在建筑基坑支护施工过程中,地下水始终是不容忽视的问题,在上面讨论建筑工程中基坑支护存在的问题时,详细谈到了地下水对基坑支护的影响,并且谈到需要制定有效的应急响应措施。为了保证施工正常,在支护防水技术要求上,需要做好基坑降水工作。
四、基坑支护施工的安全技术措施
保证基坑支护结构安全工作,除必须有合理的设计外,还需施工的密切配合,严格按设计要求精心施工。任何超挖都使得支护结构超载工作,必然导致严重后果,因此,施工前应严密组织,编制施工组织设计。
基坑土方开挖应在降水排水施工完成且运转正常达到预期要求后方可进行。基坑周围地面应采取防水、排水措施,避免地表水渗入基坑周围土体和流入坑内。坑内应设置排水沟和集水井,及时抽除积水。基坑开挖应连续施工,尽量减少无支护暴露时间,开挖必须遵循“自上而下,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。利用锚杆做支护结构时,应按设计要求,及时进行锚杆施工,而且必须待锚杆张拉锁定后方可进行下一步开挖。坑边不宜堆放土方和建筑材料,如不可避免时,一般应距基坑上部边缘不小于2m,弃土堆高不超过1.5m,并且不超设计荷载值。在垂直的坑壁边距离还应适当增大。软土地区不宜在坑边堆置弃土。当重型机构在坑边作业时,应设置专门的平台或深基础等。同时,应限制或隔离坑顶周围振动荷载的作用。
基坑挖土时,要做好挖土机械、车辆的通道布置,安排好挖土顺序等,不得在挖土过程中碰撞围护结构。并做好机械上下基坑坡道部位的支护。采用机械开挖时,为保证基坑土体的原状结构,应预留150~300mm原土层,由人工挖掘修整。基坑开挖完毕后,应及时清底验槽并铺设垫层,以防止暴晒和雨水浸刷破坏原状结构。如果基底超挖,应用素混凝土回填或夯实回填,使基底土承载性能达到设计要求。基坑周边设围护栏杆和安全标志,严禁从坑顶扔抛物体。坑内应设安全出口便于人员撤离。所有机械行驶、停放要平稳,坡道应牢固可靠,必要时进行加固。配合机构作业的清底、平整场地、修坡等施工人员,应在机械回转半径以外工作:当必须在回转半径以内工作时,应停止机械回转并制动好后方可作业。土方机械严禁在离电缆1m距离以内作业。机械运行中,严禁接触转动部位和进行检修:在修理工作装置时,应使其降到最底位置,并应在悬空部位垫上垫土。挖掘机正铲作业时。其最大开挖高度和深度不超过机械本身性能的规定。反铲作业时,履带距工作面边缘距离应大于1.5m。
五、结语
综上所述,作为工程项目施工的基础环节,建筑工程深基坑支护施工也是极为重要的环节。深基坑支护施工的好坏不仅对整个建筑工程质量造成决定性影响,而且作为建筑工程项目顺利开展的关键得到有效保障。在建筑工程项目中,应从深基坑支护的设计和施工过程入手,开展深基坑支护工作,只有这样才能使深基坑支护的施工质量得到保障,进一步提升建筑工程项目的整体质量。
参考文献:
[1]陆佰鑫.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯,2011,15:72.
关键词:建筑;建筑工程;基坑维护;施工工艺
中图分类号: TU198 文献标识码: A
众所周知,在建筑工程中,深基坑围护工作一直都是比较难的项目,在本文中,首先需要对其围护针对深基坑工程的特点选取适合的围护结构方案,再充分的考虑到工程所处的位置、特点做好施工前的分析、准备,选取具体的施工方案,并对其殊的情况进行处理。在基坑的围护施工中,尽可能的做到经济、合理、先进,方便于施工以及加快进度。
一、深基坑工程的特点和要点
(一)基坑越挖越深
目前,城市的快速发展,使得在建筑工程建设中地皮的成本费用增加,而为了不断的满足国家对于建筑地下室的要求,以及防范措施,使得建筑物得投资商不得不向地底下发展,以扩充其空间。
(二)工程地质条件不可选择
在城市当中,无论是哪一类新的建筑物都会受到该城市的建筑整个规划的影响以及制约,导致在建设施工的时候容易遇到不同情况的地质条件,尤其是在中国的沿海城市,这一问题更加突出。
(三)基坑支护型式多种多样
1、挡土结构:主要包括了挖基坑孔桩、预制桩、钻孔桩、低下连续墙等等。2、支撑拉锚结构:主要包括了钢管、混凝土等支撑,预应力锚杆、锚索等等。
二、基坑围护存在的问题
2.1安全问题
安全问题是基坑工程以及整个建筑工程的重中之重,基坑围护首先要保证的就是要安全、可靠,要将施工安全责任落实到个人;由于高层房屋建筑一般位于市区,施工会对周围居民的生产生活造成一定的影响,尤其是环境问题,基坑围护施工时要采用先进的施工技术,降低噪音,注意废弃物的存储,避免对周围环境的污染;基坑围护施工时要加强管理与监测的力度,改进施工机械与技术,避免因不均匀沉降和地基变化对周围相邻建筑物产生不利影响;由于场地上空大多有高压电线跨过,可能城市煤气、水管、电缆等地下管线较多,而且密度较大,如果基坑围护施工出现失误将导致不可估计的损失;城市内的施工一般工期紧、场地小,因此,事先需进行周密的计划与安排,这样可以减少施工期间一些不必要的意外事故。
2.2 基坑环境的复杂性
设计过程中,根据资料进行基坑工程围护工艺的设计时由于环境的复杂性和多样性,无法考虑到实际施工中可能遇到的各种类型的问题。由于地质调查覆盖的范围程度不同,导致的涌水地层或软弱地层可能没有被勘查到,在实际操作中要多加预防,指定对应的预防措施,保障围护施工进行顺利。
2.3设计与施工的不达标
由于某些设计人员的疏忽或知识储备不足,在对边坡进行设计时存在着少量的问题。施工单位进行施工时,没有严谨按照设计的要求和相关规范的要求进行,例如在喷射混凝土养护的过程中,混凝土没有按照规范要求进行合理养护,达不到设计强度要求就进行后面的围护施工,有的是在土钉围护的过程中,锚杆并没有达到设计的强度。这些都是常常会遇到的;另一方面边坡面的处理不当,没有达到标准要求以及相关负责人急功近利,不能做好基坑施工工序的协调工作,仅仅盲目的追求高速的施工进度。这些不达标都会给建筑工程围护造成安全隐患。
2.4地下水的影响
在基坑工程的开挖和围护过程中,地下水的影响尤其需要得到足够的重视,是一个不能忽略的问题。随着基坑开挖深度的不断增加,许多基坑在地下水位以下或者受到地下水的影响,尤其在地下水位较高的地区,以及粉砂地基中,往往容易发生地下水的灾患,容易给基坑工程围护工程带来极大的危险。对于基坑围护等过程中出现的涌水、渗水等现象,需要事先制定相应的防范措施。
2.5 成孔注浆未达到设计要求
一般情况下,钻杆成孔需要一定的的深度,而施工人员可能由于技术水平或主观的未加以重视,就会造成成孔困难和孔洞塌陷等等问题,无疑会给注浆带来阻碍。另一方面,如果注浆压力不足会造成锚杆的抗拔力不足,对整个建筑工程的质量产生很大影响。
三、建筑工程基坑围护的技术
第一,基坑挡土壁管涌的围护技术。若发生基坑连续壁破洞产生管涌的现象时,可以下列技术紧急处理,以防问题继续扩大:以砂包堵住破洞,防止管涌的机制扩大,减小问题规模;在基坑开挖区进水灌水抢救,以平衡连续壁体内外侧的液压,制衡管涌的机制扩大,减小问题规模;检查公共设施及管线受损的情形;在基坑连续壁背侧,以低压止水灌浆的方式堵漏;填充灌浆,以填补淘空的区域,强固基坑稳固,防止问题继续扩大。
第二,基坑开挖面砂涌的维护技术。一是止水灌浆。为了防止基坑连续壁与封底改良体间发生涌水现象,采用低压止水灌浆进行地盘补强,减少开挖面涌水量。二是地下水补助井。在地下室开挖及抽水期间,会导致地下水位下降,故应于基坑四周布置相当数量的地下水补助井,通过一抽一补的方式以达到平衡地下水位的效果。补助井上方可加装清洁孔,除可以防止输水孔堵塞外,另可以维持原本水位观测井的功能。
第三,基坑开挖面隆起的维护技术。若基坑开挖过程中,出现开挖面土壤隆起量过大,以及倾斜管底部土层位移量持续变大的情形时,建议紧急应变措施处理程序如下:立即停止开挖,考虑紧急灌水的必要性,以平衡开挖面的隆起力量;紧急回填基坑边缘土台或是全面性回填。因基坑开挖面隆起,造成道路周边土壤沉陷及箱涵底部地基淘空,以搅拌灌浆施工的方式以稳定周边土壤,及以PC灌注箱涵底部,以防止二次问题。
第四,基坑挡土支撑系统的维护技术。一是回填级配砂石料。采用回填级配砂石料稳定基坑壁体,使得基坑遇水流较无流动性,及日后易于挖除回收。在开挖面内回填级配砂石料以增加被动土压力,可立即且有效的抵抗连续壁变形。二是架设临时水平支撑。因基坑开挖区内部分支撑已掉落及严重发生危险,原施加的支撑预力已消失,可架设临时的水平支撑,并施加预力以稳定壁体。三是施打钢板桩于基坑壁体外侧以及钻掘灌浆施工,以防止缝隙漏水。
第五,基坑挡土壁破坏的维护技术。基坑开挖期间,若发生挡土壁破坏而造成后方边坡产生大面积的滑动意外,可以下列方法紧急处理,以防灾情继续扩大:立即停止所有基坑开挖作业;进行塌陷区的紧急回填,采用回填级配砂石料,可提供有效应力以抵抗连续壁的变形,防止灾情继续扩大;沿倒塌的基坑连续壁折断处边缘增设一排套管式排桩,以防止连续壁发生二次滑动破坏;检查理论与实际上的混凝土浇置量及对比图,如有严重回胀,则理论与实际的混凝土浇置量曲线开始大量分离点即为发生回胀现象的最低点。
四、小结
基坑围护在整个建筑施工中处于一个非常重要的环节,作为建筑工程中的重中之重,应该引起企业对其重视。将基坑围护是工做好,才能够最大限度的提升建筑工程的质量,促进我国建筑业的健康稳定发展。
参考文献:
[1] 李辉.大型基坑支护体系计算模型的分析与比较[D].同济大学
关键词:房建工程;深基坑支护;施工
中图分类号:TU198 文献标识码: A 文章编号:
正文:
通常,在深基坑工程中都会用到深基坑支护施工技术,而深基坑工程一般指的就是大型建筑物的地下室工程。在国外,深基坑工程又有一个名字,称之为深开挖工程,但我们从专业的建筑学视角出发会看到,所谓的深基坑工程只是深开挖工程中的一个组成部分。随着建筑业的不断发展,深基坑支护施工技术得到了越来越广泛的使用,加之该技术在应用中不断的改进和被完善,在实践中此技术已逐步形成了一个较为完整的深基坑支护技术体系。深基坑施工具有地质变化复杂、开挖难度大、工期长、费用高及对周边环境影响大等问题,是城市建设中一个亟待攻克的难题。因此深基坑支护施工的好坏,直接影响基坑工程的造价和对环境的影响。
一、建筑工程深基坑支护技术的应用现状与技术要点
1、深基坑支护施工技术的应用现状
在现在的建筑工程建设中,所使用到的深基坑支护技术主要有拍桩支护、土钉支护、搅拌桩支护等。其中,在5m以内或者是10m以内的深基坑工程,较为常用的支护技术是土钉墙技术和搅拌桩技术。如果工程所在地地质条件比较不错,15m 左右的深基坑也可以利用土钉墙技术。通常来说,搅拌桩支护技术既可以做到挡土,又能够有效地挡水,而土钉墙支护技术则更多是在地下水位过低的地方进行使用。土钉墙技术既能够单独使用,也能够联合其他各种支护技术进行使用,由此也就让此种支护工艺成为现如今最为常用的深基坑工程支护技术。
2.深基坑支护施工技术要点
深基坑支护施工的流程一般包括以下几个阶段:施工准备、锚杆的施工、支护桩的施工及土方开挖。
1.施工准备。施工前,应对场地标高以及基坑的开挖深度进行复核,调查周边道路管线的埋设以及周边建筑物的基础类型及埋深等资料,施工期间若发现场地布置、施工工况、地质条件与设计与勘察报告不符,应及时通知设计进行相应调整。
2.锚杆的施工。锚杆是一种新型承拉杆件,它的一端联结挡土墙桩或结构物,另一端锚固于地基岩石中,利用锚杆与岩石不能与锚固力来承受各种向外倾覆力。基坑开挖至锚杆标高后,施工土层锚杆,进行制作锚头、钻孔、注浆、穿锚索,注浆材料为水泥浆及水泥砂浆。注浆后,安装钢台座、钢腰梁、钢垫板,穿外锚具,然后张拉锚固。然后在现场进行锚杆试验,满足设计要求后方可结束。
3.支护桩的施工。支护桩可采用人工挖孔桩,钢筋混凝土护壁。例如灌注桩土方开挖形式,用吊桶和电动葫芦运输。这个过程要严格控制清孔以及成孔,混凝土配制、灌注以及钢筋笼的制作、安放等工序过程的质量标准,以确保成桩的质量。
4.土方开挖。土方开挖量大,尘土会影响到居民的生活,因此要采用分层开挖,一边挖一边运,配合人工清土。挖土的速度要根据围护监测结果的变化而变化,如果有异常,立即停止,并且查出原因,立即采取相应的措施,然后才可继续施工。
二、某工程深基坑支护技术应用分析
1、工程总概况
某房建工程的总面积为 36280m2,地下总面积是9519m2,大厦总体高度在75m,房建的平面形式呈方形,大厦设计地下3 层,基坑最深处距离地面大约在16m,工程为钢筋混凝土框架和剪力墙结构,地下部分采用混凝土梁内设无粘结预应力筋。
关于地质条件,根据初期的土层勘探得知,这个工程的拟建区是处于某洪冲积扇北面,地面标高在46.8~50.1m的区间范围内;拟建区的地质土层主要为粘质粉土层,局部为粘质重粉质粘土层,大厦地基的承载力标准值是230kPa,地下没有软弱的下卧层。
关于水文情况,根据勘探报告,拟建区存在三层地下水:第一层是滞水,其水位深度约在1.2-4.1m之间,水位标高在46.13-43.04m之间;第二层是潜水,其水位深度约在9.87-12.19m,水位标高在37.18-36.24m 之间;第三层是层间水,其水位深度约在 21.02-26.07m,水位标高约在 23.22-25.04m 之间。这个场区的地下水水质呈弱酸性,对混凝土结构不产生腐蚀性,但对钢结构产生弱腐蚀性。
2、工程特点
该拟建区处于繁华的街区,施工条件苛刻,运输困难,白天交通拥挤,建材只能夜间运输。对周围环境要求高,施工时间有限制,总的来说施工场区面积狭窄,无法大量堆放建材,大件钢材结构只能存在仓库,增加了二次运输量,提高了运输成本等。
3、该大厦深基坑的支护施工技术
根据工程具体情况,采用混凝土灌注桩和锚杆支护相结合的支护方案。
2.3.1 混凝土灌注桩
混凝土灌注桩,具体的工艺流程为:平整钻孔场地、测量放线布孔、挖设排水沟和布设泥浆池、桩机就位和制备泥浆、钻机钻孔,洗孔清孔、吊放钢筋笼、浇筑灌注桩水下混凝土。开钻前,检查轴线的定位点与水准点是否正确、放线定桩位等。桩机就位后,在桩位位置埋设孔口护筒,起到定位、储存泥浆以及护孔等作用。准备工作完成后,开始钻孔。钻孔时,根据钻进速度和钻机是否有异响,判断地质变化情况;当钻孔的深度达到要求后,进行清孔。清孔工作完成并通过检测后,进行钢筋笼吊放施工及水下浇筑混凝土。在吊放钢筋笼前,在钢筋笼上安装定位钢筋环,控制钢筋笼就位准确;然后开始水下浇筑混凝土施工。采用导管法作业,确保浇筑连续进行。
2.3.2 质量控制要点
施工的质量控制要点有:护筒中心和桩中心的偏差不能超过5cm,埋深不能低于 1m,泥浆的比重最好控制在 1.1-1.2,孔底沉渣的厚度不能超过15cm;钢筋笼安放位置准确,钢筋连接满足规范要求;水下浇筑混凝土施工需要连续作业,保证导管埋入混凝土内深度不小于 2m,速度适宜,避免堵管或钢筋笼上浮,同时桩头超灌1m。灌注桩混凝土养护完成后,按照相关规范和设计要求进行质量检测,确保质量合格。
2.3.3 锚杆支护施工要点
土层锚杆在开挖的深基坑墙面或者尚未开挖的基坑立壁土层钻孔,在达到要求的深度后再次扩大孔的端部,一般形成柱状。实施锚杆支护技术施工,主要将钢筋、钢索或者其它类型的抗拉材料放入孔内,然后灌注浆液材料,令其和土层结合成为抗拉力强的锚杆。这样的支护技术能够让支撑体系承受很大的拉力,有利于保护其结构稳定,防止出现变形,同时还具有节省材料、人力,加快施工进度。
4、支护效果
完成深基坑支护之后,在进行房建工程的施工期间,没有出现坑壁坍塌等问题,利用相关测量仪器对周围建筑物作监测也没有发现明显的变形痕迹。混凝土灌注桩和锚杆支护可以有效地确保工程的顺利施工,同时保障周围的建筑物安全,所以,进行深基坑支护施工方案的实施是切实可行的。
三、结语
深基坑工程的施工是一个逐步推进的过程,施工单位应按先设计、后施工的原则进行施工,并尽量做到在施工的同时进行监测,“分层开挖,先撑后挖,随挖随撑,对称均衡,限时限量” 是施工单位必须要遵循的原则,杜绝野蛮施工以及盲目施工的现象,加强控制整个深基坑施工的过程,保证工程安全、顺利地完成。
参考文献:
[1] 张雅.试述基坑监测工程中位移测量技术[J].内江科技.2009(10).
[2] 詹涛.论工程监理如何做好深基坑支护工程的控制工作[J].科技资讯.2010(22).
[3] 李礼.浅谈建筑深基坑支护施工技术[J].民营科技.2010(05).