时间:2022-07-26 19:48:28
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篇深基坑施工,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。
1工程概况
笔者曾施工过的某办公住宅综合楼工程位于南宁市市区中心地带,框架剪力墙结构,地上31层,地下2层,总建筑面积为37373m2。基坑开挖深度为10.2米,电梯井部位的基坑开挖深度为12米。工程所在地的地下水位标高为-5.2米,地下水比较丰富,该承压水接受相邻同一含水层补给,与邕江河水有力水联系,水量大,其水头高度受邕江水位影响,洪水期间水位上升2~4米,枯水季节水位会下降1~2米。北面和南面临近市区主干道,西面和东面临近周边的7层楼住宅小区,离基坑边最近距离仅为2米。基坑原设计为用水泥浆高压旋喷封底止水方案,经试验对地下水控制效果不佳,后改用深井降水方案进行基坑施工,取得很好的施工效果。
2降水概述
土方开挖过程中,当基坑、基槽的底面标高低于地下水位时,由于土的含水层被切断,地下水会不断渗入基坑。雨季施工时地面水也会流入坑内。在这种情况下,需采取降排水措施,把流入基坑的水排走或降低地下水位,给施工创造良好的工作面,也可以避免塌方或地基承载力降低等问题。降低地下水位的方法有集水坑法和井点降水法两种。
3深基坑降水的设计
3.1降水井的设计
影响基坑地下水主要有潜水、承压水等等。基坑的一般的深度的一般深度都是在10米左右,基坑开挖的尺寸大约是100乘以40米左右,并且需要将地下的水位降低至11米左右,水位的深度应该是8米左右。地下室的水质条件就是决定了降水井的深度,深度是多少才是最理想的。降水井的井径是700毫米,井管是500毫米,井壁间填充层的厚度大约是100毫米,降水井中滤水管的长度是10米左右,泵头埋置于水位下的深度是26米左右,沉降管是2米左右。根据对深基坑开挖设计尺寸的大小,要充分的考虑到基坑边坡的支护的设计要求,结合地下室周围施工条件和环境,来对降水井进行设计和施工。
3.2降水设计中各个参数的设定
根据地下室中地下水的埋深,地层的结构、小范围的降低水位,基坑降水对边界的影响等等方面,计算出降水设计中水文地质条件的各个参数,按照综合的取值,渗透的系数为7.0米,含水层的厚度为20.5米,水位的深降就是8.5米,半径的影响是210米,基坑的半径是40米,井的半径是0.25米。
3.3降水井个数以及井间距的计算
首先就是根据涌水量的多少,还有就是出水量的多少,计算出降水井的个数的满足情况。其次就是要按照基坑开挖的尺寸计算出基坑的半径,也就是井间距的验算和设计要能够满足要求。最后中心点降深的计算,从基坑的中心点计算能够看出,基坑中心点的降深值验算满足设计降深要求。
4地下室基坑降水与支护的设计
4.1基坑支护的设计
根据地下室基坑周围的环境,工程的地质条件,基坑的支护结构等等基本条件,通过对基坑施工技术的分析和验证,对其类似工程施工的对比,基坑的支护设计主要就是应该桩锚的支护,土钉墙的预应力相结合的实际情况的支护方案。。基坑东南两侧壁采用土钉墙与预应力锚索相结合支护。
4.2深基坑支护基本系统
各种建筑物和地下的管线都要进行开挖基坑,有些基坑能够直接的开挖有的则不可以,有的基坑的深度比较深的就需要进行基坑的支护。最近些年基坑的深度和体积都在不断的增大,支护的技术也在不断的发展,按照其功能分主要的支护系统有:挡土系统,常用的工具有钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔的灌注桩等等,功能就是形成一个支护的排桩抵抗压力;挡水系统,常用的工具有深层水泥搅拌桩、旋喷桩、地下连续墙等等,其基本功能就是抵抗外渗水;支撑系统,常用的工具有钢管与钢的支撑,钢与钢筋的支撑。其功能就是对围护结构的支撑和限制。
4.3深基坑支护设计要求
根据不同的建筑采用不同的深基坑的支护设施,一些常见的深基坑的支护类型:深层搅拌桩支护,它就是利用水泥、石灰等作为材料通过深层的搅拌,将软土和固化剂强制的进行搅拌,利用产生的物理化学的反应,使其形成一个整体的桩体,利用桩体最为基坑的支护结构;排桩支护,排桩主要就是包括钢板桩、钻土灌注桩、人工挖孔桩等等。这些桩各有各的特点,各自都有各自的支护形式,钻孔灌注桩或挖孔桩可以使用柱列式排桩支护,功能就是当边坡土质较好、地下水位较低时,可利用土拱用。钢板桩、钢筋混凝土板桩可以使用连续排桩支护,功能就是在桩问做树根桩或注浆防水。地下连续墙的支护,其特点就是墙体刚度大、整体性好、地基变形比较小,可以用于超有深度的支护;适用于各种地质条件,有些支护难以施工的,都可以采用地下连续墙的支护,能够有效的减少工程的施工对环境的影响;土钉墙支护,主要就是应用与对建筑开挖的深度不大,周围建筑物或是地下存在的管线的沉降或是位移要求不高的基坑进行支护,它的特点就是施工技术比较简便,经济比较可靠并且会得到广泛的应用。用于开挖深度不大、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求不高的基坑支护,特点就是有施工快捷简便、经济可靠,在日常得到了广泛的应用。
5降水施工的设计
5.1对地下室降水施工的质量控制
首先就是要根据施工要按照施工设计的图纸操作,进行放点定位。对降水井的井孔施工需要按照设计的深度来施工,需要对井孔的深度进行测量,两次测量的结果就能够证明孔的深度和是否能够满足要求。对于井管要随时进行安装,在安装的过程中必须要保证安全,严防出现掉落、破损的现象;其次就是井管安装完毕后,立即回填砾料层。最后就是降水井在施工成功之后,要立即的进程抽水的试验,并且进行洗井,防止由于成井后而不进行洗井,而导致降水困难,影响减水的效果。
5.2水泵与排管的安装
本工程在施工的过程中选用的是每小时是15立方米的水泵,根据对水泵安装需要按照设计的结构图来操作。根据工程降水的特点,基坑形状及周围仅有的南面两个排水点的位置,排水管的安装采用集水管分制进行排放,根据井位的分布采用分段式排放方式。每个井口都要实现单独的电源开关的控制,每个开关箱到井内的电缆在安装之前都需要进行安全的检查
降水井在运行的过程中需要将所有的井进行抽水的处理,在水位降至设计之前,每个工作人员都要对其水位的观察,每日三次,在降水的深度达到要求之后,也要进行水位的观察。
5.3要制定降水的预备方案
在降水的过程中要设计一套预备的方案,确保工程在降水的过程中能够正常的运行,促使能够满足施工的安全的要求。为了能够保证井中的降水能够正常的运行,在降水的设备中需要准备四个水泵,对于降深过大而引起的沉降过大的因素导致平衡失控,要求能够保证施工的设计要求,将其降深最小。要能够充分的建立和健全建筑物的沉降的记录,在井抽水的过程中每天都要进行沉降的观察。
6 降水井试运行
降水井在试运行事前,要能够准确的测定各个井口的和地面的高度,水位的高度,然后在进行试运行,检查抽水的设备,看是否能偶满足降水的要求。降水的运行,降水在基坑开挖前的15天要进行,要能够做到及时的降低基坑内的地下水位。降水井在抽水的过程中,要做好井位降水水位的观察工作。在降水井运行期间,要能够执行24小时值班的情况,值班的工作人员要能够做好各项质量检测记录,准备要齐全。降水运行的过程中,对记录的数据和内容要进行及时的整理和分析,只有这样才能够合理的知道降水的工作,提高运行的效率。
7结语
在地下室工程施工之前,首先就是根据工程的地质条件严格对基坑的降水数据进行计算,按照降水降水井的设计和布置,对降水井的井深要严格的控制,并在降水运行的过程中按照要求进行对降水位的观察和对周围建筑物的观察。若是没有发现异常的情况,就能够有力的保证地下室施工工程顺利的进行,保证工程基础结构施工的质量良好,周围的建筑物并没有发现沉淀的现象。要通过科学的原理对降水井的施工进行严格的控制,在降水的过程中要及时的进行检测。
参考文献:
[1] 刘斌. 超大超深基坑复合围护施工技术 [J]. 《江苏建筑》, 2010年第5期
[2] 司马军 魏强 赵久凤.深基坑工程周边环境监测与成果分析 [J]. 《江苏建筑》, 2010年第5期
关键词:深基坑,支护,类型,建议
随着我国经济的发展,社会的进步,大城市的高层建筑越来越多,而同时为了节省土地,分利用地下空间,地下建筑及隧道等工程的大幅度增加,与之相应的基坑开挖越来越深,深基坑工程也随之不断增加。本文主要介绍了深基坑支护的明挖法施工技术。明挖法具有施工简单、快捷、经济、安全的优点,各种建筑物与地下管线都要开挖基坑,一些基坑可直接开挖或放坡开挖,但当基坑深度较深,周围场地又不宽时,一般都采用基坑支护,过去支护比较简单,也就是钢板桩加井点降水,一般能满足基坑安全施工,城市地下与隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术,而对于深基坑已不能满足要求。
一、近年来随着基坑深度和体量增大,支护技术也有了较大进展,按功能分常用的有
1.挡土系统:用的有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等。其功能是形成支护排桩或支护挡土墙阻挡坑外土压力。
2.挡水系统:常用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩等。其功能是阻挡坑外渗水。
3.支撑系统:常用的有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。其功能是支承围护结构侧力与限制围护结构位移。
二、常见的深基坑支护的类型及其分析
1.直接开挖或放坡开挖。适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况。基坑应自上而下分层、分段依次开挖,随挖随刷边坡,必要时采用水泥粘土护坡,其缺点是对周围环境的影响较大。
2.挡土、挡水支护系统。
2.1型钢支护技术:一般使用单排工字钢或钢板桩,基坑较深时可采用双排桩,由拉杆或连梁连结共同受力,也可采用多层钢横撑支护或单层、多层锚杆与型钢共同形成支护结构。钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成,目前钢板桩常用的截面形式有U形、Z形和直腹板型。钢板桩由于施工简单而应用较广。但是型钢和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、建筑密度大的地区,其使用受到限制。且钢板桩本身柔性较大,如支撑或锚拉系统设置不当变形会很大,所以当基坑支护深度大于7m时,不宜采用。同时由于钢板桩在地下室施工结束后需拔出,因此应考虑拔出时对周围地基土和地表土的影响。
2.2深层搅拌支护技术:深层搅拌支护是利用水泥作为固化剂,采用机械搅拌,将固化剂和软土剂强制拌和,使固化剂和软土剂之间产生一系列物理化学反应而逐步硬化,形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩墙,作为支护结构。适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、素填土等土层,基坑开挖深度不宜大于6m。对有机质土、泥炭质土,宜通过试验确定。
2.3混凝土灌注排桩支护技术:排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻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。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度,但各桩间的联系必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠联接。为防止地下水并夹带土体颗粒从桩间孔隙流入坑内,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。同时,灌注桩围护结构在建筑主体结构外墙设计时也可视为外墙中的一部分参与受力,这时在桩与主体之间通常不设拉结筋,并用防水层隔开。一般当基坑深8-14m时,周围环境要求不十分严格时,多考虑采用排桩支护。柱列式灌注桩的工作比较可靠,但要重视帽梁的整体拉结作用,在基坑边角处,帽梁应连续交圈。当要求灌注桩围护结构起到抗水防渗作用时,必须做好桩间和桩背的深层防水搅拌桩或旋喷桩。当周围环境保护要求严格时,为减少排桩的变形,在软土地区有时对基坑底沿灌注桩周边或部分区域,用水泥搅拌桩或注浆进行被动区加固,以提高被动区的抗力,减少支护结构的变形。
2.4地下连续墙支护技术: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粘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。并且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。在基坑深、周围环境保护要求高的工程中,经技术经济比较后多采用此技术。但地下连续墙在坚硬土体中开挖成槽会有较大困难,尤其是遇到岩层需要特殊的成槽机具,施工费用较高。在施工中泥浆污染施工现场,造成场地泥泞不堪。目前采用的逆作法施工使得两墙合一,即施工时用作围护结构,又是地下结构的外墙。除现场浇筑的地下连续墙外,我国还进行了预制装配式地下连续墙和预应力地下连续墙的研究和试用。
2.5土钉墙支护技术:土钉墙支护是用于土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土技术,经济、可靠且施工简便,己在我国得到迅速推广。土钉是用来加固现场原位土体的细长杆件。通常采用钻孔,放入变形钢筋并沿孔全长注浆的方法做成、它依靠与土体之间的粘结力或摩擦力,在土体发生变形时被动承受拉力作用。它由密集的土钉群、被加固的土体、喷射混凝土面层形成支护体系。土钉支护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。《建筑基坑支护技术规程(JGJ1202一99)》12》规定了土钉墙适用于二、三级基坑、非软土场地、基坑深度不宜大于12m。土钉墙支护施工速度快、用料省、造价低,与其他桩墙支护相比,工期可缩短50%以上,节约造价60%左右;而且土钉支护可以紧贴已有建筑物施工,从而省出桩体或墙体所占用的地面。但从许多工程经验看,土钉墙的破坏几乎均是由于水的作用,水使土钉墙产生软化,引起整体或局部破坏,因此规定采用土钉墙工程必须做好降水,且其不宜作为挡水结构。
3.撑支护系统。
3.1锚杆(索)支护技术:锚杆(索)支护技术是在孔内放入钢筋或钢索后注浆,达到强度后与支撑结构进行拉锚,并加预应力锚固后共同受力,适用于高边坡及受载大的场所。
3.2混凝土和钢结构支撑支护技术:依据设计计算在不同开挖位置上灌注混凝土内支撑体系和安装钢结构内支撑体系,与灌注桩或连续墙形成一个框架支护体系,承受侧向土压力,内支撑体系在做结构时要拆除。适用于高层建筑物密集区和软弱淤泥地层。
1基坑支护设计
支护桩、冠梁、内支撑、锚杆等的设置如下。
1.1支护桩设计支护结构的侧压力主要包括土压力、水压力和地面附加荷载产生的侧压力。支护结构的土侧压力应分层按土的重度、内摩擦角、粘聚力由朗肯或库仑土压力公式予以计算[1]。支护桩采用钻孔灌注桩,设计直径为1000、1100、1200mm,桩身混凝土强度为C30;支护桩桩顶标高为-3.85m(相对标高,余同),桩底标高以进入中风化基岩不小于2m控制桩底标高。支护桩配筋为9种形式,主筋最大配筋为3625,主筋最小配筋为2425,箍筋为8@100,加强箍为18@1500。支护桩主筋锚入冠梁长度应不小于800mm,支护桩超灌高度为800mm。见图1。图1基坑支护典型剖面图
1.2冠梁设计为增强支护桩的整体刚度,桩顶设置冠梁,梁截面为1400mm×900mm,混凝土强度等级为C40,冠梁两侧各配825,梁面、梁底各配820;冠梁沿基坑周边形成封闭结构。
1.3冠梁梁面标高以上放坡、喷锚设计梁面标高为-3.00m,其上部土体按1∶0.5放坡,坡面进行80厚C20喷射混凝土内配6.5@200双向钢筋网片,并设置48×3钢管土钉@1200,L=4.5m。
1.4局部锚杆设计在局部坑底设置28钢筋锚杆@1600,L=12m,90,锚杆倾斜角为倾角20°,以增加支护桩桩端稳定性。
1.5内支撑杆设计内支撑杆分三层,内支撑杆混凝土强度为C40。第一层内支撑杆标高为-3.000m,截面尺寸及配筋分别为900mm×1000mm(配筋为杆上下各配825,杆两侧各配320,箍筋为8@200(四肢箍)+8@400双肢箍);第二层内支撑杆标高为-8.500m,截面尺寸分别为1000mm×1200mm[配筋为杆上下各配925,杆两侧各配325,箍筋为10@200(四肢箍)+10@400双肢箍];第三层内支撑杆标高为-14.000m,截面尺寸分别为1100mm×1200mm[配筋为杆上下各配1025,杆两侧各配325,箍筋为10@200(四肢箍)+10@400双肢箍]。
1.6坑内支撑的立柱设计格构式井字形钢构架作为立柱便于施工,且抗压能力及稳定性方面都较好,因此立柱设计采用格构式井字形钢构架。立柱采用Q235钢,焊条E50型,用4根角钢∠180×16与缀板440mm×200mm×10mm三边围焊焊接而成,均为满焊,焊接尺寸不得小于6mm,缀板中心间距为500mm,焊接完成的钢格构柱外包尺寸为500mm×500mm,井型钢构架的四根角钢的接头可采用剖口熔透焊,接头应错开600mm。钢构架的放置方位应有利于基础钢筋的穿越,当基础钢筋数量较多且难以穿越时,可在钢构架上开孔,但角钢开孔面积不得大于角钢全面积的20%。竖向立柱桩桩底除部分锚入工程桩,其余均锚入新打设的直径900mm的灌注桩内。钢格构柱应与钢筋笼一起置入,格构柱制作时应复核其长度,钢构柱顶部锚入支撑梁内不小于400mm、下部插入钻孔桩内3000mm。钢构架的止水片应在挖土结束后,地下室底扳混凝土浇注前施工,止水片应设在承台或底板厚度的中部附近,止水片与角钢、止水片与止水片之间焊接,焊缝高度不得小于5mm。
1.7基坑降排水设计对于施工用水及雨水等地表水,应在基坑坡顶修筑400mm×400mm砖砌排水沟截流、汇集然后抽排。基坑壁设置简易管井降水,钻孔D800,波纹管Φ300,外包二层80目尼龙网布,再外包一层7目铁丝网。基坑支护桩外侧设置三轴水泥搅拌桩止水帷幕,搅拌桩直径3Φ850@600,标准套打,相邻两桩施工间隔不得超过12h;采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1∶1.5,水泥掺入量22%;水泥搅拌桩28d无侧限抗压强度不低于1.2MPa。局部设置高压旋喷桩止水帷幕,高压旋喷桩采用三重管法高压旋喷工艺,设计采用直径Φ800@500。基坑西南角碎石层分布处采用Φ800自流管井降水。局部基坑内壁上挂网、喷射混凝土并设置泄水孔。坑底设置明沟、集水井抽水。
1.8换撑设计施工底板时,底板混凝土浇至支护桩边形成传力带;施工楼板时,应同步实施传力构件,支护桩上的泥皮应清理干净。换撑构件(宽×高:1500mm×200mm),板面标高同楼板顶标高,配筋为14@150双层,分布筋为10@200,混凝土强度等级同地下室楼板(C30),与楼板同时浇注,最初设计换撑构件达到C30强度后方可拆除相应支撑,换撑构件间距为3000mm,但由于工期要求,难以等到换撑构件达到100%再拆除内支撑[2],因此将换撑构件中心间距调整为1500mm,换撑构件达到C20强度后拆除相应支撑。支撑拆除宜采用人工凿除,应先撑后拆,先拆除次撑,后拆除主撑。
1.9地下室后浇带处内支撑设计本工程内支撑主要为对撑与角撑相结合,由于后浇带分割楼面,导致楼面作为换撑构件时对撑方面抗压刚度减弱,同时由于本地下室结构工程中沿对撑方向布置抗侧移的混凝土墙很少,建筑结构本身不足以承担基坑侧壁的土压力,易导致基坑侧壁发生较大变形,为增强楼面轴向抗压刚度,减小轴向变形,在后浇带处增设Q235A[14槽钢,间距为1500mm,每段锚入混凝土350mm。见图2。
2土方开挖
根据本工程特点,土方开挖遵循分层、分段、分步、对称、限时的原则,尽量减少未支护暴露时间[3],在支护结构及支撑体系未达到要求之前,不得进行下层土方的开挖。机械挖土方式开挖时,严禁挖土机械碰撞支撑、立柱和支护桩。挖土机械不得直接压在支撑上,应在支撑两侧先填土,填土须高出支撑顶面,然后铺设路基箱,方可在上面通行机械车辆。每层土开挖深度不得超过1.5m。因本基坑挖深达20.8m,基坑自身狭长且周边场地狭小,通过与传统土坡道挖土方式分析对比,选择混凝土栈桥具有提高机械施工效率、节省工期、节约投资等优点。栈桥用钢格柱桩(同内支撑下的钢格柱桩)支撑;行车顶板中梁截面尺寸为900mm×1400mm(配筋为杆上下各配1025,杆两侧各配418,箍筋为10@150(四肢箍),梁侧拉筋为8@300),行车顶板厚300mm(配筋18@150双层双向),混凝土强度为C30。栈桥的纵向跨度为8m,主支撑间设置联系梁与斜撑使其连成整体,坡度1∶8,栈桥设计荷载为50kPa,并设防滑及安全防栏,栈桥平面布置见图3。
3施工顺序
三轴水泥搅拌桩施工支护桩(钻孔灌注桩)施工高压旋喷桩施工冠梁标高上放坡及第一层土方开挖施工冠梁施工及第一道内支撑施工第二层土方开挖施工第二道内支撑施工第三层土方开挖施工第三道内支撑施工第四层土方开挖施工地下室底板结构及底板传力带施工地下室第五层顶板结构、换撑构件施工及第三道内支撑拆除地下室第四层顶板结构、换撑构件施工及第二道内支撑拆除地下室第三层顶板结构、换撑构件施工及第一道内支撑拆除地下室外墙防水施工及回填土。
4基坑监测、检测
根据本工程基坑特点,为准确掌握基坑支护及土体变形情况,需要监测内容为土体沉降、深层土体水平位移、支撑轴力监测、地下水位观测、立柱沉降监测等。观测构件、建筑物为支撑、支护桩、周围建筑物、道路裂缝的产生和开展情况。监测频率为开挖前至少测3次初值,开挖期间1次/d,底板浇好图3栈桥平面布置示意图7d后2d1次,拆除支撑及拆后3d内2次/d。经过详细计划,落实措施,在土方开挖期间最大地面沉降为65.6mm(西面3层楼房处,出现在土方开挖完成后,地面沉降65.6mm一方面是由基坑开挖引起的,另一方面是该新建楼的自然沉降引起的)。深层土体水平位移最大一个点为60.71mm(该点位于瑏瑡轴/轴处,最大水平位移深度为11m,在土方开挖至坑底时出现,是由于土方开挖后在坑侧土压力作用下产生的),监测数据都符合要求。
5结语
关键词:基坑工程,监测技术,安全控制
中图分类号:TV551文献标识码: A
一、基坑监测技术的发展和现状
由于城市地下空间的大量开发促使了基坑工程的发展,针对施工中安全控制的要求,人们开始把监测运用到基坑开挖过程当中。国外在20世纪60年代,奥斯陆和墨西哥地区有软土土质的深基坑运用了基坑监测技术。国内自20世纪80年代监测技术在基坑工程中开始运用,积累大量的设计施工经验和理论研究成果。现今,随着我国基础建设大踏步的发展,基坑监测技术在新技术、新仪器和不断发展的计算技术和远程控制技术的条件下,取得了长足的发展,自动化采集程度和远程控制程度大大提高了监测精度和频率,在技术可靠的同时取得了较好的经济效果。
基坑监测技术的现状如下:1)监测仪器多样化,同时监测仪器的精密度更高,伴随着监测数据测量仪器的发展,相应的数据处理软件也不断更新。2)监测技术理论不断发展,国内对工程数据及监测理论进行不断的探索研究,取得了大量的有关监测技术的成果。3)我国先后颁布了一些国家规范以及地方规程指导工程的基坑监测,为基坑监测的广泛运用提供了有利条件。
二、监测点的布置与埋设
1、建立一级位移监测基准点
建立一级位移监测基准点应该根据现场勘查的实际情况,考虑基准点的稳定性和避免造成基准点过高发生错误的问题。
2、埋设场内二级基准点
埋设场内二级基准点应该根据一级位移监测基准点的布置和具体情况来进行确定。
3、埋设测斜管
埋设测斜管应该根据现场的地质情况埋设在比较容易引起塌方的部位,而测斜管的孔深也应该根据开挖的纵深度来进行确定。
4、埋设水位点
在开挖基坑的时候应该考虑到渗水的情况,当坑内的水位低于坑外的水位的时候,坑外的水就会不断的涌入坑内以保证水位的均衡,在这种情况下,就会容易引起塌方的形成。因此,埋设水位点就是预防安全事故发生的重要手段。
三、监测频率
基坑工程监测工作应贯穿基坑工程和地下工程施工全过程。监测工作一般应从基坑工程施工前开始,直至地下工程完成为止。对有特殊要求的周边环境监测,应根据需要延续至变形稳定后方可结束。
监测项目的监测频率应考虑基坑等级、基坑及地下工程的不同施工阶段和周边环境、自然条件的变化。当监测相对稳定时,可适当降低监测频率。对于必测项目,在数据无异常和无事故征兆的情况下,开挖后仪器监测频率的确定见表3。
当出现监测数据突变、支护结构开裂、坑内出现渗漏等现象时,应加强监测,提高监测频率。
四、深基坑施工中进行检测的主要内容
深基坑进行施工中,进行基坑监测的内容包括对地下水位的监测、对基坑横向纵向位移的监测、对基坑深层水平位移的监测、对基坑倾斜的监测、对基坑裂缝的监测、对基坑周围土体压力的监测、对基坑孔隙的水压力监测等。
对于基坑位移的监测,包括水平与竖向位移的监测。对于基坑水平位移的监测,其方法如下:(1)对于像任意方向发生水平位移的基坑监测,可以采用极坐标或者前方交汇等方法;(2)利用投点法或者小角度法可以进行基坑向某一水平方向进行位移的监测;(3)当基坑与基坑监测点的距离较远时,可以利用GPS测量的方法,实现对基坑的监测。对于基准点的埋设位置,应该尽量的避开低洼积水的地方。另外还要不断的提升监测设备的精度以及量程,保证监测结构的真实可靠。对于基坑竖向位移的监测,一般用到液体静力水准以及几何水准的方法进行监测,但是在进行监测过程中,需要注意的有几点:(1)为了保证监测结果的客观性,要修正传递高程的一些工具;(2)要在基坑的底部回弹区设置监测点;(3)进行检测时,要坚持客观的原则,保证监测结果的可靠性。
对于基坑施工中的裂缝监测,就是对裂缝的位置进行确定,了解裂缝的长宽以及深度,监测裂缝的数量以及各自的走向。对于深基坑施工中的主要部分,要对这些部位的裂缝进行重点监测,并采取一定的措施以消除裂缝对工程施工的影响。对裂缝的长宽进行检测过程中,可以在裂缝的两侧铁石膏饼或者划平行线,然后利用专业的测量工具进行测量。目前对于裂缝深度的监测,一般都是利用超声波技术,这样可以得到较为准确的数据信息。
对于基坑土压力的监测一般都是使用土压力计进行,采用的手段也主要是接触法以及埋入法。进行土压力监测过程中需要注意的事项包括以下几点:(1)在进行埋入式监测时,要始终保持压力模的垂直;(2)进行监测时要及时的进行相关的记录,避免信息变动;(3)监测结束后,还要检查土压力计与压力膜,避免两者出现损害。
为了保证基坑承受水压的能力,就必须对基坑孔隙的水压力进行监测。进行监测过程中要用到孔隙水压力计,对于压力计的选择最好是选用埋设钢弦式的,因为这种水压力计可以保证得到的数据完整准确。
对于基坑地下水位的监测,主要是为了提供基坑地下详细的水文信息,避免深基坑施工受到地下水的影响。对地下水位的监测,常常会用到水位计。为了保证对基坑地下地下水监测的整体性,要在基坑中选择合适的位置安置水位计进行监测。在利用水位计进行检测的过程中,要适时的水位计的位置进行调整,确保可以得到完整的监测数据信息。另外,必须对水位计的刻度以及精确度进行检验,确保使用其进行水位检测的可靠性。
需要注意的是,基坑监测的最终目的是为了保证施工安全,确保施工人员的生命安全,所以在基坑监测过程中,要坚持“以人为本”的基本原则。基坑监测是一种通过监测结果比较的方式,所以就必须定期对监测设备进行校准和维护,确保监测设备的精确性,保证监测结果的真实可靠性。基坑的各项监测还具有实时性的特点,所以进行监测时要按照一定的频率进行,当受到外界干扰后,应该适当的对其频率进行调整。进行基坑监测需要多个方面的人员进行紧密的配合,才能确保监测能够顺利的进行,并保证监测数据的准确适用性。有时候,进行基坑监测工作,需要对周边的环境进行检测,这时就需要施工人员与相关单位做好协商等沟通工作,避免出现对监测工作有影响的因素。
结束语
随着国民经济的快速发展,城市化步伐的加快,开发大型地下空间已经成为一种必然,基坑开挖深度也越来越深。这些深大基坑通常都位于密集的城市中心,常常紧邻建筑物、交通干道、地铁隧道及各种管线等,施工条件复杂、施工场地紧张、工期紧迫。所有这些都导致基坑工程的设计和施工难度越来越大,重大恶性基坑事故不断发生,基坑围护结构的设计和施工越来越复杂,所需要的理论和技术越来越高,需要研究和设计单位的介入来解决基坑工程的计算理论和设计问题。基坑工程为地下工程的施工提供作业场地的特点,决定了基坑支护结构的临时性。为了节省费用,人们将基坑支护结构的部分或者全部作为主体结构的一部分,将围护结构做成地下室的外墙的一部分或全部,就改变了围护结构的临时性的特点,要按永久性结构的要求处理,在强度、变形、防渗、耐久性等方面的要求均要提高。
参考文献
[1]孔岩.刍议基坑监测技术在深基坑施工中的应用[J].科技视界,2014,04:96.
[2]王永健.深基坑施工中监测技术研究[J].中华民居(下旬刊),2014,02:358.
关键词: 深基坑支护;施工技术 建筑工程
中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:
引言:
随着社会的不断发展,城市建设的规模也越来越大,高层及超高层建筑的基础设计也越来越深,与之俱来的,则是对深基坑支护技术要求的提高,不但要确保基坑边坡的稳定,满足基坑内正常作业的安全,同时还必须防止坑外土体移动,以避免影响到周围的建筑物。当前的深基坑支护技术还存在着很多问题。
1深基坑支护的几种型式及特点
基坑支护形式多种多样,在具体工程中采用哪种形式,还要根据工程地质以及周围的环境条件来决定,根据基坑的支护方式,可以将支护结构分为以下三类:悬臂式支护结构、混合支护结构以及重力式挡土墙结构。其中悬臂式支护结构是依靠基坑提供的土压力来保持平衡的一种结构;混合式支护结构适用于开挖深度较大、边坡变形也较大的基坑,它是在悬臂式支护结构的基础之上增加了相应的锚杆等支撑;重力式挡土墙是依靠其自身重量来维持支护的结构。根据基坑的支护型式,基坑又可分为支挡型及加固型两类,具体如下:
1.1支挡型支护方式
1.1.1地下连续墙 地下连续墙适用于各种深度的基坑开挖,是一种较经济的基坑支护方式,它对周围建筑的影响较小且对各类地质条件均适用,同时,地下连续墙作为支护结构还具有一定的抗弯刚度及防水性。当前地下连续墙已被广泛的应用于各类建筑的基坑支护,同时,其自身的形式也在不断的变化,由已前的单一定型发展为现在的折板及二型等。
1.1.2桩排支挡结构 ①连续桩排。对于工程地质为软土的基坑,由于无法形成土拱边坡,因而在进行基坑支护时必需采用密集桩排,并在领桩之间使用素混凝土将钻孔桩搭连起来,从而形成类似挡土墙的连续墙。②双排桩。当工程地质较软亦或基坑深度较深时,采用单排桩的侧向刚度可能无法满足基坑变形要求。此时就必须采用盖梁式的双排桩进行支护,双排桩具有较大的侧向刚度,可以有效的阻止基坑边坡的变形。③稀疏桩排。这种是最简单的桩排方式,适用于工程地质较好的情况。
1.2加固型支护方式
1.2.1 网状树根桩加固法。将基坑边坡土体与树根桩结合在一起,形成复合桩体,使其具有整体稳定性,以抵抗土的侧向压力。保证边坡的稳定。
1.2.2 水泥搅拌加固法。此种加固方法的优点在于:对周边环境无污染、造价经济、施工简便等。它是利用一定强度的水泥搅拌桩搭接组成结构体系,加固了坡边土体,保持其稳定性。
1.2.3 高压旋喷桩加固法。与水泥搅拌桩相比,高压旋喷桩的强高要提高了好几倍,它的水泥含量较高,较适于地基过软的基坑处理。
2深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,由于施工监督人员管理不到位,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 土层开挖和边坡支护不配套。与土方开挖相比而言,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,因此在施工过程中要特别注意施工进度的协调,但是在很多工程施工中,土方开挖抢进度,拖工期,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,虽该操作方法简便,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,养护混凝土不到位等,这些问题都会造成喷射混凝土的厚度不够,强度也达不到支护要求。
2.4 成孔注桨不到位,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,施工人员在进行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,而注浆的压力不够又会造成锚杆的抗拔力不足等,严重影响了工程的质量。
2.5 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,工程的支护工作开展起来比较困难,在进行支护时,必须要做好排水设施,及时将开挖土层表面硬化,很多单位只注施工速度,对此种地质未做好预防措施,以致基坑土体发生较大位移,影响了工程的进度及质量。
3 深基坑支护施工技术要点及注意事项
现在以某工程为例,说明深基坑支护施工中的要点,该工程为办公楼,拟定建筑为地下一层,地上十六层,建筑面积 6.28 万平方米,采取结构体系为框架剪力墙结构,设防烈度七度,基础采取桩基承台式,桩基为预应力混凝土,桩长二十八米,地质为后填土,地下层高4.2 米,基坑深3.5 米,地下水位在平面以下1.2—1.7 米之间。
3.1 施工要点。基坑分两次开挖,直到达到设计标高,采用支护方式为水泥搅拌桩重力式挡土墙进行支护。
3.2施工要求。在进行施工之前,必须先准备施工材料,采用普通硅酸盐水泥作为加固材料,水灰比要保证控制在0.5 左右 搅拌桩的直径应小于 0.5 米,桩距初步取 0.4 米,桩间搭接 0.1 米,相邻桩不设施工缝。
3.3 施工工艺流程。基坑的施工流程如下:首先放线定位—水泥预拌桩下沉—提升桩并喷浆搅拌—再重复搅拌下沉—再重复搅拌上升。
3.4施工方法。当搅拌机就位后,即可进行下沉作业,下沉至设计深度时,启动水泥浆泵将水泥浆喷入地基,在提升时,要注意防止出现断浆现象,在进行上下重复搅拌时,每次应提升至地面,然后再次下沉,基坑开挖时,要根据设计图纸,绘制好基坑平面图,开挖要按照先浅后深、先边后中的原则进行,开挖机械达不到的部位则采用人工开挖并对开挖后基底土方采用人工修整,土方运输采用不少于十部自卸汽车完成,土方在开挖时必须要控制深度,相关人员应负责跟踪测量,及时反馈开挖深度,另外,为避免碰撞水泥搅拌桩,近桩范围内的土方应采用人工进行挖掘。
为防止地下水渗入基坑,应在基坑边坡顶 0.6 米处,沿基坑设立排水沟,其净宽必须满足相关技术要注,在此取为 0.3 米,沟底及沟壁应采用一定强度的混凝土垫层,在此取为 C10 混凝土。由于基坑深度跨过地下水层,故应在地下层增设降水井,位置设立于地下层集水井处,具体做法为:在集水井下方挖孔并放入一定尺寸的正方形钢筋笼,在此取尺寸为 0.8 米,然后再在其内放入一个尺寸较小的钢筋笼,此处取 0.5 米,二者空隙采用碎石进行填充,并采取适当钢筋做为钢筋笼的竖筋,并在降水井处设置自动抽水泵,最终用法兰盘封闭降水井。
4结语
基坑支护工作的好与坏,会影响到整个建筑工程的质量及安全,但随着经济的发展,基坑支护技术已经逐渐的走向成熟,但当前的技术仍然存在着一定的缺点,如深基坑支护的设计以及监测都是近年来常遇到的技术难题,如何改进当前的技术,使基坑支护技术趋于更加完善,仍然是一个值得广大工作者深入研究的课题。
参考文献:
[1] 余志成. 深基坑支护设计与施工 [M]. 北京. 中国建筑工业出版社.2002
随着社会的不断发展,建筑行业也在不断地蓬勃兴起,但是在建筑行业不断发展的同时,也出现了一些问题,如岩土施工中的深基坑支护问题,这是一个非常严重的问题,由于其涉及了设计结构和管理的问题,所以其是一个在处理上有很大难度的问题,本文针对岩土工程施工中深基坑支护的问题以及应该采取的措施做了详细的分析。
关键词:
岩土工程;深基坑;支护问题
目前,岩土工程施工在不断地扩大和发展,在岩土工程施工的过程中,最主要的问题就是深基坑的支护问题,深基坑风险最大,难度最大,因此深基坑施工成为基础施工中的关键节点。针对深基坑的支护施工时,不但要考虑到地层结构、周边环境问题,还要具有高深的施工技术。这就要求相关的技术不断地进步和创新,才能将深基坑支护问题完美解决。
1岩土工程施工中深基坑支护的现状
1.1施工中存在的问题
第一,就是地层的开挖情况和边坡支护不一致。目前,在岩土工程施工中,在技术操作和管理组织的难度上来说,土方开挖是比较简单的,但是,基坑支护就不一样了,由于地质勘察的局限性,经常会出现开挖实际地层与报告地层不相符的情况。而在进行施工的时候,为了谋取高收益,施工单位根本不会注意这些问题的存在,导致边坡支护不到位,在施工的时候存在着一定的危险。此外,地下施工人员对地层变化认识不清,导致问题会时常出现,还有一些施工人员根本不会根据工程设计图来进行施工,而是将施工设计图随意改动,导致工程施工存在着很大的风险。第二,就是边坡修理不达标的问题,岩土工程施工中深基坑支护的时候,会出现好多问题,如边坡超挖和欠挖问题,出现这些问题的原因有很多,首先就是管理人员管理不严格,对施工人员没有强调问题的严重性,使得施工人员在施工的时候没有严谨的施工态度。其次就是施工人员操作不规范,这些都会使得边坡修理不到位,提高了施工过程中的风险系数。还有就是,在施工人员对边坡进行修理的时候,会受到其他因素的影响,使得深基坑的挖掘工作不能顺利进行,这将使得工程的施工质量降低,还会使得工期延长[1]。
1.2施工人员存在的问题
首先,施工人员在进行施工的时候,没有严谨的施工态度,不严格执行施工设计手册中的设计原则。另外,在岩土工程施工中还会出现搅拌桩水泥掺量不合理的问题,这种现象的出现会大大降低了水泥的支护强度,而且远远降低了原有的施工标准,最后有可能会出现水泥裂缝的问题,从而提高了风险系数。还有就是,好多施工人员为了完成自己的工作,通常会偷工减料,为了加快施工进度,施工人员经常会不择手段,将施工的原则和安全问题抛在脑后,置之不理。再者就是,在施工的过程中,最主要的核心就是施工管理人员,但是,目前好多施工单位的施工人员的综合素质很低,在施工的过程中为所欲为,不遵循施工设计手册中的施工原则,不按要求操作,使得工程的质量下降,风险系数增大。这些都是目前施工人员的综合素质较低所造成的,因此,工程管理人员应该加大管理力度,提高施工人员的整体素质。
2基坑支护的设计
基坑的支护设计应该根据周围的地理环境和地质情况来设计,假如基坑的一侧有建筑物,由于建筑物的存在,其周围都会有各种环境,为了保证周围的环境不受影响,也为了保证工程的安全性和进度,在进行施工设计的时候,为了保证安全性,应该加大技术力度,在工程进行施工的时候,应该采用具有高强度、低变形的支护桩作为支护。另外,还应该详细分析当地的土层指标,从而确定工程施工时应该开挖的范围,假如土层中的力学性质较差,就应该将变形的要求加大,做到边坡的变形量不能影响周围的建筑物,也不能影响施工的进度和质量[3]。总之,基坑的设计是非常关键的,在设计时要考虑多方面的因素,这样才会保证施工的顺利进行。
3针对岩土工程施工中深基坑支护问题所采取的措施
3.1加强控制,保证质量
当前,深基坑的支护工程施工过程中,会存在很多的环节和流程,在进行施工的时候,如果某个环节或者流程做的不到位,就会使得施工中出现很多问题,从而使得工程后期的补救难度加大。为了避免以上这些情况的出现,就应该对施工人员的施工过程进行全程监控,避免施工人员在施工的过程中出现差错,进而使得施工人员的操作更加规范。再者就是要求施工单位严格遵循施工的设计手册,严格按照工程设计的图纸来进行施工,还应该进行实地考察,根据当地的地层情况适当调整支护结构,保证基坑安全。在进行开挖的过程中,要时刻关注开挖的进度和情况,针对开挖过程中出现的问题,应该及时采取措施进行处理,避免影响工程的进度和质量。
3.2提高施工人员的综合素质
因为施工人员是工程进行过程中的主体,工程的质量和进度与施工人员的施工态度和素质息息相关。所以,在进行施工的时候,应该对施工人员进行专业化的培训,这样才会提高施工人员的综合素质,将施工的水平和质量大大提高。另外,施工单位还应该培养施工人员的责任感,让施工人员严格按照设计方案进行操作,这样才会保证施工的风险系数降低。单单一个施工人员的素质提高是没有用的,只有施工人员的综合素质提高才会使得施工顺利进行。
3.3采用新的工程设计理念
目前,我国的岩土工程施工的设计理念开始借鉴岩石工程施工的设计理念,因为我国的岩石工程设计理念还是比较先进的,对岩石的结构受力特点和规律的掌握已经是相当成熟的。因此,我国的岩土工程施工中的深基坑支护问题也是相当明显的,我们应该采取措施,采用先进的工程设计理念,从而保证施工的整体质量。目前,在我国还没有针对岩土工程施工中深基坑支护问题的设计理念,在进行施工时,往往还是会经常采用传统的做法和算法,而这些传统的算法的准确度不高,很可能会使施工过程中出现各种问题。因此,我们应该要求相关工作人员不断地创新和进步,端传统的方法进行改进和完善,这样才会设计出新的设计理念,使得岩土工程施工中的深基坑支护问题被解决,保证施工过程中施工人员的人身安全,同时也保证了施工的质量和进度。
3.4将变形观测进行加强
在深基坑支护的过程中,经常出现的问题就是结构出现变形,结构的变形包括地下管线变形和边坡变形,结构变形问题的出现经常会影响工程的进度。为了防止结构变形出现,应该采取的措施就是加大现场施工的监控力度,另外还应该对用到的数据进行详细地计算,保证数据的正确性,这样才会了解结构变形的详细情况[2]。然后针对变形的具体情况来采取相应的措施,从而保证工程顺利进行。施工现场最容易忽视的就是巡视检查,加强巡视检查,做好巡视检查记录,对基坑安全有十分必要的意义。另外,相关的工作人员还应该在工作的时候严谨认真,保证数据的正确性,在工作的时候一旦出现错误要及时进行改正,并采取措施进行处理,保证整个施工过程中所以人员的安全,进而保证施工的顺利进行。
4总结
总之,岩土工程施工中的深基坑支护问题是不可忽视的,是非常关键的,只有我们不断地在技术上进行创新和改进,就会避免深基坑支护问题的出现。另外,我们还应该对深基坑支护问题的出现进行详细地了解,当出现问题时,应该及时进行补救,还对其出现的原因进行分析和整理,并采取相应的措施进行改进,避免在岩土工程施工中再出现深基坑的支护问题,这样才会保证施工人员的安全,提高施工的整体质量,保证工程的顺利进行。
作者:谭远贵
参考文献
[1]赵世林.对岩土工程中深基坑支护的诸干问题探析[J].科技创业家,2014(1):9-9.
关键词 深基坑 工程施工 项目施工
中图分类号:TV551.4+1 文献标识码:A
前言
随着现代高层建筑的日益发展,人们对地下空间的开发利用更加广泛,深基坑的施工已经越来越来普遍,地下车库,地下商场等在城市中随处可见,出现了深基坑施工工程。基坑施工本身涉及地质与水文条件基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑周边荷载、施工季节、支护结构、使用期限等因素。为了保证整个深基坑项目的顺利完工,很有必要搞清楚整个工程施工需要注意的问题。
一.深基坑的定义
根据国家建设部的有关规定:深基坑即工程开挖深度超过五米之上(包括五米)或者深度为地下室三层之上的。又或者基坑的深度没有超过五米,但是基坑的地址条件、地下管线以及周围自然环境非常复杂的工程。深基坑工程包括基坑支护体系的设计、施工、土方的开挖,是一项综合性很强的系统工程。有几项很基本的特征:深基坑工程的区域性很强、个性很强、深基坑中的支护是一种临时结构以及时空效应与环境效应。
二.针对建筑工程深基坑施工技术要求的研究
1.转变传统的深基坑设计观念
1.1充分地认识到传统的深基坑支护的设计标准与施工标准对当前建筑工程施工的影响,陈旧的理论计算方法与深基坑支护结构的真实受力之间的差距很大;
1.2引进先进的设计理念,逐步改进过去那种结构荷载式的设计方案,并利用先进的计算机技术与计算方法建立健全以深基坑施工监测为核心的信息反馈的动态体系;
1.3施工之前,系统分析研究施工土层的特点与影响工程施工的因素,并找出相应的解决措施,同时要将信息化施工、动态设计的原则贯彻到整个施工环节中。
2.采取措施全程监督深基坑的施工进度与质量
2.1基坑工程施工之前,对施工场地的地址条件与气候条件以及施工图纸进行仔细地分析研究,做到心中有数;
2.2企业在深基坑施工的过程中,不得随意改变深基坑的设计方案,需要变更设计方案的时候,要经过设计人员、工程监理人员以及专家审核之后才可以
2.3挖土方的时候,深基坑施工单位要与土方的挖掘企业搞好关系,坚持分层分段支护与分层分段开挖的原则,以减少在施工过程中对土体的干扰。
3.注重深基坑支护结构的变形监测
3.1在深基坑施工之前,做好深基坑土方开挖的监测方案,并设置好监测点,其中位移监测的基准点要多于两个;
3.2在工程监测的过程中,要根据深基坑施工的进度设置合适的时间间隔,但当支护变形超过安全标准或者监测数据变化较大的时候,要适量地增加监测的次数。
三.建筑工程深基坑施工中的注意事项
1、深层水泥搅拌桩施工注意事项
场地平整:清除淤泥、粘土层以及地表杂物。
测量定位:复核设计数据,实地放样定出每根桩的桩位。
试桩:施工前进行不少于2根的试桩,以便掌控施工的各项参数,。
为了确保施工中不发生倾斜、移动,搅拌桩安装就位应该平整和稳固保证搅拌桩机底盘水平和导向架竖直,控制搅拌桩的垂直偏差,不得超过1%,桩位的偏差超过规范,检查成桩规格,其直径和桩长应符合设计要求。
水泥浆制备:原材料必须经检测合格后方可使用,水泥采用普通硅酸盐水泥,严格水泥掺入量为被加固土的15%。严格监控水泥搅拌桩施工全过程中,控制施工质量,随时检查相关施工记录。根据施工工艺对水泥搅拌桩进行水泥用量、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅拌深度、停浆处理方法等方面质量评定。检查其质量是否合格。成桩7d后,选择总桩数的5%进行检查,浅部开挖桩头,目测水泥桩的搅拌均匀性,测量成桩直径。
2.深基坑土方开挖过程需要注意事项
在建筑工程深基坑的土方开挖之前,需要确定土方挖掘的施工组织与施工方案,并采取措施对地下水位、支护结构以及周围的自然环境、人文环境进行保护与监督。在基坑开挖施工中,发现监控数据接近或超过警戒值时,应立即分析原因,准确地找出施工过程中存在的问题及时调整施工步骤,采取相应的对策,以便能有效控制基坑变形,确保基坑安全。当基坑地面的标高比地下水位的沟槽低时,地下水就会渗入基坑内,不仅不利于土方开挖的施工,而且极易引起塌方,使得建筑物遭到破坏。因此,在深基坑土方开挖的过程中,要根据施工场地的水文与地质状况制定科学的施工方案,以保证土方开挖的正常运行。
3.深井降水管井设置及常用机具设备
管井结构:合理选择用钻机钻孔,在内置钢筋混凝土管,严格控制井管外径、内径,按设计要求在上部和下部一定区域采用不透水管,中部部分用透水管,在管外包二层尼龙丝布,外填滤料砂,井底用一节不透水的钢筋混凝土管,铁板焊接封底。
管井位置:为保证施工开展顺利,井点管和搅拌桩的距离不小于规范要求,井点管布置的数量要事先计算好。管井底标高应比基坑底部深0.8~1.2m。
施工机具:目前较常采用ZB-150钻机,和3.0kW水泵,考虑一定数量的备用机具,以免出现意外情况。材料进场:透水管、不透水管、消防水管、滤料砂、黄砂在成孔前两天进场。
测量定位:按设计要求定出各井的位置,在其中心打定位桩和十字控制桩,埋设用钢板卷制而成的护筒,合理控制护筒规格以及埋置深度,在护筒放入坑内过程中,注意保持护筒的中心位置和垂直度。
钻机就位:为保证钻机平稳,承受钻机工作时所有静动荷载,不会产生过大的位移和沉降,场地整平后用方木铺垫管井周围,钻机部位的钻机工作平台用枕木铺置。保证钻机底水平和钻机的垂直度。检查钻机安装是否稳固,确保安全生产,设置必要的安全防护措施。
成孔:开钻时慢速推进,待导向部位全部进入土层后,方可提速。根据工程地质情况,如泥浆相对密度、黏度、含砂率、失水率等,采取合理适当的开钻方式。为保证排水效果,在钻进过程中必须控制泥浆浓度以防出现塌孔、堵孔现象。
换浆清孔:在成孔达到设计深度以后,可进行清孔,换浆清孔法是目前采用较多的方法,可以有效保持泥浆正常循环,把钻孔内悬浮钻渣相对密度较大的泥浆换出,以达到清孔目的,防止塌孔。清孔后,孔底沉淀厚度应达到设计要求。清孔要保证质量,否则将影响出水,从而影响施工进度。
放置井管:在清孔后以免其他杂质进入,应及时安装井管,采用钢筋混凝土管,为控制井周边滤水层厚度和井管的垂直度,在井周边采用扶正木。底部先下一个合适长度的不透水井管,并用钢板封底,以后下滤水管,上面是不透水管,电焊焊牢井管间接头,先用镀锌铅丝缠绕透水管外,再外裹二层尼龙丝作为滤网。
填孔:用中粗砂作为滤料填充井管与孔壁间,沿井管周边均匀填充上升,直至井口为止。
采用空压机洗井,分节冲洗的方法清理管井,清理过程中实行正抽反灌循环反复进行。在正式开始抽水前进行实验抽水,并确定管井内水位、水位下降、抽水量、出水含泥量限值。
抽水:在实验抽水完成后,选择合适的抽水设备如水泵进行抽水。
保持每天24h持续不间断抽水,实时监控地下水位标高,只有满足设计要求后,才可以可进行土方开挖。合理控制停止抽水时间,在地下钢筋混凝土工程施工完毕,且回填土至地下水位时方可停止管井抽水。
4.针对深基坑支护施工过程需要注意事项的研究
建筑工程深基坑支护施工的过程中需要注意的问题有以下四点:
4.1土钉墙
它是由被加固的原位土方、土钉墙以及喷射的混凝土组成。这是一种边坡非常稳定的支护,它在深基坑中起到增加边坡稳定性与主动嵌固的作用。当前在我国最常用的支护形式是10米以内的土钉墙与5米以内的水泥搅拌桩。土钉墙多用于地下水位低或者地下水位可以被疏干甚至降低的地方,而水泥搅拌桩有空腹式、拱形、格构式以及实体式等形式,具有挡水、挡土的功能。
4.2.地下室的连续墙
它主要由支撑、维护墙以及防渗帐幕组成,主要被用于深基坑深度超过10米的时候。而其中利用加筋水泥桩的方式设置的连续墙具有造价便宜与质量高的优势被广泛应用。
4.3.逆作拱墙
在建筑工程深基坑施工的过程中,深基坑的平面形状适中时,可以将拱墙作为维护墙。而拱墙的种类包括:椭圆形的闭合拱墙、圆形的闭合拱墙以及组合拱墙。相对于组合拱墙的局部拱墙,主要适用于深基坑的侧壁安全等级为三级的时候,在一些淤泥质或者淤泥的施工场地就不适合运用局部拱墙。在施工的过程中,深基坑的深度要小于12米,拱墙轴线中的矢跨比要大于八分之一。在深基坑支护施工的过程中,当出现地下水高于深基坑底面的状况时,可以采取截水或者降水的方法。
4.4.水泥土墙
它是由水泥土桩相互搭接形成的格网状、壁状等形式的重力式挡土结构物。它一般情况下依靠自身的重量与刚度保护深基坑的坑壁,在特殊状况下,可以增加支撑设施。它主要有高压旋喷式的桩墙与深层搅拌式的水泥土桩墙两种,以格构式的方式呈现。这种水泥土墙的适用范围包括:一是深基坑的侧壁安全等级是二级或者三级;二是深基坑深度要小于6米;三是在水泥土桩的施工范围内,地基土的承载力要小于150kPa。
结语
深基坑工程,可以说已经成为工程建设中的一个热点,在深基坑工程中的科研会进一步深入,也需要勘察、设计、施工与科研部门的密切合作,以全面提高设计与施工队伍的素质与管理水平,更好为工程建设服务。深基坑施工是为整个工程项目做好铺垫的前奏,施工中的工程质量以及管理都需要严格监控,这样才能保证整个工程项目的顺利完工。进一步促进施工企业在激烈的市场竞争中提高自身的竞争力,为企业自身赢得长足的发展。
参考文献
[1]. 郑卫锋.深基坑预应力锚杆柔性支护力学性能的研究[D].大连理工大学.2007
[2]. 冯勇.寒冷地区深基坑土钉支护的环境事故及其防治技术研究[D].新疆农业大学.2009
【关键词】岩土工程;深基坑支护;技术措施
1引言
我国城镇化进程的加快使得城市有限的土地资源变得越来越紧缺,为了缓解人口的大量增加与稀缺的土地资源之间的矛盾,高层建筑、超高层建筑越来越多。为了解决地基沉降的问题,高层建筑的建设需要建立在深基础、大基础之上,而深基坑在开挖的过程中必须充分考虑施工场地的地下管道、道路以及周围的建筑物、地下水水位改变等因素。为了保证施工的顺利进行,必须采取必要的深基坑支护技术。深基坑支护技术不仅关系着工程建设的质量,影响着工程建设的顺利进行而且关系着施工人员的生命财产安全,所以,在工程建设的过程中要根据工程建设的实际特点选择合适的支护技术。
2岩土工程中常见的深基坑支护技术
2.1钢板桩支护技术
钢板桩相互连接之后形成的钢板桩墙可以有效地阻挡沙土与水,又因为其施工难度也较低,所以钢板桩支护技术在施工过程中的应用比较普遍。但由于钢板桩支护在施工的过程中噪声较大,所以在施工的过程中会对周围的环境造成一定的影响。此外,由于钢板桩自身具有一定的柔性,在施工的过程中容易发生变形,如果在支护上出现问题会带来意想不到的后果,所以在基坑深度大于7m时不宜采取这种方式。
2.2土钉墙支护技术
土钉墙支护技术是在基坑土坡的表面铺设钢筋网后再向钢筋网喷射混凝土面层,同时,通过已经深入到基坑侧面土体中的土钉与边坡土体紧密结合,从而达到加固边坡使其稳定的目的[1]。这种情况之下,土钉与混凝土面层形成有效的受力体系后产生了很好的挡土功能。但需要注意的是,在开挖过程中需要遵循分层开挖、分层支护的原则,并且还需要做好混凝土面层和土钉的养护工作。土钉墙支护技术往往适用于无地下管网、地下水位以下的边坡支护,不适用于淤泥土的支护。
2.3灌注桩支护技术
灌注桩支护技术是指利用专门的钻孔机械设备钻出桩孔后将混凝土浇筑在桩孔内生成灌注桩的技术,是目前岩土工程深基坑支护技术中最常见的1种技术形式。灌注桩支护技术在施工的过程中必须保证钻机钻孔之前施工场地是平整的,在做好排水沟的开挖工作后进行试桩成孔确定好轴线的定位点、水准点,做好防线定桩位。在钻孔的过程中,还需要做好水泵设备、桩架的安装工作,然后埋设孔口护筒,充分发挥孔口护筒保护孔口、存储泥浆等作用。
2.4喷锚支护技术
喷锚支护技术综合了钢筋网喷射混凝土锚杆和土层锚杆两者的优点,具有稳固、安全的特点。钢筋网喷射混凝土锚杆主要是指锚杆在高速喷射的情况下喷射到已固定的钢筋网支护上,进而使得支护土体与喷层发生嵌固效应。锚杆固定后在土体内与土体之间形成了复位,从而有效地提高了土体的强度和整体性,并且有效控制了位移现象的发生。
3岩土工程深基坑支护中的常见问题
岩土工程深基坑支护技术在长期的发展过程中积累了一定的经验,但仍然存在着一系列的问题,具体表现如下。
3.1土层开挖和边坡支护不配套
通常情况下,深基坑支护施工要滞后于土方开挖施工很长一段时间,在进行支护施工时必须采用二次回填或搭设架子的方式来完成。土方开挖工程工序简单、技术含量低、施工组织和管理难度小。而支护工程工序复杂、技术含量高、施工组织和管理的难度较大。所以在工程的建设施工过程中,土方开挖工程与支护工程多是由不同的施工队伍来完成的,这就会导致土层开挖和边坡支护不配套现象的出现。土方施工单位往往为了抢进度,开挖顺序较为随意,不注重给后期支护施工留充足的工作面,这就使得后期的支护施工不能顺利进行。
3.2边坡修理不符合要求
深基坑在进行开挖时通常使用机械开挖,在机械开挖、人工进行简单边坡修理后就开始进行支护施工。但在实际开挖中,技术交底不到位、施工管理较为松散、分层分段开挖高度不一致等因素的存在都会导致边坡表面不平整,需要对边坡进行修理。但受到种种因素的制约,边坡修理往往不能符合工程建设的要求,使得挡土支护后常常出现欠挖、超挖现象。
3.3注浆不到位、土钉或锚杆的受力不能达到相关的设计要求
深基坑支护所用土钉或锚杆通常使用钻孔直径为100~150mm的钻机成孔,孔深从五六米到二十多米不等,钻孔所穿过的土层质量也不一样[2]。在这种情况之下,如果不对土体的情况进行细致的研究,会出现出渣不尽的现象,残渣沉积不仅会影响注浆的进行还会出现孔洞坍塌的问题。除此之外,如果注浆时配料不标准、操作不规范还会造成土钉或锚杆的受力不能达到相关的设计要求,严重影响工程质量。
4岩土工程中深基坑支护技术的施工要求
4.1合理选择深基坑支护技术形式
如前文所述,深基坑支护有很多常见的技术,但每一种技术的优势和适用范围是不同的,所以,在深基坑支护技术的使用过程中要根据工程特点,合理选择深基坑支护技术形式,切忌盲目使用。合理的深基坑支护技术能够有效保证施工安全,提高施工质量。
4.2明确深基坑支护工程的性能要求
深基坑支护施工能够有效提升地基的稳定性和承载能力,但在深基坑支护技术的施工过程中,深基坑支护工程的性能还有着其他的要求,比如说基坑的防水作用、基坑四周的稳定情况等。因此,明确深基坑支护工程的性能要求能够有效提高支护工程的施工水平和质量,促进施工的安全进行。
4.3合理设计深基坑支护施工方案
在确定深基坑支护的施工形式后需要合理设计深基坑支护施工方案。在进行方案设计时,要充分考虑基坑开挖的各个影响因素并对其进行有针对性的分析,比如建筑物的占地面积、基坑的边缘距离、地基的地质条件等[3]。
5提高岩土工程深基坑支护技术的具体措施
5.1加强观测力度
在岩土工程的深基坑支护施工过程中应该加强对地下管线、基坑边坡等的观测力度,并且在观测结束后及时将施工前的观测数据与施工过程中的观测数据进行对比。在对比后如果发现两组数据存在着冲突,应当根据实际情况及时进行分析解决,确保工程安全和工程质量。在基坑支护过程中数据的准确获得对于整个工程的顺利进行会产生非常大的影响,所以在施工过程中加强观测力度对于整个工程质量的提高具有非常重要的现实意义。
5.2加强施工管理控制
在岩土工程的深基坑支护施工中,需加强施工管理控制,对于在施工过程中出现的一系列问题及时发现、及时解决。在施工前,要做好设计方案,规划施工进程,确保施工可以正常开展。在施工过程中,应该根据施工的任务和目标,遵循深基坑开挖的原则,实行分层、分段开挖与支护,避免不规范开挖现象的出现[4]。
6结语
经济社会的发展使得建筑工程的复杂程度越来越高,其对岩土工程深基坑支护技术的要求也越来越高。深基坑支护技术发展潜力巨大,我们应该加强对深基坑支护理论和支护技术的研究,从而促进我国建筑事业的进一步发展。
【参考文献】
【1】余良武.岩土工程深基坑支护方案探析[J].低碳世界,2017(5):188.
【2】杨文方.岩土工程深基坑支护技术应用探微[J].中国设备工程,2017(13):152.
【3】廖辉.岩土工程深基坑支护施工技术探讨[J].资源信息与工程,2017(1):113.
关健词:建筑工程 深基坑工程 施工
中途分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:
1 建筑项目深基坑工程的施工特点
1.1 随着建筑高度不断增加,基坑朝着大深度的方向发展。
1.2 基坑开挖的面积越大,以及基坑开挖形状的不同,都会对开挖和支护结构系统如何施工提出更高的要求,带给开挖和支护结构系统施工比较大的难度。
1.3 深基坑工程考虑到工程地质和水文以及基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力等因素的影响,制定科学合理的专项施工方案显得尤为突出。
1.4 在软土环境中施工,基坑的开挖过程中会出现较大的沉降与位移,同时考虑到各种扰动因素的影响,对周围的市政设施与地下管线以及各种建筑物及构筑物会带来严重的威胁,施工工期的控制也很重要。
1.5 深基坑工程涉及到土质系统稳定、周边和本体变形、渗流等因素的多重影响,是一项包含地质处理、结构形式、降排工程等在内的系统工程,其施工技术与控制方案应综合整体制定。
2 建筑深基坑工程施工技术与控制
2.1 深基坑工程施工要求
2.1.1 施工准备包含技术的准备、专项施工方案的准备、施工机具人员的准备、施工预案的准备。在施工之前,要实地查勘施工项目周边环境,摸清周边房屋建筑物及各项市政设施的布局特点和现状,按照设计和施工要求绘制施工总平面图,设置测量控制网,制定科学合理的施工组织设计和煎工方案。
2.1.2 深基坑开挖一般按照测量放线、分层开挖、排降水、修坡、整平等工艺流程进行。对于深基坑施工中的土方开挖顺序、方法必须与基坑维护设计一致,并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。一般是自上而下,分层开挖,或者结合地质特点实施先撑后挖或同步进行。对于能放坡的深基坑,挖土坡度一般采用1:1 进行放坡。开挖深度超过临近建筑物基础时,必须保证有足够的安全距离和坡度,如不能满足,要按照设计进行挡墙或支撑同步施工,实施加固处理。
2.1.3 对于周边环境复杂、现场放坡受到影响的深基坑施工,其施工过程中支撑和防护的选择及实施尤为关键,在熟悉基坑维护结构设计图纸的基础上,掌握桩墙结合内支撑式维护、水泥搅拌桩重力式挡墙、土钉墙或复合式土钉墙、地下连续墙等不同的基坑维护结构技术特点,有针对性的提出基坑挖土方案及应急措施。
2.1.4 一般来讲,深基坑的施工从土方开挖、基坑围护、结构施工、预降水、信息预案、检查鉴定等几个主要方面来加以控制。当施工完成一层或一个环节,就必须依照设计的维护结构形式及时进行支护结构施工,而且必须保证钢筋混凝土墙桩强度达到设计要求之后才能够对下一层组织施工。
2.1.5 施工的同时要随时进行检测,一旦检测值超过了预警值,应马上停止深基坑的旖工,并将深基坑中的施工人员全部撤走,按照预案实施保护。并做好进一步的安全鉴定及加固处理。只有等到排除了安全隐患之后,才能够继续施工。
2.2 深基坑工程施工方法
2.2.1 深基坑土方开挖包括放坡开挖、中心岛式开挖、盆式开挖等方法。放坡开挖是比较常见的深基坑挖土方案,当基坑开挖深度不大、周围环境允许、能确保土坡的稳定性时,均可采用放坡挖土。中心岛式开挖即先全俪挖去一层,然后中间部分留置土墩,周围部分分层开挖。挖土多用反铲挖机,如基坑深度很大,则采用向上逐级传递方式进行土方装车外运。该法宜用于大型基坑。盆式挖土即先分层开挖基坑中间部分的土方,周边一定范围内的土坡不开挖,土坡最后挖除。本法优点是对于支护挡墙受力有利,时间较短,但大量土方不能直接外运,需集中提升后装车外运。
2.2.2 深基坑土方开挖,一般施工分为四步,如何进行施工选择,具体要根据现场实际情况结合建筑设计特点来实施。对于土质条件较好,间边环境允许的基坑开挖,在第一层和第二层施工,使用坡道出土法就可以了。因为坡道所承受的强度较大,无论是从施工的组织便捷上还是对周边设施的扰动相比较小,出现安全隐患的几率也就较低,施工中容易控制。对第三层或第四层的施就不能仅仅使用这种方法,除了使用坡道出土外,还要在栈桥中摆放一台挖机,这样做一方面可以减小基坑出土距离,另一方面有利于基坑放坡及土质稳定。栈桥一般设置在H/3~4 区域的位置。
2.2.3 对于基坑狭小、周边环境复杂,土方开挖与支护结构施工时要做好合理衔接。以土钉墙施工为例,一般采用土钉墙分层施工,依次循环至基坑底。即基坑开挖一定深度后,进行土钉墙施工,然后进行下一层的开挖。土钥墙施工具体做法是:基坑开挖分层进行,一般采取挖掘机挖土,汽车运土,辅以人工修整坡面。土钉孔成形采用洛阳铲成孔,成孔直径15 厘米。成孔后把土钉钢筋置于孔中,为保证土钉位于孔中心,在土钉上每隔2 米焊接一个托架。然后注浆,在孔口处设置止浆塞,将注浆管插入孔底以上0.5~1.0 米处。注浆管连接注浆泵,边注浆向孔口方向拨管,直至注满为止。每孔在注浆后再补浆2~3 次。为保证浆体与周围土体紧密结合,在水泥浆中掺入一定量的膨胀剂。其次在铺设钢筋网后喷射砼面层,一次喷射砼至设计厚度。最后在土钉端头焊接高强螺栓端杆,面层砼达到设计强度后,加钢垫板用扭力板手扭紧螺母对土钉施加设计拉力的10%~10%的预应力。这种人为的预压应力,将提高土体的抗滑和防裂能力。
3 建筑深基坑工程中的施工控制
3.1 深基坑工程事前控制十分重要,工程开工前,在详细研究施工图纸、充分调查现场情况的基础上,必须要有针对性的把重点放到结合地质报告、周边环境等因素制定的专项施工方案上,一个切实可行、科学合理的施工方案是顺利组织施工最基本的前提。
3.2 深基坑过程控制,首先是土方开挖期间的降排水,在进行施工降水的时候,必须要采用均衡降水,在降水的同时要对基坑附近地下管线、建筑物以及地表沉降密切监测,防止出现意外。其次是土方分层开挖环节的控制,必须严格遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则,结合现状情况科学实施。第三是基坑支护结构系统的旋工控制。支护结构钢筋混凝土强度未达到设计要求,绝不能进入下道工序。深基坑施工最为关注是安全,一定要提防出现边坡失稳等安全问题,开挖期间严禁重型车辆、特种机械在基坑边行走,及时清除基坑上的堆土等荷载,防止因为扰动而造成坍塌。
3.3 分部分项工程检查验收及成品保护,要对每一道工序严格检查,及时开展旁站监督,坚决杜绝盲目施工。严格按照深基坑施工规范和验收标准组织好分部分项工程的检查验收。加强已施工完成桩墙的保护,防止不必要的扰动或破坏。
【摘 要】我国经济快速发展,房地产事业更是成为整个国民经济的重心所在。大量的高楼大厦出现,富含先进的科学施工技术也在不断涌现在人们的面前。其中,深基坑施工是建筑工程行业中的一个重要构成部分,简单地说它直接关系着整个工程项目的成败。近年来,房屋建筑业的良好行情很大地带动着深基坑工程的发展,不断地扩大它的规模。正是由于发展过快,导致出现一些新的施工问题,从而对建筑工程的质量产生了一定的影响。
【关键词】房建工程;深基坑施工;施工技术
引文
下是一个电子信息时代,科学技术每天都在呈上升趋势在发展,各个行业都受到了它的影响。房屋建筑企业也不例外,它将科学技术融入到施工中,不断地完善现有的施工技术。由于世界人口一直只升不降,造成了很多城市用地紧张的出现,因此,房屋建筑理念也渐渐地向高层建筑转变,而这无形之中也增加了基坑的施工深度和难度。为了能够承受起几十层的高楼建筑基坑是最基础也是最重要的一步。但是就目前的施工水平来说,仍然存在着一些常见问题需要对其进行进一步地分析和研究。
一、房屋建筑工程深基坑的施工现状
深基坑工程的施工与很多因素有关,它易受到多方面因素的影响,如:施工地的水文条件和地质状况,周围场地条件,基坑周围的地下情况、地下管网的安装位置等等。与同类的工程相比,深基坑工程的风险性会更高一筹,而且它的施工场地比较狭窄,施工周期也更长。如果遇到降雨或大风等恶劣天气,这些可变因素都会对深基坑的稳定性造成一定的影响。它分为多个相邻的场地进行施工,主要的是施工工序包括基础浇筑混凝土、挖土以及扑水等。这些工序常常会相互影响、相互牵制,从而增加了协调的难度。随着房屋建筑的高度不断上升,深基坑也需要不断挖掘地更深,开挖的面积更大,有时甚至会将宽度以及深度扩展到几百米以上,同时也增加了支撑系统的难度。一般开挖深基坑都选择在较硬的土层进行施工,因为土层软弱会造成沉降和发生位移的情况,对以后的地下管线的施工以及周遭建筑物产生不利的影响。
二、目前在深基坑施工中出现的主要问题
(一)开挖和挡土支护环节出现的问题
大多数房建工程的深基础都是利用大规模的机械设备来进行开挖。然而经常由于边坡修理达不到总的设计要求,出现欠挖或者超挖的情况。在实际的开挖施工过程中,施工的管理人员没有尽到自己的责任,技术交底不明确,导致各个地方开挖的高度不一,而操作机械设备的工作者操作水平不到位,使得开挖后边坡表面的顺直度不能形成一个规则的状态。当人工对边坡进行修理时,只能对表面进行稍微的修正,没有对其进行严格的检查就进行下一个施工过程――初喷,所以在挡土支护后就容易引起超挖、欠挖情况的发生。
(二)设计与实际施工状况有着很大的不同
搅拌桩的施工在深基坑施工中通常是必不可少的一个步骤,可是很多施工人员对水泥的用量不明确,掌握不好精确的用量,经常导致水泥掺量不够的情况出现,降低基坑支护的强度,裂缝的产生影响整个施工的质量。而这一切的主要原因就是施工单位为了更早地完成工程量,没有严格地按照施工图纸进行施工,对施工材料的监管力度也不大,容易出现偷工减料的情况,大多数施工管理人员仅仅关注着眼见微小的利益而放弃长远的利益,这种短浅的目光会给施工工程带来很大的潜在危害。一般情况下,在还未形成一个立体空间结构前,施工主要按照最初设计好的平面结构的规划来进行调整,从而更好地达到既定的空间施工的效应。
(三)深基坑边坡的修整操作控制难度大
深基坑施工相比于其他类型的施工项目来说,存在的施工难度较大。人和机械设备相互协调、想和配合的操作模式是当前施工企业最常用的一种施工方法。大面积的挖掘施工需要庞大的机械设备来完成,然后人工对挖掘部分的边缘进行更加精细的施工,对其进行细微的处理。但是在现实的生活中,机械设备经常不能掌握精确的挖掘深度,不是太深就是太浅,有时甚至将挖掘面积扩大很多。
三、针对当前深基坑存在的主要问题提出相应的施工技术分析
(一)增强对开挖施工工序的组织以及管理
在整个开挖施工过程中,对施工的位置、时间、挡土支护的时间进行合理精细的安排,并且尽可能地对已经开挖部分进行保护,将其无支护暴露时间大大缩短,尽量减少土体被扰动的时间以及范围,从而在一定程度上对自身的位移进行一个固定,能够与尚未被挖动的土体一起对基坑支护周围的土体进行一个固定的作用。对土方开挖的施工顺序以及施工进度进行有效地控制,再结合已开挖土体与未开挖土体之间的相关性,两者相互渗透,有利于对支护结构的土体移动的控制。为了对支护结构以及基坑周围土体移动的情况更加了解,就要加强对开挖过程进行检测。
(二)加强设计与实际情况之间的衔接
对深基坑进行设计时,首先要注意的就是对挖掘的深度、防水措施等方面进行合理的规划,其次对一些比较细微的挖掘工作进行详细的设计。在施工前期,要充分对各个环节的细节进行了解和掌控,因为有些细节施工比较复杂。通常情况下,以相关技术作为标准,并且要严格参照技术标准以及施工设计来对整个队伍进行监管,除此之外,施工人员在选用技术以及设备时要小心谨慎,严格按照章程来进行。为了对深基坑施工条件有进步一地了解,可以在对它周围的一些建筑或者土地条件进行拍照或者调查,并结合有关施工区域的详细资料和地质勘探结果,对整个施工地进行一个细致的分析,从而能够大大地缩小设计与实际之间的差距。例如:在处理软土层时,它的挖掘要求相对来说比较严格,深度、速率都要有一定的把握,否则容易出现施工失衡的状况,造成土壤的稳定性以及硬度有下降的趋势,如果严重的话可能引起土体滑坡的状况出现。这不仅会使工程不能及时完成,而且建筑质量也会遭受到一定的损伤。
(三)增强对深基坑周边的处理控制
一般情况下,选择在枯水或者降雨少的天气下进行挖掘工作。大多数施工工程都会被水所影响到,所以在选择施工区域时,地下水位的考察是它优先考虑的一个因素,并且在施工时要有一定的防水措施,以免遭受到它的侵害。深基坑边坡是最容易受到水的侵害的一个区域,为了保证房建工程的施工安全和稳定,通常情况下是先用堵的方法,然后用水量抽取的方法来解决这个问题,这样才能降低基坑周边土体发生滑落的情况发生。深基坑边坡的处理是非常繁琐的一道工序,但是它在整个施工过程中又是必不可少的。为了能够挖掘出一个尺寸合适的深基坑,可以先用机械设备开挖一个尺寸比计划小的基坑,然后再利用人工来对它的边坡进行修整,这样既可以达到所需要的平整度,也可以挖掘出最准确的深基坑,减少差距的产生。
四、结束语
综上所述,房间施工中的深基坑施工存在的问题虽然不是难度很大的问题,但是它关系着整个施工工程的质量和安全,因此,要大力对深基坑中出现的问题进行分析,并制定详细的施工技术方案解决它,同时加强对施工人员的技术考核和监管。只有不断地进步和完善,才能保证建筑工程的质量,促进企业的市场竞争力。
参考文献:
关键词:房建工程;深基坑;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
房建工程深基坑施工的影响因素多,施工条件复杂,对施工技术进行研究具有十分重要的意义。一、案例工程概况与施工环境本案例位于天津中心城区繁华地段,东侧和北侧紧靠已建成使用的商业广场,西侧与南侧临市政主要道路,东侧和南侧约50米处各有一处重要的历史风貌及文物保护建筑。本工程基坑面积约2万m2,南北长约147m、东西宽约135m,基坑开挖深度22m,电梯井处深25m。周边地下埋设有水、暖、电、燃气、通信等各种管线。场地分布有3个微承压含水层,第一微承压含水层在开挖深度范围内。
二、深基坑施工
1.支护结构选型支护结构根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件,可选用排桩、地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙、土钉墙、原状土放坡或采用上述型式的组合。由于地下连续墙具有挡土、防水抗渗及承重三种功能,适用范围较广,在建筑物地下基础,深基坑支护结构,地下车库,地下铁道、泵站、电站,以及水坝防渗等地下工程中已广泛应用。地下连续墙的优点如下:
1.1可适用于各种地质条件。
1.2在建筑物构筑物密集地区及各种复杂条件下可以施工,对临近构筑物及基础不产生影响,
1.3地下连续墙刚度大,能承受较大的侧压力,在基坑开挖时变形小,因而地面沉降少,不会危害邻近建筑物。
1.4施工时振动噪音小,尤其适合在城市中施工。
1.5通过改进地下连续墙的施工工艺与接头构造,可提高地下连续墙的防渗性能,除特殊情况外施工时不需降低基坑外地下水位。
1.6适合于逆做法施工。
1.7可用地下连续墙代替桩基础、沉井或沉箱基础,承受更大荷载。
1.8占地少,可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间,充分发挥投资效益。
1.9工效高、工期短、质量可靠、经济效益高。
2、缺点是:
2.1施工工艺要求较高,如施工不当,容易出现漏水的问题。
2.2废弃泥浆处理不当会污染现场造成泥泞。
2.3墙面比较粗糙,须加工处理或做衬壁。
2.4只作挡土抗渗用则造价较高。
3、地下连续墙施工
3.1导墙,地下连续墙成槽前先要构筑导墙,导墙是建造地下连续墙必不可少的临时构造物,必须认真进行设计和施工。
3.2泥浆制备及其质量对施工质量、速度和成本均有很大影响,在施工中应引起足够重视。泥浆液面的高低对槽壁稳定有很大影响,泥浆液面愈高,泥浆相对密度愈小,槽壁失稳的可能性愈小。因此泥浆液面一定要高出地下水位一定高度,一般宜高出地下水位1.0m。在施工期间如发现有漏浆或跑浆现象,应及时堵漏和补浆,以保证泥浆规定的液面,防止出现坍塌。
3.3深槽挖掘是地下连续墙施工中的最重要的工序,是决定地下连续墙施工方法能否取得高速、优质、低耗等各项经济技术指标的关键。地下连续墙通常是分槽段施工,槽段长度越长越好,可以减少地连墙的接头数,以提高地下连续墙防水性能和整体性。槽段长度的确定应考虑以下的因素:
(1)地质情况的好坏:地层很不稳定时,为防止沟槽壁面坍塌,应减少槽段长度以缩短造孔时间。
(2)周围环境:近旁有高大建筑物或较大的地面荷载时,为确保沟槽的稳定,应缩减槽段长度,缩短槽壁暴露时间。
(3)工地具备的起重机能力:根据起重机是否能方便地起吊钢筋笼等重物来决定槽段长度。
(4)单位时间内供应混凝土的能力:通常可规定每槽段长度内全部混凝土量须在4小时内灌筑完毕。
(5)工地所具备的稳定液槽容积:稳定液槽的容积一般应是每一槽段容积的2倍。
(6)工地占用的场地面积以及能够连续作业的时间:为缩短每道工序的施工时间,应减小槽段的长度 。划分单元槽段应注意槽段之间的接头位置的合理设置,避免接头设在转角处及地下连续墙与内部结构的连接处,以保证地下连续墙有较好的整体性。
三、房建施工深基坑施工技术控制要点
1 .房建深基坑施工的技术控制 在深基坑的施工过程中主要要有挖土方、挡土、防水及围护措施等相关建设,一些细部结构的施工还是相对比较复杂的,所以在施工过程中必须要对每一个细节都进行严格控制,以防影响其他环节或给工程带来不良事故。通常情况下,施工单位会以技术规范为依据,并严格按照相应的技术规程或施工组织设计进行施工组织管理,针对施工技术方面也要制定相应的施工技术控制措施对其进行监督与管理。
2. 深基坑周围的防水与止水处理 深基坑的施工,通常会选在枯水季节或水量较少的季节进行,水量对工程施工的影响及危害可以说是相当大,所以尤其是在地下水位较高的地区,要切实做好防水施工处理,对于一般常见的地下水的来源,主要有上层滞水、承压水以及雨水、渗漏的管道内水等,水流的来源相对来说是比较复杂的,所以在工程开始投入施工前期所做的各项调查报告都是有很好参考价值的,要实时考虑对基坑施工过程中的排水、防水剂止水工作,针对细部的地貌结构及设施对地下水的成因做深入贴切的分析与实施可行的处理方案。对于周围有建筑深基坑的现象,则通常会采用以堵为主、以抽为辅,两者进行有机结合,从而达到防止基坑周围土体的滑落与流失,也减少了上部整体建筑物的不均匀沉降等,及减短了施工所耗费的时间,缩短了工期,大大降低了施工处理的难度。止水帷幕施工中常见的方法主要有高压喷射注浆法、粉喷深层搅拌法、浆喷深层搅拌法以及压力注浆法等,是高水位地区深基坑支护工程中最为常用的止水措施。通常情况下,在采用浆喷深层搅拌法对止水帷幕进行止水施工时,且止水帷幕的搅拌桩成桩效果和质量有不是太好,则深基坑在开挖施工后会出现大量的渗水现象,给工程的进度带来很大的阻碍,严重拖延了施工工期,变向增加的工程建设的费用与造价。一般地,在止水帷幕施工过程中要确定合理的水泥浆掺加量,且桩体搅拌均匀、桩长达到设计深度,要严格避免桩头出现无浆现象,尤其在土层变化较大的地区,很容易因搅拌桩的桩径未能得到较好的控制,从而导致止水的失效,使桩体的质量难以得到保证。
3. 深基坑施工殊性项的施工与处理 对于建筑工程的施工可以说是一个投资大、周期长、投入人力资源较多的过程,而在施工过程中也经常会发生许多令人难以预料的事件。针对深基坑的施工而言,则更是要做好应对突发事件的各项专业技术准备。据多年的实践经验得出,突发事件主要有以下这几类:
(1)基坑内出现管涌或流沙等现象;
(2).基坑支护的局部出现明显裂缝与大面积的不均匀沉降;
(3).气候出现异常情况,出现罕见的且持续多日的狂风暴雨等不良气候;
(4).相邻施工段之间的影响较严重,如降水、打桩以及土方开挖等施工工序中;
关键词:深基坑工程;支护结构;施工工艺;质量控制
中图分类号:TV551文献标识码: A
一、前言
一般来讲,深基坑开挖与支护工程施工控制受地域的影响非常大。在施工过程中,深基坑的开挖往往伴随着地下水,四周土压力及不均匀沉降等问题,这些不仅成为各个部门应时刻注意的重大问题,而且也给工程施工带来了极大的困难。因此,深基坑支护施工工艺显得尤为关键。
本文以石济客专济南西黄河南特大桥连续梁的主墩承台基坑开挖为例,浅谈一下深基坑支护施工工艺及其推广。
二、工程概况
石济客专济南西黄河南特大桥53#-56#墩为40+56+40m连续梁结构,为跨越G35高速公路修建,其中54#、55#墩位于G35高速公路两侧,中心距离高速公路路基坡脚尺寸分别为4.41m、7.96m。55#墩底层承台边缘线距高速公路坡脚所在竖直线距离为0.66m,承台开挖深度为6.5m,结构形式为钢筋混凝土二级承台,上层承台尺寸为11.2m×10.6m×3.0m,底层承台尺寸为14.6m×14.6m×3.5m。54#墩地面标高为25.08,承台底标高18.086,地面到承台底高差按7米计算,该处地质条件以粉质黏土、粉土和黏土为主。基坑开挖深度达7.5米(考虑混凝土封底0.5m)。
三、施工工艺
3.1、支护形式及示意图
根据现场实测,承台施工完成后上层覆土为50cm。承台结构为二层,底层高度3.5米,上层高度3米,基坑开挖深度达7.5m。为确保基坑内施工安全,结合现场实际情况,决定采用三侧钢板桩与单侧钻孔防护桩组合的形式进行基坑防护,防护桩内设两层斜支撑。(钢板桩采用国产拉森Ⅳ型,单根长度12m,其技术参数为:宽度=400mm,高度=170mm,腹板厚度15.5mm;单根材料理论重量76.1kg,截面弯矩W=2270cm3)如下图所示(单位:mm):
1.1基坑防护平面示意图
1.2基坑防护立面示意图
3.2、施工流程
施工准备测量定位插打钢板桩开挖基坑逐层进行钢板桩内支撑排水浇筑封底混凝土承台施工基坑回填逐步拆除内支撑基坑回填钢板桩拔出。
3.2.1、施工准备:钢板桩进场前需要检查整理,发现缺陷随时调整,整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形,避免碰撞,尤其不能将连接锁口碰坏;钢板桩的设置位置应便于基础施工,应在原地面下结构边缘之外,并留有支、拆模板的操作空间;钢板桩平面不直的,应尽量使其平直整齐,避免不规则的转角,以便顺利将钢板桩插打入地下,并利于围檩支撑的设置。
3.2.2、测量定位:插打前测量队精确放样并复核无误,定出钢板桩边线。
3.2.3、钢板桩、围檩及支撑布置:该基坑开挖深度为7.5m,开挖尺寸为16.8×16.8m,共布置两道支撑。钢板桩打插完毕后,开始开挖基坑,开挖1.7m深(第一道内支撑下0.5m)至23.386m后开始安装第一道内支撑,支撑下底边标高为23.886m。安装第一道好内支撑后,继续进行基坑开挖,开挖至第二道支撑标高处超挖0.5米,进行第二道内支撑的安装施工,第二道支撑标高为21.386m。
3.2.4、开挖基坑:由于54#、55#号墩处承台开挖基坑的深度较深(7.5m),尺寸较大(16.8×16.8),土压力较大,基坑开挖宜采用长臂挖机,施工时机械离基坑越远越好,减小基坑边缘处的动载。开挖应有计划、有步骤,自上而下,分层分段开挖。挖出的弃土及时外运至弃土场。
土方开挖工艺流程:施工准备施工场地平整分层开挖土方人、机配合清底。
土方开挖方法:
(1)土方开挖前应按设计图纸,测量放出基坑土方开挖的上口、下口边线,基坑边界应平直;并报现场监理人员复核。
(2)土方开挖应分层分段开挖,挖至内支撑下50cm后停止开挖安装内支撑。
(3)土方开挖至坑底以上300mm时,坑底土应采用人工开挖,严格按设计要求控制坑底标高,并及时封底,确保支护安全。
3.2.5、围檩及内支撑安装
钢围檩内支撑构件统一加工完毕后,运送至施工现场进行安装;围檩、内支撑系统由纵梁、横梁、斜支撑、牛腿、反牛腿、加强板、三角块组成。纵、横梁及内支撑均利用2H500x200a工字钢,正反牛腿均采用Ⅰ20型钢。开挖至围檩底部以下50cm后,开始安装围檩及内支撑。首先将牛腿焊接在钢板桩桩身上,接着吊装纵、横梁安放在牛腿上,并与三角板和桩身焊接牢靠。纵、横梁安装后吊放斜支撑及对口撑。用作构件的型钢与型钢连接时,均采用16mm厚钢板加强。各连接点均焊接牢靠。
3.2.6、基坑混凝土垫层施工
采用直接浇筑混凝土垫层,可能造成钢板桩无法拔出,所以浇筑垫层时在钢板桩围堰内侧支模,或在底部钢板桩四周用土工布将钢板桩与封底混凝土隔离,以便钢板桩在承台施工完后顺利拔出。在混凝土浇筑之前,尽量要把水抽干,封底混凝土强度等级采用C25,直接采用汽车泵输送混凝土到指定位置,按一般砼施工进行。封底时由一边向另一边推进,但保证连续、不间断、不留接缝、一次性完成。混凝土垫层厚度定为50cm。
3.2.7、承台施工及基坑回填
基坑底找平迅速灌注封底混凝土后,进行第一层承台施工。待第一层承台施工完成并拆模后,向第一层承台和围堰钢板桩之间回填基坑土直至第一层承台顶,回填土必须夯实,再拆除围堰内第二道内支撑,然后才可以进行第二层承台的绑扎钢筋、支模、浇注混凝土等施工,待第二层承台全部施工完毕拆除模板后,向围堰内回填基坑土至第二层承台顶,回填土必须夯实,再拆除围堰内第一道内支撑,然后再以此进行墩身的绑扎钢筋、支模、浇注混凝土等施工;待围堰内全部施工结束后,向围堰内回填基坑土,至围堰内原地面标高,开始以此逐根拔除钢板桩。
3.2.8、钢板桩拔出
墩身施工完毕后即进行钢板桩的拔除。采用振动锤等来进行钢板桩的拔除,即利用振动锤产生的强迫振动扰动土质,破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力,依靠附加起吊的作用将桩拔除。
钢板桩拔除后留下的桩孔,必须即时做回填处理,回填一般用挤密法或填入法,所用材料为中砂。
四、施工工艺推广
该施工工艺经实践后,未出现任何安全质量问题,并且在雨季来临之前能够将承台施工完毕。对于铁路基础深大基坑的开挖支护形式可以选择钢板桩围堰法,既省时也省力,并且能在今后的施工中可以得到推广。
结束语
可以说,作为一项危险性较大的专项工程,深基坑支护工程在现代建设工程中占据着越来越重要的地位。实践表明,如果支护结构设计合理、施工工艺及质量控制符合相关规程及标准,就可以将这种影响控制在允许范围内,从而实现基坑工程施工建设的预期目标。
参考文献
[1] 《铁路桥涵地基和基础设计规范》;
[2]《高速铁路桥涵工程施工技术指南》;