深基坑工程范文
時間:2023-03-19 07:09:08
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篇1
【關鍵詞】:基坑監測、深基坑、實踐應用
一、前言
近年來,在我國經濟的迅猛發展下,建筑行業作為關乎國計民生的重要組成部分也得到了迅猛發展,建筑用地日趨緊張,開發和利用地下空間已經是絕大部分開發商的選擇,然而這樣就必須對深基坑規模和深度的不斷拓展,所以,工程建設中要嚴格做好深基坑施工過程中的監測工作,保證施工安全和工程質量。
二、基坑監測工作的意義
基坑監測就是指在施工工程中或者教師使用的期限內,對深基坑的安全和質量進行監測的工作。對于復雜的工程和環境要求嚴格的項目來說,很難借助以往的施工經驗或者理論來進行合理的監測。現場監測的好處就是可以根據現場的具體情況來做好監測的準備,以便保證施工質量。所以,首先應該根據現場監測的數據來了解深基坑的設計強度,從而設計出合理的施工方案;其次可以在現場監測的過程中了解即將施工的區域內的地下設施,盡量減少對其的影響;最后通過合理的使用現場監測技術也可以在危險發生之前發出危險預警并且得出危險的影響程度,以便施工人員可以做好安全防護和安全補救措施,以便將損失降到最低水平。
三、基坑監測中存在的常見問題
1、土層開挖和邊坡支護不配套
常見支護施工滯后于土方施工很長一段時間,而不得不采取二次回填或搭設架子來完成支護施工。一般來說,土方開挖技術含量相對較低,工序簡單,組織管理容易。而擋土支護的技術含量高,工序較多且復雜,施工組織和管理都較土方開挖復雜。所以在施工過程中,大型工程均是由專業施工隊來分別完成土方和擋土支護工作,而且絕大部分都是兩個平行的合同。這樣在施工過程中協調管理的難度大,土方施工單位搶進度,拖工期,開挖順序較亂,特別是雨期施工,甚至不顧擋土支護施工所需工作面,留給支護施工的操作面幾乎是無法操作,時間上也無法完成支護工作,以致使支護施工滯后于土方施工。
2、邊坡修理達不到設計、規范要求
超挖及欠挖現象的存在。通常情況下,在對深基礎進行開挖時,都采用機械開挖以及人工修坡的方法,也就是對擋土支護的混凝土進行初噴施工。在實際開挖的過程中,由于施工管理人員的管理不當,對技術交底不夠充分,分層分段進行開挖時出現高度不一,以及機械施工人員的操作不當等因素,造成機械開挖以后,邊坡表面平整度及順直度都不能達到標準。
四、基坑監測在深基坑工程中的實踐應用
1、基坑監測內容
(1)坑外土體側向位移監測
可在基坑外側距地墻外邊緣一定距離的位置(隨工程情況而定) 鉆孔埋設測斜管, 管徑為70mm, 長度超過墻深5m, 埋設的主要目的是監測地墻底部的變形。下管后用中砂密實,孔頂附近再填充泥球, 以防止地表水的滲入, 其與圍護墻體側向位移監測相同。
(2)圍護墻體側向位移監測
在地墻鋼筋籠及鉆孔灌注樁制作過程中埋入測斜管, 長度同墻(樁) 深, 測斜管管徑為70mm。測斜管內壁有二組互成90b的縱向導槽,導槽控制了測試方位。測試時, 測斜儀探頭沿導槽緩緩沉至孔底, 經過一段時間恒溫后, 自下而上以一定間隔,逐段測出對應方向上的位移。同時用光學儀器測量管頂位移作為控制值。經過平差計算可得各深度的側向位移值。
(3)地墻墻側土壓力監測
基坑開挖施工中, 由于坑內土體卸載, 導致墻體內外土壓力失衡。對坑底以下地墻迎坑面一側土壓力的變化進行監測, 可以有依據地控制開挖速率, 以達到施工安全。安裝時, 預先將縫有土應力計的帆布掛簾平鋪在鋼筋籠表面并與鋼筋籠綁扎固定, 掛簾隨鋼筋籠吊入槽內, 由于混凝土在掛簾的內側, 利用流態混凝土的側向擠壓力將掛簾連同土應力計壓向土層, 并迫使土應力計與土層垂直表面密貼。
(4)支撐軸力監測
當鋼弦式測力儀器受力后,同時引發儀器內的鋼弦松緊程度變化。測讀儀通過測讀鋼弦振動頻率的變化來反映鋼弦的松緊程度。當鋼弦受力拉伸以后,頻率就越高;反之就越低。通過事先的標定系數來計算測點處的應力。一般每組2只鋼筋計。支撐梁扎好鋼筋后,在設計要求的位置處上、下對稱各截去一段約50cm長的鋼筋,然后在截去鋼筋的位置上將鋼筋計焊接上,焊接長度要滿足規范要求;也可在設計要求的位置采用綁扎法將鋼筋計固定,綁扎長度要滿足規范要求。 鋼筋計電纜線用細塑料管保護,并固定在鋼筋上,然后將各線頭引出置于施工不易碰撞處。
(5)地下水位觀測
水位管采用外徑為Φ55mm的塑料管,測孔用Φ130mm鉆機成孔,并用濾水PVC管護壁。鉆機成孔,成孔過程中記錄地層、初見水位及靜止水位,當使用泥漿鉆成孔,必須洗井。成孔到預定深度后,下水位管,底部2m為過濾器。在孔內填濾料至孔口1m處,然后用粘土將剩余空段填滿。觀測孔口保護:孔口高出地面0.1m左右,并加井蓋。
2、運用GPS技術進行基坑變形監測
深基坑開挖過程中,由于坑內卸荷致使周圍結構因內外壓力差值產生位移,造成外側土體變形,導致災害事故的發生。目前對土移的實時監測是有效預防基坑變形造成危害的有效技術手段。GPS技術融合了網絡、計算機、數據處理、數據分析等多種現代技術,可以自動、實時采集、分析、處理基坑變形數據,實現對測點的三維位移同時測定,在建筑基坑變形、地質災害監測等領域具有很強的實用性。
GPS 技術應用于深基坑監測同時也存在一定的局限性,最新的基于GPS技術的綜合監測系統在科研人員的努力下,不斷克服目前的局限。最新的GPS綜合系統有基于GPS技術的深基坑變形集成監測系統、深基坑變形監測數據的可視化系統、以3S技術為基礎的實時在線分析系統等,這些綜合監測系統以單一的GPS監測為技術基礎,提高了GPS技術的適應性、可靠性和高效性,更加完善的應用于基坑變形監測中,促進深基坑監測工作的進步。
五、結束語
綜上所述,本文主要對基坑監測在深基坑工程中的實踐應用進行了具體的分析,在現在建筑業急劇膨脹的時候,建筑工程的質量問題也有待提高,對深基坑工程中的基坑進行監測正是工程質量和施工安全的重要保證。由于深基坑部位的施工, 施工既危險,又較困難,這些都是客觀因素。但是可以在施工時發揮人的主觀能動性來減小難度,比如做好深基坑處理前的準備工作,根據具體的深基坑情況,來確定合適的處理方案和運用處理技術,這樣就可以減少安全事故的發生,從而保證深基坑工程的順利進行。
參考文獻:
[1] 鄢建華,金海青等.某復雜周邊環境的基坑監測分析[J].科教導刊,2010 (183).
篇2
危險源識別,是指在危險發生之前,對項目中客觀存在的、潛在的各類危險因素進行科學的分析、推斷、歸納,對風險的類型及危險形成的原因,可能造成的后果等做出定性的分析與經驗判斷。施工危險源,是指在基坑開挖、支護、降水的過程中,因人為操作不當、現場地質條件發生變化、現場組織混亂等不確定因素,而引發基坑發生事故的可能性,主要包括:
(1)土方開挖過快過多。土方開挖,是施工階段中最重要的工序,也最容易發生事故的環節,由于在開挖過程中,一般是“邊支護邊開挖”,若開挖土方過快,支護趕不上進度,則極易因土體不穩定而造成基坑坍塌;同時,如若土方開挖過多,造成超挖,支護結構不能完全支撐土體,也會引發嚴重的后果。
(2)支護結構施工不規范。在實際施工中,按照規范操作,部分施工過程可能難度較大,不易施工。與此同時,由于基坑施工中大部分都是隱蔽工程,這就給施工單位“偷工減料”帶來了機會,給基坑安全埋下了重大的隱患。
(3)降排水不到位不及時。因為地下水的存在,在開挖過程中,如果不能及時降低現場地下水位,排空基坑內積水,一方面會影響施工進度,同時影響土體穩定,也會對基坑的安全產生嚴重的隱患。
2深基坑工程施工危險源的風險評價
風險評價,以風險識別的結果為依據,對風險發生的可能性及損失的大小,綜合其他相關因素全盤考慮,運用評價模型和工具,來確定工程項目總體風險等級,并對各項風險因素的重要程度進行排序。層次分析法是施工風險識別的一種適用方法,層次分析法是在對復雜的決策問題的本質、影響因素及其內在關系等進行深入分析的基礎上,利用較少的定量信息使決策的思維過程數學化,從而為多目標、多準則或無結構特性的復雜決策問題提供簡便的決策方法。本文運用層次分析法對深基坑工程施工危險源評價排序為:土方開挖過快過多,支護結構施工不規范,降排水不到位不及時。
3深基坑工程施工風險控制
風險控制,是指風險管理人員對項目存在重大風險,制定風險應對措施的過程。主要是在建立風險控制體系,結合項目實際情況,運用風險管理的策略,制定效果明顯且行之有效的具體控制措施,盡可能降低風險所造成的負面效應。綜上所述,本文構建深基坑工程施工風險控制體系,包括:施工前風險預控、施工中動態風險控制、風險控制后評價三大部分。
3.1施工前風險預控
(1)對已識別的重大危險源,結合專家經驗與工程實踐制定出針對各重要風險預防控制的技術防范措施及人員監管措施。
(2)針對可能風險事故,制定相應風險后果的應對策略。
(3)將施工中中各環節的重要風險制作成風險清單,將風險清單與相應的應對措施一并發放給相關責任人,引起高度警惕,并定期組織全體人員進行風險管理培訓教育。
3.2施工中動態風險控制
(1)根據工程經驗及類似深基坑工程事故資料,分析整理總結各監測項目對應的可能的發生風險事故。
(2)根據常規風險事故的原因分析結果,總結得出各監測項目數據發生異常變化最可能的原因,并據此對可能引起數據異常變化的風險因素加以控制。
(3)執行風險控制措施之后,需繼續分析監測數據變化,以觀察風險是否能被有效控制,以便進行下一步風險控制工作。
3.3風險控制后評價
(1)總結項目風險管理全過程的經驗教訓,提高項目決策科學化水平,以及施工管理水平。
(2)對項目監督和改進,促使項目施工進程正常化。
(3)積累總結經驗,為以后提供實際工程資料,并指導設計。
4結語
篇3
城市中深基坑工程常處于密集的既有建筑物、道路橋梁、地下管線、地鐵隧道或人防工程的近旁,雖屬臨時性工程,但其技術復雜性卻遠甚于永久性的基礎結構或上部結構,稍有不慎,不僅將危及基坑本身安全,而且會殃及臨近的建構筑物、道路橋梁和各種地下設施,造成巨大損失。從另一方面講,深基坑工程設計需以開挖施工時的諸多技術參數為依據,但開挖施工過程中往往會引起支護結構內力和位移以及基坑內外土體變形發生種種意外變化,傳統的設計方法難以事先設定或事后處理。有鑒于此,人們不斷總結實踐經驗,針對深基坑工程,萌發了信息化設計和動態設計的新思想,結合施工監測、信息反饋、臨界報警、應變(或應急)措施設計等一系列理論和技術,制定相應的設計標準、安全等級、計算圖式、計算方法等。
1百花齊放的基坑支護結構類型
經過工程實踐的篩選,形成了適合于不同地質條件和基坑深度的經濟合理的支護結構體系。
水泥土攪拌樁和土釘墻是我國目前的5m以內,后者乃至10m以內首選的支護形式,土層條件好時,15m左右基坑亦經常使用。前者既能擋土又能擋水,后者較多地應用于地下水位較低或者地下水位能夠被疏干降低的場區。水泥土攪拌樁有好幾種布置型式:實體式、空腹式、格構式、拱型或拱型加鉆孔灌注樁,既可以漿噴也可以粉噴。土釘墻可以單獨使用,也可以與其它支護型式聯合使用。
對于5-10m深軟土基坑,常采用鉆(沖、挖)孔樁、沉管灌注樁或鋼筋砼預制樁等,并可作各種布置,如需防滲止水時,則輔之以水泥土攪拌樁、化學灌漿或高壓注漿形成止水帷幕,有時亦用鋼板樁或H型鋼樁。
當基坑深度大于10m時,可考慮采用地下連續墻,或SMW工法連續墻,并根據需要設置支撐或錨桿。
遇特殊結構物(如地鐵盾構的工作井、排水泵站、取水構筑物等)則采用沉井或沉箱。在建筑物基坑中也有用沉箱的。上述基坑支護體系選型完全是在近二十年中在大量的工程實踐中逐漸形成的。它與國外及港臺地區常傾向于采用地下連續墻有所不同。誠然,地下連續墻的優越性早已為世界公認。在大深度基坑和復雜的工程環境下非它莫屬。唯其造價較高,需綜合考慮。
迄今為止,上海已在高層建筑和地鐵車站等數十項工程中應用地下連續墻支護技術,廣州、北京、深圳、天津、福州、杭州等地都在應用中取得了良好效果。為了提高經濟效益,地下連續墻有時兼作地下室外墻,甚至可作為主體結構的承重墻,同時承受豎向與水平向荷載。當今中華第一高樓上海金茂大廈(地上88層,地下3層)以及天津的金皇大廈(地上47層,地下3層)等都是按地下連續墻兼作上部結構承重墻設計的。
SMW工法連續墻在近年應用以來,普遍認為其性能良好,造價適宜。但我國尚缺乏自制的能用于大深度的專用機械。武漢、上海已從日本引進SMW工法專用機械,正在推廣使用。在此基礎上研制了減磨擦劑,能將加勁鋼材拔出后重復利用,更可以降低造價。
2逆作法施工技術
最早的逆作法施工技術應用于上海電信大樓(地下3層),其后如上海特種基礎科研樓(地下2層)、上海人民廣場地下變電站(基坑深23.8m,直徑64m,為我國最大直徑圓筒形地下連續墻)、上海延安東路隧道1號風塔、福州世界金龍大廈(地下3層)、上海恒積大廈(地下4層)、天津紫金花園商住樓(地下3層)、北京地鐵大北窯車站、上海地鐵黃陂路車站、陜西路車站、常熟路車站等,均以地下連續墻為擋土墻兼作地下室外墻,采用逆作法施工。也有因地制宜而采用“半逆作法”施工者,如天津勸業場新大廈等(先明挖一部分土方)。
此外,還有以鉆孔樁作為擋墻而采用逆作法施工的工程,例如:北京地鐵永安里車站、撫順賓館(地下2層)、石家莊站前地下商場(2層)、哈爾濱奮斗路地下商業街(2層)等。
逆作法施工可縮短基坑開挖和支護結構大面積暴露的時間,改善支護結構受力性能,使其剛度大為增強,節省支撐或錨桿的費用,使支護結構的變形及對相鄰建筑物的影響大為減少,從而使總造價降低,一舉多得,是一種先進的施工作業方法。
3一些新的支護結構經試用取得成功
例如:“閉合(或非閉合)擋土拱圈”、“拱形水泥土槽壁結構”、“連拱式支護結構”、“樁——拱圍護體系”等。
“閉合擋土拱圈”用鋼筋砼就地灌筑,適合于基坑周邊場地允許擋墻在水平向起拱之處。拱圈矢高f>0.12L(基坑邊長)。拱圈可由幾條二次曲線組成(曲線不連續),也可以是一個完整的橢圓或蛋形拱圈(曲線連續)。作用在拱圈上的土壓力大部分在拱圈內自身平衡。
“閉合擋土拱圈”不需要深入至基坑底面以下,也不需要從地面按基坑全深度配置。它可以在坑底以上至地面以下某一高度內配置,并可分若干道施工,每道高2m左右。當基坑周邊局部因場地限制而不能采用閉合拱圈時,可采用“非閉合拱圈”,而局部采用排樁或其他支護結構,組成混合型支護體系。采用“閉合”或“非閉合”拱圈,需注意驗算整體滑移和坑底隆起。
拱圈有時尚需采用水泥土攪拌樁或化學灌漿等方法形成止水帷幕。但即使如此,其造價仍低于一般的樁墻支護結構。已在廣州、珠海、深圳等地6~12m深基坑中應用,比一般樁墻結構降低造價約50%.
4支撐體系出現了多種型式
目前常用的支撐體系按其受力性能和形狀大致可分為:單跨壓桿式、多跨壓桿式、雙向多跨壓桿式、水平桁架式、水平框架式、豎向斜撐、平面斜角撐、井字撐與斜角撐結合、大直徑環梁與輻射狀支撐相結合,或與周邊桁架相結合等;同時可充分發揮圓形、橢圓形、拋物線形和拱桿的力學性能,從中采用其中一種或多種形狀相結合的形式。支撐體系出現了多種型式,可根據不同的基坑形狀、平面尺寸、開挖深度、施工方法等需要,靈活地進行設計。
上海虹橋萬都大廈多邊形基坑采用直徑92.3m的環梁與周邊框架相結合的支撐體系,是迄今國內最大的環形支撐體系。此類體系能將不均勻的徑向土、水壓力轉化為環向壓應力,使支護結構處于最佳受力狀況,在限制土體變形方面也能獲得最佳效果。為避免整個體系向上拱起而失穩,將整個體系設計成鍋底形,使環梁的標高低于坑周圈梁。同時,對支撐體系的溫度應力不能忽視。
5錨桿技術
錨桿技術以其能為基坑開挖提供較廣闊的空間優勢,在我國從北到南相繼獲得應用。
自早年北京地鐵西直門車站、北京京廣大廈等及上海太平洋大飯店、上海展覽中心北館等分別在北京粉細中砂地層和上海飽和軟粘土地層作了系統的測試研究后,各地對其施工工藝、材料選用,乃至拔除方法等又分別作了深入研究。上海、天津先后提出了二次注漿技術、干成孔注漿技術等,有利于在飽和軟土中推廣應用。近年施工有許多成功的實例。
目前錨桿施工工藝領先于其設計理論。但因施工不當,在東北等地曾發生了若干起嚴重事故,應予重視。
6土體的加固
對軟土基坑,特別是深大而周圍環境條件嚴峻的基坑,在基坑內外一定范圍進行土體加固,可取得防止隆起、穩定坑壁、減少位移、保護環境的良好效果。
工程界已普遍認識到,基坑支護設計應是支擋結構、支撐錨拉體系及土體加固三項技術綜合運用,方可達到安全、經濟的目的。
篇4
關鍵詞:深基坑工程 施工技術 建筑
對于各種建筑物基礎及地下管線施工時,當基坑深度較大或周圍場地較狹窄時,一般都需采用基坑支護后才能開挖。深基坑工程施工技術雖已取得不少成功經驗,但在實際施工過程中仍存在一些問題需進一步研究或提高,以適應經濟新常態的發展要求。
1、深基坑的特點
1.1風險性大
深基坑工程是個臨時工程,安全儲備相對較小,因此風險性較大。由于深基坑工程技術復雜,作業困難大,涉及范圍廣,事故頻繁,因此在施工過程中應進行水平位移及沉降監測,并應設置應急措施。深基坑工程造價較高,但因是臨時性工程,一般不愿投入較多資金,一旦出現事故,造成的經濟損失和社會影響又往往十分嚴重。
1.2環境效應
該工程北臨隴海鐵路,東臨現有下穿式箱涵立交,西側為現有建筑物。地質狀況為上部為粘土,下部為砂礫石。因此,基坑開挖不僅要保證基坑本身的穩定,也要保證周圍的建筑物和構筑物不受破壞。深基坑工程的開挖,必將引起周圍地基中地下水位變化和應力場的改變,導致周圍地基土體的變形,對相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網安全及正常使用產生影響,大量土方開挖及運輸也對基坑安全產生影響,所以應注意其環境效應。
1.3支護工程的事故隱患大
深基坑支護工程技術較復雜,而且當基坑支護失效時,會造成鄰近建筑物、地下管線等開裂而引發工程糾紛,甚至出現嚴重的破壞,造成重大的經濟損失及人員的傷亡。因此,在具體的工程實踐中,科學設計和處理深基坑支護結構,并采用安全合理的支護技術措施保證深基坑施工至關重要。工程深基坑支護結構是在基坑挖土期間擋土又擋水,以保證基坑開挖和基礎施工能安全、順利地進行,并不對周圍的建筑物、道路和地下管線等產生危害。
1.5短暫性和區域性
對于整個施工項目而言,深基坑僅僅是一個臨時性的工程結構,能夠為其它工序的施工作業帶來方便,而基坑支護體系的安全指數較低,在施工過程中必須要配合相應的監測觀察,出現問題后必須及時調整以保證施工質量。
遇到不同的土質所采取的深基坑施工方案也不一樣,這是基坑工程區域性特點的表現。如軟粘土地基、黃土地基等工程中采取的基坑施工方案也不相同,這是為了保證施工的有效性,施工方要根據具體的地形制定方案。
2、深基坑的施工技術
2.1前期勘察
工程設計前,建設單位需委托具有相應資質的勘察單位進行地質勘察。深基坑施工前期,施工單位要安排專業的勘察人員到達施工現場調查取樣,并通過收集到的勘察信息制定具體的施工方案,如周邊環境、開挖面積、開挖深度、設備安排等等,最關鍵的是要找準基坑開挖深度及基坑的周邊環境。只有做好這些準備工作,才能保證后期支護方案的優化。
2.2施工方法及施工機械的選擇
首先,應選定主要的施工參數,包括深基坑的支撐形式、幾何尺寸、以及基坑規模等,確定開挖參數及分層開挖的深度等。深基坑開挖方法主要包括逆作法、盆式挖土法、放坡挖土法等。選擇合理的開挖方法,保證基坑開挖方法和順序與施工設計相符。為確保井點降水正常,必須先排水再挖土,挖土高度達到標高后,應及時澆筑底板和墊層,在進行挖掘時,應避免挖掘機沖抓和碰撞,以免挖掘機碾壓到工程支撐梁及工程樁,加強監控點保護,并標明保護標志。應選擇合適的施工機械,確保深基坑工程的施工進度。應根據施工工期及預算挖量等參數作為挖土機械及運輸車輛的選擇依據。在施工過程中,應根據施工進度及現場實際情況,對機械數量及開挖進度進行適當的調整。
2.3施工方案的評審論證
施工方案編制完成后,應組織巖土、安全、施工等方面專家對基坑開挖、支護方案進行論證,評審通過后方可施工。
2.4施工中做好支護技術
深基坑支護應參照基坑開挖深度,采用不同的支撐方式進行支護,并通過回灌技術、井點降水以及挖掘機卸荷等,減少施工工期和投資成本,確保深基坑及周邊建筑的安全性。進行深基坑支護施工時,應充分利用原有支護樁,在符合施工要求的情況下,保留支護樁,節約施工成本。應確保深基坑支護樁施工的可靠性和安全性,以免基坑周圍因降水不當引起土體變形導致周邊管線、道路以及鄰近建筑的沉降過大和不均。應按照施工操作原則進行支護施工,選擇科學合理的施工處理方法,對于不同的深基坑支護,應采用不同的支撐方式,必要時加設內撐,并采用回灌技術或井點降水進行降水處理。
2.4錨桿技術
這一技術的運用能給深基坑開挖創造足夠的空間區域。讓不同的機械設備都能充分運用到基坑開挖操作中,錨桿技術最早運用于中國的北方地區。在車站、商業大廈等大型建筑物中的運用較廣。經過建筑專家的多方檢測,對于錨桿技術施工運用到的工藝、材料等都進行了合理改進,對于施工的安全指數也有了很大的提高。
2.5地下水處理
在深基坑開挖過程中,應保持基坑干燥及邊坡穩定,以免地下積水對施工進度造成影響,或邊坡松動造成事故發生。如基坑土質較軟或出現積水,則會導致工人站立困難,影響施工操作,因此在進行基坑施工時,應做好地下水的處理工作。可采用止水法處理地下水,在基坑周邊設置止水帷幕,防止地下水進入基坑內,可通過地下連續墻、沉井法或灌漿法來達到止水的目的;也可采用排水法處理地下水,如井點降水和明溝排水等,井點降水具有操作簡便,容易掌握的特點,是處理地下水的好方法。井點降水的具體步驟為:在深基坑工程周圍,設置具有滲水作用的井點管,并設置抽水設施,將地下水抽出,直至地下水將至設計高度。井點降水可用于不同形狀的深基坑中,對邊坡具有一定的穩定作用,維持基坑內土干燥可以有效提高深基坑施工效率,從而提高工程質量。
2.6噴漿支護
基坑開挖過程中,按照審批的施工方案,每向下開挖1.5米,需及時進行噴漿處理,以免土體掉落。
3、深基坑施工注意事項
在進行深基坑施工時,施工人員應嚴格按照規范操作,在基坑附近不得停放機械或堆放土料,以免造成基坑坍塌,并應在基坑周圍設置防護欄桿,并懸掛危險標志及密度網,夜間應在基坑周圍設置紅色警示燈。嚴禁施工人員在陡坡及懸壁下休息,為了加強安全防范,在雨天應停止施工作業,雨停后檢查邊坡四周及土壁的穩定性,確保施工安全。
4、結束語
在深基坑的施工中,實際施工管理中要求決策者需要掌握本地區或類似條件下已有的成功的經驗和失敗的教訓,根據特定的工程要求和條件進行綜合考慮,作出安全、可靠、經濟的施工方案,包括圍護結構、支護體系、土方開挖、降水、地基加固、監測和環保的整體施工方案。
參考文獻
[1]徐偉.綜述深基坑施工技術的應用[J].建材與裝飾,2009(1)
篇5
關鍵詞:房建工程;深基坑;施工技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
房建工程深基坑施工的影響因素多,施工條件復雜,對施工技術進行研究具有十分重要的意義。一、案例工程概況與施工環境本案例位于天津中心城區繁華地段,東側和北側緊靠已建成使用的商業廣場,西側與南側臨市政主要道路,東側和南側約50米處各有一處重要的歷史風貌及文物保護建筑。本工程基坑面積約2萬m2,南北長約147m、東西寬約135m,基坑開挖深度22m,電梯井處深25m。周邊地下埋設有水、暖、電、燃氣、通信等各種管線。場地分布有3個微承壓含水層,第一微承壓含水層在開挖深度范圍內。
二、深基坑施工
1.支護結構選型支護結構根據基坑周邊環境、開挖深度、工程地質與水文地質、施工作業設備和施工季節等條件,可選用排樁、地下連續墻、水泥土墻、逆作拱墻、土釘墻、原狀土放坡或采用上述型式的組合。由于地下連續墻具有擋土、防水抗滲及承重三種功能,適用范圍較廣,在建筑物地下基礎,深基坑支護結構,地下車庫,地下鐵道、泵站、電站,以及水壩防滲等地下工程中已廣泛應用。地下連續墻的優點如下:
1.1可適用于各種地質條件。
1.2在建筑物構筑物密集地區及各種復雜條件下可以施工,對臨近構筑物及基礎不產生影響,
1.3地下連續墻剛度大,能承受較大的側壓力,在基坑開挖時變形小,因而地面沉降少,不會危害鄰近建筑物。
1.4施工時振動噪音小,尤其適合在城市中施工。
1.5通過改進地下連續墻的施工工藝與接頭構造,可提高地下連續墻的防滲性能,除特殊情況外施工時不需降低基坑外地下水位。
1.6適合于逆做法施工。
1.7可用地下連續墻代替樁基礎、沉井或沉箱基礎,承受更大荷載。
1.8占地少,可以充分利用建筑紅線以內有限的地面和空間,充分發揮投資效益。
1.9工效高、工期短、質量可靠、經濟效益高。
2、缺點是:
2.1施工工藝要求較高,如施工不當,容易出現漏水的問題。
2.2廢棄泥漿處理不當會污染現場造成泥濘。
2.3墻面比較粗糙,須加工處理或做襯壁。
2.4只作擋土抗滲用則造價較高。
3、地下連續墻施工
3.1導墻,地下連續墻成槽前先要構筑導墻,導墻是建造地下連續墻必不可少的臨時構造物,必須認真進行設計和施工。
3.2泥漿制備及其質量對施工質量、速度和成本均有很大影響,在施工中應引起足夠重視。泥漿液面的高低對槽壁穩定有很大影響,泥漿液面愈高,泥漿相對密度愈小,槽壁失穩的可能性愈小。因此泥漿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。在施工期間如發現有漏漿或跑漿現象,應及時堵漏和補漿,以保證泥漿規定的液面,防止出現坍塌。
3.3深槽挖掘是地下連續墻施工中的最重要的工序,是決定地下連續墻施工方法能否取得高速、優質、低耗等各項經濟技術指標的關鍵。地下連續墻通常是分槽段施工,槽段長度越長越好,可以減少地連墻的接頭數,以提高地下連續墻防水性能和整體性。槽段長度的確定應考慮以下的因素:
(1)地質情況的好壞:地層很不穩定時,為防止溝槽壁面坍塌,應減少槽段長度以縮短造孔時間。
(2)周圍環境:近旁有高大建筑物或較大的地面荷載時,為確保溝槽的穩定,應縮減槽段長度,縮短槽壁暴露時間。
(3)工地具備的起重機能力:根據起重機是否能方便地起吊鋼筋籠等重物來決定槽段長度。
(4)單位時間內供應混凝土的能力:通常可規定每槽段長度內全部混凝土量須在4小時內灌筑完畢。
(5)工地所具備的穩定液槽容積:穩定液槽的容積一般應是每一槽段容積的2倍。
(6)工地占用的場地面積以及能夠連續作業的時間:為縮短每道工序的施工時間,應減小槽段的長度 。劃分單元槽段應注意槽段之間的接頭位置的合理設置,避免接頭設在轉角處及地下連續墻與內部結構的連接處,以保證地下連續墻有較好的整體性。
三、房建施工深基坑施工技術控制要點
1 .房建深基坑施工的技術控制 在深基坑的施工過程中主要要有挖土方、擋土、防水及圍護措施等相關建設,一些細部結構的施工還是相對比較復雜的,所以在施工過程中必須要對每一個細節都進行嚴格控制,以防影響其他環節或給工程帶來不良事故。通常情況下,施工單位會以技術規范為依據,并嚴格按照相應的技術規程或施工組織設計進行施工組織管理,針對施工技術方面也要制定相應的施工技術控制措施對其進行監督與管理。
2. 深基坑周圍的防水與止水處理 深基坑的施工,通常會選在枯水季節或水量較少的季節進行,水量對工程施工的影響及危害可以說是相當大,所以尤其是在地下水位較高的地區,要切實做好防水施工處理,對于一般常見的地下水的來源,主要有上層滯水、承壓水以及雨水、滲漏的管道內水等,水流的來源相對來說是比較復雜的,所以在工程開始投入施工前期所做的各項調查報告都是有很好參考價值的,要實時考慮對基坑施工過程中的排水、防水劑止水工作,針對細部的地貌結構及設施對地下水的成因做深入貼切的分析與實施可行的處理方案。對于周圍有建筑深基坑的現象,則通常會采用以堵為主、以抽為輔,兩者進行有機結合,從而達到防止基坑周圍土體的滑落與流失,也減少了上部整體建筑物的不均勻沉降等,及減短了施工所耗費的時間,縮短了工期,大大降低了施工處理的難度。止水帷幕施工中常見的方法主要有高壓噴射注漿法、粉噴深層攪拌法、漿噴深層攪拌法以及壓力注漿法等,是高水位地區深基坑支護工程中最為常用的止水措施。通常情況下,在采用漿噴深層攪拌法對止水帷幕進行止水施工時,且止水帷幕的攪拌樁成樁效果和質量有不是太好,則深基坑在開挖施工后會出現大量的滲水現象,給工程的進度帶來很大的阻礙,嚴重拖延了施工工期,變向增加的工程建設的費用與造價。一般地,在止水帷幕施工過程中要確定合理的水泥漿摻加量,且樁體攪拌均勻、樁長達到設計深度,要嚴格避免樁頭出現無漿現象,尤其在土層變化較大的地區,很容易因攪拌樁的樁徑未能得到較好的控制,從而導致止水的失效,使樁體的質量難以得到保證。
3. 深基坑施工殊性項的施工與處理 對于建筑工程的施工可以說是一個投資大、周期長、投入人力資源較多的過程,而在施工過程中也經常會發生許多令人難以預料的事件。針對深基坑的施工而言,則更是要做好應對突發事件的各項專業技術準備。據多年的實踐經驗得出,突發事件主要有以下這幾類:
(1)基坑內出現管涌或流沙等現象;
(2).基坑支護的局部出現明顯裂縫與大面積的不均勻沉降;
(3).氣候出現異常情況,出現罕見的且持續多日的狂風暴雨等不良氣候;
(4).相鄰施工段之間的影響較嚴重,如降水、打樁以及土方開挖等施工工序中;
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關鍵詞:深基坑;無支撐;施工技術
1. 工程概況
1.1地質條件
本工程地基土均屬第四系河口濱海相、濱海淺海相沉積層,主要由飽和粘性土、粉性土、砂土組成,缺失第⑧層粉質粘土,第⑥層土是一層很好的不透隔水層,自第⑥層以下埋藏有高水頭的承壓含水層,為某城市第I、II、Ⅲ承壓含水層的連通區,承壓含水層埋深為27.88 m,承壓水的水頭高差達到18.18 m,電梯井開挖深度達25.89 m,坑底已經進入了第⑥層土,距離承壓水層只有2.0 m 左右的覆土。
1.2 基坑圍護簡介
塔樓區位于基坑的中央,基坑采用直徑為100 m圓形地下墻圍護結構,面積7855 m2,開挖深度18.35m,墻厚1.0 m,地下墻一般深31.55 m,臨近電梯井深坑處為33.55 m,地下墻入土系數0.701~0.217,地下墻頂采用鋼筋混凝土頂圈梁連成整體,地下墻內側設三道鋼筋混凝土環形圍檁,不設支撐,坑底被動區采用寬5.0 m 深4.0 m 格柵式高壓旋噴樁加固。電梯井深坑為“坑中坑”,采用12.0 m 長φ800@900 鉆孔灌注樁圍護,內設一道鋼支撐,面積2116 m2,開挖深度25.89 m。圍護結構斷面如圖1 所示。
1.3 工程特點
1.3.1 地下墻成槽深度一般為34 m,最深36 m,需穿越第 ⑥層暗綠色粉質粘土、進入⑦1 層砂質粉土夾粉細砂約8.0 m 左右,其中第⑥層土的內聚力達到40kPa,標準貫入度值達到55,成槽機在該層的挖掘難度很大,且⑦1 層俗有“鐵板砂”之稱,更增加了成槽取土難度。
1.3.2 有6 根φ700×14 鋼管樁(深度接近70 m)分布在四幅地下墻內,要充分表現出其圓形結構的空間受力特點,就必須在原位成墻,碰樁區地下墻施工是 該工程施工的一大難點。
1.3.3 承壓水對基坑安全影響大。由于基坑底部覆土自重小于第⑦層承壓水頭壓力,需降低承壓水壓力以確保基坑和周圍環境的安全。
1.3.4 本工程地下墻基坑圍護結構厚度1.0 m,基坑直徑達100.0 m,厚度與直徑之比1/100,技術含量高,施工難度大。
1.3.5 本工程基坑面積7855 m2,屬大面積圓形深基坑,取土量約16 萬m3,必須加強周邊環境的觀察,實施信息化施工,最大限度地減小基坑的變形是施工的又一關鍵技術。
2. 關鍵施工技術
2.1 超深地下墻施工
本工程地下墻施工跟常規相比,圓形地下墻圍護結構同心圓精度控制以及成槽深度達到設計標高是地下墻施工的兩大重點。
2.1.1由于基坑是由正多邊形構成的圓形圍護結構,要充分表現出其圓形結構的空間受力特點,地下墻的同心圓精度控制要求較高。導墻是地下墻施工質量控制的基準,因此,只有控制好導墻施工精度,才能保證地下墻的施工精度。
在導墻施工放樣中,建立以基坑圓心為極坐標測量系統,使用紅外線全站儀,每隔1.0 m 設置圓弧控制點,導墻的內圓半徑實際偏差控制在±1.0 cm 以內,為下一步地下墻同心圓精度控制創造了良好的條件。
2.1.2 根據本工程的地質特點,地下墻穿越第⑥層暗綠色到草綠色粉質粘土,進入第⑦1 鐵板砂層,成槽難度較大,針對硬土層成槽時先采用全導桿式成槽機挖至25 m,有利于垂直度的控制,再采用利勃海爾繩索式成槽機開挖至設計標高。 利勃海爾的成槽機可以可在標準貫入度達100 擊的弱風化巖中成槽,有強力糾偏功能,而且由于強力糾偏裝置的作用,地下連續墻的垂直度控制良好。
2.2 碰樁區地下墻施工
有6 根φ700×14 鋼管樁分布在地下連續墻槽段內,絕對標高-10.5 m,根據國內目前施工技術現狀,要將約70 m 長的鋼管樁,沒有成功的先例,國內一般做法如圖示2(a)、(b),該處理方法圍護結構無法形成正圓,不能要充分表現出其圓形結構的空間受力特點,設計要求必須在原位成墻。
碰樁區地下墻施工,由于受鋼管樁影響,不能象常規方法一樣成槽取土,只能利用成槽機、鉆孔機、高壓水槍相結合的方法進行取土,砂石泵反循環清底。先根據鋼管樁的位置進行槽段的劃分,將鋼管樁劃分在4 個槽段內。 考慮到高壓水沖很可能造成槽壁坍塌,對槽壁兩側采用φ1000 護壁高壓旋噴樁加固,深度34.0 m,水泥摻量20%,垂直度不大于1/100,養護1 月以上,實際上碰樁區地下墻施工時旋噴樁養護達45 d 以上。
圖3 中陰影部分為接縫處封閉旋噴樁,其目的封閉已施工完地下墻與旋噴樁之間的接縫,使碰樁區加固形成封閉的空間,不僅防止高壓水沖塌槽壁,實際上在基坑開挖過程中起到很好的止水效果。
碰樁區地下墻施工非常艱難,四幅地下墻施工時間占整個地下墻施工時間的1/3。但是,基坑開挖后,接縫處混凝土密實,墻面平整。為基坑的安全開挖創造了有利條件,碰樁區地下墻常施工步驟如圖3 圖示。
2.3 碰樁區地下墻局部補強措施
碰樁區地下墻通過采取各種措施,完成了地下墻混凝土的澆灌,圍護體形成一封閉圓,但是地下工程看不到摸不著,地下墻施工有不可預見性風險,是否存在夾泥或混凝土不密實不連續等現象都難以預料。
為確保基坑的安全,在碰樁區的護壁旋噴樁內套打一排φ1000@1200 鉆孔排樁,深度34 m;坑內被動區土體加固由4.0 m 加寬到9.0 m,深度由5.0 m 加深到13.0 m,壓頂圈梁加寬到4.3 m,將鉆孔排樁與地下墻連成整體,其目的是彌補地下墻缺陷,提高基坑的穩定性。碰樁區地下墻從整體看施工比較成功的,但是如果局部接縫存在夾泥或混凝土的不密實等現象,可能會造成環向應力受阻,鉆孔排樁用來抵消后側土體壓力,環向應力通過加大混凝土環梁的截面等措施來彌補應力受阻。
2.4 深井減壓降水施工技術
從地質剖面圖可以看到第⑥層土是一層很好的不透隔水層,自第⑥層以下埋藏有高水頭的承壓含水層,為第I、II 承壓含水層的連通區,承壓含水層埋深為27.88 m,承壓水的水頭高差達到18.8 m。電梯井開挖深度達25.89 m,坑底已經進入了第⑥層土,距離承壓水層只有2 m 左右的覆土,基坑坑底抗承壓水穩定安全系數Ky=0.194,遠遠小于規范要求的1.05。 2.4.1基坑底板穩定性分析
本基坑開挖較深,場區承壓含水層頂板與基坑底板之間土層厚度較小,故應對基坑底板進行穩定性分析,以防止產生高水頭承壓水從最不利點突涌的不良現象。
式中 F 為安全系數取系數(取1.1);hs 為基坑底板至承壓含水層頂板的距離(m);hw 為承壓含水層頂板以上的水頭高度值(m); γs為基坑底板至含水層頂板之間土的平均容重(kN•m-3); γw 為水的容重(kN•m-3)。 據勘察報告,第⑦1 層的層頂標高為-23.88~-25.37 m,頂板埋深為27.88~29.37 m。從最不利的角度考慮,選取承壓含水層頂板埋深為27.88 m,承壓含水層水頭埋深約9.70 m(依據抽水試驗),按照上述公式計算,深坑開挖至25.89 m,確保基坑穩定時承壓水水頭下降14.92 m,故承壓水頭須降至地面24.62 m 以下,但考慮到基坑開挖面到⑦1 頂板僅厚2.0m,為安全起見應將⑦1 水頭降到26.00 m 左右,以保證施工的順利進行。
2.4.2 深井減壓降水的布置
通過計算,共布置16 口減壓井。因減壓井抽水需持續到地下構筑物的重量足以滿足基坑底板穩定性要求后才能停止抽水,并考慮到基坑無支撐無法固定減壓井以及井點保護、封堵井點難度大等因素,故減壓井布置以坑外為主,坑外布井以基坑中心為圓心,以55 m 為半徑,在345.5 m 長的圓周上等間距布置14口降水井。坑內布置2 口備用井,抽水井開孔、終孔直徑均為650 mm,孔深56 m,井管為273 mm 的鋼質焊縫管,過濾管長21 m,沉淀管1.0 m,濾管為橋式過濾器,孔隙率30%,自孔底至孔深28 m 環填石英圓礫,以形成良好的過濾層,在23~28 m 深處先環填5.0 m 粘土球封孔以避免上部潛水漏入井內,盡可能控制降水引起的地面沉降,其后填粘土至孔口,以進行管外封孔。 布設1 口坑外和2 口坑內觀測井,坑外布設分層沉降觀測井和孔隙水壓力孔各1 口,開終孔直徑為φ350,井管直徑為φ127 mm,井深34 m,過濾器長3 m。
通過理論計算并結合抽水試驗,單井出水量50~70 m3/h,高峰期出水量約15000 m3/d。
實際實施過程中,單井出水量1300 m3/d,在基坑開挖過程中,對降壓井降水運行分階段控制,如下表1。既滿足了承壓水在基坑開挖階段的減壓要求,又通過嚴格控制抽水量及縮短抽水時間,減小了對周圍環境的影響。表1降水控制階段表
9 -11.65 -10.0
2.4.3基坑內疏干井布置
由于基坑面積約7855 m2,坑內的潛水通過設置疏干井降水,排除對基坑有影響的淤泥層及其以上各土層內的潛水,每口井的降水有效面積按200 m2,坑內需布40 口疏干井,孔徑650 mm,井深22.0 m,井1740 巖 土 工 程 學 報 2006 年管采用φ273 mm 焊接鋼管,過濾頭長度15 m,沉淀管長度1.0 m,為基坑土方開挖和結構施工創造良好的條件.
2.5 對稱、均衡、分層開挖技術
為控制基坑變形以及圓形基坑均勻受力,工程土方采用分層、分塊、對稱、均衡開挖,基坑從立面分7 層12 次(第11 、12 次由后續單位施工)開挖,第③、⑤、⑦、⑨層土方開挖分別在第②、④、⑥、⑧層土方開挖后連續進行,在加強墊層強度達到80%后連續進行⑩11 次土方開挖,待深坑頂圈梁和鋼支撐安裝后進行第12次開挖,隨挖隨澆筑墊層,挖土工況見圖4。
每層開挖時對稱、分層開挖基坑周邊土方,為使基坑受力均衡,要求離地下墻15.0 m 范圍內土方高差不得大于1.5 m,其它控制在2.0 m 左右,再對稱澆筑混凝土環梁,基坑中心島土堤待混凝土環箍封閉后強度達到80%后再開挖。
基坑周邊土體開挖時(可看作為環形溝槽),分四區兩次對稱開挖,環梁混凝土澆筑分四段兩次對稱澆筑,即1 區和3 區同時挖土同時澆筑環梁混凝土,2區和4 區同時挖土同時澆筑環梁混凝土。
為考慮大型基坑開挖和施工要求,坑內設置四個獨立的挖土棧橋,(見平面圖5),棧橋長20 m,寬6.5m,棧橋由鋼筋砼橋面、橋身、橋樁組成,橋面通過格構柱+鉆孔灌注樁作為支撐架,與地下墻完全脫離,減小對圍護結減小對圍護結構的影響。
由于整個圓形基坑開挖基本遵循了設計要求的 “對稱、均衡、分層”原則,因此各測點的變形比較協調,變化規律基本一致。實際變形值接近預測變形值(預測報警值30 mm),至基坑開挖結束時,無論垂直方向還是水平方向變形數據均比較接近,離散性小,在一定程度上保證了整個圓形基坑的均衡受力。
2.6 電梯井深坑圍護方案優化
電梯井深坑位于塔樓基坑中部,為坑中坑形式,開挖深度8.04 m,面積約2116 m2,約占塔樓基坑面積27%,原電梯井圍護設計方案采用φ800@900,深度為14.0 m 鉆孔排樁,外加2.0 m 寬,深度為13.0 m高壓旋噴樁止水帷幕,設二道鋼支撐、坑底抽條加固,抽條加固寬度4.0 m,深度5.0 m,間距4.0 m。其目的是增加被動土壓力,減小圍護體變形,防止工程樁產生較大的位移。
由于基底位于第⑥層為暗綠色粉質粘土層,滲透系數小,含水率低,屬超固結土,考慮到長期的疏干降水和減壓降水對土體起到很好的固結作用,采用旋噴樁止水帷幕和坑底抽條加固意義不大。為節省造價,深坑圍護體系改為原工程鋼管樁間套打2 根φ900 或1根φ1200 鉆孔灌注樁組成復合型圍護結構,設一道H200×500 型鋼雙榀支撐,取消高壓旋噴樁止水帷幕和坑底抽條加固。開挖情況良好。僅旋噴樁一項節約成本600 余萬元,取得了良好的技術效果和經濟效益。
3 深基坑信息化監測
深基坑工程施工過程中進行信息化施工監測,有利于實時掌握圍護結構及周邊環境的動態變化,根據監測結果動態調整優化施工參數,指導施工,并根據超大直徑圓形無支撐深基坑施工技術 1741監測信息和施工參數的變化規律預測下一步施工工況,及時提出應對措施。塔樓監測于2005 年3 月30日結束,歷時14 個月,累計監測結果見表2。
表2 累計監測結果表
4 結 語
由以上詳細分析總結出以下幾點結論:
(1) 深井減壓降水是結構安全封底進展順利的前提和保證,基坑采用深井降水降低承壓水水頭進行坑底卸壓,既保證了基坑開挖和安全封底,也有效地控制了降水引起的地面沉降。
(2) 平面分塊、分段、對稱均勻開挖,立面分層分次、先四周后中間,并有棧橋出土的方法使圓形圍護結構均勻承受土壓力。
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【關鍵詞】 基坑支護 基坑開挖 控制措施
一、 基坑支護的二種型式及特點
基坑支護可分為支擋型和加固型兩類;
1.支擋型支護方式
(1)地下連續墻 地下連續墻適用于各種深度的基坑開挖,它對周圍建筑的影響較小且對各類地質條件均適用,同時,地下連續墻作為支護結構還具有一定的抗彎剛度和防水性(2)樁排支擋結構 a 連續排樁。 對于工程地質為軟土的基坑,由于無法形成土拱邊坡,因而在進行基坑支護時必需采用密集排樁,并在領樁之間使用素混凝土將鉆孔樁搭接起來,從而形成類似擋土墻的連續墻。B雙排樁。當工程地質較軟或基坑深度較深時, 采用單排樁的側向剛度可能無法滿足基坑變形要求。 此時就必須采用蓋梁式的雙排樁進行支護。雙排樁具有較大的側向剛度, 可以有效的阻止基坑邊坡的變形。
2.加固型支護方案
(1)水泥攪拌樁加固法 此種加固方法是利用一定強度的水泥攪拌樁搭接組成結構體系, 加固了邊坡土體, 保持其穩定性。(2) 高壓旋噴樁加固法 與水泥攪拌樁相比, 高壓旋噴樁的強度要提高好幾倍, 它的水泥含量較高, 適于地基過軟的基坑處理。
二 、深基坑支護在施工中存在的問題
(1)邊坡施工達不到設計規范要求 當前許多基坑出現超挖或欠挖現象, 另外分段施工開挖高度不一, 結果造成開挖后邊坡平整度達不到要求。
(2)土層開挖和邊坡支護不配套 在許多工程施工中, 土方開挖搶進度, 結果造成整個工程施工混亂, 拖延了工程進度, 甚至造成工程質量安全事故。
(3 )噴射混凝土厚度不夠, 強度達不到設計要求 當前的基坑混凝土支護施工常采用噴射方法。雖該操作方法簡便, 但也存在問題, 如: 混凝土質量達不到要求; 配料不符合設計要求, 養護混凝土不到位等。這些問題都會造成噴射混凝土的厚度不夠, 強度也達不到支護要求。
(4)成樁注漿不到位, 土釘或錨桿受力達不到設計要求 鉆桿成孔的孔深一般要求較深, 施工人員在進行操作時未給予重視, 導致出渣不盡, 成孔困難, 孔洞坍塌以及無法注漿等問題, 而注漿的壓力不夠又會造成錨桿的抗拔力不足等, 嚴重影響了工程質量。
(5)邊坡頂面未按要求處理 對于一些特殊的工程地質如雜填土等, 工程支護工作開展起來比較困難。 在進行支護時, 必須要做好排水設施, 及時將開挖土層表面硬化。如果對此種地質未做好預防措施, 基坑土體會發生較大位移, 影響了工程的質量和進度。
三、對于深基坑支護施工中存在的問題,應采取以下措施
(1)要周密計劃,做好事前監控,在施工前認真做好施工組織設計、建立建全質量管理制度。努力做到對施工中的人員組織、材料供應、機械設備在施工中可能發生的問題有一個預見性的措施,使每一項施工過程都掌握在工程質量管理工作的規劃之中,避免因沒有做好事前控制造成建設工程施工質量的返工問題。(2)積極的對待施工過程中的每一道工序,對發生無法預測的施工質量問題,做到不能在事前控制,一定要在事中控制,避免施工質量問題的進一步擴大。(3)要嚴格工序間的交接檢查,對于重要的工程部位,實行實時監控。根據工程施工特點,對完成的工程,應極時的按相應的質量評定標準和方法,進行檢查、驗收。(4)做好工程質量事故處理預案,對施工中出現偏離施工進度規劃與施工質量控制方案的問題做出及時的調整和改進。
四、基坑開挖施工對周邊的影響及相應控制措施
基坑開挖容易對周邊環境產生較大的影響。基坑開挖引起的變形主要包括三個部分: 基坑底部隆起, 圍護結構的變形以及圍護結構后地表和鄰近建筑物的變形, 三者相互關聯, 其中圍護結構后地表的變形對周圍環境的影響最為直接。下面就基坑施工引起周邊沉降的原因進行探討,并提出相應的措施。
(1)基底加固范圍的影響 在較多情況下, 由于受施工條件的限制, 基底加固在靠近圍護結構的部分地段無法正常進行, 而在加固區與圍護結構之間留下了一段未加固的區域。這一現象使加固區充當底撐的意圖無法完全實現。 這時應采取抽管注漿的方法加強基底加固部分與圍護結構間的接觸
(2)基坑邊超載的影響 基坑施工時, 由于場地限制, 施工需要或組織不當, 基坑邊緣通常會有超載情況出現。這時應限制基坑邊的堆載重量與距離, 根據支護的應力狀況和變形情況, 及時加設預應力, 同時應注意減少車輛荷載對支護結構的影響。
(3)基坑開挖對周邊建筑物的影響 基坑開挖會引起周圍路面的不均勻沉降, 進而對建筑物的安全構成威脅。具有樁基礎的建筑物對基坑施工的反應不是很大, 沉降量和沉降差都較小。而對淺基礎的反應卻較大。 因此施工前應對周邊建筑物情況進行調查, 對基坑施工可能引起建筑物損害預先采取措施, 并加強施工監測。應預先對基坑周邊建筑物, 地下管線的情況進行調查, 對基坑施工可能會危及其安全的建筑物應進行預加固, 而不要事后處理。
五、對基坑開挖施工的建議
(1)土方開挖 對于土方開挖方案應遵循分層,分區, 分段, 對稱, 限時的原則
a豎向分層可按支撐情況明確分層, 嚴格執行先撐后控
b橫向分區應控制分區的長度以滿足在較短的時間內完成土方開挖并架設預應力支撐. 當開挖至基坑設計底面時, 開挖完成后應立即澆筑寬混凝土墊層從起底支撐作用, 嚴格控制無撐暴露時間在24小時以內。
c縱向分段不宜過大, 注意臨時土坡的穩定, 防止出現過大變形導致工程樁與立柱樁的超量變形和斷裂現象。
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【摘 要】我國經濟快速發展,房地產事業更是成為整個國民經濟的重心所在。大量的高樓大廈出現,富含先進的科學施工技術也在不斷涌現在人們的面前。其中,深基坑施工是建筑工程行業中的一個重要構成部分,簡單地說它直接關系著整個工程項目的成敗。近年來,房屋建筑業的良好行情很大地帶動著深基坑工程的發展,不斷地擴大它的規模。正是由于發展過快,導致出現一些新的施工問題,從而對建筑工程的質量產生了一定的影響。
【關鍵詞】房建工程;深基坑施工;施工技術
引文
下是一個電子信息時代,科學技術每天都在呈上升趨勢在發展,各個行業都受到了它的影響。房屋建筑企業也不例外,它將科學技術融入到施工中,不斷地完善現有的施工技術。由于世界人口一直只升不降,造成了很多城市用地緊張的出現,因此,房屋建筑理念也漸漸地向高層建筑轉變,而這無形之中也增加了基坑的施工深度和難度。為了能夠承受起幾十層的高樓建筑基坑是最基礎也是最重要的一步。但是就目前的施工水平來說,仍然存在著一些常見問題需要對其進行進一步地分析和研究。
一、房屋建筑工程深基坑的施工現狀
深基坑工程的施工與很多因素有關,它易受到多方面因素的影響,如:施工地的水文條件和地質狀況,周圍場地條件,基坑周圍的地下情況、地下管網的安裝位置等等。與同類的工程相比,深基坑工程的風險性會更高一籌,而且它的施工場地比較狹窄,施工周期也更長。如果遇到降雨或大風等惡劣天氣,這些可變因素都會對深基坑的穩定性造成一定的影響。它分為多個相鄰的場地進行施工,主要的是施工工序包括基礎澆筑混凝土、挖土以及撲水等。這些工序常常會相互影響、相互牽制,從而增加了協調的難度。隨著房屋建筑的高度不斷上升,深基坑也需要不斷挖掘地更深,開挖的面積更大,有時甚至會將寬度以及深度擴展到幾百米以上,同時也增加了支撐系統的難度。一般開挖深基坑都選擇在較硬的土層進行施工,因為土層軟弱會造成沉降和發生位移的情況,對以后的地下管線的施工以及周遭建筑物產生不利的影響。
二、目前在深基坑施工中出現的主要問題
(一)開挖和擋土支護環節出現的問題
大多數房建工程的深基礎都是利用大規模的機械設備來進行開挖。然而經常由于邊坡修理達不到總的設計要求,出現欠挖或者超挖的情況。在實際的開挖施工過程中,施工的管理人員沒有盡到自己的責任,技術交底不明確,導致各個地方開挖的高度不一,而操作機械設備的工作者操作水平不到位,使得開挖后邊坡表面的順直度不能形成一個規則的狀態。當人工對邊坡進行修理時,只能對表面進行稍微的修正,沒有對其進行嚴格的檢查就進行下一個施工過程――初噴,所以在擋土支護后就容易引起超挖、欠挖情況的發生。
(二)設計與實際施工狀況有著很大的不同
攪拌樁的施工在深基坑施工中通常是必不可少的一個步驟,可是很多施工人員對水泥的用量不明確,掌握不好精確的用量,經常導致水泥摻量不夠的情況出現,降低基坑支護的強度,裂縫的產生影響整個施工的質量。而這一切的主要原因就是施工單位為了更早地完成工程量,沒有嚴格地按照施工圖紙進行施工,對施工材料的監管力度也不大,容易出現偷工減料的情況,大多數施工管理人員僅僅關注著眼見微小的利益而放棄長遠的利益,這種短淺的目光會給施工工程帶來很大的潛在危害。一般情況下,在還未形成一個立體空間結構前,施工主要按照最初設計好的平面結構的規劃來進行調整,從而更好地達到既定的空間施工的效應。
(三)深基坑邊坡的修整操作控制難度大
深基坑施工相比于其他類型的施工項目來說,存在的施工難度較大。人和機械設備相互協調、想和配合的操作模式是當前施工企業最常用的一種施工方法。大面積的挖掘施工需要龐大的機械設備來完成,然后人工對挖掘部分的邊緣進行更加精細的施工,對其進行細微的處理。但是在現實的生活中,機械設備經常不能掌握精確的挖掘深度,不是太深就是太淺,有時甚至將挖掘面積擴大很多。
三、針對當前深基坑存在的主要問題提出相應的施工技術分析
(一)增強對開挖施工工序的組織以及管理
在整個開挖施工過程中,對施工的位置、時間、擋土支護的時間進行合理精細的安排,并且盡可能地對已經開挖部分進行保護,將其無支護暴露時間大大縮短,盡量減少土體被擾動的時間以及范圍,從而在一定程度上對自身的位移進行一個固定,能夠與尚未被挖動的土體一起對基坑支護周圍的土體進行一個固定的作用。對土方開挖的施工順序以及施工進度進行有效地控制,再結合已開挖土體與未開挖土體之間的相關性,兩者相互滲透,有利于對支護結構的土體移動的控制。為了對支護結構以及基坑周圍土體移動的情況更加了解,就要加強對開挖過程進行檢測。
(二)加強設計與實際情況之間的銜接
對深基坑進行設計時,首先要注意的就是對挖掘的深度、防水措施等方面進行合理的規劃,其次對一些比較細微的挖掘工作進行詳細的設計。在施工前期,要充分對各個環節的細節進行了解和掌控,因為有些細節施工比較復雜。通常情況下,以相關技術作為標準,并且要嚴格參照技術標準以及施工設計來對整個隊伍進行監管,除此之外,施工人員在選用技術以及設備時要小心謹慎,嚴格按照章程來進行。為了對深基坑施工條件有進步一地了解,可以在對它周圍的一些建筑或者土地條件進行拍照或者調查,并結合有關施工區域的詳細資料和地質勘探結果,對整個施工地進行一個細致的分析,從而能夠大大地縮小設計與實際之間的差距。例如:在處理軟土層時,它的挖掘要求相對來說比較嚴格,深度、速率都要有一定的把握,否則容易出現施工失衡的狀況,造成土壤的穩定性以及硬度有下降的趨勢,如果嚴重的話可能引起土體滑坡的狀況出現。這不僅會使工程不能及時完成,而且建筑質量也會遭受到一定的損傷。
(三)增強對深基坑周邊的處理控制
一般情況下,選擇在枯水或者降雨少的天氣下進行挖掘工作。大多數施工工程都會被水所影響到,所以在選擇施工區域時,地下水位的考察是它優先考慮的一個因素,并且在施工時要有一定的防水措施,以免遭受到它的侵害。深基坑邊坡是最容易受到水的侵害的一個區域,為了保證房建工程的施工安全和穩定,通常情況下是先用堵的方法,然后用水量抽取的方法來解決這個問題,這樣才能降低基坑周邊土體發生滑落的情況發生。深基坑邊坡的處理是非常繁瑣的一道工序,但是它在整個施工過程中又是必不可少的。為了能夠挖掘出一個尺寸合適的深基坑,可以先用機械設備開挖一個尺寸比計劃小的基坑,然后再利用人工來對它的邊坡進行修整,這樣既可以達到所需要的平整度,也可以挖掘出最準確的深基坑,減少差距的產生。
四、結束語
綜上所述,房間施工中的深基坑施工存在的問題雖然不是難度很大的問題,但是它關系著整個施工工程的質量和安全,因此,要大力對深基坑中出現的問題進行分析,并制定詳細的施工技術方案解決它,同時加強對施工人員的技術考核和監管。只有不斷地進步和完善,才能保證建筑工程的質量,促進企業的市場競爭力。
參考文獻:
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關鍵詞:順作法逆作法比較及優化
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A
1、工程簡介
隨著軌道交通條線的不斷增多,城市地下空間不斷開發,市中心區域的地鐵車站深基坑工程正向著“密、深、大”的方向發展,車站形式也日益復雜多樣,出現了大量的二線換乘、三線換乘甚至四線換乘的交匯車站。 僅靠過去積累的深基坑工程經驗已逐漸不能滿足現有一些工程的要求。
為了將目前地鐵深基坑建設中的經驗、理論及數據有效的整合起來,我在結合上海市地鐵深基坑工程的施工原則及規程,對近年和將來上海市城區內地下地鐵車站深基坑工程所使用的幾種典型施工方案進行聯系、比較和討論,以求將原有的初步設計方案進一步優化,從而能最大限度的保障地鐵深基坑的穩定性,并提高該車站基坑施工的可行性、安全性及社會經濟效益。
1.1周邊環境概況
擬建上海M7線零陵路站位于徐匯區東安路零陵路口,地處市中心,周圍交通繁忙,建筑眾多。場地周圍以住宅、醫院和單位廠房為主,場地地勢較為平坦。
車站西側東安大樓為混凝土結構18層樓,緊貼南端頭井,廣匯花苑為混凝土結構27層樓,位于車站東面,其3層裙房相距僅數米,東安路東零陵路北路口東匯大樓為混凝土結構18層樓,其2層裙房最近相近約9米,南端頭井東面有6層樓房屋,距端頭井約20米。車站標準斷西側緊鄰腫瘤醫院,其中加速器門診在施工范圍內,施工時拆除。
1.2深基坑工程概況
車站為地下三層換乘站,與已建4號線東安路站十字換乘,設置三個出入口。車站呈南北走向,主體結構外包尺寸為159米(長)×20米(寬),車站主體采用三層三跨現澆鋼筋砼箱型結構型式,端頭井深24米,設計初步方案地墻深度44米;標準段深22米,設計初步方案地墻深度42米,土體加固形式主要為抽條加固。
1.3擬定方案
本工程周邊環境相當復雜,地下管線、緊貼端頭井高層建筑、與M4線車站十字相交以及基坑挖深較深、狹小的施工用地等都給施工帶來了一定的難度。
原初步設計圖紙方案為全順做,標準段架設六道支撐(端頭井七道),但考慮到上述基坑安全、施工場地、周邊環境保護等諸多因素對原設計方案進行了優化。
優化后初步設想方案為:對兩端頭井及風井采用逆作施工,標準段采用順作施工,最后進行出入口部分的施工。
2 常見幾種地鐵車站深基坑施工方法比較
城區內地鐵車站結構形式多樣,施工方案也各有不同,本文選取幾種與零陵路近似的深基坑工程進行比較,其形式一般均為長條形基坑,特點為環境保護要求高,挖深較深,對基坑的自身穩定性、安全性要求也較高的一、二級地鐵車站深基坑,通過對這些工程中存在的共同點進行科學的分析和比較從而為本工程深基坑方案中存在的一些可以進一步改進與完善的方面提供參照與借鑒。
2.1順作法施工
順作法施工即僅以圍護墻體、加固等共同作用形成敞開式的圍護體系,在此圍護體系下進行明挖順作的施工工藝。因該法挖土、支撐施工相對便利、易于各工序的流水搭接、施工中后結構質量易于控制的特點在受周邊環境約束較小的情況下優先考慮選用此法。
在軌道交通6號線Ⅵ標段金橋路車站的順作法挖土施工中做到了機械化挖土,保證了平均每晝夜500m3左右的出土量,大大節省了人力,提高了施工速度。并且,每根支撐平均施工時間為3~4個小時,有效地把基坑變形控制在允許的范圍內。可見,只要科學合理地安排支撐位置和挖土流程,就能充分發揮軟土地基中的“時空效應”減小對周邊環境的影響,節約施工工期。
可見在周邊環境相對簡單的情況下可首先考慮使用順作法施工。
2.2逆作法施工
逆作法施工是將逆作首層板與圍護墻體、支承立柱等相結合并共同作用形成支護體系,然后采取暗挖施工的一種施工工藝。因其具有對外界環境影響小,對基坑的穩定性及安全性都有較大提高的特點而在地鐵車站深基坑工程和其他深基坑工程中獲得廣泛的應用。
采用逆作法施工的地鐵車站深基坑工程由于工程的多樣性,具體逆作方案會為了適應不同工程特點而有所變化。
在明珠線二期東安路車站的全逆作法施工中做到了機械化挖土,保證了每晝夜300~400m3的出土量,大大節省了人力,提高了施工速度。每根鋼支撐平均施工時間為3~4小時,有效地抑制了坑內外變形。只要科學合理地安排支撐位置和挖土流程,在逆作法施工中完全可以采用機械挖土,充分發揮了軟土地基中的“時空效應”,減小了對周邊環境的影響,節約了施工工期。
可見在施工場地有限,周邊建筑距離近,環境保護要求高的情況下使用逆作法施工取得的效果還是比較理想的。
2.3蓋挖法施工
蓋挖法是暗挖法的一種分支,其基本圍護體系與逆作法類似,但將逆作首層板改為模塊化拼裝鋼結構體系支承的臨時路面系統,其支護體系采用H型鋼作為受力桿件。
因其在車站結構上方設置臨時路面系統,保證路面交通可正常運行,而在臨時路面下方施工車站內部結構,取土口留設位置靈活,挖土支撐效率相對較高的特點,將在交通樞紐地段,需進行道路翻交的施工中展現出其特有優勢,該法在日本等國家已被大量采用。
針對本工程特點結合建設方及設計方的意見提出了采用蓋挖法的施工設想。
針對交通繁忙,需盡量維持原由道路通行能力的要求,在車站頂板上方設置臨時路面系統,保證路面可正常通行。在臨時路面下方施工車站內部結構。該施工方法的總體程序是:先施工車站圍護結構―架設臨時路面―土方開挖―施工車站內部結構―撤去臨時路面,回填覆土,修筑永久道路。
施工前,施工區域管線需搬遷,采用蓋挖法施工即可將管線置入臨時路面下方的管廊內,待主體結構完成后管線回搬至主體結構頂板上,大大節約了管線搬遷的費用與時間。
道路蓋板體系由支撐體系和蓋板組成,蓋板為預制鋼走道板上鋪瀝青面層,支撐體系主要由車站的地下連續墻及臨時鋼支柱作為豎向受力構件,H型鋼作為蓋板擱置梁,組成蓋板的支承體系。上述構件均可自由拆卸拼裝,保證基坑穩定性的同時提高了挖土等施工的效率,路面蓋板部分也可以作為施工場地使用,解決了施工場地狹小的問題。
根據初步設計圖紙及以往施工經驗,對該車站提出了在采用蓋挖法的基礎上,采用順作法結合部分區域逆作法的施工方案設想。根據平面布置,在兩線路相交部位采用逆作法進行施工,其余部位采用順作法進行施工。
逆作區域在頂板施工后即進行回填,作為施工場地,同時利用逆作板作為支撐可有效控制變形。
采用蓋挖法施工可有效減小對周邊交通環境的影響,同時解決部分施工施工場地狹小的問題,且采用蓋挖法而對地鐵車站進行分段,道路翻交后分別施工可節約大量附加的時間,加快了施工進度。
3 M7線零陵路車站施工方案優化設想
零陵路站兩端頭井施工場地小,挖深較深,綜合考慮安全、場地等因素擬采用逆作法施工,標準段在道路翻交后施工場地相對寬裕,考慮按原設計明挖順作施工,蓋挖路面體系作為一種即可保障施工又可解決交通問題的方案有條件的話可以考慮在北風井區域采用,這樣可加快北風井挖土支撐施工的進度。同時對土體加固及地墻深度做相應調整。
對于周邊建筑保護具體可采取以下措施:
1、挖土、支撐施工嚴格按“時空效應”原理進行;
2、在坑底下實施高壓旋噴樁加固,減小基坑施工時對周邊建筑的影響;
3、局部加厚墊層,將墊層成為較為有效的支撐;
4、通過在樁底實施注漿控制新車站建成后沉降;
5、一旦發現沉降速率超過規定速率,采用外側增設靜壓錨桿短樁增加建筑物地基承載力;
6、采用早強、快凝跟蹤注漿對地基進行加固或采用回灌水減少沉降;
7、加強監測,一旦發現變形超過時,立即停止施工,經對鄰房采取加固措施后方可施工,利用先進的監測儀器對周邊建筑進行變形觀測,信息化指導工程施工;以累計變化量與變化速率二個量控制。
根據M4線東安路站對周邊建筑保護情況,采取上述措施可有效控制周邊建筑的沉降與變形。
4 結語
隨著地下深基坑工程技術的應用與發展,將為城市地下空間的開發利用提供更好的技術支持與保障。
如果要在工程實踐中順利實現這一設想方案,還需要我們在工程建設過程中不斷探索,總結實際經驗再將這一設想方案逐步優化與完善,不僅要起到在具體施工過程中對深基坑穩定和周邊管線、建筑環境的保護與指導施工的作用,也要將在實踐中總結出的研究成果最終轉化為企業的技術力量和工程理論,從而為今后類似的地鐵車站施工提供一定的參考作用,使科學技術真正成為企業的第一生產力。
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關鍵詞: 深基坑;工程;特點;支護;技術;
中圖分類號:TV551.4 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
隨著大量高層、超高層建筑以及地下工程不斷涌現,深基坑工程越來越多,同時密集的建筑物、復雜的深基坑形式,使得基坑開挖的條件越來越復雜,故對基坑開挖與支護的計算與設計理論、施工技術等的要求越來越高。與此同時出現的問題也越來越多, 深基坑支護工程引起了各方面的廣泛重視。
一、基坑工程的概述
基坑工程是一門系統工程, 既涉及土力學中典型的強度與穩定問題, 又涉及變形土體與支護結構共同作用的問題, 以及對周邊建筑物、市政設施及環境保護等諸多方面。綜合了工程地質, 土力學, 基礎工程, 結構力學, 原位測試技術, 施工技術及環境巖土工程等學科知識。建筑基坑的設計與施工, 其影響因素很多, 工程地質情況, 周邊環境, 施工技術,施工經驗等無一不影響基坑的設計與施工。既要保證支護結構在施工中的安全, 又要控制結構及其周邊土體的變形, 以保證相鄰建筑及地下設施的安全。
二、深基坑工程的特征
2.1時空效應比較強
深基坑的深度和平面形狀,對深基坑的穩定性和變形有較大影響。在深基坑設計中,要注意深基坑工程的空間效應。土體蠕變體,特別是軟粘土具有較強的蠕變性。作用在支護結構上的土壓力隨時間而變化,蠕變將使土體強度降低,使土坡穩定性減小,故基坑開挖時應注意其時空效應。
2.2綜合性比較強
深基坑工程涉及土力學中強度( 或稱穩定) 、變形和滲流三個基本課題,且三者相互融溶,因此需要進行綜合處理。有的基坑工程土壓力引起支護結構的穩定性問題是基坑工程的主要矛盾; 有的工程中滲流引起土的破壞是其主要矛盾,有的基坑周圍地面變形是其主要矛盾。因此,基坑工程是一種綜合性很強的工程技術課題,需綜合分析處理。
2.3具有很強的個性
由于巖土性質千變萬化,地層埋藏條件和水文地質條件的復雜性、不均勻性,往往造成勘察所得到的數據離散性很大,難以代表土層的總體情況,且精確度較低。因此,深基坑開挖需要因地制宜,具體問題具體分析,而不能簡單地照搬外地的經驗。深基坑工程不僅與當地的工程地質和水文地質條件有關,還與基坑相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網的位置、抵御變形的能力、重要性以及周圍場地條件有關。因此,對深基坑工程進行分類,對支護結構允許變形規定統一的標準是比較困難的,應結合地區具體情況具體運用。
2.4具有很強的環境效應
深基坑工程的土方開挖,必將引起周圍地基中地下水位變化和應力場的改變,導致周圍地基土體的變形,對相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網產生影響。影響嚴重的將危及相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網的安全與正常使用。大量土方運輸也對交通產生影響。所以應注意其環境效應。
2.5風險大
深基坑工程,安全儲備較小,而且由于深基坑工程技術復雜,涉及范圍廣,事故頻繁,風險很大。因此在施工過程中應加強監測,具備相應的應急措施。深基坑工程造價較高,但有時是臨時性工程,一般不愿投入較多資金,一旦出現事故,造成的經濟損失和社會影響往往十分嚴重。
2.6工程量大及較緊工期
由于深基坑開挖深度一般較大,工程量比淺基坑增加很多。抓緊施工工期,不僅是施工管理上的要求,它對減小基坑變形、基坑周圍環境的變形具有特別重要的意義。
2.7質量要求相對較高
深基坑的支護結構是地下永久結構的一部分,而地下結構的好壞又將直接影響到上部結構,所以,必須保證深基坑工程的質量,才能保證地下結構和上部結構的工程質量,創造一個良好的前提條件,進而保證整幢建筑物的工程質量。另一方面,由于深基坑工程中的挖方量大,土體中原有天然應力的釋放也大,這就使基坑周圍環境的不均勻沉降加大,使基坑周圍的建筑物出現不利的拉應力,地下管線的某些部位出現應力集中等,故深基坑工程的質量要求高。
三、深基坑支護的施工技術
3.1深基坑的支護類型
施工人員要深入建筑工程周圍環境進行調查分析,依據周邊的環境條件和地質狀況選擇合適的支護方式。具體的支護方式有以下三種:
1)混合型的支護方式。混合型的支護方式主要是早懸臂型支護方式的前提下,加上錨桿的支撐作用,使得建筑結構能處于平穩的狀態[2]。錨桿支護方式主要是在深基坑的防滑面外部比較穩定的土體錨桿形成的,這種支護方式被廣泛應用于范圍比較大而且變形不大的深基坑。
2)懸臂型支護方式。這種方式主要是利用深基坑地層的巖土對地面起到支撐的作用,必須承受一定的水和土的壓力,才能使建筑結構保持平穩。這種支護方式被廣泛應用于地質條件比較好、基坑較淺的基坑。
3)重力型的支護方式。主要憑借自身的重量來保障支護結構的平穩。
3.2深基坑的支護結構分類
深基坑支護的結構類型也有很多,主要包括攪拌加固支護結構、樁排支擋支護結構、土釘的支護結構及連續支護結構等。
1)攪拌加固支護結構。這種支護結構主要通過機械設備將水泥攪拌成凝固作用較強的固化劑。在水泥中加入適量的軟土劑,再進行強烈的攪拌,直至混凝土達到一定的強度位置。運用混凝土加固深基坑支護,保證支護結構的強度。這種支護結構造價成本低,穩定性高,具有很好的應用價值。
2)樁排支護結構。這種結構主要是在樁柱間隔處安置鋼筋混凝土和鉆孔灌注樁基,使其具有擋土的作用。使這些樁基形成成排的樁基,對深基坑支護起到保護的作用。
3)土釘的支護結構。主要是利用土釘結構,鞏固土體等方式來支撐來自土體和水的壓力,使深基坑支護結構保持平穩。這種支護結構造價成本低、結構簡便。
4)連續支護結構。這種支護結構的剛性較強,而且具有很好的防水、防滲漏作用,適用性強,可以運用于不同深度的基坑和復雜的地質環境中。
3.3深基坑支護的施工工藝
深基坑支護施工步驟,深基坑挖掘、土釘成孔、混凝土注漿。
1)深基坑的挖掘。施工人員要嚴格按照施工設計圖紙進行深基坑的開挖工作。做好基坑的測量工作,標注好樁孔的位置,并利用滑石粉進行開挖線路的標記,按照標記進行深基坑的挖掘工作。為了防止深基坑水災的發生,在基坑周圍開設積水區,保證深基坑能有效的排水。2)土釘成孔。土釘成孔主要是運用水平的鉆機來鉆孔,孔徑的大小保持在100mm左右。在使用土釘的時候,要檢查土釘是否存在生銹、粘油的現象。最好一切準備工作后,讓土釘隨著注漿管一起打進孔底[3]。在土釘上焊接一個托架,可以有效的讓土釘入孔后仍處于適當的位置,同時還能加強注漿之后鋼筋和混凝土的強度。
3)混凝土注漿。施工人員要優化混凝土的配合比,掌握好水泥漿、水泥量,不要超出規定范圍,掌握好攪拌的時間,保證混凝土的粘性度。施工人員在進行混凝土注漿的時候,要邊注漿,邊適當拖動注漿管,可以讓泥漿順利流入。當混凝土處于初凝狀態的時候,深基坑注漿時間大于30分鐘,就必須清洗注漿管,再進行混凝土的注漿。
3.4深基坑支護施工質量控制與管理
在建筑工程施工中,深基坑支護的施工質量對整個建筑工程的質量有 很大的影響。所以施工管理人員要加強對深基坑支護施工質量的控制與管理。首先,提高施工人員的素質和職業道德,認真做好每一項工作。其次,加強對深基坑支護施工每個環節的監控,了解深基坑支護工程周圍土體的變化情況及建筑工程的穩定情況,對深基坑支護工程的施工進行全面的控制。再者,對深基坑支護進周圍的地質水文情況進行全面的檢測[4]。例如建筑工程的地下水位、與周圍建筑及道路的水平狀況、深基坑支護結構的穩定性等。
結束語
中國的深基坑工程施工難度在不斷增加,這對深基坑的支護技術提出了更高的要求,一個安全合理的支護技術既要確保基礎安全、施工順利,又要考慮經濟合理。隨著科學技術的發展和計算機的應用,在巖土工作者和工程技術人員的共同努力下,深基坑支護技術方面一定會有新的突破。
參考文獻
[1]李旭.高層建筑深基坑支護施工管理分析[J].華章.2009.
[2]國家標準《建筑基坑工程技術規范》(GB50330-2002).2002.