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基坑支护质量控制

时间:2022-02-12 00:37:32

基坑支护质量控制

第1篇

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

前言

一般来讲,深基坑支护工程施工控制受地域的影响非常大。基坑支护工程在施工作业中不断发生事故,这些不仅成为各个部门应时刻注意的重大问题,而且也给工程施工方造成了相当大的损失和严重的后果。因此,深基坑支护工程施工显得尤为关键。

一、深基坑支护设计与注意事项

由于深基坑支护工程的临时性,造成主体设计和基坑支护设计脱节,目前市场有两种模式,一是基坑支护设计、施工总承包模式;二是业主委托有资质的设计单位设计,施工单位按设计施工,这两种模式反映了两种理念。前者是经济的前提下安全,后者是安全的条件下经济。在此,笔者倾向于后者,这是因为深基坑工程设计是应用勘察资料、根据《建筑基坑支护技术规程》进行支护结构、降水、土方开挖方案、监测和环境保护方案等的综合考虑来系统设计,相对来讲,有资质的设计单位设计,对于相关资料、规程及软件的应用要准确一些,在安全性、环境保护等方面相对可靠与全面。

支护结构施工技术与注意事项:现主要针对基坑工程中常见的钻孔灌注支护、三轴深搅止水帷幕、钢筋混凝土水平支撑、钢结构立柱桩的支护形式而言。(1)支护桩施工与止水帷幕施工的间隙期不宜过长,因为基坑止水帷幕本身是临时性的施工技术措施,其设计、施工参数与地质条件、支护桩、基坑深度、地下水位等参数密切相关;若间隙期过长,随着施工环境的变化及地下水位的升高,原支护桩可能降低支护作用,随着基坑长时间停工,有可能要重新施工支护桩与止水帷幕,造成人、财、物的巨大浪费。

(2)主体结构设计与基坑支护设计不是同一设计单位时,必须注意立柱桩是否与结构梁柱冲突,支撑标高是否满足结构施工的操作净空高度要求,基坑外轮廓尺寸是否满足地下室外墙施工操作面宽度要求。(3)钢结构立柱桩是施工中较易忽视的部分,而立柱桩又是支护结构重要的竖向受力杆件。因此,应要求委托有资质的钢结构专业制作商制作,除进行钢结构的常规控制外,施工过程中尤其应当注意其方向性和垂直度的控制。方向性一般情况下应平行于主支撑的中心线;垂直度一般情况下应有可靠的洞口固定装置,以避免对混凝土浇筑的影响,并用经纬仪进行两个方向的垂直度较正。

二、深基坑工程质量控制

(一)行为方面的控制

基坑支护是一项系统工程,所以应发挥专家们的集体智慧,方案须经过专家评审论证。对基坑支护设计方案、施工组织设计及施工预案等相关内容,在施工前要进行评审。

(二)技术准备工作

一个好的方案,一支好的队伍,一个好的管理团队是基坑工程成功的关键。应从严坚持“先方案、后评审、再实施”的原则,坚决地制止无方案施工、不按方案施工的野蛮施工行为。基坑工程施工组织设计及土方施工方案、降水方案、监测方案、爆破方案、换撑方案及应急救援预案组成基坑工程的方案体系。(1)明确土方、支撑、监测、降水、换撑、爆破等专业工种的施工原则、施工要点及其界面交接、关系协调和逻辑关系。(2)强化总包管理,分工明确,职责分明。(3)明确基坑安全管理职责,成立由工程参建各方参加的基坑安全领导小组和基坑应急处理领导小组。施工单位作为安全生产第一责任人,要认真做好基坑安全管理工作。(4)各项安全技术措施具有针对性、可操作性,现场落实到位,以达到预控的目的。

(三)土方开挖施工管理重点与难点

在土方开挖前,首先重点要对基坑内进行降排水,合理设置排水沟及集水井,根据地下水量的情况安排足够数量的水泵进行抽水,确保基坑内不要积水。其次对开挖的范围内道路进行合理的设置,既要保证施工车辆的正常进出,又要保证工程经济合理,创造较高生产效率。同时土方开挖要分层进行,要根据不同的地质条件来确定分层的深度。对于淤泥质土的基坑开挖,每次的开挖深度要控制在 1.5 米以内,否则在开挖及土方运输过程中极易造成边坡失稳,从而导致工程桩受到水平推力而破坏。这样不仅给整个工程造成了重大经济损失,同时也拖延了工期。实践证明良好的施工组织安排,能够有效减少支护结构的水平位移,从而降低风险。同时对于基坑内的坑中坑的土方开挖,要另外制定专门的开发方案,对于电梯井或较深的积水井土方开挖,要采取临时的围护措施,确保安全,不能为了控制成本而因小失大,并且坑中坑开挖的土方要及时运走,避免集中堆在周边,容易增大临时围护结构的侧向压力,存在安全隐患。在先行已经进行了工程桩的基坑中,土方开挖还要注意对桩基础的保护,特别是对于预应力管桩的保护要重点加强,对于在淤泥层中的预应力管桩的土方开挖,要安排专人进行指挥,同时要采用小型长臂挖机进行开挖,必要时应该采用人工开挖。

(五)基坑工程和周边环境保护措施

1、保护性加固措施:周边环境变形接近临界值,可通过在其下部进行多边注浆,对周围环境采取保护性的加固处理。

2、防治性加固措施:当支护结构变形过大时,首先要找出原因,若是支护桩承受的土体压力过大时,可对土体注浆,以降低土体对桩压力;若是基坑土的承载力不够,可同时对基底注浆,以防止基坑底部出现隆起,增大基底土的承载力。

3、隔断法:在被开挖的基坑与周围环境原有建筑物之间建立一道隔断墙,一般采用树根桩、深层搅拌桩、压力注浆等筑成。

4、坑底加固法:坑底隆起时,压力注浆、搅拌桩、树根桩及旋喷桩,基坑底部土体抗剪强度上升,同时起到止水防渗的作用。

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、止水与降水措施、工程监测等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

第2篇

关键词:深基坑支护;施工质量;控制

中图分类号:TU74文献标识码:A

一、深基坑支护的特点

深基坑支护主要应用于房屋建筑、地下工程、桥梁工程等基础设施。它的作用是确保主体工程基础部分的顺利实施,而支护的成功与否直接影响工程经济效益、工程进度、施工安全。深基坑支护是为完成建筑产品而采取的临时措施之一。一旦完成了基础工程后,也就完成了它的使命,施工成本高。支护下程一般都是按恳臂构件来考虑的,随着深度的增加悬臂的长度也增加或者是在中间部分增加内撑。受地质条件、地下水的情况、岩土成份的不同也会直接影响支护丁程的造价。它的施工技术有:桩基工程、喷射砼技术、锚杆技术、钢筋砼、多层支撑换撑、土方开挖、基坑排水、地基土处理等。

二、目前深基坑支护存在的问题

(一)支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当

深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度,但由于地质情况多变且十分复杂,要精确地计算土压力目前还十分困难,至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题,尤其是在深基坑开挖后,含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值,很难准确计算出支护结构的实际受力。

在深基坑支护结构设计中,如果对地基土体的物理力学参数取值不准,将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明:内磨擦角值相差5。,其产生的主动土压力不同;原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同,对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。

(二)基坑土体的取样具有不完全性

在深基坑支护结构设计之前,必须对地基土层进行取样分析,以取得土体比较合理的物理力学指标,为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域内,按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价,不可能钻孔过多。

(三)基坑开挖存在的空间效应考虑不周

深基坑开挖中大量的实测资料表明:基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳,常常以长边的居中位置发生。这足以说时深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲,这种平面应变假设是比较符合实际的,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时,支护结构要适当进行调整,以适应开挖空间效应的要求。

三、基坑支护施工阶段的质量控制措施

施工阶段是项目实施的关键阶段。监理上程师应根据地质勘探资料和当地水文气候条件,结合当地深基坑下程施工的经验和条件。确定工程的关键项目,要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核,‘并强调要制定突发事件的应急预案。

(一)深基坑工程的施工

深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节,是一项复杂的系统工程,任何一个环节的失误都有可能导致施工失败,甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工,对各施丁要点要制定施工方案,并加强过程控

制。例如,确定土方开挖方案时,应对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析,对特殊土质需精心组织施工,膨胀土地区不宜在雨季开挖,软土地区分层开挖的深度不宜太大。

(二)深基坑周围土体止水效果的控制

在地下水位较高的地区,地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。由于水的来源复杂,在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水三个方面考虑,根据地质勘察部门提供的地质资料。深入分析地下水的成因。了解深基坑周围环境,不能仅靠长时间不问断地抽水来降低地下水位,否则会导致基坑周围土体流失,周围建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大了处理难度,拖延了工期。

在止水帷幕施工时要注意以下几点:

1.保证桩体质量。确定合理的水泥浆掺加量,保证桩体搅拌均匀、桩长达到设计深度,避免桩头出现搅而无浆的情况,特别是在土层情况变异较大的地区,因搅拌桩的桩径不易控制,容易导致止水失效。

2.保证桩的搭接长度和密实度,杜绝空洞、蜂窝及桩头开叉的现象。

3.不得随意在基坑支护结构上开工,否则会影响支护结构的安全。也破坏了止水帷幕,导致地下水的渗入。

(三)深基坑支护的信息化管理

基坑支护结构信息化管理的主要手段。是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测,根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位等情况,比照勘察、设计的预期性状,动态分析监测资料,全面掌握位移变化的大小、方向、变化频率,对照报警标

准。预测下一阶段工作的动态,及时对施工中可能出现的险情进行预报,超过位移设定的预警值时,应及时采取有效的应对措施,确保工程安全。

深基坑支护结构工程监测的主要内容有:支护结构顶部水平位移;支护结构沉降和裂缝;临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝;基坑底隆起的观测等。以上监测除每天进行目测之外,一般每8~10m设一个监测点。关键部位适当加密,开挖后每3—5d监测一次,位移大时应适当加密。观测结果要真实反映所测目标的动态趋势。并绘出变化曲线图,以传递险情前兆信息,找出险情发生的必要条件,如地质特性、支护结构、临近建筑物、地下设施等,结合相关的诱发条件,根据基坑支护结构的稳定性计算结果进行科学决策。以排除险情。开挖较深的基坑时。还应测试支撑的内应力,当应力值达到设计值的90%(或支撑变形达10mm)时,要及时采取防范措施。

参考文献:

第3篇

关键词:深基坑支护;施工;质量控制

1 工程概况

该工程地上建筑面积39279.2m2, 地下建筑面积5076.2m2,地下1层高度4.2m,地下室边线东侧距路边4m,南侧距海滨路4.2m,北侧距原有楼房8.2m,西侧距原楼房外墙7.4m。基坑场地表层为人工填土,场地周边较狭窄。现自然地面标高约-1.5m,基坑底面标高为-4.85m,基坑开挖深度为3.35m,承台位置局部开挖深度为7.3m。

根据建设方提供的地质勘察揭露情况,基坑侧壁土体自上至下为

杂填土和淤泥层;基坑底板下为饱和流塑状淤泥,同时,场地的地下水丰富,地下水位埋藏浅,而且场地的空隙水与海水具有连通性。我公司根据地下室围护结构平面图和地质情况, 结合我公司类似工程的经验,设计了切实可行的施工方案。

2 基坑支护设计条件

由于本工程邻近海边,地下水位较高,所以本工程采用以下一种

支护形式:四面均采用六排φ600 水泥深层搅拌桩进行挡水,内外排桩各设插筋1φ20 钢筋,长度6000mm,间距900mm,按图示比例自然均

匀放坡,结合轻型井点降水开挖取土。深层搅拌桩桩径φ600,桩与桩之间的有效搭接长度为150mm,桩长9M,桩顶设置钢筋混凝土压顶,厚200mm,强度为C20。该基坑支护工程安全等级:三级,支护结构水平位移控制为100mm。

3 深基坑施工前的准备工作

接到施工任务后,项目部组成从项目经理到施工班组长的技术交底班子。充分认识深基坑支护设计与施工所要达到的目的和作用,并让每位参与者都熟悉施工的每一个环节,严格执行有关规范,做到监督和管理的作用,确保施工技术方案的实施。按图施工,动态监控。深基坑支护工作主要以挡土,防水等为主要目的,而设计的单一或复合挡土支护结构,有理论依据和可行性,必须尊重设计,按图施工,但施工中的不确定因素及设计所依据的资料有可能与实际情况不一致,要求在施工中必须依据实际的情况,相应作出一些调整,达到规范要求。

4 施工阶段的控制要点

施工阶段是项目实施的关键阶段,应根据地质勘探资料和当地水文气候条件,结合当地深基坑工程施工的经验和条件,确定工程的关键项目,并要制定突发事件的应急预案。

4.1 深基坑工程的施工

深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节,是一项复杂的系统工程,任何一个环节的失误都有可能导致施工失败,甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工,对各施工要点要制定具体措施,并加强过程控制。例如,确定土方开挖方案时,应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像,对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析,对特殊土质需精心组织施工,膨胀土地区不宜在雨季开挖,软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快,极易改变土体原来的平衡状态,降低土体的抗剪强度,可导致土体快速滑移,这样不利工程监控,易造成坍塌事故。

4.2 深基坑周围土体止水效果的控制

本工程邻近海边,地下水位较高,地下水对深基坑工程施工带来相当高的危险程度。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水,由于水的来源复杂,枯水期和丰水期水位变化的影响,在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水3个方面考虑,根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,对周边有建筑基坑,宜采用以堵为主,抽水为辅,否则会导致基坑周围土体与水体的流失,使建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大了处理难度,拖延了工期,反之,以降水为主。

止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施,其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。本工程结合实际情况,采用浆喷深层搅拌法进行止水帷幕止水施工;施工时,如果止水帷幕的搅拌桩成桩质量不好,深基坑开挖后会出现渗水较多的现象。若此时再采用灌浆的方法进行处理,则延误工期、增加造价。因此,在该类止水帷幕施工时,我项目部注意以下几点,确保桩体质量。确定合理的水泥浆掺加量,保证桩体搅拌均匀、桩长达到设计深度,避免桩头出现搅而无浆的情况,特别是在土层情况变异较大的地区,因搅拌桩的桩径不易控制,容易导致止水失效;保证桩的搭接长度和密实度,杜绝空洞、蜂窝及桩头开叉的现象;不得随意在基坑支护结构上开口,否则会影响支护结构的安全,也破坏了止水帷幕,导致地下水的渗入。

4.3 在质安管理方面的工作

施工中,我项目部及时做好材料送检工作,所用材料必须有出厂合格,送检合格后方可使用,杜绝使用不合格材料。建立以人、物为中心的安全管理体系。建立以项目经理为核心的安全管理体系,从技术上、生产安全上选任得力,专业性强安全意识强的人作安全员,并相应明确安全职责,签订安全合同书。做好安全教育工作,牢固树立“安全第一,预防为主”的生产方针,将各项安全工作落实并强化到人。制定并做好质量安全检查措施,列表列出常见施工事故和施工质量隐患或通病的出现部位,产生原因,预防和补救措施。对深基坑不安全或有安全隐患部位,应明视挂牌,提醒工人注意安全,且应及时整改。

4.4 深基坑支护的信息化管理

深基坑施工的质量问题实质上是基坑的整体刚度和稳定性,即基坑支护结构是否会发生变形、是否会产生沉降及水平方向的位移或倾斜、支护结构是否有裂缝以及基坑底是否产生隆起和变形,若发生这些问题将导致基坑支护结构的失败。

基坑支护结构信息化管理的主要手段,是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测,根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位等情况,比照勘察、设计的预期性状,动态分析监测资料,全面掌握位移变化的大小、方向、变化频率,对照报警标准,预测下一阶段工作的动态, 及时对施工中可能出现的险情进行预报,超过位移设定的预警值时,应及时采取有效的应对措施,确保工程安全。

基坑重点对坡顶水平位移变形进行监测,根据监测结果指导土方及地下室施工,坡顶水平位移和沉降监测点共设16个,北侧旧房屋建筑物设垂直偏移及沉降观测点6 个,基坑外水位观测点6个,基坑内水位观测点2个,并在基坑开挖前测出初读数据,观测时间间隔每天2 次,遇下雨或其它影响基坑稳定性的特殊情况则加密观测。基坑开挖过程中,发生异常情况时,应查清原因,并立即采取措施,当观测的

位移值接近本基坑支护位移报警值80mm 时, 要及时上报各有关部

门。

4.5 应急措施

当观测的位移值接近本基坑支护位移报警80mm 时,应立即研究分析原因,并马上采取有效应急措施,确保基坑支护结构的稳定和下一工序施工安全。主要应急措施有:

1)暂停继续开挖土方,立即调用所有挖掘机将土方回填至位移大的坑壁部位,或组织人力回填砂包;坡脚打22# 槽钢,长度3000mm 间距600mm。

2)转移坡顶一切物件;

3)完善坑外载水排水系统达到有效降低地下水位,减少水压力。

参考文献

第4篇

【关键词】深基坑支护;施工;土钉墙

高层建筑工程深基坑支护工程是一项复杂的系统工程,其施工质量的好坏直接关系到基坑开挖、降水等。虽然其作用重大,但是深基坑支护工程作为一项临时性建筑,被业主、施工单位所轻视。为了节省施工投资额度、降低施工成本和减少施工工期,往往置深基坑支护施工的重要性、复杂性和风险性而不顾,而只看到其临时性,从而导致高层建筑的深基坑施工工程安全事故时有发生。因此,如何安全、合理地选择合适的支护结构,并根据基坑工程的特点进行科学的施工,须引起施工单位的重视。

1.深基坑支护类型

1.1深层搅拌水泥土桩支护

深层搅拌水泥土桩是用特制的进入土深层的深层搅拌机将喷出的水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌合制成水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌合制成水泥土桩,相互搭接,硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙既可挡土又可形成隔水帷幕,对于平面呈任何形状,开挖深度不很深的基坑,皆可用作支护结构,比较经济。许多工程都用了深层搅拌水泥土桩支护。

1.2土钉墙支护

土钉墙支护法,以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度,变土体荷载为支护结构体系一部分。喷射混凝土在高压气流的作用下高速喷向土层表面,在喷层与土层间产生“嵌固效应”,并随开挖逐步形成全封闭支护系统;喷层与嵌固层同具有保护和加固表层土,使之避免风化和雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落,以及隔水防渗等作用。土钉的特殊控压注浆可使被加固介质物理力学性能大为改善并使之成为一种新地质体,其内固段深固于滑移面之外的土体内部,其外固端同喷网面层联为一体,可把边壁不稳定的倾向转移到内固段及其附近并消除。钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性,能有效地调整喷层与土钉内应力分布。

1.3钻孔灌注桩和锚杆支护

预应力锚杆在土层中斜向成孔,依靠锚固体与土体之间的摩擦力、拉杆与锚固体的握裹力以及锚杆强度的共同作用来承受部分作用于支护结构上的荷载。预应力锚杆改变了基坑的受力状态,减小了基坑坑壁位移,维护了结构物的稳定。预应力锚杆和钻孔灌注桩组合基坑支护方法一方面通过钻孔灌注桩来承担支护结构上的荷载,另一方面通过预应力锚杆将拉力传递到稳定的土体,即锚杆穿过滑动面或不稳定区深入土体深层,利用对锚杆施加张拉应力,使锚固体不发生位移趋势。

1.4柱列式灌注桩

钻孔灌注桩因具有承载力高、可以穿越软硬岩层及施工方便等优点,在我国沿海地区地基基础工程中被广泛使用。其中水下混凝土灌注是钻孔灌注桩成桩质量控制中的关键工序,若施工措施不当就会造成桩缺陷,甚至产生报废桩,从而给施工单位造成重大损失,因此,在水下混凝土灌注中运用合理的施工控制措施以确保工程质量显得十分重要。

2.深基坑支护的技术的应用

2.1工程概况

某工程由1号、2号楼组成,基础均为钢筋混凝土灌注桩。其中,1号楼为商住楼,地上30层,地下2层,建筑总面积为20768m2,建筑总高为91m;2号楼为住宅楼,地上31层,地下2层,建筑总面积为20876m2,建筑总高为91m。由于该工程南面临街北面有住宅,基坑施工场地狭窄,无法采用大型桩机进行基坑土体围护。基坑挖深范围内为杂填土、粉土及砂层透镜体,基坑未见地下水。

2.2基坑支护设计方案

根据本工程所在场地的工程、水文地质情况及周边环境,并综合考虑造价、工期和技术可行性等因素,为了保证基坑土方开挖,本工程决定采用基坑土钉墙作为基坑支护技术。

2.3土钉支护的施工原理

土钉就是在土层,一般是土坡上利用钻探工具(一般是洛阳铲)以5-20度的角度(禁止出现仰角)钻入孔洞,待插入土钉之后再经2-3次的注浆,在其锚头上绑扎或焊接钢筋网片及加强筋等之后,进行混凝土的喷护,当混凝土具有一定强度时土体在受到外力情况下发生一定变形,土钉被动受力,从而阻止土体的继续变形,起到稳固土体的作用,详见图1。土钉墙结构由土钉、面层和排水系统三部分组成,土钉主要包括打入式土钉和钻孔注浆土钉两种形式。土钉墙支护一般适合于地下水位以上或经过降排措施后的素填土、普通性粘土、粘性的砂土和粉土等较为均匀土体边坡。当场地同时存在土层和不同风化程度岩体时,应用土钉支护特别有利。土钉墙支护范围非常广泛,主要有:①土体开挖时的临时支护。用于高层建筑等深基坑开挖,地下结构施工开挖,土坡开挖等;②永久挡土结构,这类工程一般与施工开挖时的临时支护相结合③现有挡土结构和支护的修理、改建下抢险加固等;④边坡稳定。用于加固可能失稳的提坡。

图1土钉支护组成示意图

2.4施工流程

施工流程见图2所示。

图2施工流程

2.5施工准备

(1)熟悉土钉墙支护设计技术要求和施工图,有针对性的学习设计文件、规范、规程、合同建设管理文件中对本分项工程的有关质量要求。

(2)了解周边管线及建筑(构筑)物情况,地下管线及埋深,熟悉地下水文情况。

(3)了解基坑开挖工程所在地的地形,地貌和地质特点,对影响边坡稳定性的关键地段,重要地层和土质要做到心中有数。

(4)要求基坑支护方案必须经过专家论证。由专业水平高,行业资深专家的把关,对保证工程安全、人身安全和施工质量将会起到非常大的作用。

(5)平整坡面:采用人工修整,达到基本平整,符合尺寸要求。

2.6测量放线

根据基础施工的要求,确定基坑边坡的下边线位置,并根据坡度大小、放出边坡的上边线。每层土方开挖完毕,并修整完边坡后.根据施工准备阶段制订的施工方案放出土钉的位置线,然后进行其它工作。

第5篇

[关键词] 深基坑支护;施工质量控制

1基坑支护技术介绍

基坑在建筑学角度考虑为房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工时需开挖的地坑。为保证基坑施工、地下整体结构、周围环境的安全不被破害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填,包括勘察、设计、施工和监测等,称为基坑工程, 它是地下工程施工中内容比较丰富而且善于发生变化的领域,是一项相对比较具有风险的工程,是一门综合性很强的新型学科,它主要涉及地质学、力学、工程学、结构力学、测试技术、施工学以及环境岩土工程等多学科问题。深基坑工程采用的围护墙、支撑、围檩、等用于支撑深坑挖掘的结构体系总称为支护结构。基坑支护包含挡土、支护、挖土、降水等各个紧密环节的相互联系,如其中某一环节出错,将会导致整个工程的失败。根据对基坑工程事故统计的分析, 基坑工程事故发生率较高,竟占基坑总数的1/4以上,而这些工程事故主要表现为支护结构产生很大的移动、支护结构遭到严重破坏、基坑大面积滑坡或坍塌、基坑道路出现裂缝、附近建筑物开裂或者倒塌等。均给国家的经济和人民的生命财产造成严重损失。

2深基坑支护设计和施工管理现状

从设计角度和施工资质上看:比较大的岩土专业施工公司既有施工资质又有设计资质;而小一些的施工公司却只有施工资质,没有相应的设计资质,在这种情况下,为了迎合一大批业主为了提前开工等多种利益因素, 在招标时往往会改变常规,对地下岩土工程部分的深基坑支护工作在结构主体招标没有进行前就先进行公开招标,虽然工期提前了,但随之而来的就会出现很多新现象:比如很多大的建筑承包单位为提前抢占市场,纷纷参与投标,于是这些建筑承包单位就因此进入了岩土工程单位进行施工。然而,我们很多的人(包括业主、开发商以及质量监管部门)都忽视了一个很严重的问题,就是这些建筑总承包单位大多没有岩土工程设计资质,这个问题将给未来的施工造成了很多隐患。

从承包模式上看:深基坑支护的施工一般都采取分包的方式进行,有些是业主直接将基坑工程分包给了专业公司,然后纳入到总承包公司来进行集中管理;另一种模式是业主直接将深基坑支护工程任务交给了总承包单位,由总承包单位再进行招标分包。前一种模式因业主将任务直接分包,所以在总包单位管理中很容易出现难以管理的情况,而后一种模式容易出现工程质量的问题。从深基坑工程特点看:基坑挖掘的深度越大,施工的难度就越大,相应的附近的建筑物的危险性就会越大,除了合理设计外,加强施工管理,确保严格按设计和相关规范施工, 必须对基坑边坡和周围建筑物(或构筑物) 加强监测, 实现信息化施工。

3 管理不善造成的施工危险

(1) 基坑边坡坍塌

这是一种最常见的基坑事故。一般发生在基坑施工和支护施工刚结束不久。往往由于支护施工单位没有进行合理的设计或是没有严格按照设计施工而造成。从坍塌的坡面看,尽管有相应的支护措施,比如土钉支护,但是却没有按照严格的质量规范来进行。大多数土钉由于没有注浆,只是打了一些孔就把钢筋插了进去; 有些土钉虽然注了浆, 但是浆体却没有注满。这些情况都直接导致了边坡坍塌事件的发生。

(2) 边坡水平位移较大

一些基坑边坡水平位移较大,达到4cm以上,并且经监测,水平位移还会继续加大。面对这种情况,结构主体施工单位停止了地下主体施工,业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析,并就出现的问题提出处理措施。

(3) 附近建筑物变形

在城市建设的诸多实际因素中,很多基坑由于紧邻建筑物,往往都会由于处理不当而造成附近建筑物变形。一般来说,建筑物变形都是由于周围的地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后,不仅危及建筑物居民或工作人员的安全,而且也对施工工程造成很大的威胁,使得工程难以继续进行下去。

(4) 边坡堆载不明确

基坑支护完成后,如果不需要地基处理,很快就可以转入了结构主体施工。因可利用场地有限,同时为了施工方便, 很多钢筋都放在了离基坑上口线不到1m 的位置,并且堆载量较大;在进行结构混凝土浇筑时,混凝土罐车离基坑上口线也较近; 在进行塔吊安装时, 大吨位吊车非常靠近边坡坡顶。结果, 基坑边坡因承受不了太大的压力发生了较大的变形, 有的甚至坍塌。之所以出现如上现象,主要是因为施工人员不明确基坑坡顶的极限承载力,不明确基坑坡顶容许堆载量与距离的关系。

4 深基坑支护设计和施工质量的几点建议

(1)明确设计单位

深基坑工程目前已越来越多, 而坍塌的事故也频繁发生,国家相关部门对此非常重视, 在北京市建设委员会颁布的相应规定中都将“地基与基础”作为一个分部,而将“基坑”作为其中一个重点子分部单独提出,并要求将基坑建筑进行单独组卷。在很多省份和地区,为防止深基坑工程事故,大部分主管部门出台了许多有关深基坑的强制性文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工程的重要性。

(2)投标和施工时提交基坑支护设计

基坑支护施工的主要依据是深基坑支护技术的设计,因此要加强深基坑工程设计的审核和监督是非常重要的。无论是在基坑支护投标的时侯还是在基坑支护施工之前,都应单独提交基坑支护设计,设计封面和设计图上均应有设计人、审核人和审批人签字。这样,在基坑支护施工中如出现问题需做设计变更时, 才能够很快找到设计人,也便于快速解决问题,同时也便于追究责任。

(3)基坑支护应明确的几个问题

基坑支护不仅需要保证基坑支护施工阶段的安全与稳定,同时还应考虑到将来的结构施工是否能够顺利进行。基坑支护设计应包括如下方面的内容需要着重考虑:

基坑坡顶堆载

对于坡顶堆载, 应结合现场实际情况, 充分考虑结构施工阶段现场堆载要求, 在进行基坑支护设计荷载选择时进行全面考虑。在设计说明中, 应明确边坡堆载量与坡顶距离的关系。这样在将来的结构施工时非常明确基坑边坡堆载要求, 有效避免了__基坑坡顶过量堆载而导致的基坑边坡变形或破坏。

临建的布置

在进行基坑设计时, 应结合现场情况, 主动了解或最大可能地考虑总承包单位临建的布置位置,以便在设计时考虑坡顶荷载。

塔吊的布置

塔吊的位置选择应根据总承包单位的要求, 但是在基坑支护及土方开挖时必须考虑, 如果布置在槽内, 则需进行塔吊位置处的土方挖除; 如果塔吊布置在基坑边坡处并与基坑边坡下口线重合, 则需考虑塔吊处的土方开挖和边坡支护。在进行塔吊安装时, 基坑支护应给出大吨位吊车离开边坡上口线的最小距离。

5结语

深基坑支护设计和施工必须加强管理, 要做好深基坑支护设计和施工, 需从以下几方面着手解决。

(1)做好深基坑支护工程的前提条件,应全面考虑深基坑支护的设计依据和条件,这也是设计的根本。

(2)深基坑支护应重视且加强对设计的全面管理, 投标时应单独提供基坑支护设计。

第6篇

(新疆隆泉建筑安装有限责任公司 新疆 温泉 833500)

摘要深基坑支护工程虽属临时性工程,但其施工方案的可靠性及施工质量将直接影响地下室主体施工的结构和作业工人人身安全,且其施工的技术复杂性,有的却远甚于永久性的基础结构或上部结构,稍有不慎,不仅将危及基坑本身安全,还会殃及临近的构筑物和各种地下设施,造成巨大损失。本文分析了当前深基坑支护存在的安全问题,提出了深基坑支护设计施工中的注意事项和预防措施。

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关键词 建筑基坑 施工 支护 处理方法

一、前言

近几年来,高层建筑的迅速兴起,促进了深基坑支护技术的发展。各地在深基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验,新技术、新结构、新工艺不断涌现。但是,现在的城市建筑间距很小,有的基坑边缘距已有建筑仅十几米、甚至几米,给基础工程施工带来很大的难度,给周围环境带来极大威胁,也相应地增加了施工工期和施工费用。另外,原来的深基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施工工艺等,已不符合深基坑开挖与支护结构的实际情况,导致一些基坑工程出现事故,造成巨大的损失。因此,深基坑支护的安全问题工程技术人员应予以高度重视。

二、目前深基坑支护存在的问题

1.支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当。深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度,但由于地质情况多变且十分复杂,要精确地计算土压力目前还十分困难,至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题,尤其是在深基坑开挖后,含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值,很难准确计算出支护结构的实际受力。

在深基坑支护结构设计中,如果对地基土体的物理力学参数取值不准,将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明:内摩擦角值相差5°,其产生的主动土压力不同;原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同,对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。

2. 基坑土体的取样具有不完全性。在深基坑支护结构设计之前,必须对地基土层进行取样分析,以取得土体比较合理的物理力学指标,为支护结构的设计提供可靠的依据。一般在深基坑开挖区域内,按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价,不可能钻孔过多。因此,所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是,地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此,支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。

3. 基坑开挖存在的空间效应考虑不周。深基坑开挖中大量的实测资料表明:基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳,常常以长边的居中位置发生。这足以说时深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲,这种平面应变假设是比较符合实际的,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时,支护结构要适当进行调整,以适应开挖空间效应的要求。

4.支护结构设计计算与实际受力不符。目前,深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论,但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明,有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数,从理论上讲是绝对安全的,但有时却发生破坏;有的支护结构安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却满足要求。

极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计,而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态,也是一个土体逐渐松弛的过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。所以,在设计中必须充分考虑到这一点。

三、深基坑支护方案设计及施工中的注意事项

1.彻底转变传统的设计理念。近十几年来,我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验,收集了施工过程中的一些技术数据,已初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律,为建立深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。但是,对于深基坑支护结构的设计,国内外至今尚没有一种精确的计算方法,多数是处于摸索和探讨阶段,我国也没有统一的支护结构设计规范。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定,支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大,既不安全也不经济。由此可见,深基坑支护结构的设计不应再采用传统的“结构荷载法”,而应彻底改变传统的设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。这是设计人员需要加强科研攻关的方向。

2.建立变形控制的新的工程设计方法。目前,设计人员用的极限平衡原理是一种简便实用的常用设计方法,其计算结果具重要的参考价值。但是,将这种设计方法用于深基坑支护结构,只能单纯满足支护结构的强度要求,而不能保证支护结构的刚度。众多工程事故就是因为支护结构产生过大的变形而造成的,由此可见,评价一个支护结构的设计方案优劣,不仅要看其是否满足强度的要求,而且还要看其是否产生环境问题,关键在于其变形大小。鉴于上述实际,在建立新的变形控制设计法时,应着重研究支护结构变形控制的标准、空间效应转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的影响等问题。

3. 大力开展支护结构的试验研究。正确的理论必须建立在大量试验研究的基础上。但是,在深基坑支护结构方面,我国至今尚未进行科学系统的试验研究。一些支护结构工程成功了,也讲不出具体功之处;一些支护结构工程失败了,也说不清失败的真实原因。在支护工程施工的过程中积累的技术资料很丰富,但缺少科学的测试数据,无法进行科学分析,不能上升到理论的高度,这是一个很大的缺陷。

开展支护结构的试验研究(包括实验室模拟试验和工程现场试验),虽然要耗费部分资金,但由于深基坑支护工程投资巨大,如经过科学试验再进行设计时,肯定会节省可观的经费。因此,工程现场试验是非常必要的。通过工程实践积累大量的测试数据,可对同类工程的成功打好基础,为理论研究和建立新的计算方法提供可靠的第一手资料。

4.探索新型支护结构的计算方法。高层建筑的飞速发展给深基坑支护结构带来一场技术革命。在钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构成功应用后,双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构型式也相继问世。但是,这些支护结构型式的计算模型如何建立、计算简图怎样选取、设计方法如何趋于科学,仍是当前新型支护结构设计中急需解决的问题。

目前,深基坑支护结构正在向着综合性方向发展,即受力结构与水结构相结合、临时支护结构与永久支护结构相结合、基坑开挖方式与支护结构型式相结合。这几种结合必然使支护结构受力复杂。所以,建立新型支护结构的计算方法,已成为深基坑工程技术的当务之急。

第7篇

关键词:建筑基坑;施工;支护;处理方法

1 前言

近几年来,高层建筑的迅速兴起,促进了深基坑支护技术的发展。各地在深基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验,新技术、新结构、新工艺不断涌现。但是,现在的城市建筑间距很小,有的基坑边缘距已有建筑仅十几米、甚至几米,给基础工程施工带来很大的难度,给周围环境带来极大威胁,也相应地增加了施工工期和施工费用。另外,原来的深基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施工工艺等,已不符合深基坑开挖与支护结构的实际情况,导致一些基坑工程出现事故,造成巨大的损失。因此,深基坑支护的安全问题工程技术人员应予以高度重视。

2 目前深基坑支护存在的问题

2.1 支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当

深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度,但由于地质情况多变且十分复杂,要精确地计算土压力目前还十分困难,至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题,尤其是在深基坑开挖后,含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值,很难准确计算出支护结构的实际受力。

在深基坑支护结构设计中,如果对地基土体的物理力学参数取值不准,将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明:内磨擦角值相差5°,其产生的主动土压力不同;原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同,对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。

2.2 基坑土体的取样具有不完全性

在深基坑支护结构设计之前,必须对地基土层进行取样分析,以取得土体比较合理的物理力学指标,为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域内,按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价,不可能钻孔过多。因此,所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是,地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此,支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。

2.3 基坑开挖存在的空间效应考虑不周

深基坑开挖中大量的实测资料表明:基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳,常常以长边的居中位置发生。这足以说时深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲,这种平面应变假设是比较符合实际的,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时,支护结构要适当进行调整,以适应开挖空间效应的要求。

2.4 支护结构设计计算与实际受力不符

目前,深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论,但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明,有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数,从理论上讲是绝对安全的,但有时却发生破坏;有的支护结构安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却满足要求。

极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计,而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态,也是一个土体逐渐松弛的过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。所以,在设计中必须充分考虑到这一点。

3 深基坑支护方案设计及施工中的注意事项

3.1 彻底转变传统的设计理念

近十几年来,我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验,收集了施工过程中的一些技术数据,已初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律,为建立深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。但是,对于深基坑支护结构的设计,国内外至今尚没有一种精确的计算方法,多数是处于摸索和探讨阶段,我国也没有统一的支护结构设计规范。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定,支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大,既不安全也不经济。由此可见,深基坑支护结构的设计不应再采用传统的“结构荷载法”,而应彻底改变传统的设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。这是设计人员需要加强科研攻关的方向。

第8篇

关键词:深基坑;支护;质量控制

近年来,随着大批高层和超高层建筑的建设,地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。但由于深基坑支护为临时建筑,不在建筑主体施工的范围内,为节省投资、降低成本及加快进度。业主、施工单位往往只强调基坑支护施工的临时性,而忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性。因此,应当从基本的施工层面着手,加紧深基坑支护工程的质量控制和管理。

一、深基坑支护施工准备阶段的质量控制措施

1 设计管理

设计方案的合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素,一个成功的深基坑支护设计方案应当经济合理、安全可靠、施工技术可行。在我国,由于深基坑的出现比较晚,深基坑的设计并不十分成熟,仍处于摸索阶段。设计原因主要表现在:无证挂单设计、盲目设计、荷载取值错误、地下水处理方法失误、支护方案选择不当等。要改变这种状况,首先,设计人员应具有理论力学、材料力学、结构力学、工程地质与水文地质、土力学、地基与基础等多学科的知识,在结合建筑及周围环境特点的基础上,设计出经济合理的深基坑支护方案。其次,工程人员在施工前应对方案进行认真审核,理解设计意图。及时与设计人员沟通以掌握方案,在施工组织时,使各个组成部分、各道工序协调有序。再次,业主方应了解深基坑支护的重要性,选择有经验的设计单位设计支护方案。

2 分包单位的选择

由于深基坑支护的特殊性,其施工应由具有施工资质与能力的专业分包队伍进行。施工单位的技术力量、整体素质是影响工程质量的重要因素之一,监理工程师应协助业主审查总包单位选定的专业队伍,选择社会信誉好、技术力量强、施工经验丰富的分包单位,同时应防止“层层转包”、“层层剥皮”,以致影响工程质量的现象发生。

3 施工组织设计审定

施工组织设计是指导施工的重要文件。监理工程师应认真审核施工单位提交的施工组织设计,提出修改意见,要求其修改完善后按程序申报,总监审批后方能实施。审核内容主要有:基坑的支护体系、基坑开挖方式、施工平面图、降水措施、监测布置的合理性等。

二、深基坑支护施工阶段的质量控制措施

施工阶段是项目实施的关键阶段,监理工程师应根据地质勘探资料和当地水文气候条件,结合当地深基坑工程施工的经验和条件,确定工程的关键项目。要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核:并强调要制定突发事件的应急预案。

1 深基坑工程的施工

深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节,是一项复杂的系统工程,任何一个环节的失误都有可能导致施工失败,甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工,对各施工要点要制定施工方案,并加强过程控制。例如,确定土方开挖方案时,应对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析,对特殊土质需精心组织施工,膨胀土地区不宜在雨季开挖,软土地区分层开挖的深度不宜太大。

2 深基坑周围土体止水效果的控制

在地下水位较高的地区,地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。由于水的来源复杂,在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水三个方面考虑,根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境。不能仅靠长时间不间断地抽水来降低地下水位,否则会导致基坑周围土体流失,周围建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大了处理难度,拖延了工期。

在止水帷幕施工时要注意以下几点:

(1)保证桩体质量。确定合理的水泥浆掺加量,保证桩体搅拌均匀、桩长达到设计深度,避免桩头出现搅而无浆的情况,特别是在土层情况变异较大的地区,因搅拌桩的桩径不易控制,容易导致止水失效。

(2)保证桩的搭接长度和密实度,杜绝空洞、蜂窝及桩头开叉的现象。

(3)不得随意在基坑支护结构上开口,否则会影响支护结构的安全,也破坏了止水帷幕,导致地下水的渗入。

3 深基坑支护的信息化管理

基坑支护结构信息化管理的主要手段,是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测,根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位等情况,比照勘察、设计的预期性状,动态分析监测资料。全面掌握位移变化的大小、方向、变化频率,对照报警标准。预测下一阶段工作的动态,及时对施工中可能出现的险情进行预报,超过位移设定的预警值时,应及时采取有效的应对措施,确保工程安全。

深基坑支护结构工程监测的主要内容有:支护结构顶部水平位移;支护结构沉降和裂缝;临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝;基坑底隆起的观测等。以上监测除每天进行目测之外,一般每8~10m设―个监测点,关键部位适当加密,开挖后每3―5d监测一次,位移大时应适当加密。观测结果要真实反映所测目标的动态趋势,并绘出变化曲线图。以传递险情前兆信息,找出险情发生的必要条件,如地质特性、支护结构、临近建筑物、地下设施等,结合相关的诱发条件,根据基坑支护结构的稳定性计算结果进行科学决策,以排除险情。开挖较深的基坑时,还应测试支撑的内应力,当应力值达到设计值的90%(或支撑变形达10mm)时,要及时采取防范措施。

第9篇

关键词:高层建筑;深基坑支护;质量

Abstract: The accelerating pace of economic development in China under the background of urbanization ever-increasing level, the construction industry ushered in a new round of development peak, which high-rise building has increasingly become the main trend which was the era mode choice for the design of modern building construction projects. This paper will combine the year’s experience of work practice in high-rise building deep foundation construction technology and quality control support for the focus, the full text of the discourse, for reference.Key words: high-rise buildings; deep foundation pit; quality

中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)05-0020-02

一、高层建筑深基坑支护的主要形式和技术要求

(一)深基坑支护的主要形式

1.混凝土挡土墙与基底加固相结合的支护。该种形式因其技术含量较低,便于进行施工操作且成本较低等优势为建筑企业所青睐。但随着近几年对高层建筑工程要求的逐年提高,其施工工期长、环境影响较大、基层加固质量难控性高等不足之处也逐步暴露出来。

2.土钉墙支护。该种支护形式以钢结构为主干,结合混凝土面层形成较为坚固的混合土体,其以造价低廉、施工便捷和工艺简单等优点被广泛应用于深基坑支护工程中。

3.复合土钉墙支护。主要是由混凝土搅拌桩等超前支护组成的防渗帷幕,能够有效地解决喷射面与土体的粘结问题,并且具有较好的隔水性。基坑深度一般为 5~10m,比较适合在距离周围建筑物较远且对变形要求较高的基坑中使用。其优点是工期短、成本低、施工工艺简单。

4.喷锚网支护。是一种比较先进的支护形式,比较适合在土质条件较差的地方使用,具有施工灵活、设备简单、支护费用低、对基坑附近建筑物影响程度小等优点。

(二)深基坑支护的技术要求

高层建筑深基坑支护的主要作用是在基坑开挖过程中用以挡土和挡水,并以此来确保基坑开挖施工能够顺利进行,防止由于基坑坍塌对周边建筑、地下管线等造成危害。在高层建筑的支护结构当中一小部分是临时性的,大部分基本都是永久性埋于地下,如地下连续墙等。因此,支护结构不仅应能够确保基础安全,同时还要便于施工、经济合理。高层建筑深基坑支护的基本要求如下:其一,应采用技术先进、结构简单、可靠性高的施工技术,同时还要确保支护体系能起到挡土的作用,以保持基坑边坡的稳定;其二,应确保基坑周围建筑、道路以及地下管线等的安全;其三,基础施工应在地下水位以上进行;其四,经济上应合理,并注意环保和施工安全。

二、高层建筑深基坑支护的施工技术

在高层建筑的深基坑支护中,具体的施工流程一般包括以下几个步骤:

(一)施工前期的准备工作

在进行支护施工之前,需认真对施工现场的标高以及基坑开挖深度进行复核,并对基坑周边的建筑物类型、道路和地下管线等的详细资料进行调查,施工过程中一旦出现与勘查报告及设计要求不符的情况时,必须立即通知相关设计单位进行调整。

(二)支护桩施工

支护桩的施工是整个支护过程中较为重要环节,成桩的质量优劣直接影响整个支护结构的质量,因此,必须对施工过程的主要工序进行严格控制,如成孔、清孔、制作及安放钢筋笼、混凝土的配合比等。

(三)锚杆施工

锚杆是一种较为新型的成拉杆件,其一端与挡土墙进行可靠联结,另一端则锚固于地基的岩石中,主要是利用锚杆与岩石之间的锚固力来承受各种向外的倾覆力。当基坑开挖至锚杆的标高之后,应先进行土层锚杆施工,具体步骤为:钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆,浆液通常采用水泥砂浆,注浆结束后,开始安装钢腰梁、台座、垫板、穿外锚具、最后进行张拉锚固,并在现场进行试验,确定锚杆符合设计要求后方可结束。

(四)土方开挖

在基坑土方开挖过程中,一般挖土量都会比较大,尘土会使周围的居民受到一定的影响,所以在开挖过程中,应采用分层开挖的方式进行,这样就可以一边挖一边运,避免了大量的土方堆积。土方开挖的速度应根据对围护结构监测结构的变化而变化,一旦结构发生位移、沉降等异常现象时,需立即停止,并及时查明原因,采取相应的措施进行处理。

三、高层建筑深基坑支护施工的质量控制要点

高层建筑深基坑支护的施工阶段是整个工程中较为关键的阶段,因此,必须对该阶段的质量进行严格控制。

(一)深基坑施工

在高层建筑深基坑工程中,包括许多重要环节,如挖土、防水、挡土及维护等,是一项较为复杂的系统工程,一旦其中任何一个环节出现失误,都将会对整个工程造成影响,严重时还会发生安全事故。因此,施工单位必须严格按照施工流程和有关的技术规范等组织施工,并对重要位置的施工制定详细可行的施工方案,同时还应加强过程控制。例如,在确定土方开挖方案时,需对基坑的地质报告、地下设施以及周边建筑物等实际情况进行详细分析,如果是特殊土体则应精心组织施工,对于软土地区而言,基坑的开挖深度不宜过大;膨胀土地区尽量不要在雨季进行开挖。

(二)深基坑周围土体止水效果的控制

由于地下水对深基坑工程的施工影响较大,因此,在地下水位较高的地区进行深基坑施工,必须制定详细的止水方案。在制定具体的止水方案时,应从防、降、排这三个方面加以考虑,并根据地勘部门提供的详细地质资料,分析地下水的主要成因,同时还应对基坑周围的环境进行深入了解,绝对不能仅靠不间断的抽水来降低水位,不然很有可能造成基坑附近的土体发生流失,致使周边建筑物不均匀沉陷,严重时甚至会发生管涌,不仅增加了处理难度,而且还会延误工期。止水帷幕是深基坑支护中较为常用一种止水措施,为了确保支护工程能够顺利进行,在止水帷幕施工时需注意以下几点:1.确保桩体质量合格;2.确保桩的密实度和搭接长度符合要求,防止桩头开叉、蜂窝、空洞等现象的发生;3.严禁在支护结构上随意开口,否则不仅会使支护结构的安全受到影响,而且还破坏了止水帷幕的效果,地下水则很容易从开口位置渗入。

(三)深基坑支护的信息化管理

深基坑支护信息化管理的主要手段是安排较为专业的施工监测人员对基坑及周围环境进行实时监测,并根据监测到实际情况与预期性状进行对比分析,发现异常情况及时采取相应措施进行处理,确保工程安全。深基坑支护的具体监测内容如下:1.支护结构顶部的水平位移情况;2.支护结构及周围建筑、道路的沉降、裂缝情况;3.基坑底部隆起情况。上诉监测内容除了应每天进行一遍目测之外,还应每隔 10m 左右设置一个观测点,并在基坑开挖后,每隔 3 天左右监测一次,位移较大时可调整为 1 天 1 次。监测到的结果必须能够真实反映被测目标的动态趋势,并绘制变化曲线图。另外,在开挖较深的基坑时,需对支撑的内应力进行测试,当应力值达到设计值的 90%时,应采取必要的防范措施。

(四)突发事件的处理

在高层建筑深基坑支护施工过程中,经常会发生一些不可预见的事件,为了确保支护结构的质量,需制定应急预案。常见的突发事件如下:1.基坑内流沙、管涌;2.支护结构局部出现沉降、裂缝;3.气象异常;4.相邻工地施工的影响;5.地下障碍物妨碍施工正常进行等。上诉突发事件一旦发生后,应及时启动应急预案,并组织有关单位研究解决对策。

结论:

总而言之,随着高层建筑的发展,深基坑支护的难度会越来越来。只有在施工过程中对施工质量进行严格控制,才能确保整体工程的质量。

参考文献:

[1]吴碧桥.唐兵.深圳国际商会中心超高层建筑施工技术[A].第三届中国建设工程质量论坛论文集[C].2009(11)

[2]甘尚琼.深基坑支护设计方案优选问题探讨[A].第二十届全国高层建筑结构学术交流会论文集[C].2008(06)

[3]丁伟祥.黄得建.天津滨海地区软塑地质条件下不同深基坑支护形式设计与施工探讨[A].第五届全国基坑工程学术讨论会论文集[C].2008(10)

第10篇

【关键词】深基坑;支护控制

在建筑趋向高层化,基坑向大深度发展的形势下,基坑支护的应用越来越广泛。作为工程项目中的施工单位,在进行建筑工程深基坑支护工程的施工时,应具体问题具体分析,对施工过程进行控制,才能取得较好的效果。

1.深基坑支护方案的审查

在高层建筑深工程施工中,工程师在审查深基坑支护方案时,应根据以下情况审查方案选择是否合理、施工工艺是否可行。

(1)场地的土质情况:泥质土中锚杆承载力低,不适合采用土钉墙支护方法。卵石层中排桩成孔困难,如采用排桩的基坑支护方案需选择合适的机械及施工工艺。

(2)基坑槽深情况:据《建筑工程基坑支护技术规程》规范中规定,槽深大于12m时不宜采用土钉墙支护。

(3)地下水情况:在场地地下水位较高时,采取土钉墙或排桩的基坑支护方法应进行降水。

(4)施工季节情况:在雨季施工时要注意边坡上部地表水的疏排,在基坑周边设置的排水沟与坑边的距离要适当,避开边坡滑移体的滑裂面。

(5)拟建建筑物周边的场地情况:邻近建筑物距基坑边的距离,市政地下管线的分布情况,施工组织的平面布置情况都可能对基坑支护的方案发生影响,需事先了解清楚,并在制定方案时采取相应措施,否则可能出现问题。

(6)拟建工程室外管线布置:边坡支护采用钢筋混凝土排桩支护方案时,如出现桩的位置与化粪池位置发生冲突、或桩顶标高在室外管线标高之上等问题,可能会给室外管线等施工带来很大麻烦,既影响工期又增加费用。为此需要审查护坡桩方案是否考虑了室外管线、构筑物的标高,能否为其施工提供方便条件。

除上面所讲的情况外,还有下面几种情况需要重视:

①场地周边有地下构筑物时深基坑支护方案的审查。某基坑槽深l0m,东侧距坑边1.5m位置有一埋深2.5m与边坡平行的管沟,该工程边坡采取土钉墙支护方案,按1:0.2放坡,在进行最后一步土钉施工时,管沟与基坑之间局部的土方发生了坍塌,不得不重新对该部位边坡进行加固。根据现场情况来看:有管沟的部位边坡土已被管沟断开,且管沟周边为回填土,不够密实,土钉未能伸到管沟背面,且该部位土体未得到有效加固,因此在基坑开挖深度的加大时,边坡局部失稳导致塌方。

② 城区建设工程中,经常遇到两个不同工程基坑距离较近的情况,当遇到两个工程的基坑距离较近时,基坑边坡的支护就会互相发生影响,施工单位在制定基坑边坡支护方案时如果考虑不周就会出现问题。

某基坑槽深14m,其西侧有一基坑槽深l6.5m,边坡按1:0.2放坡、土钉墙支护,拟开挖基坑边坡上口距西侧已开挖基坑为13m,两基坑之间为一条市政道路。一施工单位投标方案为土钉墙支护,西侧按l:0.1放坡,在离地面3m~I:14.5m标高处各布置一排l 8m和16m长的预应力锚杆以控制基坑边坡变形。

显然按此方案施工,两道锚杆均会进入相邻基坑。对于已开挖的基坑边坡土钉墙支护的锚杆已进入拟开挖基坑的情况该方案中也没技术处理措施。过分依赖计算机软件而不充分考虑场地具体情况就制定方案,往往会导致此类问题。

一般来说,当两个相邻的基坑边坡滑移体有少量重合时,如果两个基坑都采用排桩方案时,可不考虑另一侧基坑的影响。如一侧用排桩,一侧用土钉墙或两侧均用土钉墙支护时,需注意调整土钉(锚杆)的布置,使其小于两个基坑之间的距离。如两个基坑边坡滑移体重合较多时,实际上计算边坡支护方案的边界条件已改变,在由于条件限制不能将该部分土方挖走时宜将该部位视为一道土墙采取加固措施。

2.深基坑支护工程施工过程控制措施

当深基坑支护工程进入方案实施阶段时,应对原材料质量、施工工序质量等进行严格的控制,在保证基坑支护工程的施工质量的同时,更应该对施工单位实施方案进行严格检查。除此而外,基坑支护工程具有不可预见性较强的特点,还应根据工程的具体情况,加强对施工过程的监控,及早察觉基坑边坡的异常情况,及时督促、提醒施工单位采取相应处理措施。以下情况容易产生基坑安全的不利的影响。

2.1表层滞水降水效果不佳的情况

表层滞水由于其自身的特点(不透水层上表面并非是在一个平面上),降水的效果常常不理想,边坡土层内仍留有部分水。这种情况对土钉墙支护方案很是不利,一方面局部砂层在土钉(锚杆)施工时可能发生流砂现象;二方面喷射混凝土面板来不及施工,边坡局部发生塌方,遇到这种情况应督促施工单位立刻制定处理方案并实施,可先做喷射混凝土面板,再施工土钉(锚杆),情况较为严重时可采取局部打入钢管桩的方法,控制住局部塌方,然后再开挖土方形成工作面后喷射混凝土面板,施工土钉(锚杆),人工或螺旋锚杆钻机成孔困难时可改用进口液压万能钻机,另外在渗水的土层须检查施工单位是否留设了导水管。

2.2 基坑范围以外的地下管线发生渗漏的情况

在地质勘察报告中说明无地下水的情况下,如有基坑边坡局部地下管线渗水的情况,也可能对采用土钉墙支护的基坑边坡安全带来隐患。在基坑边坡支护工程的施工过程中,如发现基坑边坡局部有渗水现象,应督促施工单位查清并尽快切断水源,否则有可能出现基坑边坡安全事故。

某住宅区基坑槽深8.7m,地质勘察报告显示基底标高以上未见地下水,边坡采用士钉墙支护方案,施工过程中由于边坡局部地下有一自来水表井未能及时移走,阀门渗水引起边坡局部塌方,不得不加大放坡角度,重新做了土钉墙支护。

3.基坑开挖与基础施工间隔时间较长时应注意的事项

某些工程由于种种问题基坑开挖后不能及时进行基础施工,基坑可能会搁置较长时间,这种情况下基坑边坡容易出现问题。因为边坡土体随着时间的推移而产生蠕变,导致边坡滑移体对支护结构的压力增大,降雨也会引起土体含水率改变,土的内摩擦角随之发生变化,导致边坡土体侧压力发生变化。对于上述情况,如不能有效地采取预防措施,容易发生基坑安全事故。

某工程于2001年初开始挖槽,基坑深约12m,采用排桩加锚杆的支护方案。基坑开挖后由于甲方资金紧张原因而停工。基坑放置约半年后,北侧排桩突然向基坑倾斜,边坡滑移。排桩与槽底平面夹角达到约70时,采取加内支撑的方法才控制住边坡变形。事后分析事故原因,一是基坑搁置时间太长,二是其时正值雨季,施工单位在排桩根部附近挖了若干盲沟集水,导致基底土体内水分饱和,土的内摩擦角变小,对排桩的嵌固段的被动土压力下降,各方面因素共同作用,导致了边坡滑移,排桩失稳。

基坑长期搁置对采用土钉墙支护的基坑边坡的不利影响比采用排桩支护更大,因为土钉墙边坡支护方法的原理是对基坑边坡土体进行加固,基坑长期搁置会导致土钉与边坡土体之间的相对位移不断加大,也即边坡的变形不断加大,达到极限就会发生基坑边坡安全事故,因此对于采用土钉墙支护的长期搁置的基坑更应该加强管理。

对于基坑开挖后不能及时进行基础施工的这种情况,如果能事先确定,应当提醒施工单位在制定支护方案时加大安全系数,预留足够的安全储备。如果事先无法确定这种情况的发生,那么在这种情况出现时应督促施工单位及早复核支护设计方案,当安全系数偏小时,需要根据具体情况制定补救方案。另外在基坑边坡经过雨季时,还应检查施工单位是否在边坡上部及槽底采取了排水措施,尽量避免出现边坡及基底土体内水分饱和的情况。

第11篇

【关键词】建筑;深基坑支护;施工质量;管理

引言:现今建筑物的楼层愈来愈高,为了保证建筑物的质量与稳定性,就要求基坑的开挖深度也必须随之加深。在建筑工程建设中,深基坑支护工程对于整个工程项目的质量、造价等都有着不容忽视的影响。在建筑施工工程当中,强化深基坑支护工程的质量管理,不但可以确保有效地巩固基坑的边坡,避免出现土体塌陷,同时还能够保证深基坑工程在整个施工期间免受土体变化所带来的负面影响,最终保证整个工程项目的安全性。

1、建筑深基坑支护施工技术及质量控制措施

1.1复合土钉墙与土钉支护

土钉墙支护作为一种边坡稳定式的支护,土钉墙的作用主要是主动嵌固,使边坡的稳定性得以增加,并且能够保持基坑开挖后的稳定性。其具有较高的经济性、较好的效果、较短的工期以及十分简单的施工等特点。如果施工场地的排水条件较好或地下水位较低、基坑周边有可以利用的土体或相邻的建筑受到较低程度的影响、施工场地不便于放坡或地方狭小时,可以考虑使用该技术。该技术的适用土地为经过降水处理的粉质土、粘土、沙土或者地下水位以上的土体。

在施工的过程中,复合土钉墙与土钉支护技术要先对土地进行钻孔,并对其进行编号和标记。将经过变形处理的钢筋放入孔中,对钻孔全长运用灌浆设备进行灌浆。此时要注意根据钻孔的不同选择不同的灌浆方法,低压或高压灌浆适用于水平孔、重力灌浆适用于倾斜孔。如果需要对图钉的抗拔承载力进行提高,可以进行二次高压注浆,再将 钢筋网片放置在土钉表面,将混凝土由下而上的喷射在图钉表面上。最后再进行分层开挖土方工作,从而完成整个基坑支护施工。

1.2地下连续墙支护施工技术

地下连续墙支护是当前超高层房屋建筑基坑支护施工技术中比较先进和成熟的一种,该方法对天气有较小的依赖,由于采用平行立体操作的方法,能够对地下空间进行最大程度的利用,工期也比较短。上部分的施工和土方开挖可以交替进行,土体持力层受到上部荷载的压力减小了。在基坑深度较深的情况下往往使用该方法,支护时可以对地下室主体结构进行充分的利用。但是开挖工作会受到支撑位置的限制,而更为复杂。

地下连续墙支护在开挖基坑之前,通过对特殊挖槽设备的利用在地下挖槽施工,然后进行混凝土浇筑施工,这样就能够将具有较大强度的钢筋混凝土挡墙建造出来,这就是所谓的地下连续墙。该方法具有很大的整体长度,较好的墙接头止水效果,较小的振动以及较低的施工噪声的特点。在施工的过程中,地下室的基坑周边设置人工钻孔桩或混凝土钻孔灌注桩,注意要间隔一定的间距,然后采取逆作法逐层向下施工。

1.3锚杆支护施工技术

锚杆支护使用密实的砂土、粉土、坚硬的粘性土层,通过对沿途深基坑、工程隧道、矿井采石场等地下结构进行有效加固,起到防护支护作用的一种方式。锚杆支护是挡土结构和外拉系统相结合而形成的一种深基坑组合式支护结构,是通过内部的锚杆来改善围岩土层的应力压力,对周围起到加固和保护的重要作用。在锚杆支护施工中,首先,应严格按国家(JGJ120-2012)《建筑基坑支护技术设计规范》进行操作,依据现行制定的标准进行方案设计。在施工前,还有充分准备,要在材料准备上多做工作,选择强度高的锚杆作为支护结构时使用,对其他材料也要按照国家标准进行选配。此外,还要对施工现场做环境检测、地质勘查,地形测量、水位分析等调研工作,还有周围建筑物,是不是影响施工,通过对以上的准备,就可以计算深度与密度了,设计出的锚杆要在打入土层多深是符合工程需要的,边坡加固和排水设施要合理设计,确保边坡高度适宜、排水完善,以上准备工作充分了,土建深基坑支护结构要有稳固性、确保安全性,才能从根本上确定下一步工作进度,通过锚杆支护结构的施工,保证整体工程质量。

2、建筑深基坑支护施工质量管理控制

2.1基坑开挖施工质量管理

深基坑边坡欠稳是深基坑施工过程的潜在威胁。深基坑支护设计施工是一项综合性很强的工作,针对不同的突发状况应冷静对待,切实想出解决措施,以减少经济损失。因此深基坑支护设计前一定要对建筑范围内的土质、地下水情况,以及建筑周边环境的充分了解后选定合理的方案。而对于地下水位的变化明显或者地基总是位于地下水位以下的情形,我们在开展深基坑施工之前,应该进行基坑的排水工作,以确保施工正常开展。对于可能会出现流沙或者管涌的基坑,事前要备好应急的预案举措。在现场开挖过程中也需要采用分层开挖,随挖随外运,并配合人工清土,挖至设计标高。挖土速度必须随围护监测结果的变化而变化,发现异常情况,应立即停止挖土,同时在基坑开挖过程中,应该确保施工的连贯性,避免出现支护实际过长的现象,严格按照相关规定进行基坑周围建筑的管理,降低基坑所受到的压力,合理的堆放基坑挖出的泥土。

2.2选择合适的支护施工技术

在建筑工程施工过程中,施工所涉及的深基坑支护技术主要有五种类型,而且每种支护技术在土建施工中所能起到的作用也各不相同。因此,在施工过程中,施工人员需要依据施工环境和施工要求,使用适宜的深基坑支护技术。在土建施工中,依据建筑工程的施工特点和相应的施工要求,不仅要考虑建筑工程的施工环境,也要考虑施工所处地方的地质情况,同时也要对施工位置的四周环境进行研究。只有对上述因素进行充分的分析和研究,并依据研究结果选用适宜的深基坑支护技术,才能确保深基坑支护技术的作用可以得到充分的发挥,从而保证建筑工程的施工质量和施工的安全性。

2.3加强深基坑监测

在恶劣及复杂的环境中开展深基坑施工,为防止工程事故的发生,应对工程施工中不确定的因素进行预防,有效手段如预先勘察工程周围环境及地质等,监测深基坑工程。深基坑施工现场管理过程中,要注意对基坑施工进行科学的监测,主要是监测基坑周围土地、建筑、水管道等,科学分析出现的沉降和水平位移等情况,或者是实时观测基坑支护系统出现的水平位移及支托柱沉降等情况。通常可以选择两种监测方法:一种是水准仪和经纬仪检测法,借助于水准仪和经纬仪来实时监测施工地周围建筑物,对建筑物的沉降值和倾斜值等准确记录,并且分析记录的数据,保证施工不会产生较大的影响。另一种是方向观测法,指的是在基坑施工之前,要监测基坑开挖到回填施工的全过程。在这过程中,每周观测次数,控制在2次到3次左右。如果将方向观测法给应用过来,观测时间的确定,需要将土方开挖时间和天气等因素给充分纳入考虑范围,并且详细记录分析观测的内容。

3、结语

综上所述,在建筑工程施工过程中,深基坑支护技术所起到的作用是非常重要的。而且在土建施工中使用深基坑支护技术的成本也比较低,对使用环境的要求也比较少,同时在保证土建施工的质量和施工的安全性等方面也有着极为重要的作用,这就使得深基坑支护技术在土建施工中国得到了广泛的使用。

参考文献:

[1]赵兵.浅析土建基础施工中深基坑支护技术的应用[J].江西建材 .2014(18).

[2]胡勋耀.土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析[J].中华居民 .2014(3).

[3]顾翔.深基坑工程监测工作及支护施工的常见问题[J].科技风,2011(02).

第12篇

关键词:深基坑;地下连续墙施工;预应力锚杆施工;质量控制

1工程概况

某高层建筑共19层,地下室2层,结构类型为剪力墙结构,采用人工挖孔桩基础和框架结构;基坑深10.0m,地下室南边往南30m处为一多层建筑;东边距公路约15.5m,地下铺设有市政管道设施:西边往西10m为住宅楼;场地西面约120m有一水沟,沟宽14m,水流不大。

2地质条件

根据本工程场地的地质勘探资料,地表为人工填土层,厚1.84m;往下有淤泥质土层,厚2.65m,中细砂层,厚3m;粉质粘土(残积土)层,厚3.17m;全风化砂质泥岩,厚3.32m,强风化粉砂质泥岩,厚6m;中风化粉砂质泥岩(主要为棕红色,岩质较坚硬),厚2.97m。地下水丰富且水位较高,向下开挖1.5m即可见水。地下水对混凝土无腐蚀性。场地抗震设防为7度,建筑物安全等级为I级,场地土类别为Ⅱ类。

3施工方案的选择

本工程在采用支护方案时,我们将以下几种方案进行对比:包括钻孔灌注桩及网喷结合预应力锚杆作为挡土支护结构,桩外采用深层搅拌桩作为止水帷幕;地下连续墙加内支撑及预应力锚杆作挡土支护结构;工字钢加预应力锚杆作挡土支护结构,桩外加止水帷幕;U型钢板桩加预应力锚杆挡土支护结构,桩外加止水帷幕;人工挖孔桩及网喷结合预应力锚杆作为挡土支护结构,桩外加止水帷幕。其优缺点分析见表1。

经过对以上5种方案进行对比,结合当地施工条件、设备和项目投资情况,认为第五种方案:地下连续墙+预应力锚杆及内支撑挡土支护体系方案较能满足本工程的需要,设计采用该方案,。

本工程基坑挖深10m,二层地下室,采用地下连续墙挡土止水,配以锚杆、内支撑支护。沿基坑东侧、西南侧、西北侧三个局部各设置三道预应力锚杆;北侧设置三道内支撑,东侧局部设置一道内支撑。具体布置如图1。

本方案主要设计参数为:地下连续墙共分102个槽段,每个槽段长2.26m--6m,墙厚0.8m,总长度550m,设计墙深17.6m~30.5m。采用BH一12型液压抓斗机配合5T冲桩机成槽,一台IHl500型40T和一台50T履带式吊机起吊钢筋笼吊放入槽内。预应力锚杆共三层,采用高强低松弛钢绞线4X7φ5(fY=1260N/mm2),均为通长设置,其设计及施工参数见表2。锚杆成孔采用XJ-100/XU-300型改装钻机施工,孔径150mm,孔深按设计要求,采用泥浆护壁以确保孔径:孔内填充灌注32.5R水泥,总用量为65kg/m,水灰比为0.45―0.5。预应力张拉设备为YCWi-i00千斤顶和ZB4-500高压油泵,锚头设备为厂家按设计要求提供的HVM锚具。内支撑采用钢筋混凝土梁柱,支撑梁的截面为400mmX800mm;混凝土等级C25;立柱φ800mm,立柱钻孔桩采用C30水下混凝土,设计桩长16―20m。锚杆参数见表2。

4主要施工技术及质量控制措施

4.1地下连续墙的施工工序及质量控制措施

4.1.1导墙修筑

导墙是地下连续墙挖槽前修筑的临时构造物,具有控制连续墙施工精度、挡土、重物支承台、维持稳定液面等作用。本工程采用的导墙形式为“L”型,高1.5m,厚200mm,墙顶标高高出外地面150mm~200mm,以防止雨水流入槽内稀释及污染泥浆。为了保证地下墙的厚度,地下墙两侧导墙内表面的净距比地下连续墙厚度略宽(一般为40mm),混凝土设计强度等级为C20。

4.1.2泥浆制备和使用

在地下连续墙挖槽过程中,泥浆的作用为护壁、携渣、冷却机具和切土等,其中护壁为最重要。本工程采用膨润土造浆,其主要成分是膨润土、掺合物(CMC、碳酸钠)和水;新制膨润土泥浆质量控制指标;粘度19~21s、密度

4.1.3成槽及清孔

(1)成槽:由于本地段地下岩面较高,故采用KC-22型冲击钻机成孔修孔和成槽。在泥浆护壁条件下,采用液压抓斗挖土至强风化岩层,再用冲桩机进入中微风化岩成槽。

(2)清槽:采用正、反循环两种方法进行,成槽过程中采用泥浆正循环法清渣,将皮管通向孔底并泵进新浆使泥渣上浮。

4.1.4钢筋笼制作及吊放

(1)钢筋笼制作:为了保证钢筋笼尺寸和位置准确,本工程采用专用平台进行制作。主筋接头采用闪光对焊,钢筋笼在现场地面平卧组装,根据设计要求准确预埋钢筋和管线,控制其平整度误差

(2)钢筋笼吊放:钢筋笼起吊时顶部用一根工字钢作横梁,其长度和钢筋笼尺寸相适应。钢丝绳吊住四个角,为了不使钢筋笼在起吊时产生弯曲变形,采用两台履带式吊车同时操作,其中一钩吊住顶部,另一钩吊住中间部位。起吊时不能使钢筋笼下端在地面上拖引,以防造成下端钢筋弯曲变形。

本工程部分结构承力的地下连续墙深达30m,故钢筋笼要分段制作,吊放时需接长,下段钢筋笼要垂直悬挂在导墙上,然后将上段钢筋笼垂直吊起,上下两段钢筋笼成直线连接。两段钢筋笼的定位偏差为:标高±50mm,垂直墙轴线方向±20mm,沿墙轴线方向±75mm。

4.1.5水下混凝土浇筑

(1)水下混凝土配合比选择:地下连续墙设计混凝土强度等级为C30,抗渗等级P8。根据配合比试验选定其施工配合比为:每lm3混凝土中,水泥、Ⅱ级粉煤灰、中砂、石、水、AP一1A用量分别为370,36,739,1020,195,6.1kg;混凝土28d强度设计值为41.6MPa,其余指标值及试验结果见表3。

(2)混凝土浇筑:清孔合格后4h内开始浇筑水下混凝土。本工程采用两根φ250mm导管进行浇筑,用履带式吊车起吊混凝土料斗。开导管时用同等级混凝土包作隔水塞,用8#(铁丝)吊于导管口,待混凝土浇筑达到一定量后剪断铁丝,混凝土包下落并埋入底部混凝土中。整个浇灌过程保证导管埋入混凝土深度>lm(且控制在2―4m),混凝土面上升速度52m/h,中途停歇时间在30min内,并在6h内浇完。导管间距

4.1.6地下连续墙槽段间的接头处理

地下连续墙采用ф800接头管,一般在浇筑混凝土3~4h后,用专用拔管器将接头管向上拔动,每隔20~30min拔起约0.3m,以免混凝土与接头管相互连结,直至浇筑混凝土结束4―8h后才可全部拔出。为了今后便于起拔,管身外壁必须光滑,还应在管身上涂抹黄油。

接头管连接施工工序为:挖出单元槽段一吊放接头管和钢筋笼一浇筑槽段水下混凝土一拔出接头管一形成半圆接头,继续下一段开挖。

4.1.7地下连续墙混凝土质量检验

(1)混凝土强度实测值:地下连续墙C30混凝土强度试验共取样204组,强度值为30.1―41.6MPa,平均值为34.5MPa,离差系数为0.094,强度保证率>99%,抗渗试件取样102组,抗渗等级达到P8。

对地下连续墙102个槽段随机抽取10个槽段作超声波投射法检测,另随机抽取10个槽段作钻孔抽芯检测。超声波检测结果:I类墙9个、Ⅱ类墙1个(1类墙说明墙身砼结构完整;Ⅱ类墙表明墙身有轻微缺陷,但不会影响墙身结构承载力的正常发挥)。抽芯检测结果表明:混凝土芯样完整光滑,无夹层,拼接性好,粗骨料与砂浆胶结良好。共抽取混凝土芯样30组,强度值31―41.6MPa,平均值为36.3MPa。

(2)单位工程质量评定:本工程地下连续墙共分102个槽段。根据项目划分原则,每个槽段为一个单位工程,由于施工质量控制较好,单位工程全部合格,合格率达100%。

4.2预应力锚杆的施工工序及质量控制

预应力锚杆的施工程序为:钻孔一安放拉杆一灌浆一养护一安装锚头一张拉锁定。

4.2.1钻孔

钻孔采用湿作业法:成孔时先启动水泵,使冲洗液(压力水)从钻杆中心流向孔底,在一定水头压力(0.15―0.3MPa)下,水流携带钻削下来底土屑从钻杆与孔壁间的孔隙处排出。钻进时要不断供泥浆冲洗,始终保持空口水位,并根据地质条件控制钻进速度,一般以300―400mm/min为宜。施工时采用混合泥浆进行护壁成孔,确保倾角偏差

4.2.2安放拉杆

本工程采用钢绞线拉杆。由于设计杆长较长,要一次成形放进孔内具有一定难度。本工程将各钢绞线下入孔底端相互焊接之后将端头套入帽尖并焊牢,然后沿锚杆体按要求分别组装对中隔离支架、钢环(束紧环)、注浆管、自有段隔离套,并将其一一扎紧,捆扎后各钢绞线间要有一定空间,且不相交叠,平顺。

对中隔离支架与钢环间隔0.75m,各对中隔离支架之间、各钢环之间相互间隔1.5m,隔离支架、钢环采钢管及钢筋加工制作,对中隔离支架最大外径约130mm,钢环内径约70mm。

搬动及装入孔内时应防止扭压、弯曲锚杆体。杆体装入孔内的角度、方向应与锚杆孔轴向相一致,用人力握紧缓缓推送,避免扭转、抖动。推送至孔底后略向外拔出,以保障杆体在孔内底位置及顺直,然后在孔口将锚杆体固定牢。

4.2.3灌浆

本工程采用二次灌浆工艺,一次注浆为常注浆,第二次注浆为高压劈裂注浆。一次灌浆采用排水法自孔底向外排水注入,浆液通过与锚杆体一起组装入孔内的注浆管输送至孔底。因为水泥浆的比重大于水,在重力及注浆泵推力的作用下,原孔内的水被逐渐排出,空间被水泥浆填充,直至水泥浆完全溢出孔口。二次注浆浆液通过已安装在孔内的二次注浆管进入孔内,在高压压力的作用下,注浆管上的各个阀点被击穿并迫使固结体周围地层被劈裂。高压劈裂开后,操作上采用小流量慢速注入。总体而言,二次注浆量以一次注浆量的1/4为宜,最高压力2~3MPa左右。当孔内易于升压时以小流量稳压灌注,注至较难注入约2分钟后停止,即以压力指标确定终止注浆时间。二次注浆状态下,不论高压注入或低压大量注入,都要特别注意观察基坑周围,及周边地面环境的变化,如发现异常应立即停止注浆,进行必要处理确保安全。

4.2.4张拉锁定

锚杆灌浆养护7~8d后,待锚固体强度大于15MPa并不小于设计强度的75%时,并以最大荷载的20%作为每级荷载增量,共分5级进行张拉,测定张拉后的位移量以便于日后观测位移变化。

4.2.5质量控制与检验预应力锚杆制作的材料应符合设计要求,锚杆、锚具应有出厂合格证和试验报告。锚杆的施工位置、尺寸

的允许偏差和检验方法见表4。

5小 结

根据工程进展,对地下连续墙(圈梁顶)轴线进行设点观测位移。初始50天的观测结果分析,地下连续墙的位移情况比较正常,其中测点位移最大值只有14mm,平均每天位移0.75mm。但自开始第三道锚杆施工(深度―12m)后,发现东边的测点位移出现较大的变化,最大值一天内3mm,累计单设点最大位移总值29mm。但完成第三道锚杆后,根据观测结果分析,东边的设点位移值在29―35mm之间又趋于稳定,每天最大值不超过1.5mm,5天内总位移只有一个测点最大值为3mm(总位移35mm),其它测点在1~2mm内,基本不变。

本基坑工程采用地下连续墙+预应力锚杆十内支撑的复合支护方案,施工完成得比较顺利,期间曾多次进行变形沉降观测,结果见表5、表6。