時間:2022-08-14 17:19:21
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇基坑施工工藝,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】基坑支護;技術;要點
1基坑支護施工工藝概述
建筑工程中的基坑支護指的是在施工過程中采取科學合理的措施加強和鞏固建筑物的基坑結構,以此則會增強基坑結構的抗損壞性。基坑支護工藝技術是指對基坑結構中容易發生變形或破壞的部位實施阻擋技術和支護技術,防止其出現滲漏、坍塌或者移位現象。基坑支護工藝所涉及的范圍廣、內容多,主要有防水技術、施工技術、降水技術、土方開挖以及機械使用等方面。在建筑過程中,由于不同建筑物所在地的地質和地基有所不同,其基坑在開挖方式、結構組成、支護形式以及放坡長短方面也存在一定的差異,如果不能很好地處理建筑物的基坑結構,容易引起各種問題的出現。因此,在施工過程中,靈活應用基坑支護技術,處理好其技術要點顯得非常重要。
2當前基坑支護施工中存在的不足之處
2.1基坑土取樣不合理
有些建筑單位為了降低工程造價,節約成本,在對要進行深基坑施工的區域進行取樣時,往往只對小范圍進行取樣。這就容易導致基坑土的取樣不達標,使得所取樣的基坑土不具完全性和隨機性,其代表性也不夠強[1]。同時,由于地質結構的變化是由自然因素所決定的,沒有一定的規律可循,因而難以估測施工過程中會遇到什么變化和問題,從而影響基坑支護結構的設計,使其不能很好地滿足工程的實際需要。
2.2基坑支護的設計和施工存在問題
由于建筑設計人員的專業技能水平和工作態度等因素,有些設計人員沒有嚴格根據國家的相關標準和規范進行設計,往往會在基坑支護的設計過程中存在或大或小的問題。此外,在實際的施工過程中,施工人員沒有意識到施工工序和施工質量的重要性,出現不按照標準進行施工的現象[2]。例如,有些施工單位在混凝土結構未得到足夠的養護時,就急于開展下一步工序,這不僅不能確保工程按計劃進行施工,還會為建筑物日后的使用埋下安全隱患,增加工程造價成本等。
2.3設計中數據的選擇與實際施工存在差異
在設計過程中土體的力學參數選擇在很大程度上決定了施工質量,而設計人員未在勘察時多測量相關數據,使得最終所取的數據合理性不強。極限平衡理論是設計基坑支護結構的主要依據,但在實際施工中支護結構的受力情況卻非常復雜,其是處于動態平衡而非靜態平衡,加上土質松弛等因素,使得設計中最終的數據選擇與實際施工存在差異。
3基坑支護施工工藝的技術要點
3.1支護方式的選擇
深基坑支護結構主要有懸臂式支護、混合式支護以及重力式擋土墻支護這三種結構。其中,懸臂式支護的工序較為復雜,通過將其嵌入底部的土層或巖石,并利用其產生的支撐力實現基坑結構的穩定和平衡;混合式支護為錨桿支護結構,該結構利用混凝土面層和錨桿的共同作用維持基坑的平衡,確保其安全性;而重力式擋土墻則主要依賴其本身重力來維持平衡。因此,應根據地質條件選擇合理的基坑支護工藝,在確保建筑物的實用性、安全性以及可靠性的前提下,盡可能地節約施工成本。
3.2土方開挖技術要點
進行深基坑的土方開挖時,應嚴格對施工現場的地質條件和水文狀況進行勘察,結合具體的測量結果制定科學的施工方案,確保土方開挖順利開展。開挖過程中地下水的控制要根據施工現場地質條件、支護結構及其周邊環境來確定,避免因基坑積水而使開挖工序不能正常進行。同時,土方的開挖要根據施工圖紙進行,不能在坡頂亂堆材料設備或土方[3],也不能超挖土方。在進行地下施工和土方開挖過程中,要實時監測坡頂的位移,認真對觀測數據進行分析,如果發現邊坡穩定性失衡時,要及時采取坡頂卸荷、削坡或者坡腳壓載等有效措施進行處理。
3.3排樁支護技術要點
排樁支護指的是在確保人身安全和基坑穩定的前提下,在基坑內進行打排樁的邊坡支護技術。通常可將其分為懸臂式支護、錨桿式支護、內撐式支護以及拉錨式支護四種結構,其中,錨桿式支護與土層結合后可以承受的壓力非常大,適用于無法進行大面積支撐的深基坑、土質松軟以及地下水較多的地質條件。
3.4放坡開挖技術要點
放坡開挖適用于地面空曠、周圍建筑物距離遠或者無建筑物的基坑施工,是一種既簡單又經濟的開挖工藝,其施工方法有深坑局部深度和基坑完全深度。由于放坡太緩會使工作量增加,影響周圍建筑物,太陡極易引起塌方以及土體滑坡等現象,因此,應嚴格根據施工現場的情況進行施工。
4結束語
綜上所述,當前我國建筑工程中的基坑支護施工還存在諸如基坑土取樣不合理、設計中數據的選擇與實際施工存在差異等不足之處。為有效處理好這些問題,應充分掌握基坑支護工藝的技術要點,積極采取科學合理的施工措施,以保證建筑工程的施工質量。
參考文獻:
[1]鄧麗萍. 淺析建筑工程基坑支護施工技術要點[J]. 科技創業家,2012,24:41.
關鍵字:基坑支護;“逆作法”施工;施工工藝
中圖分類號: TV551.4文獻標識碼:A 文章編號:
1工程概況
南京隆鑫大廈位于南京市鼓樓廣場東北,主樓地上24層,建筑物高度為130.60m。地下室3層,長60m、寬40m,基坑開挖深度為12.6m。地下室外墻采用地下連續墻結構,墻厚為0.6m,墻深17.5m。土層性質以淤泥質粘土、亞粘土夾粉細砂等軟弱土層為主。
2施工方案選擇
本工程主樓建筑不同于一般民用高層建筑,它的層高大、跨度大、樓面使用荷載也大,特別是要在軟弱土層中開挖這樣深的基坑,施工難度較大。而基坑南側緊鄰市內交通主干道,不能因開挖基坑而影響車輛的正常行駛,也不能損壞路面下的各類管道而造成危害;基坑西側地面下亦有大量給排水管、煤氣管、電纜等,也不能因基坑的開挖引起地面沉降而造成其變形破壞。
經設建設單位與設計單位、施工單位多次討論,確定采用地下連續墻作為基坑的圍護結構,同時作為主樓地下結構的外墻,并利用地下室內隔墻作水平支撐。地下墻頂面下設置二道剛度較大的圈梁,與地下室內的支撐板墻連接在一起。施工時形成具有足夠剛度的水平框架支撐。
采用地下連續墻的目的首先是滿足主樓基礎開挖的需要,隨著基坑的挖深,其承受的側向土壓力將逐步墻加,同時作為主樓地下結構的外墻,又起著截水和防滲的作用。人防結構建成后,還將承受由沖擊波引起的特殊荷載。
為了減少變形,保證墻體強度和剛度要求及施工安全,地下室框架支撐——圈梁與內隔墻均采用敞開式逆作法施工,從面板底面開始由上向下分階段開挖,并澆筑縱橫支撐隔墻(包括圈梁)及底板,然后在底板上完成底層支撐結構。
3施工設計
以地下連續墻作為圍護結構及利用地下室內隔墻作水平支撐的敞開式逆作法施工方案選定后,應著重設計兩條棧橋的承能載力。為了縮小棧橋的支承間距及不使橫向水平支撐承受垂直荷載,馬道架設除了利用結構本身的φ600mm鋼管樁外,還在⑤、⑦、(13)、(15)軸墻的跨中設了12根φ400mm的鋼管樁,使棧橋滿足了施工荷載的要求。
棧橋以導梁(1.5m×1.5m)作受彎桁架,以鋼制路基箱作橋面,其荷載經傳遞由樁基承受,安全可靠。
4施工工藝
根據設計方案,地下連續墻的水平支撐框架(即地下室內墻)按逆作法進行施工,分四個層次進行。
4.1土方開挖
第一層開挖采用1m3斗容量的反鏟挖土機。為防止樁基橫向位移,須對稱開挖,由西向東出土,包括地下墻外側斜坡土方。開挖深度為4.38m(-1.92~-6.30m)。
第二層土方開挖深度3.62m(-6.30~-9.92m)。
第三層土方開挖深度3.23m(挖到底層標高-13.15m)。
第二層、第三層土方采用吊車在棧橋上抓土并裝入卡車外運。
4.2井點降水
在連續墻外側采用輕型井點降水,降深4m,井點間距1.2m,井管全長7m,設置一臺真空泵與四臺射流泵抽水。在基坑內部布置兩套線狀分布的井點。通過墻內外的井點降水對地下墻起封閉作用,第一層和第二層結構制作時,地基始終保持干燥狀態。
4.3道木及砂墊層鋪設
為了減少鋼筋混泥土板墻澆筑時,自重壓力對地基產生的沉降,在每道板墻結構下各做3.0m寬的砂墊層,砂墊層厚300mm。砂墊層鋪設時用平板振動器分層振實。
4.4施工棧橋架設
在第一層結構制作完畢達到設計強度后,在⑤~⑦、(13)~(15)軸墻間架設兩條棧橋。每條棧橋長56m、寬6m,沿棧橋縱向鋪設兩條寬2m、厚15mm的鋼板帶,并隔一定距離焊防滑鋼條,確保運輸作業安全。
5施工技術措施
(1)上、下層交接面處在其兩側的外橫制作成喇叭口的斜模板,待混凝上澆筑達到設計強度后,再將斜口牛腿混凝土鑿去,以保持墻面平整,接縫混凝土垂直可靠。
(2)第二層結構邊柱混凝土與第一層交界處混凝土振搗密實,先在第一層邊柱位置上預埋φ250mm鐵管41根,在圈梁上邊柱位置旁也預埋φ250mm鐵管24根。
(3)為了提高墻的整體性和擾剪強度,水平施工縫沿縫全長做成齒槽狀,并將結合面鑿毛,清洗干凈。
(4)上層墻身底部立筋應伸出底面,插入砂墊層中,縱向也需相互錯開,以利下層鋼筋與上層鋼筋焊接。在澆搗下層混凝土時,在側模上每隔一定長度臨時留孔,澆振完畢即可封閉。
(5)底板后澆帶施工。根據二次振搗混凝土的經驗,先進行接縫鑿毛、清理及刷漿。然后分三層采取二次振搗混凝土方法澆搗,并加強養護。
經上述混凝土施工枝術措施的實踐,不但解決了由于分階段逆作而可能產生的各種問題,而且,由于接縫振搗密實,節省了大量的壓漿費用。
6結論
“逆作法”施工克服了傳統開挖法一次性開挖、大面積暴露的缺點,把基坑分成若干層段開挖,邊開挖邊構筑護坡墻,減少了基坑的暴露時間。地下連續墻作為基坑的圍護結構,同時作為主樓地下結構的外墻,降低了成本,縮短了工期。土方開挖時只開挖有效范圍內的土方量,比傳統的大開挖法減少了大量土方量。“逆作法”施工分層開挖、分層構筑各層樓板,從根本上改善了傳統開挖方法圍護結構受力狀態,更加安全合理。構筑第一層樓板后,地面可以在樓板上施工作業;地下可以在樓板下封閉式作業,比傳統的開挖方法更偏于安全。
關鍵詞:商務大廈;基坑施工;開挖與支護技術
1.工程概況
某商業大廈工程項目其中地上建筑面積21033m2,地下建筑面積1700m2。采用框架剪力墻結構,建筑高度92m,最大跨度8.8m。據調查,該建筑物以基巖為持力層,基礎形式為條形基礎,基礎埋深約4m。基坑北側四沖街車行道沿線分布有管線溝,埋深約為1.6m。
2.巖土工程地質條件
根據勘察單位提供的巖土工程勘察報告,有關場地的巖土工程地質條件與水文地質條件如下。根據其成因、物質組成、物理力學性質及工程特性不同,自上而下可劃分為2個巖土層:第1層雜填土;第2層灰巖(s)(未揭穿):(1)雜填土為黃褐色、灰色、雜色,主要為雜填土。稍濕或濕,稍密,成分較復雜,以碎石、磚塊、混凝土塊和粘性土為主。局部存在混凝土和磚墻老基礎,硬質填料個別塊徑較大,一般為20~100mm,最大約500mm。硬質骨料含量約占30%以上,分布不均勻。回填時間超過十年,屬無序回填。本層厚1.20~7.10m,壓縮性較高,強度較低,均勻性較差,局部場地經開挖后將缺失;(2)中風化灰巖(s)為寒武系灰巖,巖體薄層狀(局部中厚層狀),巖體破碎。根據區域資料,基巖產狀傾向南東,傾角25~35°。在本次鉆探過程中,未發現大型巖溶,未出現掉鉆現象,但巖體裂隙發育。本次鉆探揭示,強風化厚度很小,未單獨劃出,基坑大部分開挖深度較大,本基坑周邊開挖深度在7.95-8.82m之間。基坑開挖面積及方量較大,基坑開挖深度范圍內周邊巖土層主要為雜填土及灰巖。
3.基坑支護方案
根據周邊條件、地層和目前現場情況,應根據不同地段采用不同的支護結構型式:
3.1排樁支護
(1)EF段采用排樁、樁頂部設置冠梁支護。支護樁采用人工挖孔樁。樁徑為1000mm,中心間距為1600mm,樁長為12.0m,嵌固深度4.2m。本基坑基礎工程施工重點是支護樁,每1.6m-根支護樁共計17根。采用間斷開挖第一次挖1、3、5、7、9、11、13、15、17共9根,澆筑樁芯砼后再挖另外8根。人工挖孔灌注樁不擴底,鋼筋砼護壁。設計樁身長度均要求12m左右,墩徑有1.0m、墩身及護壁砼強度等級設計為C30,基礎冠梁為C30。計劃墩基施2123-期15天;(2)冠梁和圍檁:為了增加支護樁的整體剛度,支護樁頂設置鋼筋混凝土冠梁。冠梁截面為1200×800mm,采用C30砼,HPB235級和HRB335級鋼筋,支護樁深入到冠梁內100mm,主筋進入梁內750mm。
3.2放坡+土釘支護
根據設計文件,AB及AF段土層按1:0.5放坡,BC及CD段按1:0.6放坡。
(a)土釘參數與布置:(1)土釘采用qb48×3.5鋼(花)管,均按梅花狀布設。水平間距及垂直間距1.0m,長2-6.0m。鋼花管土釘除端頭1m外,其余段采用φ5注漿鉆孔;(b)噴射砼設計強度等級為C20,厚度100mm。噴射混凝土面分兩次進行,第一次先噴50mm,待混凝土具有一定強度后進行掛網,電焊掛接鋼筋。第二次噴至設計厚度然后將表面抹平,噴射混凝土宜采用硬質潔凈的河砂或機制砂。使用前應過篩,不宜使用細砂。噴射砼面預留φ50PVC花管泄水孔,其長度為500mm,呈梅花狀布置,間距2×2m。遇巖土破壞地段則適當加密,以確保坡面排水效果。土釘支護邊坡設置鋼筋網,規格為qb6@200×200,加強筋為φl6,并與土釘頭焊接。
(2)錨桿采用全程注漿,注漿材料為M25的水泥砂漿。水泥采用42.5MPa的普通硅酸鹽水泥,注漿壓力為0.4MPa。
(3)施工中根據監測信息和坡面實際情況,當遇到有地下管線及其它障礙物時,將信息反饋給設計,按設計要求進行調整。
3.3自放坡、掛網噴漿施工
基巖邊坡采用1:0.2放坡+掛網噴漿護面。通過計算表明,放坡后安全系數能滿足自穩放坡技術要求。自穩放坡段噴射混凝土面層設計強度等級為C20,厚度為80mm。噴射分兩次進行,第一次先噴40mm,待混凝土具有一定強度后進行掛網,電焊掛接鋼筋。第二次噴至設計厚度(80mm)然后將表面抹平,噴射混凝土宜采用硬質潔凈的河砂或機制砂。使用前應過篩,不宜使用細砂。掛網時采用0.5m長φ14插筋固定,插筋縱橫間距均為1.0m。掛網采用16#鍍鋅鐵絲網,網孔尺寸100×100。噴射砼面預留φ50PVC花管泄水孔,其長度為500mm,呈梅花狀布置,間距2×2m。遇巖土破壞地段則適當加密,以確保坡面排水效果。
4.基坑地下水控制
4.1地表水處理
基坑開挖時大氣降水和施工用水,采用將場地地面硬化的方式防止地表水下滲。對施工用水,根據現場情況采用有效排水措施,不得讓其流入基坑。流入基坑內的水應采用排水溝、集水坑的方式抽排。
4.2上層滯水處理
上層滯水的水量空間不均,局部較大。在基坑開挖前期抽排后,可清除大部分無補給的上層滯水。對有補給的上層滯水采用疏排措施,讓其匯集于坑內排水溝后集中抽排。對水量較大地段可查明水源,對其實施堵、排措施。同時在坡面設置泄水孔,讓坡體中滲入的水通過泄水孔排出,減小坡體的側壓力。
5.深基坑開挖
本基坑工程包括支護樁施工、冠梁施工、土釘施工、土方開挖、石方開挖等。施工順序為支護樁及冠梁一基坑分層分段開挖一按設計進行土釘施工一開挖基坑底四周排水明溝一地下室施工并回填:(1)支護樁采用人工挖孔灌注樁。由于上部雜填土直接受地表水和大氣降水補給,在施工中應及時根據來水情況采取有力地降排水措施,及時疏排填土中的賦存水。挖孔樁施工時應采取有效的護壁、通風、照明、排水等措施,以保證人身安全及施工的順利地行;(2)灌注樁排樁應間隔施工且混凝土澆注完畢24小時后,方可施工相鄰的樁;(3)保證樁長、樁位、樁徑滿足設計要求;(4)支護樁、采用鋼筋混凝土護壁,護壁圈必須與土體緊密接觸;(5)灌注樁鋼筋籠的制作、焊接、吊放應符合規范要求。主筋采用雙面焊接,焊縫長度為5d。鋼筋搭結長度為1.4倍錨固長度。同一截面接頭面積不大于25%,且相鄰接頭錯開35d,主筋保護層厚度不小于50mm;(6)灌注樁樁位允許偏差為100mm,垂直度偏差不大于1%;(7)混凝土在澆灌時需嚴格按其施工工藝施工,保證樁身混凝土質量。擬采用商品混凝土灌注,混凝土應具有和易性和流動性,并滿足設計強度以及施工工藝要求;(8)灌注樁施工質量檢驗主要包括鋼筋籠制作及混凝土施工,應符合《地基與基礎工程施工質量驗收規范》和《建筑樁基技術規范》4的有關規定。支護灌注樁施工結束后,再進行該工程的基礎土石方施工。
6.基坑開挖技術要求
(1)根據施工圖紙,開挖長度底邊41.5m,底邊寬度22.8m,上部開挖控制在48m長30m寬。根據地勘報告,土方的范圍較小,厚度約3.0m(約為5-7軸交B-D軸段),其它部位是巖石。
(2)土方開挖應充分考慮時空效應,合理利用晴天、分段開挖,應與坑邊保護一定的安全距離。
(3)基坑開挖采用反鏟挖土、自卸車運土的方式進行。
(4)根據現場實際情況,設置上下基坑通道。擬計劃土方開挖運輸坡道設置在基坑東側(地下車庫出入口處),表面用磚渣等進行路面硬化。
(5)土方開挖時,由于機械動力大、動載多,應防止施工機械對支護結構造成破壞。
(6)土方開挖過程中,要邊挖邊防護,對修整的邊坡噴射混凝土進行防護。
(7)射混凝土施工:(a)施工工藝流程如下:清理壁面一插筋施工一披掛鐵絲網一焊加強筋一噴混凝土一混凝土養護。(b)混凝土表面平整,骨料頒布均勻。自下而上分層噴射,達到初凝后灑水養護。(c)噴射砼材料為42.5Mpa普硅水泥、中砂粒徑5-15mm瓜米石,砼強度為C25。(d)噴射作業應分段進行,并要在坡面垂直打入短鋼筋作為控制厚度的標志。同一段內應自下而上進行噴射,射流應垂直噴射面,射距宜為0.8-1.5m范圍之內。
關鍵詞:基坑支護;施工工藝
前言:現代化城市建設進程加快,城市化水平提高,城市人口站總人口比重上升,導致建筑工程項目數量增多規模擴大。為進一步節省空間,建筑工程的地下工程和地下室空間也進一步開發出來。為此,基坑支護施工技術被廣泛的應用在建筑工程中,并發揮著非常重要的作用。同時,由于城市中建筑物間距較小,基坑四周存在復雜的地下空間和設施,基坑工程自身難度系數大等特點,基坑工程的研究與發展得到業內廣泛關注。
1.建筑基坑支護工程的研究現狀
1.1基坑工程的特點
基坑工程是為了保證基坑安全,主體結構穩定而采用的支護、開挖等措施,涉及到土力學、巖土工程和工程地質等一些專業學科,綜合性強。它把韓場地勘測、設計、施工等多個環節,是具有很強的系統性的,其特點也是十分突出的。基坑支護工程屬臨時性工程,在基坑主體結構施工完成以后,支護結構就不再起作用。且不同的區域巖土的性質也不同,基坑支護結構形式及優選施工具有一定的難度,所以其區域性特點是工程事故較多,對于基坑支護的設計與施工也就需要進一步分析。基坑工程的開工數量多,施工周期長,但其臨時性的特點使很多投資商不愿投入大量資金,工程風險系數大大提高。在基坑支護出現事故時,解決起來的難度很大,投入的資金量就更多,所以,為避難發生安全問題基坑支護的造價也就相對較高。
1.2影響建筑基坑支護工程安全的因素
支護設計上的不足不僅會影響建筑基坑支護工程安全,也會影響基坑支護工程結構的安全性。理論的設計結果與現實中的受力存在差距。同時,施工隊對建筑基坑支護工程土體取樣的結果具有片面性,在建筑基坑支護工程施工前,為了找出合理的力學標準,施工隊必須對土樣進行分析,但是,在建筑基坑支護工程區域內進行土體的取樣時,為了減少成本,他們會隨機抽取土樣,這樣對于全面了解施工地土樣類型不利,施工場地的土質疏松不一,干濕不一。且開挖基坑時會影響周邊的結構空間,會發生很多突發狀況,基坑周邊向基坑內會發生水平位移的現象。我們了解到傳統的深基坑支護結構計算都是按照平面來處理問題的,但是這并不適用于所有狀況。綜述,建筑基坑支護工程的安全問題還需更多的研究與分析。
1.3支護形式及其適用范圍
常用的支護形式為放坡開挖和排樁支護。放坡開挖的造價相對便宜,但使用范圍有限。在地下水較少、場地開闊且周圍沒有構筑物及地層條件良好時,使用放坡開挖就能保證設計施工的安全性。但在安全等級為一、二級的基坑不能進行放坡開挖。排樁支護則是有較多的應用,安全等級為一、二、三級的基坑均適用。如柱列式排樁支護,利用土拱的作用阻擋邊坡滑塌,保證施工的安全。連續排樁支護,甚至可以在基坑土質條件較差時,完成相鄰灌注樁之間的再施工。而組合式排樁支護在擬建場地的地下水水位較高時,排樁可以與深層攪拌樁或高壓旋噴樁同時使用,以達到良好的圍護及止水效果。以上的支護形式及使用范圍可以為施工帶來更多的安全保障。
2.某基坑支護施工工藝要點
2.1建筑基坑支護工程安全措施
當前國內在基坑支護結構的施工中,最怕出現積水問題。所以,在基坑中會設置排水通道,以及時排出積水,防止地表水滲透,造成不良影響。若基坑中有積水,應在排水施工完成并達到預期要求后再進行土方的挖掘。而且,為避免基坑長時間的暴露,造成更嚴重的積水問題,多利用錨桿做支護結構,及時進行連續性施工。同時,在施工過程中,為保證基坑的土體結構原狀,應人工預留原土層,做好機械上下基坑的坡道支護,及時清理鋪設土體原裝結構,使基底土承載力達到要求,保證施工安全。為了保證施工人員的安全,基坑周圍應設有護欄和安全標志,嚴禁從坑底拋扔物體,且要在坑內設置安全出口,方便人員的進出。
2.2基坑支護分析方法的選擇
基坑支護設計的分析計算方法通常可分為靜力平衡法、彈性地基梁法、有限元法三類。隨著基坑工程的快速發展,精力平衡法難以對支護結構的整體情況進行分析,已無法適用。而彈性地基梁在靜力平衡法的基礎上有了較大改進。在實際施工中,用彈簧的變形來計算支護結構的位移,這種計算方法的結果與實際情況仍有較大偏差,但已經優于靜力平衡法。由于基坑的開挖過程是一個動態過程,所以有限元法在支護分析方法的選擇上有絕對的優勢。隨著開挖深度的增加,基坑荷載、土層參數、周邊環境等各種參數在不斷變化,有限元分析法可隨時更新數據的計算方法,對當前基坑的內力和變形進行計算,還可以預測下一階段基坑的變形,最大限度地模擬了基坑開挖的全過程。
2.3基坑工程監測方面
基坑工程的監測主要是針對構建物的基坑情況進行監測掌握。如在施工過程中遇到異常情況,周圍環境出現變形等問題,可及時反饋,做出應對措施。因基坑對安全的要求十分高,所以在基坑施工過程中,需要加大對基坑支護的監測,保證其安全性。對基坑支護的監測主要是通過對基坑施工過程中設計參數的變化進行分析,并可以及時進行調整,改進施工技術,保證基坑的安全。監測作業需要很高的科學技術,對監測數據和預測值進行比較,判斷之前的施工工藝以及設計參數是否達到預期要求,及時了解基坑周圍土體和支護結構的動態變化,通過分析掌握變形的警戒限制以及整個基坑的薄弱環節,對下一步的施工進行參調整。基坑工程的監測作業使工程造價變得經濟合理,并保證周邊h境和既有構筑物的安全。
結語:我們根據建筑工程的概況了解到,基坑支護技術在不斷提高,人們對施工工藝高度重視。結合基坑支護施工技術特點和要求,嚴格把關基坑支護施工的各個環節,加強施工管理和控制,優化和改進深基坑施工工藝和施工技術,不斷提高建筑工程深基坑支護施工質量。因此,基坑支護方案與施工值得我們不斷探討,實現基坑支護的長足發展。
參考文獻:
關鍵詞:高層,建筑,深基坑,施工,工藝
Abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the high-rise building of deep foundation pit construction technology has the vital significance. This paper mainly discusses the high-rise building deep foundation pit construction process related content.
Keywords: top, building, deep foundation pit, construction, technology
中圖分類號:U215.14文獻標識碼:A 文章編號:
引言
深基坑支護設計與施工是當前城市高層、超高層建筑突顯的技術難題。深基坑的護壁,不僅要求保證基坑內正常作業安全,而且要防止基坑及坑外土體移動,保證基坑附近建筑物、道路、管線的正常運行。文章通過工程實例,為類似施工提供了有益的經驗。
1、我國深基坑工程的主要特點
隨著城市建設中高層、超高層建筑的大量涌現,深基坑工程越來越多。同時,密集的建筑物大深度的基坑周圍復雜的地下設施,使得放坡開挖這一傳統技術不再能滿足現代城鎮建設的需要,因此,深基坑開挖與支護引起了各方面的廣泛重視。尤其是90 年代以來,基坑開挖與支護問題已經成為我國建筑工程界的熱點問題之一,基坑工程數量、規模、分布急劇增加。經過十幾年的發展,目前我國深基坑工程具有以下特點:
(1)建筑趨向高層化,基坑向大深度方向發展;
(2)基坑開挖面積大,長度與寬度有的達數百米,給支撐系統帶來較大的難度;
(3)在軟弱的土層中,基坑開挖會產生較大的位移和沉降,對周圍建筑物、市政設施和地下管線產生嚴重威脅;
(4)深基坑施工工期長、場地狹窄,降雨、重物堆放等對基坑穩定性不利;
(5)在相鄰場地的施工中,打樁、降水、挖土及基礎澆注混凝土等工序會相互制約與影響,增加協調工作的難度;
(6)支護型式的多樣性。迄今為止,支護型式有數十種。
2、工程項目概況
一小區工程為現澆砼框架結構,由6幢高層合成一個建筑群,+0.00 以上層數分別為24 層、22 層、16 層、22 層、16層、22層,總建筑面積92800平方米,該工程有2 層地下室,建筑面積22000㎡。為一整體地下室,基坑平均深-16m。該工程地層自上而下分別是:人工填土層、粉砂、粗砂、淤泥質土、粉質粘土、粉細砂、粗砂、淤泥質土、中、粗砂、粉質粘土、殘積層、全風化巖、強風化巖、中風化巖和微風化巖。場區內地下水位埋深0.8m~1.2m,平均1.10m,地下水主要以上層滯水,孔隙潛水及基巖裂隙水的型式存在。
3、支護體系施工技術
施工順序為:測量一攪拌樁施工一擋土樁施工一基坑土墳開挖、噴錨施工一直至基坑底標高-12.5m 止。
(一)擋土樁施工
1.工程人工挖孔擋土樁共43 根,分2 批完成,開工后先進行全面間隔開挖,第一節護壁澆好固定后,再跳挖。第2 批樁成孔在第1 批樁開挖成孔并完成樁芯砼后進行。
2.成孔施工降水采取潛水泵直接從井內抽水,抽出的水排到場地排水溝內,以防地表水回灌。
3.成孔遇淤泥時,首先用鋼筋打入淤泥底層挖土30cm~50cm,讓鋼筋部分露出后,再用稻草在鋼筋內側堵塞,防止淤泥或砂流失,同時改用30cm~50cm 高模板澆筑護壁,緩慢地通過淤泥層。
4.澆筑樁芯砼必須采用串筒入倉,每樁一次連續澆筑到頂,不得留施工縫。如樁穿過含水土層,涌水量較大,樁芯砼應采用導管水下灌注混凝土的方法,嚴禁直接往水中灌注混凝土。或采取隨抽水隨灌注的方法。
(二)深層攪拌樁施工
1.為加快施工進度,深層攪拌樁施工由8 臺攪拌樁機同進進行。2 臺由北分別沿基坑兩側施工,2 臺由南分別沿基坑兩側施工,2 臺分別在東、西兩邊沿基坑施工。
2.采用二噴四攪拌法施工,噴漿提到建度0.5m/mim,注漿壓力0.8MPa。施工流程為:測量定位一樁機就位一預攪下沉一噴漿攪拌上升一重復攪拌下沉一重復噴漿一攪拌上升一移位進行下一根樁施工。
3.攪拌樁施工必須連續進行,以確保帷幕的完整和止水效果,相鄰樁體間隔成樁時間不得超過24h,如間歇時間過長,應采取鉆孔留出榫頭或局部補樁、注漿等措施處理。
4.為保證村端樁頂施工質量,當漿液達到出漿口后,應噴漿座底30s,使漿液完全到達樁端,當噴漿口達到樁頂標高時,應停止提升,再攪拌數秒,以保證樁頭均勻密實。
5.施工中因故停噴漿,宜將攪拌機下沉至停漿點下0.5m,待恢復供漿時,再噴漿提升。若停機時間超過3h,應清洗管路,防止漿液硬化堵塞管子。
6.攪拌樁施工完后,應養護15d 以上。始可進行基坑土墳開挖。
(三)噴錨施工
1.噴錨施工流程為:修坡一初噴一成孔一錨桿一制安一注漿一掛網一噴面層混凝土。
2.為提高剛開挖出的坡面土層臨時自穩能力,在修坡后,給土層面初噴1 層3cm~5cm的砼,噴射砼強度等級不低于C20,配合比為:w(水泥):w(砂):w(石)一1:2.5:2。
3.成孔按照錨桿的間距和排距,在作業面上安出孔位,按設計角度彩MZ=Ⅱ型錨桿鉆機或XY-1、XY-2 型工程地質鉆成孔。
4.按設計和實際施工調整后的錨桿孔深制作錨桿,桿體采用Φ25 鋼筋。為保證錨桿送人錨孔居中,每隔2m 焊一個保護架。錨桿自由段≥5m,錨固段長度≥4m。錨桿鋼筋前端應綁孔好注漿管底部,以確保將液送至孔底部。
5.錨桿注漿采用底部注漿法,注漿體材料為M30 水泥凈漿,水灰比0.45,內摻l5 膨脹劑、0.5 早強劑。
6.鋼筋網離邊壁6cm,焊牢于錨桿端部,鋼筋網的固定采用在土層中每隔2m 打人-Φ16鋼筋并與之點焊。
7.噴射砼采用425#普通硅酸鹽水泥,中砂、瓜米石和適量外加劑拌合而成。噴射前應打濕和清理干凈噴射面,噴射工作壓力在0.6MPa 左右,噴射自下而上進行。
8.邊坡開挖后要在短時間內完成作業面的初噴。上、下排錨桿施工48h 內不宜開挖該段的下一層土體。
(四)預應力錨索施工
1.施工工藝流程:鉆機定位安裝一鉆孔一清孔一錨索安裝一高壓注漿一錨索張拉及錨固。
2.鉆孔采用制式錨鉆機和帶套管護壁裝置的XY-1 型地質鉆機,水循環四翼鉆頭或巖芯合金鉆頭慢速鉆孔,鉆孔采用回轉鉆進方式,泥漿循環護孔,泥漿比重控制在1.2 左右,鉆孔達設計濃度后,繼續超鉆20cm~30cm。
3.錨索按“內錨固段長度+自由段長度+外錨頭張接長度(一般為1m)”之和截取鋼絞線,組裝錨索在錨索組裝架上進行,依次制作棗形內錨固段、安裝架線環、束線環、對中支架、導向帽等部件。注漿鋼絞線不得相互交叉。
4.錨索推送前,須先用大排量水泵對鉆孔進行徹底清洗,并檢查確認鉆孔及錨索各項指標達到要求后即可進行錨索推送。推送過程中,力求用力均勻,速度平穩,防止損壞注漿管、隔離層及錨索部件。
5.注漿采用UBJ-1.8 型擠壓式砂漿泵,砂漿強度等級為C30,配合比為w(水泥):w(砂)=1:0.5。水灰比0.45,內摻15%膨脹劑、0.5 早強劑、注漿壓力0.5MPa~1.0MPa。
6.錨固體的強度達到80%的設計強度后方可進行張拉,正式張拉之前,取設計軸反力的10%~20%對錨索進行預張拉1~2 次,使其各部分密切接觸,錨索體完全平直。每級荷載的觀測時間不少于5min。最后卸載至設計荷載進行鎖定。
4、降排水措施
4.1對于地表水,采取“集水明排”的辦法:在第一道攪拌樁施工結束后,沿基坑支護樁冠梁邊做環形排水明溝,以防地表水倒流人基坑。
4.2對于坑壁滲水,設計上雖采取比水措施,但止水樁位置因施工工藝的局限不可能準確無誤,坑壁滲水在所難免,預防上采取“堵”和“疏”結合的辦法;于坑底四周及后澆帶位置設置卵石鋪設的盲溝、盲井,當坑壁滲水量較小時,用干海綿和導流管進行疏導,有組織地排到集水坑;當坑壁的滲水量較大時,將該處土體適當暫時保留并壓實,以平衡基坑內外水頭壓力,再通過注漿措施將滲水堵死。
4.3淤泥層水位較高,滲透性大,采取輕型井點輔助降水措施。同時加強對周邊建筑物、道路等的監測,密切注意降水對周邊的影響。
5、經驗與教訓
1)地下連續墻槽壁兩側加固, 是目前對付地下砂質土層、防止槽壁坍塌的有效方法。但一定要控制好攪拌樁的成樁垂直度, 否則很難確保成槽的施工質量, 若在鎖口管背面產生混凝土繞流, 則對下幅槽段施工就成為障礙, 采用旋挖鉆機進行清障, 費用是非常昂貴的。
2)在基坑內設置中隔墻, 不僅增加了工程造價、施工工期, 也給現場施工帶來很多麻煩。但其可有效減少的對基坑臨近1 號線周圍環境的影響。
3)降水井和降壓井的布置要考慮周全,電梯井深坑施工增設的井點降水管,不僅影響到小挖機挖土,還影響鋼筋施工, 幸好未影響到整個基坑的安全。
結束語
深基坑支護施工必須選擇合適的圍護結構,施工過程中采取一系列的質量控制措施,滿足基坑穩定的要求,確保工程安全,保護周邊環境,節約成本、加快工期,取得了良好的社會和經濟效益。
參考文獻
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[3]袁鴻. 高層建筑結構設計探究[J].大眾科技,2004,(08).
關鍵詞:地鐵車站;地基降水;施工工藝
中圖分類號:U231+.4 文獻標識碼:A 文章編號:
一、工程概況
某地鐵站為淺埋式地下側式站臺,側臺寬4m。車站使用的是框架式結構,兩端是兩層四跨,高12.36 m,寬27.2 m,中間是單層兩跨,高7.51m,寬17.0m。車站的總長度為201m,使用明挖順作法施工,基坑開挖深在11.580m-13.452m之間。
車站所修范圍內為典型的二元結構水文地質概化模型(淺層潛水和深抽真空層承壓水),上下兩層無水力聯系。其中,淺層潛水的水位在地表下0.3 m-0.7m,孔隙含水層是由軟弱黏性土層及人工填土層構成,地下水含量超30%,但透水性差,是相對不透水層,層厚10.5m-14.9m。深層承壓水由砂土層和粉土層構成,孔隙含水層的含水量高,還有較好透水性,是中強透水層,有明顯的承壓特性。地表下2.5m處為承壓水頭,厚30m-39.5m。
二、采取降水原因
地下水對土粒有浮力作用,會讓土中有效應力降低,動水力還會導致管涌、流沙。如果上邊界是土層承壓水,水頭壓力大于上覆土層重,承壓水沖破上覆土,噴涌并帶出大量土粒,讓地基失穩,整個地層流動懸浮。
站臺的基坑圍護結構一直插入到基坑底板下 9m,雖然不會出現管涌流沙,但因下部的承壓含水層過厚,圍護結構還無法切斷整個承壓含水層,基坑底板下土層只作抽條加固。承壓水頭在地表下2.5m,開挖基坑后,基坑底板與承壓含水層頂板之間土層薄弱地方有可能 “突涌”,為保證開挖安全,須降低承壓水頭。
三、降水方案
基坑內設真空管井,濾水管間隔分布,在進行降水時把井管封閉,用潛水泵抽出井水。基坑外側設深井,技術參數設計按承壓非完整井理論,在承壓含水層內設濾水組管,用深井重力集水,井內用潛水泵或長軸深井泵排水。
四、井點施工工藝
1、施工工藝流程
準備施工測放井位護口管埋設鉆機安裝鉆進成孔一次清孔換漿下井管二次清孔動水填料黏土封孔洗井試抽安泵降水運行。
2、施工技術要點
(1)測放井位
如果布設井點受施工條件或地面障礙物影響,可適當現場調整,但范圍不超過2m。
(2)埋設護口管
護口管底插入原狀土層中,上部高出地面0.20m-0.30m。管外用草辮子和黏性土填實密封,避免施工中的管外返漿。
(3)安裝鉆機
成孔施工選用的設備為GPS—15型工程鉆機及配套設備。機臺安裝水平穩固,大鉤對準孔中心,轉盤、大鉤及孔中心三點一線。
(4)鉆進成孔
吊緊大鉤鋼絲繩,輕壓慢轉,確保鉆機水平,保證鉆孔垂直度。成孔施工用孔內自然造漿,嚴格泥漿密度。鉆具提升或停工時,孔內須壓滿泥漿,防止孔壁坍塌。達到設計深度,宜多鉆0.3m-0.5m,并做好鉆探記錄。基坑外深井施工中,如果實際進入承壓含水層頂板深度與設計進入深度不一致,需及時通知有關人員,調整成孔深度,保證濾水管安放位置始終在承壓含水層中。
(5)清孔換漿
鉆孔鉆至承壓含水層頂板位置即開始加清水調漿,孔內泥漿密度逐步調至1.10左右。第一次清孔換漿是成井質量保證的關鍵,直接影響成井質量。如果施工時清孔換漿沒有達到規定要求,則絕不能進入下一工序。
鉆至設計高,鉆桿提到離孔底 0.50m處沖孔,清除孔內雜物,一直到孔底沉淤在 30cm以下,返出泥漿不含泥為止。
(6)下井管
井壁管用焊接鋼管,井管焊接垂直、牢固、不透水。濾水管用橋式濾水管,外包兩層 30目~40目尼龍網。進場后,檢查過濾器濾孔是否合設計。沉淀管焊接在濾水管底,直徑與濾水管相同,長1.00m,沉淀管底口用鐵板封死。孔深符合設計后,開始下井管,在濾水管上下兩端各設一套直徑小于開孔孔徑 5cm的扶正器。下到設計深后,井口位置居中后固定,井口高于地面0.50m。下井管應連續,不得中途停止,因機械故障等原因造成孔內坍塌或沉淀過厚,則要把井管重新拔出,掃孔、清孔后重新下入,嚴禁將井管強行插入坍塌孔底。
(7)二次清孔及動水填料
在井管內下入鉆桿至孔底 0.30m-0.50m,井口加悶頭密封,從鉆桿內泵送泥漿到井管,邊沖孔邊逐步稀釋泥漿,使孔內的泥漿通過濾水管沿井管與孔壁的環狀間隙返漿,并逐步調漿使孔內泥漿密度稀釋到 1.06-1.08。填入礫料,隨填隨測填礫料高。填礫料前應用測繩測量井管內外深,兩者差值不超沉淀管長度。濾料顆粒直徑用實際含水層地層顆粒 d50mm-d60mm 8-10倍。確保動水填料且填礫料工序連續,不得中途終止,直至礫料下入預定位置。最終投入濾料量占總量的 95%。
(8)黏土封孔
濾料填至地面下 3.5m后改用黏土球及優質黏性土回填封孔,黏土球圍填長度不少于 2m,黏土球圍填面上以優質黏性土圍填至地表并夯實,封閉好井口管外。基坑外深井,濾料填至承壓含水層頂板上3m-5m后改為黏土球及優質黏性土回填封孔,黏土球圍填長度也不宜少于 2m。為防止圍填出現“架橋”,圍填前需將黏土搗碎。圍填時以“少放慢下”為原則,嚴控下入數量及速度。
(9)洗井
“聯合洗井”法洗井:1、圍填結束后,先用空壓機 “空氣吸泥”,清洗干凈井內沉淀物。如果井管內泥砂多,可用反復關閉、開啟出水管氣水土混合物閥門,讓井中水沸騰破碎濾料泥皮和泥塊,直到井管排出水變清,達到正常出水量;2、井內下活塞,用活塞洗井。活塞須從濾水管下向上拉,把水拉出孔口,如果井出水量較少可將活塞在過濾器部位上下竄動,沖擊孔壁泥皮,向井內邊注水邊拉活塞。直到聽到活塞拉出后有清脆爆破聲并伴有大量氣水混合物噴出,否則需換活塞橡皮圈;3、活塞拉出水基本不含泥砂后,再利用空壓機洗井。在下完井管、填好濾料后立即洗井,以免護壁泥皮老化。
(10)安泵試抽
洗井后,潛水泵及時下入井管內,鋪設電纜、排水管道,如果是真空管井還要連接、安裝真空管,排水和抽水系統安裝完后可進行試抽水。深井內可直接下入深井潛水泵試抽水;真空管井真空泵與潛水泵交替,真空抽水時管路系統內真空度需在60kPa及其以上。管道系統與電纜在設置時要避免抽水中被吊車、挖土機等碰撞、碾壓。
(11)降水運行
基坑內真空管井抽水運行要做好觀測,以此來合理控制拍、集水間隔。真空管井需提前投入運行來保證開挖時地下水降到開挖面以下。基坑外深井降水時,如果承壓水頭降至設計要求,可適當調控井點開啟數來控制承壓水頭下降幅度,減少因降水造成的地面沉降。觀測好對各停抽井點水位變化。
(12)排水
洗井及降水時,將水排到場地四周明溝內,通過排水溝排入場外預設排水溝渠中。場地四周排水管應做好定時清理工作。
五、實施效果
在基坑開挖前 20天,該地鐵站真空管井開始運行。基坑開挖 3m后深井開始運行,負一層側墻施工完停降水。整個過程極大的提高了施工效率,結構及土方施工順利,沒有發生任何管涌、突涌、基坑傾斜等事故。
六、結論
地下工程如果在承壓水埋深較淺的地段施工,降水方案的合理與否極為重要。此站正是降水方案合理,才保證了施工中無事故因降水而造成。而與之臨近的標段由于不合格的降水造成了多次突涌、底鼓等災害,既影響進度,又帶來了經濟上的損失。
參考文獻:
【關鍵詞】:明排水法;輕型井點降水法;滲透系數
一、引言
隨著建筑業的不段發展,我們需要不斷地在各種地質條件下建造各類工業與民用建筑。而在此背景下,我們經常會遇到地下水位較淺而水量較大的情形。如果直接開挖基坑,則會在坑內滲入大量地下水,使得施工條件不斷惡化,造成土壁塌方,也會顯著影響地基的承載力。因此,在土方施工過程,做好排水工作,保持土體干燥是十分重要的。做好基坑排水工作,保持土體干燥是十分重要的。而目前最切實可行的是兩種典型工藝,即明排水法和輕型井點降水法。施工排水可分為明排水法和輕型井點降水位法。現在分別講述如下:
二、基坑排水工藝
1.明排水法
明排水法是采用截、疏、抽的方法。截,是截住水流;疏,是疏干積水;抽,是在基坑開挖過程中,在坑底設置集水井,并沿坑底的周圍開挖排水溝,使水流流入集水井中,然后用水泵抽走。但是這種方法排水量小,且排水不徹底,只能應用于涌水量相對較小且基坑地質條件簡單的情況。
2.輕型井點降水
人工降低地下水位,就是在基坑周圍埋設一定數量的抽水管,利用抽水設備從中抽水,使地下水位降落到坑底以下,直至基礎工程施工完畢為止,這樣,就可使基坑始終保持干燥狀態,防止流砂發生,改善了工作條件。但降水前,應考慮在降水影響范圍內的已有建筑物和構筑物可能產生附加沉降、位移,從而引起開裂、傾斜和倒塌,或引起地面塌陷,必要時應事先采取有效的防護措施。輕型井點井水是人工降低地下水位方法中最典型的一種。即在基坑開挖前,先在基坑周圍埋設一定數量的直徑較小的井點管,深入蓄水層中,井點管上部與總管相連,通過總管利用抽水設備將地下水從井點管不斷抽出,使原有的地下水位降至基坑中心線以下0.5m到1m處。
3.輕型井點設備
輕型井點設備主要包括:井點管、集水總管、彎聯管及抽水設備。井點管選用直徑38到55毫米的鋼管,長6到9米,下端配有濾管和一個錐形的鑄鐵塞頭,濾管長1到1.5沒,管壁上有12到18毫米的梅花形排列的濾孔;管壁外包兩層濾網,內層為黃銅絲或尼龍絲布的細濾網。外層為粗濾管或棕皮,為避免濾孔淤塞,在管壁與濾網間用塑料管或梯形鉛絲饒成螺旋狀隔開,濾網外面再饒一層粗鐵絲保護網。
集水總管一般用75到100毫米的鋼管分節連接,每節長4米,其上裝有與井點管相連的短接頭,間距為0.8到1.6米,總管應有2.5%到5%坡向泵房的坡度,總管與井管用彎頭或者塑料管連接。
抽水設備常用的有真空泵、射流泵和隔膜泵井點設備,但是最普遍使用的還是真空泵。
4.輕型井點的布置
輕型井點系統的布置,應根據基坑平面形狀及尺寸、基坑的深度、土質、地下水位及流向、降水深度要求而確定。主要分為平面布置和高程布置兩個方面。在平面布置時,當基坑或溝槽寬度小于6m,降水深度不超過5m時,可采用單排井點,將井點管布置在地下水流的上游,兩側延伸長度不小于坑槽的寬度。反之,則采用雙排井點,位于地下水位上游的一側井點管間距較密些。當基坑面積較大時,也可采用環形井點。井點管距離基坑的距離不小于1m到1.5m,間距一般位0.8m到1.6m。至于高程布置,輕型井點的降水深度,從理論上講可達10米左右,但是由于管路系統的水頭損失,其實際降水深度一般不大于6米。而井點管的具體長度確定時應該考慮如下幾個因素:井點管埋設面至坑底面的距離H1,降低后的地下水位至基坑底面的距離h,水力坡度i,井點管至基坑的水平距離L,井點管埋設的深度應該滿足下式:H大于或等于H1+h+iL,如果H值小于6m,可以選用一級井點,反之,可以考慮采用多級井點。
5.輕型井點的設計要點
在井點系統的布置中,最常見的是環狀布置,且基本連續封閉。而其設計的要點是計算基坑總的涌水量,根據水井學原理,可得出其基本涌水量公式如下:Q=1.336K(2H-S)/(lgR-lgX0),在此公式中,滲透系數K的取值相當重要,在現場設計中,可以采用實測方法獲得。此外,抽水影響半徑R的取值也較重要,我們在實際中曾通過所設觀測孔進行抽水試驗,將各個觀測水位使用平滑曲線連接起來,并延長其與地下水位相交,運用此方法,可得到本地的R值大概在25到40m之間。在總的涌水量Q計算出之后,再利用單根井點管的涌水量公式,可以定出井點管的數目與間距。通過多次的工程實踐,我們通常按照如下簡化思路考慮實際問題,即先按基礎尺寸與放坡要求,確定放坡邊界,井點總管布置離邊界1m左右,這樣就定出了環狀井點平面布置的尺寸,再按1/10的降水坡度計算中心點及降水效果。如平面尺寸為20m*20m的總管布置,6m井點管抽水其中心點降水后地下水位應為:5―(1/10)*10=4m(考慮井點管埋設面露出部分為1m),查看是否在設計基槽下,能否滿足挖土要求,如果不能滿足要求,則要考慮加深井點管或在基坑中心加設1排井點,如開挖深度不大,而平面尺寸較大者,一般以后者居多,因為井點管尺寸過長也影響抽水效果。
6.輕型井點的施工要點
輕型井點的安裝程序是按設計布置方案,先排放總管,再埋設井點管,然后用彎聯管把井點管與總管連接,最后安裝抽水設備。井點管的埋設可以利用沖水管沖孔,或鉆孔后將井點管沉入,也可以用帶套管的水沖法及振動水沖法下沉埋設。在此過程中,認真做好井點管的埋設和孔壁與井點管之間砂濾層的填塞,保證井點系統順利抽水。為了保證成孔質量,沖孔過程中,孔洞必須保持垂直,孔徑一般為300mm,孔徑上下要一致,沖孔深度要比濾管深0.5m左右,以保證井點管周圍及濾管底部有足夠的濾層。砂濾層宜選用粗砂,以免堵塞管的網眼。砂濾層灌好后,距地面下0.5到1m深度內,應用粘土封口搗實,防止漏氣。井點管埋設完畢后,即可接通總管和抽水設備進行試抽水,檢查有無漏水、漏氣現象,出水是否正常。輕型井點使用時,應保證連續不斷抽水,若時抽時停,濾網易于堵塞;中途停抽,地下水回升,也會引起邊坡塌方事故。正常的出水規律是“先大后小,先渾后清”。真空泵的真空度是判斷井點系統運轉是否良好的尺度,必須經常觀測,造成真空度不夠的原因較多。但通常是由于管路系統漏氣的原因,應及時檢查,采取措施。井點管淤塞,一般可從聽管內水流聲響,手扶管壁有振動感,夏、冬季手摸管子有夏冷、冬暖感等簡便的方法檢查。如發現淤塞井點管太多,嚴重影響降水效果時,應逐根用壓水管進行反沖洗,或拔出重埋。
三、 結語
綜上所述,在基坑排水中,應當根據情況選定合適的施工方案。而輕型井點的布設應當通過合理、科學的計算方式,并結合現場實測結果進行分析。雖然井點計算由于受水文及地質和井點設備等許多不確定因素的影響,要求計算結果十分精確不太可能。但是如果能仔細分析試驗數據,并且選用合適的計算公式,其計算結果依然在合理范圍內,完全可以滿足工程的應用要求。而本文的成果在在現實中有極大的推廣價值。
參考文獻:
關鍵詞 基坑工程;開挖 ;施工工藝 ;支護結構 ;注意要點
中圖分類號TU745.7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)89-0056-02
0引言
基坑工程是一項綜合性很強的系統工程,主要是為了保證基坑施工、主體地下結構的安全和周圍環境不受損害而采取的支護結構、降水和土方開挖與回填工作,一般包括勘察、設計、施工、監測和檢測等步驟。隨著基坑的開挖越來越深、面積越來越大,基坑工程的開挖工作也越來越復雜,所以需要更多的理論和技術支持,從而有能力解決復雜的基坑穩定、變形和環境保護問題。經過對大量的基坑工程進行分析研究,本文將對基坑工程有無支護結構的施工工藝分別進行設計分析,并闡述工程前后的準備工作以及施工過程的注意事項。
1基坑工程開挖施工的準備工作
基坑開挖前要做好充分的準備工作,對現場進行詳細的勘察,了解工程的實地情況以及環境條件;拆除場地內原有建筑物,按設計要求標高、標平施工場地;對鄰近施工場地的人員、建筑物以及植物做好保護工作,設置測量控制網,確保對周圍環境的影響降到最低;做好防洪排洪工作;清查施工所用設施。
2 基坑工程開挖遵循的原則
由于不同的基坑工程的地質條件各不相同,所以施工前要根據勘察測量的數據選擇合適的開挖方法。對于沒有支護的放坡開挖應遵循豎向分層、縱向分段、快速封底的原則,即在豎直方向上根據基坑深度進行分層開挖,在縱向要進行限定長度的逐段開挖,完成后快速封頂減少基坑暴露時間。施工工藝應該盡量簡單可行,縮短施工工期,降低工程費用。設計完成一套完整的排水方案與基坑排水設施,確保基坑開挖及地下主體結構施工順利實施。
對于有支護保護的基坑開挖應當遵循我們常說的16字原則:開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖。在開挖之前必須進行開槽,形成中間支撐。基坑開挖過程中,盡可能減少初始位移,對深基坑采用分層開挖,每層開挖的無支撐暴露時間盡量減少。
3基坑開挖的工藝選擇和開挖步驟
3.1基坑開挖的工藝選擇
放坡開挖又叫無支護開挖,指基坑開挖之后的土體,在無支撐及無加固的條件下,
只依靠土體自身具有的強度,在新形成的平衡狀態下獲得穩定的邊坡從而維護整個基坑的穩定狀況。放坡開挖基坑深度一般為四米左右,若深度大于四米,并且有條件采用放坡開挖時應設置多級平臺進行分層開挖,并且每級平臺的寬度不宜小于1.5m。多級放坡時應同時驗算各級邊坡和多級邊坡的整體穩定性。
有支護開挖是指在基坑開挖之前采用連續墻等基坑圍護結構以及起到水平支撐的支護結構對基坑的穩定性進行加固,然后再根據16字原則進行基坑開挖工作。這種基坑一般都具有以下特點:開挖面積大、開挖深度深;有較大的坑中坑使得土方收頭十分困難;工程地質情況比較復雜且基坑土質差。在進行深基坑的開挖時對周圍的環境影響較大,所以要做好充分的防護措施。
3.2基坑開挖的步驟
1)開挖工藝的設計。對于采用放坡開挖的基坑,基坑放坡開挖后,若邊坡土體內受到的剪應力大于泥土的抗剪強度,則邊坡土體就會沿某一滑動面向外和向下滑動而失去穩定性。在放坡開挖基坑時,多采用極限平衡法來進行邊坡穩定性的驗算,在斜坡的斷面圖中找出其中一個滑動面算出作用在該梯形滑動面上的剪應力,并以此剪應力與滑動面上抗剪強度相比較,從而確定抗滑安全系數。若滑動面的形狀為圓弧形,則可利用費倫紐斯滑動面條分法進行整體滑動的穩定計算。
對于深基坑的支護開挖適宜使用機械開挖,如果開挖的基坑深于相鄰建筑的基礎時,開挖應保持一定的坡度和距離,選擇對坡面土體擾動小的設備,以免在施工時影響鄰近建筑基礎穩定性。準備好鉆孔、灌漿、噴砼等支護設備,確定基坑支護等級,并根據施工情況完成施工支護結構的設計、安裝使用工作,為開挖營造一個良好的環境。挖土方式將影響支護結構的荷載,所以要盡可能使支護結構均勻受力,減少變形;
2)基坑降水。基坑開挖之前應先做好地面排水系統,目前我們常使用的基坑降水法有設置各種排水溝排水以及各種井點系統降低地下水位兩類方法。排水坑排水法就是在四周向外設置排水坡、挖排水溝,利用動力離心式水泵使坑內的水流進匯水井。設置防水梁組織疏水以防止地表水沖刷邊坡流入基坑,避免影響坑壁穩定。當在含水量很大的基坑中施工時,基坑底面高度低于地下水位,地下水將會源源不斷地滲入基坑內,就必須使用人工降低地下水位的方法,也就是井點排水法。井點排水法包括單層輕型井點、噴射井點、多層輕型井點以及管井井點、深井井點等。其中單層輕型井點常用在放坡開挖工藝中,而由于支護開挖的復雜特點,排水方法的選擇也沒有硬性的規定,需要根據不同的施工場地進行選擇;
3)基坑開挖與邊坡支護。做好施工準備,完成開挖工藝的設計以及基坑降水工作后就可以參照基坑開挖的工藝原則進行基坑的開挖工作。由于深基坑深而且支撐層數較多,所以在工程中應充分利用中間沒有支架的部分使用挖土機進行挖土,在支撐結構間距較小的層面使用人工挖土。在監測數據的協助下將基坑主題分層進行施工作業,并對每道支撐按結構不同進行分區施工。當基底達到標高時應該及時清理底板并重新進行下一層的開挖工作。對于放坡開挖,要維護已經開挖基坑邊坡的穩定性,減少基坑暴露時間。除了通過降、排水系統控制外部載荷外,還必須采取適當的支護措施,對坡面形成一定的保護,確保邊坡土體自身的抗滑力始終大于該滑動面上的滑動力,從而防止部分邊坡發生滑塌現象。
4基坑開挖施工的注意要點
4.1一般的注意要點
盡管放坡開挖簡單方便,但是一旦邊坡穩定失控將引起嚴重的事故災難,而且補救工作十分困難。因此基坑放坡開挖工程必須對場地地質條件正確把握,基坑邊坡必須經過驗算;土質較差且施工期較長的基坑,邊坡宜采用鋼絲網水泥或其他材料進行護坡;施工之前一定進行降水措施的安排,確保設計、施工、監測以及維護各環節嚴格按技術要求實施。
深基坑若采用機械挖土,嚴禁挖土機械碰撞支撐、圍護墻等支護機構,坑底應保留200mm~300mm厚基土。對面積較大的一級基坑,土方宜采用分塊、分區對稱開挖和分區安裝支撐的施工方法。相鄰兩基坑打樁開挖施工會相互影響,當拆除某一錨桿,必須采取一定的樁錨圍護方案,防止影響另一錨桿的支撐性能,引起支護樁或工程樁破壞、基坑護坡坍塌或樁頂發生位移。基坑內部應該設置合理的扶梯以及行人支撐防護,保證施工人員的安全。
4.2臨近人員、建筑的保護
當施工給臨近的人員、建筑物或者植物造成一定的影響時,必須派駐專門人員進行建筑物沉降以及位移的監控工作。當基坑挖深深度大于7m時,在坑深兩倍的水平
范圍確保無主干道、生命線工程及重要的建筑物。
4.3監控測量
在基坑開挖過程中,為保證基坑開挖的安全,必須對變形位移、地下水位以及應力應變進行嚴密的監控測量。變形測量的對象主要為地面坡面、地下管線的沉降以及圍護結構、及支護結構的位移;地下水位的測量一般通過預留的水位觀測孔以及壓力計進行包括降水造成的地下水位變化、孔隙水的壓力以及排水量和含沙量的測量。在對應力應變測量時并沒有精確的數值,而要根據施工工況進行分析計算出變化范圍。支護基坑的支撐軸力決定支護安全穩定性,所以要確保軸力的變化在正常值內。一般都會在支護樁外側每隔一定距離埋設壓力盒檢測支護樁水平壓力在高度上的分布變化。
5結論
基坑開挖的施工工藝決定了開挖的成敗,但是施工過程中的注意要點卻不容忽視,施工前我們要做好充分的防護工作以及完善的應急措施,做到防患于未然。施工中要進行精確的監控測量,時刻關注各個參數的變化,保證所有結構的安全穩定性,從而更好地服務于整個建筑工程。
參考文獻
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關鍵詞:深基坑;土方開挖 ;施工
中圖分類號:U231文獻標識碼: A 文章編號:
1、建筑深基坑土方開挖工程特點
隨著高層建筑和城市地下空間利用的極大發展,深基坑工程的數量迅速增加。深基坑工程項目是一個極其復雜的系統,它涉及土力學、基礎工程、結構力學、原位測試等多門學科。深基坑工程具有工期長、技術要求高、施工難度大、現場施工條件與環境復雜、對環境影響控制要求高等特點。在設計和施工過程中不可避免地會受到各種不確定因素的干擾,如無資質的設計或施工單位承包工程、勘察資料不詳細不準確、施工單位不按施工規程組織施工,工程質量差引起支護結構變形、降水排水防水措施不力造成基坑穩定性大大降低。總之,由于多方面的原因使深基坑開挖工程風險相當大。同時要指出的是深基坑開挖施工與前后施工環節搭接密切,前期支護結構沒有保證質量或后期基坑底板沒有及時施工,都可能引起工程事故。除此之外,深基坑開挖工程本身也要求施工單位要嚴格按規范要求組織施工,否則支護結構變形,導致周圍管線、道路、建筑物破壞,經濟損失和社會影響難以估計。因此要充分認識深基坑開挖工程的特點及對其風險進行分析,采用多方面對策和措施,以提高支護技術水平和保證深基坑土方開挖工程正常安全施工。
2、施工方法及措施
2.1開挖準備
按設計或施工要求標高平整場地,清除和搬遷施工區域內地上、地下所有障礙物; 做好防洪、排洪工作保證場地不積水;設置測量控制網,水準點要求設在不受基坑開挖施工影響之處;挖土機械,降水設備試運轉正常;
2.2基坑排水
設置有效的地面排水措施; 基坑內設排水溝,四角或每隔30~40m設置直徑900~800㎜集水井。排水溝、集水井應在基礎輪廓線外。排水溝邊緣離開坡腳不小于0.3m,坡度為0.1~0.5%,并應比基坑底低300㎜,集水井比排水溝低0.5m,并深于潛水泵深度,井壁應及時加固,集水井內的水應及時排出。
2.3人工降水
當地下水位影響基坑施工時,應采取人工降低地下水位或隔水措施。降水、隔水方案應根據水文地質資料、基坑開挖深度、支護方式及降水影響區域內的建筑物、管線對降水反應的敏感程度等因素來確定。
2.4開挖
⑴場地開闊,宜采用放坡開挖,并根據土質穩定性分析確定放坡系數。
⑵在下列情況下,基坑開挖時應采用支護措施; 深度較大不具備自然放坡施工條件; 地基土質松軟,并有地下水; ③基坑開挖危及臨近建、構筑物、道路及管線的安全和使用的。本工程包含了以上三種情況,所以采用土釘墻支護結構,局部采用排樁支護。
⑶基坑支護結構應根據當地工程經驗,綜合考慮水文地質條件、開挖深度,場地條件因地制宜進行設計。
⑷土方開挖的順序、方法必須與設計工況相一致,并遵循“先撐后挖,分層開挖,嚴禁超挖”的原則;一般情況下,還應遵循分段開挖、分段支護的原則,不能按一次挖就再行支護的方式施工。支護的混凝土強度要達到70%后方可進行下一階段土方開挖。
⑸為了防止超挖,機械開挖至設計坑底或邊坡邊界應預留20~30㎝,厚土層用人工挖土清底,如有小部分超挖,不能允許施工單位用素土回填,一般應用封底的砼加厚填平。
⑹嚴格按設計要求控制基坑周圍地面超載,尤其是大型施工機械行走路線及停靠地點,還有材料堆放。
⑺棄土應及時運出,如需堆土或留作回填土用,堆土坡腳至坑邊距離及堆土高度應嚴格按施工方案要求進行。
3、監測
在基坑降水挖土階段,對支護結構及周圍環境要進行嚴密監測。發生事故險情要及時處理。
4、案例分析
4.1工程概況
占地面積10657.95m2,總建筑面積21896m2,建筑占地面積4001.91m2,住宅建筑面積19767.08m2,商務建筑面積2279.08m2,共四棟多層建筑,1、2、3#樓為磚混結構,4#樓為框架結構。基礎全部為大開挖,1、2#樓基坑開挖尺寸:混凝土條基外放2米,長70.84米,寬19.93米,深5.18米,開挖面積1411.8m2,開挖土方工程量7893m3.3#樓基坑開挖尺寸:混凝土條基外放2米,長70.84米,寬21.13米,深5.18米,開挖面積1370m2,開挖土方工程量7751m3.4#為綜合樓,基坑開挖尺寸:柱外皮外放3.8米,長73.05米,寬27.425米,深3.63米,開挖面積2003.4m2,開挖土方工程量6576.25m3.基坑土方開挖依據現場情況,計劃采用基坑放邊坡處理,其放坡系數為1:0.33.計劃基礎開挖回填工程60天時間完成。
4.2地形地貌
(1)原自然地坪與相對1點高差0.036米,現定室外地坪高于相對1點0.5米,室外需回填0.464米。
(2)東西兩側距原建筑物太近,為保證原建筑物的安全,計劃局部采用混凝土土釘墻支護及相應的支護方案確保安全施工。
(3)施工條件
測量定位已完成。高程控制點,以人行道相對點以上1.5米為工程±0.000。 現場臨設施工完畢,能正常使用。 施工道路基本暢通,施工用臨時用水、電已連接。 機械、勞動力已完成調配,現已進入施工現場。
4.3施工準備
4.31施工要求:
標高水準點依據建設單位給定的高程點已引入施工區。 熟悉施工圖紙及地質情況,埋設好軸線控制樁,了解地下管線情況,檢查挖土及運輸機械的準備情況,進行施工前技術質量和安全交底工作。 制定土方開挖施工方案,安排工期計劃。
4.32現場準備
進行定位放線,放出基坑開挖線和邊坡線。 落實基坑支護隊伍,以便開挖與支護同時進行。
4.4施工方案
4.4.1施工工藝:測量定位,機械進場,土方開挖,人工修邊角,基底平整,基底普探。
4.4.2施工流向:清理地表垃圾土并外運,先開挖2#樓,自東向西,自上而下,依次開挖,依據施工開挖線進行開挖。將2#樓土方倒運至4#樓堆放,然后開挖3#樓土方回填2#樓,同時開挖1#樓,將1#樓土方全部外運,二次開挖4#樓將4#樓土方回填于1#樓,形成一個流水作業線,確保工程順利進行。
4.4.3施工方法:采用兩臺挖掘機,兩臺裝載機,8輛自卸汽車配合外運。人工刷坡:待基坑開挖出一定范圍后進行人工刷坡,依據現場土質和周圍環境情況計劃坡比,放坡系數為1:0.33,人工刷坡與機械開挖同時進行。要求配合機械挖土的施工人員清楚挖土區域及機械前后行走范圍及回轉半徑,嚴禁在機械前后行走范圍及回轉半徑內行走及施工配合作業。
4.4.4基坑支護:本工程設有地下室,且周邊建筑物較近,開挖深度至-6.65米(自然地坪標高為-1.47m),因而依據《建設工程安全生產管理條例》和《強制性條文》的有關規定進行安全防護,東西兩側必須做土釘墻進行支護,土釘墻支護與機械開挖同時進行,做到隨挖隨支護,支護設計與施工有專門的施工方案。
基坑四周設置扣件鋼管欄桿,并綁密目網,設置警示牌,防止人員及物體墜落。采用扣件和鋼管搭設爬梯,供施工人員上、下基坑。
4.4.5施工排水:地面排水遵循先整治后開挖的施工順序,施工前先做好地面排水,地面排水隨地形坡勢沿開挖基坑外邊緣設30公分高阻水帶,再修200×300水渠排水,以防地表水流入坑內。 內排水沿基坑橫向中線向基坑東西方向挖四個積水坑,用水泵抽水。
4.5普探與驗槽
4.5.1普探
基坑挖至設計深度后進行普探,普探應按《建筑物場地基坑探察與處理暫行規定》對基坑進行探察,會同建設單位有關技術人員進行全面的地質情況負荷,符合設計要求及有關規定后,即可進行灰土回填。如有地下墓坑、軟土層等情況,需由設計單位、監理單位提出處理方案,處理完畢后方可繼續施工。
4.5.2驗槽:基坑施工完畢后,會同勘察、設計、建設、監理等相關單位進行驗槽,在相關單位人員簽字蓋章后方可進行下道工序的施工。
4.6質量保證措施:
土方工程施工中,應經常測量和校正其平面位置、水平標高和邊坡坡度。平面控制樁和水準控制點采取可靠的保護措施,定期進行復測和檢查,保證其正確性。 基坑開挖過程中應對土質情況、地下水位和標高等變化情況經常檢查,做好原始記錄,若發現地基土質與設計不符時,需經有關人員研究處理并做好隱蔽工程記錄,確保基坑工程質量。
5、結束語
施工安全應放第一位,土方工程的邊坡坡度、排水坡向等必須按審批后的施工方案執行,確保邊坡支護的穩定和基坑的施工安全。 機械前后行走時必須看清楚前后方是否有人或障礙物,機械回轉時必須看清楚3600回轉半徑內是否有車輛和行人。且機械施工至圍墻處時必須有專人配合指揮挖掘機駕駛員,防止由于駕駛員的距離錯覺造成對圍墻的碰撞而導致事故的發生。工地各專職安全員進行預防及檢查工作,發現隱患及時處理確保施工安全。
參考文獻:
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【關鍵詞】建筑工程;深基坑支護;施工工藝;
一、基坑支護的分析
由于地下建筑項目的成就極為顯著,且基坑項目的應用相對廣泛。因此,常說的基坑項目是為了將挖掘和主體建設的穩定得到保障,以及附近區域不會受到干擾而使用的一項支護方法。除此之外,還包括土方挖掘及建設裝置的使用等內容。上述內容共同構成了基坑支護。
由于該類建筑的挖掘尺寸相對較深,同時挖掘的規模也在持續增大,支護的難度逐漸提升。基坑項目自身較為繁瑣,對較多不明確內容有所涉及,牽扯到力學內的一些自身,應憑借深入探索并在建設時不斷吸取經驗的方式,使基坑項目的建設工作存在顯著的成就。
在挖掘施工中,挖坡挖掘和支護體系下施工是最常運用的兩類建設措施。對于第一種而言,主要是指沒有支護的挖掘,主要在挖掘深度較小且存在優秀圖紙狀態的區域內得到適用。與其相對的則是支護措施,也就是說存在支護體系的措施,對于不一樣的項目狀態而言,應對優秀的挖掘和支護措施進行適當選取,并且在支護狀態的選用中應選取優秀的建設方法。由于該類項目存在繁瑣的氛圍,而且由于在建設的過程存在較多不可知內容,因此在支護建設中會有較多不利現象存在。
二、深基坑支護工程的作用
基坑工程是為了更好的保證基坑的開挖和地下主體結構的施工安全,同時在施工的時候不會對周圍的環境進行破壞。深基坑的施工特點決定了深基坑的施工技術要求,在施工中,技術手段一定要保證是非常先進的。在地下工程施工中,不但要進行基坑的防護工作,同時也要進行基坑的土方開挖,同時對施工的機械和施工中的防水工作也要做到位。
三、建筑工程中基坑支護施工技術要點
1.合理選擇支護施工方法
在此,針對深基坑工程的支護形式進行簡單的說明和論述。重力式擋土墻支護結構、混合式支護結構和懸臂式支護結構是深基坑支護的三種主要方式,懸臂式支護結構潛入基坑底部的巖體或土體,借助于巖土體的支撐作用保證結構的穩定,適用于基坑開挖深度較小、土質條件較好的情況下,而重力式擋土墻則依靠自身的重量來保證支護結構在各種壓力下的平衡,混合式支護結構可以簡單的理解為錨桿支護結構,借助于錨桿以及噴射混凝土面層,使基坑與支護結構形成一個整天,相互作用,保證基坑支護的安全。如何根據實際情況合理選擇施工工藝,在經濟的條件下盡可能的保證安全和穩定,是一個重要的研究課題。
2.建筑基坑工程開挖
一般來說,建筑基坑施工工程,多選擇在土質地基或軟弱巖層地基下進行,在這種土質上施工的一大特點就是挖土量大,挖土深度相對較深。在基坑開挖過程中,需對土方量進行監測,從而保證挖土量符合技術規定的要求;同時,技術人員需對維護結構按規定要求進行監測,以更好的控制工程速度。由于挖土量大,在進行土方開挖過程中,需采用合理的開挖方式,一邊挖,一邊運輸,避免大量的土在開挖面處堆積,也保證了工程建設的環境。
3.建筑基坑支護施工
不同的建筑基坑,采取的支護方式不一樣,如鉆孔灌注樁、錨桿、土釘墻、地下連續墻以及支護樁等等,針對不同的支護方式,需要注意不同的支護施工的要求。如在錨桿施工中,進行必要的現場試驗等,需要保證錨桿的強度達到設計要求。總之,應嚴格按照設計以及規范要求進行基坑支護施工。
4.支護施工中的安全防護措施
在建筑工程施工過程中,尤其是建筑基坑支護施工過程中,安全管理是非常重要的環節,施工管理人員與技術人員,需針對施工現場情況,包括設備、人員等一系列因素,辨識施工過程中的安全隱患,并制定安全預防措施,包括管理上的措施、勞動保護用品防護的措施、警示標語等措施,同時,需要有專職或兼職人員對施工現場的安全防護措施進行檢查,比如:進入施工區域的所有人員,包括外來人員、監理人員、施工人員等必須戴安全帽,所有人員上崗前必須進行安全教育等崗前培訓并通過考核等等。同時,需要有專業的人員對施工設備進行預防性維護、保養,盡量避免設備故障,延遲施工進度。
5.建筑基坑支護防水技術要求
在建筑基坑支護施工過程中,地下水始終是不容忽視的問題,在上面討論建筑工程中基坑支護存在的問題時,詳細談到了地下水對基坑支護的影響,并且談到需要制定有效的應急響應措施。為了保證施工正常,在支護防水技術要求上,需要做好基坑降水工作。
四、基坑支護施工的安全技術措施
保證基坑支護結構安全工作,除必須有合理的設計外,還需施工的密切配合,嚴格按設計要求精心施工。任何超挖都使得支護結構超載工作,必然導致嚴重后果,因此,施工前應嚴密組織,編制施工組織設計。
基坑土方開挖應在降水排水施工完成且運轉正常達到預期要求后方可進行。基坑周圍地面應采取防水、排水措施,避免地表水滲入基坑周圍土體和流入坑內。坑內應設置排水溝和集水井,及時抽除積水。基坑開挖應連續施工,盡量減少無支護暴露時間,開挖必須遵循“自上而下,先撐后挖,分層開挖,嚴禁超挖”的原則。利用錨桿做支護結構時,應按設計要求,及時進行錨桿施工,而且必須待錨桿張拉鎖定后方可進行下一步開挖。坑邊不宜堆放土方和建筑材料,如不可避免時,一般應距基坑上部邊緣不小于2m,棄土堆高不超過1.5m,并且不超設計荷載值。在垂直的坑壁邊距離還應適當增大。軟土地區不宜在坑邊堆置棄土。當重型機構在坑邊作業時,應設置專門的平臺或深基礎等。同時,應限制或隔離坑頂周圍振動荷載的作用。
基坑挖土時,要做好挖土機械、車輛的通道布置,安排好挖土順序等,不得在挖土過程中碰撞圍護結構。并做好機械上下基坑坡道部位的支護。采用機械開挖時,為保證基坑土體的原狀結構,應預留150~300mm原土層,由人工挖掘修整。基坑開挖完畢后,應及時清底驗槽并鋪設墊層,以防止暴曬和雨水浸刷破壞原狀結構。如果基底超挖,應用素混凝土回填或夯實回填,使基底土承載性能達到設計要求。基坑周邊設圍護欄桿和安全標志,嚴禁從坑頂扔拋物體。坑內應設安全出口便于人員撤離。所有機械行駛、停放要平穩,坡道應牢固可靠,必要時進行加固。配合機構作業的清底、平整場地、修坡等施工人員,應在機械回轉半徑以外工作:當必須在回轉半徑以內工作時,應停止機械回轉并制動好后方可作業。土方機械嚴禁在離電纜1m距離以內作業。機械運行中,嚴禁接觸轉動部位和進行檢修:在修理工作裝置時,應使其降到最底位置,并應在懸空部位墊上墊土。挖掘機正鏟作業時。其最大開挖高度和深度不超過機械本身性能的規定。反鏟作業時,履帶距工作面邊緣距離應大于1.5m。
五、結語
綜上所述,作為工程項目施工的基礎環節,建筑工程深基坑支護施工也是極為重要的環節。深基坑支護施工的好壞不僅對整個建筑工程質量造成決定性影響,而且作為建筑工程項目順利開展的關鍵得到有效保障。在建筑工程項目中,應從深基坑支護的設計和施工過程入手,開展深基坑支護工作,只有這樣才能使深基坑支護的施工質量得到保障,進一步提升建筑工程項目的整體質量。
參考文獻:
[1]陸佰鑫.淺析建筑工程中的深基坑支護施工技術[J].科技資訊,2011,15:72.
關鍵詞:建筑;建筑工程;基坑維護;施工工藝
中圖分類號: TU198 文獻標識碼: A
眾所周知,在建筑工程中,深基坑圍護工作一直都是比較難的項目,在本文中,首先需要對其圍護針對深基坑工程的特點選取適合的圍護結構方案,再充分的考慮到工程所處的位置、特點做好施工前的分析、準備,選取具體的施工方案,并對其殊的情況進行處理。在基坑的圍護施工中,盡可能的做到經濟、合理、先進,方便于施工以及加快進度。
一、深基坑工程的特點和要點
(一)基坑越挖越深
目前,城市的快速發展,使得在建筑工程建設中地皮的成本費用增加,而為了不斷的滿足國家對于建筑地下室的要求,以及防范措施,使得建筑物得投資商不得不向地底下發展,以擴充其空間。
(二)工程地質條件不可選擇
在城市當中,無論是哪一類新的建筑物都會受到該城市的建筑整個規劃的影響以及制約,導致在建設施工的時候容易遇到不同情況的地質條件,尤其是在中國的沿海城市,這一問題更加突出。
(三)基坑支護型式多種多樣
1、擋土結構:主要包括了挖基坑孔樁、預制樁、鉆孔樁、低下連續墻等等。2、支撐拉錨結構:主要包括了鋼管、混凝土等支撐,預應力錨桿、錨索等等。
二、基坑圍護存在的問題
2.1安全問題
安全問題是基坑工程以及整個建筑工程的重中之重,基坑圍護首先要保證的就是要安全、可靠,要將施工安全責任落實到個人;由于高層房屋建筑一般位于市區,施工會對周圍居民的生產生活造成一定的影響,尤其是環境問題,基坑圍護施工時要采用先進的施工技術,降低噪音,注意廢棄物的存儲,避免對周圍環境的污染;基坑圍護施工時要加強管理與監測的力度,改進施工機械與技術,避免因不均勻沉降和地基變化對周圍相鄰建筑物產生不利影響;由于場地上空大多有高壓電線跨過,可能城市煤氣、水管、電纜等地下管線較多,而且密度較大,如果基坑圍護施工出現失誤將導致不可估計的損失;城市內的施工一般工期緊、場地小,因此,事先需進行周密的計劃與安排,這樣可以減少施工期間一些不必要的意外事故。
2.2 基坑環境的復雜性
設計過程中,根據資料進行基坑工程圍護工藝的設計時由于環境的復雜性和多樣性,無法考慮到實際施工中可能遇到的各種類型的問題。由于地質調查覆蓋的范圍程度不同,導致的涌水地層或軟弱地層可能沒有被勘查到,在實際操作中要多加預防,指定對應的預防措施,保障圍護施工進行順利。
2.3設計與施工的不達標
由于某些設計人員的疏忽或知識儲備不足,在對邊坡進行設計時存在著少量的問題。施工單位進行施工時,沒有嚴謹按照設計的要求和相關規范的要求進行,例如在噴射混凝土養護的過程中,混凝土沒有按照規范要求進行合理養護,達不到設計強度要求就進行后面的圍護施工,有的是在土釘圍護的過程中,錨桿并沒有達到設計的強度。這些都是常常會遇到的;另一方面邊坡面的處理不當,沒有達到標準要求以及相關負責人急功近利,不能做好基坑施工工序的協調工作,僅僅盲目的追求高速的施工進度。這些不達標都會給建筑工程圍護造成安全隱患。
2.4地下水的影響
在基坑工程的開挖和圍護過程中,地下水的影響尤其需要得到足夠的重視,是一個不能忽略的問題。隨著基坑開挖深度的不斷增加,許多基坑在地下水位以下或者受到地下水的影響,尤其在地下水位較高的地區,以及粉砂地基中,往往容易發生地下水的災患,容易給基坑工程圍護工程帶來極大的危險。對于基坑圍護等過程中出現的涌水、滲水等現象,需要事先制定相應的防范措施。
2.5 成孔注漿未達到設計要求
一般情況下,鉆桿成孔需要一定的的深度,而施工人員可能由于技術水平或主觀的未加以重視,就會造成成孔困難和孔洞塌陷等等問題,無疑會給注漿帶來阻礙。另一方面,如果注漿壓力不足會造成錨桿的抗拔力不足,對整個建筑工程的質量產生很大影響。
三、建筑工程基坑圍護的技術
第一,基坑擋土壁管涌的圍護技術。若發生基坑連續壁破洞產生管涌的現象時,可以下列技術緊急處理,以防問題繼續擴大:以砂包堵住破洞,防止管涌的機制擴大,減小問題規模;在基坑開挖區進水灌水搶救,以平衡連續壁體內外側的液壓,制衡管涌的機制擴大,減小問題規模;檢查公共設施及管線受損的情形;在基坑連續壁背側,以低壓止水灌漿的方式堵漏;填充灌漿,以填補淘空的區域,強固基坑穩固,防止問題繼續擴大。
第二,基坑開挖面砂涌的維護技術。一是止水灌漿。為了防止基坑連續壁與封底改良體間發生涌水現象,采用低壓止水灌漿進行地盤補強,減少開挖面涌水量。二是地下水補助井。在地下室開挖及抽水期間,會導致地下水位下降,故應于基坑四周布置相當數量的地下水補助井,通過一抽一補的方式以達到平衡地下水位的效果。補助井上方可加裝清潔孔,除可以防止輸水孔堵塞外,另可以維持原本水位觀測井的功能。
第三,基坑開挖面隆起的維護技術。若基坑開挖過程中,出現開挖面土壤隆起量過大,以及傾斜管底部土層位移量持續變大的情形時,建議緊急應變措施處理程序如下:立即停止開挖,考慮緊急灌水的必要性,以平衡開挖面的隆起力量;緊急回填基坑邊緣土臺或是全面性回填。因基坑開挖面隆起,造成道路周邊土壤沉陷及箱涵底部地基淘空,以攪拌灌漿施工的方式以穩定周邊土壤,及以PC灌注箱涵底部,以防止二次問題。
第四,基坑擋土支撐系統的維護技術。一是回填級配砂石料。采用回填級配砂石料穩定基坑壁體,使得基坑遇水流較無流動性,及日后易于挖除回收。在開挖面內回填級配砂石料以增加被動土壓力,可立即且有效的抵抗連續壁變形。二是架設臨時水平支撐。因基坑開挖區內部分支撐已掉落及嚴重發生危險,原施加的支撐預力已消失,可架設臨時的水平支撐,并施加預力以穩定壁體。三是施打鋼板樁于基坑壁體外側以及鉆掘灌漿施工,以防止縫隙漏水。
第五,基坑擋土壁破壞的維護技術。基坑開挖期間,若發生擋土壁破壞而造成后方邊坡產生大面積的滑動意外,可以下列方法緊急處理,以防災情繼續擴大:立即停止所有基坑開挖作業;進行塌陷區的緊急回填,采用回填級配砂石料,可提供有效應力以抵抗連續壁的變形,防止災情繼續擴大;沿倒塌的基坑連續壁折斷處邊緣增設一排套管式排樁,以防止連續壁發生二次滑動破壞;檢查理論與實際上的混凝土澆置量及對比圖,如有嚴重回脹,則理論與實際的混凝土澆置量曲線開始大量分離點即為發生回脹現象的最低點。
四、小結
基坑圍護在整個建筑施工中處于一個非常重要的環節,作為建筑工程中的重中之重,應該引起企業對其重視。將基坑圍護是工做好,才能夠最大限度的提升建筑工程的質量,促進我國建筑業的健康穩定發展。
參考文獻:
[1] 李輝.大型基坑支護體系計算模型的分析與比較[D].同濟大學
關鍵詞:房建工程;深基坑支護;施工
中圖分類號:TU198 文獻標識碼: A 文章編號:
正文:
通常,在深基坑工程中都會用到深基坑支護施工技術,而深基坑工程一般指的就是大型建筑物的地下室工程。在國外,深基坑工程又有一個名字,稱之為深開挖工程,但我們從專業的建筑學視角出發會看到,所謂的深基坑工程只是深開挖工程中的一個組成部分。隨著建筑業的不斷發展,深基坑支護施工技術得到了越來越廣泛的使用,加之該技術在應用中不斷的改進和被完善,在實踐中此技術已逐步形成了一個較為完整的深基坑支護技術體系。深基坑施工具有地質變化復雜、開挖難度大、工期長、費用高及對周邊環境影響大等問題,是城市建設中一個亟待攻克的難題。因此深基坑支護施工的好壞,直接影響基坑工程的造價和對環境的影響。
一、建筑工程深基坑支護技術的應用現狀與技術要點
1、深基坑支護施工技術的應用現狀
在現在的建筑工程建設中,所使用到的深基坑支護技術主要有拍樁支護、土釘支護、攪拌樁支護等。其中,在5m以內或者是10m以內的深基坑工程,較為常用的支護技術是土釘墻技術和攪拌樁技術。如果工程所在地地質條件比較不錯,15m 左右的深基坑也可以利用土釘墻技術。通常來說,攪拌樁支護技術既可以做到擋土,又能夠有效地擋水,而土釘墻支護技術則更多是在地下水位過低的地方進行使用。土釘墻技術既能夠單獨使用,也能夠聯合其他各種支護技術進行使用,由此也就讓此種支護工藝成為現如今最為常用的深基坑工程支護技術。
2.深基坑支護施工技術要點
深基坑支護施工的流程一般包括以下幾個階段:施工準備、錨桿的施工、支護樁的施工及土方開挖。
1.施工準備。施工前,應對場地標高以及基坑的開挖深度進行復核,調查周邊道路管線的埋設以及周邊建筑物的基礎類型及埋深等資料,施工期間若發現場地布置、施工工況、地質條件與設計與勘察報告不符,應及時通知設計進行相應調整。
2.錨桿的施工。錨桿是一種新型承拉桿件,它的一端聯結擋土墻樁或結構物,另一端錨固于地基巖石中,利用錨桿與巖石不能與錨固力來承受各種向外傾覆力。基坑開挖至錨桿標高后,施工土層錨桿,進行制作錨頭、鉆孔、注漿、穿錨索,注漿材料為水泥漿及水泥砂漿。注漿后,安裝鋼臺座、鋼腰梁、鋼墊板,穿外錨具,然后張拉錨固。然后在現場進行錨桿試驗,滿足設計要求后方可結束。
3.支護樁的施工。支護樁可采用人工挖孔樁,鋼筋混凝土護壁。例如灌注樁土方開挖形式,用吊桶和電動葫蘆運輸。這個過程要嚴格控制清孔以及成孔,混凝土配制、灌注以及鋼筋籠的制作、安放等工序過程的質量標準,以確保成樁的質量。
4.土方開挖。土方開挖量大,塵土會影響到居民的生活,因此要采用分層開挖,一邊挖一邊運,配合人工清土。挖土的速度要根據圍護監測結果的變化而變化,如果有異常,立即停止,并且查出原因,立即采取相應的措施,然后才可繼續施工。
二、某工程深基坑支護技術應用分析
1、工程總概況
某房建工程的總面積為 36280m2,地下總面積是9519m2,大廈總體高度在75m,房建的平面形式呈方形,大廈設計地下3 層,基坑最深處距離地面大約在16m,工程為鋼筋混凝土框架和剪力墻結構,地下部分采用混凝土梁內設無粘結預應力筋。
關于地質條件,根據初期的土層勘探得知,這個工程的擬建區是處于某洪沖積扇北面,地面標高在46.8~50.1m的區間范圍內;擬建區的地質土層主要為粘質粉土層,局部為粘質重粉質粘土層,大廈地基的承載力標準值是230kPa,地下沒有軟弱的下臥層。
關于水文情況,根據勘探報告,擬建區存在三層地下水:第一層是滯水,其水位深度約在1.2-4.1m之間,水位標高在46.13-43.04m之間;第二層是潛水,其水位深度約在9.87-12.19m,水位標高在37.18-36.24m 之間;第三層是層間水,其水位深度約在 21.02-26.07m,水位標高約在 23.22-25.04m 之間。這個場區的地下水水質呈弱酸性,對混凝土結構不產生腐蝕性,但對鋼結構產生弱腐蝕性。
2、工程特點
該擬建區處于繁華的街區,施工條件苛刻,運輸困難,白天交通擁擠,建材只能夜間運輸。對周圍環境要求高,施工時間有限制,總的來說施工場區面積狹窄,無法大量堆放建材,大件鋼材結構只能存在倉庫,增加了二次運輸量,提高了運輸成本等。
3、該大廈深基坑的支護施工技術
根據工程具體情況,采用混凝土灌注樁和錨桿支護相結合的支護方案。
2.3.1 混凝土灌注樁
混凝土灌注樁,具體的工藝流程為:平整鉆孔場地、測量放線布孔、挖設排水溝和布設泥漿池、樁機就位和制備泥漿、鉆機鉆孔,洗孔清孔、吊放鋼筋籠、澆筑灌注樁水下混凝土。開鉆前,檢查軸線的定位點與水準點是否正確、放線定樁位等。樁機就位后,在樁位位置埋設孔口護筒,起到定位、儲存泥漿以及護孔等作用。準備工作完成后,開始鉆孔。鉆孔時,根據鉆進速度和鉆機是否有異響,判斷地質變化情況;當鉆孔的深度達到要求后,進行清孔。清孔工作完成并通過檢測后,進行鋼筋籠吊放施工及水下澆筑混凝土。在吊放鋼筋籠前,在鋼筋籠上安裝定位鋼筋環,控制鋼筋籠就位準確;然后開始水下澆筑混凝土施工。采用導管法作業,確保澆筑連續進行。
2.3.2 質量控制要點
施工的質量控制要點有:護筒中心和樁中心的偏差不能超過5cm,埋深不能低于 1m,泥漿的比重最好控制在 1.1-1.2,孔底沉渣的厚度不能超過15cm;鋼筋籠安放位置準確,鋼筋連接滿足規范要求;水下澆筑混凝土施工需要連續作業,保證導管埋入混凝土內深度不小于 2m,速度適宜,避免堵管或鋼筋籠上浮,同時樁頭超灌1m。灌注樁混凝土養護完成后,按照相關規范和設計要求進行質量檢測,確保質量合格。
2.3.3 錨桿支護施工要點
土層錨桿在開挖的深基坑墻面或者尚未開挖的基坑立壁土層鉆孔,在達到要求的深度后再次擴大孔的端部,一般形成柱狀。實施錨桿支護技術施工,主要將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料放入孔內,然后灌注漿液材料,令其和土層結合成為抗拉力強的錨桿。這樣的支護技術能夠讓支撐體系承受很大的拉力,有利于保護其結構穩定,防止出現變形,同時還具有節省材料、人力,加快施工進度。
4、支護效果
完成深基坑支護之后,在進行房建工程的施工期間,沒有出現坑壁坍塌等問題,利用相關測量儀器對周圍建筑物作監測也沒有發現明顯的變形痕跡。混凝土灌注樁和錨桿支護可以有效地確保工程的順利施工,同時保障周圍的建筑物安全,所以,進行深基坑支護施工方案的實施是切實可行的。
三、結語
深基坑工程的施工是一個逐步推進的過程,施工單位應按先設計、后施工的原則進行施工,并盡量做到在施工的同時進行監測,“分層開挖,先撐后挖,隨挖隨撐,對稱均衡,限時限量” 是施工單位必須要遵循的原則,杜絕野蠻施工以及盲目施工的現象,加強控制整個深基坑施工的過程,保證工程安全、順利地完成。
參考文獻:
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