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关键词:基坑工程;施工技术;深基坑;管理
1 基坑的概述
基坑工程是一项复杂的综合性的工程。一般而言,在构筑物或者建筑物进行施工的过程中,需要进行开挖基坑,然而在开挖基坑时,又需要对基坑进行一些支护围挡和人工降水,基坑周边不得超过设计荷载限制条件,坑顶3m范围内严禁堆载。这些措施和要求都是保证施工过程的安全性。基坑工程与地下建筑施工相互联系,基坑支护工程顺利进行为地下建筑施工安全提供保障,由于施工环境相当复杂,并且复杂系数逐步增加。所以,基坑工程是相对比较危险的工程。做好基坑工程,需要多方面知识的配合和综合的运用,比如基础工程、工程地质、岩土工程、结构力学等专业知识。只有多方面专业知识的整合运用,才能确保施工过程的安全顺利。基坑工程的设计与现场施工管理是非常重要的,因为基坑一般都是临时性的工程,在施工过程中,也极易收到外界因素的干扰,比如地质情况、水文条件、施工场地的周围环境、施工流程等等,都会对基坑的施工过程造成一定的影响。在基坑工程的前期,要做好设计,包括成本造价和工期进度的思考等,并因地制宜,采用合理的支护结构体系,因为这关系到后期施工是否能安全顺利地进行;在基坑的施工阶段,则要严格地落实各项施工技术措施,将基坑周围土体变形量的监测监控工作做好,变形观测在基坑开挖期间每3d观测一次,支护结构施工完成后,变形未稳定前每7d观测一次,稳定后每15~30d观测一次,直至基坑回填,如异常情况,每天观测一次。目的是确保基坑支护结构的整体稳定性,最终实现预期的效果。
2 建筑工程施工中的支护工程
2.1 基坑支护工程中的薄弱环节
2.1.1 基坑支护的施工质量较低,管理不善
无论是基坑支护施工的管理还是支护工程的控制技术,都收到多方面因素的影响,比如相关的体制、思想管理和技术能力等。在施工过程中,要对控制方面进行合理规划,严格按照相关基坑的要求分配技术力量以及管理力度等,只有这样,才能保证基坑的稳定性,保障支护机构的内力,控制变形等。
2.1.2 基坑专项方案不符合要求
基坑工程技术是一门集综合性和特殊性于一体的高要求技术,如果基坑的方案不符合要求,就不能准确传达设计者的意图和创意,不能满足实际工矿的设计要求。动态设计不合格,也是造成施工质量存在薄弱环节的原因之一。
2.1.3 容易发生事故
基坑工程相当复杂,也就容易在施工过程中出现事故。首先是技术要求方面,由于每个基坑的差异性和对环境的适应性不一样,加大了施工技术的难度。其次,在勘察过程中得到的数据是具有离散性的,对于土层的整体情况的反映并不是十分准确,其准确度很难控制。另外,造价成本高,各自难以预测的临时原因,都会对施工的安全造成一定的影响,同时人的素质.敬业.专业与否也可能对施工的安全造成影响。
2.2 建筑工程基坑支护施工注意事项
(1)为了保障技术的管理效益,在基坑支护的开挖前,要根据现场情况编制基坑支护施工方案并指导现场施工,开挖过程中一般会选择在和原地1.5~2.0m处开始施工。先开挖出1.5~2.0m的土方,然后进行对应的施工。这样,不仅能够降低支护的高,而且还能及时地将较浅部位的障碍物清理掉。
(2)在基坑支护体系的构建中,降水方案对工程质量.工程顺利开展影响很大,土方开挖前在基坑开挖最深部位边缘先设置降水井,基坑土方分段分层开挖,挖至地下水位时在基坑四周边缘设施工集水井。间距约25m一个,井约3m。由集水井向外抽水。这样可以阻断地下水侵入,保证施工场地干燥,便于施工。
2.3 建筑工程基坑支护施工的控制要点
2.3.1 确定分包单位
为了确保施工的质量,必须在施工开始前选用较好的分包单位,这些分包单位应该既有资质又有能力,最好是拥有较高水平的工作人员。一个优秀的分包单位,应该有专业的技术人员,机械设备应该齐全,有类似工作经验的分包单位优先。除去整体素质和技术力量以外,分包单位的社会信誉也很重要,为了确保施工的质量,应该选择技术力量雄厚、责任心强、经验丰富的分包单位。
2.3.2 设计管理
设计方案的好坏关系到基坑支护的成败。所有,基坑的支护设计方案一定要安全可靠,经济合理并且符合实际。我国的建筑工程基坑支护技术不够成熟,因此在成长阶段总会存在一些错误。在相关资料显示的基坑工程质量事故总数中,设计不规范导致的事故数量占了很大的比重,可达40%。设计中主要存在无证挂单、支护方案选择不当、荷载取值不合理、地下水处理不当等。所以,设计人员一定要根据土质、地基基础、材料、结构、理论、工程等基础专业知识来设计图纸;设置前通过超前钻来获悉该工程地层结构及工程地质特征;设计过程中要考虑到各种不利因素,比如地表固定外部荷载、饱和水土、施工时的活荷载等;支护工程的设计一定要因地制宜,遵循经济、合理的设计原则,并协调各个工序,设计出科学合理的设计方案,既节省成本又安全又便于施工。
2.3.3 施工组织的审定
组织设计是整个建筑工程中的重要内容。在进行组织设计中,一定不可以照搬其他单位的模式,一定要结合自身,实事求是,具体问题具体分析;在编制过程中,不可潦草敷衍行事。面对此种不良现象,施工组织的方案应该严格根据政府的要求,编制安全精密的专项方案,基坑开挖深度超过5m或地质条件.周围环境复杂的基坑土方开挖.支护.降水工程专项方案需邀请专家进行论证。方案要想付诸行动,必须先通过论证后实施。
3 建筑工程施工中的深基坑技术
3.1 深基坑技术的准备工作
调查好周边的水质情况,做好地下水的防治措施。在施工前,施工人员要充分了解和掌握基坑周围的地表水和地下水的分布状况;施工人员还应该全面掌握基坑周边建筑物的基础结构形式,掌握基坑周边的地下管道网分布状况,以免在施工中造成对基础设施的误挖。无论怎样,都要对基坑周围的环境进行详细的观察和分析,制定合理科学的施工流程。
3.2 施工阶段的控制要点
3.2.1 深基坑工程的施工
深基坑工程需是一项复杂的系统工程,需要依次进行挖土、挡土、围护、防水等。施工单位一定要按照施工规程、相关的技术规范、经批准的施工组织设计等进行施工。对于每一个过程都要严格监管。
3.2.2 深基坑周围土体止水效果的控制
深基坑的施工要考虑到水位问题。由于地下水源的复杂性,在制定止水方案时,应该要从深基坑工程的防水、降水、排水这三个方面考虑。还要根据相关的地质资料,分析其成因,充分了解深基坑周围的环境,只有这样,才能选用适用的止水措施。其中常用的止水措施有止水帷幕,它的施工方案包括浆喷深层搅拌法、高压喷射注浆法等。若是在止水帷幕止水施工中采用浆喷深层搅拌法,出现搅拌桩成桩差的问题,那么深基坑开挖后就会出现较多渗水的情况。
4 结束语
城市空间的不断发展和扩张,使得建筑基坑施工技术的发展也在日新月异。但是由于基坑施工工程的复杂性,需要施工人员针对问题,做出一些实际的解决措施,制定出科学合理的施工流程。其中,基坑施工工程中的支护工程和深基坑工程都应该受到高度重视,用规范合理的管理技术进行整个工程的监管,确保工程的安全施工,确保最终的工程质量。相信随着科学技术的进步和技术人员的进步,建筑基坑施工工程能得到更好的发展。
参考文献
[1]冯志豪.建筑工程施工中基坑支护的施工技术管理[J].城市建设理论研究(电子版),2012(03).
社会经济的发展与城市化进程的加快增加了商用与民用建筑的数量,建筑工程中的深基坑支护施工愈发引起建筑行业的重视。作为建筑施工的重要组成部分,深基坑支护施工质量的优劣直接影响到建筑工程质量及建筑成品的使用寿命。文章从深基坑支护施工技术出发,围绕施工中的技术要求与注意事项,就具体的技术管理问题进行分析。
关键词:
建筑工程;深基坑支护;施工技术;技术管理
0引言
在新时期发展背景之下,社会与科技均处于不断发展与进步的过程中,随着城市化进程的逐渐深入,建筑工程的数量也日益增多。深基坑支护施工技术能够向深基坑支护工作的顺利完成提供保证,对建筑工程的施工安全以及质量均有着十分重要的影响。当前,建筑工程施工环节关于深基坑支护施工技术的管理工作有待加强,应对具体施工技术、技术要求以及施工注意事项做出充分的分析,明确具体的管理事项,以此保证深基坑支护施工技术在建筑工程中的科学与有效应用。
1深基坑支护施工技术
在建筑工程施工中,深基坑支护技术的应用以两种方式较为普遍,分别为混凝土灌注桩支护与锚杆支护,现就这两种主要方式进行相应的分析。
1.1混凝土灌注桩支护技术
混凝土灌注桩技术的应用遵循以下流程:淤对场地进行平整钻孔,于测量放线布孔,盂进行排水沟的挖设与泥浆池的布设,榆桩机就位并制备泥浆,虞实施钻机钻孔操作,完毕后清孔洗孔;愚吊放钢筋笼,舆对灌注桩水下混凝土进行浇筑。混凝土灌注桩支护技术需严格按照工艺流程实施,它是对深基坑支护施工技术予以保证的一个重要形式,有利于建筑工程深基坑支护质量的提高,对建筑基础工程的需要予以满足。
1.2锚杆支护
锚杆支护是应用于边坡、岩土深基坑等地表工程以及隧道、采场等地下洞室中的一种加固支护技术,杆柱由金属件、木件、聚合物件或其它相关材料制成,在施工之时,先将杆柱打入事先钻好的孔中,借助其头部、杆体特殊构造与尾部托板,或者依赖于围岩与稳定岩体在黏结作用下结合而产生的悬吊、组合梁以及补强等效果达到支护的目的。采用这一技术,支撑体会承受更大的拉力,稳定性更高而不易变形。图1所示为锚杆的构造。
2深基坑支护施工的技术要求与注意事项
2.1深基坑支护施工技术要求
深基坑支护施工工作通常属于临时性的工程,风险性与事故发生率比较高,加之其对岩土工程技术、结构工程技术以及施工技术等予以结合,受外在因素的影响比较大,因而在建筑工程施工中所采用的深基坑支护必须具有先进性,满足结构简单、负载性能良好且可靠等要求,基坑维护体系应具备完善的挡土功能,基坑四周需足够稳定。此外,要科学选择基坑位置,确保与其相邻的建筑物、道路以及管道等不会由于基坑的开挖而出现变形、坍塌与沦陷等现象,向其提供充分的安全性保证。不仅如此,还要对降水域排水等相关手段与措施进行合理的利用,保证基础施工工作的实施始终高于地下水位。最后,施工的过程中要对节约节能理念进行倡导,提高对环境保护的重视。
2.2深基坑支护施工需主要对两项工作给予足够的重视
第一,在深基坑支护的开挖过程中,可以对在距离原地坪之下1.5m-2m之间的位置进行选择,亦即先挖出1.5m-2m的土方,然后再开始施工工作,这样既能降低支护高度,又可以有效地清除掉一些位置较浅的障碍物。第二,在进行支护体系的构建之时,应时刻关注水所带来的影响。过多的水流量会增加混凝土层面形成以及支护表面成孔的难度,因此需及时采取降低水位的措施,保证施工工作始终高于水位实施,这就要求在地表与支护内部进行排水系统的设置,向外疏导地表径流以及地表渗下来的水。
3建筑工程深基坑支护施工环节的施工技术管理
作为整个建筑工程深基坑支护的关键部分,施工环节对建筑工程的质量及其今后的使用安全有着十分重要的作用,在实际的施工管理过程中,监理人员必须严格以当地的水文气候、地质勘探资料为依据,对深基坑支护施工条件及已有的工作经验进行整合,确定整个工程的重点项目。从施工开始直至整个施工工作的结束,施工单位所制定的施工方案均应涉及得到,突发事件的应急预案乃重中之重。
3.1保证深基坑支护施工各个环节的顺利实施
建筑工程中的深基坑支护施工环节主要涉及挡土、挖土、防水、维护等工作,该项综合性工程极为复杂,任何一个环节出现差错,都有可能影响整个工程的施工质量,继而引发不可预期的事故。这要求相关部门提高重视,进行组织设计、施工方案制定以及应用技术选择等一系列工作的严格管理。针对施工中的要点内容,必须制定出行之有效的实施规划,在对过程控制予以强化的同时做到对施工质量的保证。
3.2深基坑周边的土体止水控制
在高水位地区支护工程的施工中,经常会用到止水帷幕这一止水性措施,其中又以高压喷射、深层搅拌以及压力注浆等方法的应用最为广泛。在深基坑支护施工的基坑开挖环节中,搅拌桩成桩质量的受损会导致渗水现象的发生,如果一味地对灌浆等方法予以使用,不仅会增加建筑工程的施工成本,还会造成工期的延误。为了保证桩体的质量以及整个工程的效率,必须严格控制水泥浆的掺加量,在对桩体均匀搅拌以及设计中关于桩长的要求予以满足的同时,对桩头“无浆”现象的发生予以避免。除此之外,施工过程中需要时刻避免由于蜂窝、空洞以及桩头开叉等问题的存在而引发的负面影响,严格控制桩体搭接的密实度及长度。
3.3对支护结构进行信息化管理
实际上,建筑工程施工中出现的深基坑支护质量问题属于整体层面的稳定性与刚度问题,在进行实际的工作之时,必须强化对深基坑支护结构的管理,加速支护结构信息化的管理进程,监理人员以施工现场及其周边建筑物为对象,开展专业性质的监测活动。具体地,需要把握支护结构的具体特征,观察岩土的变位情况,一旦施工环节有潜在的险情出现,需在第一时间上报,如果险情高出预警值,必须及时制定并实施科学与有效的处理措施。深基坑支护结构通常涉及到顶部位移、结构裂缝、结构沉降、道路沉降、道路裂缝以及基坑观测等内容,为了保证支护结构的合理性与稳定性,需要进行若干监测点的设置,一般情况下,监测点与监测点之间的距离应满足8m-10m的范围要求。针对较深的基坑开挖工作,必须进行支撑内应力的及时与准确测定,如果测定的应力值超过了设计值的90%,需要制定并采取相应的措施进行施工工作。
4结语
深基坑支护施工是一项复杂的工程,施工效果的优劣会对建筑工程的质量产生重要的影响,必须循序渐进地进行。在对深基坑支护施工技术进行管理之时,施工部门必须严格地以设计标准及施工的具体要求为依据,一边监测,一边施工,尽可能地降低或消除由于野蛮与盲目施工而对整个工程带来的负面影响,通过在管理中纳入注意事项,提高建筑工程的合理性与科学性,保证工程全过程的安全与可靠。
参考文献
[1]曹雄伟.试分析建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].绿色环保建材,2016(9):86.
[2]丁明亮.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].城市建筑,2013(14):141.
关键词:房屋建筑深基坑现状处理技术
中图分类号:TV551.4文献标识码: A 文章编号:
开发商为提高建筑用地率,加之国家有关规范,对基础埋置深度和人防工程的要求,多层建筑地下室的设计必不可少。于是,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。认为只要基础工程完成时,基坑支护未垮掉便解决问题,有的施工单位甚至认为挖一个大坑,简单地处理一下坑壁即可,致使深基坑施工时安全质量事故时有发生,不仅延误了工期,还造成了巨大的经济损失。
一、房建工程深基坑施工现状
1、深基坑工程具有较强的环境效应
在某些沿海经济开发区,建筑工程所处的地质条件差的问题较为突出。城市中,高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并紧靠重要市政公路。而一般情况下,这些地方的原有建筑结构陈旧,地上与地下管线密布。因此,基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定,也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。深基坑工程的开挖,必将引起周围地基中地下水位变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响。影响严重的将危及相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的安全与正常使用。大量土方运输也对交通产生影响。所以应注意其环境效应。
2、基坑深度不断增加
为了使用方便、节约土地、符合城市管理规定及人防需要等,建筑不断向地下发展。过去建1~2层地下室,在大城市也不普遍,中等城市则更为少见。现在大城市、沿海地区,地下3~4层已经很平常,5~6层也很多见。因此,基坑开挖深度多在10m~16m之间,深度在20m左右的也很多。
3、基坑支护工程的事故隐患较大
深基坑支护工程技术较复杂,而且当基坑支护失效时,会造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂,引发工程纠纷,甚至出现严重的破坏,造成重大的经济损失及人员的伤亡。因此,在具体的工程实践中,科学设计和处理深基坑支护结构,并采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工至关重要。工程深基坑支护结构的作用是在基坑挖土期间挡土又挡水,以保证基坑开挖和基础施工能安全、顺利地进行,并不对周围的建筑物、道路和地下管线等产生危害。支护结构一般是临时性结构,基础施工完毕后,也就失去作用。
4、深基坑工程具有很高的质量要求
由于深基坑开挖的区域也就是将来地下结构施工的区域,甚至有时深基坑的支护结构还是地下永久结构的一部分,而地下结构的好坏又将直接影响到上部结构,所以,必须保证深基坑工程的质量,才能保证地下结构和上部结构的工程质量,创造一个良好的前提条件,进而保证整幢建筑物的工程质量。另一方面,由于深基坑工程中的挖方量大,土体中原有天然应力的释放也大,这就使基坑周围环境的不均匀沉降加大,使基坑周围的建筑物出现不利的拉应力,地下管线的某些部位出现应力集中等,故深基坑工程的质量要求高。一些支护结构可以回收重复利用。更多的支护结构就永久埋在地下,其中有部分(如特殊用途的地下连续墙)在基础施工完毕后也考虑作为永久结构物的一个组成部分。因此,支护结构既要确保基础安全、顺利地施工,又要考虑方便施工、经济合理。
二、房屋建筑工程中的深基坑支护处理技术
1、连续墙
施工技术及设计技术的不断创新,使地下连续墙被人们广泛应用。现在,地下连续墙不仅可以作为建筑主体的地面侧墙,还可以对地基进行围护。它利用混合浇灌混凝土、钢筋笼,使泥浆护壁下面建立一个混凝土墙。地基中经常会用到地下连续墙,特别是环境混杂、技术要求高、深度大的地基中应用得比较多。但它却有一些缺陷,就是在实际的施工中,不能获得较好的环境效益及经济效益。所以,我们常常采用逆作法来减少环境的干扰,使作业更加轻松。总的来说,深层地基中使用地下连续墙有很多的好处,例如:作业时噪声低、震动少;可抑制地下水渗入;墙体强度、刚度大,结构稳定。
2、搅拌水泥土桩支护
水泥和土进行混合搅拌,既通常所说的深层搅拌支护,其目的是建设连续搭接的、水泥柱状的、具有较强的稳定性及强度的加固围墙。质地松软、土质粘度大的地基进行支撑时经常会用到它,对于个别的土质的地基,在施工中要根据实际情况选择是否使用。深层搅拌水泥土桩支护,由于墙体作为基坑的挡护,因此,施工更容易进行;同时,墙体不仅仅可以有效地抑制地下水渗入,还可以在一定程度上起到护土的功效;正是因为其施工工艺十分简便,故其经济效益较高。然而,其也有不足之处,例如:对环境的污染较严重、噪音较大、水泥桩柱的位移很大等等。所以,为解决上述缺陷,我们经常在水泥桩柱之间起拱、加墩。
3、土钉墙支护
土钉墙的别称为喷锚网挡墙和喷锚网加固边坡,为减少土层的压力,常常在天然土墙上打入粗钢筋、角钢等等。为使土层足够牢固,在实际的施工过程中,经常一边开掘,一边打入墙钉,同时,为让墙体固定,还会喷射混凝土和铺设钢筋网。施工的具体过程为:掏挖土方,修正边坡;紧接着对墙钉的位置进行校正,钻孔打钉;最后一步是先喷混凝土,再铺钢丝网,然后进行混凝土的喷射。为贯彻工程技术的要求,施工时应时时监控每个环节,避免出错。
4、桩支护
深基坑支护工程中会经常用到钢板桩支护技术。它也是利用“墙”的方式。槽钢及热轧钢是桩体广泛使用的原料。防水、护土是钢板桩支护墙的最关键功能,在具体的施工过程中,它也展现了很多优点,例如:经济效益高、用料省,且成本低廉,施工容易,钢制材料质量有保证等等。
加劲水泥土搅拌桩法
在日本,加劲水泥土搅拌桩法被称作SMW 工法,从字面意思来理解,就是对水泥土搅拌桩进行加劲,采取的方式是在其中植入H 形钢条或者拉森式钢板桩或者钢管等。这种结构体,结合了钢材料优秀的刚度性能和是泥土墙良好的防水性,因而实现了护土防水的两全作用,同时也避免了钢材料易受压变性的特性,提高了结构体的强度。以国内目前的技术发展来看,这种支护方式的应用还不是很广泛,尤其在较深基坑中,几乎不被使用。
6、旋喷桩帷幕墙支护
就目前来说,旋喷桩是传统注浆方法的基础上产生和发展出来的一种较为新型的支持技术,通过深入钻孔,将混泥土喷入地基形成帷幕一样的墙体,起到加固地基和防止地下水渗入的作用。在形式上同传统的水泥土墙极为相似,但是施工工艺上略有的差异。旋喷桩帷幕墙的施工,一般是先进行打孔,然后使用高压泵将混凝土快速喷入土层。工艺上的关键在于,注浆的同时要不停地旋转喷头,以使浆液混合均匀,而且也避免了掉落的土料给桩体带来的影响。
房建施工中对于深基坑的开挖施工难度并不大,但对于其质量与安全并不太容易控制。所以在施工中要对各项施工工序的标准与填挖数量进行准确控制,实现对各细部施工的准确处理与定位。对基坑及基础施工质量的控制也是对房建工程总体施工质量的良好控制,较好的施工质量是保证企业荣誉与项目良好效益获取的必然途径,是一切施工项目获益的最终来源。
参考文献:
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[4] 吴燕玲.浅议深基坑土方工程施工监理控制重点[J]. 中国工程咨询. 2012(05)
【关键词】建筑工程;深基坑施工;技术管理对策
前言:
随着我国国民经济日益蓬勃发展,建筑向着大型化、高层化快速发展,大量大型建筑、高层建筑拔地而起,日益增多。众所周知,任何建筑都必须有一个好的基础,于是深基坑的施工安全技术的重要性日益凸显,现代工程中,深基坑工程常处于密集的既有建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的近旁,其技术复杂性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,而且会殃及临近的建构筑物、道路桥梁和各种地下设施,造成巨大损失。由此可见,对于建筑工程中深基坑施工技术的管理就显得尤为重要。本文将对深基坑技术管理对策进行简要探讨。
1.深基坑施工技术简介
1.1深基坑工程定义
一般深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。另外,基坑和基槽都是用来建筑建筑物的基础的,只是平面形状不同而已。基槽是指槽底宽度在3米以内,且槽长大于3倍槽宽的为基槽。也就是说,一般定义深基坑为:底面积在27平方米以内(不是20),且底长边小于三倍短边,开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。
1.2深基坑施工技术种类
基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖,是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构,在地下工程施工完成后就不再需要。在我国应用较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙、组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井等。常见的基坑支护型式主要有:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+支撑;水泥土挡墙;钢板桩支护;土钉墙(喷锚支护);逆作拱墙;放坡;基坑内支撑等等。伴随着目前建筑发展趋势,深基坑施工也向大深度、大广度方向发展。基坑施工的规模的加大也直接导致了施工周期变长,施工难度加大。
1.3深基坑施工特点
基坑支护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性。基坑工程施工过程中应进行监测,并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情,需要及时抢救。在开挖深基坑时候注意加强排水防灌措施,风险较大应该提前做好应急预案。基坑工程综合性强。基坑工程不仅需要岩土工程知识,也需要结构工程知识,需要土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形,甚至引起支护体系失稳而导致破坏。同时在施工过程中,应加强监测,力求实行信息化施工。
2.深基坑施工技术的管理监测
2.1对于深基坑施工过程中的监测管理
基坑支护施工要综合考虑工程所在地的地理条件、工程类型、基坑开挖规模、周边环境、支护结构等因素。基坑支护施工要注重支护结构的稳定,坑体变形,并根据周边环境条件,控制变形在一定的范围内。控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制,并要根据实际情况适时地调整方案。在进行深基坑支护的设计和施工时应注意以下几点:首先随着人们环保意识的加强,支护体施工时,要尽量减少支护工程施工产生的环境污染;其次施工场地周围建筑物和地下管线往往限制了基坑的施工,施工时要充分考虑工程对周围设施的影响,尽量不要影响这些设施的正常运转,尽可能把影响降低;最后合理安排施工流程,使施工在有限场地和时间内运转顺畅。人员、工序调度要高效。
2.2对于深基坑施工技术监测管理的要求
深基坑工程应进行全过程监理,宜委托承担主体结构工程的监理单位进行监理。监理单位必须认真审查勘察、设计、施工及监测单位提供的技术文件,检查和监督设计、施工、监测方案的实施,发现异常情况应及时会同建设、勘察、设计、监测单位研究处理。深基坑工程必须委托监测单位进行监测,监测单位应为具有岩土工程监测资质的单位。当支护设计单位或施工单位具有岩土工程监测资质时,宜由该单位监测。 监测单位应根据勘察报告、设计文件和施工方案的要求,在施工前编制出安全可靠的监测方案,监测方案须经建设、设计、勘察、施工、监理单位共同审定。 施工前监测单位必须会同建设、监理、施工单位对邻近建(构)筑物的现状进行详细调查并记录拍照,对可能发生争议的基坑四邻,建设单位应预先委托房屋鉴定和公证部门进行鉴定和公证。
3.深基坑施工技术的管理对策
3.1深基坑施工的安全要求
超过一定规模的危险性较大的分部分项工程(深基坑)专项方案应当由施工单位组织召开专家论证会。实行施工总承包的,由施工总承包单位组织召开专家论证会。下列人员应当参加专家论证会:(一)专家组成员;(二)建设单位项目负责人或技术负责人;(三)监理单位项目总监理工程师及相关人员;(四)施工单位分管安全的负责人、技术负责人、项目负责人、项目技术负责人、专项方案编制人员、项目专职安全生产管理人员;(五)勘察、设计单位项目技术负责人及相关人员。
3.2深基坑施工技术的管理举措
施工单位必须严格按设计图纸施工,并根据勘察报告和设计图纸的要求,预先编制施工方案和施工组织设计。施工方案除具有常规内容外,还应特别强调执行设计总说明中所规定的施工程序的技术措施,如:土方开挖及运输方案;控制地面堆载、地表水、地下水的措施;对邻近建筑物、道路及市政管线的保护措施;应急抢险措施。除此之外,施工方案须经建设、勘察、设计、施工、监理、监测等单位会审通过后才能实施,经会审确定的施工方案不得随意改变。深基坑开挖后应及时浇灌垫层混凝土和修建地下结构,地下结构施工完毕,应抓紧进行基坑回填,禁止基坑超期暴露。 相邻深基坑工程同时施工时,必须统一考虑工程施工时的相互影响,确保双方支护结构及邻近建(构)筑物、道路和市政管线的安全。 深基坑工程在施工和暴露期间发生重大质量安全事故时,必须立即向市建设主管部门上报。
结语:
基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分,特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手,确保质量。良好的基坑支护施工技术,是整个工程施工顺利的前提与保证,是整个庞大工程的重要开端。因此,加强建筑工程中深基坑施工技术的管理就显得尤为重要。
参考文献:
[1]王燕.浅谈复杂环境下建筑深基坑施工技术特点及方式[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(23):35-36.
论文摘要:在建筑基坑施工时,为确保施工安全,防止塌方事故发生,必须对开挖的建筑基坑采取支护措施,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中的注意事项和预防措施。
一、 问题的提出
在建筑基坑施工时,为确保施工安全,防止塌方事故发生,必须对开挖的建筑基坑采取支护措施。建筑基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑类型、基坑开挖掘深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求,基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素,做到合理设计、精心施工、经济安全。
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、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。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。
(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。
(四)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、深基坑支护设计中的注意事项
(一)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。
(二)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。
(三)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。
(四)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。
结束语
建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程,涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。它是集土力学、水力学、材料才学和结构力学等于一体的综合性学科。支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。正因如此,无论是结构设计还是施工组织都应当从整体功能出发,将各组成部分协调好,才能确保它的安全可靠、经济合理。
参考文献
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2 余志成,施文华.深基坑支护设计与施工. 北京:中国建筑工业出版社,1998
3 龚晓南. 深基坑工程设计施工手册. 北京:中国建筑工业出版社,1998
关键词:深基坑;内支撑支护;施工技术
随着城市建设的发展,深基坑施工越来越成为影响城市建筑施工安全、工期及造价的很重要因素。但是深基坑开挖的施工过程中安全事故频繁发生,这也导致基坑支护施工过程中的设计、方案选择、施工得到了各方面的高度关注。因此,为了防止深基坑开挖工程安全事故的发生,就要做好深基坑内支撑支护的施工。
1 基坑内支护的方案比选
基坑支护有多种的方案可以选择,在实际工程设计的时候要依据基坑开挖的深浅、地质状况、场地情况、施工条件等条件的不同而谨慎选择支护方案,从而确保基坑支护方案的安全性、可行性。
1.1 工程概况
某工程建有地上23层,地下室2层,建筑基坑平面大概呈矩形,基坑周长210m,基坑面积约为2622m2,基坑开挖的深度中间主楼部分11m左右,两端的裙楼为6m,地下室平面呈梯形,纵向长度60m,进深30m,基坑的东面及西面靠近大街,路边埋设有重要的地下管线,基坑西面及南面临近边缘分布有2栋7层高的居民楼。
1.2 工程地质和水文地质条件
岩土工程勘察报告显示,施工现场与邻近环境的地面都较为平坦,并没有较大的陡坡与大面积的洼地,整个施工现场没有不良的地质情况发生(如断裂、塌陷等)。场地的地层大部分都是属于Q4.L(第四系人工填土)、Q3.1(第四系河流冲积层)、第三系(E)湖相沉积的泥岩、Q4.H(第四系沼泽沉积层的淤泥质土)等。
1.3 方案的选择
1.3.1 大直径悬臂桩方案
大直径悬臂桩支护结构是目前普遍采用的方案,有着比较成熟的计算理论依据,设计简单捷,基坑开挖比较简便,缺点是:①配筋与桩身随着基坑开挖深度的增大而增大,不经济;②桩顶位移比较大,对临近的建筑与周围环境影响比较大;③嵌入基坑较深,对场地的水文条件以及土层质量的要求很高。
该工程的基坑支护架空高度大概是11m,假设采用悬臂桩方案的话,通过计算得出,需要的人工挖孔桩的桩径为1.2m,桩与桩之间的间距为2m,30φ25mm为其桩身受拉主筋的配置,基坑往下桩需要嵌入7m的深度,然而由于嵌入部分的土质原因,导致很难成孔,并且30φ25mm的主筋配置比较大,缺乏经济性。
1.3.2 桩锚支护方案
桩锚支护方案,是在基坑的四周设置一排钢筋混凝土灌注桩,同时设置几层锚杆。这个方案的优点是:嵌入基坑的深度不很大,同时对桩身材料的要求不高,因此支护桩成孔比大直径悬臂桩方案来说的难度降低。然而这种方案需要将锚杆深入临近的地方,容易导致纠纷。而且该工程四周有临近建筑物,靠近大街路边埋设有重要的地下管线,如果选择桩锚支护方案势必会加大施工难度,不能连续作业,容易误工。
1.3.3 内支撑支护体系
内撑式支护是由内支撑系统与挡土结构两个部分组成,基坑开挖所产生的土压力和水压力主要是由挡土结构来承担,同时也是由挡土结构来将这两部分侧向压力传递给内支撑,有地下水时也可防止地下水渗漏,是稳定基坑的一种临时支挡方式。一般情况下,支撑结构的布置形式有水平支撑体系和竖向斜支撑体系两种,如图1所示。
图1 支撑结构的布置形式
(1)从施工现场的地质情况分析,无论是哪种地质情况的基坑施工,内支撑支护结构都可以适用,但最适合应用内支撑支护结构的地质情况是软弱地层的基坑施工,在软弱地层中应用内支撑支护结构可以将这种支护结构的优点最大限度地发挥出来。特别是在大城市中临近施工环境有着较为密集的建筑物,内支撑支护结构可以严格控制基坑变形量。这种基坑支护的支撑构件的承载能力只与构件的材料强度、截面尺寸及形式有关,不受周围土质的制约。
(2)从基坑挖掘的深度来说,这种基坑支护的方法不受基坑挖掘深度的影响。但究竟挖掘多深、出现多大的土压力适宜采用该支护结构,则应通过技术和经济比较决定。
(3)从整个基坑的平面尺寸来说,对于平面尺寸较小的基坑施工比较适合采用内支撑支护结构。而平面尺寸较大的基坑施工需要较大的内支撑断面和长度,这就不能保证施工的经济性。
内支撑基坑支护的主要缺点:需要较大的空间,这会阻碍土方开挖施工与主体结构的施工,妨碍施工的速度,伴随着施工进度的展开,当下层的支撑结构拆除的时候,往往会导致基坑临近地层的移动。另外,内支撑的内力会受到周围环境温度的变化而变化,例如一个宽25m的基坑,如果周围温度从30℃降低到20℃,该基坑的支撑就会明显缩短,从而导致基坑的变形量增大;但是当温度重新上升到30℃的时候,这个变形量却不会得到彻底的恢复,反而会加大基坑内的支撑内力,因此在实际施工中,尤其是在夏季高温的环境下,需要对内支撑采用涂漆或者冷却等措施,减小内支撑所吸取的热量。
综合以上三种方案的比较,根据工程的实际情况,我们选择了内支撑支护结构的方案,为了降低支撑结构对土方开挖和地下室施工的影响,在施工图设计时采用了相应的措施,取得了很好的施工效果。
2 在实际应用深基坑内支撑支护结构时要注意的问题
2.1 支撑构件的截面承载力计算
依据每个施工阶段内支撑结构的荷载作用效应的包络图来计算构件的截面承载力,其截面承载力表达式为:
γ0F≤R
式中,γ0为围护结构的重要性系数,对于安全等级为一级、二级和三级基坑支撑构件,分别取1.10、1.05、1.00;F为支撑构件内力的组合设计值;R为按照现行的国家有关结构设计规范确定的截面承载力设计值。
一般来说,支撑的截面承载力计算需要符合以下要求:
(1)计算时必须根据偏心受压构件来进行。截面的偏心弯矩,除了与竖向荷载所引起的弯矩有关之外,还与轴向力所引起的附加弯矩有关。对于初始偏心距,可以从支撑长度的2‰~3‰中计算得出。当钢结构的支撑大于或等于40mm,而如果是混凝土支撑应大于或等于20mm。
(2)当支撑节点与相关规范相符时,支撑的受压长度的计算则按照以下方式进行:
1)中心距由竖向平面中的两临近的立柱中得出;
2)在水平面中,选择和计量支撑相互交合的临近的横向平面支撑中心距;
3)如果是钢结构的内支撑支护结构,当横向与竖向支撑不能在同一个标高中相互交合的时候,支撑支护的受压长度就要选取和计量支撑相交的临近横向平面支撑中心距的1.5~2.0倍。
2.2 腰梁的截面承载力计算应符合以下规定
一般情况下,受弯构件的计算都是按水平方向来进行。当水平支撑和腰梁斜交时,或是弦杆由腰梁来担当时,则需要根据偏心受压构件进行计算,验证数据的准确性。
2.3 施工要点
(1)支撑结构的安装和拆除顺序应与围护结构的设计工况相一致。
(2)支撑结构的安装应符合下列规定:
1)在基坑竖向平面内严格遵守分层开挖,先支撑后开挖的原则;
2)支撑安装应与土方开挖密切配合,在土方挖到设计标高的区段内,及时安装并发挥支撑作用;
3)钢结构支撑宜采用工具式接头,并配有计量千斤顶装置。千斤顶与计量仪表应由专人使用管理,并定期校验;
4)钢结构支撑安装后应施加预应力。预应力控制值应由设计确定,通常不应小于支撑设计轴向力的50%,也不宜大于75%;
5)现浇混凝土支撑必须在混凝土强度达到设计强度80%以上,才能开挖支撑以下的土方。
(3)确定打桩秩序,要结合地形、施工场地的土质状况、桩的数量及中心距等因素一起考虑,同时要兼顾设备移动的方向。
2.4 基坑地下水控制
在该工程基坑开挖过程中地下水降幅要达到7.70m以上,并且工程周围对地基的变形都非常敏感。因此依据相关数据在基坑中布置12个排水井,具体参数见表2。
2.5 基坑监测方案
依据相关规定,检测对象应包含基坑临近40m范围内所要求加以保护的物品。基坑检测布置如表3所示。
表3 基坑检测布置情况
3 结语
综上所述,为了深基坑在开挖过程中安全事故的发生,就要结合施工现场的地形地质情况、施工温度、基坑周围的环境状况等原因综合进行考量,选取最合理经济的支护方式进行深基坑工程的施工,同时还要做好基坑检测,从而保障深基坑支护工程的质量,防止安全事故的频繁发生。
参考文献:
关键词:建筑工程;深基坑支护;土钉墙
一、深基坑支护的概况
1、深基坑支护
对于深、浅基坑,目前工程界并没有统一的标准。1967年Terzaghi与Peck建议将6米以上深度的基坑定为深基坑,但实际施工中这种说法并没有得到广泛地认可。现阶段,我国深基坑施工中普遍将超过6米或7米的开挖深度看作是深基坑。基坑支护是指为确保地下室施工及附近环境的安全,选用支挡、加固等方式对基坑侧壁与附近环境加以保护。支护结构主要对侧向压力进行承受,主要包含水土压力、地面荷载、邻近建筑物基底压力及相邻场地施工荷载等引起的附加压力,其中水土压力为支护结构承受的主要压力。传统支护设计理论主要将基坑附近土体作为荷载,作为支护结构的“对立面”,随后按照围护墙位移的状况,进行支护设计。
2、土钉墙支护
作为一种新型支护方式,主动支护就是将基坑附近土体自支撑能力进行充分发挥及提升。目前主动支护主要分为水泥土墙支护、土钉墙支护、喷锚支护、冻结支护、拱形支护等方式,本文主要对基坑主动支护中的土钉墙支护进行分析与探究。
土钉墙是在新奥法的基础上基于物理加固土体的机制,在上个世纪70年代从德国、法国及美国发展出来的支护方式。上个世纪80年代早期在矿山边坡支护中我国采用了这种方式,随后土钉墙支护法在基坑支护得到了大量应用。土钉墙的组成成分为被加固土、放置于原位土体内的细长金属杆件与在坡面附着着的混凝土面板,最终实现重力式支护结构。将一定长度及密度的土钉设置在土体内,通过土钉和土一起完成作业,进而将原位土的强度、刚度进行有效提升。这种支护技术主要应用于12米以下的基坑开挖深度,如地下水位在坑底以上时,必须根据实际施工要求,进行有效排水与截水施工。
二、建筑工程深基坑支护技术的应用
1、工程概况
本工程由15层住宅楼含局部3层商铺(裙楼)组成,裙楼外侧边线范围内设1层连通式地下室。基坑长55.19m,宽36.10m,开挖深度约为4.9m。结合本工程的实际施工情况,选用土钉墙基坑支护的方式进行有效施工,应遵循一定顺序进行,如基坑西侧支护―南侧―东侧。
2、基本工艺
(1)钻设钉孔。选用土钉成孔的方式进行基坑支护作业,其成孔工具为洛阳钻机,将其孔径设置为80毫米,深度应确保其超过土钉长度100毫米,成孔倾角为15度。每钻进1米,并进行倾角地测量,避免偏向等情况的出现。
(2)土钉安装。与本工程基坑土钉墙支护设计需求相结合,进行土钉的制作,确保其长度在设计长度以上。每隔1.5米进行一组土钉的设置,选用搭焊连接的方式进行土钉连接,焊缝高度控制在6毫米,把土钉在成孔作业后设置在孔内。
(3)注浆。选用孔底注浆法进行土钉墙基坑支护注浆作业,其作业流程为在孔底插入注浆管,确保管口与孔底之间距离200毫米,注浆管应同时进行注浆与拔出作业,确保注浆管底能够在浆面以下,确保注浆过程中可以顺利从孔口流出,并将止浆阀设置在孔口,选用压力注浆的方式进行施工,确保水泥浆强度为M20,注浆压力控制在1到2Mpa之间。
(4)挂钢筋网并与土钉尾部焊牢。选用钢筋网进行土钉墙面施工,将其间距定为200毫米,在坡面上通过人工的方式进行绑扎钢筋的作业;搭接坡面钢筋的长度需在300毫米左右,随后顺着土钉长度方向在土钉端部两侧进行短段钢筋的焊接作业,同时在面层内将相近土钉端部通长加强筋进行连接及焊牢。
(5)安装泄水管。土钉墙基坑支护的泄水管制作应选用用PVC管作为主要材料,泄水管长度必须在450毫米以上,并在管附近进行钻孔作业,孔数应控制在5到8个,随后在管外侧进行尼龙网布的包裹作业。泄水孔纵横距离定为2米,布置形状为梅花型并确保安装的牢固性。
(6)复喷表层混凝土至设计厚度。选用喷射混凝土方式进行土钉墙施工,其设计强度必须在C20左右,其厚度应控制在80毫米。第一,选用干拌方式,混合料搅拌时必须遵循相应的配合比进行施工,混凝土喷射施工过程中根据实际情况,可以将水泥重量为5%喷射砼速凝剂掺加到里面。在开挖土方、修坡施工后,及时完成土钉锚固作业,结束焊接钢筋网施工后,必须及时进行喷射混凝土作业。选用分层喷射的方式,由下到上的方式进行喷射混凝土作业。第一层喷射厚度应控制在4厘米到5厘米之间,确保其不出现掉浆现象后,进行第二层混凝土再喷射作业,直至其厚度符合设计规定。
三、建筑工程深基坑支护监测
基坑支护体系随着开挖深度的不断增加会出现侧向变位的情况,这种情况在施工中无法避免,基于此,基坑支护监测的关键就在于侧向变位的发展及控制。通常情况下,体系的破坏都具有相应的预兆性,在基坑支护监测中,施工单位必须做好现场指导工作,利用检测等方式及时分析、了解支护体系的受力情况。在监测中不仅要做好整个基坑支护检测工作,还要充分考虑其附近环境。这种监测方式可以掌握好基坑附近支护的稳定情况,在目前深基坑支护工程理论与相关技术支持下,施工实际情况往往存在或多或少的问题,根据本工程现场施工的具体情况,其地质环境较为复杂,可选用变形监测的方式进行基坑支护作业,这样可以保证施工的安全性。
选用的监测点布置范围为本工程基坑支护的边坡开挖影响范围,遵循其基坑深度2倍以上的深度进行分析,并对监测对象的特定范围进行充分考虑。本工程沉降位移监测点应在基坑边坡附近每个20米到25米的范围进行设置,这样可以为施工的顺利进行提供强有力的保障。并能对施工后路面损坏形成的原因进行分析。在施工前,施工单位必须认真调查路面的实际情况,主要选用拍照等形式对其现状进行分析,随后形成相应文字进行归档。完成以上监测作业后,对于较大危害部位,可以选用石膏膜设点的方式进行施工,尽可能降低对工程施工的影响,并定期进行跟踪查看。分期分阶段将监测情况记录汇报有关各方。此类监测点的设置将在详细调查现状的基础综合确定,同时对在施工间出现的开裂,特别重视监测,将实际情况向相关单位及时上报。
四、结束语
综上所述,伴随国民经济的快速增长,我国建筑工程的规模也在不断扩大,深基坑支护工程作为建筑工程施工的重要组成部分,其施工技术水平的高低将直接影响到工程建设的整体质量。目前最常见的基坑支护技术主要包括两种:主动支护与被动支护,本文根据具体工程实例进行分析,主要选用土钉墙支护技术进行施工,在施工过程中必须做好基坑支护监测工作,了解其施工要求,规范施工工艺流程,只有这样才能有效提升整个建筑工程的质量。
参考文献
[1]胡浩;王路;胡小猛;高层建筑深基坑支护土钉墙技术应用研究[J];科技信息;2011年13期.
[2]闫君;王继勤;崔剑;土钉墙支护技术在青岛中惠商住楼深基坑中的应用[A];探矿工程(岩土钻掘工程)技术与可持续发展研讨会论文集[C];2013年.
[3]兰云才;虞利军;欧阳涛坚;软土地区深基坑支护工程实例[A];第十三届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文专辑[C];2015年.
关键词:建筑工程;深基坑;施工技术;注意事项
深基坑工程存在自身的特点,如影响因素众多,涉及面广,有很强的区域性、综合性。在现代的建筑中随着高层的不断涌现,建筑方面的人才主要把目光投向深基坑开挖支护的问题,而开挖对邻近道路、建筑及设施在建筑上的影响不容忽视。而在实际的施工中我们要注意充分的结合场地的岩土工程条件和基坑特点对深基坑支护进行设计与施工,要做到具体问题具体分析,因地施工,而不能照搬经验的没有目的性。
1 深基坑施工的特点
基坑工程包括维护体系设计施工和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对围护体系是否成功产生重要的影响。不合理的土方开挖方式,步骤和速度可能导致主体结构桩基变位。因此,深基坑开挖与支护引起了广泛重视。深基坑施工的特点主要如下:
(1)建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展;
(2)基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度;
(3)在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁;
(4)深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利;
(5)在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响,增加协调工作的难度;
(6)支护型式的多样性。迄今为止,支护型式已经发展到数十种。
2 挖土施工的准备
(1)分析工程地质勘察报告中软弱土层分布情况与土层的物理力学性质及其厚度,基坑开挖面涉及哪些软弱土层。
(2)了解基坑周边环境,有否需要保护的浅基房屋、道路及路面下的永久性管线分布情况,周边道路的车辆运行情况,哪些需要重点保护。
(3)熟悉基坑围护结构设计图纸,对桩墙结合内支撑式围护、水泥搅拌桩重力式挡墙、土钉墙或复合式土钉墙、地下连续墙等不同的基坑围护结构应掌握其特点,有针对性地提出基坑挖土方法及应急措施。
(4)熟悉地下室工程图纸,包括桩基工程情况,分析基坑各区段的挖深、承台、基础梁、后浇带的分布情况,地下室各层梁板标高,并校核基坑围护方案中的计算挖深以及拆撑措施是否准确、可行。
(5)根据上述各方面的条件及资料,认真编制基坑挖土施工方案,方案的主要内容包括: 基坑工程概况、挖土施工准备、组织管理机构、挖土施工部署、机械配备计划、挖土施工方法、挖土进度计划、安全与环境保护措施、应急措施等。
3 深基坑施工支护形式的选择及特点
(1)水泥土挡墙搭配基底加固,其优点是施工简单方便,造价相对低廉,对基坑边坡的深层滑动和抗隆起有显著效果,不足之处是环境污染较大,基底加固的质量难以控制,且工期较长,不能满足上部结构的施工要求。
(2)悬臂桩支护结构基坑深度不大于5m~6m,距离周围建筑物较远,对变形要求不高时采用。但具有施工工艺相对复杂、工期相对较长、成本相对较高的特点。
(3)复合土钉墙支护结构就是以水泥搅拌桩等超前支护组成防渗帷幕,解决土体的自立性、隔水性及喷射面层与土体的粘结问题。一般基坑深度5m~10m,距离周围建筑物较远,对变形要求较高时采用。具有施工工艺相对简单、工期较短、成本相对较低的特点。
(4)土钉墙支护结构是在基坑开挖过程中将较密排列的细长杆件土钉置于原位土体中,并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层。通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同工作,形成复合土体。一般基坑深度5m~10m,距离周围建筑物较远或周围无建筑物对变形无特殊要求时采用。具有施工工艺简单、工期短、成本低的特点。
(5)喷锚网支护( 喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称) 是一种先进的支护( 加固) 技术,国内外在岩土土质、高边坡和大跨度地下工程中,特别是在不良地质条件下被广泛应用。其施工机具简单,施工灵活,对邻近周围建筑物的影响小,支护工程费用低。
(6)桩锚支护结构就是以桩体作为支护体,必要时设置水泥搅拌桩止水帷幕,然后通过土层锚杆增强围护结构的整体稳定。土层锚杆可以有效地传递和平衡作用在挡墙上的水、土压力,并能减少支护结构的位移。当基坑较深,距离周围建筑物较近,对变形要求较高时采用。以前都是用钻孔灌注桩作为支护体,其具有施工工艺复杂、工期较长、成本较高的特点。随着 PHC 管桩的发展,现在很多工程开始使用 PHC 管桩作为支护体,从而降低了工期和成本,提高了经济效益。
4 深基坑施工需选择合理的施工方法
(1)根据基坑工程设计所选定的主要施工参数,按坑规模、几何尺寸、支撑形式、开挖深度和地基加固条件,提出详细的可操作的开挖与支撑的施工程序及施工参数按分层、分步、对称、平衡的原则制定开挖与支撑的施工工序和施工参数。最主要的施工参数是分层开挖的层数、每层开挖深度,以及每层开挖中基坑挡墙被动区土体开挖后、挡墙未支撑前的暴露时间和暴露的宽度及高度。大面积不规则形状的高层建筑深基坑中,基坑挡墙被动区土体在基坑中间部分地层先开挖的过程中,被保留成支承挡的土堤,此土堤断面尺寸按其能抵住挡墙的要求而定,为主要设计参数。
(2)严格按选定的施工程序和施工参数施工,就使复杂多变的施工因素变为较明确而有规律性的施工因素,其引发的时空效应也能较符合设计预期的要求。如在长条形地铁车站深基坑中,基坑开挖和支撑的施工技术要点是: 按一定长度分段开挖和浇筑结构,在每段开挖中; 再分层、每层分小段地开挖和支撑,随挖随撑,施加支撑预应力,完成每小段的开挖和支撑的施工时间限制在一定范围之内再如在不规则的大型高层建筑地下室的基坑施工中,采用分层盆式开挖法,在每一层先挖中间部分并安装或浇筑此范围的支撑,而后将各根支撑两端所留支承挡墙的土提,分步、对称地挖除并即安装或浇筑其间顶住挡墙的部份支撑。每个分步的开挖和支撑施工时间,根据支撑形式等具体情况,具有明确的控制值。各种形式的基坑均优先考虑以井点降水法改善土性,减小土的流变变形。
5 深基坑施工中注意事项
(1)施工前应对工程的地质勘察报告认真分析研究,根据挖土深度范围内不同土质的物理性能和地下水位情况(特别是丰水期的水位情况) ,选择相应的土方开挖、支护结构及降水方案。根据所制定的施工方案,对全体施工人员作详细的安全与技术交底工作。
(2)基坑开挖前,通过降水提高坑内土体的水平抗力,减少基坑的变形量。施工降水不宜过快。降水过程中应加强周边建筑物、地下管线和地表沉降的监测,同时在坑外地面设回灌井,必要时应采取回灌措施,确保周边建筑物安全。在基坑开挖施工中,发现监控数据接近或超过警戒值时,应立即分析原因,准确地找出施工过程中存在的问题及时调整施工步骤,采取相应的对策,以便能有效控制基坑变形,确保基坑安全。
(3)为防止边坡失稳,施工前先清除基坑边堆土等荷载,防止由于荷载过大引起基坑坍塌等事故的发生。
(4)基坑开挖分层进行,从上到下逐层进行开挖,严禁超挖和掏底开挖,同时开挖过程要与支撑架设同步施工。开挖段的长度必须根据基坑深度和坡度合理确定,不宜过长。当基坑挖至设计标高后,必须马上浇筑垫层混凝土,进一步减小基坑变形值。底板混凝土必须在 5d~7d 内完成,相应结构层施工及时跟上,以建立永久的受力平衡体系,从根本上控制住基坑变形。
(5)在采用拱圈墙方案时,拱墙本身可采用水平分缝及垂直分缝的逆作拱墙方法施工,拱脚稳定性很重要,设计施工应予重视,挖土时应维持拱圈荷载对称,受力均衡。
总之,随着现代经济的快速发展,不可否认,在以后的城市深基坑工程一定会越来越多,深度也会进一步加深,地质条件也会越来越差,这必然会对深基坑工程施工提出更高的要求。因此,在深基坑工程的施工中必须严格做好每一道工序,按部就班,做好各种保证措施,才能使施工质量得到保证,最终确保建筑的整体质量。
参考文献
[1]姚琴.深基坑工程存在的问题以及发展展望[J].山西建筑,2007.
【关键词】房建工程;深基坑支护;施工
一、基坑支护技术概述
随着建筑业的不断发展,深基坑支护施工技术得到了越来越广泛的使用,加之该技术在应用中不断的改进和被完善,在实践中此技术已逐步形成了一个较为完整的深基坑支护技术体系。在现在的建筑工程建设中,所使用到的深基坑支护技术主要有拍桩支护、土钉支护、搅拌桩支护等。其中,在5m以内或者是10m以内的深基坑工程,较为常用的支护技术是土钉墙技术和搅拌桩技术。如果工程所在地地质条件比较不错,15m 左右的深基坑也可以利用土钉墙技术。通常来说,搅拌桩支护技术既可以做到挡土,又能够有效地挡水,而土钉墙支护技术则更多是在地下水位过低的地方进行使用。土钉墙技术既能够单独使用,也能够联合其他各种支护技术进行使用,由此也就让此种支护工艺成为现如今最为常用的深基坑工程支护技术。
二、建筑工程深基坑支护施工技术中存在的问题
1.实验研究工作没有做好。若要设计出实用且安全的深基坑,平常的总结研究是必不可少的。所以,应当注意在设计之前,要花费一定的人力物力去做实验研究,用实验去模拟现实,力求在实际运用中是十分可靠实用的。从以往的实际经验来看,许多深基坑设计的失败,都是因为这个工作没有引起特别大的注意。在设计成型之前,要注意应有足够的科技资料和测试数据来支撑这一设计,使其有理论的基础,这样形成的设计才是具有说服力的。
2.对不合适的参数结构支撑土壤的物理和机械设计。土压力值在深基坑支护结构所承受的直接影响安全度,但由于地质情况复杂多变,准确地计算土压力是目前很难,还是用库伦公式或朗肯公式。对土壤的物理参数是一个非常复杂的问题,尤其是在深基坑的开挖,水含量,三个参数的内摩擦角和凝聚力是一个变量的值,它是难以准确计算的支撑结构的实际应力。在深基坑支护结构设计,如果地基土的物理力学参数是不允许的,将对设计结果有很大的影响。土力学试验数据表明:内摩擦角值的不同,在不同的内部凝聚力产生主动土压力;土壤凝聚力和原土开挖,差异较大。不同的施工工艺和支护结构,土的物理力学参数的选择也有很大的影响。
三、深基坑支护施工技术要点
深基坑支护施工的流程一般包括以下几个阶段:施工准备、锚杆的施工、支护桩的施工及土方开挖。
1.施工准备。施工前,应对场地标高以及基坑的开挖深度进行复核,调查周边道路管线的埋设以及周边建筑物的基础类型及埋深等资料,施工期间若发现场地布置、施工工况、地质条件与设计与勘察报告不符,应及时通知设计进行相应调整。
2.锚杆的施工。锚杆是一种新型承拉杆件,它的一端联结挡土墙桩或结构物,另一端锚固于地基岩石中,利用锚杆与岩石不能与锚固力来承受各种向外倾覆力。基坑开挖至锚杆标高后,施工土层锚杆,进行制作锚头、钻孔、注浆、穿锚索,注浆材料为水泥浆及水泥砂浆。注浆后,安装钢台座、钢腰梁、钢垫板,穿外锚具,然后张拉锚固。然后在现场进行锚杆试验,满足设计要求后方可结束。
3.支护桩的施工。支护桩可采用人工挖孔桩,钢筋混凝土护壁。例如灌注桩土方开挖形式,用吊桶和电动葫芦运输。这个过程要严格控制清孔以及成孔,混凝土配制、灌注以及钢筋笼的制作、安放等工序过程的质量标准,以确保成桩的质量。
4.土方开挖。土方开挖量大,尘土会影响到居民的生活,因此要采用分层开挖,一边挖一边运,配合人工清土。挖土的速度要根据围护监测结果的变化而变化,如果有异常,立即停止,并且查出原因,立即采取相应的措施,然后才可继续施工。
四、某工程深基坑支护技术应用分析
1、工程总概况
某房建工程的总面积为 36280m2,地下总面积是9519m2,大厦总体高度在75m,房建的平面形式呈方形,大厦设计地下3 层,基坑最深处距离地面大约在16m,工程为钢筋混凝土框架和剪力墙结构,地下部分采用混凝土梁内设无粘结预应力筋。
关于地质条件,根据初期的土层勘探得知,这个工程的拟建区是处于某洪冲积扇北面,地面标高在46.8~50.1m的区间范围内;拟建区的地质土层主要为粘质粉土层,局部为粘质重粉质粘土层,大厦地基的承载力标准值是230kPa,地下没有软弱的下卧层。
关于水文情况,根据勘探报告,拟建区存在三层地下水:第一层是滞水,其水位深度约在1.2-4.1m之间,水位标高在46.13-43.04m之间;第二层是潜水,其水位深度约在9.87-12.19m,水位标高在37.18-36.24m 之间;第三层是层间水,其水位深度约在 21.02-26.07m,水位标高约在 23.22-25.04m 之间。这个场区的地下水水质呈弱酸性,对混凝土结构不产生腐蚀性,但对钢结构产生弱腐蚀性。
2、工程特点
该拟建区处于繁华的街区,施工条件苛刻,运输困难,白天交通拥挤,建材只能夜间运输。对周围环境要求高,施工时间有限制,总的来说施工场区面积狭窄,无法大量堆放建材,大件钢材结构只能存在仓库,增加了二次运输量,提高了运输成本等。
3、该大厦深基坑的支护施工技术
根据工程具体情况,采用混凝土灌注桩和锚杆支护相结合的支护方案。
2.3.1 混凝土灌注桩
混凝土灌注桩,具体的工艺流程为:平整钻孔场地、测量放线布孔、挖设排水沟和布设泥浆池、桩机就位和制备泥浆、钻机钻孔,洗孔清孔、吊放钢筋笼、浇筑灌注桩水下混凝土。开钻前,检查轴线的定位点与水准点是否正确、放线定桩位等。桩机就位后,在桩位位置埋设孔口护筒,起到定位、储存泥浆以及护孔等作用。
2.3.2 锚杆支护施工要点
土层锚杆在开挖的深基坑墙面或者尚未开挖的基坑立壁土层钻孔,在达到要求的深度后再次扩大孔的端部,一般形成柱状。实施锚杆支护技术施工,主要将钢筋、钢索或者其它类型的抗拉材料放入孔内,然后灌注浆液材料,令其和土层结合成为抗拉力强的锚杆。这样的支护技术能够让支撑体系承受很大的拉力,有利于保护其结构稳定,防止出现变形,同时还具有节省材料、人力,加快施工进度。
4、支护效果
完成深基坑支护之后,在进行房建工程的施工期间,没有出现坑壁坍塌等问题,利用相关测量仪器对周围建筑物作监测也没有发现明显的变形痕迹。混凝土灌注桩和锚杆支护可以有效地确保工程的顺利施工,同时保障周围的建筑物安全,所以,进行深基坑支护施工方案的实施是切实可行的。
五、结语
为了缓解城市空间压力,人们开始向地下空间寻求发展,对深基坑施工提出了越来越高的要求。目前,传统技术传统的深基坑设计相对来说已经很落后,跟不上建筑发展需要。要在此基础上有所创新,才能使深基坑支护技术有所改善。但是要注意的是,设计新的方法来使整个深基坑的结构有所改变,但是还要从各方面考虑,研究改变的是否得当。例如要确定地面是否超载,空间效应与平面效应是如何转化的,还有就是在施工中,应按先设计、后施工的原则进行施工,并尽量做到在施工的同时进行监测。
参考文献:
[1]张雅.试述基坑监测工程中位移测量技术[J].内江科技.2009(10).