深基坑支护施工 篇1
在工程开工前,按施工组织设计做好地上排水和基坑内排水工作,以避免场地大量积水,基坑开挖时地表雨水和滞水大量渗入,造成基坑泡水,破坏边坡稳定,影响施工正常进行和基础工程质量。
1.1 场地排水
1)在现场周围地段修设临时或永久性排水沟,以拦截附近地面的雨水、潜水排入施工区域内;
2)现场原有的自然排水系统尽可能保留或加以修整、疏导、改造,或根据需要增设少量排水沟,以便于排泄现场积水、雨水和地表滞水;
3)在有条件时,尽可能利用正式排水系统为施工服务,修建正式排水设施和管网,以方便排除地面滞水和井点抽出的地下水;
4)现场道路应在两侧设排水沟,沟底坡度一般为2%～8%,保证场地排水和道路畅通;
5)基坑开挖前,应在地表流水的上游一侧设排水沟,截住地表流水。在低洼地段开挖基坑时,利用挖出的土沿四周或迎水侧筑土堤截水;
6)大面积地表水,可采用在施工范围区段内挖主排水沟、纵横支排水沟,将水疏干。在低洼地段设集水、排水设施,将水排走;
7)处理好基坑附近的生活和工程用水,阻止其渗入边坡。
1.2 基坑内排水
1)在基坑开挖侧或基坑中部设置排水明沟,在基坑角点或每隔20 m～30 m设置集水井,用水泵将地下水排出基坑外;
2)排水沟、集水井应在挖至地下水位以前设置;
3)排水沟、集水井应设在基础轮廓线以外,排水沟边缘应离开坡脚不小于1.0 m;
4)排水沟深度应始终保持比挖土面低0.4 m～0.5 m;
5)集水井应比排水沟低0.5 m～1.0 m,或深于抽水泵进水阀的高度以上,并随基坑的挖深而加深,保持水流畅通,地下水位低于基坑底0.5 m;
6)一侧设排水沟时,应设在地下水的上游;
7)一般排水沟沟深0.3 m～0.6 m,底宽应不小于0.2 m～0.3 m,水沟的边坡坡度为1∶1～1∶1.5,沟底纵坡为0.2%～0.5%,使水流不致阻塞。基坑面积较大或水量较大时,水沟截面尺寸应相应增大;
8)集水井截面为0.6 m×0.6 m～0.8 m×0.8 m,井壁用竹笼、钢筋笼或方木、木板支撑加固。井底应填以200 mm厚碎石或卵石,水泵抽水龙头应包滤网,防止泥砂进入水泵;
9)抽水应连续进行,直至基础施工完毕、回填后方可停止。如基坑周边为渗水性强的土层,则水泵出水管口应接至排水设施,以防抽出的水再渗回基坑。
2 施工监测方法
2.1 自然环境(气温、雨水)监测
查阅相关资料,根据最近几个历史同期的气候气象情况,预测出在工程施工期间的天气状况,并且及时收听天气预报,合理安排工程进度,防止基坑积水和材料的损坏。
2.2 沉降观测
1)仪器设备:
选用德国NA2型自动安平精密水准仪、3 m划分为5 mm的线条式铟钢合金水准尺;
2)沉降点埋设:
将沉降点布置于距离边坡2 m以外处;
3)监测频率:
测量频率为1次/周;
4)观测与数据处理:
开挖前,在影响区外设3个基点,并将城市高程点的高程引至基准点,作为地表沉降的基点,并取各测点初值。根据施工进度,按1 d～3 d的监测频率对各沉降点进行沉降观测,将各沉降点沉降值汇总成沉降变化曲线。
2.3 支护结构的水平位移
使用测斜技术对支护结构水平位移进行监测。
采用测斜仪,基坑开挖前,将测斜探头放入导管,采集导管各点的初始数据。并根据施工进度,对各点的数值进行采集。
土方开挖后和下中大雨后均需测量,平常测量频率为1次/周。
2.4 基坑周边的裂缝
基坑周边的裂缝监测:当基坑由于护坡结构变形而引起护坡背部土体发生裂缝时,在裂缝垂直方向涂抹上石膏,待石膏凝固后,石膏随土体共同发生位移,定期观测石膏裂缝的大小,确定土体裂缝情况。
2.5 土钉的应力和轴力
1)测试设备:
采用钢弦式钢筋应力计及频率接收仪;
2)传感器安装:
将钢筋应力计作为钢筋的一部分,将电缆引至边坡顶部;
3)测定方法:
在安装前,采集钢筋计初始值。并根据施工进度,对钢筋计数值进行采集;
4)监测频率:
测量频率为1次/周;
5)数据处理:
每次测量数据可以得到钢筋应力值。
2.6 基坑底部回弹和隆起
1)隆起监测点设置在沿基坑中央及基坑1/4距离的位置上,监测点每50m一个,并在基坑外选设水准点及定位点;
2)隆起测设方法采用几何水准法,高程误差不大于1mm,在观测点位置预埋隆起观测标;
3)基坑隆起观测次数不少于3次:a.在基坑开挖刚到底;b.在坑底成型后;c.在浇筑结构底板混凝土之前。
2.7 地下水位
地下水位观测主要是了解明挖基坑开挖过程中地下水位的升降情况以及施工降水对工程带来的影响程度。
观测点井孔采用旋转钻机或冲孔法成孔,为满足监测需要,井管口径选择60 mm,井孔采用钢套管或塑料硬管护壁,井深达预测的最大下降水位以下2 m～3 m。
水位监测方法:水位观测采用电测水位仪测量。降水开始前,所有降水井、观测井统一时间联测静水位,统一编号、量测基准点。
地下水位观测频率:观测井孔的观测时间间隔分别采用30 min,1 h,2 h,4 h,8 h,12 h,以后每隔12 h观测1次,直到降水工程结束。前后两次观测水位差小于5 cm时,可跳过下一时间间隔,直到降水工程结束。
3 量测数据分析预测与反馈
在取得监测数据后,要及时进行整理,绘制位移或应力的时态变化曲线图,即时态散点图。
在取得足够的数据后,根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值,预测结构和建筑物的安全状况。
为确保监测结果的质量,加快信息反馈速度,全部监测数据均由计算机管理,每次监测必须有监测结果,及时上报监测日报表,并按期向施工监理、设计单位提交监测月报表,并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图,对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。每月提供月汇总分析报表。监测工作人员接受监理工程师的直接监督,保证监测人员与监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告情况和问题,并提供有关数据记录。
4 监控量测管理体系及保证措施
为保证量测数据的真实可靠及连续性,特制订以下各项质量保证措施:
1)监测组与监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告情况和问题,并提供有关的切实可靠的数据记录;2)制订切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施,并将其纳入工程的施工进度控制计划中;3)量测项目人员要相对固定,保证数据资料的连续性;4)量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理制度;5)量测设备、元器件等在使用前均应经过检校,合格后方可使用;6)各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则;7)量测数据均要经现场检查,室内两级复核后方可上报;8)量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行;9)各量测项目从设备的管理、使用到资料的整理均设专人负责;10)针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动,及时分析、反馈信息,指导施工。
5 应急措施
施工过程中如发生量测数据突变,则应采取以下措施:
1)立即停止开挖,采取加强支护措施;2)立即上报项目部,由项目总工组织技术人员进行分析,制订相关措施,并将情况及时上报业主和监理、设计单位;3)对突变发生的地表道路和建筑物等实施24 h监控;4)如涉及地表安全,立即请相关部门协助,采取疏解交通等有效措施;5)请业主组织设计、施工、监理等部门共同制订应对措施。
6 边坡失稳时的应急措施
1)应立即停止土方开挖,采取支护加强措施,如增设土钉、提高注浆参数、增设预应力锚杆等;
2)在边坡可能失稳的范围内,挖去一定厚度的土,降低坡顶的土压力荷载;
3)在可能失稳的边坡坡脚,堆土回填,起反压稳定作用,阻止边坡进一步滑移破坏,然后,进一步采取处理措施。
参考文献
深基坑支护施工 篇2
深基坑施工自身的特点使得它对施工有严格的技术要求。主要有以下几点, 第一, 要有先进的技术水平, 只有过硬的技术水平才能使基坑受力时达到可靠并完全体现支护起到的保护作用;第二点, 生活中我们不难发现, 许多大型以及高层的建筑往往都设在城市中心位置, 而此位置虽便利, 但是由于其所处的中心位置使得它周围一般有很多的建筑物, 除此以外还有很多的市政管线埋在地下, 这两个限制条件就使得我们在施工时必须要确保周期物体的安稳, 需要我们具备较高的技术, 。第二点, 开挖基坑时, 必须要严格控制地下水。而目前为止, 有效控制地下水的方法主要有明排、降水、截水和回灌等方法, 通过这些方法的运用从而尽最大可能的确保安全施工。第三点, 依照实际情况认真分析制定最合适的施工方案, 以此来确保工程达到最佳状态。
支护体具体起到保护地下的结构施工和基坑的周边环境的安全的作用。由此可见, 只有科技含量高的体系设计以及高水平的施工能力才能有效地确保基坑施工中的安全问题。
1 深基坑支护实施策略
1.1 转变传统深基坑支护工程设计理念
随着当今的科技发展和我们积累的丰厚的经验来看, 我们已经初步探索出岩土变化支护结构实际受力的规律, 为今后能够建立完善的深基坑支护体系奠定了良好的基础。但是目前还没有设计出完善的岩土深基坑的支护结构方案及相应的施工方法, 而且国内对此结构设计的相关的标准并没有做出明确的规范。目前一直按库伦理论或者朗肯理论来确定土压力的分布情况, 而对支护桩的计算方法依旧用的"等值梁法"。可想而知用上述这些理论计算得出的结果肯定会存在很大的误差, 安全性能得不到保证, 而且耗费成本也大, 没有很好的效率。综上所述, 我们在对深基坑支护结构的施工工程进行设计时应该抛弃以往的传统的测量方法, 建立起以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。
1.2 重视变形观测, 并注意及时补救
基坑边坡变形观测以及周围的建筑物和地下管线变形的观测等三点构成了岩土施工中的支护结构的变形观测的主要内容。在实际的工程操作过程当中我们要严格认真研究监测得来的数据, 只有这样我们合理有效快速的分析出十几操作中关于土方开挖的情况, 并能快速了解支护设计的应用情况。只有通过合理有效地分析我们才能得出其在工作中的误差, 才能更快的了解岩土变形情况, 才能了解到由于开挖土方可能会带来的土地沉降问题, 以及是否会带来对地下管道的破坏程度。当我们发现设计中有偏差现象存在时, 我们应该及时有效地补救, 并在接下来的施工中严格控制不在出现类似的状况。为防止上述偏差现象的发生, 我们应积极提高观测人员的技术水平, 严格依据设计图纸进行, 力求数据精准, 但往往我们不能将精准度提升至百分之百, 一旦出现上述问题, 我们应及时的研究对策防止出现不必要的失误。而一旦出现大的变形或滑动, 立即分析主要原因, 做出可靠的加固设计和施工方案, 使加固工作快速而有效, 防止变形或滑动继续发展。研究和应用已有的基坑工程行业的和地区性规范以及当地的工程经验。对于重大复杂的基坑工程目前国内采用专家论证的形式, 对保证工程安全、降低造价是有效和现实的一种方法。
1.3 全程控制基坑支护的施工质量
对岩土深基坑支护施工的过程控制很有必要, 因为一旦出现问题, 将会对后续的工作带来很大的影响, 这主要是基于目前问题的补救的困难度很大。因此我们必须进行严格的施工过程控制管理, 确保施工质量。严格按设计方案组织施工。工程施工前, 有关人员需要熟悉当地的地质资料、本次施工设计图纸及施工现场周围的环境。另外, 降水系统应确保正常工作。施工单位在施工过程中不得随意改变锚杆位置、长度、型号、数量, 钢筋网间距, 加强筋范围, 放坡系数等。设计方案变更时必须重新经专家评审。基坑支护施工单位要与挖土施工单位紧密配合, 坚持分层分段开挖和分层分段支护的施工原则进行施工。土方开挖的顺序和具体开挖的方法必须与设计的工作情况相一致, 并遵循"开槽支撑, 先撑后挖, 分层开挖, 严禁超挖"的原则, 减少开挖过程中土体的扰动范围, 缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间, 对称开挖, 均衡开挖, 合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力。岩土深基坑开挖的过程中应采取措施以防止碰撞支护结构、工程桩或挠动基底原状土。
2. 深基坑支护工程施工
第一, 随着经济发展, 人们对于环境的保护意识也变得越来越强, 因此我们在施工的过程中, 要尽最大可能的减少工程带来的污染问题。第二点, 因为我们的建筑物往往都不是独立存在于某个地区, 他的周围常常会有其他的物体, 因此我们在进行工程的时候, 银锭不要忽略对周围设施的保护, 以免带来麻烦。第三点, 高效率的工程离不开优秀的施工方案, 我们应尽最大努力设计最完美的方案, 是我们的工程能呈现最佳的状态。
深基坑的支护施工一般有以下几点构成:第一点, 施工前的准备工作、第二点, 支护桩施工以及联系梁的施工, 还有锚杆施工以及土方开挖工程。支护桩一般采用人工挖孔桩, 然后用钢筋混凝土做护壁。联系梁施工时, 先开挖基槽, 经验收合格后, 进行抗渗墙混凝土的浇筑, 最后再对联系梁施工。基坑挖至锚杆标准高度后, 开始进行钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆, 安装连系梁, 穿外锚具, 然后锚固, 最后进行锚杆试验。土方开挖要采用分层开挖, 对挖出的土方要随时挖出随时运走, 把土清理干净。
在整个工程的运作期间, 我们应该严密的掌控工程的施工过程, 只有做好了此点, 我们才能对后续工作提供有效地帮助。
结语
要想进行一个完美的施工, 基坑工程是整个建筑的重点, 尤其是深基坑的施工更是整个建筑工程的重中之重。我们都知道地基的重要性, 因此只有严格的做好深基坑的施工质量, 我们才能最终确保整座建筑物的安全性。而想要做好此点, 就必须要设计方面和施工方面开着手考虑。我们只有认真仔细的做好深基坑的施工工作, 才能为后续的所有工作提供最基础的保障, 因而, 基于上述我们很有必要加强对深基坑的施工的安全研究。
参考文献
[1]陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述[J].四川建材, 2006 (4) :148～149.
[2]张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析[J].黑龙江科技信息, 2007 (13) :262.
深基坑支护施工处理分析 篇3
在总结了高层建筑深基坑支护体系及受力特点的基础上，对某沿海城市的一幢大厦的基坑支护体系进行分析，并对其失效事故及补救处理措施进行讨论，提出基坑支护设计、施工、管理等方面普遍存在的問题及改善基坑支护工程现状的建议。
城市高层建筑建设中，其规模、造价都有扩大的趋势，基坑开挖深度已达十多米，甚至二十多米者也不少见。高层建筑的兴建和地下空间的开发利用，使深基坑的支护摆到了十分重要的地位，尤其是在软土地区中进行深基坑的开挖所暴露的问题日益增多，出现的事故也屡见不鲜。要成功地进行深基坑的施工，除了要精心的基础设计以及符合实际的支护体系设计外，要有一支精干的施工队伍和良好的施工组织管理，现就沿海城市某26 层大厦基坑支护失效及随后所采取的处理方案进行讨论。
1．深基坑支护系统
城市建设中，由于建筑物鳞次栉比，在深基坑开挖中，没有余地可供边坡放坡之用，因此常依赖于支护手段来保证基础工程的正常施工。支护结构大致有以下几种：高压喷射或深层搅拌形成的水泥土墙。此种支护适于开挖深度不超过6m 的情况，施工无噪声，具有抗渗能力，可以提高人工降水效果；钢筋砼支护桩，此种支护应用很广泛，在加设锚杆情况下可适用于较深的基坑护坡；拱圈式整体结构，此方法利用了拱式结构合理受力特点，可适于开挖深度10m 左右；沉井结构和地下连续墙，此结构水平刚度较大，对周围环境影响小，对土层条件适应性强，适用于各种深度的基坑开挖，并可兼做主体结构。此外，还有土钉墙、纤维织物袋装土迭垒方法。应该指出，支护结构的选择应根据基坑开挖深度、周边环境、工程地质与水文地质条件等因素综合确定。水平土压力是作用在支护结构上的主要荷载，土压力大小的确定目前仍沿用传统的土压力理论，由于理论的假设条件与工程实际存在一定的出入，主动土压力和被动土压力的实现都与支挡物的位移有关，且其大小对土工试验参数也是较敏感的，因此，精确地确定支护结构上土压力十分困难。
2．工程概况
某大厦位于沿海城市，地下2 层，地上28 层，开挖面积为61.5m×92.2m，开挖深11m，基础采用桩筏式。拟建建筑物的北侧及东侧是两栋已建的6 层砖混住宅，其基础为砂垫层上的浅基础，基坑边缘距住宅最近距离只有5m。场地各层土的物理力学指标见表1，地下水位在地面下1m 处。该工程年初破土动工，由于基坑开挖产生的施工技术、管理方面诸多问题，持续5 个月没有进行基础施工。
场地土层自上而下为：⑴人工填土，厚度为0.7~1.8 m，全场分布；
⑵淤泥，0.9~1.3m,粉土，厚度0.4~2.2m，局部分布；
⑶中砂，厚度1.6~3.9 m，局部分布；
⑷粘土，厚度6.3～8.8 m，局部分布；
⑸中砂，厚度0～2.2m，局部分布,粉砂，10m；
⑹粉质粘土，厚度18.2～20.6 m.
表1 各层土的物理力学指标
3.支护体系及其失效特征
基坑周边重新开挖支护地段，需挖除原有支护结构，而不需要重新开挖的地段，则利用原有支护结构体系。其中，西北角、东南角为有限放坡结合土钉墙进行支护；西侧边坡上段2 m 作1：1 放坡，短土钉挂网抹面，下段以φ300 mm树根桩结合注浆土钉进行支护；东南面拐角处以φ 300 mm树根桩结合注浆土钉进行加固，以利于载重车通过；其余需支护段均为垂直开挖土钉墙支护。
工程采用桩筏式基础，开挖之前做工程桩，直径800mm，之后做围护桩，直径1000mm，间距1200mm，桩长26m，从基坑底入土15m。在开挖前沿基坑周围做井点降水，并随开挖进展在坑内排水，为了防止降水引起地面沉降而诱发东、北两侧相邻住宅的倾斜、开裂，在围护桩外围增设了直径600mm 的素混凝土阻水桩。这些措施在设计上无疑是合理有效的，但在开挖过程中，却出现了坑壁大量渗水，多处出现管涌现象，大量砂、土流入坑内，基坑附近地表多处下沉、开裂，最大裂缝宽度达3.5mm，支护桩向坑内产生较大水平位移，并引发原有住宅发生沉降及倾斜，最大沉降量达50mm，居民们惶恐不安。发生险情之后围绕抢险加固开展了大量工作，工期延长4 个月。
4. 失效原因及处理方案分析
4.1 不设支护情况稳定性验算
在不考虑支护条件下，采用毕肖普(Bishop)的圆弧滑动面法计算土坡的稳定安全系数K。不降水情况K=0.028，降水情况K=0.388，由计算可见，基坑开挖时必须采取支护措施。
4.2 设支护情况稳定性验算
在设置钢筋混凝土桩支护后，用朗肯土压力理论计算主动、被动土压力，且考虑地下水的影响。不降水,水、土压力合算，抗倾覆安全系数K=1.095；不降水，水、土压力分算，抗倾覆安全系数K=0.536；降水，水、土压力分算，抗倾覆安全系数K=1.346；降水，水、土压力合算，且考虑降水后，强度指标提高12%，抗倾覆安全系数K=1.568。由以上计算结果可见，本基坑在不降水的条件下，围护桩满足安全是比较困难的，降水后，仍处于临界状态，而实际施工过程中，由于施工管理等多方面原因，降水工作不利，所以出现事故当属必然。
4.3 降水影响
本次开挖采用井点降水与局部回灌方法相结合的降水措施，降水深度至地面以下13m~15m，经计算降水影响半径在265m~430m 之间，降水后，形成降水漏斗曲线，距边坡不同距离水位下降值如表2 所示。
表2 距边坡不同距离水位下降值
由表2 可见，基坑降水所产生的影响半径内水位下降是明显的，因而，由此引起的地面沉降是不容忽视的，而两栋已建住宅距基坑较近，而且在降水影响范围内，所以对建筑物的局部倾斜相当不利。
4.4 补救措施
出现险情后，相继采取了四项措施：
第一，做锚杆，即在地面以下4m 处设置锚杆；
第二，在地面做钢筋地锚；
第三，做钢管内支撑，一端支于围护桩与锚杆连接处，另一端支于工程桩桩顶；第四，在支护桩桩间渗水处用水泥砂浆涂抹。
四项措施中，前两项措施较为有利，但锚杆的施工速度较慢，使支护桩的水平位移、周围建筑物的沉降及倾斜长时间发展，没有得到有效地控制。第四项措施很不理想，水泥砂浆抹面以后，渗流仍然很严重，坑内大量积水。
4.5 施工质量
在支护桩顶设锁口梁，该梁多处间断，不封闭，对加强支护桩的整体刚度起的作用甚小。同时，支护桩和阻水桩质量较差，混凝土不密实，局部缩颈，箍筋间距大，且没有全部与主筋焊接，使桩的刚度削弱。另外，阻水桩做的不理想，没有达到密闭状态，致使第三层土中砂不断地随水流流向坑内。
5.结束语：
深基坑支护施工合同 篇4
承包人： (简称乙方)
工程续建项目基坑支护承包事宜，依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及相关法律、法规，遵循平等、自愿和诚实信用的原则，经双方友好协商，制定如下协议：
一、工程内容：
1、ф130锚杆(引孔、制作、安装、设注浆管、注浆、二次注浆、搭设架体及材料、锚杆与梁的交接钢筋);
2、坡面喷锚10cm厚(立面土厚20cm以内人工修整、安装泄水管、挂钢筋网、焊加强筋、喷射砼、素喷、制作安装钢筋网、搭设架体及材料);
3、长排水管泄水管制作、安装、引孔、搭架
4、边坡支护图纸内包含的全部内容及检测的配合工作。
二、承包方式及单价：
注：以上报价均不含税。
三、工期要求： 45 日历天，其中锚杆工程为30日历天，坡面15日历天(以甲方通知进场二日后起计，因甲方原因造成的延误给予签证顺延)。机械要求：(1)锚体空压机90KW3台，合同签订后进场2台，一星期后再进1台;(2)坡面喷浆空压机：3台，进场时间按进度要求。有工作面的情况下，乙方要加大现场人员、机械的投入。
四、质量要求：严格按图纸设计变更和相关规范施工，严格执行国家现行的相关验收规范。如乙方施工的工艺及技术出现质量问题，导致验收及试验不合格，验收通不过，责任及损失由乙方全部承担。
五、计量方式：按现场实际发生的工程量计量，工程完成后一个月内结算。
六、付款方式：工程完成后付至工程量的50%，验收后付至工程量的85%，工程完成验收后三个月内付清。
七、甲方责任：
1、现场的三通一平及施工层面的土方(机械)开挖。(提供一个给水点和足够容量的电源)
2、提供施工的工程地质资料及施工图纸各一套。
3、提供基坑各剖面角点和控制标高。
4、协调各班组间的施工顺序，调解各班组间的关系。
建筑深基坑支护工程施工技术 篇5
关键词：深基坑支护,施工流程,预防措施
1 目前深基坑支护存在的问题
1.1 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5o, 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。
1.2 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丁程造价, 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。
1.3 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。深基坑边坡的欠稳, 常常以长边的居中位置发生。这足以说明深基坑外挖是一个空间问题。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。
1.4 支护结构设计计算与实际受力不符
目前, 深基坑支护结构的没计计算仍基于极限平衡理论, 但支护结构的实际受力并不耶么简单。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。
2 深基坑支护设计要求
基坑支护体设计要根据实际施工需求, 结合基坑侧壁安全等级及重要性系数, 科学严谨地制定设计方案, 应充分做到以下几点:
(1) 充分利用新技术、新理念, 具体事物具体分析, 不要生搬硬套传统的设计理念。在现今的深基坑支护结构的设计领域, 还没有公认的、权威的的计算公式, 基本上都是摸着石头过河。深基坑支护结构的设计要区别其他设计领域, 要改变传统观念, 利用施工监测反馈动态信息指引设计体系。
(2) 重视支护结构理论和材料的试验研究, 实践是检验真理的唯一标准。正确的理论必须建立住大量试验研究的基础之上。在深基坑支护结构的实验方面, 我国与发达国家有较大距离, 还有大量的路要走。不过, 我同由于经济的飞速发展, 大量高层超高层建筑拔地而起, 所以积累了拥有大量的第一手施工数据, 但缺少科学的测试数据, 无法形成理论, 以后一定要重视。
(3) 勇于创新, 设计支护结构时, 开拓思路, 多进行新的尝试。在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的, 各结构相互结合, 这就要求从全局出发, 寻求新的设计思路, 探索更好的计算方法。基坑支护是一种特殊的结构方式, 具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件, 因此, 要根据具体问题, 具体分析, 从而选择经济适用的支护结构。
3 深基坑支护施工要求
3.1 施工特点
首先, 技术手段要先进可靠, 确保基坑受力可靠以及支护的保护作用完全体现。其次, 大型高层建筑通常都建在城市中心, 周围建筑物繁多复杂, 地下市政管线众多, 所以施工必须充分保证不能影响周围相邻的建筑物的安全和稳定, 不能破坏周围的地下管线等。再次, 基坑开挖期间, 地下水控制也属于基坑支护的一部分。因此, 必须合理运用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水, 保证基础施工安全。最后, 根据实际工程需要选取经济合理的施工方案, 实现工程最优化。地下结构施工及基坑周边环境的安全主要是由支护体所保障, 所以深支护体系的设计、施工能力水平直接关系到基坑施工的安全性, 工程整体的安全可靠。
3.2 施工流程
深基坑支护的施工流程一般包括:施工前准备、支护桩的施工、联系梁等的施工、锚杆的施工、土方开挖。支护桩一般采用人工挖孔桩, 然后用钢筋混凝土做护壁。联系梁施工时, 先开挖基槽, 经验收合格后, 进行抗渗墙混凝土的浇筑, 最后再对联系梁施工。基坑挖至锚杆标准高度后.开始进行钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆, 安装连系梁, 穿外锚具, 然后锚固, 最后进行锚杆试验。土方开挖要采用分层开挖, 对挖出的土方要随时挖出随时运走, 把土清理干净。在施工整个流程中, 需要对工程进行实时监测, 随时掌握工程情况, 确保安全并对后来工作提供决策指导。
3.3 基坑支护监测
建立监测内容和观测点并制定监测制度。 (1) 设专人负责对支护结构完整性及强度监测。 (2) 支护结构顶部水平位移的监测。基坑开挖初期, 可每天监测一次, 随着开挖过程进行, 可适当增加监测次数。当位移较大时, 增加每天的监测次数。支护结构顶部水平位移是支护结构变形最直观的体现, 是深基坑监测工作中最重要的一个监测项目。
4 预防措施
4.1 彻底转变传统的设计理念
积极地大量收集施工过程中的一些技术数据, 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。
4.2 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。
4.3 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。
5 结束语
深基坑工程综合支护施工技术 篇6
开挖场地的地下水位埋深介于地表以下3.4～16.2 m,水位变幅为0.5～1.0 m,第1层地下水属于孔隙潜水,第2层地下水属于承压水。为保证基坑开挖和建筑物地下部分在施工期间的安全,需对基坑进行降水和边坡支护,本工程基坑安全等级为一级。
1 工程地质条件
该场地工程地质条件如表1所示。
2 基坑支护概况
基坑西侧和北侧支护方法均采用2排深层搅拌桩,桩长17 m,桩径500 mm,桩距350 mm,排距400 mm,每隔3～3.5 m设2 m长丁字肋墙,桩距、排距同前述,桩底高程758.600 m (相对标高-19.900 m),侧壁土方加固采取喷射80～100mm厚C20细石混凝土,内配直径6.5@200的钢筋网片。
基坑南侧、东侧支护方法采用3排直径500mm深层搅拌桩加1排直径800 mm钢筋混凝土灌注桩及3道直径150 mm锚索,灌注桩桩底相对标高为-23.900 m,侧壁土方加固采取喷射80 mm厚C20细石混凝土,内配直径6.5 mm,间距200 mm的钢筋网片。
深层搅拌桩排距、桩距同西、北两侧,桩长14.5 m,桩底相对标高为-17.400 m。
钢筋混凝土灌注桩桩距1200 mm,桩长21 m,桩底相对标高-23.900 m,内配18根,直径22 mm、螺螺旋箍筋为直径8 mm,间距50 mm,混凝土强度等级C30。
锚索锚固体直径150 mm,有效长度9.5～16.5 m,采用3中s15.2钢绞线,锚索总长14.5～24.5 m,倾角15°,水平间距1.2 m,垂直间距3 m。
3 降水设计概况
本基坑采用管井降水。根据先成井的抽水试验及参数调整集水井施工参数。降水井施工过程中加强施工质量过程控制。
4 深基坑支护施工方法
4.1 基坑施工步骤
基坑支护流程为:测量放线→深层搅拌桩→钢筋混凝土灌注桩→护桩侧第一步土方开挖(上部3 m)→第一道锚喷支护→基坑内第一步土方开挖→降水井施工并开始降水→第二步土方开挖→第二、三道锚喷支护→第三步土方开挖至基坑底→一层及其以下结构施工→基坑回填→基坑降水结束。
4.2 深层搅拌桩施工要求
采用3排深层搅拌桩,深层搅拌桩桩径为500mm,桩距、排距均为350 mm。全桩长采用四搅两喷工艺。所用水泥为32.5矿渣水泥,水灰比0.45-0.55,搅拌桩水泥用量60 kg/m3。
深层搅拌桩应采用连续搭接的施工方法,严格控制桩位和桩身的垂直度,以确保足够的搭接长度,形成连续的墙体。施工桩位偏差不超过50 mm,桩身垂直度偏差不超过0.5%;搭接施工的相邻桩施工间歇时间最长不超过16 h,压浆速度应和提升速度相配合,以确保额定浆量在桩身长度范围内均匀分布。遇砂层应调整钻进速度(最低档)和压浆速度,确保桩体垂直和水泥浆搅拌均匀,严格控制水泥质量。
成桩过程中应按规范要求对水泥土进行取样、养护,待施工龄期达到28 d后做水泥土抗压试验。开挖前,选择有代表的区段取芯测试桩身水泥土强度,做抗压试验。
4.3 灌注桩施工要求
灌注桩桩径为800 mm,灌注桩桩长为14.5 m或21.0 m,灌注桩间距为1.2 m,灌注桩与邻排搅拌桩的净距为200 mm。灌注桩桩身混凝土强度等级C30,主筋混凝土保护层厚度为50 mm。灌注桩桩位偏差不宜大于50 mm,垂直度偏差不宜大于0.5%,且不应影响地下结构施工。钻孔灌注桩桩底沉渣厚度不大于100 mm,孔深偏差+300 mm。钢筋笼直径偏差±10 mm,主筋间距偏差±10 mm,主筋长度偏差±100 mm,箍筋间距偏差±20 mm。每根桩必须有1组试件。
基坑整体喷混凝土面层,为使灌注桩桩间的土体加固,灌注桩桩间打入长1～1.5 m、直径14 mm的Ⅱ级短钢筋,并挂直径6.5 mm,间距200 mm的钢筋网,喷80～100 mm厚C20细石混凝土,挂网应和灌注桩可靠连接。
灌注桩采用隔桩施工的成孔顺序,并在灌注混凝土24 h后进行邻桩成孔施工。纵向受力钢筋的连接采用焊接,单面焊接10d,双面焊接5d。焊接接头须按规范要求错开。钢筋笼外侧需设混凝土垫块或采用其他有效措施,以确保钢筋混凝土保护层厚度的准确性。
采用低应变动测法检测桩身混凝土完整性,检测数量不少于总桩数的10%,且不得少于5根。
4.4 锚索施工要求
锚索成孔孔径不小于160 mm,采用隔孔施工顺序,前批锚索注浆后不小于36 h施工相邻孔。
锚索水平间距1.2 m,锚索应设定位(居中)支架,间距1.5 m,锚索倾角15°。锚索孔位垂直方向偏差不大于100 mm,偏斜角度不应大于2°,锚索孔深和杆体长度不应小于设计长度。
注浆采用32.5级矿渣水泥,水灰比0.45-0.55,二次高压注浆,注浆压力2.5～5.0 MPa,保持压力时间3～5 min,水泥用量不小于40 kg/m3,须在现场由试验确定。
待锚固段强度大于15 MPa后方可进行锚索张拉。锚索抗拔承载力设计值为360 kN,锁定值270kN。锚索张拉至设计荷载的0.9～1.0倍后,再按设计要求锁定。
5 基坑监测监控
5.1 监测项目
按一级基坑监测,监测要求布置监测项目:重点应进行基坑坑顶水平位移监测和周边建筑物、地下管线沉降监测。基坑四周监测点布置原则:基坑各边每隔10～15 m设1个监测点,且每边中点必须有点,每边不少于3个点。基坑周边建筑物,地下管线监测点布置:在基坑周围建筑物四角、拐角、管线井口设置1组监测点,监测沉降及位移。在基坑开挖和降水期间应加强监测。
5.2 监测频率
基坑开挖施工前进行第一次观测,观测值为初始值。现场监测率如表2所示。
5.3 基坑及支护结构监测报警值
基坑坑顶水平位移速率5 mm/d或累计水平位移30 mm。
5.4 周边环境监测报警值
周边建筑物水平垂直位移速率3 mm/d或累计20 mm;地下水位变化速率500 mm/d或累计1000mm。
6 结束语
深基坑工程采用两种排桩和锚索综合支护体系,通过工程实际运用,较好地控制了基坑变形;地下水控制采用联合处理方式,即侧壁采用水泥土搅拌桩非落地式帷幕和中深井降水的联合处理方式,降低地下水位效果较好;同时减少了基坑变形、降水对周边建筑物的沉降影响。该工程深基坑支护变形实际监测结果未达到报警值,比采用单一桩支护方案成本降低20%以上,达到了预期的安全性和经济性效果。
参考文献
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[9]JGJ 33—2001,建筑机械使用安全技术规程[S].
[10]建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[11]石伟国,邵正俊.邻近地铁的深基坑咬合桩结合内支撑支护体系施工及监测[J].建筑技术,2013,44(5):430-434.
深基坑支护与降水施工技术 篇7
关键词：深基坑,桩—锚支护体系,止水帷幕,降水井
1 工程概况
永济热电厂火车卸煤沟紧临南同蒲铁路,地形平坦。火车卸煤沟长300m,底宽12m~16m,基坑开挖深度9.0m,其中1号转运站基坑开挖深度12.5m。
根据《永济热电厂2×300MW空冷机组改扩建工程岩土工程勘测报告》结合现场调查,该场地处于盆地边缘山前倾斜平原前缘与束水河冲积平原的交接带,地面高程346m。
1.1 场地工程地质条件
20m勘探深度内,地层主要由第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)、晚更新统冲洪积层(Q3al+pl)构成,地层岩性由上而下构成如下:
第(1)1层黄土状粉土:浅黄~黄褐色,稍密,见虫孔及大孔隙,夹薄层粗砂透镜体。层厚2.0m~2.7m。第(1)2层黄土状粉土:黄褐色,稍密,夹有粗砂透镜体,层厚6.1m~6.6m。第(2)层粉质粘土:灰绿色,夹有粗砂、卵石透镜体,勘察未穿透该层。
在掌握前期场区勘察资料基础上,对卸煤沟区进行了基坑支护及降水工程的补充勘察。
土工试验结果:黄土状粉土地层粘聚力为16.5kPa~25.35kPa,内摩擦角为16°~23°,重度为20kN/m,渗透系数为2.6×10-5cm/s;粉质粘土地层粘聚力为17.5kPa~30.35kPa,内摩擦角为15.2°~19.95°,重度为20kN/m,渗透系数为1.7×10-6cm/s。
1.2 场地水文地质条件
场地地层以黄土状粉土、粉质粘土为主,局部夹有粗砂层。地下水属松散岩类孔隙潜水,其补给来源主要为大气降水及地下水侧向径流补给,向北排泄于束水河。水位标高344.5m。水位年变幅0.5m~1.0m。地下水水位属水文型动态,3月~5月为高水位,12月~次年1月为低水位。
2 基坑工程设计
2.1 安全等级的确定
根据JGJ 120-99建筑基坑支护技术规程中安全等级的划分标准,将本基坑的安全等级划分为两部分:基坑北边坡距离南同蒲铁路8m,支护结构破坏后会造成严重的后果,安全等级定为一级;其他部位支护结构破坏后造成的后果一般,故安全等级定为二级。
2.2 支护方案选择
2.2.1 一号转运站深基坑方案
深基坑比较常用的支护方案有:悬臂桩、桩—锚结构、土钉墙、桩—内支撑、土钉墙—桩—锚联合体系等。
对本工程而言,桩—锚支护体系,目前作为一种比较常用的支护方式,无论从技术理论还是施工经验等方面,都已经很成熟,已被广泛应用到岩土工程。从经济角度分析,它的造价低于悬臂桩和连续墙。土钉墙支护工期较长,变形大,质量不稳定。所以,本工程一号转运站深基坑北、西、南侧分别选用桩—锚支护方式比较合适,其充分利用场区平面空间,上部采用放坡。
2.2.2 卸煤沟基坑支护方案
水泥土墙既能挡土,又能止水;造价低,施工速度快,基坑深度小于6m时广泛使用。本工程场区平面空间较大,可采用自然放坡,并考虑幕帘墙抗剪作用。
2.3 止水帷幕选择
止水帷幕的类型常见的有幕帘式和落底式两种。本工程第(2)层粉质粘土层可视为相对隔水层,选用幕帘式帷幕桩,桩底落在第(2)层粉质粘土层中。
2.4 设计参数选择
土层力学参数指标见表1。
2.5 方案设计
1)护坡桩设计见图1,相关参数见表2。D—D′剖面-5m以上采用二级放坡开挖,2m以上放坡坡度为1∶0.3,台宽1.0m,2m以下放坡坡度为1∶1.25,台宽4.0m(见图1)。
2)止水帷幕设计。深层搅拌桩参数见表3。
3 降水设计
3.1 降水方法选择
基坑开挖深度内的含水层主要以粉土和粉质粘土为主,有薄层粗砂及卵石透镜体,水位埋深1.5m~2.0m,大面积水位降深7.5m,局部降深约12m。地下水主要以潜水为主。可采用井点降水或管井降水,因基坑面积比较大,本次设计采用管井降水、基坑北侧采取帷幕桩止水、截水,减少管井降水引起铁路路基沉降,为确保铁路路基变形在允许范围之内,本次设计设置了21个回灌井。
3.2 降水井、回灌井、观测孔设计
降水井在基坑外南北两侧平行均匀布置,设计井深15m~20m,局部25m,井数42眼,开终孔口径为750mm,花管采用400mm的水泥质管,管外填2mm~8mm规格的砾料,底部2m为沉砂管,中间部分为圆孔骨架的包网过滤器。用水泵洗井。回灌井布置在基坑北侧止水帷幕与铁路路基线之间,设计井深10m~15m,井数21个,开终孔径160mm,管径70mm的PVC管,管外填1.5cm~2.0cm滤料。上部1m为实管,底部1m~2m为沉砂管,中间部分为滤水管。为检查降水效果,在基坑中心及四周布置降水观测孔6眼,孔深12m,开孔直径168mm,管径70mm,不封底,管材采用PVC管。及时观测水位变化情况是否影响土方开挖;每天记录观测数据,观察排水井水量、水位,含砂量大小,如有异常,及时反馈信息。
4 施工监测与应急措施
4.1 施工监测项目
1)支护施工中的边坡位移监测。2)降水施工中的沉降监测。3)降水施工中的水位监测。
4.2 监测方法、要求
1)沿基坑周边冠梁上每隔15m~20m设置一个观测点,观测桩顶位移;在远离基坑边线50m外选定基准点,在基坑周边设定观测点,并记录观测点到基准点之间距离的原始数据;根据时间与变形增量绘制位移曲线。2)在南同蒲铁路路基上每隔80m设置变形观测点;观测点要作好保护措施或做出明显的标记及序号。3)沉降观测测量精度要求四等水准精度。
4.3 报警监控与应急措施
4.3.1 报警监控
施工中要严密监测,以下列参数为报警值,如果支护、降水引起的变形迭加起来超出以下值,则需采取相应的应急措施。
1)西侧临近建筑物变形监控。根据铁路路基安全运行要求控制路基变形值。2)基坑边坡及地面变形监控预警值。参照GB 50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范中第7.1.7条规定。
4.3.2 应急预案措施
1)止水帷幕桩漏水。止水帷幕桩入土深较长时,偶尔会出现桩与桩之间咬合不住,造成桩缝漏水或流沙现象,挖土时应准备砂袋和钢管,产生漏水要迅速在缝隙漏水处打入花管,并向内注水玻璃或掺有三乙醇氨的稠水泥浆进行堵漏;如果涌砂严重可回填使用高压旋喷桩堵漏。2)土方超挖造成边坡位移。土方开挖过程中,可能会产生超挖而造成边坡位移,应及时回填土方,或用沙袋反压坡脚,并增加锚杆及时抢险,待土体稳定后再进行下一步开挖。另外,特别强调:土方开挖每层挖深不允许超过2m。3)基坑降水造成路基沉降。降水施工开始,就要做好观测记录,如水位降深过大,首先要控制抽水量,即关闭部分抽水设备,加大回灌水量,并对铁路路基进行压密注浆,固化路基。在做好险情处理的同时,要从根本上解决问题,控制降水速率,做到“缓、平、稳”,要让土体缓慢均匀沉降,降水过程中要勤观测,采用信息法施工。4)基坑变形过大,或地面荷载过大时出现位移。如出现以上现象,应减轻地面荷载,根据现场情况补加预应力锚杆,控制位移发展,或者在坑底脚被动区压重。
5 结语
在永济热电厂火车卸煤沟施工中,在地下水位距地表2m的情况下,距离南同蒲铁路正线8m一次开挖成型长300m(顺线路方向)、宽21m、深9m~12m的深基坑,在保证施工安全、南同蒲铁路的运营安全、成本可控的情况下,采用了深基坑支护和降水施工技术,成功的完成了施工任务。在四个多月的地下工程施工中,南同蒲铁路的下沉量最大仅为4mm,保证了南同蒲铁路的正常运营。降水井的布置也相当合理,在施工过程中,只要有一台泵停止抽水的时间达到1h,坑底就会有水涌出,这证明井距的布置相当合理。回灌技术的采用,控制了南同蒲铁路路基的下沉,回灌技术实施关键问题:实时监控南同蒲铁路和基坑之间的地下水位,保证地下水位不能低于正常水位1.5m~2m。深基坑支护尤其是降水施工技术对同类型或类似工程有一定的参考价值。
参考文献
对深基坑支护工程施工管理分析 篇8
关键词:深基坑;支护工程;施工管理;分析
中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)24-0098-02
在深基坑支护工程中,由于设计不合理、施工不当,或自然灾害等原因,经常发生基坑垮坍、建筑物及路面塌陷或开裂、基底隆起等工程事故,直接影响施工质量、进度和工程造价,因此,广大的工程技术人员要勇于实践创新,促使深基坑支护技术不断发展,创造良好的社会效益和经济效益。
1基坑支护工程的招标工作
1.1招标文件的编制
招标文件的编制必须详细准确、内容全面。一般应包含投标须知、工程技术安全要求、投标文件、主要合同条款及联系方式等内容。其中工作界面、单价工作内容、风险因素尽可能的明确和描述详细完整。招标文件的编制应由工程技术人员与造价人员共同完成,并按照企业管理要求逐级审批,避免遗漏。
1.2对潜在单位的考察并发放标书
对符合投标的单位或者联合投标的单位进行考察,根据现行规定具备深基坑施工的企业必须具备招标专业工程设计和施工资质要求的合法企业或联合体。考察组应对企业的经营场所、相关资质、企业的综合实力、施工过的类似工程、在当地的信誉度等进行考察。若认为有必要可考察该企业的在建项目。
1.3基坑支护工程单位的选择
由于基坑支护工程的特殊性和复杂性,在保证基坑和周边环境安全的前提下,从工期、费用等因素综合考虑优选基坑支护方案,是基坑工程施工的难点。每个投标单位的设计方案不可能相同,因此,造价也无法有统一标准。采用最低价中标是不科学的,因此一般采用合理低价中标的方式选择中标单位。最终选定经评标小组评定的合理方案、合理价格的中标单位。施工单位选定后,由于设计与施工均是一个承包商或联合体中标,因此应与施工单位签订固定总价合同。固定总价合同就是按商定的总价承包工程。
2深基坑支护工程的施工管理
2.1施工前期的准备
按照合同要求进场后,施工单位需提供深基坑工程施工图纸和深基坑工程施工方案供甲方报图纸审查部门审查。图纸审查合格后,甲方组织相关专家对施工组织设计方案进行安全评审,最后根据专家组的合理意见进行修改完善或重新编写深基坑施工方案,直至满足深基坑工程施工安全需要。建设单位组织完成现场三通一平工作,按照当地建设行政主管部门规定提供相应资料,领取建筑工程施工许可证或开工证明。委托测绘部门现场放线,报请规划部门现场验线,现场组织监理项目部、施工项目部办理水准点交接。组织监理项目部、施工项目部对施工项目部现场放样的深基坑控制线进行复核。
2.2施工质量及工艺控制
水泥土深层搅拌桩施工中应严格控制好成桩的提升速度和成桩直径、搭接长度,确保水泥的掺入量和水泥的强度。
采用四搅四喷工艺,注浆泵出口压力一般控制在0.5 MPa,搅拌桩搭接施工时间不应超过规范规定时间,否则需采取局部补桩或注浆等措施予以加强。水泥土搅拌桩的有效桩长必须满足设计要求。对于水泥搅拌桩局部加强部位采用微型桩及冠梁方法施工,水泥搅拌桩施工完成并达到一定强度后,采用机械钻孔,避免成孔出现偏斜导致水泥搅拌桩止水帷幕被破坏,成孔位置可适当靠水泥搅拌桩后缘,成孔深度达到设计深度后清除孔内残留的渣土,随后采用钻具直接灌浆,孔口返浆后提出钻具,然后往孔内安装工字钢,并使工字钢居中放置,再投入符合设计要求的干净碎石,进行孔口补浆。桩位的偏差和垂直度应满足设计及规范要求。
2.3基坑监测及安全控制
基坑监测的目的就是通过对基坑支护结构和周围环境的监测,能随时掌握土层和支护结构内力的变化情况,以及邻近建筑物、地下管线和道路的变形情况,将观测值与设计计算值对比分析,随时采取必要的技术措施,以保证在不造成危害安全的条件下安全的进行施工作业。基坑监测一般分为两部分:一部分为基坑施工单位为了基坑安全和及时了解基坑施工情况进行的施工监测。根据施工情况每天进行监测,并及时对监测数据进行计算和分析对比,及时掌握基坑的动态。基坑异常时增加监测次数,避免发生突发安全事件;另一部分是建设单位委托具有监测资质的第三方监测机构进行现场监测,受委托单位一般一周或两周现场监测一次,监测报告应及时提交给监理和建设单位,以便指导现场安全施工,当有险情或遇到下雨天时应增加监测次数。在监测过程中只要当日监测数据或累计数据超过规定时,均应及时报警。现场应及时迅速的采取应急措施,防止基坑支护的危险性进一步加大,并可能出现安全事故,进而影响相邻建筑物、地下管线及道路的安全。无论如何,基坑监测均应编制基坑监测方案。监测方案可根据设计要求、边坡稳定性、周边环境和施工进程等因素确定。
2.4施工中应注意的问题及防范措施
(1)由于现场条件发生变化而导致设计考虑的理论化产生问题。止水帷幕按照设计要求需要起到止水作用,但在施工中往往会出现没有被发现的地下排水管道或曾经被废弃的但在某些时候又被使用的排水管道,由于排水管道的长时间作用,而导致基坑支护产生突然变形,造成安全事件。对于此类问题首先应修改完善设计图纸,在止水帷幕上增加泄水孔,有组织的排除土体内的水分。施工前,应详查场地内的地下排水管道,废弃的排水管道也不能放过。
(2)对于局部出现变形较大的部位或监测点的监测数据出现异常情况,现场在立即采取安全处理措施的同时,尽快分析、找出根本原因,以便最终彻底排除险情,不能在没有找到根本原因时仓促处理。即使仓促处理了,以后可能还会再次发生安全事件。
(3)基坑支护施工时,坡角部位不能浸泡,施工时应及时排除坡角部位的积水。当场地内有地下水时,应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础型式等因素,确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时,应对基坑采取措施。
(4)对基坑周围建筑物、管网及道路的观察,在基坑施工中应经常性的对基坑周围的建筑物等进行观察,并进行标注,特别是在雨天之后,应加强观察。这种肉眼观察虽没有仪器设备监测准确,但也是一种行之有效的监测手段。
(5)土钉锚杆长度是否较长。在施工过程中,有时存在基坑周边的建筑物或管道距离基坑很近,直线距离小于土钉锚杆的有效长度的情况。在这种情况下如果盲目按图施工,就有可能导致安全事故发生,进而造成恶劣的社会影响。因此事先摸清现场情况非常重要,即使是突然遇到此类问题,现场也应暂停施工,待查明原因后,获取合理的处理方案后才能施工。
(6)在深基坑施工过程中,随着基坑深度的加深,基坑深度影响的范围内避免不了会产生一些细小的裂缝,如围墙根部边缘和道路侧石边缘。这些细小裂缝虽不会产生安全事故,但是影响也比较大,主要会造成群众的恐慌。现场应定时对这些裂缝进行观察,必要时进行注浆。
3结束语
总之,深基坑支护工程管理更应加强招标阶段的管理工作,必须是设计、施工联合体投标或先采取设计方案招标,充分发挥当地专家的评审作用,使专家的合理化建议得以落实,优化设计方案。选择有实力的施工企业并加强施工现场管理工作,采取先进的施工工艺和机械设备。充分运用监测手段,建立完善的应急预案,做好现场周密的安排,才能使深基坑支护工程顺利完成。
参考文献
1 李锋锐.建筑基坑支护工程施工安全技术[J].建筑安全,2005.02
2 叶美铺.基坑支护工程施工监理控制[J].建设监理,2007.04
To Deep Hole Excavated for Building Foundation Supports and Protections
Project Construction Management Analysis
Mai Chunguang
Abstract: In the current architectural engineering construction, the deep hole excavated for building foundation supports and protections project is constructs in the foundation construction the key point and the difficult work, direct relation project construction cost, project quality and construction time, and will also affect the hole excavated for building foundation neighboring building, the construction, the municipal administration path and underground utilities’ security. The article has carried on the discussion on deep hole excavated for building foundation supports and protections project’s construction management.
深基坑支护施工 篇9
在施工过程中，工作人员为了压低成本，没有按照施工图纸规定的要求开展作业，如围护体插入的深度不够，导致基坑稳定性欠佳，留有极其严重的安全隐患，当高层建筑体受到外部荷载力的影响或者遭遇暴雨，就可能发生倒塌;再如挖孔桩的产品质量不佳，使用劣质产品，其内部芯体可能产生离析作用，当基坑接近坑底位置时，就很难承受弯矩重量，存在坍塌危险;另外，施工中偷工减料现象也时有发生，如不按照设计要求放置支护桩，人为减少数量，就会降低支护桩的整体强度，并且其他支护桩承受过大的受力，容易弯曲。
1.2止水帷幕施工质量不佳
在很多工程建设中，由于施工人员想要尽快完成工期，盲目加快施工速度，甚至不惜违反设计规范的要求，施工中不顾各种潜在危险的存在，采用不恰当的工艺或工序，给工程施工带来风险，其主要表现可概括为三个方面：第一，基坑存在严重的超载、超挖现象，支护结构长时间暴露在外，违反施工规定;部分工程的基坑内土方被挖严重，挖掘过深等，导致结构变形，甚至严重者导致房屋裂缝及地面沉降;第二，个别工程项目处于高水位地区，在锚杆施工时没有设置相应的止水措施，地下水频繁渗透，引发基坑颠覆事故;第三，一些工程项目开发时，没有考虑实际地质情况，忽略了勘察报告的内容;一旦项目发生险情，已经超过最佳处理时间，造成损失。
1.3土方开挖方法不对
主要有：超挖;先挖后支或支护不及时、不支，正确的应该是先支后挖;无有效的降排水措施;支护结构强度不到就开挖的;不分层开挖或分层高度过大。
1.4锚杆失效
锚杆支护通常为隐蔽工程，锚杆材质选择不当、锚杆支护设计参数的不合理、地质条件的不断变化、施工质量不能满足设计要求等直接导致锚杆失效，造成顶板破坏，甚至引发事故。因此深基坑支护工程应该加强对锚杆支护质地的检测、加大监督力度及时修正锚杆支护设计的参数、加强施工管理、提高施工人员的业务素质，进而提高锚杆支护的施工质量。
1.5监测量控失效
主要由以下几个原因造成：其一，监测项目的.数量较少、时间较短，测点分布过于稀疏;个别监测人员的工作责任心不强，再加上缺少专业技术支撑，不能保证监测项目的可靠性，工程项目的安全隐患无法及时反馈给管理人员;其二，由于连接方式错误或者仪表检定不合格，影响观测数据结果的准确性，误差的存在影响了风险判断力;其三，监测信息的沟通渠道不顺畅，无法满足上传下达的需求，由于工程项目施工时间较长，受到各种因素影响较大，需要耗费大量的时间进行监测，这一过程可能发生与原方案不相符的情况，如施工顺序的改变、内外部条件的改变、设计变更等，如果不能及时沟通监测信息，就无法起到监测的预期效果。
1.6对险情重视不够
对施工现场的危险情况意识不足，没能将现场情况与监测信息相结合，潜在风险没能及时反馈给上级部门，工作人员缺乏风险意识与责任意识，引发基坑安全事故。
1.7应急准备不足
浅谈深基坑施工应用及支护措施 篇10
本工程为某深基坑土建工程。征地红线面积为8000m2, 建筑物占地面积3607m2。工程主要内容为深基坑基础、主体土建工程。基础结构以地下连续墙为主, 地下连续墙墙厚为800mm, 墙高约13.5m。本工程建设规模比较大, 基坑开挖深度达到13.5m, 需要进行深基坑施工。
2 工程特点
本工程施工属于技术复杂、难度大。地段地质情况复杂, 地下水位埋藏较浅, 水位埋深2.5～3.15m, 平均埋深2.86m。施工场地内灰岩溶洞较发育, 溶洞顶板厚度较薄, 因此基坑开挖和地下连续墙施工时, 可能出现坑底突水或顶板塌陷。因此需要认真处理好深基坑的土方开挖以及支护问题, 解决项目施工中的地质难题将是本工程技术管理和施工管理的重点内容。
3 工程深基坑总体施工方案
施工准备及测量放线→-2.7m以上部分土方开挖→地下连续墙施工→-2.7m至-13.5m土方开挖→地下墙体与基础施工→土方回填。
其中基坑土方放坡开挖采用反铲挖土机进行开挖。开挖顺序:放坡开挖至-2.70m→做第一层支撑→开挖至-8.00m→做第二层支撑→挖至坑底。主体结构的围护体系为地下连续墙。
4 放坡开挖施工及地下连续墙施工技术措施
4.1 放坡开挖技术控制
人工边坡采取护坡措施, 以防止雨水、地表水对边坡的冲刷, 渗透而影响边坡失稳。采用的方法是:
⑴钢筋网细石混凝土护坡:边坡修整后, 按间距500～1000插入长50cmφ10钢筋, 边坡面上绑扎φ4@300钢筋网, 与插筋固定, 采用喷射泵浇筑喷射细石混凝土厚40～50mm。
⑵水泥砂浆护坡:边坡修整后, 采用1:3水泥砂浆厚抹面。
⑶砌砖护坡:边坡修整后, 采用标砖用水泥砂浆沿边坡面平铺一层, 并灌缝密实。
⑷塑料薄膜护坡:边坡修整后, 采用塑料薄膜由下向上横铺, 搭接, 并压牢防止风吹开。
4.2 地下连续墙施工技术措施
4.2.1 工艺流程及槽段划分
连续墙施工工艺流程:轴线定位放线→开挖、浇筑导墙→划分槽段→铺设路轨→设备安装就位→定段造槽→反循环换浆清渣→制安钢筋网架→接头处理→浇筑水下混凝土。
4.2.2 导墙施工
导墙是地下连续墙挖槽之前, 构筑的临时结构物, 它对地下连续墙的挖槽起着重要作用。本工程导墙采用“Γ”形钢筋混凝土导墙形式, 可以比较好地适应现场较差的土层。
导墙施工注意如下问题:
⑴测量放线, 内外导墙之间中心线应和地下连续墙纵轴重合, 轴线偏差小于30mm, 尤其是折线段放线应确保准确。
⑵开挖前, 须探明地下管线和地下障碍物等情况, 采用反铲挖掘机开挖导沟, 人工配合清槽, 挖至导墙设计标高后, 夯实基底, 作混凝土垫层。
⑶拆摸后导墙加设支撑, 支撑设二道, 上为φ10槽钢@2000, 下为80×80方木@2000, 导墙背后以粘性土分层回填并夯实, 导墙外设排水沟一道。
⑷墙内壁必须垂直平整, 不平度小于10mm。
⑸导墙施工时, 严禁重型机械设备在导墙附近停置或进行作业, 以免引起导墙变形。
4.2.3 槽段开挖
⑴考虑连续墙厚度、墙深地质条件、施工精度要求等条件, 选用液压抓斗SM860/BH12和ZG-22型冲击钻机冲刷接头。
⑵按槽采用间错法施工, 即先施工第一, 第三槽段, 浇混凝土三天后再施工第二, 四槽段。
⑶划分好每个槽段的抓挖的中心位置, 注入膨润土泥浆, 开始挖槽。
⑷挖槽结束, 终孔验收合格后进行清孔工作。
4.2.4 钢筋网架制作及安放
⑴钢筋网架现场制作, 先在场内铺设加工平台, 根据配筋图, 在平台模上制作成型。
⑵钢筋网架制作, 根据设计图纸下料加工, 要求钢筋的间距、长度、宽度及搭接长度等满足设计要求, 由于本工程地连墙的钢筋要求直径较大, 所以施工时, 钢筋竖向连接采用套筒冷挤压接头, 以保证钢筋连接的质量。
⑶钢筋网架上预埋筋及钢板预留洞口严格按设计图纸尺寸、标高进行焊接预留;预留泡沫板应牢固地绑扎在钢筋片上。钢筋网架制作完毕后, 应认真检查以下内容: (1) 钢片筋尺寸、间距、焊接; (2) 预留筋尺寸、位置; (3) 预留洞口加强筋; (4) 钢板焊接; (5) 套筒冷挤压接头。
⑷槽段连接采用刚性接头, 在先开挖槽段的钢筋网架两侧焊接“工”字钢。后施工槽段的钢筋网架两侧不焊接“工”字钢, 吊放钢筋网架时直接插入先施工槽段焊接好的“工”字钢内。先施工槽段成孔时, 应向两头扩大成孔500mm长, 待钢筋笼放好后, 空余部分用沙包填至地面。
⑸钢筋网架应在清槽换浆后立即吊装, 用50T及100T履带起重机起吊, 避免受力钢筋变形;钢筋网架放不下时, 应将钢筋网架重新起吊, 重新修槽, 直到钢筋网架能顺利放下为止。
4.2.5 混凝土灌注
⑴根据施工图纸, 地下连续墙采用商品混凝土, 水下混凝土法浇灌, 强度等级C30, 抗渗等级0.8MPa, 混凝土塌落度180～220mm。
⑵混凝土供应量为30m3/h以上, 以保证在规定时间内连续浇灌, 每个槽段设2根导管, 灌注导管直径250mm, 导管底部埋入混凝土深度控制在2～4m范围内, 不得小于1m, 导管每节长度为1.5～2m, 导管接应密封不漏水, 使用前做水密试验。
⑶浇注过程中不断测量槽内的混凝土面高度, 根据浇注记录, 随浇注混凝土随拆导管, 混凝土表面高差应控制在0.5m以内, 浇注到离顶部4m时, 导管底埋入混凝土内可控制在1m左右, 终浇混凝土面高程控制在结构设计高度以上0.5m, 以便表面凿除后, 满足结构高度的混凝土强度要求。
⑷按规范预留混凝土试块。
4.2.6 泥浆管理和土渣处理
⑴本工程采用膨润土泥浆, 泥浆的作用是通过泥浆的静水压力防止槽壁坍塌或剥落, 维持挖成的孔形不变, 同时, 由于膨润土的高度稳定性, 泥浆还有悬浮岩屑的作用。实践证明, 泥浆质量的好坏对连续墙的施工质量有着密切关系, 此外, 在对泥浆的再生处理及废泥浆的处理时, 如果管理不善, 会造成现场泥泞, 污染环境, 从而影响到施工进度等。
⑵根据现场情况, 在中部布置1个泥浆池, 尺寸为:6m×5m×2.5m, 内分三个小池, 平面布置以满足泥浆的循环供应为原则。
⑶通过循环或混凝土置换从槽内排出的泥浆, 按其恶化程度, 进行舍弃或再处理, 废弃的泥浆和渣土按环保要求弃于容许地点。
⑷泥浆用离心泵重复循环拌合。膨润土的溶胀时间按出厂说明办理, 预先储备一定数量的泥浆, 使之充分溶胀后再开始成槽。
5 深基坑施工止水支护注意事项体会
本工程属于深基坑工程, 而且施工地点地下水位较高, 地质情况复杂, 淤泥层较厚, 土质差, 施工难度较大, 施工前必须对房屋、树木和各种管线进行有效的支护, 做足安全措施, 确保附近建筑物的安全才能开挖, 对于埋深较大的管道在开挖时要做好支护, 确保施工安全。
本工程基坑止水、支护采用形式分为两种, 分别为连续墙、喷射混凝土支护。放坡后进行挂网喷射混凝土自身也具有止水作用, 而且由于该施工方法使用在较浅的基坑施工中, 因此离地下水位仍较高。止水主要控制好喷射混凝土的配比, 严格按照配比进行开料, 并在施工过程中保证混凝土的厚度, 并在放坡处每隔3m设置一泄水孔, 呈梅花状布置, 并在基坑边设置排水沟, 统一把水集中到集水井中, 并定时抽出基坑外。
采用放坡后进行挂网喷射混凝土需要注意以下问题:
⑴人工边坡的坡度必须按施工方案所确定的大小, 不能任意加大, 基坑开挖前, 必须将边坡的上边缘线、下边缘线均用石灰线标出, 采用机械挖土时, 在边坡位置宜浅挖, 再由人工配合修整至所需要的边坡坡度。
⑵人工边坡采取护坡措施, 以防止雨水、地表水对边坡的冲刷, 渗透而影响边坡失稳。
⑶人工边坡的修整与防护应紧跟土方开挖施工, 成熟一块施工一块, 避免人工边坡裸露时间过长, 造成失稳。
⑷在边坡周围堆物行车等一定要按设计要求, 防止地面超载过大造成边坡失稳。
⑸现场排水系统必须与边坡同时形成, 基坑四周应有挡水坝排水沟, 防止地面水流入基坑, 基坑内应有盲沟、集水井, 及时将坑内积水排出。
对于地下连续墙为钢筋混凝土结构支护, 于开挖前已进行施工, 只要结构质量过关, 则对于基坑侧面能起到良好的止水。地下水主要从基坑底涌入基坑内。在该情况下一定要做好基坑内的施工排水。排水时在基坑底两侧沿着连续墙边设置排水沟, 每个8m设置一集中收水井排水土沟、集水井 (沟宽0.5m, 沟深0.3m, 纵坡2%) , 利用抽水机将集水井中的水排到附近集水池, 不得将施工污水直接排水井中, 必须将污水进行初步沉淀处理后才排入市政管网中。
另外, 地下连续墙成槽挖槽时应该定好施工方法以及措施。挖槽过程中, 槽段内部孔壁坍塌, 出现水位突然下降, 出土量大而不见进尺等, 其主要原因是施工时漏浆或液面太低、泥浆质量不合格存在特殊土层等。对此采取施工措施是:
⑴挖槽前先作成槽试验;
⑵液面下降或漏浆表示槽壁可能坍塌, 应尽快检查泥浆配合比, 添加防漏剂等;
⑶对不合格的泥浆进行再处理;
⑷防止地表水流入槽内;
⑸在软弱砂土中成槽应控制进尺, 不要太快, 并适当缩短单元槽段的长度;
⑹严重坍塌时, 填入较好的粘土重新成槽, 大面积坍塌, 应用优质粘土 (掺20%水泥) , 填至坍落处以上1～2m, 待沉积密实后再进行成槽。
6 总结
针对本工程施工存在的技术难点和问题, 着重点在于深基坑施工的技术措施以及止水支护。我项目经理部的技术人员分别对各重点, 难点项目进行技术攻关, 严格按照施工规范要求, 审批的施工组织设计施工。运用既定的技术措施, 确保了整个深基坑施工过程的安全以及质量, 最终顺利通过验收, 达到设计要求和业主要求。
摘要：本工程属于深基坑施工工程, 针对深基坑施工的重点以及难点, 如何组织该工程的施工, 以及对深基坑做好止水支护措施是施工关键。通过该工程实例, 论述该工程如何对深基坑进行施工。