基坑工程支护开题报告(共8篇)
利用此支护结构为多,常用厚度为600~1000mm,目前也可施工厚度450mm的,
上海至今已完成100多万平方米地下连续墙。尤其是地下水位高的软土地区,当
基坑深度大且邻近的建(构)筑物、道路和地下管线相距甚近时,往往是首先考虑
的支护方案。上海地铁的多个车站施工中都采用地下连续墙。
(6)土钉墙
土钉墙是一种利用土钉加固后的原位土体来维护基坑边坡土体稳定的支护
方法。它由土钉、钢丝网喷射混凝土面板和加固后的原位土体三部分组成。该种
支护结构简单、经济、施工方便,是一种较有前途的基坑边坡支护技术,适用于
地下水位以上或经降水后的粘性土或密实性较好的砂土地层,基坑深度一般不大
于15m。
除上述者外,还有用人工挖孔桩(我国南方地区应用不少)、打入预制钢筋混
凝土桩等支护结构挡墙。近年来SMW法(水泥土搅拌连续墙)在我国已成功应用,
有一定发展前途。北京还采用了桩墙合一的方案,即将支护桩移至地下结构墙体
位置,轴线桩既承受侧向土压力又承受垂直荷载,轴线桩间增加一些挡土桩承受
土压力,桩间砌墙作为地下结构外墙,收到较好的效果,目前亦得到推广。 ---------------浅谈深基坑支护结构设计 .建筑科学论文,侯学渊.09
基坑工程设计多在主体工程设计结束施工图完成之后,基坑工程施工之前进
行。但为了使基坑工程设计与主体工程之间协调,使基坑工程的实施能更加经济,
对大型深基坑工程,应在主体结构设计阶段就着手进行,以便协调基坑工程与主
体工程结构之间的关系,如地下结构用逆作法施工,则围护墙和中间支承柱(中
柱桩)的布置就需与主体工程地下结构设计密切结合;如大型深基坑工程支护结
构的设计,其立柱的布置、多层支撑的布置和换撑等,皆与主体结构工程桩的布
置、地下结构底板和楼盖标高等密切有关。
进行基坑工程设计之前,应对下述地下结构设计资料进行了解:
(1)主体工程地下室的平面布置和形状,以及与建筑红线的相对位置。这是
选择支护结构形式、进行支撑布置等必须参考的资料。如基坑边线贴近建筑红线,
便需选择厚度较小的支护结构的围护墙;如平面尺寸大、形状复杂,则在布置支
撑时需加以特殊处理。
(2)主体工程基础的桩位布置图。在进行围护墙布置和确定立柱位置时,必
须了解桩位布置。尽量利用工程桩作为立柱桩,以降低支护结构费用,实在无法
利用工程桩时才另设立柱桩。
(3)主体结构地下室的层数、各层楼板和底板的布置与标高,以及地面标高。
根据天然地面标高和地下室底板底标高,便可确定基坑开挖深度,这是选择支护
结构形式、确定降水和挖土方案的重要依据。
了解各层楼盖和底板的布置,则便于支撑的竖向布置和确定支撑的换撑方案,
如楼盖局部缺少时,还需考虑水平支撑换撑时如何传力等。
――施工工程的地下结构设计资料调查.基坑工程,刘建航,17(5)
在规划和设计建筑物时,常常用安全系数来考虑许多未知或不确因素的影响
新的建筑结构规范的 制定 ,使安全系数的概念及含义有了质的飞跃 .以前 的
安全系数的大小并不能定量地表示安全性 的大小 利用 以概率统计为手段分
析建筑物破坏或失效概率 的可靠度理论的引进成为一种必然 .新的建筑 结构
规 范中用可靠度理论定义的评价指标,是在大量工程实践基础上以概率统计为
手段制定 的具有小于某破坏 概率的指标 .
建筑物的上部结构的设计已全部采用基于可靠度理论的新规范 ,但在基础
工程中,仅桩基工程率先采用可靠度设计 ,其他方面则刚刚起步 。在基坑工
程 中开展这方面的工作较少 ,主要是基坑工程中影响因素众多 ,积累的资料
较少 ,较难进行 。目前上部结构采用可靠度设计 ,而基础(包括基坑 )则采
用定值设计存在各种不协调的问题 。因此进行基坑可靠度研究而与上部结构设
计相衔接 ,成为亟待懈决的问题,国家地基基础设计规范正采用可靠度理论进
行修改,本文拟在基坑工程的可靠度研究方面作一些探讨。基坑支撑开挖的确
定性分析本身就相当复杂,不是一二个公式所能解决的,因此国内外基坑支护
结构基于不确定性 分析 的可靠度研究成果很少 。只有 Matsuo等人在这方面
作过较细致的工作 ,但该 文采用 的是简支梁近似法,用其进行可靠度研究 ,
其本身的误差极有可能掩盖可靠度分析的作用 。所 以本文采 用有 限元方法
来 将可靠度理论引入基坑支护结构的受力及变形分析 ,考虑 了模型不确定性
和计算参数变异性对结构的影 响,提出了深基坑支护结构受力及变形的近似概
率预测方法。
――深基坑结构支护的可靠度分析 刘国斌 .6
3 基本内容、拟解决的主要问题
3.1设计内容
泛海酒店的基本设计内容有以下几方面:
(1)设计方案比选:它包括对各种支护形式所使用的土体范围,基坑深度是
否满足条件等,选取施工方便的支护结构。
(2)土压力计算:土压力计算包括对土体的水平荷载(主动土压力)、水平
抗力(被动土压力)进行计算。
(3)支护结构计算:泛海酒店基坑支护形式应满足剪力和弯矩要求。计算包
括内力计算,弯矩计算,和配筋计算等。
(4)基坑稳定性验算:包括基坑整体稳定性计算、基坑坑底抗隆起稳定性分
析、基坑踢脚稳定性验算、基坑抗管涌验算、基坑突涌稳定性分析计算。
(5)基坑的降水止水设计:为达到目的,基坑降水要进行疏干井设计、减压
井设计和地面沉降计算三方面的设计。
(6)基坑监测方案设计:主要包括内力监测和变形监测两大方面的监测。
3.2拟解决的主要问题
(1)支护方案的对比与优选。
(2)支护的稳定性验算问题。
(3)深基坑的降水止水问题。
4 技术路线
(1)设计方案比选:是根据当地的自然地形、地质条件、水文条件、岩土工
程勘察报告及各种支护形式的适用条件,综合考虑以确定合理地设计方案。
(2)土压力计算:是根据郎肯的理论进行主动土压力和被动土压力的计算。
(3)支护结构计算:其中是根据弹性支点法和极限平衡法进行计算的。有些
支护结构也仅采用静力平衡状态计算。
(4)基坑稳定性验算:根据极限平衡法对边坡整体稳定性和基坑坑底隆起稳
定性进行分析;基坑踢脚稳定性则根据力矩平衡来进行分析;根据基坑渗流的水
力梯度不应超过临界水力梯度的原理对基坑渗流稳定性进行分析;基坑突涌稳定
性分析多是从压力平衡的角度分析而得出得结论。
(5)基坑降水止水设计:应根据基坑底面上覆土压力承压含水层作用在顶板
上的水头压力相平衡的原理进行基坑降水止水设计。采用轻型井点降水的方法宜
适合该地区施工。
(6)基坑监测方案设计:采用科学仪器设备和一定的手段对支护结构、主体
结构、桌边环境的受力和位移等进行持续观测。
5 进度安排
时间安排 工作内容 有效工作天数 2月25日―3月08日 方案比选 10天
3月11日―3月15日 土压力计算 5天
3月18日―4月19日 基坑支护结构计算 25天
4月22日―5月03日 基坑稳定性验算 10天
5月06日―5月17日 基坑降水设计 10天
5月20日―5月24日 基坑监测方案设计 5天
5月27日―6月07日 撰写毕业设计说明书 10天
6月10日―6月14日 毕业设计资料上交及评阅 5天
6 参考文献
[1]《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012).北京:中国建筑工业出版社,
2012.
[2]《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012).北京:中国建筑工业出版社,
2012.
[3]《建筑结构荷载规范》(GB50009-) .北京:中国建筑工业出版社,2001.
[4]《建筑桩基技术规范》(JGJ94-).北京:中国建筑工业出版社,2008.
[5]《混凝土结构设计规范》(GB50010-).北京:中国建筑工业出版社,
2010.
[6]《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001 版).北京:中国建筑工业出版
社,2001.
[7]《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-).北京:中国建筑工业出版社,
2002.
[8]《深基坑工程》,高大钊主编.机械工业出版社,.
[9]《基坑工程手册(第二版)》,刘建航、侯学渊主编.中国建筑工业出版社,
2009.
[10] 唐梦雄,陈如桂.深基坑工程变形控制[M].北京:中国建筑工业出版社,
[11] 刘建航, 侯学渊. 基坑工程手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,
[12] 黄强. 深基坑支护工程设计技术[M]. 北京: 中国建材工业出版社, 1995
[13] 尉希成. 支护结构设计手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1995
[14] 唐业清. 基坑工程事故分析与处理[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,
[15] 龚晓南, 高有潮. 深基坑工程设计施工手册[M]. 北京: 中国建筑工业出
版社, 1998
[16] 杨予. 深基坑支护优化设计[D]. 南宁: 广西大学, 1999.
[17] 张引平. 浅谈深基坑支护结构设计计算[J]. 科技情报开发与经济,
,14(4): 182-182
[18] Clough G.W, Dunean J.M. Finite Element Analyses of Retaining wa11
Behavior[J]. ASCE, 1971, 165-167
[19]Andrew J.W, Youssef M.A. Analysis of Deep Excavation in Boston[J].
Journal of Geotechnical Engineering, 1993, 69-89
[20]Sunil S.Kishnani, Ronaldo I. Seepage and Soi1-structure Interface
Effects in Braced Excavations[J]. Journal of Geotechnical
Engineering, 1993, 912- 929
[21]Andrew J.W,Youssef M.A. Analysis of Deep Excavation in
Boston[J].Journalof Geotechnanical Engineering, 1993,69-89
[22]Sunil S.Kishnani,Ronaldo I.Seepage and Soil-structure Interface
EffectsinBracedExcavations[J].JournalofGeotechnicalEngineering,19
根据场地、地层、基坑深度、设备等条件选择支护的方法, 并力求做到支护方案的优选及设计计算的正确, 具体参考建议:
(1) 粘性土、粉质粘土等强度较高的地基, 当基坑深度H<6m时, 放坡开挖或悬臂桩 (单、双排) 墙支护;当H>6m时, 用土钉支护, 若地下水位高, 进行降水或施工防渗墙配合土钉使用;也可采用锚杆桩墙支护的方案, 锚杆层数不宜超过四层。
(2) 淤泥质或饱和粘性土等软弱地基, 当H<7m时, 且只考虑边坡稳定时, 优先选用水泥土搅拌桩等重力式支护方案;当基坑较深时, 可采用地下连续墙内支撑支护的方案或逆作法施工。
(3) 对于松散的砂土层或粉细砂土层, 可用化学注浆加固与桩墙支护相结合的支护方案;其次为土钉支护及地下连续墙的施工方案, 也可考虑用插筋补强及网状结构树根桩的支护方案。
(4) 对于防渗止水要求严格的基坑工程, 桩间土体宜采用高压旋喷 (或定喷、摆喷) 注浆进行防渗补强加固;也可用地下连续墙 (内支撑、逆作法) 或沉井法施工的方案。
(5) 为节约投资, 基坑较深时应多采用组合式的支护方案, 对于直立性较好的土体, 上部放坡开挖 (坡深3~4m) , 下部桩墙支护, 以减少锚杆层数;亦可采用土钉与锚杆相结合的支护方案。
(6) 对于大型基坑 (平面尺寸及深度都较大) 工程, 可采用中央开挖施工法、开槽施工法等支护方案;每个边坡的支护方法可以不同。
2 支护板桩的受力性状
(1) 悬臂式板桩:
插入土体部分视为固定端, 上部为自由端, 即看作悬臂梁结构。
(2) 浅埋单锚式板桩:
插入土体部分视为固定铰, 上部锚拉作用点为活动铰, 即看作简支梁结构。
(3) 深埋单锚式板桩:
插入土体部分视为固定端, 上部锚拉作用点为活动铰, 即看作静不定梁结构。
(4) 多层锚拉式板桩:
插入土体部分视为固定端, 上部各个锚拉作用点为活动铰, 即看作连续梁结构。
3 支护结构的破坏形式
支护结构的破坏形式分为支锚结构系统破坏;板桩底部向基坑内侧移;板桩弯曲破坏;整体圆弧滑动;基坑底管涌发生, 见图1。
4 侧向土压力计算模式
关于基坑桩墙侧向土压力计算模式很多, 主要采用的有以下两大类:
(1) 以Rankine、Coulomb等理论公式计算的土压力, 使用时应注意地基土的c、φ的取值。计算时还应考虑地面荷载、地面不规则几何形状等对桩墙侧土压力的影响。土压力与水压力可分开计算, 也可合并计算;合并计算时地下水以下土的重度取饱和含水重度, 降水后土层按稍湿状态考虑。对于粘性土, 可忽略粘聚力, 适当增加内摩擦角来计算。
(2) 由土压力计等测定换算的实测值为基础的土压力分布模型 (图示法) 或侧压系数法, 亦称用表观土压力系数计算的土压力, 图示法中采用较多的是Terzaghi-Peck所建议的土压力分布模型法。
5 基坑底桩前土压力计算取值
基坑底桩前土抗力常采用的是Rankine公式计算, 由于计算出来的被动土压力是以极限状态为前提的, 当被动土压力达到理论计算值时, 其围护结构的变形位移将很大, 一般达到坑深或桩墙高度的5%, 这么大的变形位移是基坑支护结构所不能允许的。因此, 对于基坑支护被动土压力计算中, 一般取其折减系数η=0.3~0.5。
6 护桩与土体间的摩擦作用
桩墙支护结构在土压力作用下发生变形变位时, 护桩和土体之间有相对位移而产生摩擦力, 摩擦力将使桩墙后的主、被动土压力减小;相反确使桩墙前面的被动土压力增大。为此进行支护结构设计时应考虑桩墙与土体的摩擦作用, 即将墙前、后的被动土压力乘以修正系数。
但为慎重起见对主动土压力可不进行折减。一般使墙前被动土压力增大的修正系数可取K=1.5~2.8;使墙后被动土压力减小的修正系数可取K′=1.0~0.35。修正系数与土的内摩擦角φ有关, φ值越大, 修正系数K越大, 而K′越小。
实际工程设计计算中, 为简化起见, 既不进行被动土压力理论计算值的折减, 也不进行因摩擦作用而使墙前被动土压力增大的修正。
7 支护结构设计应考虑的问题
确保锚杆 (支撑) 的强度与稳定;板桩的入土深度应满足要求;板桩截面尺寸、间距、抗弯强度够用;基坑底稳定验算满足要求。
7.1 悬臂式板桩的计算
7.1.1 单排式板桩计算
(1) 试算求t1, 使得:
(2) t= (1.1~1.2) t1;
(3) 求Mmax及作用点位置;
(4) 选择板桩尺寸, 验算强度。
7.1.2 双排式板桩计算
将双排桩看做钢架结构计算内力。
(1) 双排桩的Mmax是单排桩的75%;
(2) 桩顶位移是单排桩的30%~40%;
(3) 护桩入土深度是单排桩的70%;
(4) 桩直径Φ400~600nm, 排距L= (1.5~3.0) d。
7.2 单锚式板桩的计算
7.2.1 浅埋式单锚板桩的计算 (简支梁法求解)
7.2.2 深埋式单锚板桩的计算 (等值梁法求t1)
(1) 以d点主、被动土压力强度相等, 求t0:
由 γt0kp=γ (H+t0) ka
得
(2) 求相当梁的锚杆支反力R、t0处的支反力P、Mmax及作用点h。
(3) 求护桩的最小入土深度t1:
t= (1.1~1.2) t1
7.3 多层锚拉板桩的计算
7.3.1 支锚结构的层间距布置型式及特点
(1) 等弯矩布置:
各跨度的最大弯矩相等, 可充分利用板桩的抗弯强度;但是较深基坑, 下部的支锚层距过小, 层数多, 不经济。
(2) 等反力布置:
各层支锚水平反力基本相等, 使锚杆设计简化;但当基坑较深时, 下部的支锚层距过小, 层数多, 同样不经济。
(3) 等间距布置:
支锚结构的上、下排间距基本相同, 基坑较深时, 减少了支锚层数, 较经济;但带来了较复杂的计算量。等间距布置在工程实际中设计最为普遍。
7.3.2 等弯矩布置
h=[6wfy/Yka]1/3, h1=1.11h, h2=0.88h, h3=0.77h, h4=0.70h, h5=0.65h, h6=0.61h, h7=0.58h, h8=0.55h
7.3.3 等反力布置
h1=0.60h, h2=0.45h, h3=0.36h, h4=0.32h
7.3.4 等间距布置
等间距法求板桩的入土深度:
由
(kp-ka) t
解方程可求出t1。
按着1/2分担法可求出各层支锚结构的水平反力, 再乘以1.35不均匀系数就是水平力的设计值, 通过连续梁可求出Mmax及作用点h。
8 结 语
本文介绍了支护结构方案的选择、支护结构的破坏形式、支护板桩的受力性状及支护结构设计应考虑的问题, 为基坑支护工程计算研究提供一些参考建议。
摘要:对基坑支护工程进行了计算研究。
关键词:基坑支护,基坑设计,破坏形式
参考文献
[1]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 1992.
[2]JG J79—2002, 建筑地基处理技术规范[S].
[3]GB50202—2002, 建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].
[4]李静.深基坑支护工程中土压力的选取与计算[J].勘察科学技术, 2004, (04) .
[5]邓尚平.深基坑锚杆支护设计计算理论及工程应用[J].采矿技术, 2002, (04) .
关键词:建筑工程 支护 施工技术要点
中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)05(c)-0081-01
建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程,涉及水文地质及人、建筑材料、施工工艺和施工管理及施工环境等多方面。它是一门综合性学科。支护结构又是由若干分部分项工程组成的整体。因此,我们必须从全局出发,将各组成部分协调好,才能确保它的安全可靠、经济合理。
1 工程概况
某商厦,位于唐山市路北区,建筑总面积135140m2,地下面积29512m2;建筑总高度112.7m,建筑平面形式呈方形布置,地下共2层,基坑底最深相对标高-12.9m;基础为钢筋混凝土梁板。该工程要求于2014年12月11日开工,工期为三个月,由于工期紧,任务重,项目部接到此任务后,对此项目工程进行了分析,提出了三种方案:一是采用常规的放坡;二是采用护坡桩施工;三是对基坑支护。项目部的技术人员采用头脑风暴法,集思广义,对三种方案进行了全面的分析。由于基坑深、场地不宽阔、地基承载力低,如果采用常规的放坡进行处理,会由于场地小而无法进行,若采用护坡桩施工,在时间上又不允许。经过认真讨论,结合工程的地质资料及周边建筑物等实际情况,最后决定本工程采用基坑支护、混凝土灌注桩、锚杆、锚喷护壁、挡土墙联合支护结构体系。
2 技术准备
(1)开挖前,认真审核图纸和说明,对已做好的图纸会审和施工组织设计,确定开挖断面和据推土位置。(2)对相关人员做好层层技术交底工作,签认做记录。(3)对已做好的管线的平面位置和核对高程。(4)用白灰标示出已测开挖边线的位置。
3 机具设备
采用挖土机、装载机、自卸汽车、推土机、钢尺、手推车等。
4 建筑工程中基坑支护存在的问题
目前在建筑工程支护过程中,基坑支护还存在的问题主要体现在人、材、机、法、环几大方面。具体包括:(1)设计人员及施工人员责任心不强。(2)施工方法不当。(3)施工环境复杂性
5 建筑工程中基坑支护施工技术要点
针对以上所述的建筑工程施工过程中存在的许多问题,做出如下建筑工程基坑支护施工的技术要求论述。
5.1 强化设计及施工人员责任意识
要定期的对上述人员进行培训,提高他们的责任意识,要引进大量的技术人员和有经验的管理人员,只有这样,才能保障工程质量合格,施工安全。
5.2 严把材料大关,确保材料合格
要按照设计要求和规范标准使用材料。材料在进场前要由试验室主任指派由试验人员进行现场检验,验收合格后才能使用,如果验收不合格不能应用于工程建设中。
5.3 合理选择支护施工方法
该大厦挖深很大,支撑形式可参照表1。
5.4 全理选择基坑开挖方法
由于建筑基坑工程一般都是深基层,基层开挖根据地下水的情况,采用两种方法,一种是坑壁不加支撑,另一种是坑壁有支撑。由于是深基坑,挖土量一般都较大,加之地下水的影响,随挖随运,及时清理。同时,在深基层土方开挖过程中,为了保证安全,要派专人24h进行基坑监测。
5.5 合理采取基层支护方法
不同的建筑基坑,采取的支护方式不一样,如钻孔灌注桩、锚喷、地下连续以及喷射混凝土护壁及锚杆支护等等,针对不同的支护方式,采取不同的方法。如在采用钻孔灌注桩施工时,必须对地基处理好,持力层稳定,有足够的承载力。如果采用锚杆施工时,需要首先检验一下锚杆的强度,看是否达到设计强度才能采用。总之,应严格按照设计以及规范要求进行基坑支护施工。
5.6 支护施工中的安全防护措施
基层支护一定要注意安全,进入施工现场要有足够的防护措施,要佩戴安全帽,要持证上岗;定期的对施工人员进行培训,对机械的维修和保养要配备专职技术人员,保证机械不出故障,防止机械伤人事故的发生。
6 结语
建筑工程基坑支護的施工,是一项危险性较大的工程建筑施工,我们一定要在施工前先进行安全专项施工方案,必要时,还应请专家进行安全论证,只有这样,才能保障施工安全,确保工程保质保量完工。
参考文献
[1]陆佰鑫.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯,2011(15):72.
[2]靳永军,吴海洋,刘德成.高层建筑深基坑支护的施工质量控制[J].科技信息,2009(36):637-638.
一、工程概述
本工程基坑深度约22m,占地面积11377平米,土方开挖体量约25万方,土方消纳点运距20km,肥槽回填为2:8灰土回填,夯实系数>0.94。岩土工程勘察报告由业主单位后期提供,基坑护坡形式和降水形式最终由业主单位和专业分包决定。本次拟定基坑护坡形式为土钉墙和桩锚支护体系结合,支护桩外圈采用三轴搅拌桩止水帷幕。
二、护坡工程
在本工程拟建场地范围内,现场四周基坑周边均紧邻用地红线,因此,基坑采用土钉墙及桩锚支护体系。
1.土钉墙施工 1.1土钉施工工艺
施工工序:修整工作面→测量放线→土钉成孔→放置杆体→挂网、上加强筋→注浆、补浆→喷射混凝土。
1.1.1修整工作面
基坑开挖过程中总包单位应协调土方施工单位密切配合,按设计坡比及竖向排间距开挖,严禁超挖、欠挖,及时修坡,保证坡面平整度。修坡时拉好控制线,保证坡面平直,在坡顶吊线锤控制坡度。超挖、碰撞上部支护结构影响边坡稳定与安全,欠挖增加人工修坡量,产生降效,工作面开挖时应有人跟踪指挥,防止坡面超挖、欠挖及触碰上部施工完的作业面。
土层稳定性不好的部位减少每步开挖深度和长度,或先喷射一层细石混凝土后再进行成孔等下步工序施工
1.1.2测量放线
坡面修理平直整齐后,根据水平及竖向间距放线定土钉孔位,上、下排土钉孔宜呈矩形错开。
1.1.3土钉成孔
根据现场地层情况,可使用洛阳铲进行人工成孔,也可以用机械成孔。人工成孔,须注意控制成孔角度,避免打水平孔;钻机成孔,注意控制钻进过程中钻机移位,避免出现斜孔。
1.1.4放置杆体
成孔结束,放置土钉杆体,根据设计,杆体采用1根直径20的HRB400型三级热轧钢筋。放置杆体应对正杆体的方向,禁止杆体置入后再扭转方向。
1.1.5挂网、上加强筋
土钉注浆完毕,披挂面层钢筋网。每片钢筋网尺寸为200mm×200mm。相邻两片钢筋网搭接长度不小于300mm,用火烧丝绑扎结实。相邻网片之间钢筋甩槎,并将接头错开。另外,面层网上每1m绑设一块垫块,以保证喷射混凝土后,面层钢筋网留有3~5cm的砼保护层,充分发挥钢筋骨架的作用。挂网之后,焊接1根直径14的HRB400型三级热轧钢筋横向加强钢筋,把所有土钉杆体与加强筋连接起来,每隔3.0m设置1根直径14的HRB400型三级热轧钢筋,使土钉杆体、面层网、加强筋构成一个完整的骨架。杆体与加强筋连接采用单面焊,焊接长度不小于14cm。
1.1.6搅拌水泥浆、注浆
成孔的同时,按设计配比现场搅拌素水泥浆(水泥净浆),水灰比为0.45~0.5。搅拌均匀后,放入浆液池中待用。现场技术人员严格控制水灰比,浆液池中素水泥浆留放时间不得超过终凝时间,控制在3小时之内用完。
待一批土钉的主筋都放入后,用注浆泵统一注浆,要求须将注浆管插到距孔底50cm,确保土钉钻孔内的注浆质量。素水泥浆采用P.O 42.5水泥搅拌制作。注浆采用软塑料管从孔底注浆,每孔至少在注浆后再补浆1~2次。
1.1.7喷射混凝土
水泥采用P.S.A 32.5水泥,骨料采用中细砂、砾石(粒径不大于15mm),面层混凝土混合料按送检得到的配合比报告进行配比。施工前做好试配,锚喷混合料采用机械搅拌,现场做好计量工作。
喷射混凝土作业必须分片分段依此进行,喷射顺序自下而上。喷射机应密封性良好,输料连续、均匀;空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求。
喷射机司机应按规程操作,作业开始时,先送风,后开机,再给料,结束时,应待料喷完后,再关风。向喷射机供料应连续均匀,料斗内保持足够的存料。
喷射手应经常保持喷头有良好的工作性能,喷头与受喷面应垂直,宜保持0.6~1.0m的距离。喷射时,应控制好水灰比,保持混凝土表面平整,呈湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象。施工中,注意预留渗水孔。
1.1.8土钉墙施工的关键过程及特殊过程
土钉墙施工有成孔和注浆两个关键过程。钻孔机具的选择必须满足土钉钻孔的要求,在按照设计布孔的位置进行钻孔过程中,如遇障碍物,应立即停钻,通知技术负责人或设计人,查明情况,如不能保证孔深、孔径的稳定性,应按照设计图纸中对应情况下的处理措施进行处理,严禁施工人员随意私自更改设计参数。
施工必须做好地表排水工作,防止施工用水、生活用水、污水等渗入边坡。施工过程中若发现边坡渗水,应及时查明水源,采取有效措施截断水源,并将坡内积水及时排出,确保边坡安全。
2.护坡桩施工 2.1护坡桩施工工艺 2放桩位线→钢筋笼制作、验收→钻机就位、技术人员复测→成孔→验孔→下放钢筋笼→灌注混凝土→冠梁施工→桩间土处理→变形监测。
2.1.1桩位放线
进场后按照设计图纸中的控制点放桩位,并由技术员复测桩位。2.1.2钢筋笼制作
钢筋笼制作严格按照设计图纸要求和施工规范进行。钢筋笼现场绑扎成型后经监理验收合格,方可使用。
2.1.3成孔
钻机就位前,技术人员对桩点进行十字定位。控制钻头对准桩中心的误差,保证钻杆垂直,并在钻孔过程中,随时注意检查钻杆垂直度,及时调整。施工前,可在现场选取合适的位置,通过试钻了解土层条件和确定。确认达到设计深度经验收后,再进入下步工序。
每次成孔记录员应作好测量工作。记录必须及时按表格要求认真填写,要求记录数据完整真实,不得涂改,交接班时要交代钻进情况及下一班应注意的事项。
2.1.4吊放钢筋笼
成孔后,应迅速将钻机移走,尽量缩短终孔与灌混凝土时间。立即组织人员和吊车进行吊放钢筋笼工序。钢筋笼采用三吊点法起吊,禁止钢筋笼底端拖地。
钢筋笼的保护层设置预制垫块,垫块厚度为混凝土的保护层厚度,根据钢筋笼长度调整垫块间距和数量,垫块随着钢筋笼的下放绑扎在钢筋笼上。安装时注意使垫块能够在骨架下放时错动,其作用为:(1)起固定骨架并居中;(2)起保护层作用;(3)使钢筋笼不会刮伤孔壁。
2.1.5灌注混凝土
浇筑连续进行,中途停歇时间不超过30min。混凝土的运输时间和距离应尽量缩短,以迅速、不间断为原则,宜在8h以内完成,防止在运输中产生离析。
考虑桩顶含有浮渣及浮浆,灌注时混凝土的浇筑面按高出桩顶设计高程10-30cm控制,以保证桩顶混凝土的质量。
考虑采用干法灌注混凝土,灌注过程中,设计桩顶标高以下5米范围内混凝土采用插入式振捣棒进行振捣密实,每次灌注高度不得大于1.5m,以保证桩顶混凝土质量。
2.1.6灌注后的工作
本工程护坡桩采用地温养护。桩身灌注后,要对孔口进行覆盖,挖土时严禁刮碰钢筋笼,人工清桩顶虚土,桩顶标高用水准仪测定并做好标记。凿桩头时要注意风镐打入的深度,不得扰动桩体,保证桩体完整。最后用人工找平。
2.1.7护坡桩施工的关键过程及特殊过程(1)采用后插钢筋笼施工工艺的关键过程及特殊过程
关键过程:桩点测量放线、钻孔、倒插钢筋笼;测量放线、钻孔须经监理、技术人员复验后进行;混凝土泵送完成前,提前做好钢筋笼安放准备,尽量缩短两项工作的间隔时间。
特殊过程:泵送混凝土,必须有技术人员、熟练技术工人对此过程连续监控。泵送混凝土前,须对商品混凝土进行坍落度、和易性等关键指标现场检查。
(2)采用干成孔施工工艺的关键过程及特殊过程 关键过程:钻孔施工、钢筋笼加工及安装。
特殊过程为浇灌混凝土。具体到本工程为钻机的成孔问题和地质条件的复杂多变。
2.1.8坡面明排导水
在桩间土面层设置潜水排水管,采取明排措施,用排水管引流坡面以外排至基底排水沟,经集水井集中抽排。导水管采用φ25塑料花管,外面包裹棉丝。排水管伸入土中0.6米,外露300mm。排水管和排水孔之间用碎石滤料或粗砂填充,外口用粘土封堵。排水管的布置根据现场情况而定。
2.1.9杂填土中难成孔时处理措施
使用干成孔工艺在杂填土地层施工时可能出现遇到地下障碍物无法成孔的情况,如果障碍物埋深较浅,可采用对该部位进行局部开挖换填的方式进行处理,回填时宜分层回填,用挖机对回填土体进行适当压实,如果障碍物埋深较深,可采用夯机对障碍物进行冲击破碎后再成孔。
3.锚杆施工
3.1锚杆施工工艺及要求
主要施工工序:制作杆体→钻孔→注浆→施工冠梁(安腰梁)→养护→张拉锁定。待土方开挖到锚杆设计标高之下0.5m时,施工锚杆,锚杆孔径150mm。
施工场地平整后,锚杆机进场,调整好角度,对准孔位中心开始钻进,成孔至设计深度后进行下步工序。钻机可采用螺旋钻机试钻,如出现流沙、塌孔比较严重,影响到注浆质量时,必须更换为跟管钻进工艺成孔。
跟管钻进时,外套管必须在前钻进,芯杆在后,避免高压水扰动地层,成孔至设计深度
排水管填充碎石锚喷砼面底部缠尼龙网后,卸下芯杆,放入钢绞线杆体,并注满水泥浆,然后卸下套管,再次补浆。
3.1.1杆体制作
杆体采用钢绞线,杆体中间插入注浆管,底口距杆体底端0.3m。钢绞线骨架每间隔1.5m设一固定架。杆体长度为:自由段+锚固段+1.5m。
3.1.2注浆
注浆是锚杆施工的一道重要工序,直接决定锚杆的质量,本次锚杆施工进行二次常压注浆,直至注满锚孔,孔口返出水泥浆为止。如地下水压力较大,发生了流砂、流水现象,必须进行有效截堵,可采用干性水泥团加水玻璃袋向孔内充填。
注浆材料选用P.O42.5水泥与水搅拌成水灰比为0.45-0.5的纯水泥浆,施工前必须对进场材料进行原材试验,合格后方可使用。选用BW—250注浆泵进行注浆。
水泥浆液要搅拌均匀且搅拌时间不小于2分钟,浆液随用随搅,不得有灰水离析现象,浆液应在初凝前用完,严防石块、杂物混入浆液。
注浆作业开始和中途停止较长时间,再作业时宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。补桨满足要求后,用粘土球封孔,封孔厚度不小于200。
3.1.3腰梁安装
锚杆注浆5-7天后进行腰梁安装,安装时要求腰梁与桩体接触紧密,有空隙时用垫铁焊连。水泥浆试块强度达到15Mpa后才能进行张拉。锚杆验收试验依据实际情况和《建筑基坑支护技术规程》试验进行。保留锚具外的钢绞线,禁止截断。腰梁的细部节点图如下:
钢腰梁细部节点图
3.1.4锚杆张拉与锁定
锚杆张拉前对张拉设备进行标定。锚固体与台座混凝土强度均大于15.00MPa时进行张拉,养护时间大致为6-8天,但不少于6天。锚杆正式张拉之前,取0.10-0.20倍设计轴力值,对锚杆预张拉1-2次,使其各部位的接触紧密,杆体完全平直。锚杆张拉至1.0-1.1倍设计拉力,土质为砂质土时保持10min,为粘性土时保持15min,然后卸载至锁定荷载进行锁定作业。
3.1.5锚杆施工的关键过程
本工程锚杆施工的关键过程为成孔、注浆、张拉锁定。由于本工程基坑支护范围内存在饱和细砂层,需要根据现场试钻情况,及时调整锚杆成孔施工工艺;锚杆杆体注浆应严格按照方案及操作规程,多次补浆、保证孔内浆液饱满;锚杆张拉应在锚固体强度达到设计要求的75%以上方可张拉,张拉锁定严格按照规程要求进行。
二、土方开挖
1.机械配置
本工程拟配置4台挖掘机(型号EX300,机械自重31t,单斗容量1.4m3,最大挖掘半径11.1m,最大挖掘深度7.38m,最大卸载高度7.13m)。
每台挖掘机需配置10台自卸运输车,共计配车30台(斯太尔自卸车,机械自重20t,单车容量10m3,最大爬坡能力20度。)
2.土方挖运施工 2.1坡道设计
根据现场踏勘情况,本工程仅有东侧可以运输土方,因此本工程在东面的设置一个坡道,并在现场东侧开设两个大门,作为土方车辆的进车通道。坡道为双向通行坡道,宽为8.0米,两侧放坡为1:0.7,坡角取=17。开出坡道后用挖掘机来回碾压,并分层铺设500mm厚以碎粘土砖和碎混凝土快为主的建筑垃圾,碾压密实。
2.2开挖顺序
土方作业由西向东开挖,其中东面中间设置一个马道用于运土车运输土方。
土方开挖施工区域划分
2.2.1 纵向开挖顺序 A、做好场地的平整工作,如具备条件,在上级单位同意的情况下,可现场留存部分碎渣土以备马道垫道使用。
B、如局部出现土层中有渗漏水现象,应首先查明漏水原因,并进行有效处理后,方可进行下步土方开挖。
C、基坑周边土方纵向开挖应根据护坡施工要求分步进行。分步开挖,严禁超挖,并充分保证护坡工作所需操作面。
D、基坑中间大量土方可视实际情况分步挖至槽底,每步最大挖深不宜大于4.0米。E、开挖最后一步土方时应由专业测量人员控制,并预留30㎝厚保护土层人工清底。2.2.2平面开挖顺序
A、土方平面开挖的详细顺序应根据现场实际情况确定,暂定现场进车大门设在现场东部,总体上由西向东推进,最后向马道口方向退挖。
B、土方开挖与护坡作业交叉部位应合理调整平面开挖顺序,保证交叉作业,流水施工。C、土方开挖根据设计要求为结构施工预留一定宽度的施工肥槽,肥槽宽度为建筑结构外轮廓线至基坑下口线的水平垂直距离,本工程大部分地段肥槽设计为80cm,局部如受周边环境条件限制,可做适当调整。
D、开挖时应提前与支护施工队联系,按照支护要求的坡度开挖,开挖面应尽量平整,减少人工修坡的工作量。
根据拟建建筑物情况,建筑物基础埋深不大,收马道时可将挖掘机直接停放在坡上,一步收土,如有必要,可根据现场实际条件施放临时坡道。
三、土方回填
1.施工准备
1.1.前道工序防水必须验收合格。
1.2.清理基坑内的有机物、淤泥、浮土、建筑垃圾等,基坑清理完毕后应经过验收合格。1.3.土源运输采用自卸式汽车,短距离用小推车运土。1.4施工机具和材料准备
装载机、压路机、运输车辆、打夯机(蛙式)、小推车、铁锨、塑料布或防雨布等。2.操作工艺 2.1.工艺流程
2.2.操作过程
2.2.1回填前应先验收地下室外墙防水及保护层,待合格后方可进行回填土的施工。2.2.2回填应从最低部位开始,由下向上整个宽度分层铺填夯实。2.2.3基坑回填土必须分层夯实,每层厚度不大于250,压实系数>0.94。2.2.4打夯前需对回填土进行初步平整。
2.2.5打夯机应依次夯打,均匀分布,不留间隙;且两机平行的间距不得小于3m;两机在同一夯行路线上的前后间距不得小于10m。
2.2.6应注意在坑内相对的两侧或四周须同时进行回填与夯实。
2.2.7在分段区域,每层接缝处应作成倾斜度大于1:1.5的斜坡,夯迹重迭,一夯压半夯,上下层错缝距离不应小于1m。接缝部位不得在墙脚等重要部位。
2.2.8回填管侧时,为防止管道中心线位移或损坏管道,应用人工先在管子两侧填土夯实;并应由管道两侧同时进行,直至管项0.5m以上时,在不损坏管道的情况下,方可采用蛙式打夯机夯实。
2.3.试验要求
2.3.1回填土施工过程中,现场人员负责回填土干密度试验取样及送检,同时填写试验记录。试验结果出来后,立即以口头或书面形式通知现场负责人,对试验合格的土层,允许继续回填,对试验不合格的土层,必须重新夯实,并再次试验直至合格。
2.3.2回填土每层填土夯实,应按规范规定进行环刀取样,压实系数达到设计要求后,再进行上一层的铺土,设计回填土压实系数为0.94。
2.3.3取样应在夯实层下半部用环刀取样(每层表面下2/3位置)。上层取点应与下层取样点错开,不得在同一位置取样。
3.注意事项
3.1.土方回填时可考虑一定的下沉高度,回填土填至高于现场地面180-200mm。3.2.打夯时应特别注意预防防水保护层的破坏。3.3.土方回填后三天内不得受水浸泡。
3.4.对不能及时进行上部回填的土方应临时遮盖,防止日晒雨淋 3.5.土方回填应在雨季前回填完毕。4.质量保证措施
4.1.严格控制土料的质量:回填土中不得有砖头、树根、草皮、垃圾等杂物。4.2.回填土在压实之后,应对每层回填土的质量进行检验。
4.2.1用环刀取样法测定土的干密度ρd,求出土的密实度λc,λc=ρd/ρdmax。4.2.2填土压实后的干密度应有90%以上符合要求,其余10%的最低值与设计值之差,不得大于0.08t/m3,且不应集中。
4.3.如遇雨天应及时将未回填的堆土进行覆盖,防止影响施工进度。4.4.在不破坏防水的条件下,应保证与结构部位临近回填土的夯实质量。4.5.严禁采用运土车辆直接向基坑内倾倒土方。5.安全保证
5.1.施工人员均需经过三级安全教育,进入现场必须戴好安全帽,系好安全带,穿具有安全性的鞋(绝缘)。
5.2.肥槽回填,结构上部为外挑双排架,应在其二层固定两层水平安全网,水平安全网上必须铺设密目网,直至回填土施工完毕。
5.3.要求上部作业人员文明施工,不得随意乱丢施工材料及建筑垃圾。5.4.在基坑边附近工作的人员,不得离基坑过近,防止意外伤人。
5.5.打夯机的接线应严格按照电工指定的位置进行,操作工人不得私自乱插乱接。5.6.打夯机的操作人员应严格按照打夯机的使用说明进行操作。打夯机在使用中前方严禁站人、严禁在前方拖拉打夯机。打夯机的操作人员工作时应戴绝缘手套。
5.7.堆土边距边坡距离不得小于3米。5.8.大型机械行走距边坡距离不得小于3米。5.9.回填时应注意观察边坡位移,防止塌方伤人。6.文明施工
6.1.运土车进场后,应严格按照指定的堆土位置堆放土方。6.2.所有土方运输车辆进入现场后禁止鸣笛,以减少噪音。6.3.若施工现场内车辆较多,应设专人指挥车辆。
6.4.在出大门口外的马路上铺设草垫,用于扫清轮胎上外带的土块。6.5.每天收车后,派专人清扫马路,并适量撒水压尘,达到环卫要求。6.6.制定文明施工制度,划分环卫包干区,做到责任到人。
订立合同双方:
发包方:(以下简称甲方)
承包方:(以下简称乙方)
经甲乙双方共同协商,在诚实、信用、在平等互利、协商一致的前提下,由甲方将五期工程深基坑边坡支护工程承包给乙方施工,双方同意订立本合同并共同遵守以下各条款。
一、工程名称、规模
工程名称:
规模:总建筑面积为:㎡,其中:地下两层总建筑面积㎡,建筑结构为框架,层高、地上层、层。
二、工程承包施工范围:五期工程深基坑北边坡,西边坡及东边坡局部,采用机械钻孔,锚Φ20螺纹钢作拉力杆,人工挂网(φ6.5)喷射砼支护边坡。锚筋水平及直孔间按有关边坡施工规范和工程实际需要由甲方确定。
三、承包办法:包工包料外。工程参与施工所需的工具、机械等均由乙方自理。
四、工程承包价格
1.人工机械钻锚Φ20螺纹钢拉力杆元/m,(含灌注水泥浆),压力喷射砼护坡元/㎡,(按喷射表面积计)
3.人工搭设脚架(工作平台)元/㎡(按垂直立面积计)
以上价格不含税,甲方凭完税票证支付工程款。
五、质量标准
1.按国家现行深基坑边坡支护施工规范施工和验收。
2.工程缺陷保修期为壹年,即自 年 月 日至 年 月日,在保质期内因施工质量出现质量缺陷时由承包方无偿修复。
六、工程验收及付款办法
1.工程完工,经甲、乙方及监理一并验收,计量面积和锚杆长度,由承包方编制竣工文件一式四份,监理、承包方、发包方等有关人员签字并加盖印章,提交甲
1共2页
方存档。、工程款支付办法:工程开工后每个15天由甲方支付2万元作进度款、工程完工后,经验收合格付款80%,已经提交完整的竣工文件后付款至90%。10%余款在保修期满由甲方在10个工作日内全部付清。
七、双方的责任
1.甲方的责任:
①讲施工用水源、电源按送到工地。②向乙方提供施工场。③按合同支付工程款。④工程完工及时组织验收、结算。⑤其它甲方需办理的事宜。
2.乙方的责任:
①编制专项的深基坑边坡支护施工方案。②按甲方的工期要求,组织人、机、料进场施工。③遵守国家有关文明施工、安全施工的规范,并承担由于自身原因而产生安全事故造成的经济与法律责任。④编制竣工文件一式四份,提交甲方。⑤其它应属乙方负责的事宜。
八、工期:,含雨天在内。
九、合同争议及解决办法
1.双方友好协商解决。2.合同双方任何一方向当地仲裁机构申请仲裁解决。3合同双方任何一方向当地法院起诉仲裁解决。
十、不尽事宜,另行商议。本合同一式四份,甲乙各执两份,具有同等的法律效力,自签字盖章日起生效,不得反悔。
十一、合同有效期:工程款支付完毕,合同失效。
甲方代表(签字):乙方代表(签字):
住所及联系电话:住所及联系电话:
开户银行、账号:开户银行、账号:
签订日期:2011年月日签订日期:2011年月日
李志敏
中铁第四勘察设计院集团有限公司
湖北省
430063
【摘要】:改革开放以来,我国的经济发生了突飞猛进的变化,人们的生活水平也得到了很大的提高,汽车已经成为大众化的产品,随着车辆总量的增加,交通变得越来越拥挤,为了缓解交通压力,各大城市开始兴建地铁。在地铁建设施工中,地铁车站的深基坑开挖一直是一个难点,在开挖过程中总是存在各种各样的问题,这给地铁建设留下了很多的安全隐患。本文笔者就根据自己的经验,设计过程中深基坑支护的类型与选择做出了分析,对地铁车站深基坑开挖施工中经常遇到的问题及施工控制要点、相关维护方案等进行了分析。
【关键词】:地铁车站;深基坑;开挖;技术
中图分类号:U231+.3
文献标识码:A
文章编号:
引言
众所周知,在20世纪70年代末基坑工程开始在我国展开广泛的推广,那时我国的改革开放刚好处于兴盛的时期,基本建设越来越多,相应的基坑也越来越深了,开挖深度也就更深了。随着社会经济的不断发展,目前我国已有很多的城市拥有了轨道交通线。因为轨道交通线路很多都是从市中心穿越的,但是随着地下空间开发的速度不断的加快,现在的基坑越挖越大、越挖越深。由于深基坑工程的风险高、影响因素多等特点,深基坑安全事故给国家和人民带来不良影响和很大的经济损失。世界各国已经有不少学者开始进行相关的研究,而且也已经取得了一定的成就。
一.设计过程中深基坑支护的类型与选择
在各种类型的建筑施工过程中都需要进行基坑的开挖,对于一些较小的施工项目,基坑的开挖深度较小。可以采用直接开挖和放坡开挖两种简单方便的模式。但是对于大型的建筑工程或者是周围的施工空间较为狭窄的情况就需要进行基坑支护。进行基坑支护的主要作用是起到挡土的作用,另外一个方面进行基坑支护可以对周围的建筑物和环境有一个较好的保护作用。、钢板桩支护
钢板桩支护的形式主要是采用热轧型的钢材进行钳口和锁口,将钢板桩相互连接在一起,形成一个整体的钢板墙结构,这样可以起到很好的挡水和挡土的作用。目前常用的钢板桩支护结构形式主要有Z形、U形和直腹板等结构形式,因为钢板的加工工艺比较简单,材料的来源也比较广泛。所以采用钢板桩支护得到了广泛的应用。
2、深层搅拌水泥桩
水泥搅拌主要是起到对软土地基的一个加固和饱和的作用。水泥起到了固化剂的作用,利用水泥和软土的一系列物理化学的反应,能够形成一定强度的水泥加固体,使得软土地基的承载能力显著提高,并且也增大了软土地基额变形模量。根据相关试验研究表明,当水泥掺入比在8%~20%之间,水泥土重度比可以提高约3%~5%左右,而且水泥土的含水量可以降低10%,可以看出水泥土可以明显的起到改良土质的作用。而且水泥土的无侧限抗压强度一般可以达到0.3MPa以上,相比于未处理的软土地及其抗压强度提高了几十倍由于水泥土抗拉强度与抗压强度具有一定的相关性,抗拉强度一般等于(0.15~0.25)抗压强度之间,这意味着水泥土抗拉强度也得到相应的提高。、排桩支护
排桩支护主要是在利用钢筋混凝土在柱子之间进行挖孔,钻孔灌注桩是挡土结构的重要组成形式,主要是在桩与桩之间进行柱子的布置。使得相邻的桩之间能够很好的联系在一起,然后通过钢筋混凝土胶管来形成一个完整的结构体系。
4、锚喷网支护
一般指联合使用锚杆和喷混凝土或喷浆的支护。锚喷网支护在深基坑支护中是利用比较多的,锚喷支护常紧跟开挖掘进,平行作业,特别是在隧洞或地下厂房施工中采用分部开挖的方式时,可随着开挖断面的扩大,边挖边喷,直至全断面完成。
深基坑的支护工程涉及的领域比较广,在基坑支护过程中要用到结构力学和土力学等学科的内容。另外也要根据不同的工程的实际情况采取不同的处理措施。针对具体的工程实际问题要进行基坑支护方案的优化,通过方案的优化可以不断积累深基坑支护的成果实践经验。在设计过程中一定要根据本工程实际情况,综合的考虑, 本着技术先进、经济合理、确保安全的原则,组织技术专家组分别进行了计算和论证, 最终决定采用合适的支护结构。
二.地铁车站深基坑开挖的控制要点
1、基坑开挖施工为地铁车站施工中一个最重要的工序,施工中按照施工规范及设计要求操作,在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点,遵循“竖向分层、纵向分区分段、先支后挖”的施工原则。
2、土方开挖到各层钢管支撑底部时,及时施作钢管支撑。基坑开挖必须分段、分层、分区、对称进行。纵向放坡时,应在坡顶设置挡水土堤,防止地表水冲刷坡面和基坑外积水流入坑内。基坑开挖后及时设置坑内排水沟和集水井,防止基坑内积水。基坑纵横向放坡根据地质、环境条件取开挖时的安全坡度,要求不得陡于1:1。对暴露时间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用网喷等坡面保护措施,严防纵向滑坡,3、土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致,开挖第一层土时每一段的开挖长度一般不超过12m;其余各层开挖时,每段长度一般不超过6m,开挖时间和钢支撑安装时间在16小时和8小时。基坑开挖时严禁大锅底开挖,开挖至基底以上0.3m时,应进行基坑验收,并改用人工开挖至基底,及时封底,尽量减少对基底土的扰动。
4、施工时严禁挖土机械碰撞支撑,严禁人员在支撑上行走,支撑表面不允许加荷载,安排专职安全员跟班作业。基坑开挖时应及时施作桩间网喷层,保证桩间土体稳定。开挖至基底后及时施作接地网。加强基坑稳定的观察和监控量测工作,以便发现施工安全隐患,并通过监测反馈及时调整开挖程序。
三.保证基坑开挖的技术措施
开挖应把基坑侧壁的稳定成型放在首位,已开挖的基坑侧壁不稳定时应及时处理,不许再向下开挖。对围护桩侵入基坑开挖线以内的部分,随开挖及时凿除,为找平层施工工序做好铺垫。限制基坑开挖线以外地面堆土堆物荷载不超过20KN/m2,并做好计算校核工作,随时检查确保安全。开挖过程中随时做好基坑内的排水工作,及时排出坑内积水,确保开挖过程中基坑底部干燥,确保基坑底部强度和稳定性不被破坏。基坑内的给排水管线应将管道内水排除干净再进行土方开挖施工。基坑开挖过程中,及时进行地质描述,做好开挖记录,当地质情况变化并与设计不符时,应立即报监理工程师和设计人员,及时调整施工方法。密切监测基坑周围水位线的变化,当发现问题时及时采取措施以减小基坑降水对周围建筑物的影响。其具体措施详见降水施工方案。施工中各工序应以测量监测为指导,根据水位变化,围护桩位移,轴力计的大小,基底反弹量等数据调整施工方法。
结束语
随着经济的发展,交通拥挤已经成为人们急需解决的问题之一,于是地铁成了我们的首选方案,近年来,大量的地铁交通建设在各大城市兴起。为了保证通行质量,地铁车站深基坑开挖施工技术受到了人们的普遍关注。根据大量的实践和研究表明,根据地铁车站基坑的位置和周边建筑环境,同时结合基坑自身结构特点,提出合理的开挖顺序和方法及和其相匹配的围护方案与围护形式,能够确保地铁车站深基坑自身边坡的稳定性和结构安全。本文笔者已经针对这些问题作了简要的分析和论述,希望在实际施工过程中,施工单位可以给予足够的重视,避免出现工程质量问题。
参考文献:
1 关于基坑支护工程环节的分析
近年来, 我国高层建筑发展迅速, 其在高度与体量规模方面都有很大的发展, 与之相应发展的是深大基坑工程, 这是由于建筑使用功能, 抗风抗震稳定及城市发展利用地下空间等方面要求的结果。基坑工程的特点:建设环境较复杂, 高层建筑多数是建造在城市地区, 特别是旧城改造地段。往往出现建筑地段的周围有密集的建筑群、各类管道等市政工程设施纵横, 致使施工场地狭窄, 深基坑开挖时既不能放坡, 同时又相邻许多永久性建筑与市政公用设施, 他们对变形甚为敏感, 因此对基坑的稳定性和位移控制有很高的要求。
建筑规模随着高层建筑发展不断得到发展, 满足了建筑市场的发展需要, 其建设力度及其规模的发展, 要满足了人们日常生活的需要, 在此过程中, 由于其建筑设计技术的进步, 促进其整体空间环节的有效应用, 比如其地下空间等的应用。随着建筑规模的不断扩展与地下空间利用的大力度开发, 基坑工程迅速向大深度、大面积方向发展。目前面积达到数万平方米, 深度接近或超过20米的已不是少数。基坑工程多数做法是按临时工程对待, 但其造价却是很高的。基坑工程设计与施工涉及到众多不确定因素。
2 基坑支护方法
基坑支护的成功因素主要是看选择的方案在当地的地质地层条件, 环境条件、基坑的深度等条件下是否最合理, 最经济, 最安全的, 设计计算最接近实际。其支护方法有以下几种: (1) 悬壁式灌注桩法支档方法; (2) 单支点和多支点支护法; (3) 重力式挡土法 (土钉喷锚网法, 深层搅拌桩法, 水泥土桩法) ; (4) 逆作法, 地下工程以桩代柱施工技术。
在我省基坑支护施工中, 1995年以前采用灌注桩法, 1995年以来开发引进了土钉喷锚网支护法, 目前多以此种方法为主。土钉是土体中进行原位加筋技术的一种, 它是由水平或近水平设置于天然土活开挖形成的边坡中的加筋杆件及面层结构组成的挡土体系。该法常有钻孔注浆、打入和射入法。我省开始引用的以钻孔注浆法为主为多, 它可作永久性好临时性的支档支护。该法适用于粘性土, 黄土类的边坡以及地下水位低于基坑开挖深度的基坑。该方法因技术可靠, 施工方便, 造价比悬壁桩等支护技术降低30%以上, 该法在我省的无地下水的基坑支护中广泛应用。
地下连续墙法:
以潜水钻机为基本组成单元, 组装成多钻头的地下连续墙成槽机, 该方法可作垂直和倾斜的地下连续墙。该法在我省的秦皇岛港以及正在兴建的黄华港的港口工程中应用。
通过对该环节的地下连续墙法的分析, 我们可以得到一系列的结论, 以促进我们实际工作的稳定运行, 通过对本地区综合环境的分析, 确保其内部相关环节的优化发展, 满足实际工作的需要。由于我省地域辽阔, 地质地貌及工程地质条件复杂, 受地形地貌工程地质条件的控制, 地基处理及基坑在区域上有其特点。
(1) 山区
本区地基土分布在山区河流阶地上, 以砂、砾、碎、卵石和第四纪冲洪积地层上。基坑和山坡支护多以土钉喷锚支护为主。
(2) 燕南平原
在本地应用最广, 桩基工程量最多的是以预制砼桩为主。近几年则以承力盘桩处里地基较多。
(3) 太东平原
本地区主要采用土钉喷锚网法。
(4) 东部平原
本地区主要多采用重力式挡土法和悬壁式的灌注桩法。
3 基坑支护设计中的几个问题
过去几年间我国基坑工程事故率较高。唐业清教授曾对103项基坑事故进行过调查分析, 其中包括荷载取值、基坑土体稳定等与勘查设计有关的因素综合在一起, 引起工程事故者占被调查工程事故总数的48%, 说明正确的勘察与设计对于工程的成功具有重要意义。
⑴深基坑工程安全等级的确定
基坑支护工程安全等级的划分是设计时的重要依据, 是一难度很大的问题。确定安全等级时, 需综合多项因素加以判别。宜按适当提高的原则确定。深基坑工程的有数使用期限为半年至两年。
⑵基坑支护结构位移的控制值
基坑支护结构位移的控制标准, 涉及到支护结构的稳定与保护相邻建筑环境的安全两类问题, 对于本地区常用的几种支护体系, 如水泥土支护结构, 它属于重力式支档结构, 宜用墙顶位移作为控制标准。对于桩墙支护体系, 当有内支撑或锚定时, 主要监控桩墙中部 (一般在开挖面附近) 的最大水平位移;对于悬壁式桩墙体系, 也宜用顶部位移作为控制值。当支护结构产生位移时, 在支护结构外测的地面相应的会产生沉降, 对于基坑周围有环境保护问题时, 支护体系的最大侧向位移允许值将受控于地面的最大沉降容许值。目前参考建筑地基规范于建筑物的允许沉降值来确定地面的最大沉降容许值, 并结合地区已有基坑支护工程的实测数据及其对相邻地段环境的影响, 综合建议支护结构最大侧向位移允许值如下表:
⑶基坑地面稳定性-地下水渗流破坏
在本地区低阶地建筑区的基坑开挖过程中, 常遇到由于降水在坑内外形成水头而在坑底出现渗流破坏现象, 因此需对基坑底面的稳定性, 包括管涌、流土等进行控制。
结束语
关键词:基坑工程的特点;基坑工程的实际原则;基坑工程的发展趋势
基坑支护是指进行建(构)筑物基础、地下建(构)筑物施工而开挖形成的地面以下的空间。随着经济的发展和城市化进程的加快,城市人口密度增加,城市建设向纵深方向的快速发展,地下空间的开发和使用成为一种必然,基坑工程的数量日益增多,规模不断扩大,基坑发杂型和技术难度也随之增大。大规模的高层建筑地下室、地下商场的建设和大规模的市政工程和地下停车场、大型地铁站、地下变电站、地下通道、地下仓库、大型排水及污水处理系统和地下民防工事等的施工都面临深基坑工程,并不断刷新着基坑工程的规模、深度和难度记录。
一、基坑工程的特点
1、高风险。当支护结构仅作为施工所需要的临时支护措施,结构使用时间短,一般不超过两年,属于临时工程,与永久性结构相比,安全设计考虑储备系数比较小,再加上岩土特性,荷载及环境的改变和不确定性,因此,支护结构存在很大的风险。
2、独特性显著。基坑工程与周围环境条件密切相关,在城区和在空旷区的基坑对支护体系的要求差别很大,几乎每个基坑都有其相应的独特性。
3、区域性要求。岩土工程区域性要求高,基坑支护工程便更强的显示出其区域性。不同地区的岩土性质差别很大,即使在同一地区,岩土之间的性质也存在不同,因此,基坑支护设计与施工要根据各地的具体情况,制定适宜的办法,综合使用成功经验进尝试,不能一味复制。
4、空间性和时间性。基坑工程所处空间对于基坑支护产生了强烈的影响,要求支撑系统具有一定强度,且需解决明显的蠕变土壤,造成基坑支护有显著的空间性和时间性。
5、信息化施工要求高。基坑挖掘速度和顺序,对支护体系受力系统有很大的影响,基坑支护设计应考虑到施工组织要求和施工条件,合理的改变挖掘速度和先后顺序,需要加强监测,实行信息化建设。
6、综合性强。基坑支护是结构工程、岩土工程、施工技术相互交叉的技术,同时基坑支护工程涉及的土力学问题,变形和渗漏,也是影响基坑支护稳定的因素,因此对设计师而言需要有广泛的综合知识。
7、环境影响。变形和地下水水位下降的基坑支护体系可能对周围道路产生不利影响,地下管线及建筑物,可能会导致严重的损害,因此,基础设计和施工中应注意环境的影响。
8、理论不成熟。尽管基坑支护技术得到了较大的发展,但在理论上仍属尚待发展的综合技术。目前只是使用理论上的计算,并结合区域半理论半经验的方法来设计。
二、基坑工程的实际原则
1、安全可靠。为确保基坑周围边坡的稳定性,以满足自己的结构强度,稳定性和变形要求支持,以确保坑相邻建筑物,构筑物和地下管线的安全包围。
2、经济合理。在支撑结构的前提下从安全,材料,设备,工程期限,劳动力,环保等方面配套有显著技术优势和经济的设计。
3、施工便利。按照安全可靠,经济合理的原则,方便施工,以缩短工期。
4、技术可行。基坑支护结构设计不仅符合力学的基本原理,同时也能够既经济又方便实现,如设计和施工机械应进行比较,建筑施工机械应具备足够的能力。
5、可持续发展。基坑工程设计要求考虑可持续发展,考虑节能减耗,减少对环境的影响,减少对环境的污染。如在技术经济可行的条件下,尽可能地采用支护结构与主体结构相结合的方式;在设计中尽可能地少采用钢筋混凝土支撑,减少支撑拆除所造成的噪音和扬尘污染以及废弃材料的处置难题等。
6、采用以分项系数表示的极限状态设计方法进行设计。
三、基坑工程的发展趋势
1、系统化。基坑支护工程是个系统工程,调查结果显示,支护工程系统的各个方面必须系统的解决各处所出现的问题,以达到工程的稳定和安全。
2、机械化。建筑机械化是必要的规模支护项目的要求,增加了难度。地下连续墙成槽,支撑钻孔,地下连续墙钢筋笼升降和土方开挖,降雨等工程机械性能的要求越来越高。
3、规范化。实践证明,在施工过程中纵深加大,基坑支护结构,土壤,地下水随着深度变化显著增加,有的甚至是质的变化,相应的设计规范,方法,软件等等对于这些问题存在着缺陷。随着超深,超大基坑的设计,相关理论也逐渐提高,逐渐产生实际的可行性经验,硬件和软件也得到了很大的改善,深基坑支护工程也在不断规范化。
4、信息化。信息技术已经成为基坑支护未来的一个重要特征,作为密切与复杂的地质环境,系统的信息及时收集,分析和处理真实地表现出基坑的实际运作状态,对进一步的工作指导,而且还提供了有价值的信息和第一手的研究和设计。
5、智能化。智能化是基坑工程发展的必然趋势。包括计算机的有限元计算法,神经网络模型等先进的方法,发挥了重要作用。
四、总结
【基坑工程支护开题报告】推荐阅读:
基坑支护锚杆工程承发包合同12-07
深基坑支护工程的施工技术与管理方案的论文05-27
基坑支护单位考察报告10-05
深基坑支护设计09-09
基坑支护验收总结02-12
深基坑开挖支护论文09-26
基坑支护安全管理制度02-24
深基坑开挖支护现状分析论文01-08
桩基础及基坑支护合同02-26
某商住楼深基坑支护实例探讨02-13