基坑支围护方案

基坑支围护方案（共8篇）

基坑支围护方案 篇1

1、杂填土：层厚0.6~1.2米。以砼地坪、块石、碎石为主，含少量粘性土。

2、粉质粘土：层厚2.0~2.6米。无层理，可塑至软可塑。

3、淤泥质粉质粘土：层厚4.4~11.9米，灰色，流塑状态，较均匀，局部还将有粉细砂。层底标高-11.88~-4.40米。

4、粘土：层厚6.8~11.3米。可塑至硬可塑状态，无层理，局部含泥质结核。

5、粉质粘土混砾砂，层厚0.9~2.7米。可塑至硬可塑状态。

6、全风化流纹岩。层厚1.8~9.8米。全风化岩以下部分因对围护结构及基础无较大影响，故不予考虑。本工程基坑设计要求开挖尺寸L×b =55400×16300，基坑底位于粉质粘土层及淤泥质粉质粘土层上，根据基坑及地质情况，该基础施工应采用围护结构。

二、常用围护结构比较

1、放坡开挖及简易围护 放坡开挖是选择合理的基坑边坡以保证在开挖过程中边坡的稳定性，包括坡面的自主性和边坡整体稳定性。放坡开挖适用于地基土质较好，开挖深度不深，以及施工现场有足够放坡场地的工程，但本工程受场地限制无法放坡，且挖土深度达到3.87米(局部5.85米)，因此，本工程不宜采用放坡开挖方式。

2、悬臂式围护结构 悬臂式围护结构常采用钢筋砼桩，此结构是依靠桩足够的入土深度和桩的抗弯能力来维持整体稳定和结构安全。悬臂结构所受土压力分布是开挖深度的一次函数，其剪力是深度的二次函数，弯矩是深度的三次函数，水平位移是深度的五次函数。悬臂结构对开挖深度很敏感，容易产生较大变形，对临近建筑容易产生不良影响。此结构形式适用于土质较好，开挖深度较浅的基坑工程。本工程根据地质报告，地质变化多，地形起伏较大，部分孔基底进入粉质粘土层，部分孔基底仅至淤泥土，因此很难保证桩进入某层土深度，亦即保证桩入土有足够深度有一定困难。同时，此种围护方式变形较大（水平位移大），会对东边五层办公楼和西边五层宿舍产生不利影响。而且工程费用较高，对本工程使用时，应慎重考虑。由于采用悬臂式围护结构，会加快工程进度，便于施工开展，因此若要使用，必须在沿基坑开挖边线增加地质钻探孔，间距15米，以充分保证桩入土深度。

3、水泥土重力式围护结构 水泥土重力式结构在工程中使用得较多，常采用深层搅拌法，有时亦采用高压喷射注浆法形式，水泥土与其包围的天然土形式重力式挡土墙支挡周围土体，保持基坑边坡稳定，深层搅拌水泥土桩重力式围护结构常用于软粘土地区，开挖深度约在6.0以内的基坑工程，由于水泥抗拉强度低，变形较大。本工程中，由于基岩较深，不宜采用重力式围护结构。

4、内撑式围护结构 内撑式围护结构由围护体系和内撑体系两部分组成，围护结构体系常采用钢筋砼桩，内撑体系可采用水平撑和斜支撑，根据不同开挖深度可采用单层、二层、多层水平支撑，当基坑平面面积较大，开挖深度不太大时，宜采用单层斜支撑。内撑常采用钢筋砼支撑和钢支撑两种。钢筋砼支撑刚度好，变形小，目前华东地区采用钢筋砼支撑体系较多。内撑式围护结构适用范围广，可适用各种土层和基坑深度。本工程基坑开口面积较大，基底下土质分布复杂，采用内撑式围护结构方式，可充分避免不利因素带来的各种影响，保证工程顺利进行。

5、其它围护结构形式 其它常用结构围护形式有拉锚式围护结构，土钉墙围结构等，由于它们均不宜在软粘土、淤泥土中使用，故均不予考虑。鉴于以上情况，本工程围护结构形式经过多方面的考虑，经粗略计算后，最后采用了单层砼支撑，φ600钻孔灌注桩围护结构，主要采用φ500深层水泥搅拌桩止水，局部采用压密注浆止水。该结构能确保基础工程施工期的安全，又能合理控制工程费用。施工操作方便易行。综上所述，本工程的基础围护结构采用内撑式围护结构是合理、可行的。基坑围护方案和围护方案概算

一、设计依据

1、建设单位提供的设计图纸

2、建设单位提供的工程地质勘察报告

3、<<建筑基坑支护技术规程>> JGJ 120-99

4、<<浙江省建筑基坑支护技术规程>> DB33/T1008-2002

5、建设地基基础设计规范（GB50007-2002）

6、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）

7、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）

8、其它与之相关的国家现行规范

9、深基坑工程设计施工手册

二、工程概况与环境条件及分析 本工程总开挖面积约900m2，实际开挖深度为3.85米 北边为解放东路，车流量不大，且距离较远。南面为城区河道，距离基坑2m。西边为五层砖混结构居民楼，距基坑4M。东边为五层砖混结构办公楼，距基坑4M。

三、地质状况 具体详见1#~5#孔地质状况图。

四、支护结构选择 由于在本工程场地内，地质状况起伏变化不大，根据地质报告，围护支撑宜分段采用同一支护方式，经多层次方案比较，采用φ600-456水位情况。（2）查明周边建筑物、构筑物和地下管线的位置和情况，研究基坑开挖及支护施工对其的影响。（3）编制专项施工组织设计，保证供排水和动力的需要；安排设计单位进行技术交底，全面了解设计意图。（4）按总图布置位置，沿基坑边线，重新进行钻探（作鉴别孔即可），以充分确定灌注桩桩端进入土层情况。

2、桩施工 桩施工中，应先施工钻孔灌注桩，待灌注桩砼达到一定强度后（7天），再施工水泥搅拌桩（不在同一部位时可不受限制）。钻孔灌桩施工中应严格控制施工顺序，必须采用跳打方式，时间间隔要在48小时以上，严禁按顺序施工。

3、灌注桩压顶梁施工 在灌注桩施工到一定数量后，即可进行地槽开挖，施工压顶梁，大面积土方开挖必须在灌注桩压顶梁砼达到80%强度后可开始。

4、土方开挖 挖土视实际土质情况决定，若土质状况较好，对工程桩无影响，则可一次到位，否则应分两次进行。

5、排水系统施工 排水系统施工分二部分进行：（1）地表排水系统：即围护顶排水沟，此部分应在挖土前施工前施工完毕。（2）基坑底排水：在土方开挖后，基坑内应沿轴线方向纵横做排水盲沟，并设好集水井，基坑边严禁设排水沟，施工时必须要准备好一定数量潜水泵，以备随时使用。

6、施工注意事项（1）做好专项施工组织设计，并在施工期间根据工程进展及时作出必要的调整。（2）施工时要认真核对实际地质情况与地质报告和设计图纸，如有重大偏差及时向建设单位、勘察单位、设计单位通报，以便及时调整施工方案。（3）应确定施工期间周边环境中的重点保护对象，制订周密的监测计划，实行信息化施工。（4）重视地表排水、基坑排水措施，保障排水设备和动力，以保证排水畅通。（5）基坑土方开挖时应注意对支护结构的保护，不得对其产生挠动，甚至破坏。（6）挖出的土方以及建筑材料和大型施工机械不得堆放在坑边。（7）机械开挖时，严禁野蛮施工和超挖，挖土机械和运输车辆应按要求路线行驶。（8）基坑开挖应严格按照专项施工组织设计规定的挖土程序、速度进行，应做好应急措施。

二、施工监测（1）支护施工监测包括以下内容： A、支护位移测量 B、地表开裂（位置、裂缝宽度）的观察 C、临近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察 D、基坑渗、漏水和基坑内、外地下水位的变化在支护施工阶段，每天监测不得少于4次，并随时进行进行观测，完成基坑开挖、变形趋于基本稳定的情况下可适当减少次数，持续到整个基坑回填结束，支护退出工作为止。（2）支护位移的量测有基坑边壁顶部的水平位移和垂直位移，测点位置应选在变形最大或局部地质条件最不利处，及附近有重要建筑物处，总数不小于3个，间距不大于30mm。（3）应加强雨天和雨后的监测，并对各种可能危及支护安全的水害来源仔细观察。（4）当基坑顶部侧向位移δh/H＜3‰时，应密切加强观察，分析原因并及时对支护采取加固措施。

三、工程事故预防对策 在基坑施工过程中，应着重注意观测以下宜发生的事故苗头。（1）支护结构位移倾斜（2）墙体破坏（3）边坡失稳（4）渗水、流砂、管涌、坑底突涌（5）周围地面变形沉降导致的周边建筑物、构筑物开裂、倾斜。工程事故苗头的预防与应急措施

1、加强观测，当基坑顶部侧向位移δh/H＜3‰时，应密切观察周边地面变形沉降及周边建筑物、构筑物的开裂、倾斜情况，并分析原因，及时对支护结构进行加固措施，如增加锚杆或锚索，在必要情况下，应增设其它支护结构如钢板桩支撑等。

2、应做好坑内外排水工作，防止地下水对土体力学性能降低，同时应密切注意观测降水对周围土体产生的变形沉降影响。

五、对工程地质勘察进一步深化的要求 本基坑围护方案因所需相关资料不够全面，故仅作在假定条件下的设计、计算，提供了具体的计算方法和计算过程，并得出了在假定条件下的计算结果，完整的、全面的设计须在施工前获得详尽的资料（指深基坑围护所需的地质水文资料及周边环境条件）后完成并通过认可。故对工程水文地质勘察探作深化要求如下：

（一）应增设钻孔点并沿开挖线布置，并绘制沿开挖线的工程地质剖面图及垂直于基坑边线的地质剖面图。

（二）对基坑周边建筑物、构筑物、管线、道路的现状进行调查，判断基坑开挖对其的影响程度，提供其与基坑的相互关系、基础形式、埋置深度等内容。

基坑支围护方案 篇2

传统的软土地基深基础施工方法中比如沉井、板桩支护以及井点降水开挖等施工工艺由于具有施工场地面积大、造价高亦或易产生振动、噪音等危害而危及临近建筑物的安全等缺点近年来逐渐被落后淘汰, 而地下连续墙及钻孔桩旋喷桩结合的软土地基深基坑施工工艺基本上能解决以上问题而被越来越广泛的运用到工程中, 但二者在施工工艺、控制要点及工程造价等方便也各有千秋, 文章结合二者特点对两种施工方案进行必选。

1地下连续墙

1.1 地下连续墙技术原理[1]

地下连续墙工艺即在土方开挖前, 用专门的挖槽机械在泥浆护壁的作用下沿着基坑或建构筑物的周边开挖出具有一定深度和宽度的沟槽, 当将沟槽开挖到设计深度时清理沟槽内沉渣, 之后吊放钢筋笼到充满泥浆的沟槽内, 然后通过导管向沟槽内浇筑混凝土充满整个槽段, 整个槽段内的混凝土则构成一个单元整体墙段, 然后用特制接头连接各槽段即形成地下连续墙。

1.2 地下连续墙施工要点

(1) 泥浆制备及调整。

由于施工用浆在施工中具有固壁、防坍塌、携砂及冷却和润滑机具的作用, 因此其通常应由膨润土、掺和物和水构成, 最终成浆应控制其年度提高至不小于21 s, 比重不小于1.05, pH值在7～9之间, 并其能保证一定的稳定性和控制失水量等;

(2) 槽段划分。

划分应坚持不影响槽壁稳定性的原则, 并应考虑附近已有建筑物情况、挖槽机型号、槽壁稳定性以及钢筋笼重量等多种因素, 并应尽量减少接头数量, 从而提高施工效率和提高连续墙的防水性和整体性;

(3) 泥浆净化。

施工中对泥浆的循环使用或在浇筑混凝土时置换出的泥浆的质量会逐步恶化, 因此其必须净化后方可再用, 泥浆净化一般采用沉淀法和机械处理法, 待连续墙施工结束后应对泥浆和水做分离处理后方可采用管沟排放;

(4) 接头拔管时间控制。

导管从混凝土浇筑完毕到旋转拔动至全部拔出的时间应随混凝土性能、接头管长度、直径及形状等因素而定。拔管过早易导致混凝土坍塌, 过迟则往往因粘力过大而难以拔出, 一般在混凝土浇筑2 h～4 h后先拔出0.1 m左右, 当拔到0.5 m～1.0 m时无异常情况则每隔30 min拔出0.5 m～1.0 m;

(5) 接头施工。

施工中应根据混凝土的硬化速度依次适当的拔动接头管, 一般应在混凝土浇筑2 h后为了便于其与混凝土脱开可将接头管转动并将接头管拔出10 cm, 在浇筑完毕后2 h～3 h则可采用起重机或千斤顶从墙段内将接头管慢慢拔出, 最后应根据混凝土顶端的凝结状态将其全部拔出, 在单元槽段接头部位挖槽后应用专业工具沿接头表面将接头表面附着物清除以避免接头部位混凝土强度降低引起漏水现象[2]。

1.3 地下连续墙优缺点及适用条件

地下连续墙作为深基坑支护的多功能结构, 是在基坑周围的有一定厚度的封闭的钢筋混凝土墙, 其可以作为建筑物的外围结构也可以作为基坑的临时围护用墙;

由于其是钢筋混凝土结构, 因此具有较大刚度, 能承受较大的垂直荷载和较大的土压力、水压力等水平荷载以及良好的抗渗性能;

对临近建筑物影响小, 施工中无需放坡、支模等, 且土方工程量小, 资料记载在距离原来建构筑物仅20cm即可进行深基坑施工且对建构筑物无影响;

墙体深度、宽度及形状可以任意控制, 其在平面布置上可以呈H形、T形, 三角形、圆形、放射形等各种形状和曲线;

地下连续墙施工中使用的机械设备较多, 导致造价较高, 但其与较大沉井工程比较其工程造价可降低25-45%, 若将地下连续墙作为建筑基础结构墙体则可在更大程度上降低造价;

施工所用泥浆配制较高, 并且施工中应有泥浆回收重复使用系统;

适应性强, 该种施工工艺可以适合于各种土质, 不仅适用于软弱土层且可穿过砂、砾石等坚硬地层, 尤其在软土地质中更有利于施工以发挥其优越性, 当深度较大进入地下水位以下时也不受地下水的影响, 可不降低地下水而进行施工;

施工过程全部在地面以上进行, 使劳动条件得到改善, 过程中产生的振动及施工噪音较小, 能够适宜于对环境要求较严格的地区施工;其可以与锚杆等支护形式联合施工, 并可以在基坑内作内支撑;

施工技术要求较高, 若土质条件复杂且施工不当等原因则往往会造成墙体表面粗糙、超挖以及相邻墙段不能连锁合拢等缺陷;

施工中若遇到含有较高承压水头的砂砾层, 不辅以其它措施则难以成槽进行连续墙浇筑施工;

施工需要专门的施工机械设备, 其各种设备相互配套且各个施工环节紧密配合, 若施工组织管理不善则往往造成现场泥泞, 施工效率低下, 施工质量差等后果。

2钻孔灌注桩及高压旋喷桩综合技术

2.1 钻孔桩与旋喷桩综合技术原理[3]

该种施工工艺的机理是利用钻孔灌注桩能够深入稳定持力层而具有稳定性能的特性, 其在稳固土体中能够起主导性骨架支撑作用, 之后在钻孔桩间施工高压旋喷桩, 高压旋喷桩既能将强透水层很好的凝固起来起到止水作用, 同时也可将软土固化及通过桩与桩间的相互搭接对整体起到良好的加固作用, 该种综合施工工艺对软土基坑侧壁的位移破坏有着良好的防治作用。

2.2 综合结构施工要点

(1) 桩孔位置。

施工前应认真做好水电、测量导线及桩位的复核工作, 以确保桩孔位置符合设计要求;

(2) 混凝土灌注。

水下混凝土灌注应连续紧凑进行, 首批混凝土灌注量应保证导管埋深不小于1 m, 后期灌注过程中应随时测定混凝土面高程以及拔管高度和速度, 并应保证导管埋深不小于1.5 m;

(3) 围护结构入土深度。

若入土深度较小则桩体位移和弯矩随插入深度的增加而急剧减小, 达到一定深度后其变化则不再明显, 大量工程表明该种工艺存在一定的临界插入深度, 超过该临界值时桩体的变位和弯矩不大幅减小是由于桩身自身变形所增加的桩体的嵌固深度对桩顶位移影响不显著, 因此在施工中应明确其临界深度以免造成浪费;

旋喷桩施工过程中应严格控制水、气、浆液压力及旋转、提升速度等以控制旋喷桩施工质量。

2.3 钻孔桩与旋喷桩综合技术优缺点及适用条件[4]

该种施工工艺具有较大的使用范围, 大量工程实践及资料显示, 只有当土层中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较高的有机质以及地下水流速过大甚至已经造成涌水的工程应根据现场试验结果来确定其适用性外对于其它土层都具有较好的适应性;

施工方便、工艺简单, 施工工期短, 对地基加固见效快并且其耐久性好;

该种施工工艺可以提高并能够保持地基的抗剪强度, 可以重组土体结构, 改变土层的变形性质, 减少土层的沉降量的作用;

可以通过固结原理和挤压作用来消除软土的各种不良特性, 同时可起到阻截地下水流、减少振动、防止土层液化或流砂等作用, 同其它桩型比较具有良好的加固作用, 且具有良好的防渗作用;

高压旋喷桩施工质量控制严格, 若施工控制不当则容易发生渗漏等工程质量问题;

造价较低, 资料显示钻孔桩与旋喷桩组合工艺同以往的施工工艺比较能节约10%～30%的工程造价;

施工过程中设备振动较小、产生的施工噪音较小, 对临近建筑物影响小, 对软土、砂土及城市密集区的基坑支护有更为显著的支护效果。 [ID:5562]

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.建筑地基处理技术规范[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2]施占新.深基坑围护结构设计方法的改进[J].建筑技术, 2004, 35 (3) :208-209.

[3]喻永存.深基坑支护技术的探讨与实践[J].山西建筑, 2007, 33 (34) :114-115.

基坑围护结构变形监测的分析 篇3

【关键词】坑外土体；基坑围护；变形规律

【Abstract】This paper takes a square under a fan room end well and tunnel foundation pit for example， the use of the foundation pit during the construction monitoring of retaining structures outside the pit soil and foundation pit surrounding environment of the whole process， analyze and discuss the distribution regularity of the deformation monitoring of foundation pit retaining structure， through the analysis of the monitoring results， safety to guide the excavation during construction， provides the reference for the follow-up project construction process， process arrangement， in order to take timely and effective measures to prevent the accident.

【Key words】Pit soil；Bracing of foundation pit；Deformation law

1. 工程概况

本场地土划分为13个工程地质层，60.0m深度以内均为第四系堆积物，在垂直向上具有明显沉积韵律，水平方向上岩相较稳定，局部亚层多呈透镜体分布，据钻孔内水位观测，拟建工程区地下水水位埋深为39.9～41.6m。

2. 基坑围护结构变形的监测

2.1 在围护结构桩体、基坑外侧土体水平位移监测点布置。

沿基坑周边墙体内布设观测孔，根据设计图纸要求，本工程共布设围护结构桩体水平位移监测点6个，编号为ZTS01、ZTS02、……、ZTS06；布设基坑外侧土体水平位移监测点17个，编号为TTS01、TTS02、……、TTS17。

2.2 桩体、基坑外侧土体水平位移监测点埋设及技术要求。

2.2.1 埋设方法。

围护结构桩体、基坑外侧土体水平位移均采用测斜仪进行监测，其测点埋设方法分别如下：

（1）围护结构桩体测斜管埋设拟采用绑扎埋设。测斜管通过直接绑扎固定在围护结构桩钢筋笼上，钢筋笼入槽（孔）后，浇筑混凝土。埋设示意图见图1，效果图见图2。

（2）基坑外侧土体测斜管埋设拟采用地质钻机成孔，将底端密封好的测斜管下到孔底，在测斜管与孔壁间用干净细砂填实。

2.2.2 埋设技术要求。

（1） 管底宜与钢筋笼底部持平或略高于钢筋笼底部，顶部达到地面（或导墙顶）。

（2） 测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.5m。

（3） 测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处牢固固定、密封。

（4） 管绑扎时应调正方向，使管内的一对测槽垂直于测量面（即平行于位移方向）。

（5）封好底部和顶部，保持测斜管的干净、通畅和平直。

（6）做好清晰的标示和可靠的保护措施。

2.3 基坑围护结构监测方法。

2.3.1 观测方法：（1） 用模拟测头检查测斜管导槽；（2） 使测斜仪测读器处于工作状态，将测头导轮插入测斜管导槽内，缓慢地下放至管底，然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据，记录测点深度和读数。测读完毕后，将测头旋转180°插入同一对导槽内，以上述方法再测一次，深点深度同第一次相同；

（3） 每一深度的正反两读数的绝对值宜相同，当读数有异常时应及时补测（监测仪器采用XB338-2型测斜仪见图3）。

2.3.2 观测注意事项：（1） 初始值测定：测斜管应在测试前5天装设完毕，在3～5天内用测斜仪对同一测斜管作3次重复测量，判明处于稳定状态后，以3次测量的算术平均值作为侧向位移计算的基准值；（2） 观测技术要求：测斜探头放入测斜管底在恒温10～15分钟后开始读数，观测时应注意仪器探头和电缆线的密封性，以防探头数据传输部分进水。测斜观测时每0.5m标记要卡在相同位置，每次读数一定要等候电压值稳定才能读数，确保读数准确性。

2.4 基坑围护结构监测的规律。

（1）首先必须设定好监测基础点，围护体变形观测的监测基础点一般设在测斜管的底部。当被测围护体产生变形时，测斜管轴线产生挠曲，用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角，结合测斜探头0.5m的固定长度，便可计算出围护体的水平位移。设监测基础点为O点，坐标为（X0，Y0），于是测斜管轴线各测点的平面坐标由下列两式确定：

3. 基坑围护结构变形数据的分析

3.1 观测点稳定性分析原则如下：（1）观测点的稳定性分析基于稳定的监测基础点作为监测基础点而进行的平差计算成果；（2）相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）來进行，当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著；（3）对多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为有变动。

3.2 监测点报警判断分析原则如下：（1）将阶段变形速率及累计变形量与控制标准进行比较，如阶段变形速率或累计变形值小于报警值，则为正常状态，如阶段变形速率或累计变形值大于报警值则为报警状态。（2）分析确认有异常情况时，应及时通知有关各方采取措施。

3.3 监测数据成果规律分析原则：（1）通过绘制时程曲线图、监测横断面图、监测纵断面图，对监测数据的变化规律、影响范围进行分析；（2）通过比对监测数据的变化与施工工序、工法的关系，并综合地层条件、外界影响等因素；（3）结合类似工程经验判断，如出现异常现象，及时提出补测（探）措施；（4）结合其它测项数据，相互印证，综合分析（地面沉降测点标志埋设形式图见图5）。

3.4 地面沉降监测点埋设的分析。

（1）开挖直径约80mm，深度大于1m孔洞，夯实底部，清除渣土，向孔洞内部注入适量清水养护；

（2）在底部灌注标号不低于C20，厚度为25cm左右的混凝土；在孔中心置入长度不小于80cm的中心标志，振捣密实；

（3）上部用砂土填实至地表5cm左右，钢筋标志应露出砂土面约1～2cm；上部加装钢制保护盖。

4. 结论

（1）在土建施工过程中对周边环境和工程自身关键部位实施监测，及时掌握基坑施工过程中坑外土体、周边地表及建筑、围护结构体系和围岩的动态变化，明确各施工阶段对坑外土体、基坑周边环境、围护结构体系和围岩的影响；

（2）验证支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构的施工。由于设计所采用的土层参数与现场实测值相比较有一定的差异，因此在施工过程中迫切的需要知道现场实际的应力和变形情况，与设计时采用值进行比较，必要时对设计方案或施工过程进行修正，从而实现动态设计及信息化技术施工；

基坑支围护方案 篇4

特殊情况下深基坑围护测斜及变形浅析

结合工程实例具体阐述当测斜管不能正常使用情况下运用全站仪代替测斜仪进行深基坑围护结构的.倾斜测量,同时运用岩土工程相关知识对所得监测数据表现的变形及突变原因作了深入分析,获得了预期的安全监测成果,确保了深基坑工程的顺利实施.为今后类似情况的处理提供借鉴.

作 者：楼楠 卫建东 LOU Nan WEI Jian-dong  作者单位：楼楠,LOU Nan(西安测绘信息技术总站,西安,710054)

卫建东,WEI Jian-dong(信息工程大学测绘学院,郑州,450052)

刊 名：测绘科学  ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING 年，卷(期)： 34(4) 分类号：P258 关键词：深基坑   测斜   全站仪   岩土工程  

基坑支围护方案 篇5

因此,阐明和发展基坑围护结构工程的理论,改进和优化深基坑围护体系设计的思路和施工开挖的工艺,加深基坑系统工程的研究和认识是非常必要和十分重要的。

1 简述

依据理论分析和施工经验,基坑围护体系失效一般主要有三个方面原因造成:1)因为内在设计不合理因素导致支护体系失稳(如整体稳定、抗倾覆、抗隆起安全性小,支护结构强度、刚度不足破坏等)而引起基坑失稳;2)因为外界环境变化(如雷雨天气、超载、水渗入)引发基坑失稳;3)因为施工因素(如支护结构施工质量达不到设计要求、挖土不合理、挖土扰动支护结构等)引发的基坑失稳。据上述原因分析,基坑围护结构体系的选择主要依据于基坑工程要求(平面尺寸和深度)、场地工程地质条件和水文条件,以及场地周边环境条件等资料,通过上述资料对影响基坑围护体系安全的主要矛盾进行量化分析,据此进行方案合理性选择和结构稳定性的理论计算分析,并参考地区性经验判断,最终确定基坑围护体系类型。

2 工程周边环境调查

拟建出入段线位于地铁二号线正线铁路北客站以北,地理位置位于北郊草滩文景路以东,车辆段及综合维修基地以西,交通便利。区间设计里程为RDK0+000.000～RDK0+701.505,其中RDK0+000.000～RDK0+468.646为地下区间、长468.646 m,RDK0+468.646～RDK0+701.505为敞口区间,长232.859 m。区间基坑最大宽度14.0 m,最大深度15.32 m。本区间场地开阔,无重要建(构)筑物,场地内有铸铁排污管线一根,埋深约2.0 m,斜穿本施工场地,施工前应先改移。漕运明渠为一条开放式排污渠道,从里程RCK0+262附近东西方向通过,直接影响基坑的围护和主体施工,施工前应采取处理措施。土层情况:原为渭河河滩、自上而下各土层的地质情况为:(1)素填土:厚0.5 m～2.5 m,粉土为主少量空隙植物。(2)粉细砂:厚3.0 m～6.0 m浅黄色,稍密,稍湿,砂质均匀纯净。(3)中砂:淡黄色～蓝灰色,厚度4.0 m～16.8 m,中密～密实,级配一般石英、长石、云母、暗色矿物为主。场地地下水情况:水位埋深为4.0 m～7.2 m,标高365.03 m～366.68 m,属潜水类型。水位年变幅2.0 m左右。水对混凝土结构无腐蚀性,在干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性,场地土最大冻结深度为0.50 m。

3 围护结构方案比选

1)围护结构的类型比选。根据工程地质、水文情况及出入段线周边条件、基坑规模等条件,基坑围护结构可选择:地下连续墙、钻孔灌注桩、钻孔咬合桩。各种围护结构比较结果见表1。

2)方案比选结果。从围护结构对地层的适应性、围护结构的效果、防水效果、与永久结构结合情况、对环境的影响、设备要求、场地要求、工艺、难度、施工进度、造价11个方面综合考虑。由于场地地下水情况:水位埋深为4.0 m～7.2 m,标高365.03 m～366.68 m,属潜水类型,区间基坑的最大宽度为14 m,深度为15.32 m,考虑地下水位较高、基坑较深初步选定为钻孔咬合桩,两桩之间做100 mm的咬合,以起到防水的效果;由于地下连续墙、钻孔围护桩、钻孔咬合桩3种围护结构刚度大、变形小、基坑施工对邻近建筑与地下管线影响小,所以3种都可以选用;用于钻孔咬合桩无须排放泥浆,近于干法成孔,机械设备噪声低、无振动,对周围环境的影响较小,所以我们更倾向于钻孔咬合桩;钻孔围护桩、钻孔咬合桩在施工过程中所需要的机械设备都为专用的小型设备,场地要求也较小,造价较低,在两种方案的选择中,钻孔咬合桩更加符合现场实际,也更为经济合理。

3)围护结构设计。经过比选,围护结构推荐采用钻孔咬合桩,根据地质条件及西安市当地围护结构设计施工经验,采用1 000@900钻孔咬合桩,围护桩入土为12 m。根据本站的工程地质和水文地质条件,基坑变形控制要求,施工作业空间等因素,确定围护结构采用1 000@900钻孔咬合桩。内支撑系统采用609,t=14钢管支撑,支撑水平间距3.3 m。基坑竖向设3道支撑,第一道为钢筋混凝土支撑,第二、三道为钢支撑。

4 结语

基坑工程是一个复杂的系统工程,而围护方案关系整个基坑施工的命脉,因此对围护结构的比选应着眼于项目全局,综合考虑多方面的利弊因素。在施工过程中应加强超前预防,分派专人负责对开挖坡面及坡口后缘土体进行连续监控测量,及时反馈测量信息,依照测量数据及时分析情况,调整预加固、预支护措施,以确保施工的安全。

参考文献

[1]JGJ 79-2002,建筑地基处理技术规范[S].

[2]GB 50299-2003,地下铁道工程施工及验收规范[S].

[3]GB 120-99,建筑基坑支护工程技术规程[S].

[4]叶观宝.地基加固新技术[M].第2版.北京:机械工业出版社2,008.

基坑支围护方案 篇6

关键字：工程项目；基坑；围护；施工经验

建设工程项目中的基坑工程，多为临时性工程，受到地质条件、气候变化、水文情况以及具体工程要求和工程管理等多种因素影响，不确定因素较多，导致施工风险性和困难度都较大。通过对基坑工程围护施工的结构选型以及工艺技术的良好实施，不仅能确保围护结构在整个施工过程中的安全，还能通过对周围土体变形的有效控制，保证工程相邻建筑物与地下公共设施的安全，使工程项目的整体进度与经济效益都能得以顺利实现。

一、工程项目基坑围护结构的设计与选型

1、基坑围护结构的设计

基坑围护结构在设计时应遵循安全可靠、经济和便利施工的基本原则。安全可靠是指基坑围护结构需符合基坑在设计上对强度、变形和稳定性上的要求，确保基坑在施工过程中和周围施工环境的安全；经济合理要求围护结构在保证安全的基础上，从工程造价、工期等多个方面进行经济性比较，以确定较为经济的设计方案；便利施工要求在考虑基坑安全和经济的基础上，还应尽量满足便利的原则，提高工程进度。

2、基坑围护结构的选型

建设工程项目施工中常见基坑围护结构，根据形式、材料和工作原理主要可划分为边坡稳定式、排桩与板墙式、水泥土墙式这三种结构。边坡稳定式围护结构主要有土钉墙等；排桩与板墙式主要有加筋水泥土地下连续墙（SMW工法）、预制砼桩、钢板桩等；水泥土墙式围护结构主要有高压旋喷桩、水泥搅拌桩等。在基坑围护结构的选型过程中，应根据工程地质条件、地下水条件、开挖深度、围护护结构的适用范围以及工程实际特点，进行合理的选择和搭配应用。在实际工程建设中，基坑围护施工多采用了复合式结构。本文着重就土钉墙、加筋水泥土地下连续墙（SMW工法）这两种建设工程项目中常用围护结构的施工工艺与施工技术进行了探讨与研究。

二、工程项目基坑围护的关键技术应用

1、土钉墙施工关键技术

土钉墙是近年在基坑工程施工中应用非常广泛的一种围护结构，其特点是可形成土钉复合墙体，可明显提高基坑边坡的超载能力和稳定性，且施工效率较高、占用周期短，而且土钉墙自身变形小和施工噪音小，对相邻建筑物和周围环境影响都较小。

土钉墙的主要施工工艺流程为：根据地质划分开挖高度→基坑的开挖和修整边坡→初喷底层混凝土→钻设钉孔→土钉安装→注浆→铺设钢筋网片→安装泄水管→复喷表层混凝土至设计高度。

（1）土钉的定位成孔：根据设计中的每层标高，在已开挖好的工作面的两端分别设置竹签，并将两点连接成直线，使该层土钉的标高位置作为建筑线部分。同时在施工过程中，根据工程设计要求制作好三角架，在每施工3米后，即通过三角架对上一次土钉的角度进行校核，以确保土钉的角度满足设计的要求。

（2）注浆：应严格按照设计要求进行配比和制浆。注浆时普遍采用底部注浆法，注浆管插入距离孔底250～500毫米处，并随着浆液的注入缓慢匀速地拔出。孔口处还应设置止浆袋或是止浆塞，以确保注浆的饱满。

（3）铺设钢筋网片：网片筋应保证顺直，并严格按照设计间距进行牢固焊接；每层工作面上的网片筋均应预留出和下一层工作面网筋搭接的长度；钢筋网应和土钉牢固牢固连接，并埋设出控制喷层混凝土厚度的标识。

（4）喷射混凝土：严格按照配合比设计的要求，进行混凝土干料的拌制；为尽量避免喷射面层出现干斑和移流的现象，喷射的顺序应采取自下而上的方式，并严格控制喷射的用水量；喷头和受喷面之间需保持垂直，以尽量减少混凝土的回弹率，同时控制喷头和受喷面之间的距离在0.6～1米之间为最佳；当喷射混凝土终凝2小时后，可采取喷水养护，具体养护时间需根据实际温度与气候决定，通常在3～7天左右。

2、加劲水泥土地下连续墙施工关键技术

加劲水泥土地下连续墙也被称为SMW工法，是一种在相互搭接的水泥土桩墙中插入型钢而形成的复合围护结构，也是近年来我国建设施工中的重点技术项目。该围护结构通过水泥和土的充分搅拌混合，使墙体无论横向或是纵向都没有接缝，具有高止水性；在插入H型钢后，形成复合型墙体，还具有抗侧压强度和高止水性能，同时还能实现对型钢的回收和再利用，具有造价低、构造简单、工期短以及环境污染小等方面的特点。

加劲水泥土地下连续墙的主要工艺流程为：设置导向桩→开挖导向沟、设置定位型钢→搅拌机就位→压浆注入→钻进和搅拌→插入型钢与固定→墙顶设置圈梁→型钢回收。

（1）开挖导沟、设置定位型钢

沿墙体通过挖掘机在搅拌桩桩位上预先开挖出沟槽，沟槽的宽度通常为1.2米，深度为1.5米，并作为后续施工导向以及临时置换出来的泥浆和残土的堆放地的作用。定位型钢在设置时，首先在沿垂直沟槽方向设置两根H型定位型钢，然后在沿平行沟槽方向设置两根H型定位型钢，并在型钢或导墙上方做好桩心的位置。

（2）搅拌机就位控制

垂直度控制：通过在桩架上焊接一个半径为5厘米的铁圈，并在高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校正钻杆的垂直度，使铅锤线能正好通过铁圈的中心。每次施工之前，需对钻杆适当的调节，使铅锤能始终在铁圈内。

平面度控制：当人力移动搅拌机或卷扬机到达施工作业位置以后，应严格控制钻杆的中心对准桩位的中心。桩机在移动前需仔细检查施工现场的情况，以保证移位的安全和平稳。施工过程中严格控制桩位与设计位置的偏差不得超过30毫米。

（3）预搅下沉

搅拌桩机钻杆下沉到设计桩顶标高时，可启动灰浆泵，当水泥浆到达搅拌头之后，使搅拌头以1m/min的速度均匀下沉，并且采取边下沉、边搅拌、边注浆的方式，使原地基土能与水泥浆之间充分拌合。钻杆的下沉速度通过电机的电流监测表控制，工作电流不宜大于70A。

（4）型钢的插入

将型钢插入之前，首先应安装由型钢所组合而成的导向轨，并在边缘部分使用橡胶皮包贴，以减少了型钢表面摩擦剂的受损，保证型钢能较为垂直的插入桩体。每搅拌1到2根水泥桩之后，可将型钢插入并停止搅拌，型钢插入的时间应控制在30分钟内为宜。施工现场还应准备锤压机具，当型钢依靠自重难以插入到位时，可进行使用。

（5）型钢的回收

加劲水泥土地下连续墙的施工中，型钢的造价大约能占工程总造价的40%～50%左右，为保证型钢的有效回收，施工中应注意以下几点：

①在基坑围护结构在完成使用功能以后，由监理方按照书面通知进行拔除。同时应根据工程中基坑周围基础形式与标高，对型钢拔除的顺序和区块进行合理划分。具体的作法是先拔除远处的型钢，然后再拔除紧靠基础的型钢；先拔除短边，再拔除长边的方法，尽量使型钢能对称拔除。

②在型钢起拔时应垂直用力，坚决制止侧向撞击或者倾斜的拉拔。当型钢露出地面部分时，不能有串连现象出现，否则应使用乙炔对连接部分割除，再用磨光机磨平。

总结：

建设工程项目施工中的基坑工程是一项风险性大、复杂度高的工程，基坑施工的好坏将对工程项目整体的进度与质量都造成了重要的影响。基坑工程应做好围护结构在设计选型阶段的工作，并通过良好的施工工艺和施工技术，以确保整个建设工程项目的顺利开展与进行，进而使企业实现在经济效益与社会效益的双丰收。

参考文献：

[1] 薄航月.土钉墙结构在深基坑围护中的实际应用[J].价值工程，2013（9）.

[2] 赵洪峰.大直径SMW工法在深基坑工程中的应用[J].中国科技博览，2013（14）.

[3] 王红霞.深基坑围护工程施工探讨[J].科技信息，2013（3）.

基坑支围护方案 篇7

【关键词】SMW工法；基坑围护；工程事故；方案优化；预控措施

[文章编号]1619-2737（2016）01-11-642

1. 前言

SMW工法作为地下工程新技术始创于日本，我国在上九十年代中期由上海率先引进，后推广至南京、杭州、天津等地，并以沿海城市居多。经过十余年的应用实践，SMW工法基坑支护工程技术日趋成熟，已广泛应用于地铁、非开挖管线、建筑深基坑等工程领域，取得了较好的经济效益和环境效益。即便如此，由于多方面的因素，也发生过不少基坑工程事故，因此有必要总结相关的经验教训，以期进一步提升该工法应用的安全可靠度。

2. 目前SMW工法基坑围护工程的几类常见的应用型式

就杭州市区而言，该工法基坑围护工程的最大坑深已达16m～18m，本文工法桩系指单轴直径为650、850、1000的三轴水泥搅拌桩经套打形成地下水泥土连续墙-具有较高保障度的止水帷幕，若插入H型钢等应力补强材后能成为可靠的止水和挡土结构。迄今有以下几类应用型式：

2.1SMW重力式挡墙。按桩平面布置分为滿搅式和格栅式，可设计成部分桩体插筋补强、或其中一排落深插入不透水层，加上钢筋砼压顶梁形成挡土围护结构。一般坑深≤5m，否则不经济；SMW工法亦大量用于深基坑坑底加固、坑底封闭加固隔水、坑内被动土加固控制基坑变形。

2.2SMW工法桩插入H型钢桩。当坑深≤5m在土性较好的砂土地层且坑边荷载不大、并允许坑外降水周边无重要建构筑物与管线时可采用悬臂桩式围护；此外多为结合1～3道内钢管支撑或钢筋砼水平支撑的围护结构；当基坑平面太大时也有按中心岛式施工并设置周边斜（坡）撑形成围护结构。

2.3当允许坑外降水时，可以取消内支撑，使工法桩与预应力土锚、加筋水泥土锚桩联合应用，在基坑平面特别大的基坑中更为适合。

2.4SMW工法桩中插入钢筋砼T型、H型桩做成悬臂式支护（坑深一般≤5m），或结合内支撑形成围护结构，一般坑深≤8m较合适。

2.5SMW工法桩（素搅）与钻孔灌注桩排桩或地下连续墙再加内支撑构成复合围护结构，一般适于基坑较深，如16～18m。

2.6SMW工法桩插钢桩（加内支撑或预应力土锚支护）同基坑上部的土钉墙支护体系共同构成深基坑围护结构，此类基坑一般规模大、坑深超过12m且允许坑外深降水。

可见该工法桩的应用型式较多又较复杂，在一定程度上增加了施工难度，一般认为施工中稍有不慎容易发生问题。

3. 基坑围护施工中常见的问题汇列

基坑围护施工中常见的问题主要有以下几点：（1）施工场地经钻孔桩或管桩施工后更为松软使桩机行走不稳，或导沟开挖较深而沟壁不稳导致搅拌桩机倾斜影响搅拌桩垂直度；

（2）有较多的地下障碍物、甚至遇到老桩迫使停工，或者因强行施工造成SMW墙搭接隐患；

（3）先打围护桩后打挤土工程桩造成SMW墙开裂渗水；

（4）在土性为中密以上的砂层中施工，若搅拌桩长度超过18m的极易发生埋钻事故，而且钢桩凭自重不能插到设计深度，而钢筋混凝土桩插不到位更是常见现象；

（5）水泥掺合量控制不准；

（6）H型钢桩回拔时顶拔力过高造成压顶梁断裂压碎甚至水泥土墙顶压碎，导致拔桩失败；

（7）不分层挖土且一挖到底或是钢支撑安装滞后造成围护结构变形突增继而水泥土墙开裂，产生侧漏甚至喷水涌砂事故；

（8）市区工程施工中往往由于水泥供应不及时而经常停歇、间隙时间过长形成多处隐性冷缝，开挖后先是微渗没能引起重视，随后逐渐冲蚀恶化成渗漏、喷涌事故。另外，暑季施工中易发生注浆管路堵塞而处理不及时形成断桩导致坑壁渗漏事故；

（9）水泥土挡墙太深而搅拌轴同心度不足或是遭遇地下障碍物，导致深部桩墙劈叉、搭接不足，或者是水泥土墙没有插入不透水层、坑内降水能力不足等原因，发生坑底涌砂上隆甚至坑脚内凸踢脚大变形事故；

（10）内撑式基坑换撑后变形过大，水泥土墙渗水喷砂，殃及周边环境等；

（11）基坑暴露时间过长，发生基坑持续变形大、降水井部分失效地下水位难以下降、坑壁渗漏穷与应付等问题，由于应急措施不力而久战不决，耗费巨大并严重影响地下工程施工和周边环境的安全；

（12）地下工程完成时，由于周边环境狭小不具备拔钢桩施工条件，结果是拔钢桩耗费耗时，背离了制定设计方案时力求节约的初衷。

4. 工法桩施工的预防性技术措施和处理方法

总体而言，确保工法桩基坑工程的施工质量安全的主要预防措施着重在于施工单位根据自身的专业经验，在认真评估设计方案的适用性、安全性、环保性和经济性的基础能够提出切实可行的优化建议，并编制系统化的专项施工组织设计，再经专家组论证后给予实施。与此同时，应调整好工程桩与围护结构的施工次序关系，切实加强信息化施工管理（有赖于业主方与专业监测单位的支持配合），加强施工过程中的应急控制。除这些大的原则之外，较具体的措施和方法不外乎如下：

4.1认真做好“三通一平”和围护桩、支撑立柱桩的定位测量工作，确保钻机行走路线的场地大小及其地表坚实度.对于钻孔桩和管桩施工留下的空洞和泥浆地均应置换填实，应避免桩定位失误。

4.2对导沟沿线应预先测定场地高程、计算导沟深度，据现场表层土质判断导沟的稳定性，否则应与设计监理等方协商调整导沟深度。

4.3导沟沿线的地下障碍物必须预先清除，一般采用人工清除、挖机挖填置换清除、拔桩清除等法。若置换范围和深度较大时，应提出调整清除范围内的SMW桩的施工参数——钻提次数与速度，水泥掺合比等，必要应出具专门的地下障碍物清除施工方案，确保桩体质量。

4.4桩施工顺序必须正确，先打完有挤土作用的工程桩再打SMW工法桩围护结构。双层围护结构中应该先打SMW工法桩后打钻孔桩（墙）且应确保平面定位准确（平面偏差不大于50），以防止挡土桩（墙）侵入SMW止水帷幕削弱止水断面。

4.5施工机械安装及试运行完毕时应作专项安检，对作业人员进行专项技术、质量、安全和文明作业方面的交底，做到上下齐心，设备正常。

4.6钻机的钻进速度、上拔速度、钻杆回转速度、泥浆泵的型号流量与压力、空压机的供气量与压力等施工参数应进行必要的计算，确保上述施工参数相互匹配，进而才能保证水泥土桩的水泥掺合比和桩体强度指标。

4.7一般超过13m的H型钢桩应安排在现场拼接，因此现场要浇筑固定的台座、配备专职焊工和吊机，控制各桩的接头位置，保证钢桩成型质量和进度。

4.8凡钢筋砼T型、H型桩的长度超过8m时（或H型桩长超过18m时），应考虑使用激震锤插桩。若钢筋砼T型、H型桩桩长超过12m时应调用压桩力为1000～2000KN的静压桩机插桩。需分节焊接的钢筋砼桩应预先分批现场焊接后整桩插入，严禁在插桩时焊接。

4.9在厚度较大且中密的粉细砂层中施工之前，应据当地经验适当调整钻机和注浆泵型号做到动力足够、注浆压力高、动力头分级启动，必要时调整空压机型号、钻杆螺旋片形式及钻头型号，在不影响桩体强度前提下，适当掺入占水泥用量2%～5%的优质膨润土，快钻慢拔，基本上能避免埋钻事故发生。

4.10凡需拔钢桩回收的，应预先验算在最大拔桩力作用下压顶梁的抗剪、抗冲切和作用范围内水泥土墙的抗压，最大拔桩力一般按钢桩侧摩阻力45～60KN/m²，另考虑钢桩因弯曲变形增加拔力系数1.1～1.3计算。必要时应调整压顶梁的截面和强度设计，确保安全拔桩；

4.11基坑的支撑成型、降排水、分层挖土、变形与应力监测、水位监测、周边环境保护等应严格按设计和专项施工方案进行，同时注意基坑时空效应，切实控制基坑变形和抽降水安全。

4.12基坑工程一般施工历时较长，加强基坑的监测和日常抗渗维护尤为重要，其中涉及应急预案和应急处理。SMW工法桩系列事故中主要还是渗漏水处理不及时酿成的工程事故，所以在基坑开挖前，必须设立专门抢险小组，现场准备好编织袋、速凝水泥、水玻璃、水泥和双液注浆机具等，在基坑开挖、基础施工期间实行24小时巡视监控，发现渗漏要及时抢堵不得耽延，在渗漏面较深较集中处可以考虑采用高压旋喷桩作坑壁外加强处理。发生坑边涌砂、底土隆起时，应立即覆土反压辅以周密深降水再开挖抢浇砼垫层解决之。

4.13特别要加强换撑施工管理，换撑使SMW工法桩上段呈悬臂受力，必然发生较大的位移，同时可能导致坑壁渗水，因此必须编制专项换撑施工方案，换撑施工必须做到以下几点：（1）清理坑边使地面附加荷载降至最低；（2）对周边建筑物和地下重要管线预先采取应有的保护措施；（3）拆除支撑的平面流程必须优化；（4）拆撑工艺必须做到支撑应力同步、对称、缓慢释放，禁止瞬间释放；（5）必要时先行设置钢坡撑可显著降低换撑变形量，切实保护周边环境。

4.14一旦受制于环境条件不能拔桩，应会同业主方、设计方、监理方、总包方协商确定专项的拔桩方案，拔桩方案应解决好桩起拔、吊运环节与主体结构正常施工、场地干扰以及地下室顶板超载如何加固等方面的问题。

5. 结语

SMW工法桩基坑围护技术具有深层止水比较可靠、基坑成型施工快速、施工污染低以及工程造价经济等优势，目前已成为基坑工程领域中的重要分支。但鉴于SMW工法的局限性以及发生过的诸多工程事故所揭示的主要根源——即施工环节中出现的技术问题和管理问题，应该引起业界进一步的重视，如果能够采取更有效的预控措施和方法，那么SMW工法桩得到更为广泛的应用至少在技术和管理层面是没有阻碍的。

参考文献

[1]型钢水泥土搅拌墙技术规程（试行）——上海市工程建设规范.DG108-116-2005

基坑围护结构SMW工法施工 篇8

近年来, 随着我国经济和城市建设的发展, 地下工程愈来愈多, 开发和利用地下空间的要求日显重要。大量深基坑工程的出现, 促进了设计计算理论的提高和施工工艺的发展。SMW工法是一种新型的基坑支护技术, 也称劲性水泥土搅拌桩法。

该工法于1976年在日本问世, 并得到很大推广, 广泛应用于海底隧道工程、地铁、电铁等重大项目, 以及各类高层建筑的深基坑开挖支护工程等。

2. 工程概况

2.1工程简介

武汉长江隧道工程为武汉市重点工程, 是武汉市重要的过江通道, 位于武汉长江一桥与二桥之间。隧道江北起点为汉口大智路与铭新街的交叉口, 江南终点为武昌友谊大道南侧规划中的沙湖路。

本工程项目较多, 有匝道、明挖暗埋隧道、盾构隧道, 隧道总长3630米。

2.2工程地质及水文地质条件

根据工程地质勘察资料, 本场地自地表至40m深度范围内分为10个土层:Qml杂填土 (1) 1层 (层厚2--2.4m) 、Qal4粉质粘土 (4) 2层 (层厚3--5.4m) 、Qal4粘土 (4) 1层 (层厚2.9--3.5m) 、Qal4淤泥质粉质粘土 (4) 6层 (层厚1.9--2m) 、Qal4粉土 (4) 3层 (层厚0.5--0.6m) 、Qal4淤泥质粉质粘土 (4) 5层 (层厚4--4.5m) 、Qal4粘土 (4) 1层 (层厚1.8--2.5m) 、Q4al粉质粘土 (4) 4层 (层厚3--3.1m) 、Qal4粉土 (4) 6层 (层厚0.8--2m) 、Qal4粉细砂 (5) 3层 (层厚18m以上, 未完全揭露) 。

按设计要求, 本段工程围护结构施工深度, 其地层厚度范围内所涉及的土层主要有:Qml杂填土 (1) 1层、Qa4l粉质粘土 (4) 2层、Qa4l粘土 (4) 1层、Qa 4l淤泥质粉质粘土 (4) 6层、Qa4l粉土 (4) 3层、Qa4l淤泥质粉质粘土 (4) 5层、Qa4l粘土 (4) 1层和Qal4粉质粘土 (4) 4层。

本段工程场地地下承压水位较低, 位于SMW工法施工范围以下, 地下水主要为上层滞水和潜水, 地下水对SMW工法施工无影响。

MAC-150-3型三轴搅拌桩机成桩施工顺序采取单侧挤压式连接方式, 水泥掺量按不小于18%控制。

3. 主要施工方法及措施

3.1场地平整

三轴机施工前, 必须先进行场地平整, 清除施工区域内的表层硬物, 素土回填夯实, 路基承重荷载以能行走50t大吊车及履带式重型桩架为准。

3.2测量放样

根据提供的坐标基准点, 按照设计图进行放样定位及高程引测工作, 并做好永久及临时标志。为防止搅拌桩向内倾斜, 造成内衬墙厚度不足, 影响结构安全使用, 按设计要求每边外放10cm, 确认无误后进行搅拌施工。

3.3开挖沟槽

根据基坑围护内边控制线, 采用挖机开挖沟槽, 并清除地下障碍物, 开挖沟槽余土应及时处理, 以保证SMW工法正常施工, 并达到文明工地要求。

3.4定位型钢放置

在垂直槽沟方向放置两根型钢, 长约2.5m, 再在其上平行槽沟方向放置两根型钢, 长约7m, 两组型钢之间焊接连接。

3.5桩机就位

由当班班长统一指挥桩机就位, 将三轴搅拌桩头中心位置在定位H型钢表面划线定位, 以此定位搅拌桩机, 定位偏差小于1cm, 桩机应平稳、平正, 并用线锤进行观测以确保钻机的垂直度。

3.6SMW工法施工

SMW工法施工按下图顺序进行, 其中阴影部分为重复套钻, 保证墙体的连续性和接头的施工质量, 水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证, 以达到止水的作用。

3.7搅拌速度及注浆控制

三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液, 同时严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关技术资料规定, 下沉速度不大于1m/min, 提升速度不大于2m/min, 在桩底部分适当持续搅拌注浆, 做好每次成桩的原始记录。水泥采用32.5级新鲜普通硅酸盐水泥。水泥浆液的水灰比为1.8—2.2, 每立方搅拌水泥土水泥用量为360kg, 拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算, 注浆压力以浆液输送能力来控制。

3.8H型钢插入

三轴水泥搅拌桩施工完毕后, 吊机应立即就位, 准备吊放H型钢。起吊前在距H型钢顶端0.10m处开一个中心圆孔, 孔径约8cm, 装好吊具和固定钩, 然后用50t吊机起吊H型钢, 必须确保垂直。在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡, 固定插入型钢平面位置, 型钢定位卡必须牢固、水平, 而后将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内。

3.9涂刷减摩剂

考虑H型钢回收, 型钢必须涂刷减摩剂后再插入水泥土搅拌桩, 结构强度达到设计要求后起拔回收。

3.10H型钢回收

待地下主体结构完成并达到设计强度后, 采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁, 起拔回收H型钢。用0.5水灰比的水泥砂浆自流充填H型钢拔除后的空隙, 减少对邻近建筑物及地下管线的影响。

3.11孔隙填充

为避免拔出H型钢后空隙对周围路面和建筑物的影响, 拔出H型钢后须采用黄砂灌水进行填充密实。

4. 结论