基坑支护范文

时间:2023-03-14 04:12:07

基坑支护

基坑支护范文第1篇

关键词:深基坑支护

1 概述

近些年来,随着高层建筑的兴起,深基坑支护技术也得到了迅速的发展。在深基坑开挖以及支护技术方面,各地随着科学技术的不断进步除了积累了大量的设计和施工经验外,还不断涌现出很多新技术、新结构和新工艺。就目前深基坑开挖和支护的实际情况来看,原有的深基坑支护结构的设计理论、原则以及运算公式和施工工艺等已经不能满足其要求,因此,在施工过程中出现的大量事故不仅造成了巨大的经济损失,还造成了人员伤亡。因此,针对深基坑支护的安全问题,技术人员必须给予高度的重视。

2 深基坑支护的类型

2.1 钢板桩支护 钢板桩被广泛应用于挡土和截水中,主要包括U形、Z形和直腹板型三种截面形式,其由带锁口或钳口的热轧型钢制成,将其互相连接后便形成了钢板桩墙。由于钢板桩本身具有很大的柔性,因此,如果设置的支撑或锚拉系统不当就会造成过大的变形,因此,当深基坑支护深度超过7m时,不宜采用钢板桩支护。

2.2 深层搅拌支护 这种支护主要利用水泥作为固化剂,采用机械将固化剂和软土剂进行强制拌合,促使固化剂和软土之间产生一系列物理化学反应而逐步硬化,从而形成具有整体性、水稳定性以及具有一定强度的水泥土桩墙作为支护结构。

2.3 排桩支护 将钢筋混凝土孔、钻孔灌注桩作为主要的挡土结构间隔布置在柱列式之间的一种支护形式,包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。

2.4 复合土钉综合支护 由于复合土钉支护技术综合了土钉墙和生曾搅拌水泥土桩或高压旋喷桩技术的优点,因此,具有施工速度快以及经济实用的特点。其常使用于单层地下室且淤泥层较薄以及地下水较少的基坑。

3 目前深基坑支护存在的问题

3.1 支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当 深基坑支护结构的安全度直接与其结构所承担的土压力大小相关,由于地质情况不仅多变且十分复杂,因此,目前要想精确的计算土压力是十分困难的,现如今,仍旧采用库仑公式或朗肯公式计算深基坑支护结构所承受的土压力。但是一个十分复杂的问题仍旧困扰着我们,那就是如何选择土体的物理参数,尤其针对开挖的深基坑,含水率、内摩擦角和黏聚力三个参数都是可变的,因此,对于支护结构所承受的实际受力是很难准确的计算出来的。

3.2 基坑开挖存在的空间效应考虑不周 对大量的深基坑开挖进行实测后,根据这些实测的资料表明基坑周围向基坑内发生的水平位移表现为中间大,两边小,且长边居中位置是易发生边坡失稳的地方,这样说明了深基坑开挖是一个空间问题。根据平面应变问题主要是处理传统的深基坑支护结构设计,随着比较符合细长条的基坑,但是对于那些近似方形或长方形的深基坑而言,差别相对较大。

3.3 边坡修理达不到设计的规范要求 一般在开挖深基础或地下室深基坑的土方时,均适用机械开挖,然后经过人工简单的修坡后即开始挡土支护的混凝土初喷工序。但是在实际工程中,由于管理人员不到位、技术交底不明确,并且初喷前没有进行严格的检查验收,因此,挡土支护后的基坑边坡经常出现超挖和欠挖的现象。

3.4 喷射混凝土厚度不够,强度达不到设计要求 目前,干拌法喷射混凝土设备是建筑工程基坑支护喷射混凝土最常用的设备,虽然此设备具有设备简单、体积小、输送据立场以及速凝剂可以在进入喷射机前加入以及可以连续喷射施工的优点,但是由于操作手的水平不同,不健全的操作方法和检查控制手段等导致混凝土会出现严重回弹的现象,从而造成喷后的混凝土厚度不够以及达不到设计要求的混凝土强度。

3.5 设计与实际情况差异较大 由于深基坑支护的土压力与传统理论的挡土墙土压力不同,加上目前还没有完善的土压力理论做指导,因此继续沿用传统的理论计算,从而存在一定的误差。对此,很多学者也进行了很多的研究,必须根据实际地面可能发生的荷载,包括建筑堆载、载重汽车以及临时设施和附近住宅建筑等的影响,比较正确的估计支护结构的侧压力。

4 深基坑支护方案设计及施工中的注意事项

4.1 彻底转变传统的设计理念 在我国,深基坑的支护技术经历了近几十年的发展,因此,通过收集一些施工过程中的技术数据,积累了丰富的实践经验,已经初步摸索出了支护结构在岩土变化的过程中其实际的受力规律,这些都为建立深基坑支护结构的新理论和新方法打下了良好的基础。

4.2 大力开展支护结构的试验研究 大量的实验研究是正确理论建立的坚实基础,但是由于我国至今在深基坑支护结构方面还没有进行科学系统的试验研究,因此,讲不出成功支护结构工程的成功之处,也说不清失败的支护结构工程失败的真正原因。

4.3 探索新型支护结构的计算方法 深基坑支护结构随着高层建筑的飞速发展,迎来了一场新的技术革命,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,当前新型支护结构设计中急需要解决的问题是如何建立支护结构型式的计算模式、如何选取计算简图以及如何使得设计方法更加趋于科学性。

4.4 岗前培训制度与坚持持证上岗 在工程的施工过程中,为了达到既能够节约材料省工,并且又能够保证工程质量的目标,管理人员除了要具备相应的岗位管理能力外,还要熟悉各个工序的操作程序和质量控制点。

4.5 加强施工的组织与管理 “分层开挖、严禁超挖”以及“大基坑小开挖”作为深基坑开挖施工过程中必须遵循的原则,因此,为了有效控制基坑已经开挖部分的无支护暴露的时间以及减少土体被扰动的时间和范围,除了精心安排开挖施工分层以及分块的部位和时间外,还应当精心安排挡土支护的施工时间。只有这样才能利用还没有被挖的土体上能在一定程度上控制其自动位移的迁移,使得应力控制土移和基坑支护周围土移之间存在一定的相关性。

4.6 对开挖过程实施跟踪监测,及时记录和反馈信息 为了确保施工能够安全顺利的进行,应当充分掌握支护结构和坑外土体的移动情况,从而对施工因素进行实时科学的调整,那就需要在开挖深基坑的过程中及时跟踪检测开挖的过程,从而优化设计和施工并且有利于采取相应的措施。此外,还有利于检测积累资料以检验设计的正确性,从而为改进设计理论和施工技术提供科学的依据。

5 结束语

由于建筑基坑的开挖与支护结构涉及到了工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料以及施工工艺和施工管理等众多方面,因此,基坑工程作为一个系统工程,是集土力学、材料力学、水力学以及结构力学等于一体的综合性学科。由于支护结构也是由若干具有独立功能的体系组成的整体,因此,为了确保基坑工程安全可靠以及经济合理,不管是结构设计还是施工组织都应当从整体功能出发,协调好各组成部分的关系。

参考文献:

[1]李钟.深基坑支护技术现状及发展趋势(一)[J].岩土工程界,2001(01).

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[3]何颐华,杨斌,金宝森,李瑞茹,谭永坚,王铁宏.深基坑护坡桩土压力的工程测试及研究[J].土木工程学报,1997(01).

[4]孙广忠.工程地质与地质工程[M].北京地震出版社,1993.

基坑支护范文第2篇

随着城市建设的迅速发展,设有地下室的高层建筑、地下停车场、人防工程、地铁工程等建筑工程都涉及深基坑开挖问题。由于大多数建筑工程都是在城市中进行开挖,基坑周围通常存在交通要道、已建建筑或管线等各种构筑物,如何安全、合理地选择合适的基坑支护结构是涉及保护其周边构筑物的安全问题。以下简单介绍基坑工程中常见在不同地基土条件的支护结构类型及原则。

一、基坑支护的类型及特点和适用范围

1.放坡开挖。适用于周围场地开阔,周围无重要建筑物,只要求稳定,位移控制要求不十分严格。这种类型回填土方较大,但工程造价还是相对最便宜的。

2.深层搅拌水泥土围护墙。深层搅拌水泥土围墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点:首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。

3.高压旋喷桩。高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆,它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩,用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并且施工机具的振动很小,噪音也较低,不会对周围建筑物带来振动的影响和产生噪音等公害,它可用于空间较小处,但施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。对于地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法。

4.槽钢钢板桩。这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6~8m , 型号由计算确定。其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。

5.钢筋混凝土板桩。钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑中广泛应用,但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大,同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工厂预制,再运至工地,成本较灌注桩等略高。

6.钻孔灌注桩。钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种,在我国得到广泛的应用。其多用于坑深7~15m 的基坑工程,在我国北方土质较好地区已有8~9m的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有:施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而施工有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失,特别时在高水位软黏土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;适用于软黏土质和砂土地区,但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,当在重要地区,特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。

7.地下连续墙。通常连续墙的厚度为600mm、 800mm、 1 000mm,也有厚达1 200mm的,但较少使用。地下连续墙刚度大,止水效果好,是支护结构中最强的支护型式,适用于地质条件差和复杂,基坑深度大,周边环境要求较高的基坑,但是造价较高,施工要求专用设备。

8.土钉墙。土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的上述围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质较好地区,我国华北和华东北部一带应用较多,目前我国南方地区亦有应用,有的已用于坑深10m 以上的基坑,稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。

9.SMW工法。SMW工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入H 型钢等(多数为H 型钢,亦有插入拉森式钢板桩、钢管等) ,将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。SMW 支护结构的支护特点主要为:施工时基本无噪音,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用,特别适合于以黏土和粉细砂为主的松软地层;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H 型钢等受拉材料;则大大低于地下连续墙,因而具有较大发展前景。

二、基坑支护选型小结

基坑支护范文第3篇

Abstract: Based on the experience, this paper discusses the development of deep foundation pit engineering, characteristics of deep excavation engineering, the optimization of type of foundation pit excavation and the supporting structure and the development prospect of deep foundation pit supporting technology.

关键词:深基坑;支护技术;展望;探讨

Key words: deep excavation;support technology;prospects; explore

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0068-01

1深基坑支护工程的发展概况

由于城市化的高速发展,已达到超饱和的城市人口,已极其有限的地上土地资源,城市绿地减少和建筑空间拥挤,导致我国的高层建筑如雨后春笋,拔地而起。从发展趋势看,我国正在建设越来越高的高层建筑,越来越深的向地下发展,同时周围复杂的地下设施、超深度的基坑、密集的建筑群都带来一定的难度给基坑施工,提出了严峻的挑战这对基坑工程。

2深基坑工程的特点

基坑工程规模、分布、数量急剧增加,主要特点如下:

2.1 综合技术与众多因素相关的是基坑工程,例如场地勘察,基坑监测、设计、施工,相邻场地施工,现场管理相互影响等。

2.2 趋向高层化的建筑,给支撑系统带来较大的难度,像正向大面积、大深度方向发展的基坑工程,有的宽度和长度多达百余米。

2.3 随着旧城改造的推进,基坑工程不但场地狭窄,而且邻近常有必须保护的市政公用设施和永久性建筑,不能放坡开挖,还对位移控制和基坑稳定的要求很严。

2.4 越来越差的工程地质条件。

2.5 施工周期长的基坑工程,地面以下的全部隐蔽工程从开挖到完成,常需经历周边堆载、振动、多次降雨等,以致对基坑稳定性不利。

2.6 具有多样性的基坑支护型式,同时也各有其优缺点和适用范围,可以采用几种不同的支护结构型式在相同的地质条件下,可以从中选取最合适的作为基坑支护从各方面相互比较得出。

2.7 基坑工程事故多,无论基坑的深浅、无论地质条件的优劣,都经常发生工程事故。

3基坑支护类型

基坑支护包括两个主要的功能:一是止水,二是挡土。传统的施工方法是板桩锚拉系统或板桩支撑系统,材料可以回收是其优点,但却存在着诸多致命的弱点。目前工程所采用的支护结构型式多样,通常可分为重力式支护体系和桩(墙)式支护体系两大类;根据具体情况和不同的工程类型这两类又可派生出各种支护结构型式,并且也有多种分类方法。

4基坑支护结构的方案优选

4.1 选择基坑支护结构类型的基本依据通过分析众多发生深基坑支护工程事故的原因,其中最主要的还是基坑工程考虑的因素不够全面,结构选型不合理。选择支护结构类型的基本依据如下:①基坑场地的深度、宽度和形状,基坑的尺寸等。②基坑支护结构所受的荷载:竖向荷载、地震荷载、风载、地面超载、侧向荷载等。③水文地质及工程地质条件:测试方法及勘探资料内容;地下水情况及地表水位、分布、承压气体、承压水层等。④环境条件:对基坑施工的特殊要求及基坑所处地区特殊状况;基坑周围道路状况及交通状况;基坑周围地下构筑物及管线状况、公用设施分布;基坑周围水域(河流) 状况; 基坑周围建筑物状况;基坑周围的地区性质等。⑤建筑物的上部结构及基础结构对支护结构的要求。⑥基坑排水及开挖等方法。⑦对基坑支护结构施工(振动、地面污染、噪音)的要求。⑧基坑场地周围类似基坑支护结构的形式或已有基坑支护结构形式,在施工中的教训、失败或成功原因。⑨现已应用的各种支护技术的适用范围与特点。⑩相应基坑支护设计规范规程指南等。

4.2 深基坑支护结构选型的步骤深基坑支护结构不同于上部结构的施工与设计。除地下水位的高低外,地基土类别的不同、周边环境及土的物理力学性质指标等,都直接与支护结构的选型有关。而且,为达到方案的优化,通过对国内外大量深基坑支护工程选型的实例总结,有时根据基坑周围环境以及地层土质的变化也可采用更为灵活的组合支护方案。

5深基坑支护技术发展的展望

随着建筑层数的增加,随之不断增加还有基础埋深。地下埋深超过20m,出现了众多超高层建筑,各种深基坑支护的施工工艺与结构型式不断产生。对大量工程实例的研究发现,深基坑支护工程的发展方向可以概括如下:①大量实施土钉墙方案,使得喷射混凝土技术得以充分发展和运用。②基坑向着周围环境复杂、深、大的方向发展,难度愈来愈大对深基坑支护与开挖来说。受地下空间的限制,新型锚杆或内支撑将逐渐得以运用推广。③为保护地下水资源的需要,或出于减少基坑工程带来的环境效应问题,有时基坑进行支护采用帷幕形式,除地下连续墙外,一般采用深层搅拌桩或旋喷桩等方法构筑止水帷幕。④基坑降水时,可采用井点回灌技术,以减少对临近建筑物造成的影响或因降水引起的地面附加沉降的问题。⑤在软土地区,为避免基坑底部隆起、造成临近建筑物下沉和支护结构水平位移加大,可采用注浆技术或深层搅拌对基坑底部土体进行加固,即提高支护结构被动区土体强度的方法。⑥为减少坑壁土体的侧向变形,可以调整支撑的施工程序以及挖土进度可以施加预应力,对拉结(或支撑);还可以加固土体通过基坑内外双液快速注浆;等措施来限制基坑的侧向变形。

6结语

基坑支护范文第4篇

关键词:基坑 支护技术 土壁 灌注桩

基坑支护是现代建筑施工的重要环节,在建筑工程施工的过程中,场地整平工程完成之后需要进行的工作就是基坑的开挖。在开挖周一前首先应当根据相关的规定和规程以及施工现场的具体地质水文情况进行分析和探讨,去顶其开挖的尺寸和边坡的稳定措施,进而计算土方工程量,然后现场放线、实施开挖最后验槽。

一、基槽的支撑方法

基坑属于临时性工程,其作用是提供一个空间,使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。开挖较窄的基槽时,常采用横撑式钢木支撑。贴附于土壁上的挡土板,可水平铺设或垂直铺设,可断续铺设或连续铺设。

1、断续式水平支撑。挡土板水平放置,中间留出间隔,并在两侧同时对称立竖枋木,再用工具式或木横撑上下顶紧。适用于能保持立壁的干土或天然湿度的黏土类土,地下水很少,深度在3m以内。

2、连续式水平支撑。挡土板水平连续放置,不留间隙,然后两侧同时对称竖枋木,上下各顶一根撑木,端头加木楔顶紧。适用于较松散的干土或天然湿度的黏土类土,地下水很少,深度为3~5m。

3、连续或间断式垂直支撑。挡土板垂直放置,连续或留适当间隙,然后每侧上下各水平顶一根枋木,再用横撑顶紧。适用于土质较松散或湿度汉高的土,地下水较少,深度不限。

二、浅基坑的支撑方法

开挖浅基坑时,采用的支撑方法有斜撑支撑和锚拉支撑。

1、斜撑支撑。水平挡土板钉在柱桩内侧,柱桩外侧用斜撑支顶,斜撑底端支在木桩上,在挡土板内侧回填土。适用于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土。

2、锚拉支撑。水平挡土板支在柱桩的内侧,柱桩一端用拉杆与锚桩拉紧,在挡土板内侧回填土。适用于开挖较大型,深度不大的基坑或使用机械挖土,而不能安设横撑时使用。

3、深基坑的支护方法。

深基坑开挖时,采用的支护方法有型钢柱加挡板支护、钢板桩 、灌注桩排桩支护、挡土灌注桩与土层锚杆结合支护、双层挡土灌注桩支护和地下连续墙支护和护坡桩加锚杆支护等。

(1)型钢桩横挡板支护。挡土位置预先打入钢轨、工字钢或H型钢桩,间距1~1.5m,然后边挖方,边将3~6m厚的挡土板塞进钢桩之间挡土,并在横向挡板与型钢桩之间打入楔子,使横板与土体紧密接触。适用于地下水位较低,深度不很大的一般粘性或砂土层中应用。

(2)钢板桩支护。在开挖基坑的周围打钢板或钢筋混凝土板桩,板桩入土深度及悬臂长度应经计算确定,如基坑宽度很大,可加水平支撑。适用于一般地下水、深度和宽度不很大的粘性沙土层中应用。

(3)灌注桩排桩支护。在开挖基坑的周围,用钻机钻孔,现场灌注钢筋混凝土桩,达到强度后,在基坑中间用机械或人工挖土,下挖1m左右装上横撑,在桩背面装上拉杆与已设锚桩拉紧,然后继续挖土要求深度。在桩间土方挖成外拱形,使之起土拱作用。

如基坑深度小于6m,或临近有建筑物,也可布设锚拉杆,采取加密桩距或加大桩径处理。是与开挖较大、较深(>6m)基坑,临近有建筑物,不允许支护,背面地基有下沉、位移时采用。

(4)挡土灌注桩与土层锚杆结合支护。同挡土灌注桩支撑,但在桩顶不设锚桩锚杆,而是挖至一定深度,每隔一定距离向桩背面斜下方用锚杆钻机打孔,安放钢筋锚杆,用水泥压力灌浆,达到强度后,安上横撑,拉紧固定,在桩中间进行挖土,直至设计深度。如设2~3层锚杆,可挖一层土,装设一次锚杆。适用于大型较深基坑,施工期较长,邻近有高层建筑,不允许支护,邻近地基不允许有任何下沉位移时采用。

(5)双层挡土灌注桩支护。将挡土灌注桩在平面布置上由单排桩改为双排桩,成对应或梅花式排列,桩数保持不变,双排桩的桩径d一般为400~600mm,排距L为(1.5~3)d,在双排桩顶部设圈梁使其成为整体钢架结构。

亦可在基坑每侧中段设双排桩,而在死角仍采用单排桩。采用双排桩支护可使支护整体刚度增大,桩的内力和水平位移减小,提高护坡效果。适用于基坑较深,采用单排混凝土灌注桩挡土,强度和刚度均不能胜任时使用。

(6)地下连续墙支护。在开挖的基坑周围,先建造混凝土或钢筋混凝土地下连续墙,达到强度后,在墙中间用机械或人工挖土,直至要求深度。对跨度、深度很大时,可在内部假设水平支撑及支柱。用于逆作法施工,每下挖一层,将下一层梁、板、柱浇筑完成,以此作为地下连续墙的水平框架支撑,如此循环作业,直到地下室的地层全部挖完土,浇筑完成。适用于开挖较大、较深(>10m)、有地下水、周围有建筑物、公路的基坑,作为地下结构外墙的一部分,或用于高层建筑的逆作法施工,作为地下室结构的部分外墙。

(7)护坡桩加锚杆支护。同挡土灌注桩支撑,但在桩顶不设锚桩锚杆,而是挖至一定深度,每隔一定距离向桩背面斜下方用锚杆钻机打孔,安放钢筋锚杆,用水泥压力灌浆,达到强度后,安上横撑,拉紧固定,在桩中间进行挖土,直至设计深度。

如设2~3层锚杆,可挖一层土,装设一次锚杆。适用于大型较深基坑,施工期较长,邻近有高层建筑,不允许支护,邻近地基不允许有任何下沉位移时采用。

(8)土钉墙。土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动其挡土作用的上述围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。施工时,每挖深1.5m左右,挂细钢筋网,喷射细石混凝土面层厚50~100mm,然后钻孔插入钢筋(长10~15m,纵、横间距1.5m×1.5m),加垫板并灌浆,依次进行直至坑底。基坑坡面有较陡的坡度。土钉墙适用于基坑侧壁安全等级为二级、三级的非软质土场地;基坑深度不宜大于12m。

三、开挖机械的选择

厂房的柱基及设备基础坑,因平面面积及土方量均不大,基坑坡度小,机械职能在地面上作业,一般选用反铲挖土机。大型厂房的柱列基槽和管沟,有一定的长度,当槽宽较小、地下水位较高时,可选用反铲挖土机。当槽宽较大且槽底土质干燥时,可选用正铲挖土机或推土机。

高层建筑的深基坑,整片开挖面积大,根据地下水位情况和开挖深度可选用正铲挖土机或反铲挖土机。选用争产挖土机开挖大面积基坑时,必须对挖土机作业时的开行路线和工作面进行设计,确定出开行次序和次数,成为开行通道。当基坑开挖深度较小时,可布置一层开行通道,基坑开挖时,挖土机开行三次。第一次开行采用正向挖土,后方卸土是采用侧方卸土。

四、结束语

基坑支护范文第5篇

关键词:高层建筑;深基坑支护;设计

中图分类号:TU208文献标识码: A

引言

在最近的几年中,由于社会的发展,城市居民住房的需要,建筑业衍生出了一门新的实践工程学,深基坑支护技术。在当前人口不断增长,住房需求越来越高的社会,需要建设高层的城市建筑,以满足居民的住房需求。这种实际情况下,对深基坑支护技术的发展,起到了一定程度上的推进作用。

1 深基坑支护技术概述

在高层建筑的施工建设过程中,需要深基坑支护技术的辅助。作为一种相对比较新颖的实践工程技术,在建筑业,深基坑支护施工技术被广泛的应用到实际工程中。基坑支护的目的是,确保基坑周边环境和地下结构施工的安全,基坑侧壁及周边环境则用支挡和加固的措施进行稳定性防护。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,要问题的实际情况,提出符合要求的解决方案,然后选择最优的支护结构。

1.1深基坑支护技术发展趋势

由于国家经济发展迅速,居民生活水平得到了很大程度上的提高,越来越多的居民搬进城市中居住。这大大促进了城市的发展,但也带来了住房资源紧张的难题。为了缓解住房资源紧缺,需要在各方面做出改进,其中最有效的一种方法就是增加建筑的高度,建造出更多住房。建造高层建筑,稳固的地基时不可或缺的,但现在城市的地下空间也是不可多得的稀缺资源,这就使得高层建筑的建设受到了局限性。深基坑支护施工技术很好的解决了这个问题,在建造高层建筑的时候,基于深基坑支护施工技术可以在面积很小的地方挖深度很大的基坑。基坑开挖是一种综合型岩土工程的难题,不仅要考虑强度和稳定性问题,还需要考虑深坑变形和岩土与支护结构之间的相互作用问题。这些问题随着测试仪器、施工技术和技术理论的提高和进步,得到了不同程度上的解决,但是,对于支护技术来说,依然存在着很多问题。目前,对于基坑开挖,面对城市改造工程,无疑是对高层建筑的挑战。

1.2深基坑支护施工的注意事项

在对高层建筑深基坑支护施工的时候,工作的内容主要是支护的施工工艺和研究设计。与设计和施工基坑支护同时进行的是要充分考虑基坑周围的环境条件、基坑需要开挖的理论深度、基坑的土质条件和地理位置。流砂、管涌、坑隆起、地面变形、地下水控制和基坑稳定性等险情是在基坑支护时需要控制的核心内容。此时,需要注意随时根据实际情况对支护方案进行调整,以确保,环境因素和地质条件不会影响施工。在设计和施工深基坑支护时,需要注意以下4方面内容:

1)如果是在城市中施工,那么对环保的要求会非常的高。因此,在选择支护体系时,不但要考虑化学浆液、泥浆、噪声等问题的影响,而且还要考虑在施工过程中支护工程所造成的振动。

2)为周边居民的居住安全考虑。在通常情况下,在施工场地周围,年代较长的建筑物会因为施工震动等影响产生一定程度的损坏。

3) 在城市的繁华地带施工时,由于施工地带高层建筑较为密集,而且地下会有较为复杂的管线系统,对于基坑的施工来说,无疑是一个巨大的限制。这时,垂直开挖技术就显得尤为重要,但在垂直开挖的同时,还必须考虑潜在的威胁。

4) 由于深基坑的场地一般都会十分的狭小,而且施工工期也相对较短,所以,施工时需要的合理安排施工的流程,在施工的过程要同时实施环保工程。

2深基坑支护设计方案

2.1钢板桩支护

钢板桩支护就是将各个钢板桩进行互联,做成一面钢板墙,钢板墙对于泥土和雨水的阻击防护效果是非常好的。钢板的使用使得防护变得非常简单,因此大部分的施工单位非常喜欢用该支护方法。但由于在建设钢板支护时会产生大量噪音和震动,甚至会改变地基的地形,造成地基开裂,这也使得钢板桩支护受到了一定的局限性。在进行地下室基坑支护时,为了防止钢板对深基坑造成破坏,应及时的脱出进行基坑支护时所用的钢板。

2.2排桩支护

柱列式钻孔灌注桩支护是排桩支护最常用的支护方式。在进行排桩支护时,需要将桩与桩之间排成一定的布局形式,如疏排布局、密排布局。在实际施工时,柱列式灌注桩必须需要用钢筋混凝土在桩顶浇筑大截面的帽梁,这样可以增加支护桩的刚度,同时也可以降低工程的成本。在桩背或者桩间,应该使用高压注浆技术,防止地下水或者其他杂志颗粒进入深基坑内。柱列式灌注桩作为排桩支护的一种具有很多优点的支护方式,同时也有一定的缺点,那就是施工的速度慢,工期长,在施工过程中的泥浆处理非常困难,这些也导致了柱列式灌注桩具有了一定的局限性。

2.3复合土钉墙支护

土钉壤支护技术由于支护效果好,性能稳靠,施工速度快,在我国的建筑业中发展迅速。土钉的作用是加固现场原位土体,在施工时,首先用变形钢筋构造出钉孔,然后用注浆的方式将土钉打进孔内。由于土钉与土体之间的粘合力和摩擦力非常的大,使得土体在发生变形时被土钉牵引着,使之成为支护墙,抵挡外力,防止基坑变形。

3深基坑支护施工时的管理

3.1审核施工单位的资质

施工单位是否具有施工资质是非常重要的,这直接影响着工程项目能否顺利完成。很多开发商为了节约成本,减少预算,而选择一些没有相应经验的建筑施工单位,这就导致了施工质量出现问题,影响着整个工程项目的进度与质量。为了防止这种现象的发生,相关部门应该仔细审查开发商所选择的施工单位,对不符合施工标准的施工单位进行严厉整治和处罚,保证建筑项目工程的整体质量过关。

3.2 加强深基坑支护的信息化管理

在深基坑开挖的过程中,应该进行实时监控,及时迅速的返回各种实时信号,防止意外情况的发生。通过施工过程的监督,可以在最大限度上及时的发现施工过程中出现的问题,如基坑支护是否变形,是否发生了沉降,水平位置是否发生平移等等。通过及时的发现问题,记录问题,可以迅速调整施工方案,减少施工事故的发生,确保工程的质量。

3.3对于施工时突发事故的应急措施

在施工现场需要准备相应的应急材料和设备,如钢筋水泥、喷浆机、水泥和沙袋等等。在施工的时候,如果施工地面出现了裂缝,为了防止地表水的渗入,需要灌浆对裂缝进行修补维护。当土移过大的时,首先要立即停止挖土操作,然后根据施工现场的实际情况,采取合理的回填措施,同时需要增加监测的频率,确保及时的发现问题。

4 结语

在建筑工程领域,科学合理的深基坑支护技术是不可或缺的,它影响着整个工程的质量和进度。为了提高工程经济效益,在施工时需要理论结合实际,选取最适合、最经济的支护结构,这样不但能保证工程的质量还能确保工程的进度。

参考文献

[1] 王锡平, 某高层建筑深基坑支护结构设计与监测[J], 油气田地面工程,2005(9):92-95.

[2] 梁瑞友.高层建筑深基坑支护施工管理分析[J].中国新科技新产品,2012,(13). [3]张虹.高层建筑深基坑支护的监督措施[J].城市建设,2012,(14).

基坑支护范文第6篇

关键词:建筑;深基坑支护;技术;应用

中图分类号: TV551 文献标识码: A

深基坑支护施工技术是最近十几年内才逐渐兴起的一门新的实践工程,在当今的社会上,城市建筑越来越高,建筑空间越来越小,深基坑支护施工技术随之得到了很广泛的应用。深基坑工程作为建筑施工的主导工程之一,也是建筑施工技术较为复杂、难度较大、工期较长的分部工程,其施工质量的好坏,直接影响到建筑物的安危和寿命、施工成本和工程整体的顺利进行。所以建筑施工中对建筑深基坑的支护技术的优化是及其有必要的。

1、深基坑工程特点

1.1、基坑工程技术和许多的因素紧密结合并综合应用。比如场地的勘察基坑施工、设计、监测等现场管理都会有着相互的影响。

1.2、建筑逐渐的向高层化的方向发展,而且基坑工程也向着大面积、大深度的方向发展,有的宽度和高度甚至有百米,这样会给施工的支撑系统造成很大的难度。

1.3、基坑支护工程事故频多,所以要考虑地质条件的影响。无论基坑深浅都会造成频发事故并给国家建设造成无法估计的损失,甚至影响着居民的安定生活。

1.4、基坑支护的形式有着多样性,同时还具有各种优缺点和其适用范围。类似的地质条件也可以使用不同的基坑支护结构形式,需从各个方面进行比较选出最适合的。

1.5、工程的地质条件变的越来越差。城市建筑施工不像核电站、水电站一样能够在地域宽广的场地进行施工,选择好优越的施工场地需要根据城市的规划进行。这种地质条件较差的情况在一些沿海城市显得格外突出。在高水位、土多以及其他一些复杂的条件下进行基坑开挖,是非常容易发生基坑失稳、土体滑移、坑底隆起、桩体变位、支挡结构的严重漏水、流土现象等,甚至导致基坑周边建筑物、构筑物、地下结构和市政管线等破坏,影响正常的生产生活。

2、深基坑支护技术分析

2.1、根据深基坑支护的受力特点和支护结构形式的不同,可以把深基坑支护分拉锚式支护、土钉墙支护以及加型钢水泥上墙支护、排桩拱形水泥上墙支护等。深基坑支护主要是以支护墙体来挡上或挡水,利用支撑支护墙下坑底的被动上压区的上压力,来抵抗墙厚后上体的压力,从而稳定上体。另外,深基坑支护的受力特点是指支护墙体在可以挡上挡水的同时,还具有承受弯矩和剪刀的作用,同时将外荷载作用传递给支撑型支护和墙下被动区的上体,通过运用支撑型支护和墙下被动区上体的变形作用来抵抗外力,从而维持支护墙体的平衡和稳定。

2.2、按照深基坑支护的支护结构的不同,可以把深基坑支护技术分为人工钻孔技术、地下连续墙技术、混凝上灌注桩技术、土钉墙技术和水泥浆护壁技术等。其中地下连续墙、混凝上灌注桩技术和土钉墙技术在建筑工程中深基坑支护施工中、地基施工中和墙体施工中得到广泛的运用,并且极人地提高了建筑施工技术水平,确保了深基坑支护施工、地基施工和墙体施工的安全和质量,进而提高了建筑施工的效率,提高了施工进度。

2.3、护坡桩施工的技术要点

通常采用钻孔压浆技术,其主要就是用水泥浆护壁,并且直接投放碎石成桩的一种无砂混凝土桩基础。首先,要使用螺旋钻杆进行钻孔,当钻至预定深度以后,再利用钻杆的芯管自孔底从下往上向孔内灌入预制好的浆液,当浆液升至安全位置后,将钻杆提出孔口。然后再向孔内吊放钢筋笼和骨料,在完成这些工作之后,就可以向桩基孔底进行多次的高压纸浆直至形成桩基。

2.4、土钉墙施工的技术要点

土钉施工成孔过程中要注意控制倾角及孔径。接着进行土钉送入的过程,土钉施工必须按照设计要求安装对中支架,保证钢筋保护层厚度,喷射作业要分段进行,同一分段内喷射顺序应自上而下喷射时喷头与受喷面应保持垂直。

3、提高深基坑支护的技术措施

3.1、施工准备

建筑施工中工程勘察是重要和基础环节,需要依靠具体的地质条件作实际勘察,当然对于急需支护的地区还应进行针对性的初步勘察,由于各场地的地质状况不相同,因而可以依据底层结构、具体的地下水位以及变更条件等对当地的土地建立科学合理的评价,制定出相应的解决措施。勘察中工作人员尤其要注意对施工现场附近的建筑物的情况进行考察,充分观测施工产生的震动承受力,防止施工对其造成不可挽回的影响。

3.2、加强施工技术检测

设计坑支护施工中,如果客观条件影响,支护主要结构或者支护尺寸和设计要求不吻合,施工人员应及时和设计人员做出协商,并按照施工顺序有序进行。地下水检测中一定要固定周期,安装好控制装置后应立即着手检测。施工现场还应派出专门的负责人员对于施工状况做出检查,如大现场管理力度。同时巡检也应设定整齐并做好相应的记录。

3.3、防止各施工问题的发生

地表下存在的地下水在深基坑支护施工中的影响是非常关键的,不少地下水渗透的区域都会出现地面下沉,造成施工隐患。因而有条件的话,可以通过人工降水方法减少地下水对深基坑支护机构造成的巨大压力,改善土质条件,确保工程的有序进行。如果周边环境限制不能采取降水措施时,较为有效的方法是建立水帷幕,起到挡水作用,保证施工质量。与此同时,建筑工程中深基坑支护施工具有较大的破坏性,主要表现在:综合性的土体出现失衡,基地出现异动,结构不能保持稳定甚至遭到破坏,挡土本分的承载力失去效用,以及地下冲刷管涌和锚杆抗拔无效等。当前地区的高层建筑地下室也通常集中在1―3层,一般不会达到4层。基坑的深度也多为一层2米,二层9米,三层为12米,而石挡墙结构往往只能使用在7米左右的基坑,因而基坑过深的情况下一般采用单支点或者多支点深基坑支护结构。

3.4、重点保护周边环境

岩土工程进行挖土工程时,要做好施工现场周变地表的有效保护。一般来说,地面水渗透到基坑裂缝时,就极易导致支架结构的位移。为了避免这种情况出现,必须采取有效的措施及时堵塞,根据实际情况对地面的水作分散疏导使其尽快流向其他地方,以有效防止这些水大量流入基坑。

4、深基坑支护技术的创新与发展

4.1、改变传统的设计理念

目前,国内外对深基坑支护结构的设计计算还没有一种精确的计算理论,国内深基坑支护结构设计广泛采用的依然是经典的极限平衡法,但这种静态设计方法得出的计算结果与工程实测受力结果差距较大,往往需要工程经验对其结果进行修正,既不安全也不经济。因此,需要改变传统的静态设计理念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。

4.2、推广考虑变形控制的工程设计方法

在对深基坑支护结构的内力、变形进行计算时,其计算模型需要对支护体系和土体之问共同作用的空间效应进行考虑。目前的深基坑变形问题普遍采用简化成平面问题的方法进行计算,该方法难以反映出空间效应的影响,今后应该发展适用的三维计算程序,使基坑工程中的空间效应在深基坑支护结构变形控制的设计计算中得到更好的体现。

4.3、研究新型支护结构的计算方法

随着城市建设的发展,基坑工程的深度、规模越来越大,对基坑工程的要求也越来越高,这使得许多新型的支护结构型式不断涌现,如:双排桩、土钉、组合拱帷幕、预应力钢筋混凝土多孔板等,这些新型支护结构的出现对现有支护结构设计计算理论方法的合理性提出了挑战。此外,当前深基坑支护结构形式的选取有向综合性方向发展的趋势,即受力结构与止水结构相结合、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等。

4.4、发展信息监侧与信息化施工技术

制定基坑支护结构设计和施工方案时,土体参数的不确定性以及支护结构设计理论的不完善等因素,往往使得设计结果与工程实际相差较大,导致基坑工程事故频发。所以利用工程监测结果对基坑支护结构进行动态设计以及指导施工的信息化施工技术在深基坑工程中应用的越来越广泛,该技术提高了基坑工程施工的安全性,保证了工程施工的顺利进行。但是不可否认,目前的信息化施工技术仍有待进一步发展,其应用范围有待进一步扩大,以便更好地服务于工程建设中。

总之,建筑施工中深基坑支护施工技术是一项技术要求比较高,技术性比较强的施工项目。所以在以后的工作中,相关的建筑施工中深基坑支护施工人员要不断的强化相关的施工技术,不断总结经验,积极引进先进技术,以此有效的提高建筑施工中深基坑支护施工的安全性以及使用性,为企业赢得更多的经济、社会利益。

参考文献

[1]韩秋石,黄涛.国内深基坑支护技术发展综述[J].华东公路,2014,01:89-92.

[2]刘猛.深基坑支护技术方案的选择及优化[J].广东建材,2014,03:66-68.

[3]许敏军.建筑深基坑支护技术的分析[J].中华民居(下旬刊),2014,03:320-321.

基坑支护范文第7篇

关键词:深基坑支护结构模糊选优有限元分析

中图分类号:TV551文献标识码: A

随着工程建设水平的不断提升,建筑工程施工技术发展不断进步,基于对工程建设质量的需求,建筑深基坑工程作为一项系统性的工程内容,越来越受到人们的重视。深基坑工程建设的影响因素复杂,其主要是一种由岩土、结构以及建筑工程施工技术相结合的工程内容。相关研究理论还有待进一步发展,但是由于深基坑工程问题造成的工程事故时有发生,深入开展对其的研究,有助于提升我国工程建设质量与水平。

一、深基坑支护影响因素分析

深基坑工程建设过程中相关影响因素十分复杂,且影响因素之间彼此存在关联。在基坑支护设计优化过程中,需要周全考虑相关因素,仔细筛选与分析基坑工程当中的影响因素,以下是对工程施工中基坑支护影响因素的归类分析:

(一)环境影响因素

1.建筑环境与设施影响因素

建筑深基坑形成多为市中心,其周边建筑物与地下管道对建筑施工影响较大,基坑挖掘只能采取垂直开挖的方式。与此同时,需要注意的是基坑开挖会造成周围建筑物以及地下管线受到影响。

2.工程、水文地质环境因素

基坑工程施工过程中地层因素与水文地质环境情况都会对深基坑支护造成影响。其中,基坑工程建设的底层情况主要包括地层构造、图层与岩土体相关参数等内容,水文情况则包括地下水位与其变化情况。

3.施工影响因素

影响基坑施工的主要因素包括多个方面:施工场所的交通情况与商业活动情况等都是基坑支护方案设计影响因素。施工场地提供的材料与车辆进出等也会影响基坑施工与设计。

(二)主体工程影响因素

在进行深基坑支护设计过程中,应当综合全面了解工程实际情况,形成理性认知,对工程施工过程总形成规模、结构以及施工方式综合掌握。

(三)基坑形状因素,深度因素以及宽度因素。

(四)基坑支护结构造成的载荷影响因素。

(五)现已应用的各种支护技术的特点和适用范围以及施工队伍常用的施工方法、施工设备及施工技术等情况。

(六)相关基坑支护设计依据资料:国家和当地有关基坑支护设计和施工的规范、规程;周围相似基坑工程中的经验和教训。

二、深基坑支护方案设计主要原则

形成深基坑支护方案的主要原则是根据对其影响因素的综合考虑,形成合理的价值分析,并在此基础上做出最优选择。这其中包括:工程施工技术安全性、施工可行性分析;深基坑支护对环境造成的影响分析;施工基坑支护结构造成的施工工期影响分析以及其造成的工程经济型综合对比分析。在具体工程施工过程中,支护方案设计可能形成多套方案。这个过程中,需要对多套方案的可行性问题进行综合考虑,因为不同方案的侧重点各不相同,这就需要根据工程施工需要,选择最优模型。

在选取基坑支护方案的过程中需要进行优选,目的是为了进一步增加支护工作过程中的客观性与科学性。《建筑工程基坑支护技术规程》当中主要对基坑支护工程开展有一定的原则性的规定。针对支护结构进行选型的过程中需要兼顾到工程施工结构的空间效果以及受力特征。基坑支护优选过程中还需要通过对基坑周围环境以及基坑开挖情况等进行综合分析,同时还需要对地质水文情况进行考虑,只有这样才能真正做到选型的科学性与合理性。

基坑支护选型主要包括支挡结构、土钉墙以及重力式水泥土墙等内容。像是选用组合需遵循一定的原则,即为《建筑基坑支护技术规程》。

三、工程深基坑设计模型设计

(一)层次结构确立

确立深基坑支护方案,相关影响因素较多,其中包括工程、水文、建筑、管线、结构等多个方面的内容。总体来看,上述中内容可以被归为几类:经济性、安全稳定性、环境、工程期限、施工难易程度等。本文通过采用建立层次结构的方式形成了深基坑支护方案设计选型内容(如图1.所示)。

图1.建筑深基坑选型采用层次分析法

其中,优选方案当中的总目标主要包括几个方面:安全可靠、工程造价低、工程期限较短、环境因素影响小以及工程施工方便。

另外,准则层的主要因素包括几个方面:安全可靠性(B1)、工程造价(B2)、工程期限(B3)、工程期限(B4)、施工难度(B5)。

(二)确定相关因素权重

1.形成判断矩阵

通过使用标度法以及表1.中所示内容,可以完成对准则层当中相关因素在目标层当中的重要性的分析,通过两两比较及单排序方法完成上述内容。

安全可靠性与工程造价相对最优方案形成的重要性比值表示为1;安全可靠性与工程期限相对最优方案形成的重要性比值表示为4;安全可靠性与环境影响因素相对最优方案形成的重要性比值表示为3;安全可靠性与工程施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为5;工程造价与工程期限相对最优方案形成的重要性比值表示为4;工程造价与环境影响因素相对最优方案形成的重要性比值表示为3;工程造价与施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为5;

工程期限与环境影响因素相对最优方案形成的重要性比值表示为½;工程期限与施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为2;环境影响因素与施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为 3(具体内容如下表1.所示)。

表1.比较值情况

A B1 B2 B3 B4 B5

B1 1 1 4 3 5

B2 1 1 4 3 5

B3 1 2

B4 2 1 3

B5 1

由此可以判断出选优矩阵列表:

B=

2.层次排列

通过采用公式(1)具体求得判断矩阵(B)当中的最大特征数据W。

W1===2.268

相同原理,可以求得W2,W3,W4,W5。并在归一化之后,W1=0.350,W2=0.350,W3=0.102,W4=0.142,W5=0.056。

由此,权重向量表示为:

W=(0.350,0.350,0.102,0.142,0.056)

这其中最大特征数值表示为:

max=5.129

总之,综上所述,本文主要通过对工程施工建设过程中深基坑影响因素(安全可靠性、造价、工程期限、环境影响因素、工程施工便捷性)影响支护结构优化方案情况与细部参数相关研究进行分析。通过采用多目标模糊决策方案实现工程深基坑系统的优选,并建立了深基坑支护模型。希望通过对深基坑支护设计情况进行的深入研究,能够进一步提高工程施工水平,提升工程建设质量。

参考文献:

[1]黄贵珍,周东.基于遗传算法的基坑桩锚支护优化设计[J].桂林工学院学报,2000(S1):86-90

[2]贾宁.有限填土静止土压力系数计算方法研究[J].岩土工程学报.2012.7:1333-1337[3]李广信.基坑支护结构上水土压力的分算与合算[J].岩土工程学报,2010,5(3):348-352

[3]李明星.基坑支护体系优化设计分析及应用[J](建筑基坑支护技术规程)JGJ120-2012

[4]阮永芬,叶燎原.用灰色系统理论与方法确定深基坑支护方案.岩土力学与工程学报,2013:1203-1206

[5]贾宁.有限填土静止土压力系数计算方法研究[J].岩土工程学报,2012,7:1333-1337

建筑基坑支护技术规程 JGJ120-2012深基坑支护设计研究

时亮

中交第二公路勘察设计研究院有限公司 湖北武汉 430056,南京中交道路桥梁工程勘察设计有限公司 江苏南京 210000

摘要:建筑深基坑施工作为一项系统性工程内容,其影响因素多元且十分复杂。施工中的支护方案选定不仅对基坑的经济型、稳定性及安全性造成巨大影响,同时也是整个工程安全建设的重要前提。因为,深基坑支护工程设计当中出现微小问题都有可能造成基坑失稳,并引起工程造价增加,因此深基坑支护设计意义重大。本文主要针对深基坑支护设计相关问题进行简要分析,探究深基坑支护方案设计模型建立与优选问题,并对深基坑细部优化情况进行了探讨。

关键词:深基坑支护结构模糊选优有限元分析

中图分类号:TV551文献标识码: A

随着工程建设水平的不断提升,建筑工程施工技术发展不断进步,基于对工程建设质量的需求,建筑深基坑工程作为一项系统性的工程内容,越来越受到人们的重视。深基坑工程建设的影响因素复杂,其主要是一种由岩土、结构以及建筑工程施工技术相结合的工程内容。相关研究理论还有待进一步发展,但是由于深基坑工程问题造成的工程事故时有发生,深入开展对其的研究,有助于提升我国工程建设质量与水平。

一、深基坑支护影响因素分析

深基坑工程建设过程中相关影响因素十分复杂,且影响因素之间彼此存在关联。在基坑支护设计优化过程中,需要周全考虑相关因素,仔细筛选与分析基坑工程当中的影响因素,以下是对工程施工中基坑支护影响因素的归类分析:

(一)环境影响因素

1.建筑环境与设施影响因素

建筑深基坑形成多为市中心,其周边建筑物与地下管道对建筑施工影响较大,基坑挖掘只能采取垂直开挖的方式。与此同时,需要注意的是基坑开挖会造成周围建筑物以及地下管线受到影响。

2.工程、水文地质环境因素

基坑工程施工过程中地层因素与水文地质环境情况都会对深基坑支护造成影响。其中,基坑工程建设的底层情况主要包括地层构造、图层与岩土体相关参数等内容,水文情况则包括地下水位与其变化情况。

3.施工影响因素

影响基坑施工的主要因素包括多个方面:施工场所的交通情况与商业活动情况等都是基坑支护方案设计影响因素。施工场地提供的材料与车辆进出等也会影响基坑施工与设计。

(二)主体工程影响因素

在进行深基坑支护设计过程中,应当综合全面了解工程实际情况,形成理性认知,对工程施工过程总形成规模、结构以及施工方式综合掌握。

(三)基坑形状因素,深度因素以及宽度因素。

(四)基坑支护结构造成的载荷影响因素。

(五)现已应用的各种支护技术的特点和适用范围以及施工队伍常用的施工方法、施工设备及施工技术等情况。

(六)相关基坑支护设计依据资料:国家和当地有关基坑支护设计和施工的规范、规程;周围相似基坑工程中的经验和教训。

二、深基坑支护方案设计主要原则

形成深基坑支护方案的主要原则是根据对其影响因素的综合考虑,形成合理的价值分析,并在此基础上做出最优选择。这其中包括:工程施工技术安全性、施工可行性分析;深基坑支护对环境造成的影响分析;施工基坑支护结构造成的施工工期影响分析以及其造成的工程经济型综合对比分析。在具体工程施工过程中,支护方案设计可能形成多套方案。这个过程中,需要对多套方案的可行性问题进行综合考虑,因为不同方案的侧重点各不相同,这就需要根据工程施工需要,选择最优模型。

在选取基坑支护方案的过程中需要进行优选,目的是为了进一步增加支护工作过程中的客观性与科学性。《建筑工程基坑支护技术规程》当中主要对基坑支护工程开展有一定的原则性的规定。针对支护结构进行选型的过程中需要兼顾到工程施工结构的空间效果以及受力特征。基坑支护优选过程中还需要通过对基坑周围环境以及基坑开挖情况等进行综合分析,同时还需要对地质水文情况进行考虑,只有这样才能真正做到选型的科学性与合理性。

基坑支护选型主要包括支挡结构、土钉墙以及重力式水泥土墙等内容。像是选用组合需遵循一定的原则,即为《建筑基坑支护技术规程》。

三、工程深基坑设计模型设计

(一)层次结构确立

确立深基坑支护方案,相关影响因素较多,其中包括工程、水文、建筑、管线、结构等多个方面的内容。总体来看,上述中内容可以被归为几类:经济性、安全稳定性、环境、工程期限、施工难易程度等。本文通过采用建立层次结构的方式形成了深基坑支护方案设计选型内容(如图1.所示)。

图1.建筑深基坑选型采用层次分析法

其中,优选方案当中的总目标主要包括几个方面:安全可靠、工程造价低、工程期限较短、环境因素影响小以及工程施工方便。

另外,准则层的主要因素包括几个方面:安全可靠性(B1)、工程造价(B2)、工程期限(B3)、工程期限(B4)、施工难度(B5)。

(二)确定相关因素权重

1.形成判断矩阵

通过使用标度法以及表1.中所示内容,可以完成对准则层当中相关因素在目标层当中的重要性的分析,通过两两比较及单排序方法完成上述内容。

安全可靠性与工程造价相对最优方案形成的重要性比值表示为1;安全可靠性与工程期限相对最优方案形成的重要性比值表示为4;安全可靠性与环境影响因素相对最优方案形成的重要性比值表示为3;安全可靠性与工程施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为5;工程造价与工程期限相对最优方案形成的重要性比值表示为4;工程造价与环境影响因素相对最优方案形成的重要性比值表示为3;工程造价与施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为5;

工程期限与环境影响因素相对最优方案形成的重要性比值表示为½;工程期限与施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为2;环境影响因素与施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为 3(具体内容如下表1.所示)。

表1.比较值情况

A B1 B2 B3 B4 B5

B1 1 1 4 3 5

B2 1 1 4 3 5

B3 1 2

B4 2 1 3

B5 1

由此可以判断出选优矩阵列表:

B=

2.层次排列

通过采用公式(1)具体求得判断矩阵(B)当中的最大特征数据W。

W1===2.268

相同原理,可以求得W2,W3,W4,W5。并在归一化之后,W1=0.350,W2=0.350,W3=0.102,W4=0.142,W5=0.056。

由此,权重向量表示为:

W=(0.350,0.350,0.102,0.142,0.056)

这其中最大特征数值表示为:

max=5.129

总之,综上所述,本文主要通过对工程施工建设过程中深基坑影响因素(安全可靠性、造价、工程期限、环境影响因素、工程施工便捷性)影响支护结构优化方案情况与细部参数相关研究进行分析。通过采用多目标模糊决策方案实现工程深基坑系统的优选,并建立了深基坑支护模型。希望通过对深基坑支护设计情况进行的深入研究,能够进一步提高工程施工水平,提升工程建设质量。

参考文献:

[1]黄贵珍,周东.基于遗传算法的基坑桩锚支护优化设计[J].桂林工学院学报,2000(S1):86-90

[2]贾宁.有限填土静止土压力系数计算方法研究[J].岩土工程学报.2012.7:1333-1337[3]李广信.基坑支护结构上水土压力的分算与合算[J].岩土工程学报,2010,5(3):348-352

[3]李明星.基坑支护体系优化设计分析及应用[J](建筑基坑支护技术规程)JGJ120-2012

[4]阮永芬,叶燎原.用灰色系统理论与方法确定深基坑支护方案.岩土力学与工程学报,2013:1203-1206

[5]贾宁.有限填土静止土压力系数计算方法研究[J].岩土工程学报,2012,7:1333-1337

基坑支护范文第8篇

本文从宏观上浅议深基坑技术的要点,旨在为深基坑技术的实践过程中提供一些参考,减少深基坑技术实践中由于设计不合理或施工不当、以及自然灾害等原因对施工进程和工程造价的影响。

关键词:浅议;深基坑;支护

前言:随着我国经济建设的发展,城市的大型和高层建筑大量建设,深基坑工程施工场地紧凑、临近既有建筑近、凸显基坑越来越深、大等特点。目前国内深基坑最深度达-30多米。深基坑是城市高层建筑的基础,深基坑技术的发展直接决定了城市高层建筑的地下质量。而然深基坑技术却是一门综合性、复杂性和危险性的高难度技术,它的理论有待发展,但又在施工中有诸多要点,稍不注意,轻则地面皲裂,楼层倾斜,重则建筑物坍塌,给人民生命安全和财产带来严重过的危害。

1. 深基坑支护结构类型

目前,关于深基坑支护结构的设计计算方法正在不断地完善和发展,对计算施工方式不同主要可分为三类:土钉支护、内支撑和锚杆、放坑开挖。通过工程实践的筛选,形成了适合于不同地质条件和基坑深度的经济合理的支护结构体系。这些深基抗支的结构类型,为工程安全问题打下了坚实的基础。

2. 土建基础施工中的深基坑支护施工技术

2.1 深基坑支护工程的施工

深基坑支护工程的施工是集挖土、挡土、围护、防水等技术复杂的多环节的系统工程,任何一个环节失误将可能导致整个工程的失败,甚至造成事故。施工质量的好坏是靠施工单位做出来的,不可能靠监理单位监理出来的,监理人员在施工过程中要督促施工单位严格按照施工规程#经批准的施工组织设计及相关的技术规范要求组织施工,做到过程有控制,各施工要点有方案。如确定土方开挖方案应根据地质勘测报告、周围建筑物、地下设施情况等分析进行,对特殊土质需精心组织施工,膨胀土地区不宜在雨季开挖,软土地区分层开挖,按要求控制每层开挖高度。挖土高差太大,挖土进度太快,极易迅速改变土体原来的平衡状态,降低土体的抗剪强度,从而导致土体发生水平方向的滑移,造成坍塌事故。

2.2选择合理的支护形式

在深基坑支护施工中应该选择一个合理的支护形式。深基坑的支护形式种类繁多,包括混合式、悬臂式和重力式挡土墙等,在施工过程中,应该选择出合理的支护形式,既要符合该工程周边的环境,还要符合其周围的地质情况,这就需要相关技术人员结合实际,做到量体裁衣,这样才能达到想要的效果。

2.3制定合理的施工流程

制定深基坑支护的施工流程,要根据工程的实际情况,并符合其条件,选择正确的基坑支护形式,从而安排合理的施工流程。深基坑支护的施工流程比较复杂,并且工序繁琐,要求的技术也较强。具体包括:施工前的准备工作、平整场地、开挖土方、修整边壁、钻孔、灌浆和养护,这就需要施工人员认真施工,不能偷工减料,做好这些流程,才是建造好工程的重要保证。

2.4在施工时保护环境

高层建筑一般都建在人口密集和繁华的地带,所以,这就需要施工人员在施工时保护环境,从而保证人们的身心健康。深基坑支护在施工时,可能会产生噪音污染、化学污染和振动等,这就会对城市的环境带来很大的不利,也造成了人们生活的不便。因此,在施工时要加强施工人员的环保意识,这也是深基坑支护工程中的重要问题。

2.5在施工时做好安全管理

安全管理是深基坑支护工程中的重要工作。在施工前,应该让每一位施工人员都熟悉施工的环节,监管部门也要严格执行相关规范,使机械和机具正常运行。培训专业人员对机械和电器设备的操作。与此同时,也要做好安全防护措施。通过对施工的安全管理,从而保证施工质量,减少在深基坑支护工程中安全事故的发生,做到文明和安全施工。对于地下水位、基坑支护结构和围护结构,监理人员应该做好监测工作,保持工程的正常运行。

3. 深基坑支护设计中的注意事项

3.1建立变形控制的新工程设计方法

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。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。

3.2彻底转变传统的设计理念

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。

3.3大力开展支护结构的试验研究

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,如果先经过科学试验再进行设计时,则肯定会节省大笔的经费。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。

4. 结束语

随着深基坑技术理论研究的不断深入,和深基坑支护技术在建筑中的不断运用,理论在实践中得到丰富,实践在理论的指导下更完善,深基坑技术会发展得越来越好,合理利用城市的每一寸土地,建设更多的市民需要的公共设施,也能为日益狭窄的城市留出更多的绿化地带。这样才能为我们的生活带来便捷,让我们的生活更美好,人民更加安乐和谐。■

参考文献

[1] 张吾渝,李积珍,马艳霞. 高层建筑土钉墙和排桩基坑支护的设计和工程应用[J]. 青海大学学报(自然科学版). 2011(03)

[2] 张永胜. 以大庆市人防工程为例浅谈大面积深基坑施工的降水与支护[J]. 黑龙江科技信息. 2010(17)

基坑支护范文第9篇

关键词:深基坑支护;土钉墙;预应力锚杆;加固措施;监测

根据《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》(SJG05-96)第3.0.1条要求,除有特殊要求外,深基坑支护结构均应按保证安全和正常使用一年的临时性构筑物设计,但根据施工情况看,大部分深基坑支护结构的实际使用期限超过一年,而且深基坑支护结构作为临时性措施,设计水平差异甚大,给施工安全带来了较大隐患。本文通过对深基坑支护的超期使用与加固,提出一些具体的处理措施,供大家参考。

1工程概况

某综合楼由四栋塔楼组成,一栋三十六层、一栋三十层、两栋二十三层,地下室三层,裙楼六层,总建筑面积为35250m2。主体结构为框剪结构,基础采用钻孔灌注桩。基坑平面呈长方形,宽约40m,长约350m,平均深度13m,支护采用人工挖孔桩、预应力锚杆、土钉墙、树根桩等。该工程深基坑支护结构的实际使用期限为2.5~3年,加固措施主要为内支撑、重复张拉、增加预应力锚杆等,施工过程中严格按照设计要求进行监测,制定应急预案,随时准备处理各种突发事件,有效地保证了该工程的施工安全。

2地质水文情况

2.1周边环境

拟建工程场地呈长方形,北面为城市主干道绿化带,主要影响为城市管线和临时工棚,管线离基坑边有20m左右,两层临时工棚三栋,位于基坑边;西面为城市次干道辅道,离辅道边约7m;南面为城中村,民房密集,均为7~13层框架结构,桩基,离基坑边约2~8m;东面为为空旷绿化带。

2.2地质条件

原始地貌为冲洪积阶地,后经人工改造,原始地形业已改变。根据钻探揭露,土质自上而下为:①层为人工填土,组成复杂,结构松散,厚0.4~5.6m。②层为第四系新近冲积含有机质粘土,呈软塑状态,强度低,压缩性高,厚0.9~2.0m。③层为第四系冲洪积层,分粘土与中粗砂二层,其中粘土分布较普遍,呈硬塑状态,具中等强度和压缩性,厚0.4~5.2m;中粗砂,呈稍密~中密状态,具有较低的压缩性和较强的透水性。④层为第四系残积粘土,呈硬塑状态,具中等强度和压缩性,厚1.3~25.9m。⑤层为燕山晚期花岗岩,分全风化、强风化、中风化和微风化花岗岩四带,其中全风化粉质砂岩,厚1.7~16.2m;强风化粉质砂岩,厚2.0~16.6m。

2.3水文条件

场地地下水分上、下二层,上层主要赋存于第四系冲洪积层及第四系残积层中,其中冲洪积层中粗砂透水性强,涌水量大,是主要的含水地层,属上层滞水~潜水类型,受大气降水及地表补给,水位变化因季节而变;下层赋存于燕山晚期花岗岩中,属基岩裂隙水,受大气降水及上层地下水补给。本工程除冲洪积层中粗砂层为强透水性地层外,其余均为弱透水性地层,地下水混合稳定水位埋藏深度为0.5~4.6m。地下水在强透水性地层中对砼结构具有弱腐蚀性。

3基坑支护情况

根据基坑支护设计,北面坡度1:0.2,采用土钉墙支护结构,设8排φ22土钉,长7~12m,间距1100,水平夹角10度;第二、三排加设预应力锚杆,锚杆为3×7φ5、1860MPa级高强度钢绞线,长16米,间距2200,水平夹角15度。西面坡度垂直,采用树根桩(钻孔孔径350)加土钉墙支护,共设9排φ22土钉,间距1200;预应力锚杆设在第二、五、八排,间距2400,长度为15~18米,其他均和北面支护结构基本相同。南面坡度垂直,采用人工挖孔桩加预应力锚杆结构,人工挖孔桩φ1200@2000;预应力锚杆根据实际情况设一至三道,分别设在-3、-6、-9m处,锚杆为5×7φ5、1860MPa级高强度钢绞线,长21~24m,间距2.0~2.4m,水平夹角25度,锚杆设计承载力600KN。东面坡度较大,设有部分土钉。面层全部采用钢筋网喷射砼。

4使用情况

该工程基坑支护于二〇〇四年十二月动工,二〇〇五年五月完成基坑支护施工,后由于各方面原因停建,直到二〇〇七年五月才正式恢复施工,二〇〇七年十月底完成地下室施工,如果不计算基坑支护施工时间,使用的时间应为30个月以上,大大超过基坑支护设计的有效时间。二〇〇六年四月的监测报告显示,少量基坑的沉降和水平位移存在加速发展的趋势,北侧有两个点最大位移达40mm,超过设计允许值30mm,南侧坑边部位和坑边民房(距坑边约5m范围)院内地面出现5~20mm宽裂缝。当时雨量较多,如果继续发展下去,对基坑安全非常不利。于是召集各有关单位参加的基坑支护专题会议,确定先对支护结构进行检测,设计单位再根据检测报告进行加固处理。根据二〇〇六年四月的检测报告,绝大部分土钉和预应力锚杆能够满足设计要求,短期内可不进行加固处理,需加强观测;但考虑到南面民房密集,后果严重,中间部位应加设部分砼内支撑。采用13道水平内支撑梁,砼内支撑于二〇〇六年五月底完成施工。

到二〇〇六年底,工程开工的时间还未确定,而支护时间越来越长,虽然基坑支护的沉降和水平位移都在设计允许范围内,但基坑支护的安全已刻不容缓。除了加强基坑观测、加强周边建筑物或构筑物的观测外,要求施工单位派专人对基坑周边定期进行巡视,制定紧急预案,准备足够的人力物力,以备万一。二〇〇七年二月的监测报告显示,北侧的最大位移达70mm,南侧顶面位移已接近警戒值,并有加大发展趋势,周边建筑物最大沉降达59mm,但最大沉降差小于10mm,小于千分之一的规定。从观测结果看,上次加固措施对位移和沉降起了较大作用,但累计的位移和沉降量已超出或接近警戒值。因此要求建设单位对支护结构进行再次检测,并进行加固处理,否则,将强行回填基坑,确保安全。根据二〇〇七年二月的检测报告,共检测8根土钉,就有3根失效;少量预应力锚杆的承载力有不同程度的降低,必须对土钉和预应力锚杆进行加固处理。第二次加固处理于二〇〇七年五月底完成施工,这时工程已全面恢复施工,直到二〇〇七年十月底,该工程的基础及地下室完成,十二月底完成基坑回填,该基坑支护均未发生任何安全问题。

5基坑支护加固方案

第一次加固方案,主要是针对南面民房密集,后果严重,中间部位加设部分砼内支撑。支撑梁顶面设在-9.5m处,采用人工挖孔桩支撑水平砼梁,将南北基坑顶紧,砼梁应错开工程桩,另在水平砼梁中间加设一牛腿,采用45°斜支撑钢梁顶住南面基坑顶面冠梁,形成三角形支撑结构。共设四处十三道,间距约9m左右。

第二次加固方案,分两部分。由于部分土钉失效,设计不考虑土钉的作用,对没有支撑的南面、北面及西面的所有预应力锚杆,逐根进行检测,考虑到将继续使用一年左右,全部重新评估。最后确定土钉改为预应力锚杆,原来为预应力锚杆,全部重新张拉索定,局部增加预应力锚杆,增加锚杆采用为3×7φ5,1860MPa级高强度钢绞线,长16m左右,间距2.2~2.4m,水平夹角15o,锁定荷载450~500KN。南面基坑顶面位移有增大的趋势,少数已达到设计允许值,说明第一次加固方案中三角形支撑结构效果没有达到设计要求,应采取进一步的措施。经过多次协商,确定采用钢结构水平支撑,中间设多个钢格构柱,支撑梁顶面设在-6.5m处,错开建筑物梁板位置,为Φ630的钢管支撑,南北基坑护壁面加设砼腰梁。为了确保基坑不再增加位移,在北侧基坑腰梁处,每根横梁设一台1000KN的千斤顶,对钢管支撑施加预应力,预应力值为800KN。加固施工由西向东分段(30m为一段)进行,施工过程采取监测-施工-支撑循环过程进行作业。加固处理前及施工过程中,要求西面道路封闭,禁止车辆通行,北面临时工棚里的工人全部转移到其他安全地方,不准住人,确保基坑支护施工的安全。

6基坑支护监测

该工程基坑的沉降及位移观测点按照规范要求设置。基坑四周每隔20m设1个沉降观测点,邻近建筑物每栋设4个沉降观测点,共设沉降观测点149个。基坑坡顶每隔20m设1个位移观测点,共设位移观测点45个。观测频率要求为,土方开挖时,每天一次,待位移或沉降相对稳定后三天一次;如变化幅度较大,需加密观测。坡顶位移不宜大于30mm,基坑邻近地面沉降不宜大于45mm。对于加固后的监测,坡顶位移增加值不宜大于15mm,地面沉降值不宜大于15mm。

在施工过程中,要求对基坑四周及邻近建筑物和道路进行沉降及位移定期观测,监测单位必需是第三方,由业主直接委托,监理单位监督,定期出具监测报告。基坑监测需由专业人员进行,对监测结果及时进行反馈,发现异常情况及时通知有关人员,以便研究对策处理。同时应做好信息化施工工作,通过不断对监测结果的分析以指导整个施工过程。

7有关建议

7.1根据施工进度选用不同的支护结构

从本工程基坑支护情况来看,土钉墙最差,有效使用时间为一年,超过18个月后,开始失效;预应力锚杆较好,使用18个月后,预应力损失不大,如果适当采取一些措施,可提高预应力锚杆的使用效果;树根桩质量比较稳定,与施工质量有很大关系;人工挖孔桩施工质量有保证,使用时间最长。基坑支护结构的选用,应根据基坑的深度、周边环境、地质水文情况,工程规模、施工单位的施工进度计划以及支护造价综合加以考虑。

7.2超期使用措施

根据《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:97)第1.0.2条规定,土钉使用期限不宜超过18个月,比深圳规定的一年要长,主要原因是深圳地下水对砼结构具有腐蚀性。由于土钉墙使用时间短,一年后就开始出现失效,18个月后基本不能用,因此在土钉墙的监测过程中,一年后应开始重点监控,作好各种应急准备,18个月后停止使用。

根据《土层锚杆设计与施工规范》(CECS22:90)第2.1.3条规定,临时性锚杆使用年限在2年以内。但根据本工程情况看,预应力锚杆使用一年半后,锚杆承载力有不同程度的降低。因此锚杆使用一年后,应加强监测,对于基坑边缘与邻近已有建筑浅基础或重要管线边缘净距小于基坑深度时,还应对锚杆预应力变化进行监测,18个月后应委托专业机构进行全面检测,以确认是否需要加固及采取重复张拉或增加锚杆等加固措施等。

7.3基坑支护设计使用时间建议区别对待

目前,深圳地区的深基坑支护的设计使用时间一般为一年,但根据施工经验,高层建筑的深基坑支护实际使用时间不止一年,而且不同支护结构的使用时间也不同。超过10m深以上的深基坑支护,其规模往往较大,由于雨季影响较大,工期常常滞后,深基坑支护时间往往在18个月以上。建议沿海地区土钉墙设计使用时间为一年,预应力锚杆设计使用时间为18个月,砼灌注桩及地下连续砼墙设计使用时间基本不受影响。

参考文献:

[1]建筑基坑支护技术规程.JGJ120-99.

[2]土层锚杆设计与施工规范.CECS22:90.

[3]基坑土钉支护技术规程.CECS96:97.

基坑支护范文第10篇

关键词:深基坑;边坡支护;方法

中图分类号:TV551文献标识码: A

引言

基坑支护是保证地下结构施工及基坑周边环境安全的主要防护工程。随着建筑技术的不断发展,支护技术也需要在安全、经济、工期等方面逐步提高,以确保相邻建筑的安全。

一、深基坑支护的施工

1、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、连系梁的施工、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。连系梁施工时,先开挖基槽,经验收合格后,进行抗渗墙混凝土的浇筑,最后再对连系梁施工。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。

2、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。

3、深基坑工程的事故处理:当深基坑工程监测项目的监测结果超过预警限制,要及时进行事故病害处理,查明导致监测结果偏大,产生病害事故的原因,判断发展的状况和动态,正确制定处理方案,迅速组织力量进行技术处理,避免失去时机,酿成更严重的后果。处理措施要概念清晰,方法正确、迅速有效,尽量减少事故损失。

二、深基坑边坡支护方法及适用性分析

1、深层搅拌水泥土围护墙

深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点,由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。

2、挡土灌注桩支护

该技术措施具体是指在深基坑的周围进行钻孔并设置钢筋笼,然后灌注混凝土桩。桩要成排设置,并在上部设置连续梁,随后在基坑中间位置以机械或是人工进行挖土,并在1.0m的位置处加装横撑,同时在混凝土背面加装拉杆与设置好的混凝土灌注桩拉紧,随后继续进行挖土,直至达到设计深度为止。这种支护技术措施的优点是成本低、混凝土灌注桩刚度大、抗弯强度高、安全性好。

3、土钉墙支护

土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。采用土钉墙的一般要求,首先,土钉墙可适用于塑。不塑或坚硬的粘性土;其次,在有地下水的土层中,土钉支护应该在充分降排水的前提下采用;最后,土钉墙容易引起土移,采用土钉墙支护应慎重考虑,墙体变形对周围环境的影响。

4、钢板桩支护

现阶段,在我国大部分深基坑边坡支护工程中应用较为广泛的支护结构是封闭拉伸钢板支护,在该支护结构体系当中,钢板桩的具体设置位置应当有利于基础施工,也就是说钢板桩应设置在地下结构边缘以外,且留有支拆模板的操作面,对于钢板桩不直的平面位置,应采取相应的措施使其平直整齐,防止不规则转角的出现,这样方便设置支撑。通常情况下,实际工程中都是采用单独打入的方式对钢板桩进行施工,该方法具体是指从板桩墙的一端起始,将钢板桩逐根打入到指定的位置当中,这种支护技术最大的优点是安全性高、支护效果稳定。

5、层锚杆支护

该方法主要是指沿着开挖基坑每间隔一定的距离设置一层向下倾斜的土层锚杆,在锚杆的设置过程中,需要使用专用的钻机进行钻孔,并在钻好的孔洞内安放钢筋锚杆,随后用水泥浆液向孔内进行灌注,直至锚杆达到一定强度后再安装横撑,深基坑向下挖深一层便装置一次锚杆,直到基坑深度达到设计要求为止。该支护方式可与挡土灌注桩联合使用,能够有效减少土桩的截面,其不但适用于硬质土层及破碎岩石中开挖较深的基坑,而且还能够在高差较大的深基坑边坡支护中应用,支护效果良好,可确保边坡的整体稳定性和基础施工的顺利进行。

6、排桩支护

坑开挖时,对不能放坡或由于场地限制不能采用搅拌桩支护。开挖深度在6-10m左右时,即可采用排桩围护。排桩可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩等。

7、地下连续墙

通常连续墙的厚度为600mm、800mm、1000mm,也有厚达1200mm的。地下连续墙刚度大,止水效果好,是支护结构中最强的支护型式,适用于地质条件差和复杂,基坑深度大,周边环境要求较高的基坑,但是造价较高,施工要求专用设备。

8、临时挡土墙支护

该支护措施具体是指沿着深基坑的坡脚用特制的编织袋装满沙石堆砌而成的支护结构体系,其最大的特点是简单易行、成本低,适用于开挖宽度较大、地下水位较低的深基坑边坡支护。在实际应用时需要注意,编织袋应当尽可能采用聚丙烯丝编制而成的,并且沙石不宜装得过满,这样可以使堆砌更加紧密,有助于提高支护效果。

三、基坑支护施工管理

1、深基坑周围上体止水效果的控制

在地下水位较高的地区,地下水将会给深基坑的施工带来严峻的考验。施工中,应根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,尽可能避免仅靠长时间不间断地抽水来降低地下水位,否则会导致基坑周围建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大处理难度,拖延工期。止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施。其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。

2、深基坑支护的信息化管理

深基坑施工的质量控制实质上是对基坑的整体刚度和稳定性的控制,即基坑支护结构是否会发生变形、是否会产生沉降及水平方向的位移或倾斜、支护结构是否有裂缝以及基坑底是否产生隆起和变形,若发生这些问题将导致基坑支护结构的失败。基坑支护结构信息化管理的主要手段,是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测,根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位等情况,比照勘察、设计的预期性状,动态分析监测资料。全而掌握位移变化的大小、方向、变化频率,对照报警标准,预测下一阶段工作的动态,及时对施工中可能出现的险情进行预报。超过位移设定的预警值时,应及时采取有效的应对措施确保工程安全。

3、深基坑的施工安全管理

深基坑的施工的管理主要存在于对工程后期的测试和对安全维护两方面,在工程的施工时期和工程完成后都要对其进行监管,对其所存在的问题进行处理,借助精密的仪器的同时还需要借助人力,仪器是为了保证测量分析的准确性,而人力,有利于对明显存在的问题及时发现,并进行处理,从根本上都是保证施工的顺利进行和工程结束后的管理工作。施工要保证施工的安全,质量、和文明的施工。采用新型的技术,提高工程的质量、和工作效率,保证工期。在施工之前要对地上、地下的,对施工有阻碍的东西进行清理,并且在未及时处理的地方做上标记,在施工的工程中,因为会涉及到许多大型的机械设备,各种的机械进行配合工作,所以必需在合理的安全措施来保证施工的安全。

四、如何对支护失稳进行补救

基坑的边坡支护出现位移下滑现象,补救方案如下:首先,由于边坡出现滑移后,土层内的锚钉的抗拉能力部分或者是全部失效,因此在这种情况下,施工人员应在边坡支护出安置管钉进行加固处理,以此增强锚钉的抗拉力。管钉的长度与安插位置应以实际情况而定。其次,灌浆处理,灌浆分为坡顶灌浆和裂缝灌浆。坡顶灌浆是因为边坡的滑移会使止水桩破裂,对其进行坡顶灌浆可以防止渗漏;裂缝灌浆是为了避免天然降水以及径流的渗入对土层进行破坏。再次,稳定坡脚,对坡脚进行加固处理,可以用涂漆的木桩进行固定,阻止边坡继续滑移。最后,施工现场应安设降水井,对积水进行及时地抽降处理,工作人员应24小时监控,观测边坡是否有继续滑移的趋势。位移观测点的位置要安设准确,并对井水进行观测,并按时记录。

结束语

深基坑建设施工是一项高风险的项目,在施工过程中涉及到众多的学科及复杂的工艺,是整个建筑工程的关键所在。为了确保基坑的稳定与安全,需要科学的设计、精心的施工、强化监理,保护好基坑周边建筑与环境,并不断提高深基坑支护技术和管理水平。

参考文献

[1]郭仲良,李雁芳.浅谈深基坑施工技术特点和应用[J].科技传播,2011,(9).

[2]冯新贵.高层建筑深基坑施工技术应用浅析[J].科技与企业.2013(10).

[3]宋玉峰.浅谈建筑工程中的深基境支护施工技术[J].黑龙江科技信息,2013(3):275.

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