基坑施工總結大全11篇

時間:2023-01-04 13:26:53

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基坑施工總結

篇(1)

一、基坑支護技術概述

隨著建筑業的不斷發展,深基坑支護施工技術得到了越來越廣泛的使用,加之該技術在應用中不斷的改進和被完善,在實踐中此技術已逐步形成了一個較為完整的深基坑支護技術體系。在現在的建筑工程建設中,所使用到的深基坑支護技術主要有拍樁支護、土釘支護、攪拌樁支護等。其中,在5m以內或者是10m以內的深基坑工程,較為常用的支護技術是土釘墻技術和攪拌樁技術。如果工程所在地地質條件比較不錯,15m 左右的深基坑也可以利用土釘墻技術。通常來說,攪拌樁支護技術既可以做到擋土,又能夠有效地擋水,而土釘墻支護技術則更多是在地下水位過低的地方進行使用。土釘墻技術既能夠單獨使用,也能夠聯合其他各種支護技術進行使用,由此也就讓此種支護工藝成為現如今最為常用的深基坑工程支護技術。

二、建筑工程深基坑支護施工技術中存在的問題

1.實驗研究工作沒有做好。若要設計出實用且安全的深基坑,平常的總結研究是必不可少的。所以,應當注意在設計之前,要花費一定的人力物力去做實驗研究,用實驗去模擬現實,力求在實際運用中是十分可靠實用的。從以往的實際經驗來看,許多深基坑設計的失敗,都是因為這個工作沒有引起特別大的注意。在設計成型之前,要注意應有足夠的科技資料和測試數據來支撐這一設計,使其有理論的基礎,這樣形成的設計才是具有說服力的。

2.對不合適的參數結構支撐土壤的物理和機械設計。土壓力值在深基坑支護結構所承受的直接影響安全度,但由于地質情況復雜多變,準確地計算土壓力是目前很難,還是用庫倫公式或朗肯公式。對土壤的物理參數是一個非常復雜的問題,尤其是在深基坑的開挖,水含量,三個參數的內摩擦角和凝聚力是一個變量的值,它是難以準確計算的支撐結構的實際應力。在深基坑支護結構設計,如果地基土的物理力學參數是不允許的,將對設計結果有很大的影響。土力學試驗數據表明:內摩擦角值的不同,在不同的內部凝聚力產生主動土壓力;土壤凝聚力和原土開挖,差異較大。不同的施工工藝和支護結構,土的物理力學參數的選擇也有很大的影響。

三、深基坑支護施工技術要點

深基坑支護施工的流程一般包括以下幾個階段:施工準備、錨桿的施工、支護樁的施工及土方開挖。

1.施工準備。施工前,應對場地標高以及基坑的開挖深度進行復核,調查周邊道路管線的埋設以及周邊建筑物的基礎類型及埋深等資料,施工期間若發現場地布置、施工工況、地質條件與設計與勘察報告不符,應及時通知設計進行相應調整。

2.錨桿的施工。錨桿是一種新型承拉桿件,它的一端聯結擋土墻樁或結構物,另一端錨固于地基巖石中,利用錨桿與巖石不能與錨固力來承受各種向外傾覆力。基坑開挖至錨桿標高后,施工土層錨桿,進行制作錨頭、鉆孔、注漿、穿錨索,注漿材料為水泥漿及水泥砂漿。注漿后,安裝鋼臺座、鋼腰梁、鋼墊板,穿外錨具,然后張拉錨固。然后在現場進行錨桿試驗,滿足設計要求后方可結束。

3.支護樁的施工。支護樁可采用人工挖孔樁,鋼筋混凝土護壁。例如灌注樁土方開挖形式,用吊桶和電動葫蘆運輸。這個過程要嚴格控制清孔以及成孔,混凝土配制、灌注以及鋼筋籠的制作、安放等工序過程的質量標準,以確保成樁的質量。

4.土方開挖。土方開挖量大,塵土會影響到居民的生活,因此要采用分層開挖,一邊挖一邊運,配合人工清土。挖土的速度要根據圍護監測結果的變化而變化,如果有異常,立即停止,并且查出原因,立即采取相應的措施,然后才可繼續施工。

四、某工程深基坑支護技術應用分析

1、工程總概況

某房建工程的總面積為 36280m2,地下總面積是9519m2,大廈總體高度在75m,房建的平面形式呈方形,大廈設計地下3 層,基坑最深處距離地面大約在16m,工程為鋼筋混凝土框架和剪力墻結構,地下部分采用混凝土梁內設無粘結預應力筋。

關于地質條件,根據初期的土層勘探得知,這個工程的擬建區是處于某洪沖積扇北面,地面標高在46.8~50.1m的區間范圍內;擬建區的地質土層主要為粘質粉土層,局部為粘質重粉質粘土層,大廈地基的承載力標準值是230kPa,地下沒有軟弱的下臥層。

關于水文情況,根據勘探報告,擬建區存在三層地下水:第一層是滯水,其水位深度約在1.2-4.1m之間,水位標高在46.13-43.04m之間;第二層是潛水,其水位深度約在9.87-12.19m,水位標高在37.18-36.24m 之間;第三層是層間水,其水位深度約在 21.02-26.07m,水位標高約在 23.22-25.04m 之間。這個場區的地下水水質呈弱酸性,對混凝土結構不產生腐蝕性,但對鋼結構產生弱腐蝕性。

2、工程特點

該擬建區處于繁華的街區,施工條件苛刻,運輸困難,白天交通擁擠,建材只能夜間運輸。對周圍環境要求高,施工時間有限制,總的來說施工場區面積狹窄,無法大量堆放建材,大件鋼材結構只能存在倉庫,增加了二次運輸量,提高了運輸成本等。

3、該大廈深基坑的支護施工技術

根據工程具體情況,采用混凝土灌注樁和錨桿支護相結合的支護方案。

2.3.1 混凝土灌注樁

混凝土灌注樁,具體的工藝流程為:平整鉆孔場地、測量放線布孔、挖設排水溝和布設泥漿池、樁機就位和制備泥漿、鉆機鉆孔,洗孔清孔、吊放鋼筋籠、澆筑灌注樁水下混凝土。開鉆前,檢查軸線的定位點與水準點是否正確、放線定樁位等。樁機就位后,在樁位位置埋設孔口護筒,起到定位、儲存泥漿以及護孔等作用。

2.3.2 錨桿支護施工要點

土層錨桿在開挖的深基坑墻面或者尚未開挖的基坑立壁土層鉆孔,在達到要求的深度后再次擴大孔的端部,一般形成柱狀。實施錨桿支護技術施工,主要將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料放入孔內,然后灌注漿液材料,令其和土層結合成為抗拉力強的錨桿。這樣的支護技術能夠讓支撐體系承受很大的拉力,有利于保護其結構穩定,防止出現變形,同時還具有節省材料、人力,加快施工進度。

4、支護效果

完成深基坑支護之后,在進行房建工程的施工期間,沒有出現坑壁坍塌等問題,利用相關測量儀器對周圍建筑物作監測也沒有發現明顯的變形痕跡。混凝土灌注樁和錨桿支護可以有效地確保工程的順利施工,同時保障周圍的建筑物安全,所以,進行深基坑支護施工方案的實施是切實可行的。

五、結語

為了緩解城市空間壓力,人們開始向地下空間尋求發展,對深基坑施工提出了越來越高的要求。目前,傳統技術傳統的深基坑設計相對來說已經很落后,跟不上建筑發展需要。要在此基礎上有所創新,才能使深基坑支護技術有所改善。但是要注意的是,設計新的方法來使整個深基坑的結構有所改變,但是還要從各方面考慮,研究改變的是否得當。例如要確定地面是否超載,空間效應與平面效應是如何轉化的,還有就是在施工中,應按先設計、后施工的原則進行施工,并盡量做到在施工的同時進行監測。

參考文獻:

篇(2)

中圖分類號: TU208 文獻標識碼: A

前言:

當前社會經濟飛速發展,帶動我國的建筑行業也得到了蓬勃的發展,各城市如雨后春筍般建設起來,在工程建筑中,基礎工程是整個工程的重要組成部分,其基礎部分的質量直接決定后工程最后的質量如何,尤為重中之重的是基坑的施工,因其地質、施工等各種問題,是整個施工中的難點。基坑工程中,降排水時非常重要的組成部分,如何嚴格的控制整個施工中的各個關鍵點,對最后基坑是否達到設計規范的要求具有深遠的意義。

1、工程概況

本文結合筆者的一次實際施工經驗,以工程為例,此次工程總建筑面積203萬平方米,用地面積為16145平方米,地上建筑的總建筑面積為153萬平方米,地下建筑的總面積為52萬平方米,地上部分總共由3棟建筑組成,其中一座為53層的建筑,其基坑的平均深度為162m,局部的深度為22.3m,長度為35m,寬度為16m,屬于典型的深基坑。通過對工程施工現場進行勘察,該深基坑的地貌為新近人工填土、風化殘積土、第三系上新統玄武巖等,該深基坑的地下水壓力非常大,大氣降水滲入補給,地下水隨季節的變化幅度為1.45m,通過對水樣分析結果進行分析,評價地下水對鋼筋、混凝土等具有較弱的腐蝕性。

2、建筑工程深基坑降排水施工技術的控制要點探析

2.1深基坑降排水施工方案

通過分析該建筑工程的地質資料,并認真的分析其他類似建筑工程降排水施工的經驗,并根據施工現場的具體條件,對管井、輕型、噴射、電滲等幾種降排水方案進行綜合的對比分析,然后再考慮降水方式可能對基坑開挖施工以及樁孔的影響程度,該施工單位決定采用大口徑管井降排水施工方案進行降水,這主要是因為大口徑管井的施工方法相對簡單,不僅能夠適用于淤泥質粘性土、各類砂性土等,并且適用的降深范圍也相對較大,通常為80m-500m,因此該建筑工程的深基坑降排水決定采用大口徑管井降排水施工方案。該降排水施工方案應該滿足以下要求:(1)降低承壓水頭的高度,以此保證深基坑能夠穩定開挖與結構施做;(2)通過降水提高土壤層的土體強度,能夠顯著的提高土體的水平抗力,降低周圍地基沉降以及基坑位移,便于進行機械作業;(3)通過疏干基坑開挖范圍內土層中的地下水,能夠滿足基坑無水開挖的要求。

2.2降水井的設計和計算

(1)降水井單井最大出水量(q)計算:q=11πRLK1/3,其中q表示單井出水量,單位為m³/d;R表示單抽水井半徑,單位為m;L表示抽水井過濾器的長度,單位為m;(2)基坑涌水量(Q)計算:Q=[1.366k(2HS)S]/1g(1+R0/r0),其中,Q表示基坑涌水量,單位為m³/d;k表示滲透系數,單位為m/d;H表示潛水含水層厚度,單位為m;S表示基坑水位下降值,單位為m,R0表示降水影響半徑,單位為m;r0表示井的引用半徑,單位為m;(3)降水井數量(n)的計算,n=1.1Q/q;

2.3降水井位的布置

根據上述計算,能夠確定降水井的數量,然后根據施工現場的具體狀況,合理的布置降水井,進行降水井施工時,應該注意以下幾個方面:(1)嚴格的按照臨時用電的要求,使用配電箱以及鉆機設備;(2)嚴格的控制水位,并實時的進行觀察,保證水位始終處于平穩狀態,然后緩慢的下降,盡可能的避免出現不均勻沉降的問題,對周邊環境造成影響;(3)降水井護筒應該高出地面45cm左右,防止異物掉入到降水井中;(4)在進行打孔施工時,不能在井底留沉渣;(5)控制好下管的速度,并保證連接良好;(6)嚴格的按照相關的設計級配進行濾料的拌合,并進行分層回填;(7)當能夠降水井成型之后,還應該在井口覆蓋木板,這樣能夠防止雜物掉入。(8)在降水井施工現場還應該有專門的現場維護人員,由專職電工負責日常維護工作,并且在降水施工期間,應該每隔2個小時進行監測,這樣能夠及時的發現水位有沒有發生上升,并且現場基礎施工的作業人員也應該積極的配合維護人員的工作,保證降水井維護工作能夠順利的進行。

2.4降排水的應急預案

深基坑降排水的應急預案主要包括以下幾個方面:(1)防停預案,將水泵電動機的功率通常為55kW左右,為了防止在降水施工的過程中出現停電的問題,應該在施工現場配備一臺以上的150kW柴油發電機,當出現停電故障時,馬上啟動柴油發電機,保證降水施工能夠正常的進行;(2)臨時支護應急預案,由于建筑工程深基坑的施工周期相對較長,在施工的過程中很可能出現坑壁坍塌的問題,因此,為了防止坍塌事故的發生,應該采用相應的支護措施,例如采用單根長度為2m、35mm×48mm的腳手架鋼管,垂直排壓在基坑的坡壁上,間距為450mm-850mm,然后在坑壁上掛鋼筋網片,并將鋼管和鋼筋網焊接牢固;(3)當降水較多時,應該在深基坑低增設深度為500mm、寬度為500mm的盲溝,并在坑底的周圍設置深度為1000mm、寬度為1000mm的集水坑,在集水坑內設置1臺泥漿泵,這樣當降水較大時,能夠及時的將雨水排出。

2.5其他控制要點

(1)做好現場的降水記錄,并及時的檢查降水設備,如果出現不能正常使用的故障設備,應該及時的更換;(2)做好現場明水的收集排放工作,避免水進入到基坑中,導致坑內形成積水,影響以后的施工;(3)定期的觀測降水過程,參看相關的參數,嚴格的控制水位,如果水位的深度超過給定的參數,應該關閉部分抽水裝置,控制抽水量,必要時應該進行回灌;(4)降水井與回灌井是相輔相成的,當兩者能夠同時工作時,降水效果非常明顯,并且能夠保持水系出入的平衡,應該同時啟動、停止以及恢復;(5)回灌水能夠使用深基坑中的地下水,但是必須經過沉淀以及過濾之后才能進行使用,如果需要使用其他水源,應該先對水源進行處理,當水質滿足回灌水的相關要求之后才能使用。

3、結束語

總而言之,降排水在建筑工程的深基坑施工中占據這非常重要的地位,通過合理的控制降排水施工的所有施工要點,能夠達到提高降排水效果以及降低降水排水成本的效果。

參考文獻:

篇(3)

中圖分類號:U231+.3 文獻標識碼:A 文章編號:

1 工程概況

南昌軌道交通1號線珠江路站位于昌北鳳凰洲豐和大道與珠江路交叉處,沿豐和北大道呈南北走向,車站總長為456.6m,寬17.7~21.5m,設計為地下二層島式車站。車站主體為單柱雙跨、雙柱三跨的現澆鋼筋混凝土箱型框架結構,共設4個出入口,基坑開挖深度除出入口樓梯放坡段其他位置深度為8.5~11.5m。

附屬結構出入口圍護采用φ850@600SMW工法樁,內插700×300×13×24mm的H型鋼,隔一插一,水泥摻量≥20%,攪拌樁的有效樁長為9.8~16.8m(根據基坑開挖深度呈階梯狀設計)。主體圍護與附屬圍護的連接處的冷縫采用R1500mm范圍內φ800mm的高壓旋噴樁加固止水。

2 地質、水文條件

根據地質勘查報告,場地地層由人工填土、第四系全新統沖積層、下部為第三系新余群基巖。按其巖性及其工程特性,自上而下依次劃分為①2素填土、②1粉質粘土、②2粉砂、②2-1淤泥質粉質粘土、②4中砂、②5粗砂、②6礫砂、⑤泥質粉砂巖。

本工程擬建場地內的地下水主要為賦存于第四系砂礫層中的孔隙潛水,含水層為地面以下4.10m~220.5m范圍內。地下水位埋深年變幅1~3m,地下水主要接受贛江水體的側向補給,受人為開采影響較小,平水季節及枯水季節,地下水向贛江排泄;汛期,贛江補給地下水,地下水與贛江水力聯系密切,地下水水量豐富。

3 基坑涌水量的理論計算

根據本工程水文地質條件,基槽開挖深度范圍內分布的地下水有兩層,依次為上層滯水、潛水。場地內地下水極為豐富,地下水與贛江水力聯系密切,且場地距贛江僅為800米左右,主要含水層為賦存于砂礫石層中的孔隙潛水。含水層主要為②2粉砂層、②4中砂層、②5粗砂層、②6礫砂層。地下水位埋深4.10~6.50m,標高14.10~15.46m,地下水位變幅1~3m。

4號出入口地面整平標高19.70m,基坑底標高8.11m, 基坑設計開挖深度為11.59m,地下水位取14.66m,采用基坑內降水,水位必須降至基坑底以下1.0m,降水深度達到7.55m。根據勘察資料,各含水層滲透系數為:②2粉砂滲透系數為6.0、②4中砂滲透系數為75、②5粗砂滲透系數為75、②6礫砂滲透系數為75。

基坑長度L為46.48m,寬度B為9.4m,L與B的比值小于10,為塊狀基坑,根據該場地的環境條件和水文地質條件,含水層的滲透系數較大,地下水量較大,擬采用管井降水方案。采用“大井法”計算出水量。

1、基坑降水設計計算:

1.1確定井點管的埋深L:

式中:――基坑開挖深度,;

――井點露出地面高度,一般取0.2~0.3m,;

――降水后地下水位至基坑地面的安全距離,一般取0.5~1.0m,;

――降水漏斗曲線水力坡度,環狀布置取1/10,單排線狀布置取1/5,;

――井點管至基坑頂面邊緣距離,一般取0.7~1.2m,;

――基坑中心至基坑頂面邊緣距離,;

――濾管長度,一般取1.3~1.7m,;

則 ,取。

1.2確定引用半徑(假想半徑)R0

對于矩形基坑,其長寬比不大于10時,可用“大井法”將矩形基坑折算成假想半徑為R0的理想大圓井

式中:――基坑的面積;

1.3確定抽水影響半徑R

式中:――滲透系數,取加權平均值,;

――含水層厚度,;

S――抽水坑內水位下降值,s=14.66-7.11=7.55m。

表1各土層的滲透系數

1.4確定基坑涌水量Q

4 降水井平面布置圖及相關位置關系

1、降水井的平面布置:根據地質勘查報告,結合主體結構在此地質條件下的降水經驗,4號出入口基坑開挖深度為9.6m~11.5m,疏干井的深度根據基坑開挖深度來設置,井深設置為16m,井底標高位于基底以下4~5m。本工程作為南昌軌道交通的試驗站點,尚無類似經驗參考,本工程以4號出入口為試驗進行降水,設置2口疏干井,分別位于L型出入口兩側中部,并在拐角處布設一口水位觀測井兼做備用井。

2、結構剖面及現狀地質水位等相關位置關系為:地面整平標高為19.700,基坑外地下水位為16.60,贛江水位為14.50、基坑距離贛江約800m,基坑內水位為12.69,基坑開挖底為9.60,基坑底處于②2粉砂層中。

5 降水井管的設置

降水井井管直徑0.3m,泥孔徑0.5m。濾水層厚度0.2m,濾水層采用3~15mm級配礫石過濾層。井管為Φ300mmPVC波紋管,波紋管上布置300mm圓孔,間距為100mm,梅花形布置。PVC管外包兩層濾網,內層濾網采用孔眼1×1mm尼龍網,外層濾網采用孔眼2×2mm尼龍網,用12#鐵絲間隔1.0m扎緊。

6 降水運行情況及分析

4號出入口于9月28日開始抽水,降水井水位降深-時間曲線見水位降深-時間曲線圖,降水井水泵功率及抽水量詳見下表。

表24號出入口水泵布設及抽水量統計

備注:4-1、2降水井每天24小時連續抽水;觀測井內靜水位為+12.60m,每抽水20分鐘后,井內水位下降至井底(約+5.50m),停抽后約20分鐘,井內水位回升至+10.50m,如此反復循環(觀測井三面緊靠攪拌樁止水帷幕,僅有靠近基坑內一側有進水補給)。

通過對觀測井內的抽水試驗情況發現,觀測井內水在20分鐘左右抽干,抽干后停約20分鐘水位回升,觀測井的四周已封閉,水的補給僅從井底部補給,由此可見水的補給量之大,且根據目前的實際情況分析估算,其每天的補給量約為8340m3。

圖4 水位降深-時間曲線

根據上圖統計,4#-01降水井初始水位標高+12.701,4#-02井初始水位標高+12.528,截止至10月10日經過歷時12天的降水工作,4#-01降水井水位標高+12.734,水位下降0.03m,4#-02降水井水位標高+12.698,水位上升0.17m,基坑累計出水量約為6768m3。降水井水位深度為降水井內靜水位標高(靜水位:暫時停止水泵抽水5分鐘,保證井內水位能真實的反應基坑內的水位時,量測的井內水位標高)。

7、針對目前降水情況處理的建議

通過理論計算的基坑涌水量,并結合4號出入口的降水實際情況進行分析,基坑內外水量達到平衡時為6884m3/d,而實際涌水量遠大于此,要確保水位能下降每天的出水量必須要達到8000~10000m3/d左右方能滿足要求(考慮到局部圍護體系有可能滲漏的情況)。由于本工程為南昌軌道交通的試驗站點,本地區尚無相關的類似情況進行參考,如此大的抽水量及補給量在如此小的基坑內將如何確保基坑施工的安全。針對目前情況,提出以下兩點建議:

篇(4)

0 引 言

近年來上海軌道交通建設大規模發展,對地鐵深基坑施工和設計也提出了越來越高的要求。目前上海市大部分地鐵深基坑工程都采用劉建航院士提出的“時空效應”施工方法,采用“分層、分段、對稱、平衡”的開挖方法和“隨挖隨撐,按規定時限施加預應力,減少基坑暴露時間”的支撐方法,取得了較好的效果;但在地鐵基坑設計尤其是基坑變形計算方面還存在一定的欠缺。地鐵車站基坑工程的主要設計內容是根據地質條件和環境保護要求合理地確定圍護結構支撐體系、地基加固要求和施工方法及工藝。其中一個關鍵問題就是如何選取圍護結構被動土壓區的水平基床系數Kh。Kh是綜合反映地質條件、支撐和圍護結構條件以及開挖施工條件的等效水平基床系數。合理地選取Kh關系到基坑設計的安全合理性。Kh的正確取得有賴于工程實踐中的大量觀測分析和總結。

篇(5)

中圖分類號:U231+.3 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2013)01-0052-2

1.工程概況

與一般基坑工程相比,與運營地鐵線緊鄰的基坑工程常處于道路十字交叉口,是城市繁華地段,該地段建設的基坑工程具有埋深大、跨度大、結構復雜、施工組織與施工技術難度大等特點0。施工中會碰到對于已有地下構筑物的穿越和對將來修建地下構筑物的預留口,或者對已有地下構筑物的部分拆除、結構打開和改建等難題00。世紀大道地鐵車站處的6號線明挖段為地下二層結構,其中地下一層為6號線明挖區間,地下二層為預留地塊的連接通道。后建的6號線兩側的基坑工程為地下三層結構,世紀匯基坑工程地處市區地面交通樞紐,周邊環境復雜,受道路、地下管線、施工場地等因素制約,對施工環境要求極高。且世紀匯基坑工程涉及6號線東西兩側基坑開挖(開挖深度20m、寬度22m、西區長75m、東區長90m)、地下預留口拆除、打通隧道正下方聯絡通道和東西兩側基坑相連等關鍵工序。該基坑工程平面圖如圖1。

4.結論

本文通過對緊鄰運營地鐵的世紀匯后建基坑施工關鍵工況對隧道結構的影響進行分析,總結了施工中所采取的主要技術措施:(1)鉆孔灌注樁加固;(2)基坑滿堂注漿加固;(3)臨時鋼管撐換撐;(4)運營隧道結構變形監測,反饋指導施工等。這些經驗和技術措施可為同類工程提供借鑒。

參考文獻

[1]李博,劉國彬,黃毅.在已運營地鐵車站超近距基坑開挖幾個問題的探討[J].施工技術,2007,36(增):29-31.

[2]孫憲銘,謝弘帥.緊鄰運營地鐵車站的深基坑設計與施工技術研究[J].建筑施工,2004,26(6):483-485.

[3]顧亞囝,朱毅敏,喬恒昌.大型地鐵樞紐站施工中的地下障礙物拆除及車站結構逆作施工技術[J].建筑施工,2008,30(5):342-344.

篇(6)

隨著現代建筑水平的不斷提升,各種高層建筑及地下工程逐漸增多,對深基坑支護工程提出了更高的要求。本文分析了深基坑施工中常見的問題,并從轉變設計理念、注重變形觀測及補救、加強全程控制三個方面提出了解決對策,以期為深基坑支護施工提供一些有益的借鑒和參考。

1.巖土工程深基坑支護中常見的問題

1.1施工實際與設計方案之間存在較大差異

在深基坑支護施工中,要在深層攪拌樁內摻入一定比例的水泥量,但實際施工中水泥的用量很難控制到位,經常出現摻量過少等問題,使得深基坑支護強度達不到設計要求,而且后期極易產生裂縫等質量問題。在深基坑設計階段,一般會對施工程序做出非常詳細的要求,以避免支護中發生意外變形,在施工結束后也會進行圖紙設計交底。然而在實際施工中,施工人員受自身水平及素質所限,對一些復雜的程序要求往往缺乏深入了解,因此并未給予足夠重視,加之趕進度、圖省事等心理作崇,往往只在意施工的局部效益,而對工程整體效益漠不關心,導致工程質量達不到設計規范。深基坑開挖屬于在空間范疇上進行的調整和操作,而傳統的深基坑支護設計往往是基于平面應變問題所展開的,這是在不考慮空間具體處理情況下做出的一種假設設計,而平面應變假設設計要求對支護結構進行適度的改變,以達到滿足開挖后諸多客觀要求的目的。由此可見,平面應變設計同實際的施工之間存在很大差異,必須對這一問題加以關注。

1.2邊坡修理達不到規范要求

通常情況下,深基坑挖掘是由挖掘機進行大方開挖,再由人工進行簡單修整,最后實施擋土支護、初噴等后道工序,在這一過程中,機械開挖的質量是非常關鍵的。機械開挖規范、到位,將給后道工序的施工帶來很大方便。然而在實際施工中,由于機械操作人員的技術水平有限,加之施工環境的復雜多變,經常造成欠挖、超挖等問題,同時基坑邊坡的順直度及平整度也經常滿足不了設計要求。在人工修整階段,施工人員只能對機械挖掘的表面做簡單修整,不可能對坡面缺陷進行徹底修補,而驗收環節也沒有進行嚴格把關,便直接進行初噴,造成擋土支護之后又出現欠挖、深挖等施工質量問題。

1.3土層開挖與邊坡支護之間的施工不協調

較之邊坡支護而言,土層開挖的技術成分低,并且施工組織比較簡單。而邊坡支護的技術含量就比較復雜,并且對專業要求比較高,所以邊坡支護施工一般都交由專業的施工隊伍來實施,這就造成不同施工單位之間的管理協調問題。比如土方開挖單位常常發生拖延工期、搶趕進度等問題,挖掘工作無序、混亂,特別是雨天施工時,土方單位經常占據過多的工作面,使得支護單位的作業空間所剩無幾,無法順利開展邊坡支護工作,造成工期的延誤。

2.巖土工程深基坑支護完善措施

2.1轉變深基坑支護設計理念

我國建筑行業在多年的發展之中,已經積累和總結了大量的施工設計經驗,對于巖土變化中支護結構的受力情況也有了比較深入的了解。對支護結構受力情況的探索為支護技術及理論的進一步發展提供了科學依據,不斷補充和完善著支護結構理論體系。但巖土深基坑支護是一件非常復雜的工程,我們在此取得的經驗成果尚不足以滿足工程實踐的復雜需要,甚至國家對于深基坑支護設計方面尚未出臺統一的行業規范,依然采用傳統的朗肯、庫倫理論來計算土方壓力情況,以“等值梁法”確定支護樁結構,運用這些過時的理論及方法所計算出來的結果與實際情況存在較大偏差,不能與深基坑支護結構的實際受力情況相匹配,最終對支護結構的強度及穩定性造成不可逆轉的惡劣影響。目前,動態設計理論作為一種全新的設計體系顯示出了極大的優勢,因此在以后的深基坑支護設計中,要逐漸摒棄基于結構載荷的傳統設計理念,建立起動態設計體系,并充分結合施工監測手段,實現對信息的實時反饋。

2.2注重變形觀測、注意及時補救

變形觀測的具體內容有:周邊建筑觀測、邊坡變形觀測、地下管道觀測。通過觀測獲得的數據,能夠及時對土方挖掘及支護設計情況展開分析,并對發現的偏差進行及早調整。通過變形觀測,可以準確把握土方挖掘造成的土體沉降等情況。若施工中發覺設計方面的偏差,應該對后續施工的設計參數進行適當調整,以達到補救目的,對于已施工部位出現的偏差,要妥善制定補救和控制方案。變形觀測要做到及時、準確,要嚴格依照既定的方案進行觀測,以保證測量數據的準確、有效。若觀測發現大范圍的變形或滑動,要立即展開分析,并制定有效的加固和補救方案,防止再次出現變形或滑動。

2.3對深基坑支護進行全程控制,保證施工質量

提高深基坑支護施工質量的關鍵就是加強過程控制,嚴格依照設計方案施工,全面保障工程質量。首先,施工前要對施工現場的地質情況、周邊環境進行了解,并事先熟悉施工設計圖紙。其次,施工中要確保地基降水系統處于正常狀態,施工中對于坑基支護的平面位置、樁長、位置、鋼筋網間距等參數不能私自進行變動,任何方案上的變動或更改都要通過專家評審后方能實施。此外,土方挖掘單位與支護單位在施工中要彼此配合,最好能夠做到分段分層開挖與分段分層支護。土方挖掘單位要依照設計方案有序的進行挖掘工作,依據開鑿支撐、先撐后挖、均勻開挖、對稱開挖等原則,減少挖掘工作擾動范圍。基層開挖后不能長期暴露在無支護狀態下,開挖時要避開支護結構,同時避開基地原狀土,要嚴防挖掘之后的土體變形及滑坡,如果挖掘中發現反常狀況,要第一時間暫停挖掘工作,及時分析狀況查明原因,并制定針對性的解決方案。

3.總結

隨著國內建筑施工技術的快速發展,我國逐漸形成了自己獨特的支護結構體系,發展出了多種安全、經濟、成熟的深基坑支護技術,能夠針對不同規格及地質條件的基坑進行科學支護。近年來,深基工程的基坑深度有逐漸加深的趨勢,給基坑支護技術提出了更高的挑戰和要求,因此我們必須不斷總結深基坑支護的技術經驗,妥善解決實際施工中存在的問題,以推動深基坑工程理論建設與工程實踐的齊驅并進。 [科]

【參考文獻】

[1]張許永,郭波鋒.淺談巖土工程深基坑支護施工技術[J].技術與市場,2014(4).

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關鍵詞: 鄭州地區;深基坑;支護結構;選型;黃土;黃河泛濫沉積

Key words: Zhengzhou region;deep foundation;supporting structure;selection;loess;Yellow River flood deposition

中圖分類號:TU4 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)10-0092-02

1 鄭州地區地層情況概述

鄭州位于華北平原西南部邊緣地帶,地勢西南高,東北低,具有典型的山區向平原過度的地勢特征。按地貌形態的不同,把鄭州市由西南向東北劃分為:丘陵崗地、坡狀平原、傾斜平原和泛濫平原4個地貌單元。地下水位埋藏主要受地形控制,從西南到東北由深到淺,西南部丘陵崗地局部埋深大于20m,而東北泛濫平原埋深一般較淺,部分地區僅1-2m,受建筑基坑施工大量抽取地下水影響,局部有大幅的下降,總的流向是由西南到東北,水力坡度一般為1%-2%。

鄭州市區大致以京廣鐵路為界劃分為2個地質單元:

1.1 黃土地質單元,其范圍主要分布于市區內京廣鐵路以西,東西大街、鄭汴路以南的地區,60m深度范圍內,除早更新世地層受喜馬拉雅運動影響缺失外,主要發育地層有:全新世粉土和粉質粘土層、早更新世粉土層、中更新世粉質粘土層、晚第三紀泥灰巖,均為硬質土層類,具有色黃、大孔隙發育、含碳酸鹽等特點,屬于黃土類土,總體上淺層土工程特征較好,個別地方有輕微濕陷性。

1.2 黃河泛濫沉積地質單元,其范圍主要位于京廣鐵路以東,東西大街、鄭汴路以北的地區,地表淺層土體為全新世黃河泛濫堆積物,具典型的“二元”結構,上部地層主要為:全新世上段(Q■■)沖洪積稍密粉土層、軟-流塑的粉質粘土層;全新世中段(Q■■)沖洪積稍密-中密粉土層、軟-可塑的粉質粘土層,色暗,富含有機質,有機質含量3%-8%;全新世下段(Q■■)沖洪積粉細砂。全新世上段(Q■■)、全新世中段(Q■■)的土多為軟弱土,天然含水量高,一般均接近或大于25%,近液限,天然孔隙比一般在0.80-0.95之間,屬高壓縮性,承載力一般為70-110kPa,且土層不均勻,夾層互層較多,地下水位埋深較淺。

2 鄭州地區常用的深基坑支護結構介紹

鄭州地區常用的深基坑支護結構型式和應用情況介紹。

2.1 土釘墻,土釘墻支護技術在20世紀90年代初開始在鄭州地區應用,由于其造價低廉、施工方便的特點,迅速地推廣開來。到20世紀90年代末,由于城市的快速發展,深基坑工程數量增加較快,土釘墻支護技術很快得到推廣,施工隊伍數量猛增。一般一層地下室(基坑深度小于6m)的基坑,首選采用土釘墻支護結構。對于放坡大的情況,也可采用放坡網噴。

2.2 復合土釘墻,到20世紀90年代末,兩層地下室的項目逐漸增多,一般對于兩層地下室(基坑深度大于6m,小于10m)的基坑,采用土釘墻已無法滿足安全要求,而采用灌注樁或灌注樁+錨桿的支護結構造價又較高,于是復合土釘墻支護結構得到了普遍應用。復合土釘墻一般是土釘墻和以下一種或幾種樁型相結合:微型樁、水泥土樁、鋼管樁,其中,土釘墻和微型樁相結合的復合土釘墻應用最多。

2.3 灌注樁或灌注樁+錨桿,到21世紀初開始,三層及更多地下層數的建筑增多(基坑深度大于10m),有的兩層地下室開挖深度也超過10m,復合土釘墻無法滿足安全要求,這樣灌注樁或灌注樁+錨桿支護結構得到普遍應用。一般在應用中,采用上部土釘墻,下部樁錨結構的較多。少數項目用CFG后插筋或預應力管樁代替灌注樁。

2.4 雙排灌注樁或雙排灌注樁+錨桿,對于無法施工錨索,基坑深度又不太深(一般小于12m)情況,采用雙排樁的較多。對于基坑深度大于12m,不宜施工錨索,應盡量減少錨索施工數量的基坑,或對變形要求嚴格的基坑,一般采用雙排灌注樁+錨桿支護結構。

2.5 水泥土擋墻,對于土性較差且基坑開挖深度不大的基坑(一般小于6m),錨桿的承載力小,采用水泥土擋墻是一種較合適的選擇。但由于鄭州地區的地層特征和水泥土擋墻需要較寬闊的施工場地,應用較少。

2.6 灌注樁+內支撐或地下連續墻+內支撐,隨著基坑開挖深度的加大和錨索施工受到限制(如支護結構不能出用地紅線),灌注樁+內支撐或地下連續墻+內支撐逐漸開始應用。

其實,對于一個基坑,僅采用單一的支護型式并不多,一般都是根據不同的周圍環境條件和不同部位的開挖深度,采取不同的支護措施,做到安全可靠和經濟合理。比如:鄭州綠都置業鄭汴路安置樓一期,基坑平面尺寸僅75m×50m,卻采用了雙排樁、樁錨、復合土釘墻、放坡網噴四種支護結構。

3 鄭州地區深基坑支護結構選型發展過程

對于鄭州地區的深基坑發展,大致可以分為三個階段,每個階段都和鄭州城市發展的步伐相適應,不同的發展階段,都有相應的深基坑支護結構。

第一階段為起步階段,該階段主要是20世紀90年代,鄭州市區開始出現一些基坑,其深度以一層地下室為多,也有兩層或兩層以上的基坑,但數量較少。土釘墻支護技術從南方傳到了鄭州,在大多數基坑中進行了應用,對于基坑深度大或環境復雜的基坑,以灌注樁+土釘墻、攪拌樁+土釘墻居多。

當時,鄭州市區的基坑絕大多數位于黃河泛濫沉積地質單元區,地下水位很淺,土釘墻支護技術在鄭州的應用又不成熟,大多數基坑的變形都比較大。該階段,支護施工單位數量很少,支護方案也不需要專門進行設計,由施工單位簡單出個方案即可,施工資料簡單,沒有統一的格式和要求。降水以輕型井點為主,輔以管井。

第二階段為快速發展階段,該階段主要是21世紀的頭10年,標志是鄭東新區CBD的建設和都市村莊的改造。到了21世紀,由于中國經濟的快速發展,建筑業也不例外,于是基坑工程的數量逐漸增多。都市村莊改造的基坑周圍環境一般比較復雜,鄭東新區CBD的基坑對基坑工程的開挖深度較深且有統一的規定,在這種背景下,出現了大量的基坑施工單位和技術管理人員,同時也促進了基坑支護技術的快速發展。

該階段,地下室2-3層的數量猛增,基坑開挖深度在6-15m的數量據多,支護結構也逐漸多樣化,樁錨和復合土釘墻支護結構得到了快速的應用,雙排樁、地下連續墻、內支撐等支護結構也開始應用,同時也引進了一些比較先進的技術。

隨著對設計、施工文件要求的提高,逐漸出現了專業設計,施工資料也逐步規范和統一。到后期,專業的基坑監測也逐步開始并迅速發展。降水以管井為主,輔以輕型井點。

第三階段為規范調整階段,該階段大致開始于2010年左右,標志是鄭東新區高鐵站及附近地塊的開發和《河南省建筑邊坡與深基坑管理規定》的實施。隨著城市的發展,建設用地越來越緊張,基坑工程向著周圍環境條件復雜和基坑開挖深度深的方向發展,基坑工程事故也不斷出現,對基坑工程的管理和技術水平提出了更高的要求,于是建設主管部門出臺了基坑工程的相關規定,基坑工程的地方技術標準也開始制定,同時,新的施工設備、施工技術也不斷出現,形成了基坑設計、基坑施工、基坑監測專業化的分工。大量超深基坑的降水施工,導致了城市地下水的快速下降,以鄭東新區最為典型。

4 鄭州地區深基坑支護結構選型存在的問題和發展方向分析

在深基坑工程發展約20年以后的今天,基坑工程的設計、施工、變形監測都有了較高的水平,管理也逐漸規范,但也存在較為明顯問題。針對基坑工程中存在的問題和以后的發展方向,分析如下。

4.1 支護結構型式的選擇上,現在普遍采用的不可回收土釘、錨桿(索),絕大部分超出了用地紅線,造成了嚴重的地下污染,給后續的開發利用造成了困難,同時,鄰里之間的糾紛越來越多。

隨著人們維權意識的提高和管理的進一步規范,支護結構超出紅線將會嚴格限制,可回收錨桿(索)將會有較大的市場,內支撐支護結構將會逐步被接受和大量應用。

4.2 降水型式的選擇上,普遍采用開放式降水,造成地下水位下降。鄭州地區屬于嚴重缺水地區,而大量的抽取地下水且不加以利用,造成地下水嚴重的浪費,水位快速下降,地面和建(構)筑物出現沉陷。

隨著地下水下降造成的地面沉陷、建(構)筑物開裂的加劇和缺水的現狀不斷加劇,敞開式降水將會逐漸被限制。

4.3 基坑工程設計、施工、監測市場較為混亂,相互壓價,造成一些基坑工程價低質劣,埋下很大的安全隱患。設計技術人員水平差距較大,設計文件沒有統一的標準,造成設計成果質量難以保證;施工隊伍混亂,一些基坑工程盲目壓價;對監測工作不重視,造成監測數據不準確。

隨著對基坑工程設計、施工、監測要求的提高,對安全的逐漸重視,管理的逐漸規范,一些不正規的、水平低的設計、施工、監測單位將會逐漸被淘汰,市場秩序會越來越正規。

4.4 過于重視經濟效益,忽略技術上的總結和提高。隨著中國經濟結構的轉型,科技創新型國家的建設,建筑市場的規范、技術標準的完善,必然會重視技術上的提高和創新。

4.5 管理上不規范,造成了都在鄭州市,但對基坑工程的設計和評審不統一。

5 總結

①在20年左右的基坑工程發展過程中,總結出了適合鄭州地區地層的支護結構,并逐步的總結經驗和教訓,走向了成熟。②在基坑工程支護結構選型上,還存在一些問題,需要逐步的解決。③目前基坑設計、施工、監測等的技術水平還需要進一步提高。④對基坑工程的管理還不完全到位,需要進一步的管理和規范。

參考文獻:

[1]孫瑞民,楊鳳靈.鄭州地區飽和粉土的工程地質特性研究[J].河南科學,2009,27(5):346-350.

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中圖分類號:TV551.4+1 文獻標識碼:A

1、研究背景與意義

為保證深基坑工程的順利開挖以及基坑周邊建筑物和環境的安全,需對深基坑采取支擋保護措施。最開始用木樁作為基坑圍護結構,后來出現了鋼筋混凝土樁、地下連續墻、鋼板樁以及水泥土擋墻、土釘墻等圍護結構。

1.1地下連續墻

C.Veder于1950年開發了地下連續墻的施工技術。起初地下連續墻多被用于作為大壩的防滲墻,二十世紀五六十年代傳入法、日、英、美、前蘇聯等國家,九十年代中期以后,越來越多的工程中將支護結構和主體結構相結合設計。世界各國都是首先從水利水電基礎工程中開始應用,然后推廣到建筑、市政、交通、礦山、鐵道、環保等部門。日本自從引進地下連續墻的施工技術以后,開發了許多連續墻施工機具,研發了適用于不同施工場地的工法和手段,并將地下連續墻用于橋梁基礎以及不斷研發的新基礎形式中。

在我國,地下連續墻最初僅用來作為基坑圍護的擋土、防滲墻,后來逐漸應用于高層建筑的地下連續墻工程,并成功研發了許多施工機具,深基坑工程的不斷涌現促進了地下連續墻工藝進一步提高。迄今為止,地下連續墻作為基坑圍護結構的設計施工技術發展已十分成熟。

1.2錨桿

1958年德國首次將錨桿應用于深基坑工程中擋土墻的支護,此后世界各國對錨桿技術進行了大量的實踐研究,探討了相關理論和實踐問題,產生了一系列專用施工機具制定了相關設計和施工規程。

我國最早將錨桿技術應用于地鐵、公路、以及礦區的邊坡工程,80年代初開始用于高層建筑深基坑支護。經過多年的實踐研究,在施工技術、施工機具、提高錨桿承載力、錨桿與支護結構共同工作等方面都取得了卓越的成就,并制定了土層錨桿設計與施工規范。

地下連續墻與土層錨桿技術的成熟發展以及深基坑工程的不斷涌現,使地下連續墻結合錨桿基坑支護結構成為土體開挖施工中控制側向位移的有效手段。在深基坑工程施工過程中,只有對基坑支護結構、基坑周圍土體和鄰近建(構)筑物進行監測,才能確保工程的順利進行。

2、國內外研究現狀

深基坑施工過程中進行監測具有重要作用。邵現成 [1]總結了有關基坑圍護結構監測的方案、設備、內容、方法等。胡友健 [2]介紹了深基坑工程監測數據處理與預測報警系統。董明鋼、楊峰 [3]提出信息化施工的應用性問題。王光勇等 [4]模擬了地下連續墻加錨桿支護結構中錨桿設計參數對支護結構水平位移的影響。許文杰等人 [5]提出預錨地下連續墻的概念。閆文斌,王志豪 [6]結合工程實踐,提出了一些深基坑監測方面的意見和建議。

2.1地下連續墻監測現狀

Mana和Clough [7]分析了一些基坑的監測數據,發現圍護墻體的變形與抗隆起穩定安全系數的密切關系。高彥斌,吳曉峰等 [8]通過有限元軟件以及現場監測數據,研究了地下連續墻施工對臨近建筑物沉降的影響。吳小將等 [9]根據監測得到的地下連續墻的測斜曲線,建立了一種估算地墻彎矩的簡便方法。孫文懷等 [10]結合工程實測資料,分析了圓形基坑地下連續墻的內力、側向位移、垂直沉降、墻頂水平位移、孔隙水壓力、土壓力等變化規律。程曄,張太科等人 [11]結合某大直徑圓形嵌巖地下連續墻工程,采用現場監測和三維彈塑性有限元方法,分析了大直徑圓形嵌巖地下連續墻和相似情況下非嵌巖地下連續墻的變形特征。蘭守奇、張慶賀 [12]通過地下連續墻現場監測,分析了地下連續墻側移和最大相對側移與基坑開挖深度的關系,隨開挖時間的變化規律。

2.2錨桿監測現狀

地理信息系統及全球定位系統使錨桿監測正在朝著自動化、全天候、實時動態的方向發展。

柴敬等 [13]提出采用光纖Bragg光柵傳感技術進行錨桿支護質量監測,該監測技術精度高、簡單、可在線實時監測。程秀芝,張申 [14]根據彈性波法的檢測原理和特點,提出利用彈性波技術進行錨桿支護監測,該技術具有監測周期短,費用低,可實現三維空間連續、動態監測等特點。隋海波等 [15]應用 BOTDR 的分布式光纖傳感技術進行錨桿監測,簡單、易于布置、測量范圍大、直觀。劉愛卿 [16]開發了CM—200I型測力錨桿和施加扭矩的扭矩套,能夠監測高預緊力全長錨固錨桿受力狀況。

結論

地下連續墻加錨桿基坑支護結構形式在深大基坑工程的施工中體現了優越性,尤其是在建筑物密集地區,具有廣闊的應用前景。現行設計分析理論尚不成熟,積累基坑開挖與支護檢測結果,對于完善設計分析理論具有十分重要的意義。只有對基坑變形進行現場監測,掌握了基坑支護結構的變形規律,更好的控制變形,才能保證基坑工程安全。

參考文獻

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[2]胡友健,李梅,賴祖龍,譚先康,沈江濤,王曉玲.深基坑工程監測數椐處理與預測報警系統[J].焦作工學院學報(自然科學版).2001.20(2):130~135

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[4]王光勇,劉希亮,倪紅梅,楊超.錨桿設計參數對拉錨式支護結構水平位移的影響.焦作工學院學報(自然科學版).2003.22(3):200~203

[5]許文杰,王運永,趙福平.預錨地下連續墻的作用機理及應用研究.金屬礦山.2009.399.48~50

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[8]高彥斌,吳曉峰,葉觀寶.地下連續墻施工對臨近建筑物沉降的影響.地下空間.

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[9]吳小將,劉國彬,盧禮順.基于深基坑工程測斜監測曲線的地下連續墻彎矩估算方法研究.巖土工程學報.2005.27(9):1086~1090

[10]孫文懷,裴成玉,邵旭.圓形基坑地下連續墻支護結構監測分析.施工技術.

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[11]程曄,張太科,姚志安.大直徑圓形嵌巖地下連續墻變形特征分析.湖南大學學報(自然科學版).2008.35(11):128~131

[12]蘭守奇,張慶賀.地鐵車站深基坑地下連續墻變形監測.低溫建筑技術.2009.6:81~83

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中圖分類號:TU46 文章編號:1009-2374(2015)36-0106-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.36.052

1 概述

隨著我國基礎設施的快速發展,城市人口的急劇膨脹以及建筑用土的大大減少,地下結構建筑的開發利用已得到越來越多專家的重視。近年來,深基坑工程不斷向大面積、大深度發展,對安全生產的需求也越來越高。然而,基坑安全事故占整個建筑事故的比例高達約20%,由此深基坑安全施工得到越來越多人的重視。如何做到安全生產,首先我們必須對危險因素心知肚明。本文通過總結深基坑工程普遍存在的危險因素,并對危險源進行分析歸類,最后提出相應的控制措施。

2 荊州地區深基坑工程主要危險源辨識

2.1 深基坑工程特點

2.1.1 臨時性、周期長。深基坑工程屬臨時性工程,周期長。在荊州地區,深基坑工程運用時間一般在6~18個月之間。由于深基坑為臨時工程,會使施工人員和設計人員產生一種臨時的想法。且基坑在運行過程中,會經歷季節的更替,將經歷多次降雨、周邊荷載和車輛振動等不利因素。

2.1.2 面積大、造價高。近年來,基坑開挖深度隨著城市建設用地的減少越來越深,工程規模越來越大,從而導致工程造價越來越高。而建設方都不愿投入較多資金,深基坑一旦出現問題,將會造成巨大的經濟損失。

2.1.3 地質條件復雜。深基坑工程不同的位置和深度,基底所處的地質條件大多不一樣,如土層的結構、力學性質、承壓水水位等均不大相同,有時甚至相差

很大。

2.1.4 施工條件差、對周邊環境的影響大。大規模的深基坑工程往往處在建筑物密集、地下管線以及地下空間開發較多的城市繁華區域。深基坑工程施工條件很差,如施工空間小、周邊建筑物密集、地下管道眾多、臨近施工道路等都給安全施工帶來了不小的挑戰。

2.2 荊州地區深基坑工程的危險源的類別

2.2.1 基坑支護本體結構。通過對已發生的深基坑事故的整理和總結,發現基坑失穩的主要原因為基坑支護結構邊線、基坑坑底隆起和基坑流砂等因素造成。

2.2.2 水壓力。深基坑安全事故中,約90%的事故與水壓力有關,在施工過程中要對水有正確的認識并給予高度的重視。水壓力會使土體產生滲流現象,滲流會破壞土體:一是在滲流力的作用下,土體顆粒流失或局部土體產生移動;二是由于滲流作用水壓力發生變化使土體或結構物失穩。

2.2.3 基坑監測。基坑監測需對支護結構和周邊環境進行監測。基坑監測對基坑支護狀態進行及時預報,通過對監測數據的分析,可確保基坑內的人、機、物的安全,也可為后續工作提供可靠的保障。然而,實際施工中,管理人員為降低基坑運行成本,往往未請第三方單位對基坑進行實時監測,當基坑一旦出現變形預警值時,往往會錯過最佳搶險時間,從而造成巨大的經濟損失。

3 深基坑危險源的預防與控制措施

深基坑工程一旦發生事故,處理事故的費用往往是基坑設計、施工的幾倍,還會對社會產生非常大的負面影響,因此,對深基坑的安全事故進行預防顯得尤為重要。為降低事故發生的概率,我們需提前對深基坑施工過程中可能發生的事故進行預測并制定切實可行的控制方案。

3.1 水壓力控制

基坑開挖過程中,應嚴格控制水位。在基坑施工過程中,將水壓力分為兩類:一是地表承壓水;二是承壓水。為保證基坑安全施工運行需對其采取預防和控制措施。對于地表水,常在坡頂進行約2m的硬化處理,在破壁上設置泄水孔,并在坡頂和坡腳砌筑排水溝對雨水進行疏干引導,防止雨水長期浸泡坑底土層,破壞土體結構,導致土體失穩;對于承壓水,則需采用降水措施,降水的主要作用是降低地下水位減少承壓水頭對基坑底板的頂托力,防止坑底產生突涌現象。降水過程中,易導致周邊建筑物的下沉開裂,因此在基坑開挖過程中,應該嚴格控制承壓水水位,禁止超降。

3.2 土方開挖控制

土方開挖破壞了原有土體的結構和巖性,且在土方開挖過程中涉及到較多施工作業組,如支護施工、支撐施工、監測、降水、鑿樁頭、主體基礎等。此時總包單位面臨著與各種分包單位的配合作業問題,較多施工組同時施工容易造成機械打架、施工混亂等場面。為保證土方開挖過程中高效運行,監理方必須全程監控。

3.3 基坑監測與信息化施工

基坑監測是指在基坑使用期限內,對基坑本身以及周邊建筑物實施的一項檢查、監控作業。其主要監控項目有支護體系水平位移和側向變形、周邊建筑物、道路和市政管道的沉降、地下水位高程等。而信息化施工是指通過現場監測搜集數據,對采集的數據進行反饋、分析并用以指導調整施工工作。信息化施工一方面可以保證施工安全,另一方面可使設計更加合理經濟。

3.4 安全教育

作業現場施工人員的專業素質高低不同、文化程度參差不齊、風險敏感度低且不易管理。第一,負責安全生產的經理和法定代表人應經過安全教育再培訓;第二,新人入場必須進行三級安全教育培訓,且針對不同的施工班組,對在建工程有的特征且易出現的危險事故重復警告。對特殊作業人員除一般的安全教育外,還應對安全技術進行不定期的培訓,嚴格按照考核標準選用合格人才;第三,在建工程采用新技術、新工藝、新設備時,需對施工人員進行新的培訓,未經培訓者不得上崗。

4 結語

深基坑工程在施工過程中存在很多危險源,如果不提前對其進行預防與控制,可能會帶來巨大的財產損失和社會負面影響。深基坑施工條件復雜,為降低基坑安全事故風險,施工前需對在建深基坑危險源進行識別分析與預防,做到提前發現風險并做好相應的防御措施,為深基坑安全施工提供多重安全屏障。

參考文獻

篇(10)

管井井點降水法是在開展水利工程基坑開挖工程前,做好規劃,在基坑周邊特定的位置設置數量不等的濾水管,使用抽水機器將基坑中的積水抽出來,排走,使得所挖出的土保持干燥。該降水方式的適應性較強,如輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點、深井井點等,運用極為廣泛,且降水效果顯著。

1.2基坑降深施工方案

在進行水利工程基坑開挖時,把填土層挖穿后才能到達強透水性質砂層,基坑內的涌水情況十分嚴重,該情況會直接影響到開挖工程的順利進行,降低基坑坑壁安全性及結構的穩定性,情況嚴重的甚至會帶來地質災害,包括流砂、涌水等。需要合理的制定基坑降水施工方案,并充分考量基坑支護設計、基坑降水設計及實際的施工條件等。需要注意的是基坑的中心線位置的降深需要比基坑至少低0.5m,地下水位降低的目標是降至基坑基礎樁的承臺臺底,且高度應保持在0.5m以內。

2深基坑排水技術

深基坑排水技術主要有3個方面:井管施工技術、明溝排水技術和降低地下水水位的施工技術。

2.1井管施工技術

一般情況下,進行井管施工中,如大鍋鍛造孔,需要使用水沖沉井工具及鉆井器械。如果井管外徑尺寸為40~50cm,大鍋鍛造孔的直井則70~80cm。該過程中井壁容易坍塌,需要使用比重為1.2的泥漿,對井壁進行加固,孔中泥漿的高低需要超過地下水水位,但是不能超過井管管口。在鉆孔的深度達標后,先下放性能一般的混凝土底管,再下放無砂性質的混凝土管,而透水性、混凝土澆筑質量良好的井管則放置于最下部。上述過程中,可以使用細的鋼絲繩將井管底部吊環穿起來,制作一個活扣,利用插釬將井管牢牢的固定。抽動插釬上額拔釬副繩,將其從井管中抽至地面,再利用人力或者機械絞車實施控制,將井管在按照順序一節一節的下放至孔內。各個井管需要有一部分露出地面,使用170℃的膠結劑均勻涂抹在井口,取寬度為20cm左右的麻袋片或者玻璃絲布,把相鄰的管口之間的縫隙包裹嚴實,最后使用長度為40cm左右,寬度為4cm左右的木板或者竹片,貼在井管的外面,最后使用14型號的鉛絲將管井綁扎牢固。在井管下放結束后,在井管底部填入各種物質,包括黃沙、碎石、細礫石等,厚度保持在0.5m左右,再使用粗砂及細礫石將井管與鉆孔之間的空隙填充緊實,厚度應超過10cm,保障井管的牢固度。

2.2明溝排水技術

根據來源的不同,可以將基坑所排水分為不同的類型,包括圍堰積聚余水、大氣降水、基面滲水、基面泉水、基坑周圍滲水等,在圍堰完成后需要將其及時排出,保障基坑的穩定性。在進行排水時盡量利用下游河流或者水庫水位地形低的優勢,將其積水自然的排走,殘留的水則需要設置排水溝將其引導至人工排水井,或排至地形較低的位置,利用設備將其抽走。排水溝在布置時,有不同的方式,其中一種是如果基坑開挖較深,或者面積較大,土質不佳,且地下水位較高,造成滲水的情況較為嚴重,應根據等高線的位置采用分層的方式設置數量不等的排水井或者排水溝;另外一種則是如果基坑的周邊從高出到低處依次開挖排水溝,則需要將滲水緩慢的引導至集水井,在使用水泵等設備將其抽出排走.

2.3降低地下水水位的施工技術

一般情況下,如果粉土及粉砂基礎處于地下水水位較高的位置,基坑會出現滲水現象,粉土與粉砂無法承受滲水出溢坡降,土粒與滲水均會不斷的移動位置,在進行基坑開挖時,引起流砂、管涌等嚴重情況,影響基坑排水的施工狀況。如果僅僅使用砂礫鋪墊反濾層,放緩邊坡或者鋪墊其他材料等,來避免管涌及流沙,其不僅會明顯增加工程的成本,也會影響到基坑排水的施工質量及進度,因此需要在水利工程基坑的周圍設置射流排水系統,或者配備井管排水裝置,不斷優化地基施工的技術,強化基礎結構等,才能保障基坑的質量。

篇(11)

引言:隨著城市地鐵建設的發展,基坑施工對于周圍地鐵正常的運作產生的影響越來越大,對于地鐵設施的保護問題也越來越被重視。基坑的開挖施工,會使地鐵隧道上層土壤出現松軟和裂縫,從而出現坍塌的狀況。對隧道的安全性和地鐵的行車安全構成嚴重地威脅,不僅會產生經濟損失,還會危害社會公共安全。因此根據基坑施工對地鐵的影響,研究保護措施就顯得尤為重要。

一、基坑施工對鄰近地鐵的影響

基坑施工過程中,常采用降水的方式。而降水的施工方式會沖走土壤中的細顆粒物質,使土壤中的承受能力降低,產生坍塌和變形的現象。而且基坑施工的過程,會對土壤的自然狀態產生損壞。打破土壤結構中的應力平衡,出現地表沉降的狀況。在自然狀態遭到損害后,受施工的影響還不能進行回填處理,導致周圍的土地發生形變和沉降,還會出現的下水下降,土壤物質不均衡的狀況。這些問題會對鄰近地鐵隧道造成損害,給地鐵行走過程帶來安全隱患。

二、相應的保護措施

(一)完善施工過程,降低對附近土壤的損害

探究基坑施工對鄰近地鐵的影響及保護措施時,首先要對基坑施工過程進行了解。只有了解具體的施工過程,才能發現是什么因素導致對土壤的損害,進而對鄰近地鐵造成影響。大部分的基坑施工主要分順作法,逆作法兩種,還會采取兩者結合的方式。順作法:先建設周圍的防護結構,采取從上到下的結合支撐的方式,挖至對應深度再采取從下到上建設主體機構;逆作法:使用地下結構作為支撐,采取從上到下和開挖工作交替進行的方式;基坑施工的過程具有非常大地風險,支撐和防護主要為臨時的措施缺少長久性。因此可以根據基坑施工中降水,開挖和監測三個方面,對鄰近地鐵加設保護措施,降低地鐵的安全隱患,避免經濟損失。

例如對施工過程進行完善,降低對鄰近土壤的損害。前期基坑降水階段:基坑降水前制定好降水方案,使用間斷性的降水方式,合理控制每次降水的數量。根據施工需要進行降水,水位控制在深度以下半米的高度;進行基坑降水時,要及時把積水排干,可以采取排水渠或水泵抽水等方式。及時排干積水,防止長期浸泡對土壤造成的損害;開挖前降水時,注意觀察靠近地鐵地段的水位情況做好記錄。發現異常時,立即停止降水及時采取回灌的方式進行處理;基坑開挖階段:開挖前制定完善的挖掘方案,采取順作法的方式,使用三層支撐結構。一部分的支撐結構達到對應強度后,再進行施工。配合上混凝土澆筑保障質量。控制好下降高度,標準水位在坑底的一米左右。堅持分層之間對稱的原則,不要出現超前挖掘的情況,保證支撐結構和挖掘交替進行。進行支撐結構構架時,選擇合適的支撐結構,用多次振搗法進行支撐結構的構建。嚴格按照制定的方案,根據安全施工手冊進行深處挖掘。避免挖掘中對土壤的損害,降低對鄰近地鐵的危害。施工中土體檢測:制定檢測方案時,要結合施工地段的土壤成分結構,經過相關專家論證的基礎上進行制定。在鄰近地鐵的地段設置監測點,及時統計監測信息和數據。施工前提前和鄰近地鐵的負責部門進行溝通,尋找鄰近地鐵的相關資料,根據實際情況制定和完善施工方案。監測到異常數據及時和地鐵部門溝通,做好應急處理預案,并進行提前演練。確保出現問題時,能夠快速有效地進行預防。

(二)創新挖掘方案,避免對鄰近地鐵造成損害

傳統的基坑挖掘方式是:根據基坑的范圍要求,找到大致的施工范圍。在施工范圍內進行降水處理,降低土質的堅硬程度方便挖掘。開始挖掘時,根據預設的方案在設置支撐結構的基礎上,開始基坑的挖掘工作。其中對土質結構危害最大的是,挖掘過程改變了土壤的自然狀態。土壤雖然是固體狀態,但大范圍土壤的中間突然出現較大的坑洞,周圍的土體就會隨著水和慣性,流向坑洞方向。這樣的特點,導致坑洞周圍部分的土壤出現整體的下陷現象。而且因為土體的自然狀態被改變,土體的堅硬度也大幅降低。因此在施工時,可以在傳統的基坑挖掘基礎上,創新挖掘方案。根據基坑所需面積和范圍,在大坑的基礎上,合理分化,加入隔墻和暗處支撐。從空間上減少周圍土體的暴露面積,有效地降低地質變形的概率。從而達到對鄰近地鐵的保護作用。

例如創新挖掘方案,降低土體變形的概率保護鄰近地鐵。首先是整體方案的制定,改變傳統的單坑模式,在單坑的基礎上加入隔墻和暗處支撐。分兩期進行施工,一期是整體基坑的施工,根據實際情況把基坑分割成三份,中間加入隔墻和支撐。二期是在鄰近地鐵一側設置長條形的基坑,把地鐵的走向設置為長條形基坑的長。加強支撐的傳力作用,增加支撐時間。而且因為體積小的特點,方便施工,可以降低鄰近地鐵范圍的土體暴露時間,避免出現土體變質。然后是如何進行隔墻和支撐,可以選取混凝土中搭配鋼筋的材質進行構建,使用十字交叉的方式進行排列。材質選擇是為了隔墻和支撐的質量,十字交叉的方式是為了提高穩定性,從而達到控制變形的效果。通過創新挖掘方案,采取隔墻和暗處支撐的方式分割基坑,增加受力面。達到控制土體變形降低變形概率的目的。

(三)采用的加固的方式,保護鄰近地鐵

探究基坑施工對鄰近地鐵的影響及保護措施時,在完善基坑施工程序的基礎上,創新挖掘方案,而這些保護措施只是外在條件的防護。對鄰近地鐵進行保護時,還可以從地鐵本身出發。在基坑施工前對地鐵設施進行加固處理,增加地鐵本身的防護強度,以達到保護的目的。讓地鐵本身的防護能力提升,降低安全隱患。還可以對基坑施工過程中的支撐和防護進行加固。全方位的加固措施,降低對地鐵附近土體的損害。而且不同的基坑施工對于地鐵設施的影響也都不同,所需要選擇的保護措施也就不同。可以采取不同的加固措施,因地制宜保護好地鐵設施。

例如在對地鐵本身進行加固處理方面,可以在基坑工作開始前,對鄰近地鐵進行加固處理。如對地鐵高架承臺及高架樁周邊進行加固,使用混凝土和鋼筋混合材質,采取注入的方式進行加固。基坑周圍的被動土層使用抽條加固的方式,在被動區加固的方式,防止土壤自然狀態損害后的土體流動。基坑周圍每間隔一段距離,使用鋼筋結構創設模板,在模板內澆灌混凝土或水泥,形成隔離樁,加強對土層擴張的抵御能力。在十字支撐結構的基礎上給每個支撐結構截面增設板帶,增加支撐結構的受力面積,提高支撐的使用時間加強結構穩定性。通過這樣分層次的全方位加固,加強相互力作用,防止土層在損害自然狀態下的土體流動,達到對地鐵保護的目的。

(四)對施工路線進行全面評估,提升效率降低危險

基坑施工涉及的地域廣,環節多,任何一個小的環節出了差錯都可能引發不可預計的損失和危險。在基坑施工前,工程師要基于大量的基坑工程的實踐經驗,調查周邊環境,并根據施工的現狀,總結出施工過程中可能出現的問題,并對施工的路線、細節等制定出較為全面的評估方案和數據分析,找出可能會影響地鐵正常運作的影響因素,在理論上確保施工的順利進行,降低對周邊地鐵的影響,提高安全性。此外,根據幾何關系, 建立地鐵隧道“總位移與曲率半徑”、“曲率半徑與管片張開量”的換算關系,在理論上做好預算。對于突況要有應急的解決方案,提前設計好施工過程中需要加固的地方及需要的材料,做好施工前的準備工作。同時,要因地制宜,對周圍環境的地質條件也要進行監測,根據不同的地質條件,制定出不同的保護方案,避免沒有重點的謹慎,浪費成本做無用功。

例如,在工作之前,要首先制定工作的簡單規劃,內容包括:先前的經驗分析、同類型的工程之間的對比、定性分析、風險評估、對周邊環境進行考察、對周圍的地鐵隧道的環境進行考察等等。設計師明確并預評估工作要點,詳細的制定出基坑工程及周邊地鐵的空間關系圖,明確基坑工程范圍內的地鐵的運行時間及服務性能,根據實際情況,要對基坑工程的具體實施、施工的工藝制定出詳細的方案,如對于土質較為深厚松軟的地區,要加強基坑的支撐強度,對于粉砂粉塵的地區,要控制土壤里含有的水分,降低降水量,避免塌陷。必要時可以找技術人員,對于整個施工過程中的細節進行仿真模擬,確保工程的萬無一失。施工過程中,管理人員要及時的進行檢測,檢測在建工程的施工進度,記錄施工過程,一旦偏離了施工計劃,一定要及時的制定后續的施工安排,對于施工時對地鐵正常運行和對地鐵內部結構造成不可避免的影響,要及時采取加固措施以把這種影響降到最低。施工后要及時對這次施工過程中出現的問題進行總結并分析,為今后的工作提供寶貴的經驗。

(五)根據地鐵的不同情況,進行加固

在基坑工程時,除了要在工程本身加以小心,確保安全外,也要在地鐵的安全上去加強保護措施,進行加固。地鐵保護一方面要保證地鐵運營安全, 另一方面要保證地鐵結構安全。在加固地鐵和基坑方面,也要有詳細的計劃,根據基坑工程對于地鐵的不同影響,制定不同的加固方案,針對于基坑的規模、基坑對地鐵影響的大小、地鐵對于基坑的位置、基坑的形狀結構,制定針對性的加固措施。這樣做避免對資源材料、人力物力的浪費,大大減少對周邊地鐵的影響。

例如,對于規模大、對地鐵影響較大的基坑,采取“大坑化小坑”的措施。將基坑加固措施分兩個階段進行,有效減少靠近地鐵的一側基坑的暴露時間。分成小坑進行實施,每一小坑基坑規模小,可增加支撐傳力,挖土拆撐快,對于主體的沉降結構也要進行合理的劃分,支撐結構巧妙,不易塌陷,可靠性較高。對于較為狹長型、位置形狀與地鐵平行的基坑,可采取中隔墻或暗撐的加固措施,在被動區抽條加固。在基坑中部設置一道中隔墻,相當于加了一道剛度很大的暗撐,可以選取混凝土中搭配鋼筋的材質進行構建,在其中用5個十字交叉的方式進行排列,可增強中隔墻的穩定性和可靠性。對于地鐵位于基坑下方的情況,抗隆起是防控加固的關鍵,為了控制下臥地鐵變形,可采用門型或M型加固,把隧道兩側及隧道與隧道之間的深處進行加固,分為左右兩個區間,相鄰兩深層加固區頂端經盾構隧道上方的頂部加固區連接, 基坑范圍內的其余區域為淺層加固區;深層加固區內間隔施工有鉆孔灌注樁, 所有加固區的頂面整體澆筑有底板, 適用于城市地下空間建設與盾構隧道的節點處理。道路或河道開挖一般位于地鐵上方, 充分利用開挖過程中“降水固結沉降”和“土體卸載隆起”的相互抵消作用, 可大大減少對下部地鐵的影響。對于地鐵先天條件不好,或被動防控措施不足的情況,進行地鐵設施預加固,增加地鐵自身的剛度。采用注漿加固的辦法或剛換加固的辦法,減少施工過程中對地鐵安全運行的影響。對于較為常用的地鐵,充分利用空間情況減少基坑對其的影響,要分塊分層實施,加強對各個分層次的處理,防止水體流動造成塌陷。綜上所述,結合不同的情況,設置不同的加固方案,制定相適應的保護措施。

三、增加施工工人的責任意識

  對于任何的基坑工程的施工工作而言,都是時間緊、任務重,有些工人專注于趕工期,有些工人只為了節約成本,而選用一些便宜的材料,或者偷工減料,這都是一種不負責任的行為。這就要求基坑工程的管理人員提高自身的素質及思想覺悟,而且在明確施工的具體事項以后,對所有參與施工的工人進行培訓,特別是要在思想上進行培訓,要提高工作人員的責任意識,不應為了短期的利益而造成不必要的經濟損失,危害人們的生命安全。管理人員也應有所取舍,站在長遠的發展角度上,將安全施工的理念傳遞給每一個工作人員,提高每一個人的安全意識和責任意識,并對工人的施工進行監管和監督。

例如,管理人員可以增加獎賞制度,若發現為了趕工期或者節約成本而偷工減料的工作人員,要對其進行罰款,嚴重者通報批評并辭退;對于那些嚴于律己,踏踏實實工作,積極地踐行安全施工思想的工作人員,給予一定的獎勵。同時,也要提高施工人員的綜合能力,讓工人有嫻熟的操作和技術,增加施工的質量,是在根本上保護基坑施工的順利進行。

總結:根據基坑施工的過程和方式,找出實際問題,并采取相應措施。完善基坑施工中每個過程,創新施工方案。從基坑和地鐵兩個方面進行加固,實行多方位多方面的保護措施,達到保護鄰近地鐵的目的。

參考文獻:   

[1]彭智勇, 楊秀仁. 基坑分塊開挖參數對鄰近地鐵盾構隧道的變形影響分析[J]. 中外公路, 2019(2).

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