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中圖分類號:TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
前言
在建筑工程施工過程中,為保證房屋建筑基礎(chǔ)及地下室的正常施工和周圍建筑物、地下管線不受損害,需對地面以下開挖的土體所進(jìn)行的一系列勘察、設(shè)計、施工和檢測等工作,統(tǒng)稱為深基坑工程。作為建筑施工過程中的一個重要組成部分,確保深基坑的施工質(zhì)量具有重要意義。
二、深基坑施工技術(shù)要點(diǎn)分析
1、轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)深基坑工程設(shè)計理念
我國的深基坑技術(shù)經(jīng)過長時間的不斷實踐和發(fā)展,已經(jīng)取得了一定的成效,初步摸索出變化支護(hù)結(jié)構(gòu)實際受力的規(guī)律,為建立健全深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的新理論和新方法打下了良好的基礎(chǔ)。但對于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計和施工方法仍處于摸索和探討階段,到目前為止,我還對于支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計上還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。還沿用一些傳統(tǒng)的計算理論,從而造成計算結(jié)果與實際工程施工中的受力差別較大,在很大程度上增加了支護(hù)結(jié)構(gòu)的不安全性,因此我們應(yīng)徹底改變傳統(tǒng)的設(shè)計觀念,逐步建立以施工監(jiān)測為主導(dǎo)的信息反饋動態(tài)設(shè)計體系,從而促進(jìn)我國深基坑工程的健康發(fā)展。
2、重視變形觀測, 并注意及時補(bǔ)救
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形觀測的內(nèi)容包括:基坑邊坡的變形觀測、及周圍建筑物及地下管線變形觀測等。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)可以及時分析并及時了解土方開挖及支護(hù)設(shè)計在實際應(yīng)用中的情況,分析其存在的偏差便可以及時的了解基坑土體變形狀況以及土方開挖影響的沉降情況還有地下管線的變形情況等。對設(shè)計中存在的偏差,在下部施工中及時校正設(shè)計參數(shù),對已施工的部位采取恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)救和控制措施,為此,要求現(xiàn)場變形觀測的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確、可靠、及時,要求變形觀測人員嚴(yán)格按照預(yù)定設(shè)計方案精心測量、認(rèn)真負(fù)責(zé),保證觀測質(zhì)量。如果在實際測量中確實發(fā)現(xiàn)異常情況,就需要即時研究采取措施以防止其惡化。而一旦出現(xiàn)大的變形或滑動,立即分析主要原因,做出可靠的加固設(shè)計和施工方案,使加固工作快速而有效,防止變形或滑動繼續(xù)發(fā)展。研究和應(yīng)用已有的基坑工程行業(yè)的和地區(qū)性規(guī)范以及當(dāng)?shù)氐墓こ探?jīng)驗。對于重大復(fù)雜的基坑工程目前國內(nèi)采用專家論證的形式,對保證工程安全、降低造價是有效和現(xiàn)實的一種方法。
3、深基坑過程的信息化
基坑工程實施階段必須采用信息化施工,實時跟蹤監(jiān)測基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和地下水治理系統(tǒng)的工作性狀以及周圍環(huán)境的動態(tài)變化,并及時采取有效應(yīng)變應(yīng)急措施,確保環(huán)境安全。基坑工程施工過程中必須進(jìn)行監(jiān)測,制定切實可行的詳細(xì)的監(jiān)測方案,并通過監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)基坑工程的施工全過程。
三、建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)探討
1、逆作法技術(shù)
逆作法技術(shù),主要是指在地下室基坑周圍預(yù)先安置若干混凝土鉆孔灌注樁或人工鉆孔樁,在此基礎(chǔ)上,逐層向下開展施工工作。就目前來說,逆作法工程施工技術(shù)是建筑基坑支護(hù)施工中比較先進(jìn)成熟的施工技術(shù)。它采用平行立體操作的方法,對氣候環(huán)境依賴性較小,能夠充分的利用地下空間,最大限度的縮短工程期限。土方開挖和上部施工交替進(jìn)行,很大程度上降低了由上部荷載造成土體持力層的壓力。一般來說,在建筑工程基坑較大的情況下,要優(yōu)先考慮逆作法技術(shù)施工,這樣一來,能夠使地下室的結(jié)構(gòu)主體得到充分的利用,最終實現(xiàn)支護(hù)目的。但是,在使用逆作法技術(shù)時,其支撐位置的設(shè)置會受到一定的限制,使建筑工程開挖工作變得復(fù)雜。
2、土釘和復(fù)合土釘墻
土釘在加固和錨固建筑施工現(xiàn)場土體的桿件中發(fā)揮著重要的作用,一般來說,土釘墻包括加固后的原位土體、密排的土釘、防水部分和混凝土噴射表層等。土釘主要憑借土體受力變形時產(chǎn)生的被動粘結(jié)力或摩擦力來發(fā)揮支護(hù)作用。
建筑基坑支護(hù)施工局限于場地的大小,不利于進(jìn)行放坡,當(dāng)建筑基坑附近有可供施工利用的土體,施工區(qū)域的地下水位較低或給排水條件好的情況下,應(yīng)采用土釘和復(fù)合土釘墻支護(hù)施工技術(shù)。土釘和復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)變形小、施工方便、對周圍環(huán)境影響小、工作量小、節(jié)省原料、工程工期短等優(yōu)點(diǎn)。區(qū)域地下水位以上或經(jīng)過降水處理之后的砂土粉、質(zhì)土、粘土等土體較適合采用土釘和復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)。
一般來說,土釘和復(fù)合土釘墻具體的施工過程是:首先,在工程施工的土體中進(jìn)行預(yù)制鉆孔。其次,在其中嵌入鋼筋,然后采用低壓或高壓灌漿對土體進(jìn)行水平孔灌漿,如果屬于擦用重力灌漿則進(jìn)行傾斜孔灌漿鉆孔灌漿,如果施工需要,要進(jìn)行二次高壓灌漿,保證土釘?shù)某休d力。最后,將鋼筋網(wǎng)片覆在表層,進(jìn)行混凝土工作噴射,分層開挖土方。
3、排樁支護(hù)技術(shù)
在建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用中,樁排支護(hù)技術(shù)是其中較為常用的技術(shù)。樁排支護(hù)技術(shù)主要利用混凝土灌注樁或鋼樁支撐施工土體,在土體的內(nèi)部安置支撐構(gòu)件或錨桿配合樁體對土地進(jìn)行支護(hù)。一般來說,在具體的建筑工程中,應(yīng)該根據(jù)工程施工的實際情況靈活選用內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)、錨桿式支護(hù)結(jié)構(gòu)、懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)和拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)等。在進(jìn)行排樁支護(hù)時,對于鋼樁來說,其承載力高,能夠二次利用,但成本相對較高;而混凝土灌注樁具有施工方便,布置簡單,造價經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),在施工中應(yīng)用較廣。
在建筑施工過程中,應(yīng)用排樁支護(hù)技術(shù),一般來說,根據(jù)施工沉樁的方式,鋼樁預(yù)制樁可以分為單獨(dú)打入法鋼樁和圍檁打入法鋼樁。根據(jù)施工成孔的類型,灌注樁可以分為干作業(yè)成孔灌注樁、套管成孔灌注樁和泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁。混凝土灌注樁對鉆孔質(zhì)量、鋼筋放置、混凝土灌注等要求較高,在工程施工時注意樁位偏差、樁底余渣、樁身完整性等情況的監(jiān)測。而預(yù)制樁則要樁身撓曲度、位置、樁身表面缺陷、樁的尺寸等情況進(jìn)行監(jiān)測。建筑基坑施工中,使用排樁支護(hù)技術(shù)的工程,要等支護(hù)工作施工完成之后,才可以進(jìn)行開挖工作。如果排樁處于的含有地下水土層時,一定要采用適當(dāng)?shù)母羲?、止水措施,確保施工現(xiàn)場基坑內(nèi)部和周圍建筑的安全。在建筑基坑深度過大的情況下,要采用排樁和錨桿相結(jié)合的支護(hù)方式,在排樁墻上安置錨桿以增強(qiáng)土體承載力。
4、放坡開挖技術(shù)
通常,按照規(guī)定的角度對建筑基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行放坡施工,就是我們平時所說的放坡開挖。在建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)中,放坡開挖技術(shù)經(jīng)濟(jì)方便。該技術(shù)在工程施工過程中需要許多挖好的土方,如果建筑工程所處的位置地下水位較低、給排水條件好、使用范圍較廣、地質(zhì)條件優(yōu)越,那么在項目工程中實施放坡開挖對周圍的建筑物就不會造成較大的影響。
在具體的項目工程實施中,必須結(jié)合具體的施工情況選擇恰當(dāng)?shù)念愋?。在工程放坡開挖時如果邊坡太大,很可能會導(dǎo)致土體不穩(wěn),引起土體塌方;相反,若是邊坡的坡度過小,那么就會導(dǎo)致施工人員的工作量增加和土體空間的浪費(fèi),還會給周圍建筑物埋下安全隱患。所以,在建筑基坑支護(hù)施工中,要高度重視邊坡的大小。
四、結(jié)束語
深基坑是整個建筑工程施工的重要內(nèi)容,加強(qiáng)對施工技術(shù)的控制,嚴(yán)格采取合理的支護(hù)措施,并做好基坑的排水施工,有助于提高整個工程的安全性和穩(wěn)定性,也有助于提升工程質(zhì)量,實現(xiàn)較好的社會經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
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[2]杜婧 對建筑深基坑施工技術(shù)的幾點(diǎn)看法[期刊論文] 中華民居(下旬刊)2013/04
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1 土釘墻支護(hù)的特點(diǎn)
土釘墻支護(hù)法,以盡可能保持、顯著提高、最大限度地利用基坑邊壁土體固有力學(xué)強(qiáng)度,變土體荷載為支護(hù)結(jié)構(gòu)體系一部分。噴射混凝土在高壓氣流的作用下高速噴向土層表面,在噴層與土層間產(chǎn)生“嵌固效應(yīng)”,并隨開挖逐步形成全封閉支護(hù)系統(tǒng);噴層與嵌固層同具有保護(hù)和加固表層土,使之避免風(fēng)化和雨水沖刷、淺層坍塌、局部剝落,以及隔水防滲等作用。土釘?shù)奶厥饪貕鹤{可使被加固介質(zhì)物理力學(xué)性能大為改善并使之成為一種新地質(zhì)體,其內(nèi)固段深固于滑移面之外的土體內(nèi)部,其外固端同噴網(wǎng)面層聯(lián)為-體,可把邊壁不穩(wěn)定的傾向轉(zhuǎn)移到內(nèi)固段及其附近并消除。鋼筋網(wǎng)可使噴層具有更好的整體性和柔性,能有效地調(diào)整噴層與土釘內(nèi)應(yīng)力分布。
2 土釘墻邊坡支護(hù)的機(jī)理
土釘墻加固與傳統(tǒng)的護(hù)坡和擋土墻支撐機(jī)理不一樣,土釘墻在邊坡的一定范圍內(nèi)形成了一個加固區(qū),由于很密的土釘錨桿的作用,滑移面不可能出現(xiàn)在加固區(qū),只能產(chǎn)生于非加固區(qū),從而使滑移面遠(yuǎn)離邊坡,達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的,加固區(qū)的整體穩(wěn)定,包括加固區(qū)抗傾覆與抗滑移問題,用增加加固區(qū)的寬度和底排土錨桿打成向下傾斜穿過滑移面等措施來解決,土釘墻通過下述幾個方面的綜合作用使邊坡周邊土體形成加固區(qū)。
2.1 錨固作用
密布的錨桿與砂漿柱體相結(jié)合對周圍土體產(chǎn)生有效的錨固作用,限制了砂漿柱體周圍的土體變形。①土釘不需要施加預(yù)應(yīng)力,而是在土體發(fā)生變形后使其承受拉力工作;②土釘支護(hù)在邊坡中比較密集,起到了加筋的作用,提高了土的強(qiáng)度,為被動受力機(jī)制。由于土釘在全長范圍內(nèi)與土體接觸,其荷載傳遞沿整個土體進(jìn)行。
2.2 土釘漿孔對土體的擠密作用
由于土釘錨桿的密度比較大,擠密作用的影響也較大,使加固區(qū)的土體比非加固區(qū)土體密度大。密集的土釘與土釘之間土形成復(fù)合土體,其結(jié)構(gòu)類似重力式擋土墻,個別土釘?shù)钠茐牟粫拐麄€結(jié)構(gòu)的功能完全喪失。
2.3 護(hù)坡作用
土釘墻的面層不是主要受力結(jié)構(gòu),其主要作用在于保持土體的局部穩(wěn)定性。在公路邊坡治理中,土釘墻的面層還起到防止沖刷、防止雨水滲入坡體影響邊坡穩(wěn)定性的重要作用。
2.4 土釘受力及規(guī)模
一般錨桿長度在15~45m之間,直徑較大,錨桿所承受的荷載可達(dá)400kN以上,某些預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計荷載更可達(dá)3000kN。其端部的構(gòu)造較土釘復(fù)雜,以防止面層沖切破壞;而土釘長度一般為3~10m,漿體直徑100 mm左右,一般不提供很大的承載力。單根土釘受荷一般在100kN以下,面層結(jié)構(gòu)較簡單,利用小尺寸墊板及掛網(wǎng)噴射混凝土即可滿足要求。
目前國內(nèi)土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)主要用在建筑基坑支護(hù)上,用于公路邊坡支護(hù)的較少。這主要是因為基坑深度不大,一般不超過20m。但是山區(qū),道路路塹邊坡很高,原來的力學(xué)平衡破壞嚴(yán)重,產(chǎn)生的滑坡推力每延米可達(dá)1000kN以上,采用土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)則難以滿足要求。對于一些滑坡推力小的土石質(zhì)路塹邊坡,仍可采用土釘支護(hù),既節(jié)省投資,也能縮短工期,具有明顯的優(yōu)勢。一些缺乏穩(wěn)定性的高路堤或擋土墻也可以采用土釘支護(hù)加固,但還有待于我們改進(jìn)土釘支護(hù)技術(shù),使其優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮在整個邊坡支護(hù)中。
3 土釘墻邊坡支護(hù)的施工材料及機(jī)具
3.1 原材料
土釘鋼筋使用前應(yīng)拉直、除銹、涂油;選用P·032.5普通硅酸鹽水泥;采用干凈的中粗砂,含泥量小于5%;采用干凈的圓礫,粒徑2~4 mm;使用速凝劑,應(yīng)做與水泥相容性試驗及水泥漿凝結(jié)效果試驗。
3.2 施工機(jī)具
土釘成孔機(jī)具根據(jù)土質(zhì)和現(xiàn)場環(huán)境條件選用(沖擊鉆、螺旋鉆、風(fēng)槍或洛陽鏟等)能完成設(shè)計要求的有效機(jī)具;注漿泵選用孔口壓力大于0.1MPa的泥漿泵;混凝土噴射機(jī)應(yīng)密封良好,輸送連續(xù)均勻,輸送水平距離不小于60m,垂直距離不小于10m;空壓機(jī)應(yīng)滿足噴射機(jī)工作壓和耗風(fēng)量的要求;攪拌方法采用現(xiàn)場人工拌和或混凝土攪拌機(jī)攪拌。
4 土釘墻邊坡支護(hù)的施工工藝
土釘墻的施工流程為:挖土整理坡面初噴打孔眼插桿灌注掛網(wǎng)復(fù)噴。
4.1 開挖整理坡面
土釘支護(hù)是分層進(jìn)行的,因此挖土深度不能超過設(shè)計深度,同時要保證坡角達(dá)到設(shè)計要求的78°~80°,坡面平整光滑,坡角未達(dá)到設(shè)計要求的則要進(jìn)行專門修整。
4.2 初噴
為使挖好的坡面不產(chǎn)生垮塌,凡挖好的坡面需立即進(jìn)行混凝土噴射,以使表層固結(jié)。其混凝土材料的配合比為水泥:石子=1.5:1.5,水灰比=0.5~0.6。
4.3 鉆孔
采用人工機(jī)械一起作用的方法,鉆孔下傾角度為15°~25°,采用風(fēng)鉆的方法進(jìn)行,人工挖工用的是洛陽鏟,兩人一組。
4.4 插桿與灌漿
成孔后按設(shè)計要求插入直徑中22mm加筋桿,加筋桿每1.5m焊接直徑110mm的扶正環(huán),起導(dǎo)正作用。在插筋的同時,用加筋桿將注漿管(直徑1.5in)帶進(jìn)離孔底0.3m的地方,然后進(jìn)行灌注,注漿材料的配合比為水泥:砂子=1:2。水灰比=0.4~0.5。孔內(nèi)一定要灌滿,不能形成空洞和孔隙。
4.5 掛網(wǎng)
上道工序完工后,按設(shè)計要求,將直徑中6mm的鋼筋,按30cm×30cm的網(wǎng)距焊接,固定于坡面之上;同時,在危險坡上的土釘之間用金屬件(如槽鋼等)連接在一起,以進(jìn)一步加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度。
4.6 復(fù)噴
掛網(wǎng)后,整個坡面復(fù)噴混凝土,其噴射厚度達(dá)到設(shè)計要求。
5 土釘墻邊坡支護(hù)的施工質(zhì)量控制
5.1 原材料控制
采購的各種材料必須滿足規(guī)范及設(shè)計要求,必須選擇清潔、堅硬、耐久的材料,禁止使用含有達(dá)到有害量的廢物、泥、鹽類、有機(jī)物等的不合格材料;選擇的混合劑不能對水泥的凝固、水化作用產(chǎn)生有害的影響。
5.2 施工工藝控制
土釘孔眼的位置必須根據(jù)受噴面實際情況和設(shè)計布置。作土釘用的鋼筋,使用前須除銹矯直,安裝位置距孔眼中心,鋼筋插入深度不得小于設(shè)計要求的90%,安裝后不得敲擊、碰撞。灌漿用的砂漿應(yīng)拌和均勻,隨用隨拌,孔眼在灌漿前用風(fēng)吹凈,灌漿時從孔底開始,連續(xù)均勻的進(jìn)行。掛鋼筋網(wǎng)前必須將坡面清理平順使鋼筋網(wǎng)緊靠坡面鋼筋網(wǎng)與土釘?shù)穆?lián)接必須牢固可靠。噴射混凝上的配合比必須經(jīng)試驗確定噴射混凝上宜隨拌隨用。分層噴射混凝土?xí)r后層混凝土應(yīng)在前層混凝土終凝后進(jìn)行,如超終凝1小時以上時,則受噴面必須用水、風(fēng)清洗;噴頭應(yīng)與受噴面垂自其間距以0.6-1.2m為宜。噴頭應(yīng)連續(xù)、緩慢橫向移動噴射厚度應(yīng)均勻。噴射混凝土施工終凝2h后及時進(jìn)行濕潤養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時間不得少于l4天。
結(jié)束語
土釘墻施工成功解決了基坑邊坡的強(qiáng)度及穩(wěn)定性問題,保證了施工的安全。此外,由于土釘墻能充分利用土體的自承能力的特點(diǎn),與噴錨支護(hù)相比,其造價低,施工方便。因此在條件允許的情況下,采用土釘墻支護(hù),可以大大節(jié)省投資。土釘墻施工周期短,與挖土同時進(jìn)行,很少占用獨(dú)立工期。挖土與土釘支護(hù)都分層分塊施工,充分發(fā)揮土體的空間支護(hù)作用,并在開挖后幾個小時內(nèi)封閉,使邊坡位移和變形及時得到約束限制。
0.前言
深基坑支護(hù)設(shè)計與施工是目前城市高層建筑施工的重點(diǎn),不少建筑工程由于深基坑支護(hù)的失誤,導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失并延誤工期。因此,在經(jīng)濟(jì)合理的前提下,確保深基坑支護(hù)工程的安全可靠是高層施工中的一項重要課題。
土釘墻支護(hù)造價經(jīng)濟(jì),工期短,在10m左右的深基坑中大量的應(yīng)用。集團(tuán)公司綜合樓深基坑采用部分土釘墻支護(hù),通過設(shè)計、施工以及在正常使用和雨季中的監(jiān)控、處理,確保了基坑的安全。
1.工程概況
綜合樓總建筑面積9.5萬m2,鋼筋混凝土框架抗震墻結(jié)構(gòu),主樓21層,設(shè)有二層地下室,基礎(chǔ)東西長99m,南北寬87m,筏基礎(chǔ),基底標(biāo)高-8.300m。地面標(biāo)高為-0.60m,基坑開挖深度為9.0m。
根據(jù)地質(zhì)勘探報告揭示場地內(nèi)基坑支護(hù)影響范圍內(nèi)巖土層主要為①填土層0.5~2.5m;②粉土7.3~9.5m;③粘土0.3~2.75m;④粉細(xì)沙22.4~25.5m;⑤粉土6.5~11.5m;⑥粘土2.3~8.7m ;⑦粉砂0.5~5.0M;⑧粘土 未鉆穿,
場區(qū)內(nèi)實測二層地下水,第一層上層滯水水位埋深2.5~13.00m,第二層潛水水位埋深15.00m。
基坑西、南側(cè)臨城市主干道,基坑?xùn)|側(cè)為住宅小區(qū)(6F),北側(cè)為一營業(yè)賓館(6F)。
2.基坑支護(hù)設(shè)計方案
根據(jù)現(xiàn)場實際情況,綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)、場地條件、周邊環(huán)境及施工工期等因素,采用土釘支護(hù)支護(hù)和護(hù)壁樁兩種方案。地質(zhì)勘探報告揭示場地地下水位較高,實際開挖中自然地面下3.0m左右見水。
2.1基坑降水
考慮到保證地下室干燥施工作業(yè),采用大口徑管井抽水的降水方案,降水井布置在離開挖線1.0m處?;幼钌钐幍酌鏄?biāo)高為-11.66m,考慮將地下水降至基底下1.0m以下。沿基坑四周布管井83口,井距8.0m左右,在基坑內(nèi)部局部集水坑處布置滲井。
降水井深度約13~16m;降水井孔徑為φ600,全孔下入水泥礫石(砂)濾水管,管底封死,管外填濾料。濾料的規(guī)格2~4mm,濾料填至孔口以下2m,上部回填粘土封至孔口。
2.2土釘支護(hù)
出于地下結(jié)構(gòu)施工操作空間的需要,基坑側(cè)壁與地下結(jié)構(gòu)外墻之間的水槽為0.8m。
土釘墻高度11.5m,坡度1:0.3,布置7排土釘,采用Ф20HRB335鋼筋,水平間距為1.5m,土釘長5m~9m,孔徑110mm,排距1.5m。其中第二排采用7-Φ5預(yù)應(yīng)力錨桿,長度14m。
土釘墻邊坡面層掛Φ6.5@250×250鋼筋網(wǎng)和1Ф16@1500橫向壓筋。
3.土釘支護(hù)施工
工藝流程如下:基坑降水施工→土方開挖至土釘標(biāo)高下50cm→土釘成孔→桿體支放→注漿→坡面修正→鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)→噴射混凝土→重復(fù)工序至基坑底→基底排水溝,基底施工。
土釘墻施工隨土方開挖進(jìn)行,基坑邊坡原則上分段分層開挖,采用“中心島”開挖方式,即先沿基坑邊線開挖出10m寬條形護(hù)坡作業(yè)面。
土方開挖至土釘設(shè)計標(biāo)高下0.5m后, 采用機(jī)械成孔,孔徑110mm,并對孔深、孔徑、傾角進(jìn)行控制。成孔后及時插放鋼筋,并注漿。土釘桿體采用水灰比為0.5,P.O32.5普通硅酸鹽水泥漿注漿,在一次注漿完成2.0h內(nèi)進(jìn)行二次補(bǔ)漿,并將孔口封堵。
噴射砼施工采用分段進(jìn)行,同一分段內(nèi)噴射順序按照自下而上施工。面層噴射100mm厚C20細(xì)石混凝土,混凝土配合比為水泥:砂:石=1:2:2。
4.樁錨支護(hù)方案
護(hù)坡樁布置在基坑?xùn)|側(cè)和北側(cè),采用機(jī)械成孔樁和錨桿支護(hù),樁徑Φ900mm,樁長17.8m,樁芯砼強(qiáng)度等級為C25,樁間樁為2000mm,單排。樁施工各技術(shù)參數(shù)允許偏差為:樁徑偏差:±5mm,垂直度:0.5%,主筋間距:±10mm。使整排護(hù)坡樁為一體,設(shè)置一道樁頂圈梁,尺寸為500×900(h×b),砼標(biāo)號為C25,樁主筋入圈梁450,為增加其抗滑動力矩,設(shè)置兩道腰梁并鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力錨桿。論文參考網(wǎng)。
樁錨支護(hù)總體施工程序為:首先進(jìn)行機(jī)械成孔樁施工,接著施工樁頂圈梁,然后隨著基坑挖土的同時完成腰梁和預(yù)應(yīng)力鋼筋的施工。
5.施工監(jiān)測
坑支護(hù)工程監(jiān)測內(nèi)容為:土釘墻頂部水平位移觀測;基坑周邊沉降觀測;地下水位監(jiān)測
5.1地下水位監(jiān)測
5月10日項目開工,到6月22日降水井施工完畢連續(xù)抽水后,水位基本維持在10m左右,能滿足施工的要求。
5.2基坑位移監(jiān)測
土方開挖前測定基坑坡頂水平位移、沉降位移初始值;坡頂水平位移、沉降監(jiān)測點(diǎn)沿基坑坡頂邊線設(shè)置,間距約30m;土方開挖過程中,每日監(jiān)測一次。沉降觀測的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在基坑開挖影響范圍之外市政道路上。
水平位移的觀測采用視準(zhǔn)線法,以南側(cè)基坑水平位移監(jiān)測為例,在要進(jìn)行位移觀察的基坑槽壁上設(shè)一條視準(zhǔn)線,并在該視準(zhǔn)線兩端基坑影響范圍之外設(shè)置兩個工作基點(diǎn)A、B,分別作為主站點(diǎn)及后視點(diǎn),然后沿著該視準(zhǔn)線在槽壁上分設(shè)若干觀測點(diǎn),直接在讀數(shù)尺讀出測點(diǎn)的位移。
開挖到設(shè)計深度,通過對水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析, 11m深的基坑最大水平位移接近30mm,基坑頂部的側(cè)向位移與開挖深度之比小于3‰,滿足設(shè)計提出的監(jiān)測值控制標(biāo)準(zhǔn)要求坡頂位移的警戒值30mm。以南側(cè)基坑水平位移監(jiān)測為例,變形發(fā)展為正常位移變形曲線。
6.雨季中出現(xiàn)的危機(jī)情況和處理措施
7~8月聊城地區(qū)進(jìn)入雨季,夏季雨水天氣給施工帶來了不便和影響,隨著幾場暴雨的來臨,危及邊坡支護(hù)
安全的險情不斷出現(xiàn)。
6.1危機(jī)情況
基坑邊坡錨釘和面層噴射混凝土已施工完,在坑壁局部出現(xiàn)了出水點(diǎn)和懸掛水?;游鱾?cè)邊坡坑壁出水點(diǎn)水量逐步加大并有形成涌水和涌砂現(xiàn)象,西側(cè)1~15軸到A~E軸土體局部變形較大,個別觀測點(diǎn)水平位移75mm,最大沉降位移90mm。基坑?xùn)|、北兩側(cè)場地條件較好,全部進(jìn)行了硬化處理。從觀測數(shù)據(jù)分析,開挖到設(shè)計深度,基坑坡頂水平位移在雨季中變形穩(wěn)定。
6.2危機(jī)處理
對于坑壁局部滲水,在基槽四壁增加泄水孔,孔深0.6m,高度距槽底0.8m,間距2m。在護(hù)壁中插入周邊帶孔眼的包網(wǎng)塑料排水管,把局部滲水通過暗埋在土釘坡面內(nèi)的塑料排水管引入基坑周邊排水溝及集水坑中,利用水泵及時抽排,加快邊坡粉土層排水固結(jié)。
基坑西側(cè)1~A軸到1~E軸采取分級支護(hù),首先把高2.5m,寬4.0m的土卸除,在-7.0m位置增加一排7-Φ5預(yù)應(yīng)力錨桿,長度16m。
基坑南側(cè)觀測點(diǎn)變形最大的位置之間近100m范圍內(nèi)邊坡角堆土卸荷(堆土3.0m高,3.0m寬,在基坑南側(cè)-3.0m位置增加一排7-Φ5預(yù)應(yīng)力錨桿,長度16m。
按上述措施進(jìn)行施工和危機(jī)加固處理后,對整個基坑及鄰近建筑物的位移進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測,各觀測點(diǎn)均處于穩(wěn)定狀態(tài)。論文參考網(wǎng)。同時對基坑開挖后,地面裂縫的開展情況進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測,各觀測點(diǎn)的裂縫均處于穩(wěn)定狀態(tài)。
6.3原因分析
6.3.1經(jīng)過現(xiàn)場復(fù)查,基坑西側(cè)柳園路離基坑水平距離6.5m,埋深2.5m,分布一條污水管道,從南往北走向,將土體在垂直方向切成兩段。論文參考網(wǎng)。路內(nèi)雨水排入污水管道,污水管道不暢通,雨水滲入土體,致使西側(cè)部分基坑失穩(wěn),土體下滑。對本工程基坑周圍地下管線埋設(shè)情況掌握不準(zhǔn)確,場外來水影響了基坑的穩(wěn)定。
6.3.2基坑南側(cè)東昌路綠化帶,坡頂距現(xiàn)狀圍墻2.0m。實測場地高差:場內(nèi)比場外低0.5m。雨水滲入土體,基坑深度范圍內(nèi)的粉土地層,加上中間粘土隔水層,影響半徑小和滲透系數(shù)小,降水難度大,影響了基坑的穩(wěn)定。
7.結(jié)論
7.1實踐證明[2]:土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)對水的作用特別敏感。土的含水量的增加不但增大土的自重,更為主要的是會降低土的抗剪強(qiáng)度和土釘與土體之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度。后者是土釘能夠起到加固和錨固作用的基礎(chǔ)。
7.2基坑施工監(jiān)測和動態(tài)設(shè)計對土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)非常重要。本工程西側(cè)基坑水平位移在雨季發(fā)生較大變化后,根據(jù)實際情況及時對設(shè)計作出必要的修改,取得了很好的效果,避免了倒塌事故。
參考文獻(xiàn):
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[3] 建筑樁基技術(shù)規(guī)范.JGJ94-94.
[4] 土層錨桿設(shè)計規(guī)范.CECS22:90.
隨著高層建筑和地下空間的利用和發(fā)展,我國的深基坑工程日益增多,無論是技術(shù)難度還是工程規(guī)模都越來越大。尤其是在地質(zhì)條件較差或較復(fù)雜的地區(qū),傳統(tǒng)的基坑支擴(kuò)方法已不能滿足當(dāng)前發(fā)展的需要。復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)中,土釘主動支護(hù)土體,并與土體共同作用,盡可能保持、利用、提高基坑邊壁土體的原有強(qiáng)度,將傳統(tǒng)支護(hù)方式中對支護(hù)結(jié)構(gòu)形成荷載效應(yīng)的擾動土體轉(zhuǎn)化為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分,從而可以有效地應(yīng)用于軟土地區(qū)等特殊地質(zhì)條件下的基坑支護(hù),而且具有工藝簡單、造價低、工期短等優(yōu)點(diǎn)。 但是目前復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)無論在理論分析方法與設(shè)計理論還是在工程實踐方面都還不夠成熟與完善。
1 土釘墻支護(hù)深基坑的作用
土釘墻是在新奧法的基礎(chǔ)上基于物理加固土體的機(jī)制,在上個世紀(jì)70年代從德國、法國及美國發(fā)展出來的支護(hù)方式。上個世紀(jì)80年代早期在礦山邊坡支護(hù)中我國采用了這種方式,隨后土釘墻支護(hù)法在基坑支護(hù)得到了大量應(yīng)用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內(nèi)的細(xì)長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板,最終實現(xiàn)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。將一定長度及密度的土釘設(shè)置在土體內(nèi),通過土釘和土一起完成作業(yè),進(jìn)而將原位土的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行有效提升。這種支護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用于12米以下的基坑開挖深度,如地下水位在坑底以上時,必須根據(jù)實際施工要求,進(jìn)行有效排水與截水施工。
1、應(yīng)力傳遞與擴(kuò)散作用
當(dāng)荷載增大到一定程度后,邊坡表面和內(nèi)部裂縫己發(fā)展到一定寬度,此時坡腳應(yīng)力最大。這時下層土釘伸入到滑裂域外穩(wěn)定土體中的部分仍能提供較大的抗力,土釘通過其應(yīng)力傳遞作用,將滑裂面內(nèi)部應(yīng)力傳遞到后部的穩(wěn)定土體中,并分散在較大范圍的土體內(nèi),降低應(yīng)力集中程度。在相同的荷載作用下,經(jīng)過檢驗:被土釘鎖加固的土體在內(nèi)部的應(yīng)變水平比其他素土邊坡土體內(nèi)的應(yīng)變水平要降低了很多,這種情況帶來的優(yōu)勢就是對開裂區(qū)域的形成與發(fā)展產(chǎn)生了明顯的阻礙效果。
2、箍束骨架作用
土釘與同作用,土釘自身的剛度和強(qiáng)度以及它在土體內(nèi)的分布空間所決定的,它具有制約土體變形的作用,使得復(fù)合土體構(gòu)成一個整體結(jié)構(gòu)。
3、坡面變形的約束作用
在坡面上設(shè)置的與土釘連成一體的鋼筋混凝土面板是發(fā)揮土釘有效作用的重要組成部分。面板提供的約束取決土釘表面與土的摩阻力,當(dāng)復(fù)合土體開裂擴(kuò)大并連成片時,只有開裂區(qū)域后面的穩(wěn)定復(fù)合土體產(chǎn)生摩阻力。
4、分擔(dān)作用
在復(fù)合土體內(nèi),土釘有較高的抗拉、抗剪強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度,當(dāng)土體進(jìn)入塑性狀態(tài)后,應(yīng)力逐漸向土釘轉(zhuǎn)移。當(dāng)土體開裂時,土釘分擔(dān)作用更為明顯。土釘內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的彎剪、拉剪等復(fù)合應(yīng)力,于是就會導(dǎo)致土釘體外裹漿體碎裂、鋼筋屈服的結(jié)果。
2 土釘墻施工技術(shù)在建筑工程深基坑支護(hù)中的應(yīng)用
隨著我國建筑工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升,為確保建筑工程深基坑施工的質(zhì)量,施工企業(yè)必須重視其施工工藝,規(guī)范施工流程,只有這樣才能提高工程的整體質(zhì)量,實現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益。
1、鉆設(shè)釘孔。選用土釘成孔的方式進(jìn)行基坑支護(hù)作業(yè),其成孔工具為洛陽鉆機(jī),將其孔徑設(shè)置為80毫米,深度應(yīng)確保其超過土釘長度100毫米,成孔傾角為15度。每鉆進(jìn)1米,并進(jìn)行傾角地測量,避免偏向等情況的出現(xiàn)。
2、土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護(hù)設(shè)計需求相結(jié)合,進(jìn)行土釘?shù)闹谱?,確保其長度在設(shè)計長度以上。每隔1.5米進(jìn)行一組土釘?shù)脑O(shè)置,選用搭焊連接的方式進(jìn)行土釘連接,焊縫高度控制在6毫米,把土釘在成孔作業(yè)后設(shè)置在孔內(nèi)。
3、注漿。選用孔底注漿法進(jìn)行土釘墻基坑支護(hù)注漿作業(yè),其作業(yè)流程為在孔底插入注漿管,確保管口與孔底之間距離200毫米,注漿管應(yīng)同時進(jìn)行注漿與拔出作業(yè),確保注漿管底能夠在漿面以下,確保注漿過程中可以順利從孔口流出,并將止?jié){閥設(shè)置在孔口,選用壓力注漿的方式進(jìn)行施工,確保水泥漿強(qiáng)度為M20,注漿壓力控制在1到2Mpa之間。
4、掛鋼筋網(wǎng)并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網(wǎng)進(jìn)行土釘墻面施工,將其間距定為200毫米,在坡面上通過人工的方式進(jìn)行綁扎鋼筋的作業(yè);搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右,隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側(cè)進(jìn)行短段鋼筋的焊接作業(yè),同時在面層內(nèi)將相近土釘端部通長加強(qiáng)筋進(jìn)行連接及焊牢。
5、安裝泄水管。土釘墻基坑支護(hù)的泄水管制作應(yīng)選用用PVC管作為主要材料,泄水管長度必須在450毫米以上,并在管附近進(jìn)行鉆孔作業(yè),孔數(shù)應(yīng)控制在5到8個,隨后在管外側(cè)進(jìn)行尼龍網(wǎng)布的包裹作業(yè)。泄水孔縱橫距離定為2米,布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。
6、復(fù)噴表層混凝土至設(shè)計厚度。選用噴射混凝土方式進(jìn)行土釘墻施工,其設(shè)計強(qiáng)度必須在C20左右,其厚度應(yīng)控制在80毫米。第一,選用干拌方式,混合料攪拌時必須遵循相應(yīng)的配合比進(jìn)行施工,混凝土噴射施工過程中根據(jù)實際情況,可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后,及時完成土釘錨固作業(yè),結(jié)束焊接鋼筋網(wǎng)施工后,必須及時進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。選用分層噴射的方式,由下到上的方式進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。第一層噴射厚度應(yīng)控制在4厘米到5厘米之間,確保其不出現(xiàn)掉漿現(xiàn)象后,進(jìn)行第二層混凝土再噴射作業(yè),直至其厚度符合設(shè)計規(guī)定。
3 土釘墻施工技術(shù)的質(zhì)量控制
1、護(hù)筒中心和樁中心的偏差不能超過5cm,埋深不能低于1m,泥漿的比重最好控制在1.1~1.2,孔底沉渣的厚度不能超過15cm;鋼筋籠安放位置準(zhǔn)確,鋼筋連接滿足規(guī)范要求;水下澆筑混凝土施工需要連續(xù)作業(yè),保證導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)深度不小于2米,速度適宜,避免堵管或鋼筋籠上浮,同時樁頭超灌1米。灌注樁混凝土養(yǎng)護(hù)完成后,按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求進(jìn)行質(zhì)量檢測,確保質(zhì)量合格。
2、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(dá)到要求的深度后再次擴(kuò)大孔的端部,一般形成柱狀。實施錨桿支護(hù)技術(shù)施工,主要將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料放入孔內(nèi),然后灌注漿液材料,令其和土層結(jié)合成為抗拉力強(qiáng)的錨桿。這樣的支護(hù)技術(shù)能夠讓支撐體系承受很大的拉力,有利于保護(hù)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止出現(xiàn)變形,同時還具有節(jié)省材料、人力,加快施工進(jìn)度。
3、在深基坑支護(hù)完成后的施工期間,無坑壁坍塌問題出現(xiàn),通過儀器對周圍建筑物進(jìn)行監(jiān)測,無明顯的變形現(xiàn)象出現(xiàn)?;炷凉嘧逗湾^桿支護(hù)能夠保證該工程的順利進(jìn)行,并且保障周圍的建筑物的安全,因此實施深基坑支護(hù)施工方案是可行的。
4 結(jié)束語
綜上所述,建筑工程是關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)增長的重要工程,隨著我國房地產(chǎn)事業(yè)發(fā)展速度的不斷加快,其建設(shè)要求也不斷提升,土釘墻施工技術(shù)作為建筑工程施工的重要技術(shù)之一,其施工工藝選擇的科學(xué)性、合理性將直接關(guān)系著整個工程的質(zhì)量,關(guān)系到人們的生命安全。只有確保其施工工藝的規(guī)范性,充分掌握其技術(shù)要點(diǎn),才能有效提升其整體質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]胡浩;王路;胡小猛;;高層建筑深基坑支護(hù)土釘墻技術(shù)應(yīng)用研究[J];科技信息;2011年13期
1公路防護(hù)技術(shù)的類型
公路路塹邊坡防護(hù)技術(shù)大體上可分為2種類型,即植物防護(hù)和工程防護(hù)。
1.1植物防護(hù)
植物防護(hù)就是在邊坡上種植草叢或樹木或兩者兼有,以減緩邊坡上的ooo水流速度,利用植物根系固結(jié)邊坡表層土壤以減輕沖刷,從而達(dá)到保護(hù)邊坡的目的。這對于一切適合種植的土質(zhì)邊坡都是應(yīng)當(dāng)首選的防治措施。植物防護(hù)還可以綠化環(huán)境,和周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),也是一種符合環(huán)境要求的防護(hù)辦法。草種應(yīng)就地選用覆蓋率高,根系發(fā)達(dá)、莖葉低矮、耐寒耐旱且具有匍匐莖的多年生植物品種,也可以引進(jìn)適應(yīng)當(dāng)?shù)赝寥罋夂虻膬?yōu)良草種,如蘭莖冰草、扁穗冰草。
1.1.1 條播法
在整理邊坡時,將草籽與土肥混合料按一定比例間距水平條狀鋪在夯層上,寬約10CM,然后蓋土再夯,并灑水拍實。單播只用一種草籽,混播用幾種草籽混合,使根系植被和出芽率為最優(yōu)。另外由于草皮在5攝攝氏度以下停止生長,10攝氏度以下基本不發(fā)芽,另外高溫季節(jié)蒸發(fā)太快,草皮生長易于干枯,故在此期間不已播種。
1.1.2密鋪法
老邊坡先要整理坡面,填平細(xì)溝坑洼路塹:邊坡防護(hù),新邊坡要經(jīng)初驗合格灑水浸濕后再平鋪草皮。草皮之間要稍有搭界,塊塊靠攏,不得留有空隙,根部要密貼坡面、每塊拍緊使接茬嚴(yán)密才能成活。邊坡陡于1;1.5的就需加釘固定。草皮的切塊尺寸約25CM*40CM,厚5CM左右。1.1.3 植樹
植樹不僅可以加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)固性,防風(fēng)固沙,減輕冰雪對路面的危害,還可以美化路容,調(diào)節(jié)小氣候,大量栽樹可以獲得部分木材增加收益。但是高大喬木不能植于公路彎道內(nèi)側(cè),以免影響視線論文范文。
1.1.4框架內(nèi)植草護(hù)坡
在坡度較陡且易受沖刷的土質(zhì)和強(qiáng)風(fēng)化的巖質(zhì)塹坡上,采用框架內(nèi)植草護(hù)坡??蚣苤谱饔卸喾N做法,例如;①漿砌片石框架成45o方格網(wǎng),凈距2 ~4m,條寬0.3~0.5m,嵌入坡面0.3米
左右;②錨桿框架護(hù)坡,預(yù)制混凝土框架梁斷面為12cmⅹ16cm,長1.5m,用4根6~ 8mm 鋼筋,兩頭露出5cm,另在桿件的接頭處伸入一根直徑14長3m錨桿,灌注混凝土將接頭固定。錨桿的作用是將框架固定在坡面上,框架尺寸和形狀有具體工程而定,其形狀可設(shè)計為正方形、六邊形、拱形等,框架內(nèi)再種植草類植物。
1.2工程防護(hù)
對不適宜植物生長的土質(zhì)或風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育的巖石路塹邊坡,以及碎石土的挖方邊坡等,只能采取工程防護(hù)措施即設(shè)置人工構(gòu)造物防護(hù)。工程防護(hù)的類型很多,有護(hù)面墻防護(hù)、干砌片石防護(hù)、錨桿防護(hù)、抗滑樁防護(hù)和擋土墻防護(hù)。各種防護(hù)技術(shù)都各有其優(yōu)、缺點(diǎn)和適用條件,一般說除錨桿、抗滑樁和擋土墻外,其他各種防護(hù)結(jié)不承受荷載,所以不進(jìn)行內(nèi)力分析,直接根據(jù)適用條件選擇使用。先簡單介紹如下;
1.2.1 坡面防護(hù)
坡面防護(hù)包括抹面、捶面、噴漿等形式
⑴抹面防護(hù)
對于易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石,如頁巖、泥灰、千枚巖等材料的路塹邊坡,暴露在大氣中很容易風(fēng)化剝落而逐漸破壞,因而常在坡面上加設(shè)一層耐風(fēng)化表層,以隔離大氣的影響,防止風(fēng)化。常用的抹面材料有各種石灰混合料灰漿、水泥砂漿等。抹面厚度一般為3―7cm,可使用6-8年。為防止表面產(chǎn)生微小裂縫影響抹面使用壽命,可在表面涂一層瀝青保護(hù)層。
⑵捶面防護(hù)
捶面防護(hù)與抹面防護(hù)相近,其使用材料也大體相同。為便于捶打成型,常用的材料除石灰、水泥混合土外,還有石灰、爐渣、粘土拌合的三合土與再加適量沙粒的四合土。一般厚度10-15cm,捶面厚度較抹面厚度要大,相應(yīng)強(qiáng)度較高,可抵御較強(qiáng)的雨水沖刷,使用期約8-10年。抹面、捶面是我國公路建設(shè)中常用的防護(hù)方法路塹:邊坡防護(hù),材料均可就地采用,造價低廉,但強(qiáng)度不高,耐久性差,手工作業(yè),費(fèi)時費(fèi)工。
1.2.2砌石防護(hù)
砌石防護(hù)包括護(hù)面墻、干砌片石防護(hù)、漿砌片石護(hù)坡。
⑴護(hù)面墻
護(hù)面墻是采用漿砌片石結(jié)構(gòu),覆蓋在各種軟質(zhì)巖層和較破碎的挖方邊坡,使之免受大氣影響而修建的墻體,以防止坡面繼續(xù)風(fēng)化。在缺乏石料的地方,也可以采用現(xiàn)澆水泥混凝土或用預(yù)制混凝土塊砌筑。護(hù)面墻除之自重外,也能增加路塹美觀。所以在巖石甚至在一些土質(zhì)路塹邊坡也可砌筑一定高度的護(hù)面墻,以美化路容。若巖層破碎或在開挖時坡面有嚴(yán)重凹陷,應(yīng)局部采用支補(bǔ)護(hù)面墻的方式進(jìn)行。
⑵干砌片
干砌片石防護(hù)適用于土質(zhì)、軟巖及易風(fēng)化、破壞較嚴(yán)重的填挖方邊坡,以防止雨雪水流沖刷。在砌面防護(hù)中,宜首選干砌片石結(jié)構(gòu),這不僅為了節(jié)省投資,而且可以適應(yīng)邊坡有較大的變形。干砌片石受水流沖擊時,細(xì)小土顆粒易被水流沖刷帶走而引起較大的沉陷,為防止坡面土層被水流沖擊和減輕漂浮物的撞擊力,應(yīng)在干砌防護(hù)下面設(shè)置碎石或砂礫結(jié)構(gòu)的墊層。干砌片石坡腳應(yīng)視土質(zhì)情況設(shè)置不同埋深的基礎(chǔ)
⑶ 漿砌片石防護(hù)
漿砌片石防護(hù)也是公路路塹邊坡防護(hù)中常用的工程防護(hù)方法。漿砌片石是用水泥砂漿將片石間隙填滿,使砌石成為一個整體,以保護(hù)坡面不受外界因素的侵蝕,所以比干砌片石有更高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。干砌或漿砌片石防護(hù)在不適于植物防護(hù)或者有大量開山石料可以利用的地段最為適合。砌石防護(hù)的優(yōu)越性是顯而易見的,它堅固耐用,材料易得,施工工藝簡單,防護(hù)效果較好,因而在公路的邊坡防護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。
1.2.3 擋土墻防護(hù)
在公路路塹邊坡防護(hù)工程中,大量的擋土結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用論文范文。擋土墻按斷面的幾何形狀及特點(diǎn),常見的形式有:重力式、錨桿式、土釘墻、懸臂式、扶臂式、柱板式等。各種擋土墻都有其特點(diǎn)及適用范圍,在處理實際擋土工程時,應(yīng)對可能提供的一系列擋土體系的可行性作出評價,選取合適的擋土結(jié)構(gòu)形式,做到安全、經(jīng)濟(jì)、可行?,F(xiàn)結(jié)合工程常用介紹如下形式。
⑴重力式 擋土墻
重力式擋土墻是以擋土墻自生重力來維持其在水土壓力等作用下的穩(wěn)定。它是我國目前常用的一種結(jié)構(gòu)型式,重力式擋土墻可用磚、石、素混凝土、磚塊等建成,其優(yōu)點(diǎn)是就地取材、結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、經(jīng)濟(jì)效益好;缺點(diǎn)是工程量大,地基沉降大,它適合擋土墻高度在5-6M的小型工程。
⑵錨桿擋土墻
錨桿擋土墻是由鋼筋混凝土面板及錨桿組成的只當(dāng)結(jié)構(gòu)物。面板起支護(hù)邊坡土體并把土體的側(cè)壓力傳遞給錨桿的作用,錨桿通過其錨固在穩(wěn)固土層中的錨固段所提供的拉力;來保證擋土墻的穩(wěn)定,而一般擋土墻是靠自重來保持其穩(wěn)定。錨桿擋土墻按其鋼筋混凝土面板的不同,可分為柱板式和板壁式。柱板式擋墻是錨桿連接在肋柱上,肋柱間加當(dāng)土板;板壁式擋墻是由鋼筋混凝土面板和錨桿組成。
⑶錨釘墻
錨釘墻支護(hù)技術(shù)有著比單純錨桿支護(hù)或土釘支護(hù)更廣泛的適用范圍,它可以結(jié)合錨桿深部加固和土釘淺部加固的優(yōu)點(diǎn)路塹:邊坡防護(hù),來對邊坡進(jìn)行加固處理。工程實際中,錨釘聯(lián)合加固支護(hù)的形式各異,大體可歸納為兩種: ①強(qiáng)錨弱釘支護(hù)體系:該體系以錨桿為邊坡的主要加固手段,抑制基坑邊坡的整體剪切失穩(wěn)破壞,然后輔以土釘支護(hù),抑制邊坡局部破壞;②強(qiáng)釘弱錨支護(hù)體系:即以土釘為邊坡的主要加固手段,形成土釘墻,然后輔以錨桿支護(hù),限制土釘墻及墻后土體的位移。
2結(jié)語
公路及其附屬建筑物的邊坡穩(wěn)定是保證其正常使用的前提條件。邊坡的防護(hù)技術(shù)類型很多,本文只介紹了一些較常用的類型。從力學(xué)角度分析,維護(hù)邊坡穩(wěn)定的方法,一是借助擋墻的自重來平衡墻后巖土體傳來的推力;二是在巖土體中“釘釘子”,如錨桿,利用周圍土體對錨固段的錨固力來維持土體的平衡,從而達(dá)到保證邊坡穩(wěn)定的目的;第三種辦法就是改變土體的性質(zhì),通過外加材料而形成強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的復(fù)合土體,這種方法的分析和驗算比較復(fù)雜,有的機(jī)理還在研究中。在實際工作中,還要強(qiáng)調(diào)自然界和人為因素這一外部環(huán)境,強(qiáng)調(diào)巖土參數(shù)的準(zhǔn)確性,因地制宜選用上述方法,進(jìn)行符合實際的施工,達(dá)到邊坡防護(hù)的目的。
參考文獻(xiàn):
⑴達(dá).公路擋土墻設(shè)計、北京:人民交通出版社,2000.
隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的飛快發(fā)展,城市建設(shè)的規(guī)模也越來越大,尤其高層和超高層建筑不斷增加。為了解決城市用地有限和人口密集的矛盾,也為了滿足規(guī)劃和建筑物本身的功能與結(jié)構(gòu)要求,開發(fā)地下空間已成為重要課題,高層或超高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計越來越深。與此同時,深基礎(chǔ)施工技術(shù)也跟著不斷發(fā)展。基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)工程的施工技術(shù)措施,是施工企業(yè)在施工組織設(shè)計中的重要內(nèi)容之一??茖W(xué)、合理地組織基坑支護(hù)工程施工,是施工企業(yè)提高施工功效,保證工程質(zhì)量及施工進(jìn)度的重要舉措。本論文作者以某工程為例介紹深基坑支護(hù)工程施工技術(shù)在工程實際中的應(yīng)用,并總結(jié)了施工過程中的切身體會。
1概述
復(fù)合土釘墻是20 世紀(jì)90 年代研究開發(fā)成功的一項深基坑支護(hù)新技術(shù)。它是由普通土釘墻與一種或若干種單項輕型支護(hù)技術(shù)(如預(yù)應(yīng)力錨桿、豎向鋼管、微型樁等)或截水技術(shù)(深層攪拌樁、旋噴樁等)有機(jī)組合成的支護(hù)截水體系,分為加強(qiáng)型土釘墻,截水型土釘墻,截水加強(qiáng)型土釘墻三大類。復(fù)合土釘墻具有支護(hù)能力強(qiáng),適用范圍廣,可作超前支護(hù),并兼?zhèn)渲ёo(hù)、截水等性能,是一項技術(shù)先進(jìn),施工簡便,經(jīng)濟(jì)合理,綜合性能突出的深基坑支護(hù)新技術(shù)。
1.1土釘支護(hù)的原理
土釘支護(hù)是以土釘作為主要受力構(gòu)件的邊坡支護(hù)技術(shù),它通過漿體與土體外界面上的粘結(jié)力,沿土釘全長為基坑邊壁土體提供連續(xù)支護(hù)抗力,不僅將欲滑移土體的側(cè)向壓力傳遞給穩(wěn)定土體,同時也對滑移土體進(jìn)行內(nèi)加固,從而給土體以約束并使其穩(wěn)定,最大限度地利用邊壁土體的自承能力。
1.2支護(hù)施工技術(shù)指標(biāo)
復(fù)合土釘墻目前尚無技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),其主要組成要素普通土釘墻、預(yù)應(yīng)力錨桿、深層攪拌樁、旋噴樁等應(yīng)符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99 等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。另外,微型樁一般樁徑Φ250~Φ300,間距0.5~2.0m,骨架可采用鋼筋籠或型鋼,端頭伸入坑底以下2.0~4.0m。豎向鋼管一般Φ48~Φ60,壁厚3~5mm。復(fù)合土釘墻在水位以下和軟土中,采用Φ48、厚3.5mm 鋼花管土釘,直接用機(jī)械打入土中,并從管中高壓注漿壓入土體。
1.3支護(hù)施工技術(shù)適用范圍
復(fù)合土釘墻可用于回填土、淤泥質(zhì)土、粘性土、砂土、粉土等常見土層;可在不降水條件下采用,解決了在城市建設(shè)中因環(huán)境限制不宜人工降水的難題;在無環(huán)境限制時,可垂直開挖與支護(hù),易于在場地狹小的條件下方便施工;在工程規(guī)模上,深度20m 以內(nèi)的深基坑均可根據(jù)具體條件,靈活、合理地推廣使用。
1.4土釘支護(hù)工藝流程
土釘支護(hù)工藝流程如圖1所示。
圖1土釘支護(hù)工藝流程圖
2深基坑工程支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用
2.1工程概況
某新建綜合樓距鄰近建筑物外墻1.5m。本工程南北長100m,東西寬30m,地下二層,基底標(biāo)高為-15.0m,施工現(xiàn)場場地狹小。
根據(jù)巖土工程勘察報告提供的地質(zhì)資料,場區(qū)地質(zhì)情況大致為:第①層為粘質(zhì)粉土和粉質(zhì)粘土素填土;第②層為粉質(zhì)粘土;第③層為砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土;第④層為粉細(xì)砂;第⑤層為粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土;第⑥層為粉細(xì)砂;第⑦層為圓礫層;第⑧層為粘質(zhì)粉土;第⑨層為卵石層;持力層為第⑥、⑦層。水文情況是:上層滯水埋深為2.3m~5.2m,潛水埋深為19.6m。本文著重介紹該工程深基坑垂直外模復(fù)合土釘支護(hù)的施工方法。
2.2支護(hù)方案選擇
通過對該工程實際情況的考查,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場狹小,地下管線復(fù)雜,對基坑開挖支護(hù)限制較大,主要有三方面的制約:
一是施工現(xiàn)場范圍內(nèi)無放坡的可能,且無大型施工設(shè)備的工作空間,外墻只能采取單側(cè)支模施工,要求邊坡必須垂直及平整,能夠兼作外墻外模板;
二是周圍建筑物的地下電力、電信等管線復(fù)雜、重要,邊坡位移變形不能超過允許的限值,防止直接或單位破壞地下管線;
三是基坑西側(cè)緊鄰城市主干道,東側(cè)緊靠施工道路,人員密集,施工環(huán)保要求高,基礎(chǔ)施工處于雨季,支護(hù)方案必須安全可靠,并減少擾民。
結(jié)合周邊工程采取的支護(hù)方案,鑒于《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》JCJ120-99第3.3.1條規(guī)定土釘支護(hù)基坑深度要求“不宜超過12m”,且工程條件所限,經(jīng)論證提出采用15m深“垂直外模微型樁―――土釘支護(hù)”施工方案對深基坑進(jìn)行護(hù)坡施工(見圖2)。
圖2 垂直外模復(fù)合微型樁――土釘支護(hù)示意圖
“垂直外模復(fù)合微型樁――土釘支護(hù)”是一種符合現(xiàn)場條件且具有安全穩(wěn)定性好、節(jié)省投資的方案,由土釘、錨桿、鋼管微型樁、噴射混凝土面層及預(yù)應(yīng)力共同形成的一種新的支護(hù)體系。微型樁―土釘支護(hù)就是在坡面中增設(shè)鋼管微型樁,微型鋼管樁在計算中不作考慮,僅作為安全儲備的作用,其作用是提高護(hù)坡面的表面剛度,使整個邊坡形成一個整體,它對控制坡面位移、地面沉降、防止土方開挖過程中局部出現(xiàn)坍塌以及控制每層開挖到支護(hù)前這段時期內(nèi)的位移、抗傾覆方面都有重要的作用,對周圍建筑物的保護(hù)和使護(hù)坡面作用結(jié)構(gòu)的外模提供可靠的保證。
由于基坑?xùn)|側(cè)是現(xiàn)場唯一的施工道路,材料碼放及重車通行,局部增加錨桿的作用是考慮動荷載及塔吊對基坑的影響,將邊坡位移控制在設(shè)計要求之內(nèi)。監(jiān)測在基坑施工中是非常重要的,為此我們在基坑工程施工過程中形成了一套完整的監(jiān)測體系,針對本工程,在基坑的周圍設(shè)有多組水平位移觀察點(diǎn),來監(jiān)測開挖對周圍環(huán)境的影響,根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)可判定基坑的安全穩(wěn)定狀態(tài),進(jìn)而確定是否需要進(jìn)行反饋設(shè)計,讓基坑的整個施工過程都在受控狀態(tài)。
2.3垂直外模復(fù)合土釘支護(hù)設(shè)計與施工
2.3.1土釘工程
垂直外模復(fù)合土釘支護(hù)中的土釘布置,土釘在施工的注漿流程中,要采用加壓注漿,使土釘周圍土體中的空隙充滿水泥漿體,占滿空隙,擠走滯水,改善土性,對土體有加固作用。噴射混凝土面層作用主要是限制土釘之間土體的變形,將土體側(cè)向壓力有效地傳遞給土釘,并調(diào)整相鄰?fù)玲數(shù)氖芰顟B(tài),同時將土中的地下水很好地封堵在土中,不至于造成地下水的流失及影響基坑其它工序的施工。土釘設(shè)計原則為:在先期土釘施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上大致確定土釘?shù)拈L度,采用理正深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件FSPW-4進(jìn)行復(fù)核,據(jù)此對初始值進(jìn)行修正??紤]施工過程中施工車輛的行走問題及施工用材料的少量堆載情況,選取地面荷載為20kN/m2。土釘主要采用φ20mm的鋼筋,置于φ80mm鉆孔中,采用強(qiáng)度等級M10的水泥漿或者水泥砂漿注入孔中,水泥漿水灰比為0.5,水泥砂漿配合比為1:1.2。
深基坑支護(hù)是一個綜合性巖土工程問題,既涉及土力學(xué)中典型的強(qiáng)度與穩(wěn)定問題,又包含了變形問題,同時還涉及到土與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用問題,這些問題又受到工程現(xiàn)場的地質(zhì)、水文、環(huán)境、荷載、天氣等諸多因素的影響。因此,本工程采用動態(tài)設(shè)計與信息施工技術(shù),由施工過程中的監(jiān)測工序來掌握邊坡的安全穩(wěn)定狀態(tài),當(dāng)通過監(jiān)測手段邊坡的位移變化速率超過警戒值時,分析基坑邊壁位移時程曲線,確定其對基坑邊壁穩(wěn)定的影響程度,以便采用限制邊壁位移的應(yīng)急預(yù)案。針對本工程的措施有:對已施工過的土層,根據(jù)情況追加土釘,并且要加長;對于下面的土層,土釘要縮小間距,釘體要加長,增加注漿壓力,并且施以預(yù)應(yīng)力錨桿加以約束。
2.3.2垂直外模面層噴射混凝土
土釘支護(hù)的外模面層的作用主要是限制土釘之間土體的變形,將土體側(cè)向壓力有效地傳遞給土釘,并調(diào)整相鄰?fù)玲數(shù)氖芰顟B(tài),同時作為外墻側(cè)模板。根據(jù)全長注漿土釘?shù)氖芰Ψ治?,錨頭和面層受力較小,面層厚度不必太厚。由于土釘支護(hù)面層作為結(jié)構(gòu)外墻的外模板,須保持較高的表面精度,同時預(yù)留邊坡位移量以保證主體結(jié)構(gòu)尺寸,根據(jù)基坑不同位置及不同深度設(shè)置了不同的預(yù)留位移。四周邊坡預(yù)留位移3cm;基底以上5m范圍內(nèi)預(yù)留位移減少1cm,距陰角5m范圍內(nèi)預(yù)留位移減少1cm。
支護(hù)的面層參數(shù)為:單層鋼筋網(wǎng)為φ6.5@200×200;加強(qiáng)鋼筋為φ18@1500×1500(@1200×1200);噴射混凝土厚度為10cm,強(qiáng)度C20;噴射混凝土配比為:水泥:水:砂:石=1:0.6:2:2;可視具體情況添加速凝劑3%~5%;水泥為P.O32.5,石頭為碎石,砂為中砂。
2.3.3微型鋼管樁及帽梁
微型鋼管樁在計算中不作考慮,僅作為安全儲備的作用,主要是提高護(hù)坡面的表面剛度,它對控制坡面位移、地面沉降、防止土方開挖過程中局部出現(xiàn)坍塌以及控制每層開挖到支護(hù)前這段時間內(nèi)的位移、抗傾覆方面都有重要的作用。帽梁主要使整個邊坡及微型鋼管樁形成一個整體。
在基坑?xùn)|、西側(cè)設(shè)計微型鋼管樁,其參數(shù)為:孔徑130mm;樁間距1.5m;樁長約15m,樁底標(biāo)高為-16.0m(地面去掉1m雜填土后施工);中心線位置在面層外側(cè)175mm。鋼管直徑為φ70(δ=3.8,東側(cè)),φ108(δ=3.5,西側(cè));采用P.O32.5普通硅酸鹽水泥拌制水泥漿,水灰比為0.60;管底注漿,注漿完成后持續(xù)1min后停止灌漿,視漿面下降情況隨時補(bǔ)漿。微型鋼管鉆孔采用套管鉆機(jī)成孔,成孔后采用管底注漿法注漿至-5.0m左右,然后拔出套管,下放鋼管,注漿至管頂。
在基坑周圍設(shè)置帽梁一道,增強(qiáng)面層的整體穩(wěn)定性,起到協(xié)調(diào)基坑邊坡變形的作用。由于帽梁內(nèi)側(cè)與土釘?shù)耐饽C鎸悠烬R,因此帽梁內(nèi)側(cè)的平整度尤為重要。帽梁參數(shù)確定為:寬×高:400mm×400mm;主筋8φ18,箍筋φ8@200;混凝土強(qiáng)度等級C20。微型鋼管樁進(jìn)入帽梁300mm,面層壓筋與帽梁主筋通過預(yù)埋鋼筋連接。
2.3.4錨桿
基坑?xùn)|部設(shè)計錨桿一道,以滿足基坑?xùn)|部交通運(yùn)輸?shù)男枰⑾趸A(chǔ)對基坑邊坡的影響,控制基坑邊坡變形在設(shè)計范圍以內(nèi)。
錨桿參數(shù):錨桿直徑為100mm,標(biāo)高為-4.5m;水平間距1.5m;自由段5m;錨固段14m;傾角為5°;鋼絞線為2φ15.24;腰梁為2120a;鎖定荷載150kN。錨桿用水泥漿液的抗壓強(qiáng)度M15,水灰比為0.46,水泥為P.O32.5普通硅酸鹽水泥。注漿壓力不小于0.5MPa。注漿完成后持續(xù)1min后停止灌漿,視漿面下降情況及時補(bǔ)漿。
2.4降水工程
由于上層滯水的存在會對基坑支護(hù)產(chǎn)生較大的影響,因此基坑開挖前應(yīng)及時進(jìn)行降水。綜合性價考慮,設(shè)計采用自滲井降水。在基坑四周設(shè)置四口觀測井進(jìn)行水位觀測。自滲井是通過鉆孔在原位土體中形成過水通道,將上層滯水通過該通道引滲至下層透水層(圓礫層)中。
自滲井中心線距基坑上口1.5m,直徑為400mm;深16m(進(jìn)入圓礫層1m);間距6m;濾料為碎石屑。觀測井直徑為150mm;深18m;井管為φ50鋼管(下部1.5m為花管);濾料為碎石屑。鉆孔按照設(shè)計方案鉆至設(shè)計標(biāo)高,進(jìn)入圓礫層,以便形成過水通道,成孔后立即填濾料,該層為中砂填充,在鉆進(jìn)至設(shè)計標(biāo)高后可能出現(xiàn)局部坍塌的現(xiàn)象,需要立即填放濾料。
若基坑壁存在殘留水,采用導(dǎo)流管引出。
3深基坑工程支護(hù)施工技術(shù)的監(jiān)測及效果
3.1基坑變形監(jiān)測
本工程在基坑開挖階段要進(jìn)行持續(xù)的基坑變形監(jiān)測,采用視準(zhǔn)線法測定基坑水平位移量。在基坑邊沿縱橫方向上埋設(shè)控制點(diǎn)和位移觀測點(diǎn),控制點(diǎn)至少埋設(shè)3個,控制點(diǎn)之間的距離及觀測點(diǎn)與相鄰的控制點(diǎn)間的距離要大于30m,點(diǎn)位的標(biāo)志要牢固、明顯。每次觀測前,先對所使用的控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核檢查,以防止其自身變化。觀測選在成像清晰、穩(wěn)定時進(jìn)行,以保證測量的精度和準(zhǔn)確性。及時整理分析觀測數(shù)據(jù),繪制基坑位移曲線圖,以便直觀地反映基坑變形情況。
3.2施工效果及監(jiān)測結(jié)果
垂直復(fù)合土釘支護(hù)方案在工程實際的施工生產(chǎn)中完全達(dá)到了預(yù)期的效果?;舆吰掳踩诮?jīng)過雨季得到很好的檢驗,最大水平位移控制在1‰~2‰左右,小于預(yù)期的3‰~4‰,平整度完全滿足作施工外模的技術(shù)要求。
根據(jù)基坑邊坡位移監(jiān)測結(jié)果,在位移點(diǎn)折線圖的基礎(chǔ)上分別采用線形法、對數(shù)法、多項式法、移動平均法對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,進(jìn)行回歸分析,并分別與實際變形比較。由于位移數(shù)據(jù)為時間序列資料,因此平滑預(yù)測技術(shù)可以將數(shù)據(jù)采集過程中的隨機(jī)因素加以過濾,消除波動,取得邊坡變形的主要趨勢。
數(shù)據(jù)分析結(jié)果:水平位移因開挖順序及支擴(kuò)結(jié)構(gòu)的不同有明顯差異,說明邊坡的水平位移與土體的應(yīng)力釋放過程及受力結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系;邊坡位移隨基坑開挖深度增加逐步加大,屬于土體內(nèi)應(yīng)力釋放過程;開挖至基底后一定時期內(nèi)(本工程為15d左右)水平位移依然增加,屬于土體內(nèi)應(yīng)力重新分配;基坑邊坡位移穩(wěn)定在一個定值附近,定值取決于護(hù)坡方案的可靠程度。
每個刊物的字?jǐn)?shù)都是不一樣的,要是發(fā)省級刊物的話一般字?jǐn)?shù)在2000字到3000字之間不等,一般多數(shù)在2500字左右
建筑行業(yè)中級職稱論文
建筑施工行業(yè)技術(shù)研究
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國的建筑行業(yè)也在發(fā)展。建筑施工技術(shù)作為建筑業(yè)發(fā)展的力量和源泉對建筑業(yè)的發(fā)展起著舉足重要的作用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國的建筑施工行業(yè)也在逐步走向科技創(chuàng)新之路,在原有建筑施工行業(yè)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,一些新的建筑施工行業(yè)技術(shù)被引進(jìn),本文首先來分析建筑施工的原有技術(shù),然后再次基礎(chǔ)上簡單的介紹幾種建筑施工行業(yè)新技術(shù)。
近些年來,我國在建筑施工行業(yè)發(fā)展水平不斷提高,已經(jīng)初具了解決工程建設(shè)過程中出現(xiàn)的各種復(fù)雜問題和矛盾的水平,在推動我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康發(fā)展的過程中發(fā)揮了重要作用。從我國建筑業(yè)出爐的一批一批規(guī)模大、結(jié)構(gòu)牢、水平精湛的建筑物中,足以窺見我國建筑行業(yè)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)步,本文主要來探討建筑施工行業(yè)技術(shù)研究。
1.傳統(tǒng)的建筑行業(yè)施工技術(shù)
在建筑行業(yè)中,傳統(tǒng)的建筑施工技術(shù)主要有樁基技術(shù)和基坑支護(hù)技術(shù)兩種,下面我們分別來看。
1.1 樁基技術(shù)應(yīng)用
樁基技術(shù)作為我國建筑施工行業(yè)的一種傳統(tǒng)技術(shù),在建筑施工行業(yè)發(fā)揮了不可替代的作用。樁基技術(shù)主要有預(yù)制樁和灌注樁兩種。在混凝土施工中由于預(yù)制樁技術(shù)產(chǎn)生的噪音較為嚴(yán)重,所以,預(yù)制樁的使用范圍較為狹小。最常用的樁基技術(shù)是灌注樁技術(shù)。灌注樁技術(shù)施工方式較為靈活,不但可以自行設(shè)計樁長、樁徑以及數(shù)量,而且可以滿足不同地質(zhì)地貌的施工。在我國建筑行業(yè)中,其使用范圍比較廣,利用率比較高,但是灌注樁技術(shù)由于受自身樁徑和樁攀的限制,其使用也存在著一定的缺陷。克服此種缺陷主要運(yùn)用樁側(cè)后注漿技術(shù)和樁底注漿技術(shù)。
1.2 基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
近些年來,隨著我國高層建筑物的不斷增多,基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的較為廣泛,因為高層建筑中必須做好建筑深基礎(chǔ)的施工,否則,建筑物的質(zhì)量很難保證?;鶎又ёo(hù)技術(shù)適應(yīng)了這一要求,解決了高層建筑深基礎(chǔ)施工難度大這一問題?;鶎邮┕な且粋€復(fù)雜系統(tǒng)的整體工程,施工時要綜合考慮到擋土、防水、降土、挖土等多種因素,所以在施工時要綜合考慮施工技術(shù)、施工環(huán)境以及施工安全等各個方面。我國采用的基坑支護(hù)技術(shù)主要有逆作拱墻技術(shù)和土釘墻技術(shù)兩種。逆作拱墻技術(shù)主要適用于土壤較軟的地層,主要運(yùn)用分層挖土的方法。土釘墻技術(shù)適用于低水位的非軟土層,實現(xiàn)在分層開挖基礎(chǔ)上的分層支護(hù)。
2. 建筑行業(yè)施工新技術(shù)的引進(jìn)
從上面分析可以看出,雖然我國的建筑施工技術(shù)在原有的基礎(chǔ)上有了很大進(jìn)步,但其總體水平仍然比較低,存在著這樣或那樣的缺陷,具體表現(xiàn)如下:缺乏技術(shù)創(chuàng)新,對技術(shù)的創(chuàng)新力度不夠。由于市場經(jīng)濟(jì)體制的不完善加上傳統(tǒng)思想的影響,許多新技術(shù)不被引進(jìn),沒有引起建筑行業(yè)足夠的重視,導(dǎo)致建筑施工行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新緩慢或缺乏技術(shù)創(chuàng)新。企業(yè)缺乏創(chuàng)新人才,加上企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的動力不足,導(dǎo)致建筑行業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化率較低。隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展,各種新技術(shù)被不斷引進(jìn),譬如高強(qiáng)度高性能混凝土技術(shù)、深基坑支護(hù)技術(shù)、鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)等等,下面我們來具體研究一下幾種建筑行業(yè)新技術(shù)。
2.1 清水混凝土施工技術(shù)
隨著我國人口的快速增長,個人占用的空間日益縮小,在這種情況下,高層建筑應(yīng)運(yùn)而生并得到了充分發(fā)展。高層建筑施工主要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、清水混凝土施工技術(shù)為主。清水混凝土技術(shù)作為建筑行業(yè)的一門新技術(shù)將原始澆筑面直接作為裝飾性表面,不但使用方便,而且可以加快施工速度,降低成本,保持高層建筑的穩(wěn)定性,為我國建筑行業(yè)的發(fā)展開辟了新的道路。
2.2 鋼纖維砼的施工技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們生活品味的不斷提高,人們對建筑的藝術(shù)感覺越來越重視。為了滿足人們對建筑藝術(shù)效果的需求,在建筑行業(yè)中引進(jìn)了鋼纖維砼的施工技術(shù)。鋼纖維砼的施工技術(shù)通過在普通砼中摻入適量鋼纖維,兩種原料拌合而成的一種復(fù)合材料,不僅增強(qiáng)了砼構(gòu)件的抗裂能力、抗剪能力,而且克服了砼抗拉強(qiáng)度低的缺點(diǎn),增強(qiáng)砼的耐延性。此外,鋼纖維砼具有較好的能量吸收能力,抗沖擊能力很強(qiáng),所以利用鋼纖維砼的施工技術(shù)建設(shè)出來的高層建筑不但質(zhì)量可靠,而且具有很好的平面感和立體感,給人們一種視覺沖擊力,滿足了人們對藝術(shù)效果的追求。
2.3 防水材料的施工技術(shù)
科學(xué)技術(shù)和建筑行業(yè)的發(fā)展使得防水材料的施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑施工。隨著防水施工向冷作業(yè)方向發(fā)展,防水材料中出現(xiàn)了許多高效彈性材料,譬如高分子卷材、新型防水涂料以及密封膏等等,這些材料運(yùn)用于建筑施工,使得建筑施工的機(jī)械化水平不斷提高。建筑防水技術(shù)分為對屋面的防水和對墻外的防水兩種。對屋面的防水會采用聚合物水泥基復(fù)合涂膜施工,這種技術(shù)關(guān)鍵在于做好基層、板縫以及節(jié)點(diǎn)處理。涂料時一定要做到仔細(xì)認(rèn)真、涂抹方向要做到相互垂直;對于墻外防水一般采用加氣砼磚墻施工技術(shù)。兩種技術(shù)綜合運(yùn)用,提高了我國建筑施工水平,有效預(yù)防了水滲漏以及裂縫等公害的出現(xiàn)。
3. 結(jié)語
市場經(jīng)濟(jì)是市場在資源配置中起基礎(chǔ)性作用的經(jīng)濟(jì),競爭性是市場經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的內(nèi)在動力和源泉。建筑施工是建筑企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地的法寶,所以,任何一個建筑企業(yè)都要從自身的優(yōu)勢出發(fā),從企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展出發(fā),不斷研發(fā)創(chuàng)新建筑行業(yè)施工技術(shù),提高企業(yè)的競爭力,推動企業(yè)健康持續(xù)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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1 工程概況
1.1 工程概述
本工程位于陜西漢中市內(nèi)天漢大道西側(cè),場地地形平整,擬建建筑物南北長50.4m,東西寬31.6m,設(shè)計基坑開挖深度自現(xiàn)自然地面下7.2m。場地北側(cè)以及東西兩側(cè)場地較開闊,而場地南側(cè)0.8m即為同仁醫(yī)院圍墻,距離醫(yī)院門診大樓僅相隔一條約5m寬的通道,醫(yī)院門診大樓為一6層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑,而與場地之間相隔的通道為入院的主干道,往來車輛和人員較多,動荷載較大,該側(cè)一旦發(fā)生基坑失穩(wěn),不僅影響醫(yī)院門診樓的安全,也影響到該通道上的車輛和人員安全,基坑安全等級較高。為保障施工期間同仁醫(yī)院的安全運(yùn)行,需對南側(cè)基坑進(jìn)行合理有效的支護(hù)。
1.2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件
根據(jù)場地工勘資料,本場地底層結(jié)構(gòu)簡單,自上而下依次為素填土、粉質(zhì)粘土、粉砂、粗砂、圓礫、卵石等,各土層物理力學(xué)性質(zhì)如表1所示:
表1 場地地層情況
土層名稱
平均厚度(m)
重度(kN/m3)
黏聚力(kPa)
內(nèi)摩擦角()
素填土
3.6
18
20
15
粉質(zhì)粘土
0.8
20
50
24
粉砂
0.6
19
25
粗砂
1.2
20
30
圓礫
1.4
21
38
卵石
7.0
22
38
2 基坑支護(hù)方案的確定
本工程南側(cè)緊鄰已建建筑,無放坡開挖的距離,擬采用垂直開挖,懸臂式排樁支護(hù);其余三側(cè)有一定的放坡空間,但考慮基坑開挖過深,為保障施工臨時用地以及交通道的安全,擬采用放坡1:0.3開挖,土釘墻支護(hù)。
2.1 排樁支護(hù)
分布于基坑南側(cè),采用機(jī)械鉆孔灌注樁,樁長14.0m,樁徑0.9m,樁中心距1.8m,樁頂用600×900mm冠梁連接。
1)樁身。樁身混凝土強(qiáng)度C25,主筋采用HRB335級鋼筋,24φ32均為配置;螺旋箍筋采用HPB235級鋼筋,φ10@150,加強(qiáng)箍筋采用HRB335級鋼筋,φ20@1500,混凝土保護(hù)層厚度50mm。
2)樁頂冠梁。各樁樁頂用600×900mm冠梁連接,冠梁混凝土強(qiáng)度等級C25,每側(cè)各配4φ20受力鋼筋;梁中部設(shè)兩道腰筋,每道采用2φ16普通鋼筋;冠梁箍筋采用四肢箍,φ8@200;樁體主筋應(yīng)插入冠梁內(nèi)不少于冠梁高度,并與冠梁受力筋可靠連接。
3)樁間土處理??讟妒┕r預(yù)埋φ8@150插筋,樁側(cè)土體應(yīng)分層對稱垂直開挖,開挖后將兩樁間的鋼筋焊接,再掛鋼筋網(wǎng),采用φ8普通鋼筋,間距150×150mm,豎向鋼筋應(yīng)置于水平鋼筋之下,表層噴射C20細(xì)石混凝土,厚度80mm。樁間土豎向設(shè)置兩排泄水孔,矩形布置,水平向間距1.8m,孔徑100mm,外斜坡度5%,進(jìn)入坡體0.60m,用PVC管制成花管安裝。
2.2 土釘墻支護(hù)
分布于基坑?xùn)|側(cè)、西側(cè)、北側(cè),開挖坡比為1:0.3,基坑開挖深度為7.2m。
1)土層錨桿(土釘)。沿基坑豎向布置四排土釘,水平向間距1.3m,矩形布置,錨桿傾角15度。人工洛陽鏟成孔,孔徑120mm,植入土釘后,灌入M20水泥砂漿形成錨固體。
2)坡面掛網(wǎng)。采用φ8普通鋼筋,間距150×150mm,一層,加強(qiáng)鋼筋采用φ12普通鋼筋將水平向和豎向土釘連接。加強(qiáng)鋼筋與土釘交叉處采用焊接連接。坡面鋼筋網(wǎng)應(yīng)上翻至坡頂外側(cè),外翻長度1.0m,并在坡頂用1.0m長短鋼筋垂直打入地下以固定鋼筋網(wǎng)。
3)護(hù)面。坡面噴射細(xì)石混凝土護(hù)面,混凝土強(qiáng)度等級為C20,厚度100mm。
3 支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算
3.1排樁支護(hù)驗算
《規(guī)范》規(guī)定排樁支護(hù)驗算的內(nèi)容主要包括整體穩(wěn)定性演算、抗傾覆穩(wěn)定性驗算和基坑底部抗隆起驗算。本工程內(nèi)力計算方法采用增量法,基坑側(cè)壁重要性系數(shù)γ0取1.0,地面超載取30kPa,計算結(jié)果下所示。
1)整體穩(wěn)定驗算。計算方法采用瑞典條分法,經(jīng)計算,最危險滑裂面整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 3.102>= 1.3,滿足規(guī)范要求。
2)抗傾覆穩(wěn)定性驗算。定義穩(wěn)定安全系數(shù)為被動土壓力Ep對樁底的彎矩與主動土壓力Ea對樁底的彎矩的比值,經(jīng)計算, Ks = 1.401 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。
3)基坑底部抗隆起驗算。采用普朗德爾公式計算穩(wěn)定安全系數(shù)Ks = 19.689 >= 1.1,滿足規(guī)范要求。
3.2 土釘墻支護(hù)驗算
《規(guī)范》規(guī)定土釘墻支護(hù)驗算的主要內(nèi)容包括內(nèi)部穩(wěn)定性驗算和外部穩(wěn)定性驗算。本工程基坑側(cè)壁重要性系數(shù)取1.0,土釘荷載分項系數(shù)取1.25,土釘抗拉抗力分項系數(shù)取1.3,整體滑動分項系數(shù)取1.3,計算結(jié)果下所示。
1)內(nèi)部穩(wěn)定驗算。計算方法采用整體圓弧滑動法,根據(jù)施工的步驟將分層開挖支護(hù)看做不同工況,經(jīng)計算,各工況最危險滑裂面整體穩(wěn)定安全系數(shù)均能滿足規(guī)范要求。
2)外部穩(wěn)定驗算。主要包括基地承載力演算,抗水平滑動演算和抗傾覆穩(wěn)定性演算。經(jīng)計算,
基底平均壓力設(shè)計值 pa=125.6(kPa) < fa=140 kPa
基底邊緣最大壓力設(shè)計值 pamax=155.5(kPa) < 1.2fa=168 kPa
抗滑安全系數(shù) Ks =6.633 > 1.3
抗傾覆安全系數(shù) Ks =36.097 > 1.6
各計算指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。
4 施工注意事項
1)基坑開挖后應(yīng)立即進(jìn)行支護(hù),坡面人工修平后再掛網(wǎng),施工過程中應(yīng)采用防水措施,以免施工用水侵蝕坡面,導(dǎo)致坡面跨塌。
2)錨孔灌漿前必須用清孔,清除孔內(nèi)殘土,注漿必須從孔底開始進(jìn)行。
3)土釘加強(qiáng)筋必須與土釘焊接牢固,且網(wǎng)筋應(yīng)置于加強(qiáng)筋之下,網(wǎng)筋與加強(qiáng)筋交叉處必須焊接,網(wǎng)筋交叉處必須綁扎。
4)坡體護(hù)面混凝土必須平整,保證厚度及質(zhì)量,混凝土終凝2小時后應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)7天。
5)施工前應(yīng)檢查原材料的品種、質(zhì)量和規(guī)格型號以及相應(yīng)的檢驗報告。
6)鉆孔偏斜度不得大于5%。
7)鉆孔深度應(yīng)比設(shè)計土釘長度長至少超深0.2 m。
8)應(yīng)用定位短筋將土釘置于鉆孔中心,保證保護(hù)層厚度。
9)施工過程中應(yīng)注意地下管線和臨近建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)等,如遇見地下管線等,土釘位置、傾角、長度可適當(dāng)調(diào)整,但需征得設(shè)計單位同意。
10)基坑開挖應(yīng)分級進(jìn)行,每級開挖深度宜為1.5-2.5m,且待前一級支護(hù)完成驗收后方能開挖下一級基坑。
5 結(jié)語
本工程于2009年3月開工,2010年2月竣工,根據(jù)施工過程中的支護(hù)結(jié)構(gòu)變形檢測資料表明,基坑側(cè)壁的土體以及臨近建筑物的變形量均在規(guī)范規(guī)定的變形范圍以內(nèi),表明本基坑設(shè)計施工方案是合理有效的,對本地區(qū)相似工程的設(shè)計施工具有一定的借鑒作用。
參考文獻(xiàn):
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Application of Pile and Soil-Nail-Wall Composite Supporting Structure in a Deep Excavation in Hanzhong
Chen Dongliang
(Department of Civil Engineering and Architecture, Shaanxi University of Technology , Hanzhong, 723001)
Abstract According to the actual condition of a deep excavation in Hanzhong, Using the pile and soil-nail-wall combined form for supporting structure, and stability analysis of the results are in line with current regulatory requirements, the application of engineering practice, the project runs well, the monitoring data show that The supporting structure is safe and effective in the region similar to the reference design and construction projects.
Key words Deep excavation; Piles; Soil-nail-wall; Foundation Support
作者簡介:陳棟梁(1980-)男,碩士,講師,主要從事巖土工程方向的教學(xué)研究。
基坑支護(hù)動態(tài)設(shè)計法是在計算參數(shù)難以準(zhǔn)確確定、設(shè)計理論和方法帶有經(jīng)驗性和類比性時,根據(jù)施工中反饋的信息和監(jiān)控資料不斷完善原設(shè)計方案的一種設(shè)計方法?;又ёo(hù)動態(tài)設(shè)計也就是全面實行信息化施工,通過建立完善的監(jiān)控系統(tǒng),不斷地將現(xiàn)場施工信息、地下水及地質(zhì)變化情況反饋到設(shè)計單位,調(diào)整完善設(shè)計,有利于控制施工安全。這一設(shè)計方法客觀求實、準(zhǔn)確安全,適合于基坑開挖支護(hù)、邊坡治理等巖土工程施工。現(xiàn)以鄭州市某基坑設(shè)計為例,簡要地介紹動態(tài)設(shè)計的內(nèi)容及方法。
l工程概況
擬建某工程場地位于鄭州市政七街與緯五路交叉東北角。地下2層,呈矩形,總占地面積340om,基坑開挖深度8.9m,基坑周邊建筑物及管線密集,其中南、西、北三側(cè)通信電纜管線距基坑約1.5m;西側(cè)上水管道距基坑約0.3m,山河賓館配樓距基坑約7.0m;南側(cè)污水管道距基坑約5.0m,北側(cè)辦公樓踏步距基坑約1.5m(圖1)。
2場區(qū)工程地質(zhì)條件
擬建場地原為拆遷場地,地形相對平坦,所在地貌單元為黃河沖積泛濫平原。場地內(nèi)深度0.7~1.8m以內(nèi)為雜填土;約14m以內(nèi)為第四系晚更新統(tǒng)(沖積形成的)地層,以粉土、粉質(zhì)粘土為主。與支護(hù)有關(guān)的各土層計算參數(shù)取值見表1。
場地地下水屬潛水,水位埋深在地表下3.0m左右。近3~5年來地下水位最高2.0m,歷史最高水位為1.0m,主要受大氣降水補(bǔ)給。
3原基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計
根據(jù)場區(qū)工程地質(zhì)情況、開挖深度及基坑周邊環(huán)境特點(diǎn),基坑采用噴錨支護(hù)形式,考慮到局部土層粘粒含量大、含水量高,先打一排48花管并注漿后再開挖,典型(基坑西坡)剖面見圖2。
基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性采用《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—99)及《基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(CECS96:97)中規(guī)定的方法綜合計算分析,其中地面荷載為15kPa。支護(hù)斷面整體穩(wěn)定性計算結(jié)果在1.321~1.803(安全系數(shù))間,滿足規(guī)范的要求。
4施工期監(jiān)測
基坑周邊管線、建筑物密集,所以在基坑開挖施工過程中,必須嚴(yán)格控制位移,避免支護(hù)結(jié)構(gòu)和被支護(hù)土體的過大位移影響周邊管道及建筑物的正常狀態(tài)。針對該基坑工程的上述實際情況,監(jiān)測在基坑周邊及臨近建筑物共設(shè)34個沉降觀測點(diǎn),并沿基坑周邊均勻設(shè)置12個水平位移測點(diǎn)(見圖1)。基坑支護(hù)于2006年11月13日開工,2007年1月16日支護(hù)完工,工程于2007年9月10日竣工通過驗收。開挖施工過程中,基坑周邊位移測點(diǎn)的水平位移量為5.0~82.4mm,基坑坡頂?shù)睦塾嫵两盗繛?8.7~118.5mm(表2);周邊建筑物的沉降均不大,最大值為24.1mm。
根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,西坡的B5點(diǎn)和東坡的BIO點(diǎn)位移較大,分別為82.4nln和41.9mm。基坑?xùn)|側(cè)B10點(diǎn)位移過大主要是基坑開挖過程中從東坡過土方清運(yùn)重車,基坑開挖快結(jié)束時,挖掘機(jī)也從此處來回通行,對此點(diǎn)沉降及位移影響均較大,所以測量結(jié)果也有些失真;基坑西坡B5點(diǎn)(曲線見圖3)較真實地反應(yīng)了施工工況:2006年11月23日,基坑開挖至4.0m左右,與南側(cè)城市污水主管道連通的西側(cè)廢棄管道被沖開,大量水灌入基坑,浸泡西側(cè)邊坡,B5點(diǎn)位移由7mm增至35mm,沉降量由10mm增至40mm;在西坡開挖第五層土及施工第五排錨桿時,由于出現(xiàn)不明管道漏水,使該側(cè)土層含水量迅速增大,開挖面出現(xiàn)了蠕變、側(cè)鼓現(xiàn)象,B5測點(diǎn)的水平位移由37mm突增至80mm,沉降量由40mm增至110mm,均超過最大預(yù)警值。
5動態(tài)設(shè)計過程
根據(jù)基坑周邊環(huán)境及場地土質(zhì)情況,按照《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50202—2002)的規(guī)定,本基坑位移的最大預(yù)警值為5em。為確?;邮┕さ陌踩烷_挖順利進(jìn)行,在整個施工過程中進(jìn)行全過程監(jiān)測,并根據(jù)監(jiān)測反饋的信息進(jìn)行動態(tài)設(shè)計,實施信息化施工。下面僅以該工程西坡支護(hù)設(shè)計為例,詳細(xì)介紹根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及施工信息進(jìn)行動態(tài)設(shè)計的全過程:
(I)施工開始時,西坡原計劃拆除的上水管道無法拆除。設(shè)計根據(jù)現(xiàn)場情況,將原邊坡斜率由1:0.2調(diào)整為1:0.15,48注漿花管間距由1m調(diào)整為0.8m,第一、二排土釘長度由7m調(diào)整為9m。
(2)2006年11月23日出現(xiàn)灌水情況后,及時停止了西側(cè)施工,抽排坑內(nèi)明水,待基坑基本晾干后再進(jìn)行開挖。
(3)基坑開挖至第五層設(shè)計接收到監(jiān)測預(yù)警后,立即修改原支護(hù)設(shè)計,要求在開挖面分別直立和45。斜插補(bǔ)打兩排長4.5m的48注漿花管做超前支護(hù),并在第三四排、四五排間分別補(bǔ)打一排長12m的土釘,以控制該區(qū)域基坑邊坡水平位移;開挖第六層時,含水量還較大,為避免出現(xiàn)側(cè)鼓,設(shè)計要求每次開挖深度減半,增加一排土釘。至地下室底板澆筑完成,該測點(diǎn)的水平位移量僅增加2.4mm,沉降增加6.6mm,設(shè)計采用注漿花管超前支護(hù)及增設(shè)錨桿控制位移是及時的、準(zhǔn)確的,這兩項措施成功地控制住了開挖引起的邊坡水平位移。
(4)基坑開挖到第五層土后,現(xiàn)場反映西側(cè)實際地質(zhì)條件比地質(zhì)報告中所描述的要差,需要對該區(qū)進(jìn)行加固,即在開挖面處垂直和45。角向下打兩排48注漿花管,長度為4.5m。動態(tài)設(shè)計在整個施工期中根據(jù)實際情況不斷地調(diào)整原設(shè)計剖面,施工完成的西坡支護(hù)剖面詳見圖4。
6基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項
通過全面參與基坑設(shè)計、施工、監(jiān)測工作,認(rèn)為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計必須注意如下事項:
(1)詳細(xì)調(diào)查了解基坑周邊環(huán)境,包括基坑周邊管線及建筑物。近年來我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,城市建設(shè)水平普遍提高,許多新建建筑物都設(shè)有地下室,在基坑設(shè)計時必須考慮采用支護(hù)結(jié)構(gòu)對鄰近管線及
建筑物的影響。比如,基坑支護(hù)采用錨桿,錨桿可能會打到鄰近地下室側(cè)壁,必須根據(jù)實際情況調(diào)整錨桿角度及長度。另外基坑原場地遺留的混凝土結(jié)構(gòu)也可能對施工造成影響。
(2)主體結(jié)構(gòu)施工場地布置,如出土及運(yùn)輸線路、材料堆場設(shè)置及塔吊位置等,這些均造成基坑局部地面荷載較大,支護(hù)設(shè)計時需要對相應(yīng)位置進(jìn)行局部加強(qiáng),控制該處地面沉降、頂部水平位移。
(3)基坑支護(hù)土層中含水量較大時,開挖過程中有可能出現(xiàn)坡壁側(cè)鼓現(xiàn)象,且錨桿不易成孔,設(shè)計可以采用注漿花管進(jìn)行臨時開挖支護(hù)。注漿花管加固可以是水平、傾斜或豎直的。
(4)采用噴錨支護(hù),當(dāng)基坑局部水平位移較大時,可以垂直向下補(bǔ)打注漿花管,并在上部已護(hù)好的坡壁上補(bǔ)打錨桿,以控制在隨后的開挖過程中水平位移的急劇發(fā)展。
0 前言
目前,城市地下空間的開發(fā)越來越向縱深方向發(fā)展,基坑的深度也日趨增加。由于受到原有建筑物及周邊環(huán)境的影響,建筑基坑有時無法采用放坡開挖方式,而且純粹的排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)也逐漸不能滿足深基坑支護(hù)的要求,因此,基坑支護(hù)問題顯得愈加突出[1]。而隨著樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)有關(guān)理論與實踐的不斷發(fā)展,深基坑支護(hù)的許多難題得到了有效解決,本論文介紹了樁錨支護(hù)在長沙某深基坑的應(yīng)用,為長沙地區(qū)的深基坑支護(hù)設(shè)計提供經(jīng)驗。
1 工程實例
1.1 工程概況
該基坑位于長沙市書院南路東側(cè),擬建南沿路南側(cè),交通十分方便。高層住宅樓結(jié)構(gòu)類型為剪力,地下室為框架結(jié)構(gòu)?;拥自O(shè)計開挖標(biāo)高為50.00m,基坑開挖深度為9.0m。
1.2 工程地質(zhì)條件
場地主要為湘江東岸低丘崗地,主要分布有5個工程地質(zhì)層,現(xiàn)分述如下:
(1)人工填土:褐黃、褐紅、灰褐色,主要由粘性土組成,夾20-30%的碎石、塊石、建筑垃圾等硬雜質(zhì),稍濕-濕,近期堆填,結(jié)構(gòu)松散,未完成自重固結(jié)。
(2)粉質(zhì)粘土:褐黃色,結(jié)構(gòu)較致密,捻面較光滑,干強(qiáng)度及韌性中等,稍濕,硬塑狀。
(3)全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖: 褐紅色,礦物成分已基本風(fēng)化,巖心呈土柱狀,巖質(zhì)極軟,巖塊手捏即碎,原巖結(jié)構(gòu)易辯,稍濕-濕,可塑-硬塑狀。
(4)強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖: 褐紅色,巖心破碎,多呈塊狀,短柱狀,巖質(zhì)極軟,巖塊手折即斷,巖體質(zhì)量等級指標(biāo)屬V類,極軟巖,極破碎,該層中局部夾有礫巖。
(5)中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖: 褐紅色,節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖心較完整,多呈長柱狀,巖質(zhì)較軟,巖塊手可折斷,巖體基本質(zhì)量等級屬V類,較軟巖,較破碎。
1.3 水文地質(zhì)條件
場地內(nèi)地下水主要為粉質(zhì)粘土及全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖中的孔隙潛水。因本場地內(nèi)全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖中含有較多泥質(zhì)成分,故水量極貧乏。水位隨季節(jié)變化,據(jù)地下水長觀資料,長沙地區(qū)地下水位年度變幅2~4m,穩(wěn)定地下水位埋深1.50~9.10m,水位標(biāo)高51.08~58.60m。
1.4 支護(hù)方案
1.4.1 支護(hù)方案選擇
本工程基坑支護(hù)根據(jù)工程特點(diǎn)(基坑輪廓(如圖1)、埋深等)、土層性質(zhì)、周邊環(huán)境劃分為4個支護(hù)區(qū)域。
1)基坑北側(cè)與現(xiàn)有四層住宅樓相鄰,且距離較近,采用樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu);
2)基坑南側(cè)同樣與現(xiàn)有四層住宅樓相鄰,且距離較近,采用樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu);
3)基坑?xùn)|側(cè)周圍沒有建筑物,場地開闊,采用放坡,由于本論文主要涉及樁錨支護(hù)設(shè)計,因此在下面的介紹中不對放坡進(jìn)行過多贅述;
4)基坑西側(cè)靠近書院南路,道路下埋設(shè)大量地下管線,采用樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)。
1.4.2 樁錨支護(hù)穩(wěn)定機(jī)理
本基坑周圍環(huán)境十分復(fù)雜,北側(cè)與南側(cè)均有四層居民樓,基坑西側(cè)為書院南路,分析可知:整個支護(hù)體系在基坑側(cè)壁土體對支擋結(jié)構(gòu)的主動土壓力Ea、支擋結(jié)構(gòu)對基坑內(nèi)部土體的被動土壓力Ep、支擋結(jié)構(gòu)與錨索之間的預(yù)壓力F1以及周圍建筑對支擋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加力F2的作用下達(dá)到平衡。依據(jù)平衡受力分析得支護(hù)體系的平衡方程為:
1.5 設(shè)計計算
本基坑形狀可視為四邊形,計算方法類似,故以基坑西側(cè)為例給出設(shè)計思路。王偉娟[2]結(jié)合工程實例給出了可供參考的設(shè)計理論。土壓力的計算采用朗肯土壓力理論,支護(hù)結(jié)構(gòu)地面超載按實際產(chǎn)生的超載分布情況和強(qiáng)度計算。
1.5.1 樁體嵌入深度
計算方法采用等值梁法,等值梁法是一種簡單實用的計算方法[3-6]。假設(shè)擋土墻前后的土壓力都達(dá)到了極限平衡狀態(tài)。人工挖孔樁及錨索設(shè)計參數(shù)如表1、2所示。
表1 人工挖孔樁參數(shù)
表2 錨索設(shè)計參數(shù)
1.6 支護(hù)止水、降水方案簡述
場地內(nèi)地下水主要為粉質(zhì)粘土及全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖中的孔隙潛水。主要分布于粉質(zhì)粘土及全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖中。只需在坑內(nèi)采取設(shè)置排水溝和集水井,排除坑內(nèi)積水。
2 穩(wěn)定性驗算
2.1 樁錨支護(hù)的整體穩(wěn)定性驗算
根據(jù)規(guī)范《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ120-2012》使用條分法對樁錨支護(hù)的整體穩(wěn)定性進(jìn)行驗算,以基坑西側(cè)為例,根據(jù)公式:
2.2 樁錨支護(hù)的抗隆起穩(wěn)定性驗算
2.3 小結(jié)分析
筆者算出基坑西側(cè)樁錨支護(hù)整體穩(wěn)定性系數(shù)為K=1.84,用理正軟件算出最小穩(wěn)定系數(shù)Kmin=2.88>1.8,造成數(shù)值結(jié)果不同的原因主要是由于筆者在運(yùn)用條分法計算穩(wěn)定性系數(shù)時,是通過圓弧滑動面過基坑底進(jìn)行計算(見圖1),而理正軟件計算使用的圓弧滑動面則是過樁底(見圖2),因此造成了數(shù)值結(jié)果的差異。另外,由于過基坑底的圓弧滑動面經(jīng)過的土層較經(jīng)過樁底的土層強(qiáng)度低,導(dǎo)致在計算上間接地降低支護(hù)體系的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
3 結(jié)語
針對本基坑復(fù)雜的施工條件,采用樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基坑支護(hù),可有效控制基坑變形及減少地下空間的利用,并通過相關(guān)理論及規(guī)范進(jìn)行了支護(hù)設(shè)計,對樁錨支護(hù)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計計算,并利用理正軟件進(jìn)行了驗算,結(jié)果與筆者計算結(jié)果基本相符。經(jīng)規(guī)范驗算及變形估算后,確定樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的適用性及設(shè)計參數(shù)的合理性。
【參考文獻(xiàn)】
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[3]李廣信,李學(xué)梅.軟c土地基中基坑穩(wěn)定分析中的強(qiáng)度指標(biāo)[J].工程勘察,2010,1:1-4.
近年來,建筑市場的競爭日益激烈,企業(yè)為了在激烈的競爭中脫穎而出,沖出國內(nèi)市場,開拓國際市場,以求得到更好的發(fā)展,就必須依靠科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新來提高工程質(zhì)量,降低經(jīng)濟(jì)成本,以增強(qiáng)建筑企業(yè)的實力。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,目前在建筑領(lǐng)域中,新技術(shù)的創(chuàng)新也逐漸得到了重視和廣泛應(yīng)用,技術(shù)水平有了長足進(jìn)步。但從整體情況來看,我國建筑行業(yè)的技術(shù)水平和國際同行業(yè)相比還存在很多不足,為了改變這種現(xiàn)象,必須不斷提高工程的科技含量,全面推進(jìn)新技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用,才能有效降低投資和施工成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
一、工程技術(shù)在建筑行業(yè)所處的地位和所起的作用
工程技術(shù)亦稱生產(chǎn)技術(shù),是在工業(yè)生產(chǎn)中實際應(yīng)用的技術(shù),它具有實用性、可行性、經(jīng)濟(jì)性和綜合性等鮮明特點(diǎn):實用性是指人類為了生存和社會的需要,必須運(yùn)用到工程技術(shù)的手段和方法;可行性是指任何工程項目一定要根據(jù)實際的具體情況,盡量選擇最佳適合經(jīng)濟(jì)、社會的技術(shù);經(jīng)濟(jì)性是指工程技術(shù)必須把促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展作為首要任務(wù),并要取得良好的經(jīng)濟(jì)效果,從而達(dá)到技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一;綜合性是指工程技術(shù)通常是許多學(xué)科的綜合運(yùn)用,它不僅要運(yùn)用基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)等知識,同時也要運(yùn)用社會科學(xué)的理論成果。
科學(xué)的成果被研發(fā)出來,并不可能立即投入應(yīng)用當(dāng)中,必須通過工程技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,創(chuàng)造出社會財富。在建筑工程中使用新技術(shù)就是將科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到實際情況中去,是創(chuàng)造財富的過程,也是建筑工程施工企業(yè)提高其經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。
二、建筑工程的新技術(shù)的應(yīng)用對經(jīng)濟(jì)效益的影響
建筑工程的新技術(shù)主要包含了新材料、新工具、新工藝、先進(jìn)的管理等方面的技術(shù)??茖W(xué)技術(shù)作為第一生產(chǎn)力 ,在建筑工程發(fā)展中發(fā)揮了強(qiáng)大推動作用。科技進(jìn)步對建筑工程發(fā)展的制約和影響在設(shè)計、施工等許多方面表現(xiàn)得都非常明顯。尤其是在項目設(shè)計階段如果選用一項經(jīng)濟(jì)、合理的施工技術(shù)會大大節(jié)約項目投資,提高整個項目的經(jīng)濟(jì)效益。本文就試用目前國內(nèi)已開始采用的清水混凝土、冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng)和復(fù)合土釘墻噴錨支護(hù)等技術(shù)為例進(jìn)行具體說明。
(一)清水混凝土的施工技術(shù)
清水混凝土,又稱裝飾混凝土,是指一次成型、不添加任何裝飾,直接采用現(xiàn)澆混凝土的自然色作為飾面的混凝土。在我國,該技術(shù)的發(fā)展還不是很成熟,但作為一項新技術(shù),它在國內(nèi)已被越來越多的業(yè)主采納。
清水混凝土對材料、模板安裝及養(yǎng)護(hù)方面的要求非常嚴(yán)格,在整個墻體施工中選用的水泥應(yīng)為同一廠家,同一品種,同一強(qiáng)度等級,同一批號,才能保證混凝土表面觀感一致,質(zhì)感自然。在澆注時,必須連續(xù)澆筑,掌握好混凝土振搗時間,一般以混凝土表面呈現(xiàn)均勻的水泥漿、不再有顯著下沉和大量氣泡已上冒時為止。它的施工縫須留設(shè)在明縫處,避免因產(chǎn)生施工冷縫而影響混凝土的觀感質(zhì)量。清水混凝土技術(shù)對模板的材料及安裝工藝要求非常高,如果采用鋼制的定型模板,則需要人工對鋼模打磨6-8編,方能使用;如果采用木模,則需使用規(guī)格為1220×2440mm的覆膜竹膠板進(jìn)行拼裝,此種竹膠板具有強(qiáng)度高,韌性好,表面光滑、幅面寬、拼縫少、容易脫模等特性,而且,模板不能采用已使用過的周轉(zhuǎn)模板,必須為全新采購的,為一次性投入。
清水混凝土工藝的推廣及廣泛應(yīng)用是建筑工程施工技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志之一,采用清水混凝土工藝,從施工角度講,由于模板均為一次性投入,人力、材料等施工成本大大增加,經(jīng)測算,一般清水混凝土施工成本比普通混凝土增加約為20%-30%左右,但從整體角度考慮,該工藝大大節(jié)省了建設(shè)項目的后期裝飾及使用期間的多次維護(hù)粉刷費(fèi)用,并縮短了工期,從總體上說降低了項目造價,節(jié)約了建設(shè)項目的投資,而且清水混凝土的外觀樸素自然,天然去雕飾,即環(huán)保又節(jié)約能源,復(fù)合現(xiàn)代新建筑學(xué)的理念,綜合的經(jīng)濟(jì)效益十分顯著,具有推廣意義。
(二)冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng)的施工技術(shù)
冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng),是以普通的低碳熱軋圓盤條鋼材作為原料,通過冷軋、刻痕、軋成二道或三道表面上帶有橫肋的變形斷面鋼材,是通過全自動智能化的鋼筋焊接網(wǎng)生產(chǎn)線預(yù)制點(diǎn)來焊成網(wǎng)狀,它是一種取代了人工制作,具有高效、優(yōu)質(zhì)的建筑鋼筋。在建筑工程中使用該技術(shù)不僅可以保證施工質(zhì)量,還具有節(jié)約工期和材料的優(yōu)點(diǎn),由于焊接網(wǎng)取代了人工加工等多項工序,運(yùn)到工地后即可投入使用,安裝方便快捷,所以不僅可以加快施工進(jìn)度,還能節(jié)省大量的人力、物力。
(三)復(fù)合土釘墻噴錨支護(hù)的施工技術(shù)
復(fù)合土釘墻是近年來在土釘墻的基礎(chǔ)之上而發(fā)展起來的新型支護(hù)結(jié)構(gòu)。它主要依據(jù)具體的工程條件,把土釘墻與深層攪拌樁、鋼管土釘或預(yù)應(yīng)力錨桿等結(jié)合起來,形成的一種復(fù)合基坑支護(hù)技術(shù)。它具有安全可靠、工程造價低、工期短等特點(diǎn),彌補(bǔ)了一般土釘墻的缺陷。
復(fù)合土釘墻噴錨支護(hù)技術(shù)通過注漿、錨桿、鋼筋網(wǎng)片等對邊坡的主體構(gòu)成一定的保護(hù)作用,對錨桿施加的預(yù)應(yīng)力使邊坡土體可能滑動的部分受到了擠壓作用,這樣就使被加固土體的內(nèi)聚力比原有土體的力學(xué)指標(biāo)要高,安全可靠性強(qiáng)。而且該工藝具有施工簡單,操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。因為復(fù)合土釘墻技術(shù)好操作,和其它樁基支護(hù)等工藝相比,不僅可以縮短大概三分之一的工期,還可以在保證基坑開挖安全的前提下,節(jié)省大量的人、材、機(jī)成本,減少維修成本,降低工程造價??梢哉f復(fù)合土釘墻噴墨支護(hù)技術(shù)是一項安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的一項新技術(shù)。
(四)先進(jìn)管理技術(shù)的使用
科技發(fā)展的日新月異,人類的發(fā)展有了質(zhì)的飛躍,計算機(jī)的應(yīng)用使人們從紛繁蕪雜的事務(wù)和數(shù)據(jù)中解脫出來,同時計算機(jī)技術(shù)的使用也給建筑行業(yè)帶來了極大的便利,如文檔處理、財務(wù)核算、成本控制以及人事管理等方面,大大提高了工作的效率和準(zhǔn)確性。綜合運(yùn)用現(xiàn)代化工具和現(xiàn)代信息技術(shù),實現(xiàn)了信息的流通和數(shù)據(jù)的共享,為項目決策提供一定的支持和服務(wù),實現(xiàn)施工企業(yè)管理的網(wǎng)絡(luò)化、信息化和現(xiàn)代化。
三、建筑經(jīng)濟(jì)新技術(shù)是建筑企業(yè)控制成本和提高經(jīng)濟(jì)效益的根本途徑
建筑工程中新技術(shù)具有節(jié)約資源能源,低能耗,保護(hù)環(huán)境,降低制造成本,高的勞動效率和經(jīng)濟(jì)收益等特征。新材料、新工藝 、新工具、先進(jìn)管理技術(shù)的運(yùn)用正是建筑施工企業(yè)控制成本和提高經(jīng)濟(jì)效益的根本途徑。因此,采用高科技技術(shù),改善建筑工程的施工,是解決資源緊張與產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)、消費(fèi)結(jié)構(gòu)之間矛盾的有效解決方案,也可實現(xiàn)建筑工程企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益增長和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
目前,我國的建筑工程技術(shù)發(fā)展得尚不完備,還需努力提升,才能達(dá)到企業(yè)進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)增長和社會發(fā)展的目標(biāo)。對于建筑工程的施工企業(yè)來說,提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益是一個艱巨而又復(fù)雜的工作,包括了方方面面的工作,這要求不僅努力提高自身的技術(shù)水平,還要及時引進(jìn)國外的先進(jìn)水平,達(dá)到最佳的效益目的。