基坑围护工程支护实例分析工学论文

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基坑围护工程支护实例分析工学论文

篇1:基坑围护工程支护实例分析工学论文

基坑围护工程支护实例分析工学论文

摘 要:采用钻孔桩及高压旋喷桩相结合的边坡支护方法,是保护基坑周边已有建筑物安全的一种重要手段。结合施工实践,论述了钻孔桩――旋喷桩在支护施工中技术工艺等问题。

关键词:钻孔桩;旋喷桩;基坑支护

1 工程概况

北京东城朝内危房改造小区6组团606楼,高38m,地下一层,基坑深6m。基坑南侧紧邻的(原服务公司幼儿园)4-6层楼的'基础类型为条形基础,基础下有1.5m厚的级配砂石,级配砂石垫层底标高为现状地表以下约2.0m。拟建场区地下水为潜水,地下水位较高,年平均水位埋深0.5―1.0m,根据目前基坑内的地质情况,地下外来水量较大,且外来水源不明。

2 现状分析

606楼基坑开挖距服务公司幼儿园仅300m,给南侧基坑及其围护工程施工带来很大困难,这是常规基坑围护工程施工中未曾遇到的难题。而且降水时对南侧相邻4-6层楼影响会很大,故该基坑南侧须采取止水措施,以确保已有建筑物安全。

3 支护方案

(1)根据杂填土、素填土埋深大(最大埋深为2.0m),碎砾、块石含量高、体积大、透水性强,基坑开挖深度6.00m等情况,以Ф600mm钻孔灌注桩与高压旋喷桩相结合的支护方案。

(2)以粉质粘土层(该层缺失时以其下的淤泥质粘土层)作围护钻孔桩的持力层,桩长12.00m,钢筋笼主筋配制14Ф20通长,加强箍14@。

(3)根据地层条件,基坑挡土墙后止水帷幕不宜采用水泥搅拌桩、钢筋网喷锚等止水工艺,而采取在围护挡土钻孔桩间打入高压旋喷桩(桩长7.5m),使两者咬合10―15cm。

(4)原楼外墙与基坑之间没有充足的围护结构设置空间,加之此处外墙基础为浅层条形基础。因此只能采用高压旋喷桩止水帷幕和工程桩相结合的围护体系。

4 施工要点

(1)灌注桩施工。

沿钻孔中心线挖一条沟槽深1.2m,开孔前预埋直径1.0m、长2.0m的护筒并固结牢靠。采用直径0.6m钻头,泥浆护壁钻进。钢筋笼一般为一节,钢筋笼的竖筋必须露出桩顶0.4―0.5m,以便与地梁的钢筋焊接。

砼强度为C25,每立方米砼配比为:PO32.5普通硅酸盐水泥413kg,砂子727kg,碎石1316kg。

(2)高压旋喷桩施工。

在相邻的两根灌注桩的中间施工高压旋喷桩。灌注桩中心距为1.4m,两桩空隙为0.8m,因此旋喷桩的直径必须大于1.0m,以便施工旋喷桩可以部分包住灌注桩形成护坡挡土墙。

旋喷注浆技术参数如表1所示。

(3)注浆施工。

为保证旋喷桩体强度,在旋喷完成后进行补强注浆。

即在旋喷桩的中心钻孔,采用分段下行式注浆方式,注浆段为1~7.5m,并用止浆栓塞封闭孔段。浆液类型为C-S双液浆。注浆参数为:最高压力0.5―10Mpa,注浆量30―50L/min。当浆液浓度为1:1时,注浆后稳定20min即可结束该孔该段的注浆。

(4)坑内降水。

采用井点降水系统进行坑内降水,井点按250m2/个布置,降水深度控制在基坑最终开挖面下0.5―1.0m。

(5)基坑开挖至2m时,做一道锚杆,锚杆采用48钢筋,间距1.4rm,长为12m。击入锚杆后,进行压力注浆。

5 质量检查

5.1 钻孔灌注桩检测

采用地震测波反射法对12根桩进行现场测试,测试结果表明:桩身完整性优良占100%;未发现断桩离析等施工事故;桩身承载力为3117.1―4788.2kN;砼强度16.7―25.7Mpa。

5.2 旋喷桩检测

应用MC-160地震仪,采用锤击反射法对10根桩进行现场检测,检测结果:未发现断桩现象;由于养护期较短,且冬季气温较低,桩的砼强度在C10―C15之间随着砼养护期的增加,强度将会继续增加。

5.3 支护效果检查

(1)工程结束1个月后,对现场两处进行开挖验证,挖深6m。结果显示灌注桩与旋喷桩连成一体,形成有效支护止水体系。

(2)经甲方监测站半年多监测数据资料表明:地基沉降与加固前相比,沉降量大大降低。灌注桩-旋喷桩结合使用达到了预期加固效果。

6 结论

采用钻孔灌注桩、高压旋喷桩及相应配套技术,是基坑支护重要手段,具有施工简便,速度快,质量好,造价低等特点。

围护钻孔桩与高压旋喷桩形较好,两者咬合符合设计要求,没有发现基坑渗漏水现象。

基坑挡土支护及基坑支护设计合理、经济,施工质量良好,在基坑开挖及地下室施工全过程中,基坑最大位移仅1.2cm,幼儿园未见任何因基坑施工而引起的变形或开裂。

篇2:基坑土钉支护技术浅析工学论文

基坑土钉支护技术浅析工学论文

摘 要:土钉支护技术是一种新型基坑支护形式,近年来己在我国基坑工程中广泛应用,并取得了良好的经济效益和社会效益。本文对土钉支护技术的特点做了简要分析,并探讨了土钉支护的构造与施工。

关键词:土钉支护;构造;施工

1土钉支护技术的概念及特点

土钉墙又称为土钉支护技术,它是在原位土中敷设较为密集的土钉,并在土边坡表面构筑钢丝网喷射混凝土面层,通过土钉、面层和原位土体三者的共同作用而支护边坡或边壁。土钉墙体同时也构成了一个就地加固的类似重力式挡土结构。与已有的各种支护方法相比,它具有施工容易、设备简单、需要场地小,开挖与支护作业可以并行、总体进度快、成本低,以及无污染、噪声小、稳定可靠、社会效益与经济效益好等许多优点,因而在国内外的边坡加固与基坑支护中得到了广泛迅速的应用。

土钉墙的施工技术是一种由上而下分步修建的过程,可按下列顺序进行:按设计要求开挖工作面,修整边坡,埋设喷射混凝土厚度控制标志;喷射第一层混凝土;钻孔安设土钉、注浆、安设连接件;绑扎钢筋网,喷射第二层混凝土;设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。

土钉支护法:以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度,变土体荷载为支护结构体系一部分。喷射混凝土在高压气流的作用下高速喷向土层表面,在喷层与土层间产生“嵌固效应”,并随开挖逐步形成全封闭支护系统,喷层与嵌固层同具有保护和加固表层土,使之避免风化和雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落,以及隔水防渗作用。土钉的特殊控压注浆可使被加固介质物理力学性能大为改善并使之成为一种新地质体,其内固段深固于滑移面之外的土体内部,其外固端同喷网面层联为一体,可把边壁不稳定的倾向转移到内固段及其附近并消除。钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性,能有效地调整喷层与土钉内应力分布。土钉主动支护土体并与土体共同作用,具有施工简便、快速及时,机动灵活、适用性强、随挖随支、安全经济等特点。其工期一般比传统法节省30-60d以上,工程造价低10%-30%,支护最大垂直坑深目前已达到21.5m,建成淤泥(局部杂填土)基坑深达10m。该方法不仅能有效地用于一般岩土深基坑工程支护,而且通常还采用一些其他辅助支护措施,能有效地用于支护流砂、淤泥、复杂填土、饱和土、软土等不良地质条件下的深基坑。此外,它还能快速、可靠、经济地对采用传统法或改良法施作的将要或已经失稳的基坑进行抢险加固处理。

土钉支护似乎与加筋土和锚杆等挡土结构一样,然而土钉支护在结构施工等方面与加筋土和锚杆有许多不同点。

首先,土钉支护与加筋土边坡或挡墙不相同,主要表现在:施工方法不同。土钉支扩从上到下分布进行修建,边开挖边支护,充分利用原状土的强度。加筋土结构由下到上分层填土构筑,填料可以选择,密实度和强度可以控制;加筋体最大拉力的变化规律不同。在加筋土结构中,一般处于下部的筋体受力最大。在土钉支护结构中,一般介于中部的土钉受力最大,上部和底部的土钉受力较小;变形性能不同。土钉支护最大位移发生在支护边坡顶部或接近顶部,加筋土结构的最大位移在底部。

其次,土钉支护与锚杆支护或挡墙也不相同,主要在于:各部分的受力和作用不同。锚杆支护或挡墙中的锚杆一般都有锚固段和自由段,利用滑动面以外的锚固段提供抗力,设置锚杆一般要施加预应力,自由段受到均匀的拉力作用,通过锚座传递到坡面的挡土构件上,挡土构件的刚度较大,主要通过受弯矩提供抗力,是主要的受力部件之一。土钉设置后一般不施加预拉力,只是在土体发生微小变形后才被动受力,受力的大小沿土钉延长的分布不均匀,中间大两边小,所作用在面层上的力较小,喷射混凝土面层不是主要受力部件,其作用是稳定开挖面上的局部土体,防止崩落和受到侵蚀;设置密度不同。在锚杆支护中,单位支护面积上设置的锚杆数量通常较少,对每根锚杆的施工精度和要求都十分严格。在土钉支护中,支护面上土钉排列得较密,对单个土钉的施工精度和质量要求相对较低;设计长度不同。在锚杆支护中,设计要求每根锚杆都要达到要求的抗力,所以锚杆的锚固段需要深入到稳定的土层中,设计长度较长。在土钉支护中,土钉排列较密,数量众多,与周围土层共同作用,能够保持加固区土体的自身的稳定,并抵抗加固区以外的土压力的作用,设计长度较短。当然,锚杆有许多种类,也有不加预应力、长度比一般的土钉还要短,但这种锚杆主要用于隧道或地下工程的喷锚支护上,长度比一般的土钉还要短,常用只有2-4m。

2土钉支护的构造与施工

2.1土钉构造

2.2.1结构组成

土钉支护是以土钉作为主要受力构件的边坡支护技术,它由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射混凝土面层和必要的防水系统组成。

2.1.2结构材料

钢材:钢筋的种类、型号及尺寸规格应符合设计要求,宜采用H级或工H级钢筋,钢筋购进后应妥善保管,防止锈蚀,制作时应调直、除锈、除油,应进行物理力学性能或化学成份分析试验,焊接用的钢材,应作可焊性和焊接质量的试验检测其焊接强度应大于材料整体强度;

水泥:采用普通硅酸盐水泥,标号P032.5,必要时采用抗硫酸水泥,不得使用高铝水泥。水泥应符合现行水泥标准的规定要求,必须有制造厂的试验报告单、质量检验单、出厂证等证明文件,并按其品种、标号、试验编号等进行检查验收并取样检验,按检验结果合理使用。袋装水泥在储运时应妥善保管、防雨、防潮,堆放在距离地面一定高度的堆架上,严禁抛摔和损坏包装袋,严禁使用受潮或不同标号品种混杂的水泥。

骨料:石料和砂料(瓜子片、中细砂)应有检验报告单,石料的检验方法和质量标准按JGJ53-92,砂料的检验方法和质量标准按JGJ52-92。粒径小于2mm的中砂,砂的含泥量按重量计不大于3%,粒径小于12mm碎石或瓜子片,含泥量按重量计不大于3%。

拌合用水:水中不含有影响水泥正常凝结硬化的有害杂质,不得含油脂、糖类及游离酸等;污水、PH值小于4的酸性水和含硫酸根离子超过水重1%的水均不得使用;使用自来水或清洁的天然水作拌合用水,可免作试验。

速凝剂:所用速凝剂为J85、711或红星1号,应有专人负责掌握,添加重量为水泥重量的3%,喷射时由机器自动添加。

焊条:采用THJ422。

混凝土配合比:喷射混凝土的配合比除应达到设计标准强度外,还应满足施工工艺要求,配合比为1:0.4:2:2(水泥:水:砂:瓜子片),瓜子片的最大直径不大于12mm.

注浆配合比:一次注浆采用1:1水泥砂浆,二次注浆采用水灰比为0.5的纯水泥浆,水泥砂浆与水泥纯浆必须搅拌均匀,一次拌和的浆必须在初凝前(一般为2h)用完。

早强减水剂:根据工程性质,采用不同类型的早强剂,常用红星四号、3F、NC、NNOF、NS2-1等。

2.1.3土钉及钢筋网制作

土钉制作尺寸允许偏差:长度±100mm,弯曲度

钢筋制作要求:钢筋使用前应调直并清除污垢,钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺设,钢筋与坡面的间隙不宜小于20mm,钢筋网宜采用绑扎,钢筋网与土钉应连接牢固,钢筋网外侧宜用加强筋固定在土钉上。 2.1.4排水系统

土钉支护宜在排除地下水的条件下进行施工,应采取恰当的排水措施,包括地表排水、支护内部排水以及基坑排水,以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。

基坑四周支护范围内的地表应加修整,构筑排水沟和水泥砂浆或混凝土地面防水地表降水向地下渗透。靠近基坑坡顶宽2-4m的地面应适当垫高,并且里高外低,便于径流远离边坡。在支护面层背部应插入长度为400-600mm,直径不小于40mm的水平排水管,其外端伸出支护面层,间距可为1.5-2m,以便将喷射混凝土面层后的积水排出。为了排除积聚在基坑内的渗水和雨水,应在坑底设置300mm×300mm排水沟,通至600mm×600mm×600mm集水坑。排水沟应离开边壁0.5-1m,排水沟及集水坑宜用砖砌并用砂浆抹面以防止渗漏,坑中积水应及时抽出。

2.2土钉支护施工组织

为了确保土钉支护施工的质量和进度,现场设立由三名人员组成的工程技术组:一名总负责人,一名工程技术负责人,一名质量安全负责人。

现场设四个作业班:

一班:土钉加工、焊接、制作钢筋挂网;

二班:专门机械成孔班;

三班:注浆。自孔内注入一次水泥砂浆,在PVC管内作二次注浆;

四班:喷射混凝土班;

各班组做到分工不分家,必须互相配合,精心施工。

工艺流程详见图2。

3复合土钉支护受力机理

3.1复合土钉受力机理

在土钉支护体系中,土钉是重要的受力构件,土钉的作用将作用于面层或水泥土桩上的.水、土压力,通过土钉与土体的磨阻力传递到稳定的地层中去,类似于土层锚杆;通过密而短的土钉将支护后土体的变形约束起来,形成由土体、注浆体及土钉组成的复合土体,复合土体类似于重力式坝受力。这种作用类似于加筋土挡支护;不管用什么形式施工的土钉(钻孔法、打入法和顶入法),土钉通道都是注浆孔,该注浆不仅形成了土钉挡墙与地层之间的摩擦带,同时以劈裂、渗透及压密注浆的形式加固了支护后土体,这种作用类似于压密注浆机理。

3.2土钉的受力过程

量测表明,土钉的受力过程可分为三个阶段:

第一阶段:土钉安设的初期,完成注浆但注浆体与土层之间的粘结尚未形成,这时该土钉基本不受力。

第二阶段:注浆体将土钉粘结于地层中,随着开挖深度的增加,土钉逐渐产生拉力,并将拉力集中在与面层粘结的部位,这时内力分布类似于无自由变形段的土层锚杆靠近面层处拉力最大,往后逐渐减小。

第三阶段:开挖足够深度,土钉的大部份处于滑裂范围之内。这时土钉内力表现为中间部位(近滑裂面)最大,两端最小。力的分布类似于加筋土挡墙中的拉筋。

4结束语

土钉支护技术能有效调用土体自身的强度和自身的稳定性,是提高岩土工程稳定性和解决复杂岩土工程稳定问题最经济最有效的之一。尽管土钉支护技术从设计计算理论到施工工艺,尚有若干探讨改进和完善处;尽管理论落后于实践的情况十分突出,尚需编制可供遵循的设计、施工规范;尽管许多专业设计、建设及管理工程技术人员仍处在边实践边学习阶段,但伴随着良好社会环境与经济体制的发展,土钉支护技术以其显著的造价、经济、施工工艺等方面的优点,除广泛的应用于一般土层和软土支护外,还将大量地运用于流砂、复杂填土、强膨胀土和砂砾等不良土层中,那些待解决的问题也必将在广大工作者的努力中为人们探知!

参考文献:

[1] 郭志昆,张武刚.对当前基坑工程中儿个主要问题的讨论.岩土工程界,.

[2] 余志成,施文华.深基坑支护设计与施工.北京:中国建筑工业出版社,.

[3] 冯志众.土钉工作机理和土钉墙稳定性研究.西安建筑科技人学,.

[4] 白韶红.土钉支护设计中几个问题的探讨.岩土工程界,2001.

篇3:特殊部位基坑支护加固工程的控制工学论文

特殊部位基坑支护加固工程的控制工学论文

摘要:由于国家城市人口不断增加,城市土地成为稀缺资源,工程建设向空中、地下发展成为一种必然。

关键词:基坑支护;钢塔加固;变形监测

1工程概况

施工区域临近主楼18层主体施工已完成,主楼东侧有7.5米双向地库汽车坡道出入口;由于前期施工场地相当狭窄,开挖对东侧高压电线钢塔安全影响未知、且加固方案未定等问题的限制,该部分坡道以及部分地库长度32米未进行开挖;由于主楼开挖对该部分地质情况十分熟悉,从上到下依次,现场表层1.5-2.0米为垃圾回填土,1.5米厚粉土层,0.5米粘土层,以下为粉土层,在车库出入口东侧为高压入地电缆盘曲部分,电缆盘曲向西3.0米向东连接22米、25米2座高压钢塔;地库及坡道开挖深度在1-6米,钢塔处开挖深度4米左右;坡道底部为地库,该部分深度6米;在开挖4-6米范围东侧为已建成小区道路、地库出入口,该路面标高低于本工程开挖面1.2米,道路下走有电缆、排水管;且开挖面紧邻隔壁围墙,由于该部位特殊、地质且不均匀,土层有夹杂粘土层,遇水容易滑坡,为保证基坑安全以及隔壁围墙、道路安全,主楼开挖时在围墙内侧采用微型桩加钢筋网砼支护形式,但不理想,围墙局部出现较大裂缝,隔壁道路出现轻微变形;对于现在坡道施工,为保证开挖临边高压钢塔、基坑、以及道路安全,对施工方案进行了多次讨论、对比;在钢塔附近埋有110千伏高压电缆,该部位采用土钉支护安全隐患太大,且放坡使基坑外沿向钢塔、电缆靠近,对钢塔结构安全有影响;钢塔南侧基坑开挖如果采用素喷砼,放坡按照1:0.4放坡,现场尺寸无法满足;用土钉墙支护形式,土钉的长度会伸入临近道路排水管、电缆区域,安全隐患较大,无法保证施工安全;经过对钢塔结构现状了解,钢塔基础为独立钢筋砼灌注桩,直径2.2米,埋深9米。

2工程施工方案的选择、分析

通过采用土钉支护或采用13米400微型桩加钢筋网的支护方案的对比,由于钢塔顶部钢绞线相拉,钢塔基础受力大小无法预计,仅靠基坑土体受力计算显然不符合实际,在结构安全和施工安全方面都没有把握,由于该部位较为特殊,一旦影响电线高塔的安全对社会影响较大,施工工艺选择不妥会造成施工安全事故;经多方面考虑、推敲和借鉴其他类似项目,在保证不影响高塔使用安全和坡道施工安全的前提下,设计安全系数适当提高;根据JGJ120-99和GB50202-的`相关规定,基坑侧壁钢塔处安全等级1级,其他部位为3级;设计类型采用悬臂桩结构,用北京理正软件对支护结构抗拉、内部稳定、外部稳定性进行设计,安全系数均满足规范要求;并通过结构、岩土、电力等方面的专家对该施工方案的论证。

3方案主要内容

3.1采用直径600mm的钻孔灌注桩,桩入土深度自地表以下12米,有效桩长11米,嵌固深度6.5-9.5米,桩身采用C30砼,主筋10根HRB400级16钢筋均匀分布,箍筋¢8@150,加强箍筋¢14@,桩间距在电线杆处为1.0米,其它地段为1.2米;冠梁500*800,10根HRB400级18,箍筋、拉钩¢8@200,采用C30砼。

3.2坡道边坡、钢塔变形监测。

4现场施工组织安排

由于现场狭窄,大型机械无法进入施工,且施工区域地下、地上均有高压电缆;对砼灌注桩成孔、钢筋笼安装、砼浇注较为困难;经多方面考虑、讨论决定按照以下组织实施:

①在施工前详细了解高压地下电缆走向、埋深以及接电线的辐射范围;

②砼灌注桩放线:为了尽最大可能远离高压地下电缆,桩位紧靠车库剪力墙外皮;

③由于打桩位置狭小无法使用大型机械进行砼桩施工,采用人工机械洛阳铲成孔工艺,机械选用1T卷扬机配三木塔、活底吊桶、双轮手推车等。

④钢筋笼加工:由于钢筋笼11米,钢筋长度9米,需接长2米,计划采用双面焊接工艺,用25吨吊车在地库顶安装,但最北侧4-5根钢筋笼受1#楼主楼位置影响,无法使用吊车,该部位钢筋主筋连接采用直螺纹一级连接,接头钢筋在场外加工后进场;

⑤砼浇注:为保证基坑、钢塔安全,砼浇注桩成孔采用隔二打一,每三根桩浇注砼一次;

⑥变形监测:委托有测量资质的单位进行变形监测,砼灌注桩强度满足设计强度后,组织土方开挖,土方开挖后一周内每天观测1次,以后每三天观测1次。

5主要施工工艺和质量控制措施

5.1灌注桩放线定位:利用原1#楼主体定位,定出灌注桩中心位置,桩外侧与坡道剪力墙只留30mm空隙。

5.2机械洛阳铲成孔:

5.2.1采用600mm机械洛阳铲在在桩位中心,利用卷扬机提升及下落进行挖土和垂直运输,闭合抓土,至地面卸土,依次循环成孔,直至达到设计标高。

5.2.2灌注桩施工部位为前期基坑开挖土钉支护面,在自然地坪以下1.5米和3.0米处有土钉,影响到洛阳铲的施工;有土钉的部位桩径均扩大到700mm,用电焊切除;

5.3钢筋笼制作安装:

5.3.1钢筋原材经现场见证取样试验合格后,方准予加工;

5.3.2钢筋受力筋按照50mm保护层下料,钢筋主筋搭接采用双面电弧搭接焊,焊头错开50%;个别桩钢筋笼接头采用一级直螺纹连接,接头可在同一个平面上;

5.3.3钢筋保护层用50砂浆垫块每组4块水平对称排列与主筋固定牢固,间距1000mm; 5.3.4钢筋笼吊装:用25T吊车吊装钢筋笼;吊装钢筋笼时要对准孔位,直吊扶稳,缓慢下沉,避免碰撞孔壁,钢筋笼放到位置立即固定;吊车不能直接吊装的钢筋笼,分两段钢筋笼施工,第一段5米,加强箍筋采用¢14@1500,成型后人工放入桩孔,临时固定后,用一级直螺纹机械连接其余主筋钢筋。

5.4砼施工。

砼采用10-20mm粒径、砼塌落度80-100mm商品砼,灌注前再次校核钢筋笼标高、孔深,检查有无坍孔现象,符合要求后即可开盘灌注。由于砼灌注桩深度较深,混凝土采用溜管用手推车向桩孔内浇筑。灌注开始后应紧凑连续地进行,严禁中途停灌,桩顶以下6米范围采用插入式振动棒进行振捣密实。

5.5质量标准。

根据机械洛阳铲砼灌注桩施工验收标准,设计文件和建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002以及砼结构工程施工质量验收规范GB50204-2002相关规定。

5.5.1机械洛阳铲成孔检验标准及检验办法:桩位小于10mm,孔深+300mm,垂直度10mm;

5.5.2钢筋笼安装质量检验标准及检验办法:钢筋笼主筋间距±10mm,钢筋笼箍筋间距±20mm,钢筋笼直径±10mm,钢筋笼长度±100m,用尺量;

5.5.3砼灌注桩质量检验标准及检验办法:桩体质量检验:无桩身断裂、裂缝、缩径、加泥、空洞、蜂窝、松散;砼强度:大于30MPa;桩径:-20mm;桩顶标高:+30mm,-50mm;沉渣厚度:小于100mm。

6变形监测

6.1变形观测点的设置。

6.1.1在基坑边沿设置4个沉降观测点C1、C2、C3、C4,3个位移观测点w1、w2、w3;

6.1.2在高压钢塔上东西各设2个位移观测点南塔w4、w5;北塔w6、w7。

6.2变形监测仪器。

沉降观测采用DS1型仪器,按照二等水准测量,水平位移变形观测采用全站仪测量。

6.3变形测量控制。

水平位移观测为平面控制测量,必须先在测区内建立平面控制网。水平位移监测网根据实际情况,采用如下方法:

先在场内选好位移观测点两端的固定观测点,BM1、BM2,埋在场内稳定不动的位置,并经常检查有无移动,并有保护措施;将在边坡处位移变形点w1、w2、w3设在的冠梁上为一条直线,并做好标记。高压钢塔水平位移点南塔设w4、w5;北塔设w6、w7观测点。观测时,在一个端点BM1上安置全站仪,在另一个端点BM2设置固定觇牌,并在每一个位移点上安置固定标志,全站仪先后视固定觇牌进行定向,然后再观测冠梁、钢塔上的观测点,并读取数据,经计算即可得到各点位移量。测量中的主要误差:对中误差<0.1mm;整平误差:<0.3mm;瞄准误差:<0.4mm;方法误差:<0.3mm;

6.4监测成果。

从土方开挖到观测变形结束,除开挖当天1个观测点变形最大3mm,(报警值为5毫米/天),其余变形观测为1-2毫米/天,累计最大6mm,远远满足规范30mm要求;对临近建筑、道路沉降观测未发现明显变形。

篇4:三种基坑支护工程施工技术分析论文

三种基坑支护工程施工技术分析论文

1、工程概况

某一办公楼工程位于某市的繁华区域,这项工程的空间较为封闭,因为其前方是城市的主干道,并且左右两边建筑都比较密集。这项办公楼工程所采用的结构方式为框架剪力墙的结构,并且该工程共有二十二层,地下仅一层,高4.5m;地上为二十一层。该工程的基坑深度是5米,并采用桩基承台式基础平台来筹建办公楼。根据有关地质勘探报告显示,该项工程基坑支护和开挖的土层主要由大部分的杂填土、淤泥和局部的粘土构成。首先,全场分布的杂填土,呈杂色,层顶高程为0.29~5.30m,层厚为0.4~4.1m,主要包括碎块石、砖瓦砾、混沙土、粘性土等以及局部分布的生活垃圾,成分较为复杂,土性呈湿、稍密的状态,均一性较差。其次,全场分布的淤泥,呈青灰色,层顶高程-0.46~3.07m,层厚11.60~15.10m,主要包括零星贝壳碎片、腐植物等成分,尤其是不均匀夹粉细砂薄层中的这些成分局部含量较高,土性为流塑状态。最后,局部分布的粘土,呈灰黄色或灰色,层顶高程1.90~4.20m,层厚0.30~2.10m,主要包括铁锰质斑点及少许腐植物等成分,底部的粘土逐渐过渡为淤泥,其土性为可塑或软塑状态。

2、基坑工程的基本状况分析和评价

在地质中,其第四纪地层的地下水是在潜水的范畴内,而且水位的高低会受到降雨、地表水等因素的影响。根据相关经验得知,在这一地区中,其地下水位的变动幅度是比较小的,并且通过地质勘探测量到在埋深为0.1~2.2m的地下水稳定水位处适合钻孔。在这片区域的土层中,其一般粘性土层相较于杂填土和粘性土中的砂夹层、砾砂混卵石、风化基岩裂隙带等来说,前者的透水性较弱。在对这片区域的水质资料分析过后,我们得知这片区域的地下水并没有被环境所污染,水质保持良好,不会对该工程中的砼(混凝土)以及其他重要的建筑材料产生侵蚀作用。

3、基坑土方开挖工程施工技术介绍

第一,当对原始自然形成的土方进行挖土工作的时候,要注重市测绘大队的建筑设计图纸,以及准确的坐标点,并安排施工工人到现场,进行精确的定位测量,然后再让设计师将基坑的平面图给绘制出来,最后,这个基坑的平面图便是初始的土方挖土作业的依据。

第二,在进行土方挖土工作时,要注重机械化施工和人工作业的相互配合。在土方挖土过程中,机械化的施工部分交由1.2~1.4反铲挖掘机来完成,后可通过人工作业的方式来完成剩余的机械无法达到的部位、承台以及地梁基底的土方修整等。

第三,对基坑进行开挖时,要严格遵照先浅后深、先边坡支护后基础这一土方的基本原则,并且这个过程需要循序渐进的来确保基坑边坡的安全可靠。

第四,该办公室工程是场内运输,因此要安排专人对自卸汽车进行调度和指挥,以此来完成该项基坑开挖中的土方运输工作,在运输时,其行驶通道有一个专门的施工通道,汽车司机要严格按照这一相关规定来进行运输,并且只有到达了指定地点时,方可进行卸土工作。

第五,在对基坑土方进行开挖工作时,要求测量人员无论在什么时候,都要进行跟踪测量,并且其进度要与挖掘机作业保持同步,及时的将开挖或未开挖的深度给记录完全,然后汇报给该工程的负责人,让他们能够将开挖的深度这一方面给把控好。

第六,在基坑的土方开挖中,要提前用红漆做好水泥搅拌桩桩位的标志,防止在施工中碰撞到水泥搅拌桩,在桩的周围的500mm范围内可以让人工来负责挖土作业。

4、三种基坑支护工程施工技术分析

由于不同场地的地面标高的不同,所以基坑支护的施工方式也要相应的调整。当基坑分为两次开挖并挖至距地下室底板约3.5m处时,可以将放坡+锚喷网的挡土墙支护结构应用在基坑边坡这一范围之内;而在地下室底下电梯井附近的可以采用水泥搅拌桩重力式挡土墙的支护结构。

4.1、放坡十锚喷网挡土墙支护施工工艺

施工工艺流程:挖土修坡→初喷封闭→锚杆孔定位→成孔→安放锚杆→锚孔灌浆→安装钢筋网及焊接加强筋→终喷。

4.2、重力式挡土墙支护

施工工艺流程:定位→预拌下沉→提升喷浆搅拌→重复搅打下沉→重复搅拌上升→完毕。

(1)施工要求:

①加固料采用32.5R普通硅酸盐水泥,渗入比15%,水灰比0.5;

②桩径φ500mm,桩距400mm,桩间搭接l00mm,桩深6.5m,桩身倾斜小于1%,相邻桩不留施工缝;

③施工前对施工机械进行全面检查,排除各种故障。

(2)施工工艺:

①准备。将深层搅拌机安置在指定施工位置,对中置好,并将桩机置于水平,且钻杆要垂直桩机;

②预搅下沉。如果深层搅拌机里面热冷水循环检查正常流动后,就可以开始下沉作业了。但是如果下沉的速度过于缓慢,就需要通过输浆系统供给清水以便更好地钻进;

③调制水泥浆。如果深层搅拌机达到一定的深度时,就可以依据一定配合比例调制水泥浆,在压浆程序开始前需要提前将水泥浆灌入集料斗。要求水泥浆在流送过程中不可以出现离析的状况;

④提升喷浆搅拌。灰浆泵可以在深层搅拌机达到了预定的深度时使用,通过其产生的压强将水泥浆压入到指定的地基里,并且在喷浆过程中,还要注意旋转,搅拌机的提升高度也要严格把控好。要求在压浆工艺的施工过程中,不能够出现断浆的'现象,一定要保持连续性;

⑤重复上下搅拌。为了能够均匀搅拌软土和水泥浆,要再一次搅拌下沉原已提升到地面上的搅拌机,只不过这个时候,不需要再进行喷浆,当达下沉达到设计深度之后,要再次将搅拌机提升到地面上;

⑥清洁。将清水灌入到集料斗中,然后启动灰浆泵,将输浆管路以及搅拌头中的残余水泥浆冲刷干净。

4.3、降低地下水位施工工艺

(1)在基坑边坡顶0.6米外,顺着基坑的外围砌制砖砌排水明沟,沟净宽需要0.3米,深要求0.3~0.6米,沟底要求C10混凝土垫层,沟壁需要用M5型水泥砂浆Mu7.5型红砖砌0.24米厚。每隔3米需要设一个0.6米×0.6米的流沙井,这里还要求井底比沟底深0.4米,做法与排水明沟相同。

(2)在基坑边坡底部0.6米外,顺着基坑内围在地下室底板垫层下面施工砖砌降水明沟,沟净宽需要0.3米,深要求0.4~0.6米,并且需要在沟底宽度为1米的范围内铺列2米厚0.2~0.4米碎石垫层,且沟壁要用M5型的水泥砂浆Mu7.5型红砖砌筑要求0.24米厚。预定每隔0.3米设一个1.2米×1.2米的降水兼排水井,井深要求不小于15米,做法与降水明沟相同。对于排水井而言,要通过潜水泵,将抽出来的水排到基坑边坡的排水明沟当中。

(3)为了使低地下水位变得更加有效,要将降水井设置在地下室底板集水井的位置处。接下来为大家描述降水井的相关做法:要在集水井的下方继续挖掘,并且其深度至少要大于1.2m米,把一个0.8米×0.8米的带网钢筋笼放入到里面当中,然后用0.2~0.4米的碎石将周边给填充好,并且再放入一个5米规格的带网钢筋笼,用0.2~0.4米的碎石把内外钢筋笼的空隙给填至设计垫层的下标高处,而对于上面来说,则要求覆盖两层的油毡纸。在钢筋外笼的选材上,用规格为1216作为竖筋,箍筋则采用的是规格为φ6@200的钢筋,而对于内笼而言,竖筋的规格是要616,而箍筋则是采用6@200的钢筋。用两道0.002米的网眼钢丝网将钢筋笼的底及外壁给包裹好,要注意到,内笼露出的垫层要大于0.05米。对于各降水井而言,都要求一台潜水泵配备自动水位控制装置抽水外排。降水井最终封闭采用法兰盘。

5、监测基坑并对成果进行分析

(1)观测点设置:

①在距离基坑36m,并且相对稳定地方,朝着基坑边线延长的方向来设置测距点;

②在土钉墙上布设测点间距为8~10m的护坡桩水平位移观测点,并用水泥钉将点位固定好;

③在已经被开挖过后的土钉墙及桩上下位置处,各设置一间距10~15m的护坡桩倾斜观测点,然后用水泥钉将点位固定好;

④用红漆将设置在锚杆锚头上的锚杆变形观测点给标记好;

⑤沉降观测标要进行分层设置,并且要保证其位置在基坑内侧沿基坑高度5~6m处,而水平间距这要保持在20~30m的范围之内,然后通过使用水准仪进行观测。

(2)成果分析:

①一般每隔7d就要对分阶段进行基坑的变形观测,可是基坑时常会被工程施工进度、季节的变化以及天气的情况所影响,最终导致变形情况的发生,因此工程的监测人员要根据实际情况来对观测周期进行不断的调整。在每一次的观测结束后要对这些记录数据进行汇总,并且进行相互之间的对比分析;

②要能够理解并分析根据每次观测结果所汇总出来的数据表,其内容包括基坑变形是否变大或是稳定,并且呈现出什么样的趋势等,然后该项程的监理们要立刻商讨相应的补救措施,商讨结束之后,要及时向有关部门和设计院汇报有关的商讨结论和修改后的应急补救措施,只有在这些部门确认之后,组织实施工作才可展开。基坑的支护措施成功的标志在于以下几个方面,首先,沉降及水平位移都没有发生异常的现象,其次,护坡桩的最大位移监控值未超过50mm以及地面最大沉降量未超过30mm,说明基坑的支护措施是成功的,如果完成了上述目标,则说明整个工程的实施都达到了设计的要求。

6、结语

在本文的具体探讨过程中,可以证明该办公工程施工技术的可行性和合理性,这样在之后遇到的相类似的工程时,就可以借鉴这些工程实施技术,从而更稳妥的实现建筑工程的完工。综上所述,可以看出由于不同基坑的实际情况的差异,在采用基坑支护措施时要结合工程的实际情况进行考量,在综合分析的基础上来选择适当的基坑支护施工技术。

篇5:论文:北村泵站基坑支护设计分析

论文:北村泵站基坑支护设计分析

1工程概况

北村泵站位于现有北村水闸南侧,雅瑶水道出口处。按照一遇最大24小时暴雨一天排完,控制内水位1.50m标准要求新建北村泵站,规划流量105m/s。设计安装3台3300ZBG39.5- 2.11型竖井贯流泵,电机配用3台TKS 1600- 8型同步电动机,总装机容量4800kW,泵站规模属大型。

2基坑施工难点

本工程主要难点有以下方面:①本工程位于现北村水闸及居民住宅区之间,主体建筑物距离现有水闸、住宅区较近,施工场地狭窄,基坑开挖较深,最深处达到12.1m基坑边缘基本贴着北村水闸及北村水闸交通桥,需保证施工期基坑安全,并尽量减少对现有建筑物的影响。②交通疏导方案,对工程布置影响较大。③主体施工时间短,水下结构必需在4月15日完工并拆除围堰。

3基坑支护方案比选

北村泵站的基坑位于现有北村水闸南侧,基坑底南侧边缘距离用地边线约为12~40m,尤其是外江出水涵洞EF~J K段与现有房屋最小距离仅为12m,没有完全放坡开挖的场地,为确保基坑开挖时不影响现有建筑物的安全,并尽量减少房屋拆迁,经分析,在基坑南侧内涌斜坡连接段至外江出水涵洞JK段需采取垂直支护措施进行开挖。

本工程内涌斜坡连接段至内涌进水池反滤段建基面高程为-6.825~- 7.325m;泵房内涌段建基面高程为-13.625m,泵房中间段建基面高程为-9.60m~- 13.6m ,泵房外江段建基面高程为-7.725m;外江出水涵洞AB~JK段建基面高程为-7.025~- 3.8m,基坑顶地面高程为2.5m~4.4m,基坑开挖深度约7.3m~12.1m。根据地质资料,内涌进水池段及外江出水涵洞段揭露地层为:①人工填土层、②-1冲淤积含淤质砂、含砾砂层、②-3冲淤积淤泥质粘土层及泥质砂岩、砂砾岩;泵房段揭露地层有:①人工填土层、②-1冲淤积含淤质砂、含砾砂层、②-3冲淤积淤泥质粘土层、②-4冲积含泥细砂、含砾中粗砂层及泥质砂岩、砂砾岩。上述土层中②-3冲淤积淤泥质粘土层为高压缩性土,属软弱层,揭露厚度约为1.0~4.6m。

根据地质资料,拟定以下2种基坑支护方案进行比

选。①方案1-冲孔灌注桩支护加旋喷桩围护方案。在基坑外侧采用冲孔灌注桩作基坑支护结构,桩间采用旋喷桩止水防渗。从地面约3.5 m高程开始以1:1.5放坡开挖至2.25m~- 2.5m高程,2.25m~- 2.5m高程到基坑底采用灌注桩垂直支护。冲孔灌注桩直径为1.0m,桩中心间距为1.05m,桩顶设计高程为~2.5m~2.25m,单桩长为9.0m~ 16.0m,旋喷桩直径为0.6m,桩中心间距为1.05m,单桩长为5.0m~5.5m.②方案2重力式格构式搅拌桩挡土墙支护方案。从地面约3.5 m高程开始以1:1.5放坡开挖至2.25m~- 2.5m高程,2.25m~- 2.5m高程到基坑底采用重力式格构式搅拌桩挡土墙垂直支护。挡土墙厚4.0m,由格构式布置的直径0.5m,中心间距为0.35m的水泥搅拌桩与桩间土体组成。

4基坑支护设计

本工程冲孔灌注桩支护范围为内涌斜坡连接段至外江出水涵洞JK段及内引涌右岸,支护纵向长约300.3m ,桩中心间距1.05m,共布置287条,各部位的灌注桩桩顶高程及桩长列于表2所示。为进一步保证基坑安全,减少灌注桩桩顶水平位移,在内涌进水斜坡连接段一外江出水涵洞AB段冲孔桩处-3.0m和-5.0m高程、外江出水涵洞BC段一JK段冲孔桩处1.0m和-1.0m高程设置2道张拉锚杆,锚杆直径为32mm,采用HRB335级钢筋,单条锚杆长15.0m,水平间距2.1m,锚杆与水平面倾角200,共布置287条。在灌注桩桩顶设钢筋硷连系梁,梁高1.0m,宽1.0m。为保护开挖边坡受雨水冲刷,采用0.1 m厚的'C20喷射硷对基坑开挖边坡进行护面。

5基坑安全监测

为确保基坑开挖和周边房屋安全,需对泵站南侧基坑进行监测。监测项目包括支护结构水平及竖向位移、坡顶水平及竖向位移、周边建筑物变形、地下水位等。具体布置如下:在基坑南侧边坡顶部设置25个水平及竖向位移监测点,监测点间距约20m;在灌注桩桩顶联系梁上设置15个水平及竖向位移监测点,监测点间距约20m;在灌注桩桩体内埋设测斜管,共埋设3支,每支间距约80m,用于监测桩体的深层水平位移;在张拉锚杆处设置2处锚杆拉力监测点,每处布置3根监测点;在泵站基坑周边内外侧共埋设3支测压管,用于监测基坑开挖过程中地下水位变化情况。

在基坑与南侧房屋间设沉降、位移观测水准点,共10个,用于观测该部位土体变形情况。以上各项监测的时间间隔根据施工进程确定,当监测结果变化速率较大时,应加密观测次数。

6结语

本工程是南海地区水利工程首次遇到的复杂的深基坑支护,在城镇化建设日益加快的情况下,今后的水利工程建设会越来越多遇到类似深基坑的支护工程,本工程的支护设计对于日后水利工程基坑支护有一定的参考价值。

篇6:复合土钉支护在某基坑中的应用工学论文

复合土钉支护在某基坑中的应用工学论文

摘要:通过某基坑采用桩锚及土钉墙支护相结合的施工实践,介绍了设计方案、施工方法、技术难点及现场控制措施。

关键词:桩锚支护、复合土钉、要点控制实施

1工程简介及特点

某(陕西机工业集团有限公司)研发大楼由19层主楼,高约75.3m,地下二层,地下埋深约10.5m,地上部分总建筑面积约24000m2。

工程周围有3幢保护建筑和配电室一处,该工程因其特殊的地理位置,地处闹市,周边环境复杂及工程地质情况变化较大,使该基坑施工难度较大。

1.1工程特点:

①基坑深;②基坑所处的地理位置十分重要;③工程地质和水文地质情况十分复杂;

1.2技术难点

①如何确定一个安全、经济、环保的基坑支护方案;②由于场地狭窄,且只有一个门进出,运输不便,造成施工周期长,基坑暴露时间长,加之水位升高,对基坑极为不利;③如何解决土钉及锚杆在卵石地层中的成孔问题,是施工的难题。

2工程地质条件

表1土层力学参数

工程地质剖面图(见表)

3基坑周边环境情况

研发大楼基坑位于五一大厦东侧,东临药材公司,北接基地家属楼,南面为劳动东路。距离最近的楼为4m,在这样一个心脏地区进行10.5m的基坑施工,施工难度非常大。

4基坑支护与坑内降水

该基坑经过多方案的比选,最终采用桩锚及复合土钉支护。

第一步:西侧及北侧800护坡桩施工。施工要点:①先施工护坡桩,再挖土方,有利护坡桩施工;②锚杆原设计为20m,间距3.2m,因砂卵石成孔困难,实际施工时改为9±2mm,间距1.6m。缩短了长度,但增加了数量,减少了地层的蠕变量。

第二步,东侧上部土方开挖,土钉支护+护坡桩施工。施工要点:①先挖去桩顶土方,虽有利成孔但给灌注成桩增加了难度;②为了保证护坡桩施工安全,必须对已开挖桩顶部分进行支护,主要采用常规土钉支护。

第三步,无护坡桩部分复合土钉施工。复合土钉施工:①土方开挖。为确保施工安全,本工程在土方开挖过程中是严格遵循“分区、分层、分段、均衡、适时”的原则执行的:(1)基坑周边分层、分段开挖,每层2m左右,并留出土钉工作面。(2)土方开挖时特别要求挖土、运土的机械设备不得撞击支撑结构,也不得悬空的支撑构件上停放或行走。(3)整个基坑的土方开挖是井然有序的,特别是周边区的土方开挖,确保了支护工程施工的顺利进行。

②土钉及非预应力锚杆施工。针对砂卵石中难以成孔的问题,本工程土钉或非预应力锚杆的`筋材全部有采用钢花管制作。本工程土钉主要是按“击入法”进行施工的,施工机械包括3~12m3/min的空压机,冲击锤定位器对准土钉管靴,最后开动空压机,用人工或机械向前推移启动冲击器,在高频冲击力作用下,钢管被慢慢击至设置的深度;这种方法更加快捷、简便,保证了施工进度,克服了砂卵石成孔问题。

③按照岩土工程“动态设计”的原则,现场对施工中发现的一些在原设计图纸中未能考虑到、但确实存在安全隐患的区段进行了必要的设计变更,保证了边坡及周边环境的安全。本工程开工后对某些区段进行了补强加固处理。

第四步,基坑内降水:由于基坑周边无作业面,不能布置降水井及回灌井,加之原勘察水位在-12.48m,预先未考虑降水井,故根据现场实际情况,布置了几个3×8m的积水坑,进行坑内降水,保证了后续工程施工。

5点评

1、通过该工程的成功实施,为我们在砂卵石地层中施工土钉提供了成熟的经验。

2、基坑开挖分块、分段进行对控制基坑变形非常有利,复合土钉的布置为基坑分块施工创造条件。

3、对基坑周边有建筑物及无建筑物部分采取不同的支护方式,即增加了基坑和周边环境的安全性,又节省了造价。

4、目前,虽然土钉技术不断发展,但施工难度也不断加大,以土钉支护为主,辅以桩锚的复合支护结构应用很广;但还存在理论落后于实践的局面,有待我们进一步实践,并充分借鉴,消化国外的先进经验,才能保证工程的可靠性和经济性。

篇7:基坑变形监测的工程数据分析的论文

随着金融商业广场、城市地下交通等大型市政项目的日益增多,大型深基坑开挖工程不断涌现。由于深基坑在开挖建设过程中,存在施工技术要求高、地质条件相对复杂、开挖场地环境多样等特点,因此若忽略对深基坑支护结构与地下水的周期性监测工作,则难以摸清监测主体的变形特征,难以实施开展科学预警监督,从而不利于防范深基坑开挖建设中的安全事故。

1 深基坑形变相关理论

从影响深基坑形变的因素分析,主要包含支护类型与参数结构、工程开挖深度、地表荷载、施工方式与周边环境,以及深基坑所在的水文地质环境。从其形变因素来源而言,其监测的主要内容即为深基坑支护结构的水平与垂直位移、周边建筑物沉降与裂隙监测、土体深层位移测定与地下水位监测等。深基坑一般作为一级安全等级,依照《建筑基坑工程监测技术规范》的相关技术指标,其水平位移测量中误差不大于 1. 5mm,垂直位移测量中误差不大于 0. 5mm,数据采集的中误差不大于 1/10 形变允许值。通常作为深基坑监测重点的支护结构水平位移,多采用小角法与极坐标法。其中,小角法利用基坑边线构建测量坐标系,测定监测点与测站夹角与距离 D,判定各期累计偏移量,中误

2 工程实例概况与监测方法

本文以福建省某基坑开挖项目为例,探究其监测的基本方法与工作流程,并对所采集到的相关数据进行汇总分析。现有某场地位于福州市仓山区,场地东北面为闽江,西面为南江滨东大道,场地东南面为空地。本基坑监测工作自 年 06 月 26 日始到 年 10 月 13 日终,基坑靠近堤坝一侧的安全等级为一级,工程重要性系数取 γ =1. 10.其余位置的安全等级为二级,工程重要性系数取 γ = 1. 00.基坑支护结构型式采用三轴水泥搅拌桩 + 土钉墙组合支护,局部位置采用工法桩悬臂支护。根据设计院提供的基坑图纸要求,结合工地实际情况,对以下内容开展数据采集工作: 围护坡顶水平与沉降位移、深层土体侧向位移( 测斜) 、周边地表沉降、地下水位和裂缝变化监测。

实际监测过程中,共沿基坑外周边边坡顶部共布置 37 个竖向( 水平) 位移监测点,采用精密水准仪( 全站仪) 定期对基坑坡顶的竖向( 水平) 位移进行观测和分析; 沿基坑周边地表共布置 55 个沉降监测点,采用精密水准仪定期对周边地表的沉降进行观测和分析; 在基坑周边布设 15 个测斜孔。其中 X1 - X3、X7 - X15 号测斜孔孔深 18m,X4 - X6号测斜孔孔深 24m,采用美国 Sinco 公司生产的测斜仪定期对基坑开挖过程中周边土体沿深度变化的水平位移变化进行观测和分析; 开挖场地共布置 4 个水位观测孔,采用水位仪定期对基坑开挖过程中周边的水位变化进行观测和分析; 对基坑周边建筑与地表裂隙情况,定期巡查并测定相关裂隙状态。

篇8:基坑变形监测的工程数据分析的论文

针对基坑监测中周期性采集的支护结构形变、深层土体位移、地下水位等相关数据,采用 Excel 表格进行数据汇总分析如下:

( 1) 基坑坡顶沉降与水平位移: 沿基坑坡顶布设 37 个沉降观测点,完成基坑坡顶的沉降观测 224 次。监测过程中,基坑坡顶的.累计最大沉降量为 12. 40mm,发生在 C22#测点; 最大位移速率为 1. 175mm/d,发生在 C27#测点,各沉降观测点的累计沉降量、位移速率均未超过预警值; 沿基坑坡顶布设 37 个水平位移观测点,坡顶的累计最大水平位移量为 14. 0mm,发生在 C20#测点; 最大水平位移速率为 1. 00mm/d,发生在 C14#测点。各水平位移观测点的累计水平位移量、水平位移速率均未超过预警值。

( 2) 基坑深层水平位移观测( 测斜) : 沿基坑周边布设 15 个测斜孔,共完成深层水平位移观测 225 次。监测过程中,基坑深层水平位移最大值为 16. 30mm,发生在 X7#测斜孔 2. 0m 处; 各测斜孔的累计位移量、位移速率均未超过预警值。

( 3) 周边地表沉降观测: 沿基坑周边地表布设 55 个沉降观测点,共完成周边地表的沉降观测 153 次。监测过程中,周边地表的累计最大沉降量为 3. 22mm,发生在 D33#测点; 最大位移速率为 0. 090mm/d,发生在 D2#测点和 D35#测点,但各沉降观测点的累计沉降量、位移速率均未超过预警值。

( 4) 地下水位与裂缝观测: 在基坑各边的中心处各布置一个水位观测孔,共布设 4 个水位观测点,完成地下水位观测 217 次,对基坑边坡及周边路面进行裂缝观测,共观测 7 处裂缝,其中地下水位最大变化量为 700mm,发生在 S1#测点。经对基坑监测的相关分项进行系统性的数据采集与监测汇总,各监测项目的累计变化量及变化速率均未超过预警值; 监测结束时,基坑坡顶沉降、基坑坡顶水平位移、基坑深层水平位移及周边地表沉降均已趋于稳定; 地下水位均无明显变化; 各处裂缝均无明显发展的趋势,判定该基坑安全、稳定、可靠。

4 结语

深基坑监测涉及支护水平与位移测量、周边构筑物监测、深层土体位移与地下水位监测等诸多内容,同时作为岩土工程的重要分类,深基坑开挖具有区域性强、综合性高与环境效应显着等特点,与工程地质条件的关联度较大,同基坑周边渗流与施工条件密切相关,伴随深基坑开挖过程中的土体蠕变影响,基坑支护结构所承担的应力不断变化,使得土体强度降低、稳定性较差,因此加强深基坑支护结构的变形监测,利用 BP 神经网络、回归分析或 GM( 1,1) 灰色系统理论等方法,对所采集的基坑监测数据进行建模处理,预测基坑结构将来某时刻的变形趋势,对健全施工监督管理、提升基坑开挖的经济性,具有重要的社会价值与经济效益。

参考文献

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[4]宋建学,郑仪,王原嵩。 基坑变形监测及预警技术[J]. 岩土工程学报,( S1) .

篇9:建筑施工过程中基坑支护与加固工程的控制论文

我国经济飞速发展,国家城市人口不断增加,城市土地成为稀缺资源,工程建设向空中、地下发展成为一种必然。因此,建筑施工过程中基坑支护与加固工程的控制非常重要。

一、工程概况

施工区域临近主楼18层主体施工已完成,主楼东侧有7.5米双向地库汽车坡道出入口;由于前期施工场地相当狭窄,开挖对东侧高压电线钢塔安全影响未知、且加固方案未定等问题的限制,该部分坡道以及部分地库长度32米未进行开挖;由于主楼开挖对该部分地质情况十分熟悉,从上到下依次,现场表层1.5-2.0米为垃圾回填土,1.5米厚粉土层,0.5米粘土层,以下为粉土层,在车库出入口东侧为高压入地电缆盘曲部分,电缆盘曲向西3.0米向东连接22米、25米2座高压钢塔;地库及坡道开挖深度在1-6米,钢塔处开挖深度4米左右;坡道底部为地库,该部分深度6米;在开挖4-6米范围东侧为已建成小区道路、地库出入口,该路面标高低于本工程开挖面1.2米,道路下走有电缆、排水管;且开挖面紧邻隔壁围墙,由于该部位特殊、地质且不均匀,土层有夹杂粘土层,遇水容易滑坡,为保证基坑安全以及隔壁围墙、道路安全,主楼开挖时在围墙内侧采用微型桩加钢筋网砼支护形式,但不理想,围墙局部出现较大裂缝,隔壁道路出现轻微变形;对于现在坡道施工,为保证开挖临边高压钢塔、基坑、以及道路安全,对施工方案进行了多次讨论、对比;在钢塔附近埋有110千伏高压电缆,该部位采用土钉支护安全隐患太大,且放坡使基坑外沿向钢塔、电缆靠近,对钢塔结构安全有影响;钢塔南侧基坑开挖如果采用素喷砼,放坡按照1:0.4放坡,现场尺寸无法满足;用土钉墙支护形式,土钉的长度会伸入临近道路排水管、电缆区域,安全隐患较大,无法保证施工安全;经过对钢塔结构现状了解,钢塔基础为独立钢筋砼灌注桩,直径2.2米,埋深9米。

二、工程施工方案的选择、分析

通过采用土钉支护或采用13米400微型桩加钢筋网的支护方案的对比,由于钢塔顶部钢绞线相拉,钢塔基础受力大小无法预计,仅靠基坑土体受力计算显然不符合实际,在结构安全和施工安全方面都没有把握,由于该部位较为特殊,一旦影响电线高塔的安全对社会影响较大,施工工艺选择不妥会造成施工安全事故;经多方面考虑、推敲和借鉴其他类似项目,在保证不影响高塔使用安全和坡道施工安全的前提下,设计安全系数适当提高;根据JGJ120-99和GB50202-的相关规定,基坑侧壁钢塔处安全等级1级,其他部位为3级;设计类型采用悬臂桩结构,用北京理正软件对支护结构抗拉、内部稳定、外部稳定性进行设计,安全系数均满足规范要求;并通过结构、岩土、电力等方面的专家对该施工方案的.论证。

三、方案主要内容

1.采用直径600mm的钻孔灌注桩,桩入土深度自地表以下12米,有效桩长11米,嵌固深度6.5-9.5米,桩身采用C30砼,主筋10根HRB400级16钢筋均匀分布,箍筋¢8@150,加强箍筋¢14@,桩间距在电线杆处为1.0米,其它地段为1.2米;冠梁500*800,10根HRB400级18,箍筋、拉钩¢8@200,采用C30砼。

2.坡道边坡、钢塔变形监测。

四、现场施工组织安排

由于现场狭窄,大型机械无法进入施工,且施工区域地下、地上均有高压电缆;对砼灌注桩成孔、钢筋笼安装、砼浇注较为困难;经多方面考虑、讨论决定按照以下组织实施:

①在施工前详细了解高压地下电缆走向、埋深以及接电线的辐射范围;

②砼灌注桩放线:为了尽最大可能远离高压地下电缆,桩位紧靠车库剪力墙外皮;

③由于打桩位置狭小无法使用大型机械进行砼桩施工,采用人工机械洛阳铲成孔工艺,机械选用1T卷扬机配三木塔、活底吊桶、双轮手推车等。

④钢筋笼加工:由于钢筋笼11米,钢筋长度9米,需接长2米,计划采用双面焊接工艺,用25吨吊车在地库顶安装,但最北侧4-5根钢筋笼受1#楼主楼位置影响,无法使用吊车,该部位钢筋主筋连接采用直螺纹一级连接,接头钢筋在场外加工后进场;

⑤砼浇注:为保证基坑、钢塔安全,砼浇注桩成孔采用隔二打一,每三根桩浇注砼一次;

⑥变形监测:委托有测量资质的单位进行变形监测,砼灌注桩强度满足设计强度后,组织土方开挖,土方开挖后一周内每天观测1次,以后每三天观测1次。

五、主要施工工艺和质量控制措施

(一)灌注桩放线定位:利用原1#楼主体定位,定出灌注桩中心位置,桩外侧与坡道剪力墙只留30mm空隙。 (二)机械洛阳铲成孔:

1.采用600mm机械洛阳铲在在桩位中心,利用卷扬机提升及下落进行挖土和垂直运输,闭合抓土,至地面卸土,依次循环成孔,直至达到设计标高。

2.灌注桩施工部位为前期基坑开挖土钉支护面,在自然地坪以下1.5米和3.0米处有土钉,影响到洛阳铲的施工;有土钉的部位桩径均扩大到700mm,用电焊切除;

(三)钢筋笼制作安装:

1.钢筋原材经现场见证取样试验合格后,方准予加工;

2.钢筋受力筋按照50mm保护层下料,钢筋主筋搭接采用双面电弧搭接焊,焊头错开50%;个别桩钢筋笼接头采用一级直螺纹连接,接头可在同一个平面上;

3.钢筋保护层用50砂浆垫块每组4块水平对称排列与主筋固定牢固,间距1000mm;

4.钢筋笼吊装:用25T吊车吊装钢筋笼;吊装钢筋笼时要对准孔位,直吊扶稳,缓慢下沉,避免碰撞孔壁,钢筋笼放到位置立即固定;吊车不能直接吊装的钢筋笼,分两段钢筋笼施工,第一段5米,加强箍筋采用¢14@1500,成型后人工放入桩孔,临时固定后,用一级直螺纹机械连接其余主筋钢筋。

(四)砼施工

砼采用10-20mm粒径、砼塌落度80-100mm商品砼,灌注前再次校核钢筋笼标高、孔深,检查有无坍孔现象,符合要求后即可开盘灌注。由于砼灌注桩深度较深,混凝土采用溜管用手推车向桩孔内浇筑。灌注开始后应紧凑连续地进行,严禁中途停灌,桩顶以下6米范围采用插入式振动棒进行振捣密实。

(五)质量标准

根据机械洛阳铲砼灌注桩施工验收标准,设计文件和建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002以及砼结构工程施工质量验收规范GB50204-2002相关规定。

1.机械洛阳铲成孔检验标准及检验办法:桩位小于10mm,孔深+300mm,垂直度10mm;

2.钢筋笼安装质量检验标准及检验办法:钢筋笼主筋间距±10mm,钢筋笼箍筋间距±20mm,钢筋笼直径±10mm,钢筋笼长度±100m,用尺量;

3.砼灌注桩质量检验标准及检验办法:桩体质量检验:无桩身断裂、裂缝、缩径、加泥、空洞、蜂窝、松散;砼强度:大于30MPa;桩径:-20mm;桩顶标高:+30mm,-50mm;沉渣厚度:小于100mm。

从土方开挖到观测变形结束,除开挖当天1个观测点变形最大3mm,(报警值为5毫米/天),其余变形观测为1-2毫米/天,累计最大6mm,远远满足规范30mm要求;对临近建筑、道路沉降观测未发现明显变形。

篇10:试论工程深基坑支护设计与施工协调管理工学论文

目前的建筑工程深基坑支护设计和施工还存在着很多不够完善的地方,现针对建筑工程深基坑支护设计和施工现状,进而提出了深基坑支护工程中存在的诸多问题,在设计上对基坑支护设计单位、设计方案的提交、坡项堆载、结构施工临建的布置等的要求进行了明确说明;在施工上对施工方案编制与下发、施工过程控制、地下水控制等进行了详细阐述。

1 深基坑支护设计和施工现状

目前的建筑施工,其中的深基坑支护因其专业性较强,一般都分包给了岩土专业施工公司,比较大的公司一般是当地的勘察设计施工单位,另外,还有一些规模和实力较强的专业公司,当前市场上,个人岩土公司也有一些。从设计和施工资质上看:比较大的岩土专业施工公司既有施工资质又有设计资质;而一些小的岩土专业施工公司只有施工资质,而没有设计资质,这种情况在当前的岩土工程施工中为数较多。

最近两年,一些业主为了提前开工等多种因素,在招标时改变常规,对地下岩土工程部分在结构主体招标前先进行招标,随之而来出现了一些新现象:许多大的建筑总承包单位为了抢占市场,纷纷参与了投标,一些大的`建筑总承包单位进入了岩土工程施工。然而,不论是业主还是监理单位,他们都忽视了建筑总承包单位一般都没有岩土工程设计资质的问题,这给将来的施工造成了很多隐患。从承包模式看:基坑支护施工一般都实行分包,有些是业主直接将基坑工程分包给了专业公司,然后纳入总承包单位管理;而另一种模式是业主将基坑任务交给了总承包单位,而由总承包单位进行分包。前一种模式因业主将任务直接分包,故在总包单位管理时易出现管理难的问题,而后一种模式容易出现工程质量问题。

从深基坑工程特点看:深基坑开挖深度大,很多深基坑紧邻其它建筑物(或构筑物),施工难度较大,除了合理设计外,必须加强施工管理,确保严格按设计和相关规范施工,必须对基坑边坡和周围建筑物(或构筑物)加强监测,实现信息化施工。

2 施工中遇到的问题

2.1 基坑边坡坍塌。

这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。在北京朝阳区洼里某一工地,基坑支护刚完工不到两天,边坡从上至下整体坍塌,长度达五十余米。究其原因,支护施工单位没有经过合理的设计,也没有严格按设计施工,从坍塌的坡面看,尽管是土钉支护,但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆,只是打了一些孔把钢筋插进去;有些土钉虽然注了浆,但是孔内浆体没有注满;有些土钉孔位置根本没有打孔,只是将土钉杆体直接击入土体。

2.2 边坡水平位移较大。

一些基坑边坡水平位移较大,达到 4cm以上,并且经监测,水平位移还在继续加大。面对此种情况,结构主体施工单位停止了地下主体施工,业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析,并就出现的问题提出处理措施。

2.3 附近建筑物变形。

在城市建设中,很多基坑紧邻建筑物,处理稍有不当,附近建筑物就极易变形。一般来说,建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后,不仅危及楼上的居民或工作人员的安全,而且也对在施的工程造成威胁,使得工程难以继续进行下去。

3 深基坑支护设计和施工的几点建议

针对深基坑支护施工中出现的一些情况,为了后续的结构主体施工能够顺利、安全、有序地进行,特对深基坑支护设计和施工提出如下几点建议。

3.1 明确基坑支护设计单位。

深基坑工程越来越多,而深基坑坍塌的事故也频频发生,为防止深基坑工程事故,地方主管部门出台了许多有关深基坑的强制性文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支护在内的岩土工程专业施工单位,同时一般也是设计单位。只有明确了深基坑支护设计单位,提交了深基坑支护设计单位资质,这在将来的施工中如出现问题时才能容易找到责任单位和责任人,可追溯性强。

3.2 投标和施工时提交基坑支护设计。

深基坑支护施工的依据是深基坑支护设计,故加强深基坑工程设计的审核和监督非常必要。无论在基坑支护投标时还是在基坑支护施工之前,都应单独提交基坑支护设计,设计封面和设计图上均应有设计人、审核人和审批人签字。这样,在基坑支护施工中如出现问题需做设计变更时,才能够很快找到设计人,也便于快速解决问题,同时也便于追究责任。

4.3 专项施工方案的编制与下发。

在基坑支护施工时,应编制专项施工方案。考虑到上报、审阅与返回周期,专项施工方案应在施工前几天编制,并及时上报监理。监理应抓紧批复,在批复后及时返回施工单位,以便施工单位能够及时准确下发到各相关部门和人员。施工单位在接到正式批复的施工方案前不得进行施工。在当前的基坑支护施工中,施工方案未批复前就开始施工的情况时有发生,这作为深基坑支护规范化施工是应当避免的。

4.4 施工过程控制。

深基坑支护施工中,应加强过程控制。施工中必须严格按照基坑支护设计、基坑支护施工组织设计、技术交底和相关规范等进行施工。施工中如出现异常情况,应由现场技术负责人根据情况的性质和大小,向基坑支护设计人汇报,设计人应及时根据现场实际情况进行设计变更,将问题消灭在萌芽中。

4 结论

对于深基坑支护设计和施工必须加强管理,要做好深基坑支护设计和施工,需从以下几方面着手解决。

4.1 设计应全面考虑深基坑支护的设计依据和条件,这是做好深基坑支护工程的前提条件。

4.2 深基坑支护应重视设计,加强对设计的全面管理;投标时应单独提供基坑支护设计。

4.3 基坑支护施工是工程得以安全、顺利进行的保证,应加强施工过程控制。

4.4 “4水”是深基坑支护的大敌,应重视对地下水的控制。同时,作为宝贵的地下水资源,应限制盲目、过度的抽降。

4.5 深基坑支护设计和施工管理目前还没有得到人们的充分重视,做好深基坑支护设计和施丁管理对减少甚至杜绝基坑工程事故、规范建筑施工必将起到积极的推动作用。

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