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深基坑施工论文大全11篇

时间:2022-06-06 05:13:05

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇深基坑施工论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

深基坑施工论文

篇(1)

1.1加强对工程设计研究性试验的重视

大量的实验研究对于高层建筑的施工方案成型有着重要的意义,它能够为设计施工方案的实用性和准确性提供必要的实验数据支持,以供相关的工程设计人员进行参考。但是从当前情况来看,我国高层建筑深基坑支护施工技术的工程设计研究性试验还处于初级阶段,并没有在此方面形成一个完整的系统,并且相关方面的监督管理措施也未被完善地建立起来。如在高层建筑深基坑支护施工方案设计之前,相关的施工设计人员需要到现场对诸如地下水位、土壤密度、地质构造等数据进行充分的收集,然后在此实地考察分析的基础上对施工方案的设计和相关的工程设计研究性试验进行指导,才能获得可靠准确的数据。但是现阶段的相关施工设计人员并没有对数据进行足够的收集,数据的匮乏使得工程设计研究性试验的科学分析很难获得可靠的结果,所以就很在施工方案的设计和施工阶段为其作出良好的数据支撑。

1.2运用现代化的设计理念

我国高层建筑深基坑支护施工方案是设计中有很多地方还需要国家进一步颁布相关的标准予以明确,如计算方法的不同一就是其中的一个例子,与此同时在设计规格方面的模糊也是我国高层建筑深基坑支护施工过程中长出问题的原因之一。依据上述论述,现阶段为了促进高层建筑深基坑支护技术的高校利用,相关设计人员在理念方面要重视对现念的把握,在促进计算方法和设计规格统一的方面做出努力,这种努力不仅还有利于检测的进行,而且对于工程的现实需要也能做到更加契合,从而保证设计的适用性和支护施工的质量。

1.3重视对设计中变形的控制

高层建筑深基坑支护的施工是在科学合理的施工方案指导下进行的,因此在相关的施工方案设计中一定要重视对施工现场的考查和数据的分析,以在设计高层建筑深基坑支护施工设计阶段就对施工过程中可能出现的变形问题做到控制,如在考察时要重视对施工地面附近的超载现象,空间与平面效应之间的变化关系等作出重点分析,将其考虑到施工方案设计的过程中去,以保证此后施工的安全性和施工效果。

2高层建筑深基坑支护施工要点工艺的分析

随着经济和社会的不断发展,高层建筑也开始不断地增加。并且随着我国城市化进程的不断加快,未来出现的高层建筑会更多,而在这种趋势作用下,社会对高层建筑深基坑支护施工工艺的要求也会越来越高,下面我们就对高层建筑深基坑支护施工工艺重点技术做一番分析

2.1支护桩施工分析

承载外力是支护桩的主要作用,其在深基坑的支护中也占有重要的地位。其施工过程重要是由人工挖孔桩和钢筋混凝土护壁两部分组成,前者是主要为满足支护要求而由施工人员自己施工。如以灌注桩为例进行说明,在这个过程中吊桶的方法多是被相关施工人员用来完成挖掘人物的主要方法,任务结束之后,监控此后诸如钢筋笼环节的安装等各个施工环节的质量就成为了主要的任务,在这个施工的过程中,施工人员一定要加强各个环节的重视,因为深基坑支护作用的水平很可能直接受到支护桩中任何一个环节的影响,甚至在某些严重的情况下还会造成较严重的事故。

2.2土方开挖分析

在深基坑支护的过程中这是施工的重点部分,通俗地说就是将基坑中的土完全挖出的过程。在施工的过程中施工人员要注意一下几点:第一,在土方开挖的过程中要将挖出的土全部清理出施工场地,避免对后续施工产生影响;第二,在施工的过程中有可能会出现地下电缆或者其他异物,这时候相关的施工人员要立即上报,带上级部门作出妥善全面的处理之后再开始施工。

2.3排桩加环撑分析

支护桩依据一定形式的排列是高层建筑深基坑支护施工过程中需要关注的重点之一,这种排列能够形成基坑支护结构,而且在其实际应用的过程中要搭配环形支护以形成最终的支护结构。工字钢桩、挖孔桩和钻孔灌注桩是相关的施工人员在施工过程中可以选择使用的主要方式,但是不管施工人员最终选择了那个钢桩,排列规则在其中的应用都是必不可少的,这样高层建筑地下建设施工的科学合理才能得到一定的保证。最终的支护结构在排桩加环撑的技术处理之后就会成为一个圆形的结构,这种技术手段能够为支护结构的安全稳定做出重要的贡献。

2.4基坑支护监测分析

相关人员对高层建筑深基坑支护施工的实时监测能够为施工单位提供相关施工的实时状况,对于重点的部分要给予更多的关注,如支护桩的强度性能、变形状况和其位移状况等,检测的频率一般而言为2~3天一次,如果发现施工中出现了问题,就要采取应急措施,及时地解决,同时在这段时间内还要提高检测的频率,以保证施工单位对相关状况的及时掌握。

篇(2)

二深基坑施工技术分析

考虑到本工程中深基坑施工作业实施期间所处的周边环境条件比较复杂,且工期紧张,施工过程当中存在大量的干扰性因素,由此给深基坑施工作业的开展带来了很大的局限性以及比较不利的影响。在选择施工技术方案时,需要非常的仔细与谨慎。本工程中,最终选择套打连续墙、搅拌桩配合高压旋喷桩以及压密注浆处理的施工技术方案。选择该方案的主要优势在于:从技术上来说,传统的深基坑施工方案不同程度上存在围护体数量较多,占用面积较大,对土质要求较为严苛,基坑变形质量可控性差,施工难度大,工期长,基坑变形问题严重且潜在一定安全隐患的问题,而本工程中所选择的施工方案则能够确保深基坑结构受力的合理性,对变形有良好的控制效果,整体来说性能安全且可靠;从过程中安全性上来说,本方案开挖过程当中由于遵循了分层、分块的基本原则,同时对开挖区域进行了单元划分,对施工投入进行了科学有序安排,因而对本工程基坑围护的安全性提供了有效保证;从工期上来说,采用平行施工的方法,多台成桩机械同时施工,在土方开挖阶段应用盆式抽条挖土与盆边抽条挖土相结合的方案展开开挖作业,将混凝土浇筑试件控制在24h内完成,工序安排合理且紧凑,最大限度在满足质量、安全要求的前提下实现快速施工以达到节约工期的目标。本方案实施期间的技术要点总结如下。

1)围护结构技术方案

围护结构施工期间遵循以下工作流程:首先套打连续墙两侧截面积为650.0mm的三轴搅拌桩,然后进行地下连续墙的施工作业,然后在施工截面积为850.0mm的钻孔灌注桩,再完成连续墙内侧截面积为850.0mm的三轴搅拌桩以及截面积为700.0的两轴搅拌桩,最后最高压旋喷桩以及压密注浆处理。

2)开挖技术方案

本工程深基坑开挖作业实施期间遵循分层、分块、留土护壁、对称、同时限时开挖的基本工作原则。根据设计方以及周边工程施工方的要求,将靠近地铁8#线的一侧自基坑开挖至第二道混凝土浇筑作业的时间控制在16h内完成,其他部分的工程则在24h时间内完成。根据较为紧张的工程施工要求,开挖期间所采取的技术方案可以概括为:将本项目中一期基坑划分为A、B两个独立的开挖工作区,A工作区应用盆式抽条挖土方案开挖,B工作区应用盆边抽条挖土方案开挖。开挖完成后及时进行混凝土支撑工作。根据分区标准对支撑浇筑时间进行合理控制。

3)混凝土浇筑技术方案

本工程中结合项目实际情况,采用亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂的抗冻混凝土作为浇筑混凝土,其目的是提高混凝土的抗冻性能。浇筑期间,首先用钢管在已经绑扎的钢筋间距内将顶板以及梁钢筋下存在的霜雪剁散,然后在地下室1层内按照250.0m2的间隔距离设置加温点,升高室内温度,使其达到8.0~10.0℃标准,然后应用二次振捣方法对表面泌水进行排除,提高混凝土整体抗拉强度。充分振捣后通过覆盖薄膜并加垫保温毯的方式进行养护。

三环境保护技术分析

1对既有建筑的保护技术分析

针对本深基坑西侧与地铁9#盾构边线间隔距离过短的问题,在本项目施工过程当中使用水泥土搅拌桩墙法进行加固处理,原维护桩体结构与桩基之间则通过压密注浆的方式进行土体固结处理,以达到稳固建筑结构的效果考虑到本工程中,商业裙楼部分与既有居民楼相邻,采用条形基础施工,埋深深度按照0.8m标准进行控制,共设置6根框架柱,测定其与基坑边线的最小距离不足2.5m。针对这一问题,在本次深基坑施工作业实施期间对其进行加固处理。采取两个加固方案:一是在条形基础下打设压密注浆孔,共布置15个孔位,打孔深度按照18.0m进行控制,做压密注浆加固处理;二是在每根框架柱下打设低压旋喷钢管桩,共打设10根(2~4根为一组),打入长度按照18.0m标准进行控制,每根低压旋喷钢管桩内喷入2.7m3单位浆液,然后将每一节6.0m长度的钢管压入地基内,借助于扩头装置将截面积为50.0mm2的小孔扩大至400.0~600.0mm,至上而下达到预定深度,最后在原基础与钢管结构之间做封端处理,发挥此类桩体结构较大的承载力优势,同时兼顾环保经济方面的优势。

2对周边环境的保护技术分析

环保理念的提出是现代建筑施工的新准则,也是保证建筑项目工程收益最大化的基础。考虑到大型深基坑项目施工的各项投资较多,竣工后的处理工作不当将会给现场环境带来较大的破坏。因此,在施工期间就需要关注对周边环境的保护,以实现工程的可持续发展。期间应当重点关注如下几个方面的问题:第一,深基坑开挖中常见土堆过多的现象,对周边环境有不良影响。因此,针对深基坑开挖期间产生的土壤,施工方需要尽快组织安排车辆将其运到施工场地外,尽量避免现场形成过多的土堆。同时,也需要做好对机械设备的保养管理工作,杜绝因漏油等问题造成土壤环境被污染。第二,分部或分项工程作业完成后,施工方需要安排专业人员对现场材料进行回收处理,对施工期间所产生包括塑料品,以及化学剂在内的各种废弃物,需要回收并对有价值的部分做二次回收处理。通过二次回收的方式达到降低成本消耗,更高利用资源的目的。第三,要求施工作业人员根据深基坑开挖期间的具体情况,对基坑内部力度较小的位置进行支护稳定,对监护范围选择基础托换、结构补强、地基加固等加固处理。

篇(3)

2水利工程深基坑技术管理存在的问题

2.1建筑项目施工不规范

水利工程项目的施工人员和设计人员对水利工程施工的技术规范和管理要求把握不够透彻,不能把技术规范和制度体现到施工的各个步骤当中,这提升了发生水利工程深基坑施工事故和工程质量问题的频率。

2.2水利工程深基坑的施工方式不合理

目前我国存在一些水利工程承包商由于自身条件不足等原因将项目分包和转包给施工单位的情况,在分包和转包项目后有可能承包公司的施工人员素质不够高,导致水利工程深基坑施工方式不能达到所要求的质量。尤其是这些承包公司对一些先进机械的使用还处于比较落后的状态,施工的精度和方法上还存在比较大的缺陷,这会使水利工程深基坑施工质量急剧下降。

2.3水利工程深基坑的施工材料管理

现在的水利工程深基坑施工中存在原材料管理不到位的问题。原材料管理不到位将会给水利工程深基坑的施工质量造成巨大的负面影响,不但会使水利工程深基坑施工工期增加,还会给水利工程深基坑承包方和主体带来财务上的损耗。

2.4水利工程深基坑施工中安全管理存在漏洞

有些水利工程深基坑施工公司对于安全管理往往直接忽视掉,这使得水利工程深基坑施工中安全管理在某些情况下成为一个形式,甚至不乏有些水利工程深基坑施工公司干脆不对施工人员进行安全教育,只是进行简单的戴个安全帽,使得水利工程深基坑施工中存在很多严重的安全隐患,这对水利工程项目施工的整体都造成了严重的影响。

3水利工程深基坑施工技术管理措施

3.1对施工成本和工期做好控制

水利工程深基坑施工的显著特点是工程量大,投入的资金和时间多,所以在深基坑项目施工前,要依照整体工程的造价,把工程精确为几个部分,对每一部分都做出相应的成本预算,在保证工程质量的前提条件下,尽可能地减少施工成本和工期。

3.2采用先进的技术和机械

因为水利工程深基坑作业深度较大,对于各种起吊机械和运输机械都有很高的要求。因此,在对水利工程深基坑进行施工时要求施工人员会运用先进的机械设备来实现整个工程的机械化操作,用机械操作取代人力操作。这样不仅能提高施工效率还能提高精度从而保障施工质量。

3.3提高管理和技术人员的素质

在水利工程施工技术管理中,技术人员和管理人员的素质对工程的质量好坏有极大的作用,进而影响到整个水利工程的质量。要从根本上提高工程施工技术的管理水平,就要在施工过程中提高管理和技术人员的素质。因此,要求尽可能提高技术人员的专业水平,加强对他们的专业培训。随着科技的发展,水利工程施工中会越来越频繁的用到各种先进的机械,因此也需要对技术人员在先进机械的操作能力上进行培训,不断提升他们的技术能力和素质。管理人员负担着施工过程和质量的监督和审核,必须严格按照规范制度对施工的各个步骤进行控制,从而保证水利工程的质量。

3.4加强安全管理

水利工程深基坑的施工人员应该有强烈的安全意识。管理人员要加强水利工程深基坑施工的安全管理,对一些工程中存在的安全隐患进行防范和消除,定期检查并维护各种机械设备使其能正常运行,确保其在水利工程项目施工中不会因故障导致人员伤亡。对于水利工程项目必需用到的临时结构需要严格的进行检查才能使用。

篇(4)

地铁工程具有几大显著特点,即周边环境复杂,各种建构筑物、地下管线多,且对施工变形控制要求高;工程地质与水文地质复杂,不确定因素多;结构形式较多,施工方法交叉变换多,施工难度大;施工工期压力较大等,这些特点都集中表现为工程的高风险性。因此,通过主动的、系统化的风险分解、分类,识别工程的致险因子、风险事件和后果对地铁及地下工程建设风险源进行辨识是具有重大意义的。根据地铁土建工程的特点,安全风险的分解按照工程所处的地质条件、周边环境、工程实施等的各个阶段进行分解。从自然环境、工程条件、技术等方面分析拟建工程的特点及相应的潜在风险。

本文以广州地铁五号线建设风险管理的实践,并以基坑开挖为重点,分析地铁基坑开挖地质风险分类。

1)在软土地层、淤泥质土体进行基坑开挖施工引起地面沉陷的风险。

明挖基坑施工沿线存在很大厚度具有低强度和高压缩性的软土、淤泥质土体时,很难控制好地面沉降及邻近地下管线、构筑物的位移,容易引起一定的地面沉陷,给地面建筑、构筑物、地下管线带来危害。因此更会导致诸多连环性质的工程灾害,如:管线爆裂渗水进而导致暗挖段土体力学参数急剧下降,承载能力大幅下降和变形急剧扩大,如此恶性循环后必将出现灾难性后果。

2)明挖时,容易因失水造成地面塌陷。

一般在基坑开挖时,需要进行坑内降水,这需要防止土体失水引起的地面塌陷风险。砂土地区应该防止因降水引起水土流失导致的地面塌陷。

如果地层失水严重,上伏软土则会引起大幅沉降,特别是沿线地表均存在相当厚度的软土或淤泥土,明挖施工时浅层地下水可能透过岩石层的裂隙进行渗漏,如果渗水过多则会引起地表沉降过大。

3)粉细砂层容易发生液化、流砂、涌砂现象,给明挖造成危险。工作面前方遭遇流砂或发生管涌,这种现象的发生对于基坑施工都是灾难性的后果。

4)花岗岩各风化带遇水软化、崩解,给施工带来很大风险。结构设计过程中,一般不会将花岗岩各风化带遇水软化、崩解作为荷载验算工况。因此,如果施工过程中发生岩石崩解,将威胁明挖施工的安全。

5)岩层风化带的岩面起伏问题对车站差异沉降的影响。沿线地质中,花岗岩各风化带的岩面起伏问题相当严重并且普遍。一般而言,根据现行GB50157-2003地铁设计规范设计方都会在车站主体结构方向设置1道~3道变形缝,间距约50m。而岩面的起伏造成车站底板分别坐落于不同地层,甚至造成有的底板坐落于砂层、软土层,有的底板坐落于岩层。这种巨大的差异会造成:同一埋深范围内土体强度和刚度不一,使得主体结构纵向沉降差异显著增大,当变形缝两侧主体结构的差异沉降超过轨道允许的最大沉降差时,会严重影响地铁车辆的运行。

6)地下结构在岩面起伏的地质中地震响应的风险。

上软下硬、岩面起伏的地质使得盾构隧道的地震响应比较复杂,尤其是盾构属于地下超长结构,其地震响应更加复杂,不仅受到纵向地震波的影响,还受到折射波的影响,并且随地震波的入射角度不同而存在不同的地震响应给工程带来较大设计和运营风险。

7)断层破碎带中进行地下工程施工的风险。

在各断裂的断层破碎带之中,基坑开挖施工容易受到地质断裂带中沿岩石裂隙面滑动的滑动力不利影响,这种滑动也会带来很大的风险。明挖基坑在计算基坑侧壁滑裂面时,应考虑本断裂面的不利工况。施工过程中对围岩的破坏程度、工序衔接的快慢、施工技术措施是否得当等,均有很大的关系。

8)断层活动的风险(包括抗震和地震响应等方面)。

断层活动对广州地区第四系覆盖区的全新统可液化砂层和可能发生震陷的淤泥层有着重要影响,因而也往往容易沿这些断层造成地基失效。因此,在工程建设中应注意抗震问题。

广州地区断层的活动性较弱,现代跨断层的形变观测表明其活动速率较小,不可能孕发强震,对地面建筑破坏较轻,但不排除在局部地段或地区,尤其是砂层或淤泥层较厚的珠江沿岸及其西部一带,发生砂土液化和淤泥震陷等震害的可能性。

9)地下水腐蚀地下结构的风险。

沿线地下水对混凝土结构工程无腐蚀性,但对结构中的钢筋具有弱腐蚀性。此种腐蚀性会随着时间的增长,加速结构的老化过程。特别是地铁结构一般均处于高应力状态,钢筋受到腐蚀会影响结构的安全性。

10)隐伏溶沟、溶槽、地质漏斗、风化深槽等的风险。

在断裂发生地带多隐伏溶沟、溶槽、漏斗等,这种地质“空洞”,改变了地质应力分布状态,使得土体经开挖后处于松散状态而发生坍塌。

11)爆破震动引起砂层和淤泥质土层震陷的风险。

由于各站站址均下卧岩石层,施工时使用微型爆破或钻孔设备时,施工机具的频繁振动或爆破震动传至砂层或上层淤泥质土层时,易产生液化、涌砂现象。

12)缺乏地质超前预报带来的风险。

广州地质条件相对复杂,突发性地质事件很多,缺乏地质超前预报易带来很多风险。岩溶、断裂、隐伏风化深槽等地质勘探、预报局限性也会带来风险。

广州地区存在岩溶、断裂、隐伏风化深槽等大量的不良地质,这些均需要做大量的地质勘探工作。根据五号线的勘探实践经验,岩溶地质勘探很难反映溶洞的分布,这给施工带来很大的困难和风险。

13)明挖基坑穿越上软下硬复合地层(土、石交界面)的风险。

明挖基坑大多穿越上软下硬复合地层(土、石交界面),因而此类问题具有很大的普遍性。此时,软土地层应力逐渐增大,而硬岩、风化岩地层则突然减小。此类基坑的支撑设计阶段也应考虑到这种变化。

14)流砂的风险。

广州部分地区砂层较厚,基坑遭遇流砂危害的可能性也较大。虽然围护结构都设置了桩间止水措施,但难免存在空隙渗漏流砂。

15)硬岩层内成桩困难的风险。

篇(5)

1.1施工的顺序按照支护体系设计的特点,结合施工道路周边环境,工程土方可以分成三阶段进行开挖,而施工的顺序为:平整场地、开挖土方、支撑施工、支撑养护、再次开挖、再次支撑施工、再次支撑养护、最后开挖、最后垫层封底、最后地下室的结构施工。

1.2开挖的方法支护体系支撑设计时要注意基坑开挖时,在土方运输方面的机械需要,可以把圆拱钢筋砼环梁作为支护体系的内支撑,再利用砼的受压特点,使基坑内的无支撑的区域达到75%以上,这就为挖土机械运输提供了作业条件。减少基坑挖运送土时间,还要减小时空效应的不利影响。使用挖掘机从南到北分段开挖,而土方要做到随挖随运,不能使用机械开挖位置,可以安排人工的开挖和修整。

1.3降排水方法依据支护设计、地质水文的具体情况,在基坑开挖前,就要做好基坑与周边截水和疏水工作。在开挖后期,要配合坑底井点的降水措施,帮助施工现场实现无水情况下的施工。

2市政道路工程深基坑施工的质量控制

市政道路工程的深基坑施工中,因为场地过于分散,施工技术人员水平不高等原因,对施工的管理会造成很大困难,使施工质量与施工安全无法得到保证。施工中一定要采取一定的措施,做好施工质量的控制,才能保证深基坑顺利的开挖。市政道路工程的深基坑在开挖前,施工单位就要组织技术人员,了解近年来类似的施工资料,尤其对资料和数据中存在的不足或者缺陷之处,一定要重新进行统计,统计后发现,基坑开挖,基坑坡顶出现水平位移,出现问题的比例是最高的,达到了72%,问题的根本是,施工地面的超载与基坑中使用的降排水措施不当。而且,土方开挖顺序不正确、开挖速度过快、支撑砼的养护时间过短等原因也有很大关系。从以上分析可以看出,市政道路工程施工在参考已施工资料的同时,还要结合工程具体的情况,在开挖时,对于不同的开挖工序一定要采取相应的施工预防措施。

2.1土方开挖的措施

(1)可以借用场外空地当作临时的工程材料堆场,这样更方便土方随挖与随运,帮助基坑周围完成零堆载,而且基坑的周围是不允许大型机械设备停滞的。

(2)在基坑开挖过程,也可以采取分段和分层的方法,以分层开挖为主,开挖厚度控制在2m内,当开挖达到水平支撑的条件后,要注意支撑系统中钢筋砼的跟进施工,快速完成支撑体系支护工作,支撑系统砼未达成设计强度以前,不可以进入下一道土方开挖工作。

(3)土方开挖以后,一定要按照施工方案完成施工顺序,要保持均衡速度推进施工,不允许乱挖,这样,就可以帮助支护体系保持住均匀受力。施工过程中,可以设立一些专职人员,负责测量的控制工作,对槽底测量,从而控制开挖标高,预防超挖情况出现。

(4)基坑在土方开挖进行的不同阶段,在支护结构前,都要留出适量被动土,基坑侧土方开挖完成后,再挖掉这部分土体。这种措施可以有效降低基坑支护结构的变形,防止荷载的积累。

(5)基坑坑底标高上200-300mm的土层是留作保护层,要采用人工开挖,注意保持坑底土体的结构,防止坑底出现超挖的情况。在开挖到保护层时,可以把劳动力可机械设备集中管理,做到开挖到哪,就将垫层铺设到哪,控制人为与自然等方面的原因造成的扰动,降低坑底土的暴露时间,从而形成坑底支撑,避免坑底土体隆起,才能保证基坑整体具有稳定性。

2.2降排水措施

(1)地表水可以由集水明排的方法进行处理。当第一道支撑的施工与养护完成,就可以沿基坑支护桩进行环形排水明沟的处理,有效防止地表水的倒流,防止进入基坑。

(2)坑壁渗水问题,这种问题,虽然可以通过设计以止水的措施控制,但是,止水桩的位置由于施工工艺局限性,不可能做到准确无误,所以,坑壁水渗水问题无法避免。要对坑壁渗水问题采取预防,可以使用堵、疏的方法,第二次支撑梁可以沿着基坑周围设置排水沟,在坑底周围设置卵石盲沟和盲井。可以使用海绵和导流管保证疏导的完成。还要组织排水进入到集水坑,而渗水量过大,可以将土体进一步保留压实,保持平衡基坑的内外水压,以注浆的措施把渗水堵死。

2.3监测措施土方开挖前,一定要对周围的建筑物和所有资料进行全面了解、分析,对于裂缝等相关问题,也要提前准备标记与备案。施工中要对变形的发展情况做出定时观测,而且,一定要及时发现问题,并且,采取一定措施完成补救。基坑开挖过程中,可以加强支护的结构体系,加强基坑稳定性监测,做到每步深挖都进行监测,而监测桩顶的位移和桩侧斜、沉降的监测值。对监测值要做好分析与反馈的同时,监测值如果出现突变,基坑支护结构可能承受过大压力,要放慢开挖速度,必要时,停止开挖。待基坑变形稳定,再继续施工。可见,土方开挖和降排水等措施,能使基坑周围完成无堆载和无坑壁重大渗漏的现象发生。基坑坡顶发生水平位移与土体深层的位移增长十分缓慢,一定要控制在设计和施工允许的范围内。

篇(6)

中图分类号:TU198文献标识码: A

一、深基坑支护施工中存在的问题

1.1 边坡修理没有达到标准

由于施工管理人员的管理不到位或机械的操作人员操作水平不符合要求而造成的,这样就会出现深基坑的多挖或者少挖的情况。在利用机械开挖后,造成边坡的表面平整度和顺直度不规则,而人工的修理过程中,由于条件的受限,无法达到深基坑的设计标准,这样就会在的挡土支护后出现欠挖和超挖的情况。

1.2 施工过程与施工设计的差异大

在深基坑支护工程的施工中,经常会应用到深层搅拌桩,而深层搅拌桩的水泥掺量大多不足,这样就会影响到水泥土的支护强度,严重的还会造成水泥土产生裂缝。在实际的施工中,存在偷工减料的现象,在深基坑的设计中会对挖土的程序进行严格的要求,这样可以减少深基坑支护结构的变形,而且还需要进行图纸交底工作,但是在实际的施工中,为了缩短工期和局部的利益,施工单位不会依照施工设计的要求进行施工,存在着偷工减料的现象。深基坑的开挖是一个空间问题,而传统而对深基坑的设计依照平面问题进行处理的,而且需要进行平面应变假设,调整支护结构,从而适应开挖的空间的需求。设计和实际的施工存在差距,因此需要引起足够的重视。

1.3 支护结构整体失稳

在松软的地层环境中,当基坑平面范围较广,就容易致使作为支护结构的板桩墙插入深度达不到预期标准,或者在施工时其对接处的几何形状和相互连接情况达不到要求,使得受力支撑位置不恰当,支撑与围檩系统结合不够牢固,板桩墙产生位移过大,墙体就会发生前倾或后仰,导致基坑外土体大滑坡,支护结构系统整体被破坏而失稳[1]。

1.4 支护结构平面变形大于可承受限度

由于支护结构平面变形超过上限,或是因为降水而造成周围土体滑坡沉降,会使基坑的土体发生垂直或者水平的位移。有时,这种变形即使没有对支护结构本身带来直接影响,也会对邻近建筑物或地下管线产生不利的影响,造成建筑物下沉、倾斜、开裂,造成上、下水管、煤气管、供电和通讯电缆变形、张紧或断裂等等一系列不稳定的问题。

二、建筑工程深基坑施工现存问题的解决方案

2.1 施工前的全工程把控措施

(1)分析地质勘察报告。施工前应该对工程的地质勘察报告进行认真的分析研究,充分考虑挖土深度范围之内的不同土质物理性能和地下水位的现状,特别实在地下水丰水期开始投入施工的项目,同时注重选择相应的土方开挖、稳定的支护结构以及应对降水的方案。应该事先对基坑支护结构的承载能力的上线进行计算,同时,检验基坑周边环境和支护结构的可承受变形程度。在确定了详细的施工方案之后要及时对全体参与施工人员进行安全教育和技术安排。

(2)勘察基坑周围的建筑物。勘察基坑周围建筑物在深基坑开挖之前是否已经存在倾斜、裂缝、使用不正常等等会对工程造成不利影响的情况,可以通过拍摄现场环境照片、绘图等手段收集有关资料,有需要时还应考虑邀请有资质的单位对基坑周围的建筑物进行分析鉴定。对于距离深挖坑边缘较近的地下管线等等应当事先加固或者采取其他相应的保护措施。

(3)根据实际情况,选择和确定切实可行的施工方案。根据基坑经过勘探后呈现的实际情况来选择安全可靠的施工计划案,并邀请各种专家进行方案评析。对于地质条件并不是非常有利于开挖的地段,比如软土地基、松杂填土地基,或者开挖坑边距离周围的地下管线或者建筑物比较近时,应该尽量选择排桩或地下连续墙支护结构,避免选择土钉墙支护结构,并相应的计划出安全应急预案[2]。

(4)对基坑周围的场地进行预先硬化处理。对设计开挖的基坑周围场地周围的地面预先进行硬化处理,在其中设置完善的排水系统以备雨季大量雨水涌入基坑而导致塌陷,或者渗透到基坑周边的坡状土体中,对其结构造成破坏而降低边坡土体的稳定性。

2.2 在施工过程中的必要控制措施

(1)测量定位与监测控制。测量定位应确保工程的边线、轴线、标高等数据的精准,同时对周边的管线和建筑物做好监测记录,尤其是地下水位的高度以及需要采取降水方案的深基坑施工地段。同时,对基坑周边是否会发生沉降进行观测,以防过量降水造成基坑周边环境出现沉降开裂。

(2)对具体施工方案的监控。参与施工的全体人员必须严格按照报批的施工方案组织施工,未经允许不得任意改变任何细节。如果实在需要进行变更,也需要先汇报审批,再按审批后的方案进行施工。另外,基坑坑顶边缘不得安置任何土方、材料及设备,特别是会产生振动作用的设备,避免增加坑顶边缘不稳定处的荷载作用。

(3)对施工全过程的监控。对于采用锚杆支护结构的深基坑建设施工,基坑开挖和锚杆施工应按要求,自上而下、分段分层,但是要做到同时同步进行,以备锚杆施工跟不上土方开挖的进度,形成坑壁暴露进间过长而遭受风吹雨淋日晒等风化作用,这不仅仅易被剥蚀而且容易会增加整个工程的不稳定性。

2.3 全程控制深基坑支护施工的质量

在施工的过程控制中,一旦发现问题需要及时的解决。严格的依照施工方案组织施工,在工程的开工前,需要施工人员熟悉当地的施工环境、施工设计的标准以及施工现场的地质条件。在具体的施工中确保施工设计适应施工的现场的情况,施工单位不得随意的更改设计方案,如果设计方案需要变更,需要经过相关部门的审核,在审核通过之后才可以变更。基坑支护施工单位需要和挖土单位进行密切的配合,依照分层分段开挖和分层分段支护的原则进行施工。在深基坑的施工中,对于施工的顺序和施工的工艺要严格的依照设计的要求进行,严格的遵守“开槽支撑,先撑后挖,分面开挖,严禁超挖”的原则。在具体的施工中尽量的减少土体的扰动。而且需要缩短开挖卸荷载后基坑的暴露时间,需要合理的进行基坑的开挖,对称和均匀开挖,并且充分的考虑土体开挖过程中移位的可能。在深基坑的开挖中,防止出现对支护结构的碰撞、扰动基地原土的情况。在施工中出现异常的情况需要停工,及时的查找原因,并且采取补救措施。在深基坑开挖完工后,需要建设单位组织勘查、质检和监理,严禁基坑的长时间的暴露。

2.4 选择适合的土方支护结构

在建筑深基坑施工中,采用什么样的支护结构也是非常重要的。当土方开挖之后,要想减少土方机械施工对边坡稳定性的影响,必须要采取一定的支护措施。对边坡进行支护的形式主要有土钉墙、锚杆桩和水泥搅拌桩等几种,每种支护结构和形式都有其特点,也都有其适用的范围。应该根据建筑工程所在地的地质条件,考虑到整个工程的规模和性质等因素,采用既能够保证边坡稳定,又能保证工程经济效益的支护结构。

三、结束语

深基坑建设是当前建筑工程施工中最主要的建筑施工之一,一旦深基坑工程出现质量等问题,对整个建筑工程的施工过程都会产生不容忽视的负面影响。因此,在建筑工程施工之前,务必要做好深基坑周边环境的勘探和隐患排查工作工程,以保证工程的顺利高效进行。

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0 引言

随着时代的发展和人民的生活水平的提高,建筑物的重要性和安全等级越来越高,且深基坑的开挖深度也越来越大,合理的基坑支护技术是保障建筑物安全施工的关键,为了确保建筑物的稳定性,建筑基础必须要满足地下埋深嵌固的规范要求。建筑结构主体越高,其埋置深度也就越深,对基坑工程施工要求也就越高,随之存在问题也越来越多,这给建筑施工带来了很大的困难。

1  深基坑支护施工中存在的问题

现今深基坑支护结构的设计理论虽然有了很大发展,但是在实际施工中仍然存在许多不足的地方,主要表现为如下几个方面。

1.1 边坡修理不达标

在深基坑施工中经常存在挖多或挖少的现象,这都是由于施工管理人员管理的不到位以及机械操作手的操作水平等多种因素的影响,使得机械开挖后的边坡表面的平整度和顺直度不规则,而人工修理时又由于条件的限制不可能作深度挖掘,故经常性的会出现挡土支付后出现超挖和欠挖现象。这是深基坑支护工程施工中较为常见的不足之处。

1.2 施工过程与施工设计的差别大

在深基坑中需要支护施工时,会用到深层搅拌桩,但其水泥掺量会不够,这就影响水泥土的支护强度,进而使得水泥土发生裂缝,另外,在实际施工中,偷工减料的现象也时常发生,深基坑挖土设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形,并进行图纸交底,而实际施工中往往不管这些框框,抢进度,图局部效益,这往往就会造成偷工减料现象的发生。深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。在未能进行空间问题处理之前而需按平面应变假设设计时,支护结构的构造要适当调整,以适应开挖空间效应的要求。这点在设计与实际施工相差较大,也需要引起高度的重视。

1.3 土层开挖和边坡支护不配套

当土方开挖技术含量较低时,组织管理也相对容易。而挡土支护的技术含量较高,施工组织和管理都比土方开挖复杂。所以在实际的施工过程中,大型的工程一般都是由专业的施工队伍来完成的,而且绝大部分都是两个平行的合同。这样,在施工过程中协调管理的难度大,土方施工单位抢进度,拖延工期,开挖顺序较乱,特别是雨天期间施工,甚至不顾挡土支护施工所需要工作面,留给支护施工的操作面几乎是无法操作,时间上也无法去完成支护工作,对属于岩土工程的地下施工项目,资质限制不严格,基坑支护工程转手承包较为普遍,一些施工单位不具备技术条件,为了追求利润而随意修改工程设计,降低安全度。现场管理混乱,以致出现险情,未做到信息化施工和动态化管理。这也是深基坑支护施工中常见的问题之一。

2  深基坑支护实施策略

2.1 转变传统深基坑支护工程设计理念

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1.深基坑工程施工的特点

1.1 基坑深度不断增加为了使用方便、节约土地,为了符合城市管理规定及人防需要等,建筑不断向地下发展。 过去建 l-2 层地下室,在大城市也不普遍,中等城市则更为少见。 现在大城市、沿海地区尤其是特区,地下 34 层已经很平常, 5-6 层也很多见。因此,基坑开挖深度多在 10m-16m 之间,深度在 20m 左右的也很多。

1.2 建筑工程地质条件越来越差,基坑周围环境复杂

在某些沿海经济开发区,建筑工程所处的地质条件差的问题较为突出。 城市中,高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并紧靠重要市政公路。而一般情况下,这些地方的原有建筑结构陈旧,地上与地下管线密布。 因此,基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定,也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。

1.3 基坑支护方法多

现在,深基坑支护的方法越来越多,如混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等,还有各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护。

1.4 基坑支护工程的事故隐患较大

深基坑支护工程技术较复杂,而且当基坑支护失效时,会造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂,引发工程纠纷,甚至出现严重的破坏,造成重大的经济损失及人员的伤亡。 因此,在具体的工程实践中,科学设计和处理深基坑支护结构,并采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工至关重要。

2.水对基坑开挖与支护的影响

在饱和软土或地下水位较高的基坑工程中,开挖深基坑时,应特别重视防止水渗透引起基坑过坡坍塌。 传统的降排水方法有:明沟排水法、一级轻型井点降水法、二级或多级轻型井点降水法、喷射井点降水法、电渗井点降水法、大井管降水法等。采用何种方法排水应视现场的情况而定,如对饱和软粘土施工,由于渗透系数小,排水速度慢,仅采用单排水技术往往不经济,可采用复合排水技术。 如以井点排水为主,再辅以电渗排水。 基坑内有水,在施工期间必须排除。 排水与降水总会使周围土层产生沉降,沉降过大会影响邻近建筑物的使用。 最为理想的方法是使基坑内的水既降低又排走,而基坑外侧的地下水位却又维持原状,这就是所用的止水帷幕法。 如将挡土护坡桩的间距稍大于桩径,Φ1000 的灌注桩间距可选为 Φ1200,相邻两桩的外侧(坑内为内侧)筑一根 Φ400 的混凝土止水桩,为预防两桩间连接不密实,可在大小桩连线上进行高压灌浆。 另一种方法是回灌井点技术,在井点降水时,降水井点与原存在建筑物之间打回灌井和做回灌沟,在降水和排水的同时,将水注入回灌沟而流进回灌井中,使靠近建筑物一侧的地下水位得以减小,从而有效控制地面沉降。 当地下水的渗流自下而上时,产生向上的浮力,其作用与土粒的自重作用是相反的。当遇见砂土时,若上浮力大于土粒自重则会使土粒悬浮起来,随着动力压力增大,水夹杂砂粒涌出坑底产生管涌现象。承压水层或坑底土层存在粉、细砂层或粘性很低的砂质粉土时,一旦引起动力压力,就十分容易产生管涌现象,施工中应充分考虑其对深基坑开挖的影响。

3.常见深基坑问题及对策

3.1 支护结构设计计算问题及对策

目前,深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论,但支护结构的实际受力并不那么简单。 工程实践证明,有的支护结构按极限平衡理论计算的安全系数,从理论上讲是绝对安全的,但却发生破坏;有的支护结构却恰恰相反,即安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却获得成功。 极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计, 而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态,也是一个松弛过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。 这说明在设计中必须给予充分的考虑,但在目前的设计计算中却常被忽视。 支护结构设计时要考虑由于超孔隙水压力对土体的影响,对土的各项物理力学性质指标取值要慎重,为了使取值更加可靠,最好在工程桩结束后,对土体做原位测试,以取得第一手资料,积累经验,提高工程的设计与施工水平,预防和避免事故的发生。

3.2 支护结构的空间效应问题及对策

深基坑开挖中大量的实测资料表明:基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。 深基坑边坡失稳常常在长边的居中位置发生,这说明深基坑开挖是一个空间问题。目前,支护结构中支撑的形式很多,但主要有两类:内撑式和拉锚式。 对于拉锚式,每根锚杆单独作用,靠土体的锚固作用形成水平承载力,锚杆之间仅靠腰梁联系,维持围护桩墙的平衡。对于内撑式,通常采用井字梁加立柱,这样,排桩墙、支撑梁和立柱就形成一个空间框架结构。尤其当有两道以上的水平支撑时,空间效应就更加明显,这时,水平支撑梁就不仅起单根支撑作用,而是以整体结构的形式起支撑作用。 然而,目前在支护结构设计中,完全没有考虑内撑式支护结构的这一空间效应,将内撑式和拉锚式同等看待,即仅仅提供一个水平支撑力,是不合理的。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。 对一些细长条基坑来讲,这种平面应变假设比较符合实际,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未能进行空间问题处理前而需按应变假设设计时,支护结构的构造要适当调整,以适应开挖空间效应的要求。

在支护结构中,支撑的形式及位置对结构的变形和内力有显著的影响。选择合理的支撑形式及位置,对围护结构的稳定性,减少位移及降低造价有很大的作用。 一般的支护结构中,围护桩墙的顶部都设有压顶圈梁,压顶圈梁不但将各单桩联系起来,增强桩间的整体性,而且作为施工人员的通道,为施工提供方便。

3.3 支护墙的渗水与漏水问题与对策

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近年来,随着建筑业的飞速发展,建筑结构主体越高,其埋置深度也就越深,对基坑工程施工要求也就越高,随之存在问题也越来越多,这给建筑施工带来了很大的困难。

一、深基坑工程的技术要求和施工现场的检查要点

1、深基坑围护必须根据设计要求,深度及现场环境工程进度来确定施工方案,纺制后经单位总工程师审批,并报总监理工程师审批,符合规范及法律法规要求才能施工。

2、深基坑施工必须解决地下水位,一般采用经型井点抽水,使地下水位降到基坑底1.0米以下,须有专人负责24小时,值班抽水,并应做好抽水记录,当采取明沟排水时,施工期间不得间断排水,当构筑物未具备抗浮条件时,严禁停止排水。

3、深基坑土方开挖时,多台挖土机之间间距应大于10m,挖土由上而下,逐层进行,不得深挖。

4、深基坑上下应挖好阶梯或支撑靠梯,禁止踩踏支撑上下作业,坑四周应设置安全栏杆。

5、人工吊运土方时应检查起吊工具,工具是否牢靠,吊斗下面不得站人。

6、在深基坑边上侧堆放材料及移动施工机械时,应与挖土边缘保持一定距离,当质良好时,应离开0.8米以外,高度不得超过1.5米。

7、雨季施工,坑四周地面水必须设排水措施,防止雨水及地面水流入深基坑,雨季开挖土方应在基坑标高以上留15―30cm泥土,待天晴后再开挖。

8、深基坑回填土要四周对称回填,不能一边填满后延伸,并做好分层夯实。

9、深基坑施工中,现场工程技术人员要坚持跟班作业,及时解决施工中出现的安全、质量问题,确保每道工序在安全保证的前提下才能抓质量、进度。

10、对深基坑施工中的关键部位,必须严格控制,前道工序未验收签证,后道工序绝不允许施工。

11、对深基坑施工中的危险源部位要有预见性及防止措施方案。

二、深基坑支护施工中存在的问题

目前深基坑支护技术虽然发展迅速,但是在实际施工中仍然存在许多不足的地方,主要表现为如下几个方面。

1、边坡修理不达标

在深基坑施工中经常存在挖多或挖少的现象,这都是由于施工管理人员管理的不到位以及机械操作手的操作水平等多种因素的影响,使得机械开挖后的边坡表面的平整度和顺直度不规则,而人工修理时又由于条件的限制不可能作深度挖掘,故经常性的会出现挡土支付后出现超挖和欠挖现象。这是深基坑支护工程施工中较为常见的不足之处。

2、施工过程与施工设计的差别大

在深基坑中需要支护施工时,会用到深层搅拌桩,但其水泥掺量会不够,这就影响水泥土的支护强度,进而使得水泥土发生裂缝,另外,在实际施工中,偷工减料的现象也时常发生,深基坑挖土设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形,并进行图纸交底,而实际施工中往往不管这些框框,抢进度,图局部效益,这往往就会造成偷工减料现象的发生。深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。在未能进行空间问题处理之前而需按平面应变假设设计时,支护结构的构造要适当调整,以适应开挖空间效应的要求。这点在设计与实际施工相差较大,也需要引起高度的重视。

3、土层开挖和边坡支护不配套

当土方开挖技术含量较低时,组织管理也相对容易。而挡土支护的技术含量较高,施工组织和管理都比土方开挖复杂。所以在实际的施工过程中,大型的工程一般都是由专业的施工队伍来完成的,而且绝大部分都是两个平行的合同。这样,在施工过程中协调管理的难度大,土方施工单位抢进度,拖延工期,开挖顺序较乱,特别是雨天期间施工,甚至不顾挡土支护施工所需要工作面,留给支护施工的操作面几乎是无法操作,时间上也无法去完成支护工作,对属于岩土工程的地下施工项目,资质限制不严格,基坑支护工程转手承包较为普遍,一些施工单位不具备技术条件,为了追求利润而随意修改工程设计,降低安全度。现场管理混乱,以致出现险情,未做到信息化施工和动态化管理。这也是深基坑支护施工中常见的问题之一。

三、深基坑支护实施策略

1、转变传统深基坑支护工程设计理念

目前我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验,初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律,为建立健全深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。但对于岩土深基坑支护结构的实际设计和施工方法仍处于摸索和探讨阶段,而且,目前我国还没有统一的支护结构设计的相关规范和标准。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定,支护桩仍用“等值梁法”进行计算。这些陈旧的计算理论所计算出的结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大,既不安全也不经济。因此,深基坑支护结构的施工工程设计不应该再采用以往传统的“结构荷载法”,而应彻底改变传统的设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。

2、重视变形观测,并注意及时补救

岩土工程中深基坑支护结构变形观测的内容包括:基坑边坡的变形观测、及周围建筑物及地下管线变形观测等。通过对监测数据可以及时分析并及时了解土方开挖及支护设计在实际应用中的情况,分析其存在的偏差便可以及时的了解基坑土体变形状况以及土方开挖影响的沉降情况还有地下管线的变形情况等。对设计中存在的偏差,在下部施工中及时校正设计参数,对已施工的部位采取恰当的补救和控制措施,为此,要求现场变形观测的数据必须准确、可靠、及时,要求变形观测人员严格按照预定设计方案精心测量、认真负责,保证观测质量。如果在实际测量中确实发现异常情况,就需要即时研究采取措施以防止其恶化。而一旦出现大的变形或滑动,立即分析主要原因,做出可靠的加固设计和施工方案,使加固工作快速而有效,防止变形或滑动继续发展。研究和应用已有的基坑工程行业的和地区性规范以及当地的工程经验。对于重大复杂的基坑工程目前国内采用专家论证的形式,对保证工程安全、降低造价是有效和现实的一种方法。

3、全程控制基坑支护的施工质量

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1. 深基坑支护结构工程特点

1.1 基坑深度越来越大

为提高有限的建筑地块的利用率,很多建筑都朝着地下空间发展,地下3~4层已属常见[1],6~7层的地下室也不断出现,基坑深度多大于10m,有些建筑的深基坑深度甚至已经超过地面建筑高度。

1.2 地质条件较差

随着城市化进程的不断推进,城市中的建筑物需要在有限的空间内根据城市规划需要进行相应的建设,因此,很多深基坑工程只能建设在地质条件较差的位置,极大地增加了深基坑支护结构工程的设计和施工难度。

1.3 深基坑支护结构工程周围环境复杂

在很多情况下,建筑企业在基坑周边已经建成或者正在建设其它工程,而在这种情况下,再次进行深基坑支护结构工程的建设,不仅导致深基坑支护结构自身安全可能难以保证,同时还可能对周边建筑物的安全产生影响。

2. 深基坑支护结构优化方案设计

2.1 深基坑支护结构优化方案的选择

表1 常见深基坑支护结构形式特点

[结构形式\&适用条件和特点\&土钉墙\&施工快速、成本低,但是一般应用在基坑深度小于15m的深基坑

支护工程中,而且在软土基坑中不能应用。\&水泥土墙\&利用搅拌桩和旋喷组合形式施工,

适用于深度小于6m的基坑支护工程。\&排桩\&适用于规模小以及排桩桩顶要求较低的基坑。\&双排桩\&刚度较大,尤其适用于地下存在障碍物无法施工的情况。\&地下连续墙\&整体性较强,适用于地质条件较差的基坑支护工程。\&]

在深基坑支护结构工程支护方案的优化选择时,需要综合考虑不同地层土壤特性差异以及地下水等因素所产生的影响。对此,需要综合考虑施工地点的实际地质条件来选择最优的支护方案,表1给出了常用支护结构形式的适用条件和特点。

2.2 支护结构方案的优化

深基坑支护结构工程的设计方案主要包括成本、工期、环境、可靠性、复杂度等因素的影响,其中的部分因素属于模糊因素,可以通过多目标决策模糊集理论进行评价,从而获取最佳的基坑支护结构方案。

根据指标总权重,对实际工程中各支护方案对优的隶属度的大小分别进行计算,然后对计算结果进行比较,最后选择对优隶属度值最大的支护方案作为深基坑工程支护结构方案。

3. 结语

论文分析了基于多目标决策的模糊层次分析方案进行深基坑支护结构方案的优化设计,通过实践的应用,证明该方法能够很好地实现深基坑支护结构方案的优选和设计,对保证工程质量具有一定的参考价值。

参考文献:

[1] 周传波. 武汉地铁站深基坑支护结构参数优化系统研究[J]. 地下空间与工程学报, 2012(06): 1267-1275.

[2] 李军权. 深基坑支护结构的优化设计[J]. 中外建筑, 2016(02):112-113.

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深基础施工是大型和高层建筑施工中极其重要的分项工程,而深基坑支护结构技术无疑是保证深基础顺利施工的关键。高层建筑为满足承载力、埋深要求,考虑建筑功能和成本,其基础多设计带有地下室的深基础,且大部分施工场地窄小,不能采用基坑边缘放坡,只能采用桩柱、墙等特殊支护结构。做好基坑支护的质量控制对保证施工安全、临近建筑物及施工人员生命、财产安全极其重要。

1.基坑支护施工组织设计方案

深基坑支护结构选择,应优先考虑施工单位现有施工技术水平,优先考虑工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构,如果工程桩采用钢筋混凝土灌注桩,则基坑支扩结构应尽量选用这种桩型,其直径可相应选用较小直径,这样可减少机械设备进场费用。当基坑较深围护桩布置位置允许时,应尽量选用两排支护桩,种布置方式力学性能好,前后排桩与桩顶圈梁形成刚架结构,桩间土参与支护工作,改善围护桩的受力状况,达到减少桩的配筋数量。当围护桩要求达到防渗要求,基坑深度小于 7m,地表回填土中固体碎片含量较多时,不宜单独选用水泥搅拌桩,应采用水泥灌注浆。

基坑支护施工组织设计与施工要综合考虑工程地质与水文条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素。基坑支护施工控制的关键是基坑上部坑沿的稳定性、地面变形及地下水的控制、防止基坑周边隆起、管涌与流砂等险情,并要根据地质、环境因素的变化及时地调整支护方案。深基坑支护结构的主要作用是挡土,使基坑在开挖和基础施工的全过程中能安全顺利地进行,并保证对临近建筑、公共设施和周边环境不产生危害。目前国内深基坑支护技术有:地下连续墙排柱支护、水泥搅拌柱、土钉墙及复合土钉墙、喷锚网支护、逆作法与半逆作法施工、环形支护结构等等。实践中根据土质条件、基坑深度、地下水情况等,结合不同支护方式的优缺点,选择经济合理的施工组织设计。

2.深基坑支护的基本要求

喷锚网支护是目前深基坑支护工程中采用较多的一种支护方式它是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称,作为一种先进的支护加固技术,在岩土质高边坡,特别是在不良地质条件下,已得到了广泛的应用。喷锚网支护,是通过在岩土体内施工一定长度和分布的锚杆与岩土体共同作用形成复合体,弥补岩土体局部强度不足并发挥锚拉作用,使岩土体自身结构强度潜力得到充分利用,保证边坡的稳定。坡面设置钢筋网喷射混凝土,起到约束边坡表面变形的作用,使整个坡面形成一个整体。为做到及时支护、有效地保持土体强度,喷锚网支护的施工要紧跟开挖,随挖随支,每层开挖高度,随地质条件而定,一般为 1.5m~2.5m。采用喷锚网支护的主要特点是:结构简单承载力高安全可靠:可用于多种土层,适应性强;施工机具简单施工灵活污染小噪声低,对周围环境的影响小;可与土方开挖同步进行,工期短,本身不需要打桩,支护费用低。

控制要点是必须重视前期地质勘察工作,要熟悉并掌握工程的地质勘察报告,熟悉基坑开挖地的地形、地貌和地质特点,分析深基坑可能导致边坡土体滑坡的各种可能,对影响边坡稳定性的关键地段、地层和土质技术指标做到心中有数。论文参考网。由于地质勘察资料不一定很详细而且与实际情况往往有出入,在基坑开挖中还要经常比对现场的地质情况与地质勘察报告差异很大时要及时书面告知建设单位,由建设单位通知勘察和设计单位,必要时调整施工组织设计。施工组织设计方案必须经过专家组技术论证:由具备设计资质的支护施工单位自行设计或施工单位委托设计单位负责设计。

3.深基坑支护的过程控制

按设计方案组织施工施工前,有关人员应熟悉地质资料、设计图纸及周围环境,降水系统应确保正常工作及储备应急抢险排水系统,保证必须的施工设备正常运转。施工单位在施工过程中不得随意改变锚杆位置、长度、型号、数量,钢筋网间距,加强筋范围,放坡系数等。设计方案变更时必须重新评审。校准水准点及坐标控制点的正确性和实施保护措施。审查施工单位的水平及竖向施工放线是否正确,开挖过程中要随时督促施工单位对基坑的开挖尺寸、水平标高和边坡坡度进行检查,注意基坑周边的土体变化。测量观测站要日夜值班,出现险情立即报告。坚持见证取样制度,对进场材料严格把关。做好隐蔽工程验收:监理工程师应对锚杆位置、钻孔直径、深度及角度、锚杆插入长度,注浆配比、压力及注浆量,喷锚墙面厚度及强度,锚杆应力等进行检查,按规定留置混凝土试块、水泥浆试块,锚杆抗拔力实验。采用机械开挖时,应预留 0.3m~0.4m原始土层,人工铲除修整坡面,尽量减少边坡超挖和扰动边坡土体,使之表面平整,坡角符合设计要求。钢筋网的钢筋直径和间距要符合设计要求,钢筋网绑扎随开挖分层进行时,搭接长度要符合要求,一般为一个网格边长。

锚杆钻孔应按设计倾角和孔深进行。论文参考网。当钻孔遇到障碍物无法钻进时,允许适当改变钻孔方向。当土层为软土时允许加大倾角,将锚杆嵌入持力的土层中:当钻孔深度达不到要求时,应在该孔的左右或下方按锚杆抗拔力等同的原则补强加固。嵌入锚杆前应将孔内松土、泥浆等清除干净,方可送入锚杆。下锚杆时,应把注浆管、锚杆和止浆袋一起放入孔内。注浆要严格控制混凝土配合比,并根据注浆情况多次注浆,以保证浆液充满孔壁,使锚杆具有较高的抗拔力。当锚固体强度达到设计强度的 70%以上且不小于 3 天,方可开挖下—层土方。 喷射混凝土要搅拌均匀,垂直作业面尽量从底部逐步向上部施喷,混凝土厚度要符合设计要求,喷射面要留置试块,每组不小于 3 块。

基坑支护施工要与挖土互相配合,合理安排工序及工期,土方开挖的顺序、方法必须与设计相一致,并遵循开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖的原则,减少开挖过程中原土体的扰动范围,缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间,对称开挖,均衡开挖,合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力。基坑开挖过程中,应防止碰撞支护结构、工程桩或挠动基底原始土层。发生异常情况时,应立即停止挖土,并应立即查清原因和采取措施,方可继续挖土。基坑开挖完成后,应提醒建设单位及时组织勘察、设计、质监、监理、施工等部门进行验槽,及早开始地下结构工程的施工,严禁基坑长时间暴露。基坑回填前,支护层不能破坏,特别是坡脚部分。地下结构工程完工一层基坑及时回填有利于边坡稳定,注意地下水或自来水或排水系统水患的影响。

深基坑支护的应急准备预案:做好预测、信息采集与反馈、控制与决策等方面的内容。由于深基坑开挖过程中,边坡稳定存在很多潜在的危险和破坏的突然性,地下工程受各种水文、地质、雨水等复杂条件的影响,特别在基坑旁有基础埋置较浅的建筑,或有重要的地下电缆和市政管线,很难预估出现的问题。论文参考网。因此,必须加强观测,出现问题,立即按深基坑支护的应急准备预案进行救险施工,根据土层位移的时空效应,及时掌握土体变形特性、边坡的稳定状态和支护效果,发现异常情况及时采取措施,预防边坡失稳和临近建筑沉降等事故发生。

4.结语