基坑支护质量控制(6篇)

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基坑支护质量控制篇1

关键词:建筑施工;基坑支护;加固工程;控制

Abstract:therapiddevelopmentofeconomyofourcountry,thenationalcitypopulationincreasesconstantly,urbanlandbecomescarceresources,constructionengineeringintotheair,undergrounddevelopmenthasbecomeanecessity.Therefore,intheprocessofconstructionofthefoundationpitengineeringcontrolresearchisnecessary.

Keywords:buildingconstruction;Foundationpitsupporting;Reinforcementengineering;control

中图分类号:TV551.4文献标识码:A文章编号:

一、目前深基坑支护存在的问题

1支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当

深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度,但由于地质情况多变且十分复杂,要精确地计算土压力目前还十分困难,至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题,尤其是在深基坑开挖后,含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值,很难准确计算出支护结构的实际受力。

在深基坑支护结构设计中,如果对地基土体的物理力学参数取值不准,将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明:内磨擦角值相差5°,其产生的主动土压力不同;原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同,对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。

2基坑土体的取样具有不完全性

在深基坑支护结构设计之前,必须对地基土层进行取样分析,以取得土体比较合理的物理力学指标,为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域内,按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价,不可能钻孔过多。因此,所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是,地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此,支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。

3基坑开挖存在的空间效应考虑不周

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。深基坑边坡的失稳,常常以长边的居中位置发生。这足以说时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。对一些细长条基坑来讲,这种平面应变假设是比较符合实际的,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时,支护结构要适当进行调整,以适应开挖空间效应的要求。

4支护结构设计计算与实际受力不符

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设计计算的安全系数,从理论上讲是绝对安全的,但有时却发生破坏;有的支护结构安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却满足要求。

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,也是一个土体逐渐松弛的过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。所以,在设计中必须充分考虑到这一点。

二、深基坑支护方案设计及施工中的注意事项

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、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@2000,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。

3、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)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。

(四)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。

三、结束语

基坑支护质量控制篇2

关键词:深基坑;支护;质量控制

中图分类号:TV551.4文献标识码:A文章编号:

随着城市的现代化发展和房地产市场经济的日益繁荣,高层建筑和超高层建筑适应了城市空间利用的需要,越来越受到房地产开发商的青睐。一方面节约了地产资本投资,另一方面也迎合了现代新的居住理念。但是高层建筑和超高层建筑对于它的一些配套结构的开发必须更加重视深基坑支护技术的应用,以往的深基坑技术和质量控制指标已经不能适应现代城市建筑深基坑开挖与支护结构的实际情况,为了保证建筑物的质量和入住安全,必须对深基坑支护的结构和形式进行因地适宜的选择和科学动态化的调整,对其质量进行严格的把关,以保障建筑物的质量,从而使民众真正实现安居乐业。

深基坑支护的几种常用类型结构

由于构造或使用的需要,在建造建筑物的时候就要在地下设置地下构筑物或地下室,这就需要在建筑物的下面按设计挖一个坑,以修筑地下室或地下构筑物,这个坑就叫基坑。基坑开挖以后由于四面临空,需要进行支护,以保证施工安全和修筑。又因为需要不同,这个坑挖的深度要求不同,而且对这个坑开挖以后的支护要求也不同。一般把开挖深度超过10米的基坑叫作深基坑。因为深度超过10米的基坑更危险,支护难度更大,有关规范对于边坡的支护规定,也把边坡的高度10米作为为界线,提出了不同的安全等级划分和支护结构类型及要求的规定。

1.钢板桩支护技术

这是深基坑支护中最常用的一种支护技术,用打入或振动打入法就位,工程完工后取出回收以便重复利用。根据土质以及地下水状况的不同,在一些硬土地区,因地适宜地采取型钢和木挡板混合型挡土结构,这种支护结构被称之为桩板式支护。要根据建筑物的疏松程度来选取,密集的建筑群地区要慎重考虑用桩板式支护,以免造成坑体周围土体的下陷,对周围的建筑物造成塌方或地面陷裂等的不可预测的危险或损失。

2.地下连续墙支护技术

1950年法国开始使用地下连续墙支护技术,我国在1960年代开始将地下连续墙支护技术用于水坝的防渗墙,后来渐次用于建筑及高层建筑,现在已经被普遍使用。地下连续墙支护技术对于那些地下水位以下的软粘土和砂土多种地层条件和复杂的施工环境,尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况。随着技术的发展以及机械工具的改进,这项技术在国内外被广泛地应用。

3.桩―锚(内支撑)支护技术

这项支护技术最常适用于软土层地区,根据施工场所的土质以及基坑的开挖深度可以看情况二设置单层或多层的支护结构,锚杆一般情况下采用的是Ⅱ级精轧螺纹钢,内支撑一般采用的是钢筋混泥土或工具式钢构件构架形成对撑、角撑、水平桁架或拱券等,这样可以在深基坑开挖时确保边坡的稳定,还可以进一步发展成利用地下结构楼层做内支撑的逆作施工技术。

4.预应力锚杆支护技术

这是一种可承受拉力的结构系统,这项技术的适用土层范围很广,基坑的开挖深度可以根据锚杆的设置而增加。锚杆能将桩、墙等挡土结构所承受的荷载通过拉杆传递到稳定土层上,形成锚拉体系。它的一端被固定在稳定的地层中,另一端与加固物紧密的结合,形成一种新的结构复合体。

5.旋喷桩止水帷幕与灌注桩支护技术

这项技术主要是利用钻孔后将钻杆从地基土深处渐渐地提升,同时利用钻杆部的旋转喷嘴,将水泥浆固化剂喷入地基土中形成水泥土桩,桩体相连而形成了帷幕墙。

6.重力式水泥土挡墙和加筋水泥土挡墙支护技术

这项支护技术一般适用于的基坑深度是不大于6m,土质为软土地区。当基坑的深度超过6m时,就要在水泥土中插入加筋钢件,被称为加筋水泥土挡墙支护技术。重力式水泥土挡墙支护的设计,其设计流程一般为:挡墙的抗倾覆、抗滑移、墙身及地基土强度验算、抗隆起验算等。

深基坑支护中存在的问题

土体的物理力学参数在支护结构的设计中选择不精准

土体的物理学参数是很难精确计算的问题,特别是在深基坑开挖以后,由于土层的含水率、内摩擦角和粘聚力这是三个可变值,很难提供精确的参数,所以要精准地计算土压力仍然是很困难的,因此要想对支护结构的实际受力有确切的数值也是不可能的。土体的物理学参数的失当,直接影响到设计的结果。内摩擦角值相差5。,其产生的主动土压力不同;原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,差别则更大。

2.基坑土体的取样具有随机性和不完全性

深基坑支护结构的设计必须要依据基坑土体的一些物理参数和力学指标,但是在进行基坑土体取样的时候,不可能大面积或者密度很高地进行取样,不可能对土层钻孔过多,因此所选取的土层样本就具有了随机性和不完全性。但是,地质结构是复杂多样并且多变的,取得土样不可能完全反映深基坑土层的真实性,依据选取的土样而得到的参数就会对设计的支护形式产生一定的影响。

3.基坑开挖存在的空间效应的考虑不周全

传统的支护结构是按照平面应变问题处理的,但是实际的实例表明,对于长方形和方形的深基坑来说,传统的空间效应就失去了支护力度。

4.实际受力与支护结构的计算有出入

目前,极限平衡理论仍是深基坑支护结构计算的主要依据,但是在实际的受力中,这种静态的深基坑支护结构设计不能满足基坑开挖后一些动态变化的数据,比如土体的强度变化等,都会影响参数以及数据的变化。

深基坑支护的质量控制

1.要加强实验研究。在具体的施工过程中,缺少科学的测试数据,无论成功还是失败的案例,都没有进行过具体的科学实验,虽然积累了一些技术资料,但是没有上升到理论的高度,得不到广泛的实用性。

基坑支护质量控制篇3

关键词:高压旋喷;支护施工;质量控制

Abstract:thefoundationpitengineeringisalongwiththerapiddevelopmentofurbanconstructionanddevelopmentofdiversifieduseanewpracticalengineering,involvestheengineeringgeology,hydrologygeology,engineeringstructure,constructiontechnologyandconstructionmanagementasadisciplinethecomprehensivetechnology.Combiningwithaprojectoffoundationpitsupportconstructionofcommonmainqualityproblemandreason,areanalyzedandsummarized,andputforwardthecontrolmeasures,andtheengineeringqualitycontroleffectvalidationoffeasibility.

Keywords:high-pressurerotaryspray;Supportconstruction;Qualitycontrol

中图分类号:O213.1文献标识码:A文章编号

前言

近几年,随着高层建筑的不断发展,城市地面空间的有限,建筑地下室设计普遍应用,基工程项也得到广泛应用,在建筑工程的深基坑建设实践中,逐渐形成了较为合理经济、适用于不同地质条件和基坑深度的支护结构。在建筑工程中,对深基坑进行合理的设计和选择,采用适宜的支护技术进行防护,保证深基坑的施工至关重要。支护工程具有很强的防水防渗性能,保证在基坑深挖工程在对周围建筑、道路和地下管道危害最小,顺利安全进行。基坑支护的形式很多,本文着重介绍某工程高压旋喷加筋水泥土桩锚支护,并就施工中存在的质量问题,进行原因分析,总结施工经验,提出采取控制措施并实施,达到预期设计施工目的。

1概况

1.1工程概况

该工程位于城市次干道路边,主体结构由九幢20多层的高层商住楼及1层地下室组成,主体结构采用剪力墙结构,基坑开挖深度4.75m,基坑底部落在淤泥层上。根据场地水文地质条件和现场的实际情况,本工程基坑支护结构体系设计采用预应力管桩结合水平加筋水泥土桩锚支护。根据工程勘察地质报告资料,区域内与基坑有关的浅部土层参数见表1所示:

表1土的物理力学性能指标

1.2本工程基坑支护结构体系

本工程基坑支护结构体系设计采用预应力管桩结合水平加筋水泥土桩锚支护。支护剖面如下图1-1所示。

图1-1加筋高压旋喷水泥土桩锚剖面图

2高压旋喷水泥土桩锚工艺简介

本工程水泥土桩锚基坑支护施工采用“LXK”工法技术,是一种挡土、止水的专利技术。适用广泛的建筑基坑支护新技术,主要适用于地下人防工程、建筑物深基坑。近几年来该工法在深圳、珠海、广州等大中城市上百个深基坑支护工程得到了应用,取得了良好的社会效益和经济效益。高压旋喷水泥土桩锚工艺是:是用锚桩通过可拆卸的方式将带有锚筋的锚杆钻头装配到钻杆的前段,一边通过旋转上述转杆,在土体中进行钻孔,一边将锚杆钻头带入土体,直至设计深度,将上述钻杆前段与钻头拆开,通过钻杆的中空通道,向该孔高压旋喷注浆,形成从底到上的水泥土圆柱锚固体,必要时可施作水泥土地锚用护孔器施作地锚的扩大头,以增加地锚的抗拔力,自由段的水泥柱还有分担土体压力、抗滑移的作用。在基坑支护作为临时性挡土时可通过上述机械将插入体拔出,材料可以重复使用。也可根据具体情况与钢板桩、内支撑等支护结构相结合形成安全、可靠的支护体系。

3存在主要施工质量问题及原因分析

3.1高压旋喷加筋水泥土桩锚(简称LXK工法)工艺作为一种挡土、止水的专利技术,施工中存在不可预见性问题。

3.2现场高压旋喷加筋水泥土桩锚支护施工质量检查情况。

项目部对已经完成施工的360根水泥土桩锚进行检查,其中有70根不符合要求,检验合格率仅为80.6%,是影响高压旋喷水泥土桩锚施工质量的主要问题,在施工中应重点控制。检查结果如下表2所示。

表2水泥土桩锚检查结果

3.3检查结果分析。对已经施工完成的水泥土桩锚检查结果进行分析,主要存在孔位定位偏差、注浆不符合要求、边坡砼喷射质量缺陷、桩身强度偏差等施工质量问题,导致锚桩抗拔力不足、桩身强度不足。孔位定位偏差和注浆不符合要求在不合格项目中占80%,在施工中应重点控制。70个不合格点影响项目及影响大小分析如下表3所示。

表3水泥土桩锚检验不合格项目

4质量控制主要对策及采取措施

4.1强化员工培训考核。高压旋喷加筋水泥土桩锚支护作为比较新的基坑支护体系,项目部现场施工管理人员均为首次接触;班组工人虽然有过类似施工经验,但对本设计中一些基本控制参数并不熟悉,影响工序质量控制。因此,对现场管理人员及施工班组人员未培训的,进行现场培训考核发放岗位培训证,确保工序质量受控。

4.2强化仪器设备检定。严把压力表、液压千斤顶检定校准关,严禁使用未经检定校准合格的压力表、液压千斤顶,避免压力表不准影响注浆质量、液压千斤顶不准影响锚筋张拉力控制。

4.3严格控制配合比。高压喷浆配合比必须经有资质的检测

机构试配试验合格后方可使用,并严格控制水灰比,一般水灰比控制在1.0~1.5为佳,防止配合比不当引起堵管等影响喷浆质量。

4.4严把材料进场检验关。主要材料如水泥、锚杆等均应有检验试验报告合格的方可使用,避免使用不合格水泥影响锚桩砼强度,避免使用直径不符合要求和长度不符合设计要求的锚杆,影响锚杆抗拔力。

4.5改善作业照明环境。对阴天、夜间作业环境应增加照明灯具等辅助光源,确保充足的光源,避免光线不足影响放样准确性和钻孔就位的准确性。

4.6锚孔成孔质量控制。要严格按照设计及规范要求控制成孔质量,控制好成孔角度、深度(锚孔长度)、孔径尺寸,成孔后应进行成孔质量验收,符合要求后方可安装锚杆、注浆。

4.7注浆系统及设备控制。注浆前要对压力喷浆系统及设备进行全面检查,进行试喷,防止油压管线漏油,喷浆管漏浆等影响注浆质量。

4.8控制喷浆质量。当锚杆钻头进入土体时,应直至设计深度,对孔底进行高压旋喷注浆,然后将上述钻杆前段与钻头拆开,通过钻杆的中空通道,向该孔高压旋喷注浆,喷射压力为12~20MPa,形成从底到上Ф300~500水泥土圆柱锚固体;在桩底部1m范围内定喷1~2min,形成扩大头,增强锚桩抗拔力,以提高承载力。当喷射头距离坡面2m时,应降低压力至5MPa以上,防止水泥浆液劈裂坡面土体,距离坡面1.0m范围内锚筋外套塑料管,防止锚桩张拉时破坏冠梁及钢筋网砼面层。

4.9控制张拉质量。水泥土锚桩应在其施工完成5d后且冠梁、钢筋砼面层强度不低于80%时,进行张拉,锁定钢锚定板、锚具、钢绞线三者贴紧后直接喷射混凝土,若边坡变形较大或变形不稳定,应待喷射砼面层达到设计强度80%后,采用20kN预应力张拉钢绞线后锁定于砼面层上,锚桩锁定完成后方可进行下一层土方开挖,严禁提前开挖及超挖下层工作面。

4.10施工障碍处理及不合点处理。针对锚桩在施工中遇到障碍物的情形,已施工锚桩长度大于5m时(本支护工程锚杆设计长度),可于距离该锚桩0.8m处补打一根,长度为8m。已施工锚桩长度小于5m时,应退杆,调整角度或位置直至避开障碍物后,再按原设计长度重新施打,加筋水泥土锚桩体的施工应采用钻进、注浆、搅拌、插筋一次性完成。

5措施成效

5.1锚桩最大抗拔力试验满足设计要求。工本工程支护工程完成后,经委托有资质的检测机构对锚桩进行抗拔验收试验,由业主和设计、监理单位共同选定,对施工编号为45#、12#、8#的3根锚桩进行抗拔验收试验检测,这3根锚桩最大抗拔力试验荷载为140kN、175kN、175kN,水泥土桩锚抗拔承载力均大于设计值120kN,锚头位移均能达到相对稳定,且锚桩弹性变形均满足验收标准,满足设计要求。

5.2基坑变形监测发展速率比较稳定。本工程地下室基坑采取信息施工方法,经委托有资质的检测机构对基坑施工的全过程进行监测。监测内容包括基坑周边坡顶水平位移,坑坡顶及邻近建筑物沉降观测等。

从各阶段监测报告看:基坑开挖初始,水平位移数值变化不大,随着开挖,高压旋喷水泥土锚桩的施工,水平位移大,呈正方向变化,其变化在控制范围之内。当高压旋喷水泥土锚桩施工完毕,坡顶水平位移发展趋势稳定,到后期施工过程中水平位移基本不再发展。由此可以看出,高压旋喷水泥土锚桩对底层的加固作用和对水平位移的控制能力是有效的,变形的发展速率比较稳定,取得明显成效。

6结语

6.1本工程基坑支护及地下室施工过程中未发生基坑侧壁漏水现象,周边环境也未发生变形、开裂等质量安全事故,基坑支护结构的最大水平位移30mm,基坑底部及周围土体均未发现涌土隆起、陷落等破坏迹象,邻近建筑物地面均未发现裂缝。保证了地下室施工的顺利进展。

6.2“LXK”工法与通常的锚杆施工相比,具有施工占地小、邻近土体扰动少、工期短、造价省等诸多优点,提高了高压旋喷水泥土桩锚施工质量,进一步验证了本工程基坑支护体系经济性、可靠性、实用性的优点:为今后该项技术的推广应用奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]CECS147:2004,加筋水泥土桩锚支护技术规程[S].

[2]JGJ120-99,建筑基坑支护技术规程[S].

基坑支护质量控制篇4

【关键词】建筑基坑;施工;支护;处理方法

1当前基坑工程施工的特点

近几年来,随着高层建筑的迅速兴起,施工建设技术的加强促进了基坑支护技术的发展。各地在基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验,新技术、新结构、新工艺不断涌现。但是,现在的城市建筑间距很小,有的基坑边缘距已有建筑仅十几米、甚至几米,给基础工程施工带来很大的难度,给周围环境带来极大威胁,也相应地增加了施工工期和施工费用。另外,原来的基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施工工艺等,已经适应不了当前建筑业的需要,以往基坑开挖与支护结构的不合理问题,导致一些基坑工程出现事故,造成巨大的损失。因此,当前基坑支护的安全问题应当引起工程技术人员的高度重视。

2目前基坑支护存在的问题

2.1支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当

基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度,但由于地质情况多变且十分复杂,要精确地计算土压力目前还十分困难,至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题,尤其是在基坑开挖后,含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值,很难准确计算出支护结构的实际受力。

在基坑支护结构设计中,如果对地基土体的物理力学参数取值不准,将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明:内磨擦角值相差5°,其产生的主动土压力不同;原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同,对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。

2.2基坑土体的取样具有不完全性

在深基坑支护结构设计之前,必须对地基土层进行取样分析,以取得土体比较合理的物理力学指标,为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域内,按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价,不可能钻孔过多。因此,所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是,地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此,支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。

2.3基坑开挖存在的空间效应考虑不周

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。基坑边坡的失稳,常常以长边的居中位置发生。这足以说明基坑开挖是一个空间问题。传统的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,这种平面应变假设是比较符合实际的,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时,支护结构要适当进行调整,以适应开挖空间效应的要求。

2.4支护结构设计计算与实际受力不符

目前,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设计计算的安全系数,从理论上讲是绝对安全的,但有时却发生破坏;有的支护结构安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却满足要求。

极限平衡理论是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,也是一个土体逐渐松弛的过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。所以,在设计中必须充分考虑到这一点。

3基坑支护方案设计及施工中的注意事项

3.1彻底转变传统的设计理念

近十几年来,我国在基坑支护技术上已经积累很多实践经验,收集了施工过程中的一些技术数据,已初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律,为建立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。但是,对于深基坑支护结构的设计,国内外至今尚没有一种精确的计算方法,多数是处于摸索和探讨阶段,我国也没有统一的支护结构设计规范。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定,支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大,既不安全也不经济。由此可见,基坑支护结构的设计不应再采用传统的“结构荷载法”,而应彻底改变传统的设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。这是设计人员需要加强科研攻关的方向。

3.2建立变形控制的新的工程设计方法

目前,设计人员用的极限平衡原理是一种简便实用的常用设计方法,其计算结果具有重要的参考价值。但是,将这种设计方法用于基坑支护结构,只能单纯满足支护结构的强度要求,而不能保证支护结构的刚度。众多工程事故就是因为支护结构产生过大的变形而造成的,由此可见,评价一个支护结构的设计方案优劣,不仅要看其是否满足强度的要求,而且还要看其是否产生环境问题,关键在于其变形大小。鉴于上述实际,在建立新的变形控制设计法时,应着重研究支护结构变形控制的标准、空间效应转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的影响等问题。

3.3大力开展支护结构的试验研究

正确的理论必须建立在大量试验研究的基础上。但是,在基坑支护结构方面,我国至今尚未进行科学系统的试验研究。一些支护结构工程成功了,也讲不出具体功之处;一些支护结构工程失败了,也说不清失败的真实原因。在支护工程施工的过程中积累的技术资料很丰富,但缺少科学的测试数据,无法进行科学分析,不能上升到理论的高度,这是一个很大的缺陷。

开展支护结构的试验研究(包括实验室模拟试验和工程现场试验),虽然要耗费部分资金,但由于基坑支护工程投资巨大,如经过科学试验再进行设计时,肯定会节省可观的经费。因此,工程现场试验是非常必要的。通过工程实践积累大量的测试数据,可对同类工程的成功打好基础,为理论研究和建立新的计算方法提供可靠的第一手资料。

3.4探索新型支护结构的计算方法

高层建筑的飞速发展给深基坑支护结构带来一场技术革命。在钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构成功应用后,双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构型式也相继问世。但是,这些支护结构型式的计算模型如何建立、计算简图怎样选取、设计方法如何趋于科学,仍是当前新型支护结构设计中急需解决的问题。

基坑支护质量控制篇5

关键词:深基坑施工质量控制

近年城市改造工程逐渐增加,尤其是高层建筑施工,由于基坑开挖深,对邻近建筑物可能会存在一定影响,这也为深基坑支护施工提出了更高要求。

1工程简况

宿迁某工程位于主城区,西侧是道路,东侧及北侧为建筑物,南侧为规划道路,建筑面积3万m²,地下室结构形式为板式筏型,板厚为1.6米,底板垫层标高为-6.55m,场地自然标高为-0.2m,基坑侧壁安全等级为二级。

2设计要求

综合考虑地质、环境、土方等多方因素,基坑采用支护方案为:

2.1基坑不靠近建筑物处放坡开挖,坡面挂网喷浆处理。

2.2基坑靠近建筑物处采用悬臂钻孔桩作为支护结构

2.3基坑内采用明沟加集水坑进行排水,在基坑内做轻型井点降水。

3深基坑支护施工顺序

由于该工程综合考虑现场及成本因素,所涉及的支护工艺比较多。根据工期和施工顺序的要求,先进行灌注桩及深搅桩施工待桩身强度达到80%以后分层进行开挖,并随着土方开挖进行土钉墙施工及喷浆挂网施工,开挖过程中做好降水工作,控制基坑的整体水位。

4钻孔灌注桩施工

该工程靠近建筑物共设计灌注桩57根,考虑辅助工作及滞后商品砼等原因,工程桩施工工期安排20天。

4.1测量放线

4.1.1测量员根据坐标点、水准点和桩位平面布置图,进行轴线和桩位放线,将主要轴线引测点引到轴线外,并标好记号,所放桩位要作好桩号标记。

4.1.2桩位放样完毕后,测量放样人员将结果交于项目负责人后对轴线和桩位进行验收,在项目负责验收合格后进行下道工序。

4.2埋设护筒

4.2.1护筒埋设准确、稳定,护筒中心与桩位中心偏差不得大于5cm。

4.2.2护筒埋设深度1.5m,其高度满足孔内泥浆面高度要求,高出地面或水面50cm。

4.3安装桩机

钻头与桩位转盘中心与钻架上的吊滑轮在同一垂直线上,钻杆位置偏差不得大于2cm。

4.4钻进

4.4.1在松软土层中钻进,应根据泥浆补给情况控制钻进速度,在硬土层和岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。

4.4.2加接钻杆时,应先停止钻进,将钻具提高孔底8-10cm,维持冲洗1-2分钟,清洗孔底,将管道内的钻渣排净,然后停泵加钻杆,钻杆连接应拧紧上牢,防止螺母、螺栓,拧卸工具等掉入孔内。

4.5第一次清孔

4.5.当钻孔深度达到设计深度时应停止钻进,此时稍提钻杆,使钻头距孔底10-20cm处空转,并保持泥浆正循环,将相对密度1.05-1.1的不含杂质的新浆压入钻杆,把钻孔内悬浮较多的泥浆置换孔外。

4.5.2保持距孔底5cm以内的泥浆相对密度应小于1.25。

4.6第二次清孔

第一次清孔达到设计要求后,由于要安放钢筋笼及导管,准备浇注水下砼,这段时间间隙长,孔底又会产生新的沉渣,所以应待安放钢筋笼及导管就绪后,再利用导管二次清孔。清孔标准是孔深达到设计要求,复测沉渣厚度在10cm以内,此时清孔就算完成,立即进行浇注水下砼工作。

4.7灌注水下砼,拔出护筒。

4.8钢筋制作

4.8.1钢筋笼应分节制作,长度为9m,主筋搭接要求双面焊,焊接长度大于5d,总长度通过底层长度调节。每节焊接时,在同一截面内钢筋接头数小于主筋总数的50%,两相邻接头错开距离不小于35d且大于50cm。

4.8.2钢筋笼每3.0m设置一组砼保护块,规格为直径5cm,以保证钢筋笼主筋保护层厚度不小于5cm。

4.9水下砼的灌注

4.9.1砼是C30商品砼,要求砼必须且具备良好的和易性,砼坍落度宜为18-20cm。

4.9.2灌注过程中,应经常测量砼面上升情况,准确计算导管埋深及拆管长度,且导管埋入砼面2m。

4.9.3严格控制桩顶标高,保证桩头质量,超灌高度50cm。

4.9.4在灌注过程中,应做好该桩灌注记录,计算实际灌注量。成桩后,充盈系数应控制在1.1-1.3,严禁小于1.0。

4.9.5成桩后,要及时整理好桩全部资料,报请监理核实验收,把该桩试块放置好,待脱模后,在试块上标注桩号、制作日期和砼强度等级,在现场养护3天后,送到检测部门标养进行测试。

4.10桩头的保护

当砼灌注完毕后,桩头保护的好坏可直接影响桩顶砼的强度,因此现场灌注完毕后要注意:

4.10.1拔护筒与桩孔回填要在砼初凝之后进行,避免孔口坍落度及回填的大块土石贯入桩头砼内而影响桩顶砼质量。

4.10.2回填前,孔口要加盖钢筋网罩等物,严防产生不安全因素。

5双头深层搅拌桩施工

5.1桩机就位:检查钻杆长度,钻头直径,连接好输浆管路,将桩机移到指定位置对好桩位,由现场质检人员检查确认无误后开始开机作业。

5.2喷搅下沉:开启深层搅拌机主电机,桩机钻杆垂直下沉,下沉速度0.5-0.7米/分,下沉过程中,工作电流不大于额定值,遇较硬地层不能下沉时,随时观察设备运行及地层变化情况,钻头下沉至设计深度。

5.3、搅拌提升:深层搅拌机下沉到达设计深度,在桩端搅拌喷浆30s后匀速搅拌提升。提升过程中始终保持送浆连续,中间不得间断。如有间断应进行处理。同时在输浆管冲水下沉的部位应略停加强搅拌喷浆。

5.4二次搅拌下沉:重复前次作业。每根桩均要进行二搅二喷。

5.5移位:桩机移至下一桩位,重复进行上述步骤的施工。

6降水施工

6.1深井布置概况

管井降水施工采用机械成孔。管井井径Ф800,下入Ф360/300水泥井管,孔内填1~5mm绿豆砂。抽水井周围必须充填较好的中粗石英砂或绿豆砂,成井后立即抽水。施工管井时必须避开墙柱等主体结构;坑中坑部位(如积水坑)视情况增加轻型井点降水。

6.2深井施工工艺

定井位埋护口管安装转机成孔清孔下井管填绿豆沙安装水泵抽水降水井止水封井。

7支撑、圈梁方案

7.1土方开挖前,先开挖出支护桩,凿清支护桩上浮浆至设计桩顶标高,调直出露钢筋并满足出露钢筋的长度。

7.2按设计要求绑扎钢筋,按规范要求满足搭接长度。

7.3钢筋砼支撑与圈梁应同时浇筑,砼支撑浇筑时不得设缝,为防止砼支撑收缩变形,砼中加水泥用量的2%JM3系列膨胀剂。

7.4圈梁、钢筋砼支撑保护层厚度为35mm。

7.5钢筋砼支撑截面尺寸:+8mm,-5mm;支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差:10mm,支撑两端的标高差不大于20mm及支撑长度的1/600,支撑扰曲度的1/1000,立柱垂直度不大于基坑开挖深度深度的1/300,支撑与立柱的轴线偏差不大于50mm,支撑水平轴线偏差不大于30mm。

8基坑监测

为了确保基坑正常开挖,确保周边道路、管线及建筑物的安全,基坑开挖前、开挖过程中,积极配合基坑监测单位做好监测工作,及时搜集监测资料,用于土方开挖及地下室施工的信息化指导。

9结语

深基坑支护施工与周围环境密切相关,只有严格按照规范要求及设计规范施工,密切观测才能保证自身建筑及周围建筑施工完全。同时根据场地条件的不同,只有施工顺序组织合理,才能更大体现经济效益。

[作者简介]池永(1973―),男,高级工程师。

臧亚洲(1952―),男,工程师。

基坑支护质量控制篇6

关键词:深基坑;支护;施工技术

中图分类号:TU74文献标识码:A

一、深基坑技术目前在我国应用的现状

(一)支护方法种类多

目前,我国建筑工程深基坑支护方法类型比较多。按照基坑支护方式,深基坑支护有悬臂式支护结构、混合式支护结构、重力式挡土结构等;根据深基坑的支护型式,支护结构主要有支挡型和加固型。支挡型支护结包括桩排支挡结构、土钉支护结构以及地下连续墙等,加固型支护结构有水泥搅拌加固结构等。这样支护方式给实际建筑基坑工程提供了更多的选择,对于不同种类的深基坑建筑工程来讲,需要根据现场施工的具体情况和建筑自身的建筑特点来选择最适合自身的支护方式,当然有需要的话可以结合两种或者两种以上的支护方式进行支护,进一步保证建筑基坑工程的稳定性和安全性,提高地下空间的利用率。

(二)深基坑施工特点

深基坑施工的特点决定了深基坑施工的技术要求。主要包括:首先,施工时技术手段要先进可靠,确保基坑受力可靠以及支护的保护作用完全体现;其次,大型高层建筑通常都建在城市中心,周围建筑物繁多复杂,地下市政管线众多,所以施工必须充分保证不能影响周围相邻的建筑物的安全和稳定,不能破坏周围的地下管线等。再次,基坑开挖期间,地下水控制也属于基坑支护的一部分。因此,必须合理运用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水。保证基础施工安全。最后,根据实际工程需要选取经济合理的施工方案,实现工程最优化。地下结构施工及基坑周边环境的安全主要是由支护体所保障。所以深支护体系的设计、施工能力水平直接关系到基坑施工的安全性,工程整体的安全可靠。

(三)基坑建设的特殊性

我国各地地质条件的不同,要求基坑能适应不同的地质环境,这使得我国的深基坑支护具有十多种的的形式,具有多样性。用地的紧张使得我们的工程建设越来越高,这使得基坑的挖掘不得不在宽度上和长度上有所增加,这对我们工程建设的支撑系统带来了考验。在一些不是很硬的土层上开挖基坑,会引起地表的位移和沉降,对地表建筑和地下管线造成威胁。最后,工程的同步建设,使得各个工程的建设都面临着相互的制约和影响。

二、建筑工程的基坑支护施工技术

(一)土钉墙施工技术(如图1.)

1.适用范围

土钉墙支护工艺适用于基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地,地下水位以上或经人工降低地下水位后的人工填土、粘性土且深度不大于12m的基坑支护或边坡加固,当土钉墙与有限放坡、预应力锚杆联合使用时,深度可适度增加。

2.材料要求

(1)土钉:土钉钢筋宜采用Ⅱ、Ⅲ级,直径宜为16~32mm,并有出厂合格证和现场复试的试验报告。

(2)喷射混凝土:强度等级不宜低于C20,面层厚度不宜小于80mm。

(3)注浆材料:宜采用水泥浆或水泥砂浆,强度等级不宜低于M10。

3.主要机具设备

(1)成孔机具设备:冲击钻机、洛阳铲等;在易塌孔的土体钻孔时宜采用套管成孔或挤压成孔设备。

(2)注浆机具设备:注浆泵、灰浆搅拌机等。

(3)混凝土喷射机具:混凝土喷射机、空压机等。

4.作业条件

(1)土钉施工前应清楚施工场地的土层分布和各土层的物理力学特性。

(2)进行场地平整,拆迁施工区域内的报废建(构)筑物和挖除地面以下3m内的障碍物,保证水源、电源畅通。在施工区域内已设置临时设施,修建施工便道及排水沟,各种施工机具巳运到现场,并安装维修试运转正常。

(3)已进行施工放线,土钉孔位置、倾角已确定;各种备料已到场并经复验合格。

(4)已采取降排水措施排除地表水、地下水,满足施工作业条件。

5.施工工艺

土钉墙支护工艺流程如下:

开挖工作面修整边坡并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

6.施工要点

(1)在钻孔过程中,应认真控制钻进参数,合理掌握钻进速度,防止埋钻、卡钻、塌孔、掉块、涌砂和缩径等各种通病的出现,一旦发生孔内事故,应尽快进行处理。

(2)钻机拔出钻杆后要及时安置土钉,并随即进行注浆作业。

(3)土钉安设应按设计要求,正确组装,认真安插,确保安设质量。

(4)注浆应按设计要求,严格控制水泥浆、水泥砂浆配合比,做到搅拌均匀,并使注浆设备和管路处于良好的工作状态。

(5)施工中应对土钉位置,钻孔直径、深度及角度,土钉插入长度,注浆配比、压力及注浆量,喷射混凝土厚度及强度等进行检查。

(6)每段支护体施工完后,应检查坡顶或坡面位移,坡顶沉降及周围环境变化,如有异常情况应及时采取措施,恢复正常后方可继续施工。

图1.

(二)排桩支护的施工技术

在实际的基坑工程施工过程中,在挖掘基坑时,排桩支护是一种非常重要的用来保护基坑的措施。一般情况下,就是在基坑的四周安置排桩,以便于稳定基坑,并保障施工人员的人身安全。而排桩的方式依据在施工中的实际情况可以分为:内撑式的支护结构、悬臂式的支护结构、拉锚式的支护结构以及锚杆式的支护结构。其中,锚杆式的支护结构主要是采用钢筋水泥以及土壤的粘结来进行排桩的挡土,以便于稳定土层的钻孔。一般而言,它的承压力极强,适应性极高,不容易变形,所耗费用也特别低,主要被用于对不容易支撑的大型的基坑或者是土质比较松的基坑进行排桩支护。

(三)地下的连续墙的施工技术

在实际的建筑工程的施工过程中,地下的连续墙就是运用各种挖槽的机械,并结合水泥浆的护壁效果,在地下挖掘出一条深而窄的沟,并浇筑上合适的材料从而形成一条能够防渗、承重能力强的地下的连续墙体。而在此程中,地下连续墙的施工技术不仅仅是只作为防身防水的维护墙,而更主要的是被用作代替基桩,使其可以承担更大的负重。而实际中在实施此项技术时,应该非常的注意墙体的问题。

(四)咬合桩支护

咬合桩是相邻混凝土排桩间部份圆周相嵌,并于后序次相间施工的桩内署入钢筋笼,使之形成具有良好防渗作用的整体连续防水、挡土围护结构。

咬合桩是在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种基坑围护结构。桩的排列方式为一条不配筋并采用超缓凝素混凝土桩(A桩)和一条钢筋混凝土桩(B桩)(采用全套管钻机施工)间隔布置。施工时,先施工A桩,后施工B桩,在A桩混凝土初凝之前完成B桩的施工。A桩、B桩均采用全套管钻机施工,切割掉相邻A桩相交部分的混凝土,从而实现咬合。

(五)桩锚支护

桩锚支护体系其主要特点是采用锚杆取代基坑支护内支撑,给支护排桩提供锚拉力,以减小支护排桩的位移与内力,并将基坑的变形控制在允许的范围内。桩锚支护体系主要由护坡桩,土层锚杆,围檩和锁口梁4部分组成,在基坑地下水位较高的地方,支护桩后还有防渗堵漏的水泥土墙等,它们之间相互联系,相互影响,相互作用,形成一个有机整体。在开挖前沿基坑周边打一圈竖直的桩,用桩来阻挡土的坍塌。为防止开挖时桩倒塌,用水平方向的锚杆来拉住桩,锚杆也可以看作是水平方向的桩。

三、有效控制深基坑支护的施工质量

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。

综上所述,随着我国城市化的进程逐步加快,在城市之中的建筑物的规模和范围也在不断增加,综上所述,根据对我国现代化房屋建筑施工中深基坑支护中的技术控制要点进行细致的研究,从实际角度出发,深入的论述了其核心点和关键点,旨在不断促进现代化房屋建筑深基坑支护施工技术的进步与发展,更好的提升房屋建设的施工水准,为我国新时期的建设项目稳步向前发展奠定基础条件。

参考文献:

[1]尹光明.城市隧道临近建筑物超深基坑支护理论与安全控制技术研究[D].中南大学,2012.

[2]孙丽锋.深基坑支护技术研究与工程应用[D].安徽理工大学,2013.

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[4]秦勇,魏瑞兵.建筑工程基坑支护施工技术要点分析[J].中华民居(下旬刊),2013,06:160-161.

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