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摘 要:超深基坑支护施工技术十分常见,其支护形式也有很多,比较常见的有放坡开挖深基坑施工、土钉墙支护施工等。正常情况下,超深基坑支护施工难度比较大,因其对支护稳定性要求更加严格,所以无论选择哪种施工形式,都需要有关人员认真负责的对待。本文首先对常见超深基坑支护形式的施工工艺进行了简单的介绍,其次通过一个案列,具体的讲解了超深基坑支护施工技术,仅供交流使用。
关键词:超深基坑支护;施工技术
超深基坑支护施工技术工艺有很多种,每一种都有使用的场地条件,所以选择时,设计人员应该一切以实际情况为准,而不能只是考虑施工成本等问题。超深基坑支护对稳定定要求更高,因此施工人员在施工时,必须明确各项参数数据,明确所选择的施工工艺。有些超深基坑支护施工还需要采用逆部做法,以便能够加快施工速度,保证施工质量,减少施工成本,所以待到施工人员确定选用哪种施工工艺之后,还需要将具体的施工步骤以及其他施工方法都要明确。
1 常见超深基坑支护形式的施工工艺
1.1 放坡开挖深基坑
此种超深基坑支护形式施工难度并不大,而且成本也比较低,因此大多数基坑开挖工程都会应用此种支护形式。如果场地土工程相对比较少,地下水位也比较低,排水设施完全能够达到基坑要求,这种施工条件下,选择此种支护形式无疑是做好的选择。因为此种支护形式是向四周外开挖,因此选择此种施工方式需要满足一个重要的条件,即超深基坑周围没有其他建筑物,换言之,场地一定要十分开阔。设计方案时,设计人员需要结合场地条件选择相应的开挖方案。方案确定之后,设计人员要对坡度进行选择,坡度通常情况下都不适宜太大,因为过大土坡难以稳定。正式施工时,一定要注意滑坡问题,防止安全事故的出现。但是同时也应该注意,坡度也不能过小,否则将会占用规模比较大的施工空间,施工成本也就增加。因此设计人员一定要经过合理计算之后,再选择适宜的坡度。
1.2 土钉墙支护形式
此种支护形式可以确保土体墙体不会发生严重的变形,土坡因此会更加的稳定。土钉墙施工步骤有钻孔、插筋、注浆等。因为土钉墙效果的发挥需要借助土体与土钉彼此之间的作用,因此此种超深基坑施工工艺最适合应用在粉土、粘性土等地质土层中,这些土质的工程性质都比较强,而淤泥质土、软土等都不能应用此种技术。另外,如果开挖的土坡对变形要求非常高则也不能使用此种施工支护形式。在施工期间,施工人员要有所注意:首先,钻孔参数控制,参数不正确,钻孔期间会出现埋钻、掉快等问题;其次,安设土钉时,必须参考技术标准规范,水泥浆数量、配合比等都要控制好;最后,注浆设计十分关键,设计人员需要根据工程概括进行设计。
1.3 桩支护基坑
此种支护体系最大的优势就是刚度大,这样对基坑本身以及周围环境来说都有积极的作用,但是其造成成本比较高。适用于基坑四周环境复杂,不具有放坡开挖基坑条件的基坑支护工程。采用排樁支护技术的基坑,一般开挖深度较大,最高可达l0m左右,可有效解决毗邻既有建筑物开挖基坑的安全与施工需求的问题。对既有建筑物的影响较小,不易引起相邻地下管线产生不均匀沉降 排桩支护结构体系由支撑或锚杆排桩、连续墙结构共同组成,可有效承担侧向土压力及水压力等荷载作用。在工程中常用混凝土灌注桩及钢桩作为支护土体的竖向受力构件。
2 超深基坑支护施工技术的具体应用
2.1 工程地质概况
某工程拟建9层住宅楼1栋,l8层住宅楼3栋,附带下3层商业用房,住宅楼之间和商业用房之下设一层地下室,总建筑面积约33100m2。拟建基坑近似矩形,周长约为440m,开挖面积约8350m2。本工程±0.000m相当于黄海高程3.700m。基坑围护场地地面整平标高为2.20m,地下车库底板顶标高均为200m,号楼底板厚0.8m、1.0m,底板底标高(含垫层)2.95m、3.15m;其余部分底板厚0.4m,承台高度0.8m,承台底标高(含垫层)2.95m。基坑挖深5.15m、5.35m。集水井超挖深度为1.4m、1.57m。
2.2 基坑周边场地水文地质情况
根据勘察资料,本场地浅部对本工程有影响的地下水主要为潜水及微承压水。潜水赋存于浅表,以大气降水和河流侧向补给为主要补给来源,以蒸发和侧向径流为主要排泄途径。勘探期间实测初见水位埋深0.60m~3.30m;稳定水位埋深1.20m~3.00m,稳定水位标高1.20m~3.00m。潜水年变化幅度0.5~1.0m之间。根据区域水文地质资料,微承压水测压水位埋深一般在1.50~3.00m之间,比同一时间的潜水位低0.50~1.50m。微承压水水位动态变化曲线与潜水动态特征相似,但变化幅度比潜水位小,年变化幅度在0.80m左右,水位峰值出现在7~8月份,标高一般在1.40~1.70m,谷值出现在枯水期,标高在0.60m左右,全年潜水位几乎均高于微承压水位0.50ha。
2.3 基坑支护与降水设计参数
基坑支护设计,不仅直接影响着土方开挖以及地下室结构施工等施工成本,而且关系到基坑开挖及周边建筑物的安全。考虑本工程基坑开挖深度、工程地质条件及周边环境条件等,本工程采用放坡、灌注桩型式围护。东侧淤泥质土较厚区域,增设一道高压旋喷斜锚桩。坑内采用双轴搅拌桩加固。基坑四周采用三轴搅拌桩止水帷幕。
本案中,面层参数为:网筋Φ6.56250(200)×250(200),喷射混凝土面层厚度为60mm,强度C20。喷射砼配比宜为:水泥1:砂1.5:石2.5:水0.5,施工前须通过现场试验确定;钻孔灌注桩采用Φ800mm61000mm,Φ900mm@1100mm,ΦlO00mm@1200mm。竖向土钉采用Φ48×3.0注浆钢管土钉。止水帷幕采用中Φ650@900三轴搅拌桩,斜锚桩采用Φ500高压旋喷桩,内置Φ15.2钢绞线。计算中,坡顶考虑20kpa均布荷载,东侧坡顶4m外可行车,附加行车荷载不大于l0kpa,基坑四周严禁超载。本方案采用理正岩土系列软件进行验算,经计算各项系数均满足相关规范要求。
2.4 逆作法及半逆作法施工
所谓逆作法,即首先按照建筑物地下室轴线的位置,施作竖向支护结构,如地下连续墙。与此同时,可在结构施工图标定的内部结构位置,施作竖向支撑桩或柱,将其作为地下室底板封底前的竖向支撑构件,为部结构及荷载提供竖向支撑。随后可浇筑地上一层水平构件,为最外侧竖向构件提供水平向支撑,以形成一个能承受四周土压力及水压力作用的结构整体。在此基础上,可向上施作地上一层以上的构件,向下开挖土方,完成地下结构其余构件的施工。在上海某地下4层、地上22层,基坑深度达17m工程的施工过程中,采用了逆作法施工,大大缩短了施工工期,提高了该项目的经济效益。该工程对既有建筑物、道路及管线的不利影响很小,该工程的成功实施,为逆作法的推广提供了一个很好的模板。
结束语
综上所述,可知基坑支护所要达到的最终目的是保证建筑物稳定,可以说,没有基坑支护建筑物在使用年限之内即会出现安全问题。有些建筑工程需要进行超深基坑支护才能满足技术标准,因为超深基坑的开挖通常都是城市中心区,所以现场一定要做好各方面的控制工作,同时还要将城市交通出行安排好,另外,基坑外绝过程中会遇到很多地下管线,要绕开施工,以免破坏地下管线,如果地下管线遭到了破坏,施工人员一定要及时的联系相关部门进行维修,维修之后在进行施工。
参考文献
[1]欧阳剑清.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].中国新技术新产品,2012(2).
[2]周红春.高层建筑深基坑支护的设计与施工[J].四川建材,2008(1).
[3]王伟海.中山部分地区建筑深基坑支护形式与施工要点[J].广东建材,2008(6).
[4]张伟华.高层建筑深基坑支护法的综合运用[J].企业技术开发,2008(10).
[5]王昊.建筑深基坑的常用测量仪器及操作方法[J].黑龙江冶金,2009(2).
关键词:超深基坑支护;施工技术
超深基坑支护施工技术工艺有很多种,每一种都有使用的场地条件,所以选择时,设计人员应该一切以实际情况为准,而不能只是考虑施工成本等问题。超深基坑支护对稳定定要求更高,因此施工人员在施工时,必须明确各项参数数据,明确所选择的施工工艺。有些超深基坑支护施工还需要采用逆部做法,以便能够加快施工速度,保证施工质量,减少施工成本,所以待到施工人员确定选用哪种施工工艺之后,还需要将具体的施工步骤以及其他施工方法都要明确。
1 常见超深基坑支护形式的施工工艺
1.1 放坡开挖深基坑
此种超深基坑支护形式施工难度并不大,而且成本也比较低,因此大多数基坑开挖工程都会应用此种支护形式。如果场地土工程相对比较少,地下水位也比较低,排水设施完全能够达到基坑要求,这种施工条件下,选择此种支护形式无疑是做好的选择。因为此种支护形式是向四周外开挖,因此选择此种施工方式需要满足一个重要的条件,即超深基坑周围没有其他建筑物,换言之,场地一定要十分开阔。设计方案时,设计人员需要结合场地条件选择相应的开挖方案。方案确定之后,设计人员要对坡度进行选择,坡度通常情况下都不适宜太大,因为过大土坡难以稳定。正式施工时,一定要注意滑坡问题,防止安全事故的出现。但是同时也应该注意,坡度也不能过小,否则将会占用规模比较大的施工空间,施工成本也就增加。因此设计人员一定要经过合理计算之后,再选择适宜的坡度。
1.2 土钉墙支护形式
此种支护形式可以确保土体墙体不会发生严重的变形,土坡因此会更加的稳定。土钉墙施工步骤有钻孔、插筋、注浆等。因为土钉墙效果的发挥需要借助土体与土钉彼此之间的作用,因此此种超深基坑施工工艺最适合应用在粉土、粘性土等地质土层中,这些土质的工程性质都比较强,而淤泥质土、软土等都不能应用此种技术。另外,如果开挖的土坡对变形要求非常高则也不能使用此种施工支护形式。在施工期间,施工人员要有所注意:首先,钻孔参数控制,参数不正确,钻孔期间会出现埋钻、掉快等问题;其次,安设土钉时,必须参考技术标准规范,水泥浆数量、配合比等都要控制好;最后,注浆设计十分关键,设计人员需要根据工程概括进行设计。
1.3 桩支护基坑
此种支护体系最大的优势就是刚度大,这样对基坑本身以及周围环境来说都有积极的作用,但是其造成成本比较高。适用于基坑四周环境复杂,不具有放坡开挖基坑条件的基坑支护工程。采用排樁支护技术的基坑,一般开挖深度较大,最高可达l0m左右,可有效解决毗邻既有建筑物开挖基坑的安全与施工需求的问题。对既有建筑物的影响较小,不易引起相邻地下管线产生不均匀沉降 排桩支护结构体系由支撑或锚杆排桩、连续墙结构共同组成,可有效承担侧向土压力及水压力等荷载作用。在工程中常用混凝土灌注桩及钢桩作为支护土体的竖向受力构件。
2 超深基坑支护施工技术的具体应用
2.1 工程地质概况
某工程拟建9层住宅楼1栋,l8层住宅楼3栋,附带下3层商业用房,住宅楼之间和商业用房之下设一层地下室,总建筑面积约33100m2。拟建基坑近似矩形,周长约为440m,开挖面积约8350m2。本工程±0.000m相当于黄海高程3.700m。基坑围护场地地面整平标高为2.20m,地下车库底板顶标高均为200m,号楼底板厚0.8m、1.0m,底板底标高(含垫层)2.95m、3.15m;其余部分底板厚0.4m,承台高度0.8m,承台底标高(含垫层)2.95m。基坑挖深5.15m、5.35m。集水井超挖深度为1.4m、1.57m。
2.2 基坑周边场地水文地质情况
根据勘察资料,本场地浅部对本工程有影响的地下水主要为潜水及微承压水。潜水赋存于浅表,以大气降水和河流侧向补给为主要补给来源,以蒸发和侧向径流为主要排泄途径。勘探期间实测初见水位埋深0.60m~3.30m;稳定水位埋深1.20m~3.00m,稳定水位标高1.20m~3.00m。潜水年变化幅度0.5~1.0m之间。根据区域水文地质资料,微承压水测压水位埋深一般在1.50~3.00m之间,比同一时间的潜水位低0.50~1.50m。微承压水水位动态变化曲线与潜水动态特征相似,但变化幅度比潜水位小,年变化幅度在0.80m左右,水位峰值出现在7~8月份,标高一般在1.40~1.70m,谷值出现在枯水期,标高在0.60m左右,全年潜水位几乎均高于微承压水位0.50ha。
2.3 基坑支护与降水设计参数
基坑支护设计,不仅直接影响着土方开挖以及地下室结构施工等施工成本,而且关系到基坑开挖及周边建筑物的安全。考虑本工程基坑开挖深度、工程地质条件及周边环境条件等,本工程采用放坡、灌注桩型式围护。东侧淤泥质土较厚区域,增设一道高压旋喷斜锚桩。坑内采用双轴搅拌桩加固。基坑四周采用三轴搅拌桩止水帷幕。
本案中,面层参数为:网筋Φ6.56250(200)×250(200),喷射混凝土面层厚度为60mm,强度C20。喷射砼配比宜为:水泥1:砂1.5:石2.5:水0.5,施工前须通过现场试验确定;钻孔灌注桩采用Φ800mm61000mm,Φ900mm@1100mm,ΦlO00mm@1200mm。竖向土钉采用Φ48×3.0注浆钢管土钉。止水帷幕采用中Φ650@900三轴搅拌桩,斜锚桩采用Φ500高压旋喷桩,内置Φ15.2钢绞线。计算中,坡顶考虑20kpa均布荷载,东侧坡顶4m外可行车,附加行车荷载不大于l0kpa,基坑四周严禁超载。本方案采用理正岩土系列软件进行验算,经计算各项系数均满足相关规范要求。
2.4 逆作法及半逆作法施工
所谓逆作法,即首先按照建筑物地下室轴线的位置,施作竖向支护结构,如地下连续墙。与此同时,可在结构施工图标定的内部结构位置,施作竖向支撑桩或柱,将其作为地下室底板封底前的竖向支撑构件,为部结构及荷载提供竖向支撑。随后可浇筑地上一层水平构件,为最外侧竖向构件提供水平向支撑,以形成一个能承受四周土压力及水压力作用的结构整体。在此基础上,可向上施作地上一层以上的构件,向下开挖土方,完成地下结构其余构件的施工。在上海某地下4层、地上22层,基坑深度达17m工程的施工过程中,采用了逆作法施工,大大缩短了施工工期,提高了该项目的经济效益。该工程对既有建筑物、道路及管线的不利影响很小,该工程的成功实施,为逆作法的推广提供了一个很好的模板。
结束语
综上所述,可知基坑支护所要达到的最终目的是保证建筑物稳定,可以说,没有基坑支护建筑物在使用年限之内即会出现安全问题。有些建筑工程需要进行超深基坑支护才能满足技术标准,因为超深基坑的开挖通常都是城市中心区,所以现场一定要做好各方面的控制工作,同时还要将城市交通出行安排好,另外,基坑外绝过程中会遇到很多地下管线,要绕开施工,以免破坏地下管线,如果地下管线遭到了破坏,施工人员一定要及时的联系相关部门进行维修,维修之后在进行施工。
参考文献
[1]欧阳剑清.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].中国新技术新产品,2012(2).
[2]周红春.高层建筑深基坑支护的设计与施工[J].四川建材,2008(1).
[3]王伟海.中山部分地区建筑深基坑支护形式与施工要点[J].广东建材,2008(6).
[4]张伟华.高层建筑深基坑支护法的综合运用[J].企业技术开发,2008(10).
[5]王昊.建筑深基坑的常用测量仪器及操作方法[J].黑龙江冶金,2009(2).