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摘 要:建筑施工中,根据不同的地质条件,需要采用不同的施工方法。而对于一些软土地质阶段,在其深基坑施工中,需要采取围护的方式进行整体的施工和加固工作本文主要从这种技术手段入手,结合我国当前的一些深基坑围护中出现的问题,提出了切实可行的方案,供同行参考。
关键词:深基坑围护;土钉;变形试验
深基坑是我国建筑施工中应该重点关注的部分,在其围护处理方面,我国已有过相关的成功先例,使得这种施工围护在我国被广泛的适用于一些深基坑地区。由于深基坑得去的土钉围护土体变形较大,因此在一些基层的水位位移方向可以达到200毫米以上,给当地的自然环境带来一定的威胁,甚至很多地区发生了坍塌事故。
1 基坑土钉抗拔能力
1.1 抗拔试验及分析
深基坑地区由于泥沙淤泥中的含水量大,造成了淤泥表面的成土困难,因此在现场进行拔钉的过程中,根据现有的试验进行拔钉非常重要。一般来说,土钉的离散性比较好,对于长度相同的土钉,其抗拔能力可以相差在一倍以上,总结起来,主要有以下几个方面的要素:
(1)土层中的含水量问题,特别是含水率的问题,使得在开挖的过程中,一旦出现渗水比较大的区域,土钉的抗拔能力就会明显的减小。(2)一般情况下,土钉的抗拔能力和注浆时的压力有关,因此做好注浆过程中压力测量工作,保证抗拔力水平,可以最大限度的提高深基坑的韧性。(3)在垂直方面,进行花管压力的处理,特别是增加注浆的压力,保证土体的抗剪强度,可在水平方面,提高钉子的抗拔水平。(4)在基坑的周边位置,采用现浇混凝土的机构形式,保证其厚度在100毫米的范围之内,并且进行一定的硬化处理,防止地下水的渗入,保证土钉抗拔能力的提升。(5)在一些周边的居民楼地区,如果地下水管道发生破损,势必造成土钉的抗拔能力的减弱,从而导致管涌现象的发生,而且会造成房屋墙体的开裂等事故。
以上五个方面是在土钉抗拔力方面可能出现的问题,针对不同的问题,应该采用相应的措施,进行解决。如果由于土壤中的含水量大,土质强度大的问题,可以进行土壤摩擦阻力的减弱,在现场进行钉子的抗拔试验,做好基坑围护的设计和处理,而由于土钉离散性能强的特点,要适当的增加安全系数,从而确保施工中的基坑围护安全度。
1.2 几点建议
1.2.1 在南部沿海地区,由于土壤中的泥沙含水量大,因此土质的性能也有很大的区别和差异,对于同一地区的工程,可采用不同的试验成果,这对于施工的经验方面十分重要。
1.2.2 而对于一些泥沙淤积较厚的地段,在勘探的过程中,就需要进行采样处理工作,对于勘探中随时出现的扰动,做好对土的试验指标和真实性处理工作,在施工之前,最好在不同的位置上,多次重复试验,以保证施工的效果。
1.2.3 一般来说,土钉计算的结果主要和土体的强度有关,而对于一些土钉的抗拔力的计算,也要和粘聚力和内角的摩擦程度息息相关。因此,保证钉子的准确性是做好该项工作的重要方面,试验的条件和试验的结果在排水条件方面需有一定的差距。
1.2.4 土钉的长度和周围的环境息息相关,特别是和一些地下管道和通讯电路,有着密切的联系。
1.2.5 井点降水是做好土钉工作的重要手段,在施工中可以大面积的采用。
2 基坑土钉围护土体变形
深基坑围护土体变形过大会触发重大安全事故,因此变形监控十分重要。案例电力大厦基坑水平位移观测结果表明土体内部的深层位移较大,一些点位已接近报警值,原因是位移较大处土体含水率明顯高于其他观测点,为此迅速在该处布设0600mm钢管内支撑,支顶在槽钢围护桩的上口,控制了土体的变形,保证了深基坑的安全。
案例地区深基坑深度大于6m以上耐,土体位移一般均较大,有的土体位移变形达200mm以上,说明淤泥质土层土钉围护方案有变形较大的不可克服的缺点。
当深基坑深度超过6m且附近有民房或主要城市道路,对基坑变形要求较高时,采用土钉深基坑围护方案是不可行的。案例大自然城市家园基坑深达9m以上,基坑一侧为案例主要干道且埋有各种市政管网,对基坑变形要求很高。
3 几点对策
3.1 深基坑围护设计时须详细调查周围建筑物和地下管线埋设情况,并与建设单位、质监站和监理公司共同查看、登记有关资料;建设方应提供水文地质勘察资料。深基坑附近有建筑物时,应对建筑物结构情况(包括结构裂缝)进行调查,核实登记。与建设方代表、监理公司共同办理有关手续。
3.2 基坑边缘3m内计算施工荷载为15kN/m2,若有超载须在施工前通报,若汽车与挖土机轮压在支护结构上时,须用100mm厚路基板垫平。
3.3 挖土与基坑支护两个施工方案须同时会审,施工时应相互配合,严格按施工方案作业。挖土应分层,一层土挖完后即进行土钉施工,避免因土体裸露时间过长,造成位移过大。不能采用挖土机一次性挖到基坑底部,要留300mm左右改用入工挖土,其内边沿尽可能多留三角土,以增加被动土压力。基坑挖到基底时,土建施工方必须抓紧做砖模和坑中坑支护并及时封底(做垫层),进入地下室施工。
3.4 采用信息化施工方法,挖土时要经常观测土体的变形,并做好全面记录。
3.5 可采取以下应急措施
(1)若发现开挖土方后坡顶位移过大(超过预先确定报警值),应立即用挖土机将土挖向基坑边沿回填或用部分编织袋沙包反压,待稳定后再采用加固措施。(2)加密加长锚管并及时注浆,并在水泥砂浆中加0.20-/00-0.40-/00三乙醇胺促凝剂。(3)准备应急材料(包括尼龙编织袋、圆木、钢管等)。(4)及时听取气象预报,排除自然灾害。基坑上下设排水沟和集水池,及时将水排出。
4 结论与建议
(1)土钉墙的计算目前尚无成熟理论,设计计算中实践经验占相当大的比重,故土钉支护设计前,应进行实地调查,包括成功与失败经验,以提高设计可靠性。(2)沿海地区淤泥质土力学性能和土层含水率变化较大,不同工程的土钉抗拔试验结果不能任意套用,因此进行实地土钉抗拔试验极为重要。(3)土钉长度的确定,不仅与设计计算有关,且应考虑周边约束环境条件。(4)采用轻型井点降水技术措施,可提高土钉支护安全度,但应考虑对周围环境影响。(5)信息化施工的几点作法:①监测内容包括基坑外侧土体的垂直和水平位移。②基坑外侧每隔10-15m埋设1个土体沉降监测点,土方开挖期每天监测1次,浇底板后每3-7d监测1次。基坑外侧土体水平位移观测点可与沉降监测点合并。开挖中每天监测1次,浇底板后每周1次。变形较大时应增加观测次数。
结束语
总而言之,对于一些软质的土层,可采用不同的技术进行处理,在处理之前,要做好现场的勘查工作,特别是对于一些较厚的土层而言,合理配置施工顺序,保证施工的安全,是做好该项施工的主要环节。
参考文献
[1]易德新,斯海洋,詹永祥.正常工作下土钉与土体之间剪应力分析[J].四川建筑,2006(6).
[2]杨亮.土钉支护抗拔研究[J].解放军理工大学学报(自然科学版),2004(5).
[3]陈万祥,郭志昆,黄育,张仕.土钉与土体间的应力传递研究[J].岩土力学,2005(S1).
关键词:深基坑围护;土钉;变形试验
深基坑是我国建筑施工中应该重点关注的部分,在其围护处理方面,我国已有过相关的成功先例,使得这种施工围护在我国被广泛的适用于一些深基坑地区。由于深基坑得去的土钉围护土体变形较大,因此在一些基层的水位位移方向可以达到200毫米以上,给当地的自然环境带来一定的威胁,甚至很多地区发生了坍塌事故。
1 基坑土钉抗拔能力
1.1 抗拔试验及分析
深基坑地区由于泥沙淤泥中的含水量大,造成了淤泥表面的成土困难,因此在现场进行拔钉的过程中,根据现有的试验进行拔钉非常重要。一般来说,土钉的离散性比较好,对于长度相同的土钉,其抗拔能力可以相差在一倍以上,总结起来,主要有以下几个方面的要素:
(1)土层中的含水量问题,特别是含水率的问题,使得在开挖的过程中,一旦出现渗水比较大的区域,土钉的抗拔能力就会明显的减小。(2)一般情况下,土钉的抗拔能力和注浆时的压力有关,因此做好注浆过程中压力测量工作,保证抗拔力水平,可以最大限度的提高深基坑的韧性。(3)在垂直方面,进行花管压力的处理,特别是增加注浆的压力,保证土体的抗剪强度,可在水平方面,提高钉子的抗拔水平。(4)在基坑的周边位置,采用现浇混凝土的机构形式,保证其厚度在100毫米的范围之内,并且进行一定的硬化处理,防止地下水的渗入,保证土钉抗拔能力的提升。(5)在一些周边的居民楼地区,如果地下水管道发生破损,势必造成土钉的抗拔能力的减弱,从而导致管涌现象的发生,而且会造成房屋墙体的开裂等事故。
以上五个方面是在土钉抗拔力方面可能出现的问题,针对不同的问题,应该采用相应的措施,进行解决。如果由于土壤中的含水量大,土质强度大的问题,可以进行土壤摩擦阻力的减弱,在现场进行钉子的抗拔试验,做好基坑围护的设计和处理,而由于土钉离散性能强的特点,要适当的增加安全系数,从而确保施工中的基坑围护安全度。
1.2 几点建议
1.2.1 在南部沿海地区,由于土壤中的泥沙含水量大,因此土质的性能也有很大的区别和差异,对于同一地区的工程,可采用不同的试验成果,这对于施工的经验方面十分重要。
1.2.2 而对于一些泥沙淤积较厚的地段,在勘探的过程中,就需要进行采样处理工作,对于勘探中随时出现的扰动,做好对土的试验指标和真实性处理工作,在施工之前,最好在不同的位置上,多次重复试验,以保证施工的效果。
1.2.3 一般来说,土钉计算的结果主要和土体的强度有关,而对于一些土钉的抗拔力的计算,也要和粘聚力和内角的摩擦程度息息相关。因此,保证钉子的准确性是做好该项工作的重要方面,试验的条件和试验的结果在排水条件方面需有一定的差距。
1.2.4 土钉的长度和周围的环境息息相关,特别是和一些地下管道和通讯电路,有着密切的联系。
1.2.5 井点降水是做好土钉工作的重要手段,在施工中可以大面积的采用。
2 基坑土钉围护土体变形
深基坑围护土体变形过大会触发重大安全事故,因此变形监控十分重要。案例电力大厦基坑水平位移观测结果表明土体内部的深层位移较大,一些点位已接近报警值,原因是位移较大处土体含水率明顯高于其他观测点,为此迅速在该处布设0600mm钢管内支撑,支顶在槽钢围护桩的上口,控制了土体的变形,保证了深基坑的安全。
案例地区深基坑深度大于6m以上耐,土体位移一般均较大,有的土体位移变形达200mm以上,说明淤泥质土层土钉围护方案有变形较大的不可克服的缺点。
当深基坑深度超过6m且附近有民房或主要城市道路,对基坑变形要求较高时,采用土钉深基坑围护方案是不可行的。案例大自然城市家园基坑深达9m以上,基坑一侧为案例主要干道且埋有各种市政管网,对基坑变形要求很高。
3 几点对策
3.1 深基坑围护设计时须详细调查周围建筑物和地下管线埋设情况,并与建设单位、质监站和监理公司共同查看、登记有关资料;建设方应提供水文地质勘察资料。深基坑附近有建筑物时,应对建筑物结构情况(包括结构裂缝)进行调查,核实登记。与建设方代表、监理公司共同办理有关手续。
3.2 基坑边缘3m内计算施工荷载为15kN/m2,若有超载须在施工前通报,若汽车与挖土机轮压在支护结构上时,须用100mm厚路基板垫平。
3.3 挖土与基坑支护两个施工方案须同时会审,施工时应相互配合,严格按施工方案作业。挖土应分层,一层土挖完后即进行土钉施工,避免因土体裸露时间过长,造成位移过大。不能采用挖土机一次性挖到基坑底部,要留300mm左右改用入工挖土,其内边沿尽可能多留三角土,以增加被动土压力。基坑挖到基底时,土建施工方必须抓紧做砖模和坑中坑支护并及时封底(做垫层),进入地下室施工。
3.4 采用信息化施工方法,挖土时要经常观测土体的变形,并做好全面记录。
3.5 可采取以下应急措施
(1)若发现开挖土方后坡顶位移过大(超过预先确定报警值),应立即用挖土机将土挖向基坑边沿回填或用部分编织袋沙包反压,待稳定后再采用加固措施。(2)加密加长锚管并及时注浆,并在水泥砂浆中加0.20-/00-0.40-/00三乙醇胺促凝剂。(3)准备应急材料(包括尼龙编织袋、圆木、钢管等)。(4)及时听取气象预报,排除自然灾害。基坑上下设排水沟和集水池,及时将水排出。
4 结论与建议
(1)土钉墙的计算目前尚无成熟理论,设计计算中实践经验占相当大的比重,故土钉支护设计前,应进行实地调查,包括成功与失败经验,以提高设计可靠性。(2)沿海地区淤泥质土力学性能和土层含水率变化较大,不同工程的土钉抗拔试验结果不能任意套用,因此进行实地土钉抗拔试验极为重要。(3)土钉长度的确定,不仅与设计计算有关,且应考虑周边约束环境条件。(4)采用轻型井点降水技术措施,可提高土钉支护安全度,但应考虑对周围环境影响。(5)信息化施工的几点作法:①监测内容包括基坑外侧土体的垂直和水平位移。②基坑外侧每隔10-15m埋设1个土体沉降监测点,土方开挖期每天监测1次,浇底板后每3-7d监测1次。基坑外侧土体水平位移观测点可与沉降监测点合并。开挖中每天监测1次,浇底板后每周1次。变形较大时应增加观测次数。
结束语
总而言之,对于一些软质的土层,可采用不同的技术进行处理,在处理之前,要做好现场的勘查工作,特别是对于一些较厚的土层而言,合理配置施工顺序,保证施工的安全,是做好该项施工的主要环节。
参考文献
[1]易德新,斯海洋,詹永祥.正常工作下土钉与土体之间剪应力分析[J].四川建筑,2006(6).
[2]杨亮.土钉支护抗拔研究[J].解放军理工大学学报(自然科学版),2004(5).
[3]陈万祥,郭志昆,黄育,张仕.土钉与土体间的应力传递研究[J].岩土力学,2005(S1).