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摘要:随着城市的发展,深基坑工程越来越普遍。然而深基坑工程毕竟不同于一般地面上的工程,施工难度较大,因其具有风险性大、受制因素多、设计理论不完善、环境效应强、更多的依靠经验等特点。虽然深基坑工程施工难度较大,但是在充分把握了施工细节的基础上完全可以顺利地完成工程。本文从深基坑工程施工的主要环节——支护体系施工、降排水施工、土方开挖施工和深基坑监测等方面探讨深基坑工程施工的一些技术要领。
关键词:深基坑工程 施工技术 探析
1支护体系施工技术
基坑的施工可以分为无支护放坡开挖和有支护开挖两种方法。无支护放坡开挖适用于场地开阔条件下的施工,但是在很多城市中存在场地狭小、周围建筑物及管线密集的情况,根本没有可供放坡开挖的空间,因而只能采取有支护开挖的施工方式,所以本文主要讨论有支护开挖的施工方法。
1.1 支护体系的种类
按照目前的施工技术支护体系可以分成三大类,即顺作法支护体系、逆作法支护体系和顺逆结合法支护体系。以下讨论其中两种常用的支护型式。
1.2水泥搅拌桩土墙支护施工技术
1.水泥搅拌桩又称水泥土桩,是以水泥作固化剂,通过深层搅拌设备,将固化剂和地基土强制搅拌,使土结成稳定的、整体性的有一定强度的桩体。桩体相互重叠就构成水泥土墙。水泥搅拌桩是地基和基础工程中使用非常广泛的施工技术,其中以水泥浆作固化剂的,一般称作水泥深层搅拌桩;以粉状水泥作固化剂的,称作水泥粉喷桩。粉喷桩由于“一次喷粉,一次搅拌”,桩体整体均匀性不够稳定,质量不易控制,施工中较容易断桩。
⒉施工控制要点:⑴平整场地:清除地面杂草、淤泥等杂物,整平场地。⑵放样定位:测量地面标高,再由经纬仪放出水泥土墙位置的主轴线,确定桩位。⑶样槽开挖:为避免施工时土体涌出标高不准而开挖样槽,深度一般是桩长的10%。⑷工艺试桩:通过试桩,确定工艺参数,数量不少于2根。⑸施工过程中在加固深度范围内的土体应保证任何一点搅拌次数不少于2次。⑹机架垂直度和桩位控制:施工时应确保桩机底盘水平及导向架垂直,搅拌桩垂直度偏差必须控制在l%以内,桩位轴线偏差不得超过50mm,成桩直径和桩长必须大于设计值。⑺水泥浆质量控制:配制水泥浆必须采用新鲜的、没有受潮和结块的合格水泥,拌制的时间、水灰比和外加剂掺量必须严格控制。⑻施工时严控下沉速度、提升速度和喷浆速度,并经常检查钻头和搅拌叶的磨损情况。⑼拌料和成桩的记录由专人实时记录,记录要准确真实,以供随时查验。⑽质量检查和评定:按照规范和施工设计规定的项目进行检验。
1.3排桩支护施工技术
排桩支护是利用钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、预制桩等常规桩并排连续而成的支护体系。这种支护体系除了桩体形成的支护墙体,还有稳定支护墙体的支撑体系。支撑体系有坑内支撑和坑外拉锚两种形式。排桩支护体系常以强度大的桩如钻孔灌注桩作为支柱并配合内支撑或外锚杆来挡土,再以水泥搅拌桩做止水帷幕挡水,这样挡土和挡水桩体各司其职,从而构成一个完整的支护体系。
2 降排水施工技术
2.1 降排水施工技术的类型
2.2集水明排技术
集水明排适用于浅基坑或降水深度不大的基坑,设置方法:⑴在基坑外侧设置集水井和排水沟,以避免坑外地表水流入坑内。⑵在基坑内设置集水井、排水沟和盲沟,用来疏导坑内明水,并排到坑外。
2.3轻型井点施工技术
轻型井点就是在基坑周围布设井点管(其下端是滤管),在地面上用水平铺设的集水总管将各井点管连接起来,并在适当位置安装真空泵或离心泵。启动真空泵或离心泵时,地下水就被抽入管井,再由集水总管排到市政排水管道或附近河流等处,达到降低水位的效果。
成井的方法有水冲法、钻孔法等。埋设井点管注意事项:⑴成孔后尽快向孔内沉入井点管,并在管外壁与成井孔壁之间快速回填滤料。⑵在地表下约1m深度内,采用粘土封口捣实,防止漏气。⑶用弯联管将各井点管连接到集水总管上。
⒉施工控制:⑴钻井时应保持井内液柱压力与地层侧压力平衡,维持井壁的稳定。⑵钻至遇水不稳定地层,应选用合适的冲洗介质。⑶当其它护壁方法无效时,采用套管护壁。⑷下管填砾后应立即洗井,避免泥皮硬化。
2.5控制降排水导致地面沉降的措施
⒈在降水前调查基坑周围的情况,采取适当的保护措施。
⒉按需要降水,严控降深水位。
⒊井点应连续运转,避免停歇和间断抽水。
⒋在建筑物和地下管线密集的地区,采取坑内降水的办法。
⒌在降水场地外面安装回灌水系统。
3 土方开挖施工技术
3.1 基坑挖土原则
⒈开挖土方的方法、顺序必须保持与基坑围护设计的工况一致。
⒉严格遵守“开槽支撑,先撑后挖;分层开挖,严禁超挖”的原则。
⒊严格控制基坑的变形位移不超过设计允许值。
3.3挖土施工控制
⒈为了获得最佳经济效果,挖土施工需要精心策划和统筹,使进度、成本、质量都能满足最佳条件。
⒉挖土方式有全面分层式开挖、盆式开挖与中心岛式开挖三种方式,所有的开挖都应做到分层、分块、对称、限时开挖。
⒊超高超大管桩挖土前应作好醒目标志,以引起挖土人员的警觉与注意,同时运土道路应避开超高桩。
⒋控制挖掘机挖土的临时边坡角小于1:2;淤泥土临时边坡角小于1:3。
⒌挖土时避免碰撞超高工程桩;自卸车要停在挖机后方装土。
⒍运土坡道的坡角控制在15°以内,坡道上应垫煤渣或建筑垃圾,以增大坡道摩擦力。
⒎严禁下大雨时挖土,因为雨水软化土层后会导致边坡位移甚至塌方的危险。
⒏土方开挖后尽量在24h内(有条件最好12h内),快砌砖胎膜、快浇基底垫层,以便稳定围护桩墙。
⒐严禁超挖。一是未设相应支撑前的撑底超挖(特别是采用钢管支撑时);二是底道支撑下空间不足,挖机强行进入挖土,一定造成超挖。
4 深基坑监测技术
4.1 监测内容
应包括护坡桩水平位移、护坡桩倾斜程度、支撑变形和沉降观测。
4.2 基坑检测
⒈基坑内外土体上设点观测,把握基坑开挖过程中基坑周围土体沉降、位移情况。
⒉在周围已经完成施工的建筑物上设点观测,及时掌握既有建筑实体的沉降、位移情况。
参考文献:
[1] 黄伟新. 建筑工程深基坑施工技术[J]. 科园月刊,2008.
[2] 刘国彬等. 基坑工程手册(第二版)[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2009.
关键词:深基坑工程 施工技术 探析
1支护体系施工技术
基坑的施工可以分为无支护放坡开挖和有支护开挖两种方法。无支护放坡开挖适用于场地开阔条件下的施工,但是在很多城市中存在场地狭小、周围建筑物及管线密集的情况,根本没有可供放坡开挖的空间,因而只能采取有支护开挖的施工方式,所以本文主要讨论有支护开挖的施工方法。
1.1 支护体系的种类
按照目前的施工技术支护体系可以分成三大类,即顺作法支护体系、逆作法支护体系和顺逆结合法支护体系。以下讨论其中两种常用的支护型式。
1.2水泥搅拌桩土墙支护施工技术
1.水泥搅拌桩又称水泥土桩,是以水泥作固化剂,通过深层搅拌设备,将固化剂和地基土强制搅拌,使土结成稳定的、整体性的有一定强度的桩体。桩体相互重叠就构成水泥土墙。水泥搅拌桩是地基和基础工程中使用非常广泛的施工技术,其中以水泥浆作固化剂的,一般称作水泥深层搅拌桩;以粉状水泥作固化剂的,称作水泥粉喷桩。粉喷桩由于“一次喷粉,一次搅拌”,桩体整体均匀性不够稳定,质量不易控制,施工中较容易断桩。
⒉施工控制要点:⑴平整场地:清除地面杂草、淤泥等杂物,整平场地。⑵放样定位:测量地面标高,再由经纬仪放出水泥土墙位置的主轴线,确定桩位。⑶样槽开挖:为避免施工时土体涌出标高不准而开挖样槽,深度一般是桩长的10%。⑷工艺试桩:通过试桩,确定工艺参数,数量不少于2根。⑸施工过程中在加固深度范围内的土体应保证任何一点搅拌次数不少于2次。⑹机架垂直度和桩位控制:施工时应确保桩机底盘水平及导向架垂直,搅拌桩垂直度偏差必须控制在l%以内,桩位轴线偏差不得超过50mm,成桩直径和桩长必须大于设计值。⑺水泥浆质量控制:配制水泥浆必须采用新鲜的、没有受潮和结块的合格水泥,拌制的时间、水灰比和外加剂掺量必须严格控制。⑻施工时严控下沉速度、提升速度和喷浆速度,并经常检查钻头和搅拌叶的磨损情况。⑼拌料和成桩的记录由专人实时记录,记录要准确真实,以供随时查验。⑽质量检查和评定:按照规范和施工设计规定的项目进行检验。
1.3排桩支护施工技术
排桩支护是利用钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、预制桩等常规桩并排连续而成的支护体系。这种支护体系除了桩体形成的支护墙体,还有稳定支护墙体的支撑体系。支撑体系有坑内支撑和坑外拉锚两种形式。排桩支护体系常以强度大的桩如钻孔灌注桩作为支柱并配合内支撑或外锚杆来挡土,再以水泥搅拌桩做止水帷幕挡水,这样挡土和挡水桩体各司其职,从而构成一个完整的支护体系。
2 降排水施工技术
2.1 降排水施工技术的类型
2.2集水明排技术
集水明排适用于浅基坑或降水深度不大的基坑,设置方法:⑴在基坑外侧设置集水井和排水沟,以避免坑外地表水流入坑内。⑵在基坑内设置集水井、排水沟和盲沟,用来疏导坑内明水,并排到坑外。
2.3轻型井点施工技术
轻型井点就是在基坑周围布设井点管(其下端是滤管),在地面上用水平铺设的集水总管将各井点管连接起来,并在适当位置安装真空泵或离心泵。启动真空泵或离心泵时,地下水就被抽入管井,再由集水总管排到市政排水管道或附近河流等处,达到降低水位的效果。
成井的方法有水冲法、钻孔法等。埋设井点管注意事项:⑴成孔后尽快向孔内沉入井点管,并在管外壁与成井孔壁之间快速回填滤料。⑵在地表下约1m深度内,采用粘土封口捣实,防止漏气。⑶用弯联管将各井点管连接到集水总管上。
⒉施工控制:⑴钻井时应保持井内液柱压力与地层侧压力平衡,维持井壁的稳定。⑵钻至遇水不稳定地层,应选用合适的冲洗介质。⑶当其它护壁方法无效时,采用套管护壁。⑷下管填砾后应立即洗井,避免泥皮硬化。
2.5控制降排水导致地面沉降的措施
⒈在降水前调查基坑周围的情况,采取适当的保护措施。
⒉按需要降水,严控降深水位。
⒊井点应连续运转,避免停歇和间断抽水。
⒋在建筑物和地下管线密集的地区,采取坑内降水的办法。
⒌在降水场地外面安装回灌水系统。
3 土方开挖施工技术
3.1 基坑挖土原则
⒈开挖土方的方法、顺序必须保持与基坑围护设计的工况一致。
⒉严格遵守“开槽支撑,先撑后挖;分层开挖,严禁超挖”的原则。
⒊严格控制基坑的变形位移不超过设计允许值。
3.3挖土施工控制
⒈为了获得最佳经济效果,挖土施工需要精心策划和统筹,使进度、成本、质量都能满足最佳条件。
⒉挖土方式有全面分层式开挖、盆式开挖与中心岛式开挖三种方式,所有的开挖都应做到分层、分块、对称、限时开挖。
⒊超高超大管桩挖土前应作好醒目标志,以引起挖土人员的警觉与注意,同时运土道路应避开超高桩。
⒋控制挖掘机挖土的临时边坡角小于1:2;淤泥土临时边坡角小于1:3。
⒌挖土时避免碰撞超高工程桩;自卸车要停在挖机后方装土。
⒍运土坡道的坡角控制在15°以内,坡道上应垫煤渣或建筑垃圾,以增大坡道摩擦力。
⒎严禁下大雨时挖土,因为雨水软化土层后会导致边坡位移甚至塌方的危险。
⒏土方开挖后尽量在24h内(有条件最好12h内),快砌砖胎膜、快浇基底垫层,以便稳定围护桩墙。
⒐严禁超挖。一是未设相应支撑前的撑底超挖(特别是采用钢管支撑时);二是底道支撑下空间不足,挖机强行进入挖土,一定造成超挖。
4 深基坑监测技术
4.1 监测内容
应包括护坡桩水平位移、护坡桩倾斜程度、支撑变形和沉降观测。
4.2 基坑检测
⒈基坑内外土体上设点观测,把握基坑开挖过程中基坑周围土体沉降、位移情况。
⒉在周围已经完成施工的建筑物上设点观测,及时掌握既有建筑实体的沉降、位移情况。
参考文献:
[1] 黄伟新. 建筑工程深基坑施工技术[J]. 科园月刊,2008.
[2] 刘国彬等. 基坑工程手册(第二版)[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2009.