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[摘要]随着城市高层建筑的大量涌现,深基坑支护逐渐成为建筑行业凸显的技术难题。研究指出,水对深基坑边坡稳定性影响显著,施工中应加强对深基坑周围上体止水效果的控制,并采取基于基坑监测的施工信息化管理。
[关键词]深基坑 边坡支护 信息化施工管理
[中图分类号]TU71 [文献码]B [文章编号]1000-405X(2013)-6-228-1
0 引言
深基坑的工程地质条件复杂,工程量大,施工周期长,工程投入大,因此,深基坑工程已经成为控制工程质量、安全、进度、造价的重要组成部分。合理的支护结构选择与设计,不仅能确保工程进度和施工安全,更能节约资金,减少资源浪费。实现社会效益与经济效益的双赢。
1 影响边坡支护结构的主要因素
1.1 勘察设计中存在的问题
地质勘察工作不仔细或者布点精度不够,不能对整个场地的地层进行全面有效的了解,致使土层参数设计值和现场存在偏差。有些设计人员比较重视如何采用勘测部门提出的参数。而缺乏对地层的成因、结构、特性的认识。
1.2 施工中存在的技术性问题
这里说的技术性问题主要是指降水问题,水对基坑支护的危害是显而易见的,水的存在能够明显的降低土体的强度参数,进而在外荷载的作用下造成基坑边坡的失稳;与其它支护设计相比。土钉支护设计的一个明显区别是它充分利用了土体本身固有的力学强度和自稳能力,是土体成为支护结构的一部分,土体自身的物理力学参数变化会引起支护结构发生变化。另一方面,地层降水处理不当,将会增加支护结构上的静水压力,增加了基坑边坡失稳的可能性。
1.3 施工管理中存在问题
基坑作业人员的业务素质和组织者的管理能力直接影响到边坡的安全性,在大部分工人为缺少施工经验的工地,无法完成管理人员和技术人员的要求,施工管理最终也成为空话,往往也是造成基坑边坡事故的一个重要原因。
2 深基坑边坡支护方法及适用性分析
深基坑边坡支护中常用的几种方法有,深层搅拌水泥土围护墙、土钉墙、排桩支护、钢板桩、SMW工法、地下连续墙等,下面分别对其支护方法及适用性进行分析。
2.1 深层搅拌水泥土围护墙
深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点,由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。
2.2 土釘墙
土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。采用土钉墙的一般要求,①土钉墙可适用于塑。不塑或坚硬的粘性土;②在有地下水的土层中,土钉支护应该在充分降排水的前提下采用;③土钉墙容易引起土体位移,采用土钉墙支护应慎重考虑,墙体变形对周围环境的影响。
2.3 排桩支护
坑开挖时,对不能放坡或由于场地限制不能采用搅拌桩支护。开挖深度在6-10m左右时,即可采用排桩围护。排桩可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩等。
2.4 混凝土灌注桩
按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩,沉管灌注桩、人工挖孔和挖孔扩底灌注桩等。钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔。并在孔中浇筑混凝土(或先在孔中吊放钢筋笼)而成的桩。根据工程的不同性质、地下水位情况及工程土质性质,钻孔灌注桩有冲击钻成孔灌注桩、回转钻成孔灌注桩、潜水电钻成孔灌注桩及钻孔压浆灌注桩等。
2.5 地下连续墙
通常连续墙的厚度为600mm、800mm、1000mm,也有厚达1200mm的。地下连续墙刚度大,止水效果好,是支护结构中最强的支护型式,适用于地质条件差和复杂,基坑深度大,周边环境要求较高的基坑,但是造价较高,施工要求专用设备。
3 基坑支护施工管理
3.1 深基坑周围上体止水效果的控制
在地下水位较高的地区,地下水将会给深基坑的施工带来严峻的考验。施工中,应根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,尽可能避免仅靠长时间不间断地抽水来降低地下水位,否则会导致基坑周围建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大处理难度,拖延工期。止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施。其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。
3.2 深基坑支护的信息化管理
深基坑施工的质量控制实质上是对基坑的整体刚度和稳定性的控制,即基坑支护结构是否会发生变形、是否会产生沉降及水平方向的位移或倾斜、支护结构是否有裂缝以及基坑底是否产生隆起和变形,若发生这些问题将导致基坑支护结构的失败。基坑支护结构信息化管理的主要手段,是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测,根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位等情况,比照勘察、设计的预期性状,动态分析监测资料。全而掌握位移变化的大小、方向、变化频率,对照报警标准,预测下一阶段工作的动态,及时对施工中可能出现的险情进行预报。超过位移设定的预警值时,应及时采取有效的应对措施确保工程安全。
4 小结
深基坑的工程地质条件复杂、工程量大、施工周期长、工程投入大,发生事故造成的影响极大,因此应加强深基坑边坡支护的施工管理。通过分析,水对深基坑边坡稳定性影响显著,施工中应加强对深基坑周围上体止水效果的控制,并采取基于基坑监测的施工信息化管理。
参考文献
[1]张健.新型土钉墙在基坑支护工程中的应用[J].江苏地质,2002(4):221—224.
[2]宋玉峰.浅谈建筑工程中的深基境支护施工技术[J].黑龙江科技信息,2013(3):275.
[3]杜鸿.安全监测预报技术在基坑支护施工中的应用[J].技术与市场,2013(02):108-112.
[4]杜鸿.华东地区深基坑支护技术的现状与展望[J].科技视界,2012(35):38-40.
[关键词]深基坑 边坡支护 信息化施工管理
[中图分类号]TU71 [文献码]B [文章编号]1000-405X(2013)-6-228-1
0 引言
深基坑的工程地质条件复杂,工程量大,施工周期长,工程投入大,因此,深基坑工程已经成为控制工程质量、安全、进度、造价的重要组成部分。合理的支护结构选择与设计,不仅能确保工程进度和施工安全,更能节约资金,减少资源浪费。实现社会效益与经济效益的双赢。
1 影响边坡支护结构的主要因素
1.1 勘察设计中存在的问题
地质勘察工作不仔细或者布点精度不够,不能对整个场地的地层进行全面有效的了解,致使土层参数设计值和现场存在偏差。有些设计人员比较重视如何采用勘测部门提出的参数。而缺乏对地层的成因、结构、特性的认识。
1.2 施工中存在的技术性问题
这里说的技术性问题主要是指降水问题,水对基坑支护的危害是显而易见的,水的存在能够明显的降低土体的强度参数,进而在外荷载的作用下造成基坑边坡的失稳;与其它支护设计相比。土钉支护设计的一个明显区别是它充分利用了土体本身固有的力学强度和自稳能力,是土体成为支护结构的一部分,土体自身的物理力学参数变化会引起支护结构发生变化。另一方面,地层降水处理不当,将会增加支护结构上的静水压力,增加了基坑边坡失稳的可能性。
1.3 施工管理中存在问题
基坑作业人员的业务素质和组织者的管理能力直接影响到边坡的安全性,在大部分工人为缺少施工经验的工地,无法完成管理人员和技术人员的要求,施工管理最终也成为空话,往往也是造成基坑边坡事故的一个重要原因。
2 深基坑边坡支护方法及适用性分析
深基坑边坡支护中常用的几种方法有,深层搅拌水泥土围护墙、土钉墙、排桩支护、钢板桩、SMW工法、地下连续墙等,下面分别对其支护方法及适用性进行分析。
2.1 深层搅拌水泥土围护墙
深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点,由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。
2.2 土釘墙
土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。采用土钉墙的一般要求,①土钉墙可适用于塑。不塑或坚硬的粘性土;②在有地下水的土层中,土钉支护应该在充分降排水的前提下采用;③土钉墙容易引起土体位移,采用土钉墙支护应慎重考虑,墙体变形对周围环境的影响。
2.3 排桩支护
坑开挖时,对不能放坡或由于场地限制不能采用搅拌桩支护。开挖深度在6-10m左右时,即可采用排桩围护。排桩可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩等。
2.4 混凝土灌注桩
按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩,沉管灌注桩、人工挖孔和挖孔扩底灌注桩等。钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔。并在孔中浇筑混凝土(或先在孔中吊放钢筋笼)而成的桩。根据工程的不同性质、地下水位情况及工程土质性质,钻孔灌注桩有冲击钻成孔灌注桩、回转钻成孔灌注桩、潜水电钻成孔灌注桩及钻孔压浆灌注桩等。
2.5 地下连续墙
通常连续墙的厚度为600mm、800mm、1000mm,也有厚达1200mm的。地下连续墙刚度大,止水效果好,是支护结构中最强的支护型式,适用于地质条件差和复杂,基坑深度大,周边环境要求较高的基坑,但是造价较高,施工要求专用设备。
3 基坑支护施工管理
3.1 深基坑周围上体止水效果的控制
在地下水位较高的地区,地下水将会给深基坑的施工带来严峻的考验。施工中,应根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,尽可能避免仅靠长时间不间断地抽水来降低地下水位,否则会导致基坑周围建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大处理难度,拖延工期。止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施。其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。
3.2 深基坑支护的信息化管理
深基坑施工的质量控制实质上是对基坑的整体刚度和稳定性的控制,即基坑支护结构是否会发生变形、是否会产生沉降及水平方向的位移或倾斜、支护结构是否有裂缝以及基坑底是否产生隆起和变形,若发生这些问题将导致基坑支护结构的失败。基坑支护结构信息化管理的主要手段,是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测,根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位等情况,比照勘察、设计的预期性状,动态分析监测资料。全而掌握位移变化的大小、方向、变化频率,对照报警标准,预测下一阶段工作的动态,及时对施工中可能出现的险情进行预报。超过位移设定的预警值时,应及时采取有效的应对措施确保工程安全。
4 小结
深基坑的工程地质条件复杂、工程量大、施工周期长、工程投入大,发生事故造成的影响极大,因此应加强深基坑边坡支护的施工管理。通过分析,水对深基坑边坡稳定性影响显著,施工中应加强对深基坑周围上体止水效果的控制,并采取基于基坑监测的施工信息化管理。
参考文献
[1]张健.新型土钉墙在基坑支护工程中的应用[J].江苏地质,2002(4):221—224.
[2]宋玉峰.浅谈建筑工程中的深基境支护施工技术[J].黑龙江科技信息,2013(3):275.
[3]杜鸿.安全监测预报技术在基坑支护施工中的应用[J].技术与市场,2013(02):108-112.
[4]杜鸿.华东地区深基坑支护技术的现状与展望[J].科技视界,2012(35):38-40.