软土地基基坑支护技术工程实例应用分析
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劲性复合桩在宁波软土地基深基坑支护体系中的应用【摘要】宁波地区是典型的沿海软土地基,基坑开挖范围内的土层中淤泥质土埋深浅、厚度大、土性差,对深基坑施工带来较大难度,宁波范围内地下室开挖施工的工程项目也经常会有基坑险情发生。
在各类深基坑支护体系中,宁波市常用的支护体系一般均为钻孔灌注支护桩加水泥搅拌止水桩加钢筋混凝土支撑,其中钻孔灌注桩施工工艺复杂、质量控制难、对环境影响大、经济效益差。
本文提出采用水泥搅拌桩、PHC管桩组成劲性复合桩型作为基坑支护桩,从而避免单一桩型的缺点,综合了各自的优点,质量可靠、施工方便、造价较低,且对周围环境影响小,性价比高,因此在软土地基支护体系中有着较大的应用前景。
【关键词】支护桩;劲性复合桩;软土地基。
一、劲性复合桩的应用环境宁波地区是典型的沿海软土地基,在建设工程中,基坑开挖范围内的土层中淤泥质土埋深浅、厚度大、土性差,对深基坑施工带来较大难度,宁波范围内地下室开挖施工的工程项目也经常会有基坑险情发生。
在各类深基坑支护体系中,宁波市常用的支护体系一般均为混凝土钻孔灌注支护桩加水泥搅拌止水桩加钢筋混凝土支撑。
其中混凝土钻孔灌注桩施工工艺较为复杂且容易发生施工质量事故:如钻孔和泥浆护壁工序存在斜孔、弯孔、缩颈、塌孔、地面沉陷等风险;清孔工序需两次,沉渣清除不易保证;钢筋笼焊点多且在运输至桩位和下放的过程中常发生脱焊状况;水下混凝土浇捣工序中导管卡死、混凝土无法连续浇捣、充盈不足、充盈过多等情况也时有发生。
施工过程中施工场地基本都是脏乱差,产生的泥浆也对环境造成一定影响。
鉴于混凝土钻孔灌注桩质量控制难、环境影响大、经济效益差的各类缺点,完全有需要寻找合适的代替桩型。
目前劲性复合桩在江苏等地区应用较多,由于其中的水泥搅拌桩与淤泥、淤泥质黏土等软弱地基土层结合效果较好,因此更多地应用在了沿海等适用于摩擦桩的地区。
因此本文提出采用水泥搅拌桩、PHC管桩组成劲性复合桩型作为基坑支护桩,替代部分钻孔灌注支护桩加水泥搅拌止水桩,从而避免单一桩型的缺点,综合了各自的优点,质量可靠、施工方便、造价较低,且对周围环境影响小,性价比高。
SMW工法及内支撑在基坑支护设计中的应用SMW工法水泥搅拌桩支护作为一种新颖的组合支护体系,在软土深基坑应用中越来越多。
文章对SMW工法及内支撑在工程实例中的运用以及内支撑在基坑支护中的安全管理进行了讨论。
标签:建筑工程;SMW工法;基坑支护;内支撑一、工程概况工程位于湖州市织里镇,上部为六幢14层住宅,下设1层地下室,为现浇钢砼框架结构。
工程东、西侧为已建多层建筑,基坑内边线最近处距建筑约为9.0米,北侧距河道约16米,考虑布置临时设施,南侧距主干道为10米。
基坑开挖深度考虑到承台垫层底100mm,黄海-2.350~-2.600,挖深为4.60m~6.10m。
为确保周围道路及地下管线和建筑物安全,必须对基坑进行支护。
本基坑周边条件复杂,均是建筑、道路及河道,开挖深度较深,采用SMW工法结合内支撑,基坑平面图及支撑平面图如图1、2所示。
三、基坑支护设计1、基坑支护方案选择本工程对变形的控制要求严格,故采用带撑桩墙式支护结构。
沉管桩对周围环境影响较大,钻孔灌注桩支护结构工期较慢,排污不便,且经济性较差,鉴于此,我们采用SMW工法。
SMW工法是水泥搅拌桩内插H型钢结合支撑的围护体系,因SMW工法水泥搅拌桩连续施工,套打的水泥搅拌桩可兼作止水帷幕,无需另外设置止水帷幕,节省工程造价,且围护体占地少。
同时H型钢在地下室工程施工结束后可拔出再利用,可循环使用,材料损耗小,既节约造价,缩短工期,又环保节能,符合可持续发展的要求。
综合分析场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度及周围环境等多种因素,在“安全可靠、技术先进、经济合理、方便施工”的原则下,经多方案分析比较,最后确定基坑采用SMW工法,采用直径650的水泥搅拌桩内插H型钢作为围护桩,结合一道混凝土内支撑的围护体系。
本支护形式结合基坑的平面布置特点和周边环境,具體问题具体分析,因地制宜,这种围护形式无论是在技术上还是经济上,均比较适合于本工程。
本方案的特点主要如下:(1)本工程采用SMW工法水泥搅拌桩加一道支撑的围护形式,集围护桩和止水帷幕于一身,可最大程度利用场地空间;H型钢可回收利用,从而节省造价,缩短了工期。
软土地区深基坑变形控制技术应用随着城市建设的不断发展,越来越多的高楼大厦在软土地区兴建。
然而,在软土地区进行深基坑开挖时,往往会遇到一系列地质和土壤条件带来的挑战,例如地基沉降、土体变形等问题,给工程施工和结构安全带来了严重影响。
因此,如何在软土地区进行深基坑的变形控制成为了一个重要的研究和应用课题。
本文将从软土地区的特点、深基坑变形控制技术的原理和应用等方面展开论述。
一、软土地区的特点软土是指在地表以下较浅层的土体,由于其含水量高、孔隙比大、孔隙水压力较高,导致其强度和稳定性较差,易发生沉降、塌陷等问题。
软土地区的地基条件复杂,地质构造不均匀,土壤性质不稳定,加上地下水位变化大等因素,使得在软土地区进行深基坑开挖面临着诸多挑战。
(一)高地下水位软土地区地下水位通常较高,地下水对土体的影响很大,易引起土体流失、沉降等问题。
(二)土壤变形软土地区的土壤较为松软,容易受外界力的作用而发生变形,尤其是深基坑开挖过程中,土体变形更加严重。
(三)地质分层不均匀软土地区的地质构造复杂,地质分层不均匀,不同土层之间的承载能力差异大,对基坑的稳定性构成了严重威胁。
二、深基坑变形控制技术的原理深基坑变形控制技术是通过一系列手段来减缓和控制土体的变形,保证基坑周围环境和结构的安全。
其主要原理包括:加固支护、降低地下水位、地基处理和监测预警。
(一)加固支护在软土地区进行深基坑开挖时,对基坑周围进行加固支护是十分必要的。
采用钢支撑、混凝土搅拌桩等方式来加固周边土体,增加土体的稳定性。
(二)降低地下水位通过降低地下水位的方法,来减缓土体的流失和沉降,保证基坑周围土体的稳定性。
可以采用抽水井、井点排水等方式来降低地下水位。
(三)地基处理通过地基处理来提高土体的承载能力,减缓土体的变形。
可以采用土体加固、土体固化等方式来进行地基处理。
(四)监测预警通过对基坑周围环境和土体变形的监测预警,及时发现问题并采取相应的措施。
可以采用位移监测、应力监测等手段来进行监测预警。
重力坝及复合式重力坝在软土地区基坑中的应用史国旗 长沙鸿荣源房地产开发有限公司(上置集团) 湖南 长沙 410000摘 要 复合式重力坝是基于常规重力坝基础上的一种复合支护形式。
以杭州软土地区某浅基坑工程为例,进行了重力坝及复合重力坝支护形式下基坑的稳定性分析,并结合现场监测数据,对重力坝及复合重力坝支护形式下基坑的变形进行了对比分析。
研究发现:①在软土地区,开挖深度较浅且周边环境较宽松的基坑可采用重力坝围护。
内插型钢复合重力坝围护在局部挖深7~8m内具有可行性,并可达到较好的工程效果。
②基坑监测结果表明,局部深坑处内插型钢的复合式重力坝一定程度上控制了围护体的位移,且显著提高了基坑的整体稳定性。
研究成果表明了复合式重力坝在软土地区应用的可行性及有效性,为今后类似工程提供一些借鉴和参考。
关键词 软土地区;基坑;重力坝;复合式重力坝引言重力坝是指以水泥系材料为固化剂,通过搅拌机械采用喷浆施工将固化剂和地基土强行搅拌,形成连续搭接的水泥土重力式围护墙。
重力坝是无支撑自立式挡土墙,依靠墙体自重、墙底摩阻力和墙前基坑开挖面以下土体的被动土压力稳定墙体,以满足围护墙的整体稳定、抗倾覆稳定、抗滑稳定和控制墙体变形的要求,适用于加固淤泥质土、含水量较高而地基承载力<120kPa的黏土、粉土、砂土等软土地基[1-2]。
这种支护方式兼具支护和止水作用,在上海、杭州等软土地区中得到了广泛应用。
与其他支护方式相比,重力坝支护形式具有许多优点,如施工无振动、噪声小、无泥浆废水污染,施工操作简便、成桩工期较短,造价较低;基坑内空间宽敞,方便土方开挖和后期结构施工等具有较好的经济和环境效益,但该种方法与有支撑支护结构相比控制变形能力较弱[3-4]。
因此有学者[5]提出了复合式重力坝的支护形式,即在重力坝内排或者内外排内插一定间距的型钢,以此增加坝体刚度,提高坝体对变形的控制能力,目前这种方法已经成为软土地区重力坝支护方式的一种补充支护手段[6]。
软土地区基坑支护实例分析摘要:伴随城镇化的进程,土地资源日趋稀缺,城市建设地下工程日渐增多。
本文主要从基坑支护实例的设计方案方面进行分析,探讨设计方案对控制基坑支护施工成本的重要性。
关键字:建筑施工软土层基坑支护技术分析一、工程概况基坑南侧分布已建住宅,距离地下室边线最近约15.0m;其它三侧均为市政道路:西、北侧道路距离地下室边线均超过25.0m;东侧道路距离地下室边线约16.0m。
基坑现地面标高为-0.4m,地下室底板垫层底为-5.8m,基坑开挖深度为5.7~6.0m,基坑支护周长约为390m,开挖面积约9400m²。
二、工程地质条件(1)、杂填土:灰褐,湿,松散~稍密,主要由粉质粘土组成,含有少量建筑垃圾、块石。
(2)、淤泥质土:深灰色,饱和,流塑,局部含有腐质物,成份主要由粘粒组成。
(3)、中砂:灰黄色,饱和,松散~稍密,主要由中粒石英组成。
(4)、强风化泥岩:褐黄色,风化较强烈,岩芯呈半岩半土状,泡水易软化。
各土层力学参数表三、基坑支护方案第一种基坑支护设计方案(以A型支护设计剖面为例见附图):基坑开挖深度为 6.0m,场地分布有淤泥质土及较厚的砂。
基坑支护拟进行分级开挖,第一级直接进行放坡开挖,第二级采用垂直开挖+超前微型桩及喷锚支护。
坡面采取挂网喷砼护面。
基坑止水采用双排搅拌桩作止水帷幕。
主要施工工艺(1)、深层搅拌桩a、桩端穿过淤泥及砂层进入不透水层深度大于1.5m,施工中应根据实际地质情况调整桩长确保帷幕达到要求深度。
b、搅拌桩设计采用四喷四搅工艺,桩径550mm,桩间距400mm,双排帷幕前后排间距400mm。
c、搅拌桩水泥用量不小于60kg/m,提升速度不大于0.6m/min,水泥标号采用32.5R,水灰比0.5~0.6水泥浆掺入水泥用量1‰的三乙醇胺。
(2)、超前微型桩施工a、超前微型桩用钻机成孔孔径为150,成孔间距为600,成孔垂直偏差不大于1%,用清水清孔,直到孔口返出清水后灌注纯水泥浆,水灰比为0.5~0.55。
三轴搅拌桩插PHC管桩在软土地区基坑支护中的应用发布时间:2022-08-23T04:03:16.116Z 来源:《新型城镇化》2022年17期作者:甘翠华[导读] PHC管桩应用于基坑支护目前在国内已有很多成功的应用案例,三轴插PHC管桩并可结合预应力锚索是一种新的施工工艺,本文通过环滇池区域某基坑支护工程该施工工艺的成功实施,得出三轴插PHC管桩具有较好的支护效果和较高的经济性,可供类似工程做参考。
广西建工集团土木工程有限公司广西南宁 530000摘要:PHC管桩应用于基坑支护目前在国内已有很多成功的应用案例,三轴插PHC管桩并可结合预应力锚索是一种新的施工工艺,本文通过环滇池区域某基坑支护工程该施工工艺的成功实施,得出三轴插PHC管桩具有较好的支护效果和较高的经济性,可供类似工程做参考。
同时,三轴插PHC管桩根据基坑支护的需要,可以采用盆式开挖、内支撑、双排桩等支护体系。
本文主要分析三轴搅拌桩插PHC管桩在软土地区基坑支护中的应用。
关键词:三轴搅拌桩;PHC管桩;软土;经济性;基坑支护引言我国国土辽阔,不同地域土质差别很大,对于不同水文地质、工程地质的基坑工程,选择何种支护方案,成了工程建设中至关重要的环节。
预应力高强管桩(PHC管桩)用作基坑支护结构已经是一项成熟的工艺且具有可靠的设计计算做支撑,PHC管桩用于基坑支护具有工效快、工期短、造价低、环境佳等优点,目前在我国已经得到了大力的推广。
在昆明环滇池区域,地下水位普遍较高,且大都有深厚的淤泥、淤泥质土层,在这些软土区域施做基坑,如何在保障安全的前提下,提高基坑支护方案的经济性是值得探索研究的问题。
1、三轴搅拌桩技术原理和优点三轴搅拌技术是一种圆盘技术,可提高基础工程的实际强度和稳定性,提高基础工程的承载力,确保未来工程顺利运行。
通常,选择h 轮廓作为建筑操作的主要材质,以提高基础结构的稳定性。
对于三轴混合技术,h形肋必须根据需要插入施工中。
软土地基基坑支护技术工程实例应用分析
发表时间:2019-03-25T11:48:16.687Z 来源:《建筑细部》2018年第18期作者:董家海
[导读] 现如今,在我国社会经济水平和科学技术水平显著提升的背景下,对于目前软土地基基坑支护技术也提出了更高的要求,需要在明确软土地基基坑的实际地质条件以及区域性特点的基础之上,加强对于软土地基基坑支护技术的研究,加强对于基坑支护结构参数设计的合理性,优化软土地基基坑支护技术的理论依据
董家海
天津渤化永利化工股份有限公司天津 300460
摘要:现如今,在我国社会经济水平和科学技术水平显著提升的背景下,对于目前软土地基基坑支护技术也提出了更高的要求,需要在明确软土地基基坑的实际地质条件以及区域性特点的基础之上,加强对于软土地基基坑支护技术的研究,加强对于基坑支护结构参数设计的合理性,优化软土地基基坑支护技术的理论依据。
关键词:软土地基;支护技术;工程实例
1工程概括
天津渤化永利化工股份有限公司2015年承建的储煤场罩棚工程占地面积13250平方米。
建筑物包括1栋圆柱形煤库,建筑高度为38.559米,中央部位安装1台堆料机,下部深基坑为料仓及输煤皮带,基坑深度8.0米,宽度为6米;1栋配套栈桥及转运站;1栋新加堆棚。
地下结构基础类型拟采用桩基础。
地貌单元属冲积-海积平原,第四纪以来堆积了巨厚的松散沉积物,经人工吹填及填垫至现地坪,场地地势平坦。
本工程±0.000平面相当于大沽高程4.000m,自然地坪相对标高为-0.400。
基坑施工采用钢板桩和钢内支撑作为基坑开挖围护结构并兼做止水。
2软土地基的主要特征研究
软土地基,即为经软弱土层构成的地基,常可见地下水位较高的地层,因为含水量过高所致地基长期应用时,强度、承载力方面,会产生不同程度的改变。
所以,施工过程中,比较容易产生地基沉降状况,进而严重威胁到建、构筑物施工的整体质量。
施工的过程,因为软土地基含水量非常高,所以构成的危害也是不可估量的。
若是没有做好相关的处理工作,成分渗漏几率则会加大,且会影响到日后施工质量、安全。
故此,为提高施工的整体效率,实行软土地基加固处理工作非常关键,以此保证软土地基承载力达到具体要求。
在设计阶段,应根据软土地基的具体状况,制定针对性软土地基处理方案,主要的目的:提高地基承载方面的能力和强度。
3软土地基基坑支护技术应用现状及主要存在的问题
软土地基基坑支护技术应用很大程度上取决于施工的地质条件、材料条件、荷载力状况以及气候因素等多种原因影响,所以需要在明确软土地基基坑支护技术应用现状以及所存在问题的基础上,对于软土地基以及事故潜在危害进行探究,从而提出相应的解决建议。
一些软土地基基坑支护坍塌事故常发于首次部分承台垫层以及砖模砌筑完成之后,出现坑底坍塌并且轴承转移倾斜、多处断桩状况;人工挖孔桩中,整体护坡垮塌。
总结一些常见事故影响因素,可以得出目前软土地基基坑支护技术工程中主要存在的问题是没能够正确对于软土底基层进行有效处理:因为软土底基层是具有滑动性的,所以应该在堆载完成之后,对于滑移面的部分土方进行卸载,并且对于存在的支护性锚馆进行切割化处理;其次要保证土方开挖时降低地基的淤泥成分,并且降低含水量,桩底仅仅落在淤泥层的话,是无法保证软土地基基坑支护技术工程的稳定程度的,整体抗剪强度是明显降低的。
所以如何对于软土地基进行处理、提升抗剪强度是避免事故出现的关键。
其次在放坡坡面的设计中还存在不合理现象,并且缺乏淤泥排除以及预防的有效措施,整体工程建立在淤泥层之上,致使整个工程结构出现了大量位移;在设计方面也错误地采用了锚杆以及水泥搅拌桩的支护形式,不利于软土地基基坑支护技术工程的稳定推进。
所以应该加强基坑监测,并且利用完善的支撑体系,来提升施工效率以及施工的安全程度。
只有在明确软土地基基坑支护技术应用现状以及工程主要存在问题的基础之上,利用多种手段进行改善,才能够从根本上加强软土地基基坑支护技术工程问题的处理,实现软土地基基坑支护技术水平的提升。
4软土地基基坑支护技术应用措施以及技术要点
4.1结合软土地基的实际选择合适的技术应用方案
在明确软土地基地质条件的情况下,加强对于软土地基基坑的治理,利用软土地基基坑的支护技术来实现基坑开挖与加固。
这里以工程支护工程为例:在基坑施工前,将开挖分层位置、标高、深度、各道支撑位置等技术指标和质量标准及安全注意事项,向全体施工人员详细的进行交底,使全体施工人员熟悉并掌握本工程所执行的各项技术措施、技术标准和安全注意事项,并对出土的四级进行外运过程的安全交底,保证外运安全及市政道路路面的整洁。
在支护技术的应用过程之中,选用拉森板桩进行施工:(1)施工的顺序。
整修平整施工机械行进道路及材料堆放场地→根据施工需要放设沉桩定位线(轴线和标高)清除地面、地下障碍物→定位开槽→设备进场→安装道向架→打设钢板桩→拆除→拔钢板桩由于(日立DH-450)机械手自重较重,施工基坑施工段时,必须铺设施工便道或路基板,满足于施工要求,由南至北顺序施工。
(2)拉森钢板桩采用两种类型,分别为18m长的SPU-Ⅳw和12m长的SPU-Ⅲw,其中,SPU-Ⅳw用于坑底标高-8.4m(坑深-8.0m)部位;SPU-Ⅲw用于坑底标高-5.3m(坑深-4.9m)部位及坑中坑(坑底-8.0m)部位。
由于开挖较深,拉森钢板桩没有满足自立式的要求,故在-2.40m、-5.40m标高(相对埋深为2.00m、5.00m)处设置两道钢围檩和内支撑。
钢围檩采用双拼工56a型钢;采用φ609×12mm钢管作为内支撑。
4.2优化与加强基坑支护工程设计现阶段
基坑支护作为了确保工程的整体质量与施工效率,基坑支护设计人员要不断提高自身的职业修养与技术水平,考虑大方面的因素,还需要结合施工地点的水文特点和地质刑事等进行综合分析,设计出最佳最合理的施工方案,对设计理念进行优化。
此外,在基坑支护施工之前,选择恰当的深基坑支护施工技术,比如锚杆施工技术的应用,必须对设计方案进行模拟试验,以此形成可靠精准的参考数据,保证其符合现代建筑设计的要求。
在具体应用锚杆施工技术之前,施工单位应该确定锚杆的具体高速,相关人员还要对施工地点的地理结构、土壤性质以及周围的具体环境等进行充分的分析与考察,并且利用机械工具进行转孔,将砂石、水泥等充分搅拌作为注浆材料,
进一步保证后期基坑支护施工的顺利进行。
4.3利用创新手段实现技术优化与设计调整
在基坑的稳定安全方面需要每天都对于基坑的土层位移、支撑轴力进行监测,并且在确定施工工艺流程的基础之上,采取完善的施工措施,在工程应用计算方面需要在符合维护设计要求的基础之上对于维护方案进行验算,并且保证设计院能够实现审批与通过。
此外还有加强对于横隔式管桩极限弯矩值的验算;桩管抗弯刚度不足时,则需要从试验研究的角度上进行着手,建立紧急预案来切实将管桩抗弯刚度控制在20%及以上,确定好目前的试验模型。
在软土地基基坑支护技术设计技术上也可以利用数值模拟软件,对于分布开挖数值土体应力以及支护结构的变形状况进行模拟,获得反应基坑稳定性的相应参数,这也是软土地基基坑支护技术创新的相应体现,能够以应力云图以及位移云图的形式,为目前的软土地基基坑支护工程提供预测性的分析,促进软土地基基坑支护技术工程进行有针对地调整。
结语
在目前的软土地基基坑支护技术工程中还存在着较多的缺陷与不足,要结合软土地基基坑支护技术工程的实际案例进行经验总结,避免坍塌事故频发,通过优化设计方案、加强软土地基地质资料的调查、掌握设计要点、实现设计技术手段的创新等多种方式,改善因为软土地基而带来的工程问题,推动软土地基基坑支护技术工程进步。
参考文献:
[1]侯先纹.深基坑支护施工中监理工作的控制要点[J].工程技术:文摘版,2016(12):203.
[2]王燕华.公路施工中的软土地基处理对策研究[J].交通运输研究,2012(18):26~28.
[3]袁栋梁.路桥施工中的软土地基施工技术[J].经济技术协作信息,2017(36):77.。