深基坑开挖与支护技术在工程中的应用
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深基坑开挖与支护技术在工程中的应用摘要:基坑分为放坡和支护开挖两大类、目前在城市建设中,由于受周边环境条件所限,支护开挖为主要形式.支护开挖包括围护结构、支撑系统、土体开挖、基坑加固、工程监侧和环境保护等一般将开挖深度超过6m的基坑称深基坑。
关键词:中图分类号:tu473 文献标识码:tu 文章编号:1009-914x (2012)26-0119-01近年来深基坑工程数量急剧增加,技术上也有了很大的进步。
大量的工程实践积累了丰富的深基坑工程设计施工经验,各地编写的相应规范条文也陆续出台。
但随着城市建设的发展,关于深基坑围护结构及支撑体系的选择、深基坑加固设计理论和方法等一系列问题尚需进一步研究。
1 工程概况1.1 地理位置及工程规模某车站长度为254.4m,宽度为21.4~31.6m,总占地面积15000㎡。
车站结构型式为地下两层(局部三层)双柱三跨钢筋混凝土矩形框架结构。
车站底板埋深平均约19m,最深处达25m。
车站采用明挖法施工,主体围护结构采用φ1200mm,钻孔桩+φ600mm,旋喷桩进行支护和止水,采用直径ф=600mm,厚度δ=16 mm的圆钢管做为内支撑系统,标准段基坑竖向设4道钢支撑,局部竖向设5道。
1.2 水文地质条件该车站所在地区为台地,地形起伏较大,地面高程为69.58~83.25m。
车站范围内的地下水主要表现为上层孔隙水和基岩裂隙水。
孔隙水主要赋存在第四系砂层、粘性土及残积层中,砂层地下水略具承压性。
基岩裂隙水主要赋存在花岗岩强~中等风化层中,略具承压性。
1.3 基坑安全等级车站为于高档住宅小区附近,地处交通繁华地带,对环境及安全要求严格,本工程基坑的安全等级为一级,车站主体结构的基坑变形保护等级为一级。
2 开挖支护理论体系2.1 开挖支护“时空效应”理论基坑开挖遵循“时空效应”理论,采用分层、分段挖土,并且先分层后分段开挖,按照“开槽支撑、随撑随挖、分层开挖、严禁超挖”的原则施工。
深基坑开挖与支护技术在工程中的应用【摘要】深基坑支护施工是建筑工程的一个重要组成部分,也是保证主体施工顺利进行的一项非常重要的措施,直接关系到建筑的安全性、耐久性。
本文介绍了深基坑支护工程主要内容及施工要点,分析研究了深基坑施工中的常遇问题及防治处理方法。
【关键词】深基坑开挖支护技术应用中图分类号:tv551.4文献标识码:a文章编号:随着城市建设中高层、超高层建筑的大量涌现, 深基坑工程越来越多。
同时, 密集的建筑物、大深度的基坑周围复杂的地下设施, 使得放坡开挖这一传统技术不再能满足现代城镇建设的需要, 因此, 深基坑开挖与支护引起了各方面的广泛重视。
一、深基坑支护工程主要内容及施工要点深基坑施工的主要内容包括基坑的支护结构、围护止水结构、基坑降水、基坑开挖及变形监测。
1、熟悉基坑支护结构基坑支护结构经常采用交替排布的c30 混凝土灌注桩以及冠梁结构。
钻孔灌注桩的表层土采用人工挖孔,埋设护筒隔离;以下地层采用正循环回转钻进成孔;泥浆护壁、排渣、两次清孔;导管法灌注水下混凝土成桩。
灌注桩施工采用跳打。
灌注桩对基坑起支护作用,随基坑的深度不同灌注桩的长度和桩径也随之变化,这样即保证了基坑的稳定又减少了经济成本支出。
支撑结构是保证基坑开挖和主体结构施工安全、控制基坑收敛和位移的有效措施。
支撑施工各道工序进行全面检查验收,特别是钢筋原材、制作安装及混凝土施工质量进行全面检查。
冠梁、支撑达到设计强度的100%后方可进行基坑开挖。
2、熟悉基坑的止水结构为防止基坑渗水,在灌注桩的外侧通常布设一周闭合的水泥搅拌桩,桩内互相咬合,水泥浆通常采用42.5r普硅水泥,水泥浆水灰比为0.5~0.55,水泥参量不小于15%。
水泥搅拌桩多采取两喷两搅的方式进行搅拌。
搅拌桩对基坑主要是起到防止基坑周围的土壤层系水从基坑渗出,造成土体颗粒的流失而最终使基坑周边土体失稳。
3、基坑降水采用灌注桩和水泥搅拌桩围护结构将基坑进行有效封闭,土方开挖前需要分区、分层降水、排水。
深基坑支护施工技术在建筑工程中应用
深基坑支护施工技术是指在建筑工程中对深基坑进行支护和加固的一种施工技术。
深
基坑是指在建筑工程中为了挖掘深度达到一定要求的基础而形成的大型开挖工程。
深基坑
支护施工技术的应用可以有效解决深基坑施工过程中的土体塌方、地面沉降、地下水渗流
等工程问题,确保施工的安全和顺利进行。
深基坑支护施工技术的具体应用包括以下几个方面:
1. 土壤处理:在深基坑施工前,需要对土体进行处理,如坑底清理、软土加固等,
以提高土体的稳定性和承载力,减少施工中的土壤位移和变形。
2. 支护结构设计:根据深基坑的不同要求和土体条件,设计合理的支护结构,如钢
支撑、混凝土支撑、土钉墙等,以提供坚固的支撑力和刚度,防止土体塌方和结构变形。
3. 地下水控制:在深基坑施工中,地下水渗流是一个重要的问题。
需要采取合理的
地下水控制措施,如降水井、挡水墙等,以保持基坑内的地下水位稳定,减少地下水对土
体的影响。
4. 监测与预警:深基坑施工过程中需要进行实时的监测与预警,对土体位移、沉降、地下水位等进行监测,及时发现并解决问题,保证施工的安全性和稳定性。
1. 提高施工效率:采用深基坑支护施工技术可以大大提高施工效率,减少工期,节
省人力资源和成本。
2. 环境保护:深基坑支护施工技术可以有效控制土体塌方、地面沉降等问题,减少
对周边环境的影响,保护生态环境。
3. 施工安全:深基坑支护施工技术可以有效保障施工的安全性,防止事故的发生,
保护工人的生命财产安全。
深基坑支护施工技术在建筑工程中应用深基坑支护施工技术是建筑工程中的一项重要技术,它主要是为了保证基坑的安全和稳定,以及施工过程中的人员安全和施工效率。
随着城市建设的不断发展,越来越多的建筑工程需要进行深基坑支护施工,下面就来详细介绍一下深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用。
一、深基坑支护的定义深基坑支护就是在建筑工程中挖掘深度超过3米的坑洞时,为了防止坑洞塌陷,需要采取一定的支护措施的技术。
一般来说,深基坑支护工程需要经过设计、施工、验收等多个阶段,其中包括了各种施工材料、工具和技术。
1、钢支撑技术钢支撑技术是深基坑支护中最常见的一种技术,它主要是使用一些钢材框架或钢钢管支撑来支撑土壤、混凝土或砖墙等结构体,以便于工人们进入基坑进行施工。
钢支撑可以适应各种不同的地质环境和施工需求,广泛应用于不同地区范围内的土建工程中。
2、预应力锚杆支护技术预应力锚杆支护技术是另一种比较常见的深基坑支护技术,它主要是通过锚杆将深基坑墙体加固,从而达到防止墙体失稳和坍塌的目的。
预应力锚杆支护技术主要适用于高压水平、强烈的土体压力和高风险等情况下的基坑工程,它具有施工效率高、施工工期短、占地面积少等特点。
3、梯形支护技术梯形支护技术也是深基坑支护中比较常见的一种技术,它主要是使用一些钢板和支撑杆来构成梯形间隙,从而支撑基坑的周围土壤,并加大了梯形间隙的面积。
梯形支护可以适应各种不同的地质环境和施工要求,例如在软土和富水层地质环境下,使用梯形支护可以有效地抵制基坑的侧向压力和水压力。
岩锚支护技术主要是使用锚杆将岩体加固,从而保证基坑周围的岩层不会崩溃、开裂或滑坡。
岩锚支护在针对具有高风险的基坑工程中具有很高的应用价值,例如在建设高层建筑、桥梁和隧道工程中。
深基坑支护施工技术在建筑工程中具有广泛的应用价值,例如在地铁、高速公路、水库、桥梁和隧道等工程中,它可以提高施工效率,保证人员安全,减少土体变形和基础沉降等问题。
此外,深基坑支护施工技术也可以适用于一些比较特殊的工程项目中,例如在建设船舶和造船厂、港口工程和矿山工程等。
深基坑开挖支护技术的应用探讨【摘要】近几年,我国经济的腾飞,带动了建筑的多元化发展,基坑开挖深度日益增加,如何保证基坑内作业安全和基坑周边环境安全,是施工队不可小觑的问题,开挖先支护,施工队应根据具体地质条件选择合适的支护方式,同时做好开挖工作,尤其注意开挖细节,才能从根本上保证深基坑工程的安全性、稳定性,下面笔者就这两点,结合具体实例,谈了自己的看法。
【关键词】深基坑;开挖;支护技术深基坑工程是一个系统且复杂的工程,涉及诸多方面,比如水文、地质、建筑、管理等。
因此想要成功实施一项深基坑工程,必须兼具土力学、结构力学等知识结构于一身。
建筑业的发展给深基坑支护结构带来了一场技术上的变革,支护结构的正确选择对保证深基坑工程的安全有着不可替代的作用,施工队只有从整体出发,积极协调好各部分工程,才能最终打造出“质量建筑”。
一、深基坑支护的类型及其特点(一)锚杆支护采取这种技术,首先要在岩体中钻孔,然后利用金属或者其它材料做一些杆竹,杆柱必须具有很强的硬度,把这些制好的杆柱打入空中,利用某种特殊构造或者只是依赖黏结作用就可以发挥悬吊、组合梁、组合拱等各种作用,综合起来,就形成了对基坑的支护作用,由于该支护技术具备操作简易、效果明显、资金成本低且不但能实现围岩封闭,还能阻止围岩风化等优点,一般被人们认为是一种积极防御的支护方法,也是深基坑支护技术的一场重大变革。
(二)钢筋混凝土支护钢筋混凝土支护简单说来,其实就是借助钢筋的硬度和混凝土的强度来实现对于基坑内压力的一个支撑作用,一般都是多道同时实施,施工过程中,要注意把握好支撑点的位置,做好围檩梁接触地方的凿毛清理,与此同时支撑梁与混凝土浇筑最好保证同时施行,借助这种支护方式,一方面耐压,不易发生形变,另一方面由于支护面积大,不至拖延土方开挖速度,大的机械能够安全作业,前期资金投入虽然比较大,但从长远看来,能够从中获取明显的经济效益,且即使场地狭窄,也不会过多影响施工。
深基坑开挖与支护技术在工程中的应用
作者:田志刚
来源:《硅谷》2010年第15期
中图分类号:TU4文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0810141-01
高层建筑及超高层建筑其基础一般都属于深基坑,且周围建筑物距离基坑较近,为保证基础施工期间的安全与周围建筑物的安全使用,基坑应根据实际情况采用支护技术,且不同基坑支护形式对基坑开挖的影响也不同,以某医院综合楼深基坑支护设计及土方开挖为例,介绍深基坑的土方开挖及支护技术,为以后该地区类似基坑的施工提供了借鉴经验。
1 工程概况
本工程为某医院综合楼工程,总建筑面积68000㎡,其中地下6600㎡,地上61200㎡。
结构形式为框架剪力墙结构,建筑结构安全等级为一级。
主楼DX扩孔螺旋钻孔钢筋砼灌注桩地基,桩径Φ800㎜,配楼CFG桩复合地基;主楼基础:桩承台加中位抗水板,配楼基础:低位梁筏板基础。
主楼基槽深9.85米、配楼10.45米。
2 场地水文地质情况
场地浅层地下水为孔隙潜水,地下水运动态主要受大气降水及居民生活用水影响;下部为微承压水。
本区年最高水位多出现在8~9月份,低水位多出现在4~5月份,年水位变幅1.0~3.0米。
3 支护结构方案
本工程采用带一道内支撑梁的钻孔灌注排桩支护结构,灌注桩桩顶位于现地表下2.3m,相当于建筑标高-2.600,桩顶设置1200mm×800mm冠梁,支撑体系作用在桩顶冠梁上。
防水帷幕采用2~3排三轴水泥土搅拌桩,桩顶位于现地表下1.00m,相当于建筑标高-
1.300。
搅拌桩有效桩长24.5m,单径650mm,组内咬合200mm,组间咬合650mm,排间咬合
200mm,水泥采用P32.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺入比20%,水灰比1.5。
基坑采用大口井坑内降水,井径700mm,井深18.0m,井数16口。
井径700mm,井深15.0m。
内支撑梁间隔7000㎜设置一根450×450㎜由L160×160×14角钢支撑的钢格构柱支撑。
4 基坑支护设计
1)基坑支护计算参数及方法。
基坑北侧、西侧、东侧北1/2超载按20kpa考虑,采用
800@1000灌注桩围护结构,桩长为20.8m,嵌固深度11.25米;基坑西南侧按超载按170kpa考虑,采用1000@1200灌注桩围护结构,桩长为24.3m,嵌固深度14.15米;基坑南侧与东侧的南边二分之一超载按90kpa考虑,采用采用900@1000灌注桩围护结构,桩长为22.8m,嵌固深度12.65米。
支护桩体内力及位移的计算采用平面单元计算的方法。
该方法采用朗肯土压力理论,土压
力分布模式采用矩形土压力分布模式,采用水土分算的计算方法,根据弹性抗力法求得计算结果。
基坑的整体稳定计算方法采用瑞典条分法。
对于支护桩嵌固深度的确定,本设计主要通过基坑的抗倾覆安全性和整体稳定来确定。
2)计算结果及配筋。
支护结构根据平面单元计算结果,结合空间整体计算结果进行配筋计算,桩身混凝土强度等级为C25。
3)冠梁截面尺寸为1200mm×800mm,冠梁截面承载力按水平方向受弯构件进行配筋计算,并在与水平支撑斜交处按偏心受压构件进行验算。
混凝土强度等级为C30,计算及配筋结果详下:
弯矩设计值M=2382.00kN.m,剪力设计值V=1413.00kN。
左侧配置14根直径25mmⅢ级钢筋,右侧配置14根直径25mmⅢ级钢筋,上下各配置3根直径22mmⅡ级钢筋,抗剪箍筋φ12@200四肢。
4)支撑1截面尺寸1200㎜×800㎜,支撑2截面尺寸600㎜×800㎜,混凝土强度等级C30。
支撑结构按照偏心受压构件进行配筋计算,计算长度在竖向平面内取相邻立柱的中心距,在水平面内取与计算支撑相交的相邻横向水平支撑的中心距。
支撑1轴力设计值N=5484.00kN,弯矩设计值Mx=2527.40kN.m,My=290.40kN.m,上部配置钢筋12根直径25mmⅢ级钢筋,下部配置钢筋12根直径25mmⅢ级钢筋,左右各配置钢筋8根直径25mmⅢ级钢筋,抗剪箍筋φ10@200四肢。
支撑2轴力设计值N=1705.00kN,弯矩设计值Mx=450.00kN.m,My=180.00kN.m,上部配置钢筋6根直径25mmⅢ级钢筋,下部配置钢筋6根直径25mmⅢ级钢筋,左右各配置钢筋4根直径25mmⅢ级钢筋,抗剪箍筋φ10@200四肢。
5 土方开挖施工方案
1)土方开挖施工工艺
①综合楼A座设计基底标高-9.85米,B座设计基底标高-10.45米,现基坑内槽底标高已挖至-2.6米,故A座基坑需挖除7.25米,B座基坑需挖除7.85米。
②根据基坑支撑设计要求及基坑现场实际情况,本工程需分五区二层进行开挖,第一层开挖至基坑内支撑下面能过自卸汽车为止(-6.5米~-7.1米),第二层采用水准仪进行高程监测,主楼挖至中位抗水板基底-9.60米处,再配以人工挖至桩承台基底;配楼挖至筏板底-10.20米处进行人工配合,随清底随用挖掘机刨刮。
任何机械不得碰撞基坑内支撑。
③先进行场地内标高测设,用挖掘机对场地进行平整。
并填筑运土车辆的道路,道路宽10米,道路采用建筑垃圾或碎石进行压实,坡道出口设置在建筑物F~H轴/10轴处,土从南侧大门运出,进口设置在建筑物7~8轴/K轴处,汽车从北大门口进入,坡道坡度5‰.大门出口处设置带焊接钢筋缀条的钢板并C30砼道路硬化,为减少带泥上路,门口1米处设沉淀冲洗沟。
④提前15天以上进行降水,水位降至坑底标高以下1.0米进行开挖,采用分段分层,均匀对称开挖,在临近保护建筑物部位根据设计工况的要求应先开挖无保护建筑物一侧,再开挖临近建筑物一侧,挖时预留坡道,三台1.2米3反铲挖掘机在每条道路旁进行开挖,三台0.35米3小挖掘机进行桩间挖土及倒运土方,具体布置根据实际情况随时调整。
⑤主楼土方开挖:第一步挖深不超过4米,第二步清除上部桩头后再机械掏挖至基坑设计基底标高,人工配合清理。
⑥附楼CFG桩属于高位桩,第一步采用大挖掘机挖掘深度不能超过5米,第二步开挖由小挖掘机顺桩行距进行掏挖,掏挖时不得碰撞CFG桩,剩余桩头随时用人工割除后用机械抛出基坑,专业技术人员现场监督、指挥,人工配合清底。
2)开挖中对支撑构件、工程桩及降水井的保护是本工程的难点。
3)基坑开挖期间周边建筑物及支撑体系监测为本工程的重点。
包括桩体水平位移监测和周围建筑物、道路沉降观测。
6 结束语
1)本工程整个基础施工期间无渗漏水现象,实测位移量满足设计要求,支护效果良好,保证了基坑的正常开挖与周围建筑物的安全。
2)因地制宜,结合周边环境的特点进行有针对性的基坑支护设计,以达到保证基坑及周围建筑物安全的目的。
3)根据基坑支护设计的实际情况,选择一个安全、快速的开挖方案,对以后同类型的基坑支护及土方施工有一定的借鉴作用。