深基坑工程中双排桩支护的使用及安全
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深基坑工程中双排桩支护的使用及安全作者:孙宏彧来源:《城市建设理论研究》2014年第04期摘要:随着建筑工程的深基坑支护形式的发展与更新,许多原用于市政建设的基坑支护形式现广泛应用于建筑工程,双排桩支护就是一种,本文主要对双排桩支护体系作一个全面的分析,并结合工程使用实例,说出在深基坑工程采用双排桩支护体系时就注意的问题。
关键词:深基坑工程、双排桩支护、安全Abstract: With the construction of deep excavation forms of development and updates, many of the original excavation for the construction of municipal forms are widely used in construction, is a double-row piles, the paper on the double piles supporting system for a comprehensive analysis, combined with engineering use cases, say in the deep excavation system using double piles on attention.Keywords: excavation, double piles, safety中图分类号:TU473 文献标识码:A一、双排桩支护体系分析(一)、支护体系的优点1.结构简单,施工方便,有利于基坑采用大型机械开挖;2.双排桩支护体系中,前后排桩均分担主动土压力,其中前排桩主要起负担土压力的作用;3.后排桩兼起支护拉锚的双重作用;4.双排桩支护结构形成空间格构,增强支护结构自身的稳定性和整体刚度;5.充分利用桩土共同作用的土拱效应,改变土体侧压力分布,增强支护效果;6.整体为一超静定结构,在复杂多变的外荷载作用下,能自动调整结构本身的内力,使之适应而又往往难以预计的荷载条件;7.在受施工技术或场地条件限制时,如果基坑深度条件合适,悬臂式双排桩支护体系是代替桩锚支护结构的一种好的支护形式,施工实践证明,其施工简便、速度快、投资相对少;8.使用该支护体系时,由于前、后排桩以及桩间土体的共同作用,在变形中会产生一些抵消主受力的力矩,从而更有利于支护体系的受力,如图所示意。
双排桩在深基坑支护中的应用研究伴随着目前一些高层建筑的不断增多以及相关市政建设的不断发展,在城市建设中就出现了关于深基坑在支护以及施工中的一些问题,逐渐的发展成为了目前深基坑施工中的难点问题。
在深基坑相关的施工设计中,双排柱在其中的应用主要是属于力学方面需要解决的问题,同时也是一个非常难以解决以及比较复杂的问题。
在这一过程中不仅有关于土和力学中强度、稳定以及相关变形的问题,与此同时还涉及到土和相关支护结构之间相互作用的一些问题。
鉴于此,文章主要对双排柱在深基坑相关支护中的一些问题进行探讨和分析。
标签:双排桩;基坑支护;应用1 深基坑工程简介在深基坑开挖的相关技术之中主要分为两种:其一是运用放坡开挖且没有相关支护的情况下开挖,其二是在具有比较完整的支护体系作为重要支撑的情况下进行开挖。
第一种方式既简单又实际,在旷野地区或四周环境适合时能保证施工边坡稳定的条件下可以作为首选。
但是,在那些城市中心建设区域、建筑物相对比较密集,对于放坡开挖的条件不适合,因此,只能使用具有支护结构保护的情况下对垂直方向的施工地进行必要的施工。
在对支护结构进行必要要求的过程中有着具体的要求,除了要寻找一些适合基坑土方进行挖掘的相关条件之外,还要注意保护周边的相关环境。
另一方面,利用支护结构来开挖基坑,基坑工程所要花费的费用会提高,在一般情况下施工工期会适当延长,但这又是必需的,因此有必要对支护结构进行精心的设计与施工。
2 双排桩支护结构的特点这里所讲的双排桩结构一般是相对于在基坑支护过程中的悬臂式单排桩的支护结构来说的,是目前一种全新的施工支护形式。
在施工的过程中首先要做的就是对支护的结构进行必要的施工,之后进行相应的开挖。
其中双排桩支护结构在和其他支护结构进行比较的过程中有着明显的不同。
主要表现如下。
2.1 结构形式和受力特点有着明显的不同双排桩在施工的过程中在前后两排的桩柱的空间中,在结构中有着很好的关联的特点,结构形式在外力的作用下能够逐渐变内力,这样的变化对于降低桩子的内力有着很大的帮助,使得双排桩在围护过程中的结构强度进一步的增强。
双排桩支护结构在基坑支护工程中的应用随着城市化进程的加速推进,建筑工地和城市基础设施建设日益增多,而基坑支护工程作为一项重要的土木工程,已经成为城市建设的核心内容之一。
在基坑支护工程中,双排桩支护结构应用广泛,成为了支护工程的关键部分。
一、双排桩支护结构的概念双排桩支护结构是指在基坑边缘开挖时,采用双排钢桩作为支护系统。
其原理是通过桩与桩之间同步挖掘汲水,使用钢板管连通,采用桩前托撑进行支撑,从而保证基坑的稳定。
该结构具有支撑力大、刚性好、施工周期短、适用性广等特点。
二、双排桩支护结构的施工方法双排桩支护结构的施工包括以下几个环节:(1)桩位布置:按设计要求将双排桩支护结构的桩位进行布置,同时确定桩顶高程和长度。
(2)振动钻进:根据桩位布置图,在桩位上进行振动钻进,振动钻头在穿过难穿过的土壤层时,可通过往返振动使钻进的地层松动,从而使土层松散,毛细管水被释放,地层孔隙率增加,便于土壤与土层剥离。
(3)内壁清槽:钻进完成后,通过发水井或罩钻机清除较干燥土壤,以便于钻头顺畅穿过,同时加固桩壁。
(4)成孔内护:将桩套和保险丝放入钻孔中,并进行振动钻进或钻头加强振幅清槽。
(5)灌注(填充):振动灌注保险丝或注入旁路目的是使桩套无阻且无缝隙,灌填前应先振动灌水灌注,使桩内地下水位与外部一致,从而获得高效的灌注效果。
(6)桩前托撑:桩体灌注完毕后,进行桩前托撑,使桩体成杆等效,提高整个支撑系统的刚性,保证支撑效果。
三、双排桩支护结构的应用双排桩支护结构广泛应用在城市地下工程施工中,包括基坑支护、围堰支护、隧道开挖拱顶支撑和防泥板孔洞引入等方面。
在基坑支护方面,双排桩支护结构能够保证基坑深度和宽度的稳定,有利于减轻地下水压力,确保深部土层结构的稳定性,从而为接下来的施工提供先决条件。
在隧道开挖方面,双排桩支护结构可以承受隧道开挖时所产生的垂直荷载和水平荷载,同时还可以支撑拱顶,保证人员和设备的安全。
四、双排桩支护结构的优缺点优点:(1)支撑力大:双排桩支护结构能够承受大型建筑、高速公路、地铁等项目的荷载。
基坑的支护工程安全管理技术措施1、进行双排桩支护施工时,含水层范围内的排桩墙支护基坑的止水效果未达到策划的目标、可能危及邻近建筑物的安全时,应采取措施消除2、进行双排桩支护施工时,作业人员应佩戴耳塞,作业设备应有围挡降噪措施3、进行双排桩支护施工时,多次出现两排桩之间的净距过小应及时纠正4、进行双排桩支护施工时,桩机使用后部分基础变形或倾斜未及时消除5、进行双排桩支护施工时,在打桩作业范围内严禁有人围观,应清理出场6、使用土钉进行支护时,浆体强度应符合设计要求7、使用土钉进行支护时,土钉位置偏差大于100mm应返工8、使用土钉进行支护时,注浆量大于理论计算量,应查明原因9、使用土钉进行支护时,墙体强度未达到设计要求时不得受力10、使用土钉进行支护时,土钉墙面厚度偏差应小于IOmmI1.使用土钉进行支护时,墙体强度应符合设计要求12、使用土钉进行支护时,钻孔设备有故障应及时检修13、使用高压旋喷桩墙做支护前,当注浆机具设备中的阀门损坏,接头破损应及时更换14、使用高压旋喷桩墙做支护前,注浆机具设备中的各种管材应按要求接好15、使用高压旋喷桩墙做支护时,水泥及外加剂质量检测多次不合格,应更换厂家或调整检测频次16、使用高压旋喷桩墙做支护时,注浆体强度检测多次不合格,应查明原因采取相应措施17、使用高压旋喷桩墙做支护时,地基承载力比预计的小,应及时调整施工方法18、使用高压旋喷桩墙做支护时,钻孔垂直度、孔深、桩身中心偏差应符合规范规定19、使用高压旋喷桩墙做支护时,桩(墙)体搭接偏差小于200mm,应及时返工20、使用高压旋喷桩墙做支护时,新增人员按配合比施工,合理使用水泥21、使用高压旋喷桩墙做支护时,设计变更新增钻孔位置偏差大于50mm,应及时纠正。
22、使用水泥土搅拌桩做支护时,作业人员作业时应戴防尘口罩23、使用水泥土搅拌桩做支护时,暑天作业人员脱水中暑应及时转移到安全区域24、使用水泥土搅拌桩做支护时,所用水泥及外加剂质量检测多次不合格,应调整检测频次或更换供应商。
12米深基坑双排桩支护施工方案范本1000字简介:基坑支护工程是建筑工程中的重要环节之一,而深基坑支护工程的难度更高,施工方案的制定尤为重要,本文将对12米深基坑双排桩支护施工方案进行详细说明。
一、工程概况工程名称:某建筑项目12米深基坑支护工程工程地址:XX市XX区工程类型:双排桩支护工程施工单位:XX建筑工程有限公司监理单位:XX监理工程有限公司设计单位:XX设计院二、基坑支护方案1.基坑开挖深度:12米;2.基坑场地地质条件:场地为粘土、软黏土和砂质粘土等软土层,地下水位深度在4.5至5.5米之间,土体的零应力亲水性较强;3.支护方案:双排桩支护。
三、施工方案1.施工准备在施工现场进行踏勘,熟悉施工环境和地质条件,根据设计要求准备所需材料和设备,并指定专业人员进行操作。
2.基坑开挖和清理根据设计要求和施工方案,开展基坑开挖工作,清理开挖出的土方,将被挖的土方运往指定储存点。
在开挖过程中,需要密切监测坑壁稳定性,及时采取支护措施。
3.预制双排桩预制双排桩采用浇筑法制作。
具体步骤如下:(1)安装模板:将模板按照设计要求进行拼装,固定模板,进行背验。
(2)浇筑混凝土:先将模板内部喷一层隔离层,防止浇筑混凝土的渗漏。
然后根据设计要求,将混凝土均匀倒入模板中,用振动器加速混凝土密实度和浇筑均匀度。
(3)养护:混凝土养护期为14天,养护期结束后开展质量验收,合格后送至现场。
4.双排桩支护(1)双排桩的支撑:选用机械或人工将预制好的双排桩进行安装,根据设计要求进行定位和调整,同时加固及支撑。
(2)桩的联接:使用沉井式嵌板将双排桩进行联接,需要采用双桩头联接设施,实现两排预制双排桩的连接。
(3)双排桩支护纵向连接:采用纵向连接钢筋将两排双排桩拼接连接,形成完整的基坑支护系统。
(4)顶梁加固:顶梁是双排桩支护的重要部分,需要进行加固。
采用型钢、U型钢和槽钢等材料作为顶梁的加固材料,安装后通过螺杆将其固定。
5.基坑防渗(1)表面渗漏控制:经过双排桩支护的基坑内部将存在一定的地下水压力,需要采取合适的措施进行表面渗漏控制,以防地下水外渗。
深基坑工程中双排桩支护的使用及安全
摘要:随着建筑工程的深基坑支护形式的发展与更新,许多原用于市政建设的基坑支护形式现广泛应用于建筑工程,双排桩支护就是一种,本文主要对双排桩支护体系作一个全面的分析,并结合工程使用实例,说出在深基坑工程采用双排桩支护体系时就注意的问题。
关键词:深基坑工程、双排桩支护、安全
Abstract: With the construction of deep excavation forms of development and updates, many of the original excavation for the construction of municipal forms are widely used in construction, is a double-row piles, the paper on the double piles supporting system for a comprehensive analysis, combined with engineering use cases, say in the deep excavation system using double piles on attention.Keywords: excavation, double piles, safety
一、双排桩支护体系分析
(一)、支护体系的优点
1.结构简单,施工方便,有利于基坑采用大型机械开挖;
2.双排桩支护体系中,前后排桩均分担主动土压力,其中前排桩主要起负担土压力的作用;
3.后排桩兼起支护拉锚的双重作用;
4.双排桩支护结构形成空间格构,增强支护结构自身的稳定性和整体刚度;
5.充分利用桩土共同作用的土拱效应,改变土体侧压力分布,增强支护效果;
6.整体为一超静定结构,在复杂多变的外荷载作用下,能自动调整结构本身的内力,使之适应而又往往难以预计的荷载条件;
7.在受施工技术或场地条件限制时,如果基坑深度条件合适,悬臂式双排桩支护体系是代替桩锚支护结构的一种好的支护形式,施工实践证明,其施工简便、速度快、投资相对少;
8.使用该支护体系时,由于前、后排桩以及桩间土体的共同作用,在变形中会产生一些抵消主受力的力矩,从而更有利于支护体系的受力,如图所示意。
(二)、双排桩支护的构造要求:D为桩径,
1.排距要求:宜取2~5D,刚梁的宽度W≥D,刚梁高度H≥0.8D,且宜为排距的1/3~1/6;
2.嵌固深度L为桩的悬臂长度:淤泥质土中≥L,淤泥中≥1.2L,一般粘土、砂土中≥0.8L。
(三)、该支护体系不足:
1.相同开挖深度的位移大,内力大,支护结构需要更在的截面和插入深度;
2.双排桩的设计计算方法还不够成熟,实测数据还不多,受力机制不够清楚;
3.基坑周边需要一定的空间,以利于双排桩的布置和施工;
4.由于灌注桩施工会产生更多的泥浆,从而对环境造成污染。
二、实施项目概况:
天津汉沽区某项目:场地现状自然地面相对标高约在-1.350m左右,地下车库基坑底标高为-7.05m,车库基坑周长约为401m,基坑面积约为18210m2。
在基坑的南侧设计使用悬臂式双排灌注桩
支护灌注桩为ø600@1400,有效桩长为17.25m;嵌固深度为12.3m,为约2.5L(L为悬臂长度);支护桩排距为2.4m,为桩径的4倍;排桩中间加设一道双头Φ700的水泥土搅拌桩止水帷幕,有效长度为9m;支护体系冠梁尺寸(w*h):800*600mm,连梁尺寸:600*600mm。
见图所示:
设计所考虑的因素:支护体系长度约为175米,围护结构的允许位移:水平-35mm;竖向-30mm;周边沉降-50mm
对嵌固深度比其它的要深,可作如下理解:假定整个体系围绕图示A点作倾覆旋转,由于嵌固深度较大,A点以下的支护体系将在受力方面发生改变,形成一部分抵消力矩,从而更能保证支护体系的安全,见图所示:
三、基坑开挖
由于在该双排桩支护体系外侧约1.2米有一组供热及燃气管道,允许的变形很小,因些如果进行土方开挖,土方开挖的方案尤其重要,除了确保基坑安全,还得确保地下管道的安全。
在土方开挖过程中的控制:
(一)、土方施工方案:
整个基坑悬臂双排桩支护的长度为175米,如果同时开挖,支护中间部位桩顶的位移将会很大,如果由两侧各1/3位置处向后退挖,待该两部位的垫层施工完成达到一定的强度后,再进行中间1/3处的土方开挖,这样支护体系的位移就会小很多,见图所示
土方采用机械开挖,为减少对坑底土体的扰动,预留20CM的土体采用人工开挖;均采用分层分段退挖方式。
先对两端各三分之一处进行退挖,等垫层施工完毕后,达到一定的强度,再对中间阴影的三分之一进行退挖,垫层及时浇筑。
见图所示
(二)、土方开挖过程中出现的问题及解决办法
1.围护墙渗水与漏水
土方开挖后支护桩间出现渗水和漏水;会对基坑施工带来不便,如果渗漏严重时则会造成土颗粒流失,引起支护墙背地面沉陷甚至支护结构坍塌。
基坑开挖过程中,一旦出现漏水或渗水应立即处理;可采用一下方法;
a.对渗漏量较小,不影响施工不影响周边环境的情况,采用坑底的排水沟排水的方法解决。
对于渗水量比较大的但没有泥砂带出的,造成施工困难,而对周围环境影响不大的情况,采用“引流-修补”方法。
即在渗漏较严重的部位先在围护桩间水平(略向上)打入一根钢管,内径为20~30mm,使其穿透支护墙背土体内;由此将水从该管引出,而后将周边围护墙的薄弱处用防水混凝土修补封堵。
待混凝土强度达到一定强度后,将钢管出水口封住。
如果引流出的为清水,周边环境较简单或出水量不大,不作修补也可,只需将水引入基坑内的排水系统内即可。
b.对渗漏水量较大的情况,应查明原因,采取相应的措施;
如漏水位置离地面不深处,可将支护墙背后土开挖至漏水位置以下500~1000mm;在支护墙后用密实混凝土进行封堵。
如漏水位置埋深较大,则可在墙背后采用高压喷射注浆法。
由于注浆会对支护结构产生向坑内的偏移;必要时在坑内局部回填土后进行,待注浆达到止水效果后在重新开挖。
2.对于支护结构位移超出设计的允许值较大时,经过数天应无减缓趋势采取的一般措施为:背后卸荷,卸土的深度一般2m左右,卸土的宽度不宜小于3m;但在该项目中不可能实施,只能采用以下方法,在基坑内加设斜撑,取ø200@20000钢管斜撑,斜撑与地面的夹角不小于50度,一端撑在冠梁处,一端支点在基坑内预设的混凝土垫块上,同时加快垫层的施工,加厚垫层的厚度;尽早发挥垫层的支撑作用。
四、实施效果评价
双排桩为一种刚架结构形式,要保证整体受力对冠梁的施工要求较高;理论上排桩的间距越大,整个支护的水平位移就越小,但冠梁的整体刚度是很难保证的,给工程造价或场地施工原因都会带来很大的影响,因些选择一个合理的排桩间距是综合各项因素考虑而成的。
本项目排桩距为 2.4m,采用上述挖土方案进行施工后实际各项位移监测情况:水平34mm;竖向29mm。
达到了设计的要求。
既保证了基坑的安全,也取得了良好的经济效益。
为以后的相似项目带来了一定的借鉴作用。
参考文献:
《深基坑支护技术指南》中国建筑工业出版社
《深基坑支护设计理论与实例》黄河水利出版社。