软土地区超大型深基坑的围护设计
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软土地区超大超深基坑无内支撑支护体系施工工法软土地区超大超深基坑无内支撑支护体系施工工法一、前言随着城市建设的快速发展,地下空间的需求不断增加,对于软土地区的基坑施工提出了更高的要求。
传统的基坑支护方式存在着很多不足,因此需要研究和开发一种新的施工工法,以满足软土地区超大超深基坑的无内支撑支护需求。
二、工法特点该工法采用了无内支撑的支护体系,通过改变土体应力状态实现基坑的稳定。
与传统的内支撑体系相比,具有以下特点:1. 无需设置大量内支撑结构,减少了材料和设备的使用量,降低了成本。
2. 基坑施工过程中无需拆除内支撑结构,提高了施工效率。
3. 通过优化土体应力分布,改善了地下水流动条件,减少了地下水渗流引起的土体液化和沉降。
4. 可适应不同地质条件和基坑深度,具有较好的适应性和灵活性。
三、适应范围该工法适用于软土地区的超大超深基坑施工,可以应对复杂的地下水情况和土质特点。
特别适用于地下水位高、土壤良好压实性差、土体变形较大的情况下的基坑施工。
四、工艺原理该工法的施工工艺基于以下原理:1. 土体改良:采用土体改良措施,通过土壤稳定剂和加固灌浆等方式增加土体的抗剪强度和压实性,提高土体的稳定性。
2. 土体分层:根据地质勘察数据,将基坑土体划分为不同的层次,根据每层土壤的特性选择合适的土体改良工艺。
3. 排水处理:制定合理的地下水控制方案,通过设置排水系统控制基坑的地下水位,降低土体的含水量和液化风险。
4. 土体支撑:利用土体自身的抗剪强度和拓展性质,通过控制土体底部的刚性约束,实现整个基坑的稳定。
五、施工工艺1. 地面划分:根据基坑的设计要求,将地面划分为各个工区,并进行相应的平整和围护。
2. 土体探测:对基坑土体进行探测和勘察,了解土体的物理性质和力学特性,确定合适的土体改良方案和施工参数。
3. 土体改良:根据探测结果,采取相应的土体改良措施,如灌浆、加固灌浆、土体剥离等,提高土体的稳定性和抗剪强度。
软土地区深基坑支护设计及施工技术发表时间:2016-10-13T16:52:46.557Z 来源:《基层建设》2016年12期作者:谢荣畅[导读] 摘要:在软土地层的深基坑支护工程中,若施工稍有不慎,不仅危及基坑本身安全,还将会殃及周围的建筑物、道路和各种地下设施,造成巨大的损失。
因此探讨软土地区深基坑支护设计及施工技术就显得十分重要。
本文针对软土地区的工程特性和深基坑支护的基本要求,通过结合工程实例,介绍了基坑支护设计考虑的几个重点,以及支护设计方案,重点阐述了压灌桩围护结构与锚索的施工技术,可为今后的此类工程提供参考与借鉴作用。
广东开平建安集团有限公司广东开平 529300摘要:在软土地层的深基坑支护工程中,若施工稍有不慎,不仅危及基坑本身安全,还将会殃及周围的建筑物、道路和各种地下设施,造成巨大的损失。
因此探讨软土地区深基坑支护设计及施工技术就显得十分重要。
本文针对软土地区的工程特性和深基坑支护的基本要求,通过结合工程实例,介绍了基坑支护设计考虑的几个重点,以及支护设计方案,重点阐述了压灌桩围护结构与锚索的施工技术,可为今后的此类工程提供参考与借鉴作用。
关键词:软土地区;深基坑;支护设计;重点;技术引言随着建筑行业的不断发展,高层建筑和大型建筑在大量涌现,深基坑工程越来越多。
在建筑工程中,深基坑工程得到了广泛的利用与发展。
所谓基坑工程,就是为了保护建筑基坑的开挖、地下主体结构的施工安全和周边环境不被或少被破坏而采取的支档措施。
在软土地区深基坑的施工中,因软土具有天然含水率高、低强度、高压缩性和弱透水性等特点,在该类地层中施工的锚索往往承载力较低,且徐变较大。
由此可见,深基坑支护设计及施工技术是软土地区深基坑施工的关键技术,能够有效地保障建筑基坑整体加固保护作用。
基于此,下文结合工程实例,对深基坑支护设计方案及施工技术进行了探讨。
图2 ab/bc区段设计剖面1 工程概况某工程设2层地下室,采用静压桩基础。
软土地区超大超深基坑无内支撑支护体系施工工法软土地区超大超深基坑无内支撑支护体系施工工法一、前言在城市建设中,由于土地资源有限,越来越多的建筑必须采用深基坑施工来解决地下空间的需要。
然而,在软土地区进行超大超深基坑的施工是一项复杂的工作,需要考虑土体的强度、稳定性和变形等问题。
为了解决这些问题,并确保施工过程的安全和质量,软土地区超大超深基坑无内支撑支护体系施工工法应运而生。
二、工法特点软土地区超大超深基坑无内支撑支护体系施工工法的特点主要有:1. 无需设置内支撑:采用了一种先进的施工工法,通过地下连续墙体、水平撑架等方式,在施工过程中无需设置内部支撑,大大减少了工程投资和工期。
2. 技术先进:采用了高压注浆、土体加固等技术措施,能够有效提高软土地区超大超深基坑的稳定性和安全性。
3. 施工效率高:通过合理的工艺流程和科学的施工方法,能够提高施工效率,缩短施工周期。
4. 环保可持续:工法过程中采用了大量环保材料和设备,减少了对环境的影响,并能够提高基坑使用寿命。
三、适应范围软土地区超大超深基坑无内支撑支护体系施工工法主要适用于软土地区超大超深基坑的施工,特别是在土体较软、变形较大的地区更加适用。
四、工艺原理软土地区超大超深基坑无内支撑支护体系施工工法的工艺原理是通过地下连续墙体和水平撑架的设置,将基坑周围的土体连续地加固和支撑起来,形成一个整体的支撑体系。
这样可以有效地改善软土地区的强度和稳定性,以应对基坑深度和地下水位等因素对土体的影响。
五、施工工艺软土地区超大超深基坑无内支撑支护体系施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 基坑布置:确定基坑的位置和尺寸,并进行场地平整和基坑周边的围护结构的施工。
2. 进场准备:准备施工所需的材料、设备和人力资源,并进行必要的施工前期准备工作,如勘察、测量等。
3. 连续墙体施工:采用高压注浆技术,在基坑周边设置一层或多层连续墙体,以增强土体的强度和稳定性。
4. 土体加固:通过高压注浆等技术手段,对土体进行加固处理,提高土体的强度和稳定性。
在超厚淤泥质土层上大放坡的深基坑围护设计摘要:随着社会的进步,中国的水利枢纽建设日益增加,特别是在近岸平原和河口三角洲等区域,更是如此。
不过,这里有一个独特的地形,那就是松散的土壤,松散的土壤中有很多粉砂和粉砂。
本项目针对粉砂粘土地层深埋深基坑,采取二级大放坡、六排土钉支护,并在二级斜坡上增设三排特有的大倾斜锚固结构,使其与原有的土钉支护结构相错开,以加强其抗滑性能,显著改善了深埋深大放坡的边坡稳定,具有良好的社会和经济效益。
通过对深层粉砂岩地层中深埋大面积土体的围护结构进行了探讨,通过对土体变形的计算,进一步验证了此项工程方案的有效性。
关键字:超厚淤泥质土层大放坡深基坑围护一、超厚淤泥层的特征及影响超厚淤泥层的形成是在生物化学作用的前提下,在静水或缓慢水流的环境中逐渐积聚而成的。
由于其特殊性质,它常常被称为软基或者软弱地基。
淤泥软土常常呈现出塑性变形的特征,其自然含水量较高,且通常表现出低强度、低渗透性、高压缩性和触变性等其他特征。
另外,由于其特殊的结构,使得它很难被压实处理,因此在一定程度上增加了地基变形和失稳风险。
淤泥层是软土地基中最不稳定的一种类型,由于其复杂的工程地质条件,容易出现沉降和不均匀沉降,导致建筑物开裂和周边道路、管线等破坏,同时还容易引发滑坡、泥石流等地质灾害。
因此,如何处理好淤泥质土地基是工程建设中一个重要课题。
目前国内外针对深基坑工程的相关研究成果较少,而我国又是一个沿海大国,沿海地区经济发达,城市人口密集,建设用地紧张,如何合理地利用有限的建筑地基资源,节约成本显得尤为重要。
因此,在超厚的淤泥层中进行基坑设计已成为工程设计人员极为关注的焦点,然而,由于问题的错综复杂性,对基坑设计的深入研究也势在必行。
二、基坑设计的措施深基坑工程的成功设计取决于其对场地水文、工程和周边环境特征的适应性,因为深基坑工程的影响因素众多,存在巨大的危险性。
本文通过对某地铁车站深基坑工程施工进行研究,总结出了深基坑设计中应该注意的几个重要问题,并提出了一些建议和措施。
深基坑围护PCMW工法应用施工技术发布时间:2021-05-10T10:16:14.453Z 来源:《基层建设》2020年第29期作者:周华俊[导读] 摘要:工程基坑整体开挖面积21670m2,基坑开挖深度为5.80m-6.6m。
江苏省苏中建设集团股份有限公司江苏南通 226600摘要:工程基坑整体开挖面积21670m2,基坑开挖深度为5.80m-6.6m。
工程基坑围护主要采用简易喷锚、土钉墙喷锚、PCMW工法桩、管桩悬臂等形式。
关键词:软土地区;超大基坑;深基坑支护;PCMW工法1 工程概况1.1 总体概况本工程位于连云港市,南临建国路,东临新新路,北邻后河路,西邻南极北路。
基坑总周长约780m,基坑面积约,地下一层,地库开挖深度5.80m,楼号开挖深度6.60m。
基坑围护由连云港市建筑设计研究院有限责任公司设计。
1.2 周边环境基坑施工保护对象主要为工程周边道路和管线,紧邻基坑的河道严重威胁基坑安全。
1.3 围护设计概况基坑围护主要采用简易喷锚、土钉墙喷锚、PCMW工法桩、管桩悬臂等形式。
采用管井降水形式降低地下水位。
2 PCMW工法桩概述2.1 PCMW工法桩简介PCMW工法桩即在三轴深层搅拌桩中插入预应力管桩,形成挡土、止水合二为一、工厂化预制与机械化施工相结合的复合支护结构,是一种创新型深基坑支护方法,与传统的钻孔灌注桩、SMW、地下连续墙等支护形式相比,PCMW工法具有空间占用少、污染低、施工速度快、施工成本低、对周边环境影响小、止水效果好等优点。
2.2 PCMW工法桩施工流程施工流程主要为:场地平整→测量放线→验线→挖掘导槽→管桩插前定位→桩机就位→浆液制备→注浆搅拌→桩机移位→压桩机就位→管桩吊装→插管桩→压桩机移位→验收。
3 PCMW工法桩施工技术因地库桩基工程桩部分采用方桩,存在挤土现象,会对三轴搅拌桩造成破坏,所以在施工基坑围护之前需先行施工完方桩,方桩施工完成后再开始施工三轴搅拌桩,主楼桩基为钻孔灌注桩和基坑围护可同时施工,为施工方便,在施工的同时将上部0.5米土方(含地下障碍物)进行挖除,三轴搅拌桩由南向北施工。
软土地区超大规模深基坑设计与变形监测分析陆培毅;王子征【摘要】Yujiabao deep foundation pit,whose excavation scale reaches to 10×104,m2,is located in Tianjin soft soil area. Based on the actual monitoring data of the deformation of row pile retaining structures,the deformation rules of retaining structures,soil and the ground surface settlement outside pit at each construction stage of deep foundation pit are analyzed. The results indicate that the stiffness and applying position of braces play a decisive role on the de-formation modes of piles,the curve of retaining piles still changes linearly like an inverted triangle,the maximum horizontal displacement happens at the top of the pit. The second step in the excavation have a small influence on the retaining structure. The deformation of retaining structures and soils mainly occurs in the first step excavation. The deformation behavior of this huge deep foundation pit can provide the reference for the optimization design and scien-tific construction of similar deep foundation pits.%于家堡深基坑位于天津软土地区,整体开挖规模达10×104,m2.依据监测数据,详细分析了基坑施工各阶段的围护桩身变形、土体侧移以及坑外地表沉降的变形及发展规律.分析结果显示,该基坑支撑刚度和施加位置对排桩变形模式起决定性作用,桩身最终仍呈“倒三角”悬臂排桩的线性变化规律,最大位移仍出现在桩顶.第2步开挖对该基坑围护结构影响很小,围护桩及土体变形均主要发生在第1步开挖.监测数据分析揭示了该超大规模深基坑的实际状态,可为类似超大规模深基坑工程的围护结构设计和科学施工提供参考.【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P185-188)【关键词】软土地区;超大基坑;围护结构变形;现场监测;支护结构【作者】陆培毅;王子征【作者单位】天津大学建筑工程学院,天津 300072; 天津市土木工程结构及新材料重点实验室,天津 300072;天津大学建筑工程学院,天津 300072【正文语种】中文【中图分类】TU46在天津软土中基坑整体开挖规模达10×104,m2,普遍开挖深度13~14,m,采用一道钢筋混凝土支撑,该基坑工程在天津是首例,在国内亦属罕见.对基坑监测数据的分析发现该超大规模深基坑变形规律呈现与常规经验不符的规律.众所周知,土压力的分布是与变形特征相关联的[1],而支撑的刚度和施加位置与围护结构变形、周边土体运动密切相关[2-4],进而影响支护结构背后土压力的分布.因此,研究超大规模深基坑开挖后,土体和支护结构的变形规律能丰富我们对基坑的认识,也为基坑土压力的分布研究提供参考[5].1.1 工程概况于家堡金融服务区位于海河北岸,北至新港路,东、西、南三面环水.根据建设规划,选取金融区内1.1,km2土地作为建设区,将建成集传统金融、现代金融及一些商业配套设施于一体的现代建筑,对于家堡金融区的发展将起到承上启下的作用.作为最先建设的一期工程,它涵盖15、16、21、22、25、26共6个地块.一期基坑平面尺寸约为400,m×250,m,占地约10×104,m2.现场地势较平坦开阔,四周修有临时沥青混凝土道路.综合考虑工期和造价等因素,经过国内岩土专家反复论证,最后确定采取整体明挖的方案,如此大规模的深基坑开挖在国内实属罕见.1.2 工程地质条件及水文特征从表 1可以看出,③1和③3土质较差,呈流塑至软塑状态、高压缩性,在整个场地中均有分布.潜水含水层埋深 0~2.2,m,稳定水位埋深 0.5~1.7,m.50,m深度内划为两个承压含水组,第 1承压含水组包含⑥粉土层和⑦2粉砂层,对基坑影响相对较大,可能发生突涌现象.本基坑侧壁安全等级为一级,普遍开挖深度13~14,m,局部开挖深度 15.00~16.05,m,采用灌注桩+一道内支撑+止水帷幕的支护方案,基坑底部位于③4粉质黏土层,支护桩位于⑥粉土层和⑦2粉砂层.具体支护桩信息见表 2.基坑附近没有需要保护的周边建筑及地下管线,因此支撑的施加位置位于桩顶以下 4.4,m 处,基坑剖面见图 1.内支撑体系平面布置见图 2,沿基坑周边腰梁截面为2,400,mm× 1,000,mm,对撑采用梁板结构,边梁截面为1,800,mm×1,000,mm,中间梁截面为1,200,mm×1,000,mm,板厚200,mm,斜向格构柱主要杆件截面为1,500,mm ×1,000,mm,其他小斜杆截面均为800,mm×1,000 mm. 图2中未注明支护桩的桩径为1.1,m.止水帷幕深度为28.5,m,总体降水采用大口井降水,建筑基坑内部局部深坑区域增设降压井以防承压水突涌.3.1 基坑开挖过程基坑工程监测项目包括围护桩水平位移和弯矩、坑外土体侧移及地表沉降等.地下空间各地块开挖顺序为:16地块→15地块→21、22地块北侧→25、26地块→21、22地块中间和南侧.本基坑开挖总共可划分为3个阶段,具体工况如表3所示.3.2 桩顶水平位移监测数据分析图3为第1、2步开挖结束时,围护桩桩顶累计水平位移曲线.曲线显示,由于基坑开挖规模大,基坑角部变形小,空间效应明显,其他部位空间效应很小.因为对撑是梁板结构,刚度比斜撑刚度大,对撑支护部位比斜撑支护部位围护桩变形小,很好地控制了基坑中间部位的变形发展.3道对撑巨大的刚度以及 6个地块单独挖土施工的原因是由于基坑整体变形呈现出6个相对独立的变形部分,每个地块围护桩变形具有相对独立性.从两条曲线的变化趋势还可看出,桩顶位移第 1步开挖变形图与基坑最终变形图的变化规律一致,且变形发展主要集中在第1步开挖,约为总发展位移的 90%左右.16地块东北角由于开挖初期运土车辆超载,导致位移发展较大,对车辆采取限载之后,桩顶位移没有进一步的发展.25地块南侧由于局部土质较差且挖土较快,导致位移发展较大.3.3 围护桩测斜监测数据分析Clough等[6]、Addenbrooke等[7-8]的研究表明,支撑系统的刚度是影响基坑变形的重要因素.本基坑工程考虑造价和施工等因素,采用了一道钢筋混凝土支撑,轴线位于桩顶以下4.4,m处,如图1所示.图4为基坑开挖结束时各地块特征点围护桩桩身最终侧移曲线.由于支撑刚度的不同及挖土施工等因素影响,各地块桩身位移相差较大,但可以看出大部分围护桩侧移还是控制在了警戒值 70,mm以内.工程经验和计算分析表明,悬臂排桩围护结构桩身侧移呈“倒三角”的线性变形模式[9].图中曲线显示,本基坑最终桩身也呈“倒三角”桩身侧移模式,与常规经验不符[10].这是因为,在基坑悬臂开挖阶段,土层主要为杂填土和淤泥质土,围护桩发生了较大的位移,当施加支撑进行第2步土方开挖时,下部土体土质较好,且围护桩和支撑体系刚度限制了位移的进一步发展.因此,监测数据显示,第2步开挖引起围护结构的位移很小,围护桩仍呈悬臂排桩的变形规律.3.4 坑外土体测斜数据分析基坑周边共布置了 10个土体侧移监测点,有效监测点的平面布置如图 2所示,沿土层深度每隔0.5,m记录土体侧移.图5显示最终坑外土体侧移曲线基本上也呈“倒三角”形分布,沿深度变化规律与围护桩侧移曲线变化规律一致.第 2步土方开挖结束后,有效监测点显示的土体侧移曲线与第1步开挖结束时相比,没有进一步的增大.3.5 坑外地表沉降监测数据分析根据已有的分析研究,单撑体系围护结构地表沉降影响范围约为基坑开挖深度的2倍[5],故在此范围内设沉降监测点位,记录地表的沉降发展情况,特征监测点布置见图2.表4所示的是各地块地表沉降最大点位在第1步开挖和第2步开挖结束时的发展情况,以及第1阶段的地表沉降发展量占总发展量的百分比.其中,16地块由于开挖初期车辆超载导致沉降值较大.从表中可以看出,坑外地表沉降主要发生在第1步开挖阶段,发展量约为总发展量的90%.本文对整体开挖面积达10×104,m2的超大规模“明挖正施”深基坑在不同开挖阶段的围护结构响应规律进行了分析,得到了以下3点有益的结论.(1) 本工程主要监测数据均在设计允许值以内,基坑本身以及周边道路在整个施工过程中处于安全状态,基坑设计和施工是成功的.(2) 由于本基坑开挖面积超大,除角部外,基坑空间效应不明显.围护结构变形受支撑巨大刚度和挖土施工的影响,每个地块的变形具有相对的独立性.(3) 加撑进行第2步土方开挖结束后,支护桩侧移数据与坑外土体侧移数据呈现相同的“倒三角”变形规律,而且第2步开挖并没有引起支护桩和坑外土体侧移较大的增大.另外,坑外地表沉降也主要是在第1步土方开挖中产生,发展量约为最终沉降值的90%,这些位移监测数据的相互印证,说明了监测数据的可靠性,揭示了该超大规模深基坑的实际工作状况,也说明支撑施加位置是影响基坑支护结构变形的重要因素.[1] Terzaghi Peck R B. Soil Mechanics in Engineering Practice[M]. New York:John Wiley and Sons,1967.[2]杨光华. 深基坑开挖中多支撑支护结构的土压力问题[J]. 岩土工程学报,1998,20(6):113-115. Yang Guanghua. The earth pressure problems for the multi-braced retaining structure of deep excavation [J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering,1998,20(6):113-115(in Chinese).[3] Hsieh Pio-Go,Ou Chang-Yu. Shape of ground surface settlement profiles caused by excavation[J]. Canadian Geotenhnical Journal,1993,30(5):758-767.[4]O’Rourke T D. Ground movement caused by braced excavation[J]. Journal of the Geotechnical Engineering Division,1981,107(9):1159-1178.[5]陆培毅,顾晓鲁,钱征,等. 天津港务局综合业务楼深基坑支护与监测 [J]. 岩土工程学报,1999,21(3):333-337. Lu Peiyi,Gu Xiaolu,Qian Zheng,et al. Design and monitoring of deep foundation pit in Tianjin port office multiple building [J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering,1999,21(3):333-337(in Chinese).[6] Clough G W,Smith E M,Sweeney B P. Movenment control of excavation support systems by iterative design [C]//Proceedings of ASCE Foundation Engineering:Current Principles and Practice. New York,USA,1989:869-884.[7] Addenbrooke T I. A flexibility number for the displacement controlled design of multi propped retaining walls[J]. Ground Engineering,1994,27(7):41-45.[8] Addenbrooke T I,Potts D M,Dabee B. Displacement flexibility number for multipropped retaining wall design [J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,2000,126(8):718-726.[9]姜忻良,宗金辉,孙良涛. 天津某深基坑工程施工监测及数值模拟分析[J]. 土木工程学报,2007,40(2):79-84,103. Jiang Xinliang,Zong Jinhui,Sun Liangtao. Construction monitoring and numerical simulation for a deep excavation in Tianjin [J]. China Civil Engineering Journal,2007,40(2):79-84,103(in Chinese).[10]房师军,付拥军,姚爱军. 某地铁工程深基坑排桩围护结构变形规律分析[J]. 岩土工程学报,2011,33(增1):216-219. Fang Shijun,Fu Yongjun,Yao Aijun. Deformation of row pile retaining structures for deep foundation pit of subway[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2011,33(Suppl 1):216-219(in Chinese).。