软土地区深基坑施工引起变形及控制分析
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淤泥质地层深基坑开挖施工技术分析及措施摘要:在众多深基坑工程中,土质情况对基坑工程的影响尤为重大,沿海、沿河、沿湖地区由于土体天然含水量较高,导致土体常常为松软状态,且淤泥质土居多,土层比较复杂,从而给基坑的开挖施工带来了很多工程问题。
淤泥质地层开挖中最重要的就是围护结构本身的变形和对周围土体的影响情况,而淤泥质土本身具有流动性、软塑性、强度低、高压缩性、低渗透性、稳定性差的特点,导致淤泥质土地层中围护结构自身变形性和对周围环境的影响会比较敏感,容易由土体本身力学性能差而诱发一些结构失稳破坏现象,所以对淤泥质土地层深基坑施工技术的研究很有必要。
关键词:淤泥层;深基坑工程;施工技术随着国家经济的高速发展,国民生活水平不断提高,对城市管网要求逐步提升。
城市地下建设逐步成为新的发展趋势,且施工多在繁华、交通流量大或建筑群周边的区域,环境复杂,且地下管线繁多,迁改困难,施工难度大、危险性高,无法采用单一的支护方式作为围护结构设计。
近年来,基坑深度及规模加大、周边环境保护的要求越来越高等因素是促进基坑支护技术发展的新机遇,同时也带来了很多难题,特别是软土地区,特殊的地质条件使这些工程难题更加复杂化。
应对新的挑战与机遇,新的技术及观点也随之不断涌现。
该工程施工中,提出了淤泥质基坑支护方案,阐述了基坑开挖深度而设计的软弱地层加固处理技术,以及强化管线原位保护的支护技术。
一、开挖地质条件分析对于淤泥土质的深基坑,在开挖施工过程中,由于淤泥质土层特殊的工程性质,从而使得深基坑在施工过程中常出现支撑结构形变增加、周围地表沉降、基坑底部隆起等情况对基坑造成破坏。
随着土层不断被挖去,支撑结构持续增大形变,淤泥质土的抗剪力学指标黏聚力 c、内摩擦角φ 很低,挡墙的主动土压力会因土体的应力松弛向被动土压力方向发展。
此时,挡土墙受到的土压力会随着开挖时间的推移逐渐增大,且远远超过主动土压力,会导致基坑的稳定性降低,安全性大打折扣,进而使得挡土墙也出现较大形变,挡墙也处于不稳定状态,所以提供的被动土压力较小,被动土压力就减小,相对应加大了支护结构的变形。
深基坑坍塌事故原因分析【摘要】本文主要从深基坑的定义及特点、深基坑工程事故分析对深基坑工程的事故产生的原因进行分析,并提出对于深基坑工程坍塌事故的防治处理措施。
【关键词】深基坑;事故;原因一、前言由于地质环境的复杂,施工管理不完善等原因,深基坑坍塌事故时有发生,准确的掌握其原因及时的做好预防工作就显得尤为重要。
二、深基坑的定义及特点1、定义深基坑一般指开挖深度超过5m的基坑或深度虽未超过5m但地质情况和周围环境较复杂的基坑。
深基坑工程包括基坑支护、基底加固、降水、土方开挖等内容。
2、深基坑的特点2.1、具有很强的区域性、综合性和个性。
深基坑工程涉及土力学中稳定、变形和渗流3个基本课题,土压力引起支护结构的失稳、渗流引起土体破坏、基坑周围地面变形过大都可能引起事故。
2.2、具有很强的时空效应和环境效应。
深基坑的空间效应表现为其深度和平面形状对深基坑的稳定性和变形有较大影响。
时间效应表现为土体蠕变使土体强度降低,使土坡稳定性降低。
2.3、具有很大的不确定性、风险性。
影响基坑变形的因素众多,地基土有非均质性,深基坑工程外力不确定性、变形不确定性和土性不确定性决定了基坑具有很大的风险性。
2.4、具有开挖深、工程量大、工期紧的特点。
2.5、深基坑事故具有突发性、危害大、损失多、影响范围广的特点。
三、深基坑工程事故分析深基坑工程事故一般是是因支护体系的破坏而导致影响相邻筑物及既有市政设施的使用功能受到影响,甚至发生破坏。
基坑支护体系是临时结构,在工程施工完成后就不再需要,施工单位应及时进行地下结构工程的施工,并在基坑围护结构有效时限内和主体结构满足抗浮要求时,及时进行基坑回填工作,严禁基坑长时间暴露。
支护体系破坏形式一般很多,破坏的原因往往是几方面因素综合造成的,将其分为六类。
第一,支护结构整体失效。
当围护结构插入深度不够,造成边坡整体滑动破坏。
第二,围护结构断裂。
围护结构不能以抵抗土压力形成的弯矩时或者围护墙体承受弯矩变大,产生围护折断破坏,从而使围护结构折断造成基坑边坡坍塌。
深基坑支护常见问题及处理对策在深基坑支护施工的过程中,出现了一系列的问题。
为了能够有效的解决这此问题,需要找出这此问题的原因,并制定出相应的解决措施。
本文就是以此为主题,来进行探析的。
标签:深基坑支护;问题;对策引言:21世纪以来,高层建筑工程逐渐成为了促进我国经济发展的重要支柱,其中深基坑支护就是高层建筑工程中常见的项目工程之一。
深基坑支护工程技术难度高、风险大,是一项较为系统的工程。
高层建筑上部结构传到地基上的荷载很大,为了充分利用地下空间,有的设计有多层地下室,所以高层建筑的基础埋深较深,施工时基坑开挖深度较大,许多城市的高层建筑施工都需开挖深度较大的基坑,给施工带来很多困难,尤其在软土地区或城市建筑物密集地区。
施工场地邻近的已有建筑物、道路、纵横交错的地下管线等对沉降和位移很敏感,不允许采用较经济的放坡开挖,而需在人工支护条件下进行基坑开挖。
支护结构如何选型、进行合理的布置和设计计算,这些会直接影响如何组织施工,以及施工过程中的支护结构监测和环境保护等问题。
1、基坑概述基坑支护是为满足地下结构的施工要求及保护基坑周边环境的安全,对基坑侧壁采取的支挡、加固与保护措施。
近几年来,经济高速发展,高层建筑迅速兴起,促使基坑支护技术得以广泛的推广和应用。
由于各种基坑的支护形式差异很大,而基坑支护的特点是使用寿命短,在设计时一般只注重于成本的控制。
影响基坑安全的因素多,不确定因素多,且是土方开挖、土建施工等多方面的配合,深基坑支护倒塌的案例时有发生,因此质量控制管理工作非常重要。
2、基坑工程的特点所谓深基坑,就是为了进行建筑物基础与地下室的施工而开挖的地面以下的空间,基坑工程界一般将开挖深度大于或等于7m的基坑称为深基坑。
随着我国经济的不断反战,深基坑工程也是大量涌现,下面就将深基坑支护技术在建筑施工应用中的特点进行简要的分析和探讨。
(1)工程难度大。
近年来,城市建筑涌现出了越来越多的高层,由此,深基坑支护技术无论从长度、宽度还是面积,其发展力度也在日益扩大,而这个过程的扩大也给深基坑的支撑系统增加了难度。
深基坑围护结构位移变形及内外力监测技术一、深基坑围护结构及其位移变形1.地铁深基坑特点地铁施工中,通常在地铁车站处采用明挖法进行,必然产生比较深的深基坑,对于有多条地铁线路相交的换乘枢纽站来说,其深度更大,。
相对于一般基础工程而言,地铁深基坑工程具有许多特点,概括起来主要有以下几个方面:(1)深度大。
通常在十米以上,对于有线路交叉的换乘车站其深度会更大开挖面积大,长度与宽度有的达数百米给支撑系统的设计、施工和安全保障带来较大的困难。
(2)地铁往往修建在大型城市,而我国绝大部分大型城市位于沿海或滨江地带,这些区域的工程水文地质条件很差,且施工期受地表交通影响非常严重,在软弱的地层、高水位及其它复杂场地条件下开挖深基坑,极有可能会产生土体滑移、深基坑失稳、桩体变位、坑底隆起、支挡结构严重漏水、流土以至破损等病害,对深基坑工程自身及周边建筑物、地卜构筑物、市政设施和地下管线的安全造成很大威胁。
(3)施工周期长,且场地受限制多。
地铁深基坑沿线往往有大量已建或正在建的高层建筑、市政管线等,进行深基坑施工时除保障其本身的工程安全外,还需严格控制变形值,保障周边建构筑物的安全。
(4)因地而异。
不同城市、不同地点的工程及水文地质条件存在较大差别,而且施工环境及气象也各不相同,这些都直接影响深基坑施工方案的选择及安全。
(5)技术要求高,涉及面广。
地铁深基坑工程牵涉到土力学、岩石力学、混凝土结构、钢结构等的设计及施工监测技术,必须选择合理的设计及施工参数、方法来组织施工及安全防护。
(6)施工与设计相互关联。
地铁深基坑工程对技术要求高,施工与设计必须相互协调,在设计时就要对施工工艺、支护方法、支护结构变形及受力情况进行充分考虑,以施工影响设计。
(7)对深基坑的支护技术要求高、方法多,深基坑支护的方法主要有、地下连续墙、预制桩、深层搅拌桩、钢木支撑、拉锚、抗滑桩、注浆、喷锚网支护法、人工挖孔桩、各种桩墙、板、管、撑同锚杆联合支护法和土钉墙法等,如何根据工程实际情况选择施工方法非常关键。
深厚淤泥质软土下基坑施工对管桩影响及措施摘要:地铁车站大多修建在繁华地带,地铁车站施工邻域内存在大量的商业、住宅、公共、交通等建(构)筑物。
地铁车站施工造成建(构)筑物邻域地基土体的卸荷,深基坑土方开挖,改变了邻域土体原有的应力状态,诱发建筑物产生的附加内力和变形,进而造成建筑物的沉降或倾斜。
近年来,国内外不少学者对基坑土卸荷作用下,邻域建筑物的变形破坏机理进行了研究,为地铁建设过程中邻域建筑物的保护积累了大量的有益经验。
关键词:软土;基坑施工;管桩影响;措施前言钢管桩基础作为新兴的基础形式,在国内外被大量应用,但目前缺乏邻域基坑土方开挖卸荷作用下邻域钢管桩基础变形响应的研究。
钢管桩基础建筑物不同于一般混凝土桩基础建筑物,具有承载力较高、自重轻、材质均匀、施工工艺简单、工程质量易保证等优点。
1影响基坑和管桩质量的因素1.1地质因素在软土地层中,一般都是淤泥软土占主要部分,地质特点极其复杂,很容易致使基坑产生空间效应,也就是说基坑的空间结构的形式与受力的状态会直接影响基坑的各部分的支护结构,使基坑在受力与变形的互相影响下改变原有状态。
可以这么说,导致基坑发生变形的主要原因就是基坑产生空间效应。
1.2设计因素有些工程的设计单位与设计者在设计的时候,没有提前做好软土地区地质的调查,因此对这类地质情况的认识不足,对施工的难度和可能发生的问题的重视度不够,对施工设计考虑得不周全。
最后就没能在设计的文件中做明显的标识,提醒建筑的施工单位要在基坑的施工中采用围护支撑机构或者是符合要求的施工方案。
1.3基坑施工和桩基施工的因素在基坑和桩基的施工中,有很多施工人员没有在基坑的施工中做好维护措施,也没有按照相关的规范与要求实施先撑后挖,多数情况下是先挖后撑,有的还是一直到结束都不会撑。
而有些建筑工程,为了使管桩符合设计文件里要求的贯入程度,对管桩过多地锤打,这样以来就非常容易使桩身的部位出现松散的情况,而且抗弯的强度也会下降,从而导致侧压力过大时下桩身的弯曲和断裂。
软土地基某SMW工法深基坑变形研究摘要:深基坑各监测项目关联性较强,不同监测项目间可通过监测数据进行验证,分析监测成果的可靠性与正确性,因此在监测点布设时应尽量将各类监测项目形成断面,对监测成果进行综合分析,综合判断基坑本体及周边环境的安全程度。
本文对某SMW工法深基坑围护结构及周边环境的监测数据进行了分析,软土地基的基坑变形受地质条件及施工工艺等多种因素影响,变形数据的分析应结合施工工况,施工工艺的调整必须以变形数据为依据,以确保基坑及周边环境安全为目的。
关键词:深基坑;SMW工法;深层水平位移;荷载;变形控制Study on deep Foundation pit Deformation by SMW Method in soft Soil FoundationXu Ai Cheng(Shanghai Marine Geological Survey and Design Co.,Ltd. Shanghai,200120,China)Abstract:The monitoring items of deep foundation pit are highly related. Different monitoring items can be verified by monitoring data,and the reliability and correctness of monitoring results can be analyzed. Therefore,during the layout of monitoring points,various monitoring items shall be formed into sections as far as possible,and the monitoring results shall be comprehensively analyzed to comprehensively judge the safety degree of foundation pit body and surrounding environment. This paper analyzes the monitoring data of the retaining structure and surrounding environment of a SMW deep foundation pit. The deformation of the foundationpit of soft soil foundation is affected by geological conditions and construction technology. The analysis of the deformation data should be combined with the construction conditions. The adjustment of the construction technology must be based on the deformation data to ensure the safety of the foundation pit and surrounding environment.Key words:Deep Foundation Pit;Soil Mixing Wall Method;Deep Horizontal Displacement;Load;Deformation Control引言上海地区浅部土层以软土为主,属于较为典型的天然软土地基,主要有③层淤泥质粘土及④层淤泥质粘土,主要特性有高含水量、大孔隙比、高压缩性、低强度等,同时具有低渗透性、触变性及流变性等不良工程特点。
软土地区深大基坑开挖与降水引起的地表沉降分析摘要: 以宁波软土地区某深大基坑工程为背景,通过有限元法对基坑降水与土方开挖造成的地表沉降进行分析。
计算结果表明,基坑降水引起的地表沉降随着与基坑距离的增加呈线性减少的规律;基坑降水与土方开挖引起的地表沉降分别占最终地表沉降的23%和77%;两者共同作用下的地表最大沉降仍低于规范控制值。
关键词: 基坑工程;土方开挖;承压水;地表沉降随着城市地下空间开发的不断深入,深层承压水对工程建设的影响问题日益突出。
在深基坑工程中,当基坑底部到承压含水层顶板的残留土层不能与承压含水层水头顶托力平衡时,基坑底部就会产生突涌。
目前,对于埋深较浅、厚度不大的承压含水层,一般可通过增加围护墙深度的方法将承压水层进行隔断以防止突涌;对于深层承压水,由于隔断难度大、造价高,故一般采用抽水降压的方式。
需要指出的是,深大基坑工程开挖卸荷会导致坑外土体变形,而抽水降压同样会引起土体变形,两者的叠加作用必然会对周边环境产生极大影响。
在基坑工程降水导致的环境效应研究方面,许胜等[1]运用三维有限元数值分析方法,对上海市地铁4号线董家渡隧道修复工程深基坑降水期间所引起的地下水渗流场与地面沉降的变化趋势进行了模拟,计算结果与实测值较吻合。
施成华等[2]基于固结理论及地下水渗流理论,得出了由单独降水引起的地表沉降公式,并在此基础之上,进一步推导出降水和开挖共同作用下引起的地表沉降计算公式。
张刚[3]基于太沙基固结和渗流理论,采用数值计算的方法,对减压降水引起的地表沉降和基坑开挖、降水期间引起的地表总沉降进行了分析,结果表明,前者占后者的比重约为30%,并通过现场实测对其进行了验证。
总的来看,目前同时考虑基坑开挖和降水对周边环境影响的研究较少。
本文依托宁波软土地区某深大基坑工程,建立三维有限元数值模型,通过数值计算研究基坑开挖和降水对坑外地表沉降的影响,可为类似工程的设计提供参考。
1 宁波地区承压水分布与处置目前,宁波民建基坑涉及的承压水主要包括I1、I2两层。
复杂环境下超深基坑施工风险与管控措施分析摘要:市区繁华地段土地资源短缺,建筑结构设计朝着“更高、更深”趋势的纵向发展,更加充分合理的开发和利用地下空间,因此超深基坑越来越多。
同时,基坑周边复杂的环境条件,加大了施工风险。
本文结合某超深基坑实例,在阐述周边复杂环境基础上,提出地下直径线和某线铁路受施工影响最大,并详细分析了主要施工风险,通过采取切实可行的管控措施,使超深基坑施工过程中周边环境整体稳定受控。
关键词:复杂环境;超深基坑;施工风险;管控措施城市土地供应相对紧张,为了更合理的开发地下空间和土地利用,并满足高层建筑基础设计的需要,超深基坑在房建、地铁、市政、管廊和交通工程中广泛应用。
结合当前发展趋势,超深基坑的开挖深度往往超过15m,单个地块基坑的面积超过20000㎡。
超深基坑施工周期长,加之周边既有管线、建成物等复杂环境多,水文地质条件对支护、开挖和降水影响大,诸多不利因素给超深基坑的施工带来更大的风险。
1 工程概况某超深基坑为地下三层结构,基坑长约150m,宽约170m,周长合计为660m,基坑面积约为25500㎡;坑底建筑标高-16.100,基坑深度为15.5m,北侧铁路保护区范围为-16.400,基坑深度为15.8m;地库及主楼内的电梯坑、集水坑等局部坑底标高为-17.850、-17.500。
该场地埋深85.00m范围内,对本工程有影响的土层主要有人工填土层(Qml)、全新统上组陆相冲积层(Q43al)、全新统中组海相沉积层(Q42m)、全新统下组陆相冲积层(Q41al)、上更新统第五组陆相冲积层(Q3eal)和上更新统第三组陆相冲积层(Q3cal)。
地基土竖向成层分布,部分层位水平方向岩性有所差异,力学性质有所差异;其它各层土水平方向总体分布较均匀、稳定,仅局部土质所差异,对本工程影响不大,地层总体上较均匀稳定。
2 周边复杂环境条件该工程地处繁华市区,基坑周边环境复杂,不仅毗邻铁路线和地下直径线,而且还紧邻城市主干道、既有管线和已施工建筑物。
某软土深基坑塌方处理研究分析【摘要】本文以某住宅小区工程深基坑塌方事故为例,详细阐述了事故发生的原因及事故处理措施,确保了施工的正常进行。
希望能够给类似工程项目提供一些参考和帮助。
【关键词】深基坑;塌方处理;抗滑桩1、工程概况该工程是某房产公司开发的高档住宅小区项目,位于宁波市余姚金型路南侧,我公司参加的第ⅲ标段土建工程为28、31幢住宅、2#地下车库及商铺,总建筑面积60829m2,地下一层,地上25层。
本工程结构采用现浇钢筋混凝土框剪结构,结构安全等级二级,抗震重要性类别为丙类,设防烈度为六度,按三级框架、三级剪力墙进行抗震设计。
本工程桩基采用钻孔桩,基础采用桩基加梁板式片筏基础,地下室底板厚500mm,局部电梯井处达1200mm厚,承台与底板面相平,厚度1200~2200mm不等,地下室连续钢筋砼墙板厚300mm,地下水位埋深为0.10米。
2、降水方案根据水文地质情况和现场条件做好降水方案,在基坑外侧宜设置截水沟及集水井,由于宁波地区在七、八月份雨水较多,必须准备足够的抽水设备,防止基坑被泡水。
开挖过程中,随时对渗漏水点进行处理,避免造成地下水大量流失导致水土流失。
降水方案施工工艺流程图如图1所示:3、支护方案图2:支护方案平面图由于该基坑存在淤泥质粘土或淤泥,工程地质特性存在一定的凝聚力, 在短时间内一般也可形成高1.0-1.5m的开挖面。
但是对于特别软弱的淤泥质土及淤泥质粉质粘土, 则需采用超前锚杆或搅拌桩来增加开挖面的承载能力。
深层搅拌桩广泛应用于在软土,地下水位较高的地区充当止水帷幕作用。
由于土钉墙只限于地下水以上或经过人工降水后的土体,从施工角度来看作为土钉墙支护的土体必须具有一定临时自稳能力,不宜用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层和淤泥质土[4]。
所以本工程采用坑壁上部进行大放坡处理,再采用疏排钻孔灌注桩对坑壁中下部进行挡土,疏排桩之间适用搅拌桩进行止水和分担挡土作用。
基坑支护方案平面图如下图2所示:4、事故情况调查基坑挖土工作于北侧支护桩完成30d后进行, 挖土采用反铲挖土机, 除留200mm基底土外一次到位, 挖土工作自东向西进行, 挖土结束5d左右于基坑东南角开始塌方, 并由此拉动周边土体, 使周边土体及基坑上口1m左右范围内地面水平滑移、开裂, 几日后, 西南角也开始大面积塌方, 塌方严重危及基坑南侧学生会所的安全, 并严重影响工程地下室的正常施工。
深基坑支护雨季施工常见问题分析及处理措施摘要:深基坑施工风险高、难度大,涉及多个专业且制约因素较多,在文章中,以已施工程为例,对处于土方开挖、支护降水阶段的深基坑工程在雨季施工时出现的常见问题进行分析,通过对施工中常见施工工艺的应用,能够有效的解决问题。
在保证施工安全的前提下,缩短工期,降低造价,可供同行借鉴。
关键词:土方开挖;支护降水;深基坑;雨季;塌陷;软土;在深基坑支护施工中,由于施工不当、设计不合理及外部环境等原因,易发生基坑垮塌、路面塌陷等工程事故,直接影响施工进度和工程造价,甚至危及生命财产安全[1]。
合理有效的预防和解决雨季深基坑支护施工中的问题是保障施工进度和施工安全的关键。
本文以已施工程为例,对雨季施工中出现的桩间土流失漏空、支护上方道路塌陷等问题进行分析解决,以达到保证基坑施工安全,可供类似工程施工参考借鉴的目的[2]。
1 工程概况1.1 设计概况及现场环境该工程基坑开挖深度-10.92m,绝对标高-52.5m。
根据地勘报告查验基底开挖土层处于第五层粉土层,土中含水量较大,与勘察报告一致。
本工程降水采用管井降水的方式,布置间距为18米。
在基坑四周环形道路内侧设置排水沟,沉淀池设置间距为35米一座。
现场西侧大门前方为预留出土道路,未硬化;大门口北侧有一开挖土坑,直径2.5m,未回填,距离基坑边约10米;5号楼西南位置在止水帷幕和支护桩上方有一沉淀池,为场地排水系统所留。
图1 平面示意图1.2 支护形式现场西侧支护形式为放坡支护,上部土钉墙下部桩锚支护形式(外侧三轴搅拌桩止水帷幕),上部设2道土钉,下部支护桩为直径600mm灌注桩,设置2道预应力锚索,支护桩顶设置700×500mm冠梁;现场东侧为垂直支护,外侧三轴搅拌桩止水帷幕,内侧为灌注桩,设置3道预应力锚索,支护桩顶设置冠梁。
施工现场正处于桩间土清理及验槽、管井降水和锚索喷护阶段,工序穿插、相互影响因素较多。
2 问题及原因分析5号楼西侧和1号楼东北角临时道路与止水帷幕之间出现较大面积塌陷,坡脚支护桩与止水帷幕全部空陷:主要原因为西侧大门北侧土坑长时间蓄水且未做硬化防水,支护桩顶沉淀池存在漏水现象,造成桩间未喷护部位桩间土流失,经历暴雨冲刷,出现较大面积的塌方和下方空洞[6]。
建筑施工中深基坑工程事故分析及安全评价研究摘要:在我们国家日益繁荣昌盛的今天,大城市深基坑工程建设表现出深、大、紧的特点。
基坑施工一直是建筑施工中的关键,而一旦出现深基坑坍塌事故,不仅会带来巨大的财产损失,还会导致人员伤亡。
因此,对于深基坑坍塌事故的研究,就显得非常关键。
关键词:建筑施工;深基坑工程;事故分析;安全评价引言众所周知,在建筑行业不断发展的今天,深基坑工程的数量愈来愈多,其是一种危险性较大的工程类别,会对周围建筑物的稳定性产生较大影响,同时所需进行的持续开挖工作也存在着许多危险因素,若是不对其进行安全管理,则会有更多的安全事故发生于其中。
1事故原因1.1整体失稳、坑底土体隆起整体失稳是土体内部形成一道滑动面,基坑坑底及外侧的土体和围护结构一起滑动失稳。
围护结构底部向坑内移动,上部向坑外倾倒。
坑外地面下陷,坑底土体隆起。
坑底隆起是基坑土体向上的位移,一是由于开挖打破土体原始受力平衡导致的土体塑流,二是由于深层土的卸荷回弹。
坑底的隆起引起坑外土体产生沉降和水平位移,同时会导致周边建(构)筑物等发生倾斜或不均匀沉降,使房子和管道可能产生裂缝。
1.2施工因素以某工程为例,原设计坡顶第1级放坡高1.5 m,平台宽1.0 m,但经现场测量,第1级放坡实际高度达2.0 m且未留设平台,导致基坑外超载显著大于设计荷载。
围护桩和锚杆施工时已发现该区域软土明显比其他区域更软弱,淤泥含水量更高。
据施工人员反映,施工过程中虽推断围护桩桩端未能有效进入下卧较好土层,与设计剖面存在差异,但并未及时告知建设单位及设计单位,因而无法及时复核并加强支护体,未能在事故发生前进行有效控制。
1.3围护结构的结构性破坏,支护结构踢脚失稳围护结构结构性破坏是支护结构受力过大,其将发生折断、开裂、压屈、剪断等承载能力不足的破坏模式。
支护结构踢脚失稳主要发生在单支撑支护中,支护结构可能发生挠支撑点转动,围护结构的下部向上翻的失稳模式,结构上部向坑外倾倒。
轻轨附近软土深基坑设计与施工关键技术分析随着城市化进程的加速,轻轨作为一种高效、便捷的城市交通方式得到了广泛的应用。
在轻轨建设过程中,不可避免地会遇到软土地区的深基坑工程。
由于软土的工程特性较差,如含水量高、压缩性大、强度低等,给深基坑的设计与施工带来了诸多挑战。
因此,深入研究轻轨附近软土深基坑设计与施工的关键技术具有重要的现实意义。
一、软土的工程特性软土通常是指在静水或缓慢流水环境中沉积的,以细粒土为主,天然含水量大于液限,孔隙比大于 10 的粘性土。
软土具有以下显著的工程特性:1、高含水量:软土的含水量通常在 30%以上,甚至高达 80%。
高含水量使得软土的孔隙比大,压缩性高。
2、低强度:软土的抗剪强度低,一般在 10kPa 以下。
这使得软土在受到外部荷载作用时容易发生变形和破坏。
3、高压缩性:软土的压缩系数通常在 05MPa-1 以上,压缩模量小于 4MPa。
高压缩性导致软土在建筑物荷载作用下会产生较大的沉降。
4、低渗透性:软土的渗透系数很小,一般在 10-6cm/s 以下。
低渗透性使得软土中的孔隙水难以排出,增加了土体固结的时间。
二、轻轨附近软土深基坑设计的关键技术1、基坑支护结构选型在轻轨附近进行软土深基坑设计时,支护结构的选型至关重要。
常见的支护结构类型包括排桩支护、地下连续墙、土钉墙、复合土钉墙等。
对于轻轨附近的软土深基坑,由于对变形控制要求较高,通常优先选用地下连续墙或排桩+内支撑的支护形式。
地下连续墙具有整体刚度大、止水效果好、对周边环境影响小等优点,适用于周边环境复杂、对变形控制要求严格的深基坑工程。
排桩+内支撑的支护形式则具有施工方便、造价相对较低等优点,在满足变形控制要求的前提下也常被采用。
2、基坑降水设计软土地区的深基坑施工往往需要进行降水。
降水的目的是降低地下水位,提高土体的强度和稳定性,减少基坑开挖过程中的涌水和流砂现象。
在轻轨附近进行降水设计时,需要充分考虑降水对轻轨结构的影响。
某软土深基坑开挖支护安全施工技术管理研究分析摘要:由于放坡开挖深基槽施工在江浙地区比较常见,开挖土方出现突发事故时,为确保基坑和周边建筑物及地下管线的安全,我们一定要充分周密地设计好基槽降水和基坑支护开挖方案。
关键词:深基坑;风险识别;应急措施1工程概况某工程由四幢32层的住宅楼和一层地下室组成。
净用地18803.7 m2,住宅建筑面积320931 m2,地下室建筑面积8564m2,结构为框架剪力墙结构。
本工程+0.000相当于黄海标高5.400m,场地标高按—1.600(黄海3.800)考虑,基坑挖深8.43—12.35m不等,基坑面积8793平方米,整个围护周长314m(包含地下室汽车坡道)。
工程桩采用悬臂钻孔桩+钻孔灌注桩做地基,采取二级放坡结合土钉墙方案支护方案。
2基坑开挖安全全面管理措施2.1前期准备工作为确保施工质量、安全、搞好文明施工,根据场地环境位置、项目特点及施工顺序,根据总平面图要求做好水电布置,修筑临时道路,基坑开挖施工前,首先做好基坑四周地面硬化工作。
搭建临时设施,清除现场障碍,搞好场地平整和围护工作。
开挖过程中,随时对渗漏水点进行处理,避免造成地下水大量流失导致水土流失。
2.2排水系统设置施工场地内按不同区域设置排水沟,以利排水,沿基坑周围设排水沟防止地面水流入基坑。
水从排水沟、支管流经主管汇到雨水井。
排水沟截面生活区为300×200mm(宽×高),施工区为400×400mm 并每隔50m设置一沉淀池,沉淀池尺寸为800×800×800mm,排水沟流水坡度为1%,排水口通向不同的马路窨井,经沉淀处理达标后汇入市政排水系统。
在开挖基坑的四周,或在基坑中部设置排水明沟,在四角或每隔20~30m设置一积水井,地下水流汇集于积水井内,再用水泵将地下水排出基坑外,开挖过程中依据开挖深度及水流情况设置临时排水沟和积水井,现场沿基坑围护桩顶冠梁外侧设截水沟,做排洪、防水设施,防止雨水、施工用水等侵入基坑。
软土地区某深基坑施工监测案例分析摘要:本文主要对基坑围护体水平位移监测结果进行分析,探讨在较厚软土层及有地下暗浜的深基坑施工中出现险情时所采取的抢险方法和通过监测数据的前期报警、同步跟踪分析验证应急预案措施的有效性;本监测成果指导了该基坑工程信息化施工,为以后类似的工程提供参考。
关键词:深基坑;监测;水平位移;抢险加固1 工程概况基坑面积约4014m2,周长约319m,挖深5.6m,局部承台挖深6.3m;基坑围护采用φ850@1200三轴搅拌桩内插h型钢(h700×300×12×14);设一道φ609×16钢管水平支撑,基坑南侧中部,自西向东存在地下暗浜,基坑监测等级二级。
2 基坑监测简介2.1本工程基坑监测项目有围护体顶沉降和水平位移、围护体深层水平位移(测斜)、坑外地下水位、支撑轴力、立柱沉降以及周边建筑物沉降、管线沉降和水平位移。
2.2监测方法:沉降采用ds05水准仪配铟钢尺,二级水准监测精度;水平位移采用全站仪、经纬仪,视准线法、小角度法;测斜、水位采用钻孔布设,测斜仪和水位计监测;支撑轴力采用钢支撑断面两侧布设应变计,使用频率计监测;监测现场实景与实测见图1、图2。
图1 监测现场实景图2 深层水平位移(测斜)监测3 基坑施工中主要出现的险情本基坑工程整体来讲变形相对处于稳定状态,基坑东、西、北三条边未出现单日数据突变和险情,然而在基坑围护体南侧中部开始,自西向东(即地下存在暗浜的位置),多次出现数据变化较大,基坑边及圈梁上产生裂缝,钢管支撑弯曲,立柱倾斜等险情。
针对产生的险情,建设、设计、监理、施工、监测各方及时现场研究、分析险情,启动抢险应急预案、施工方具体落实,分别采用了回填沙袋、增加钢管支撑,圈梁及围护体加固和立柱加固的方法来使围护体稳定。
下面就这一出现险情部分的水平位移监测数据,来验证类似工程出现险情时,可采取的相应抢险措施。
4 基坑围护体南侧险情段监测成果分析4.1 基坑围护体南侧监测点q15水平位移时程曲线如图3。
宁波软土地区车站深基坑变形特征分析作者:赵太东来源:《建筑与文化》2013年第02期【摘要】本文通过对宁波地铁段塘客运站深基坑的变形实测数据分析,探讨了软土地区深基坑的变形特性,为今后类似工程的设计和施工提供参考。
【关键词】软土深基坑变形特征分析宁波是典型的沿海软土城市,地铁车站多采用地下深埋式结构,大多邻近已有建(构)筑物、地下管线设施等。
深基坑开挖引起周围地层地下水位和土体应力状态的改变,产生较大的围护结构变形和地面沉降。
本文以宁波地铁段塘客运站为例进行分析。
1 工程简介1.1 工程概况段塘客运站为地下二层岛式车站,采用明挖顺作法施工,长179m,端头井宽24.5m,标准段宽20.2m。
围护结构为地下连续墙,最大开挖深度约18.2m,最大墙深约38.4m。
除第一道采用钢筋混凝土支撑外,其余第2~5道均采用钢管支撑。
1.2 地质条件宁波城区地势平坦,属冲湖积平原。
段塘客运站底板位于⑤1层粉质粘土上,连续墙墙趾进入⑤4层或⑥1层。
该层具有“杂填土厚,压缩性高,强度低,灵敏度高,透水性差,局部易液化”等特点。
1.3 水文条件宁波平原属甬江水系,孔隙潜水赋存于场区的表部填土和浅部粘土、淤泥质土层之中,而③层含有浅部孔隙承压水,⑤及⑥层含有第I-1层孔隙承压水。
2 选择典型监测点根据现场情况,选择Q8、Q9、Q12、Q13为围护结构深层水平位移监测点,深度约30m。
其中,Q8、Q9位于基坑东侧一级和二级保护等级交接处,Q12、Q13基坑西侧一级和二级保护等级交接处;选择Q14、Q15、Q16、Q17、Q18为土体深层水平位移监测点。
其中,测点 Q14、Q15为基坑西侧,测点Q16、Q17、Q18三点位于坑外同一断面(距坑边由近及远),且位于基坑一级和二级保护等级交接处。
仪器选用美国SLOPE INDICATOR 公司双向测斜仪及DATA MATE 数据采集仪等。
3 监测结果分析3.1 围护结构深层水平侧向位移根据下列公式进行围护结构深层水平位移计算:式中:ΔXi—i深度的累计位移(精确至0.1mm);Xi—i深度的本次累计偏移值(mm);Xi0—i深度的初始累计偏移值(mm);Aj—仪器在0°方向的读数;Bj—仪器在180°方向的读数;C—探头的标定系数;L—探头的长度(mm);αj—倾角。
软土地区深基坑施工引起的变形及控制分析
摘要:软土地区深基坑的施工往往伴随着极强的环境效应,基
坑的开挖势必引起周围土体应力场的变化,可导致周围地基土体产
生较大的位移和变形,并将会导致周边建筑物、道路、地下管线等
重要设施产生不均匀沉降甚至发生开裂破坏,影响其正常的使用功
能。因此,软土地区的深基坑施工难度大、风险高。文章针对某些
变形控制的关键因素进行了分析,研究了基坑变形因素,并提出了
基坑变形的施工控制措施,对于指导深基坑施工具有重要意义。
关键词:软土;深基坑;变形;控制
由于深基坑开挖变形过大所带来的事故时有发生,在市区为保
护邻近建筑物、地铁、地下管线、道路等设施的安全,对基坑的变
形做出严格的限制。基坑工程不仅要保证围护结构本身的安全,还
要保证周围建筑物的安全和正常使用,因此,基坑工程变形控制研
究越来越得到重视。
1深基坑变形机理
基坑支护结构除满足强度要求外,还需满足变形要求,在软土
地区,后者往往占主导地位。基坑工程的变形主要由围护结构位移、
周围地表沉降及基坑底部土体隆起三部分组成。深基坑开挖过程
中,开挖面上因土体开挖而卸载,因此引起基坑底部土体产生以向
上为主的位移,围护结构在两侧压力差作用下产生向基坑内的水平
位移和相应的土体变形,而周围地表沉降主要来自围护结构位移。
这三者之间存在耦合关系,影响基坑变形的因素很复杂。
1.1围护结构变形
基坑开挖导致围护墙内侧原有的压力被卸去,在基坑外侧主动
土压力作用下,产生不平衡土压力,进而使墙体产生位移和变形。
对于悬臂围护结构,墙体侧向变形一般为墙体绕坑底以下的某点向
基坑内部倾斜,而墙顶位移最大,呈三角形分布。然而,随着基坑
的开挖,墙体的侧向变形呈现出墙体腹部向坑内凸起而墙顶位移基
本不变的情况。尤其在软土地区,由于围护结构限制了坑外土体向
坑内的流动,因此,围护结构变形是导致坑外地表沉降和深层土体
移动的主要原因。
1.2围护结构后的地表沉降
基坑开挖后周边土体处于临空状态,原有的结构平衡遭到破坏,
土体开始应力释放容易发生滑动剪切破坏,地基土在原有荷载作用
下产生新沉降;另外,基坑开挖降水引起周边地下水位下降,形成
以抽水井点为中心的降水漏斗,由于基坑周边土层地下水位降低,
土体中的孔隙水压力消散,直接导致土体中有效应力增加,土体产
生了新的固结沉降。
地表沉降的分布形式可近似归纳为“三角形”和“抛物线”两
种,前者最大沉降点位于基坑边,后者最大沉降点离基坑边有一定
距离。基坑中部附近剖面的地表沉降曲线可能是“三角形”也可能
是“抛物线”,而基坑角点附近由于受到另一侧围护结构的支撑作
用,其沉降分布形式常常为“抛物线”。基坑中部附近剖面的沉降
分布曲线曲率较大,即在这个区域内不均匀沉降较大。
1.3基坑底部的回弹和隆起
基坑底部的回弹和隆起是由于原有垂直方向应力状态突然改变
而造成的结果,开挖基坑时会引起底部变形的原因主要有两方面:
一是由于在消除了基坑内土体自重应力作用后,坑底土体回弹;二
是由于基坑周围土体在自重作用下对土体进行挤压以及水平向挤
压土体,使得坑底土体隆起。在不同的基坑中,引起的变形形式也
有所不同,在窄而浅的基坑中,底部隆起一般为中间大、两边小,
在较宽的基坑中,底部隆起最大位置在距墙体一定距离处,基坑中
心的隆起量较小。
2基坑变形的施工影响因素
2.1开挖深度和宽度的影响
随着基坑开挖深度和宽度的增大,基坑围护结构的变形愈发明
显,同时,墙体的弯矩也明显增大。因此,在实际工程中,为了保
证墙体安全,应及时支撑架设以实现对基坑的有效控制。
2.2支撑与开挖顺序的影响
在开挖基坑时可采用两种方式,分别为“先撑后挖”和“先挖
后撑”。前者建造围护结构之后,使土体在约束状态下进行卸载;
而后者则是先卸载土体再加约束维护结构。实践表明,采用“先挖
后撑”方式开挖基坑更易造成围护结构增加最大水平位移。
2.3基坑开挖空间效应的影响
基坑开挖空间效应可以概括为:主动土压力的分布与水平位移
情况相反,而被动土压力则与水平位移情况相同。基坑垂直方向上,
在基坑底面出现围护结构的最大水平位移。而沿基坑边的方向上,
位移特征则呈现拐角处较小、中间偏大的情况。随着基坑长宽比的
增大,围护结构长边的最大水平位移不断增大,那么空间效应也随
之不断减弱。
2.4其他方面的影响
①在基坑边缘堆放大量的建筑材料、从基坑中开挖的土方或者
在边缘搭建临时建筑都会使基坑支护结构产生附加压力,增大支护
结构的变形。
②挖土机械停留在支护结构附近反铲挖土时,支护结构所承受
的压力会大大增加,可能会超出设计计算的安全储备,从而造成支
护结构的大变形。
③在开挖过程中,挖土机械会碰撞支护撞墙以及支护系统,这
会造成支护系统的破坏,从而引起支护结构的位移。
④如果开挖过程中,开挖过快且高差过大,会破坏土体的平衡
状态,降低土体的抗剪强度,甚至造成土体的位移引起滑坡。
⑤如果相邻基坑同时施工,一方基坑进行开挖,另一方基坑打
桩,打桩过程中产生的超静孔隙水压力将造成严重的挤土作用,使
相邻基坑的支护桩和工程桩受到严重影响造成位移。
⑥在支撑设施拆除前若未采取换撑措施,支撑拆除后将引起围
护结构的较大变形,甚至造成失稳破坏。
3基坑变形的施工控制措施
3.1采取正确的开挖方法
注意不同的基坑选择不同的施工方法,圆形坑可用环形支撑,
长条形坑可分层、分段对称开挖,边挖边撑,并将每小段的支撑施
工时间限制在一定范围之内;中心岛法开挖,中间留着的土起压重
作用,可与分层开挖相配合。
3.2根据地质条件,采取加固措施
当确实难以满足开挖要求时,可适当加固坑边及坑底的软土体。
坑外侧的加固可呈阶梯形,重点加固下部;侧壁应在坑下底部范围
内分条加固,并配以跟踪注浆,有利于减小墙体的变形,同时侧墙
和侧底在一定范围内的加固也可以减小墙体的变形。
3.3注意基坑工程的时空效应
先挖掉中间一块,做好支撑,然后再挖周边,可以缩短支撑时
间。施工过程应该把注意力放在防止过大的变形使支撑弯曲或折断
上;防止基脚处黏土的破坏及流砂使上部土塌落;防止承压水压力
大导致底板黏土层及防止卸荷后基底隆起。施工过程中要做好开挖
与支撑的紧密配合,头道支撑的施工一定要及时。
3.4注意基坑排水
地下水对开挖稳定性有着重要的影响,因此,地下水是开挖过
程中必须考虑的重要因素 采取有效的地下水处理措施,通常做法
是降低地下水水位与隔离地下水。施工中做好排水与防渗工作,抽
水降低承压水头,必要时,可进行坑底加固,雨季施工排水尤为重
要。
3.5加强基坑变形监测,实施动态施工
实施动态施工是处理基坑开挖变形的较好途径。基坑设计属于
采用定值的静态设计,但基坑开挖过程中,最大的特点是动。施工
过程中,土的应力支护变形以及土体变形都是在不断变化的,这就
导致了施工实际情况与设计的差别。通过现场监测,及时对设计方
案根据现场情况进行更改。
4结语
深基坑工程在岩土工程中作为一个高难度和高风险的岩土的课
题,在基坑的开挖和维护中面临的问题具有高度的不确定性和复杂
性。如何有效控制和预防基坑围护机构的变形至关重要,因此,为
保证深基坑的经济性及安全性,需在准确掌握基坑变形原理和了解
其影响因素的基础上,针对性地按照相关规范进行设计和施工。
参考文献:
[1]郑刚,焦莹.深基坑工程设计理论及工程应用[m].北京:中
国建筑工业出版社,2010.
[2]谢定义,林本海,邵生俊.岩土工程学[m].北京:高等教育
出版社,2008.