论文部分内容阅读
摘要:在本文中,作者结合工程实例就基坑支护设计、方案、施工及监测等问题进行了阐述和分析。
关键词:高层建筑;深基坑;复合土钉;支护技术;
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:
1工程概况
某培训中心基坑深度为6.0m,结构形式为框剪结构,主楼13层,裙楼4层,地下2层,基础采用筏板基础。其南侧距原有办公楼外墙3m(基础为筏板基础)。北侧距围墙2.5m,东西侧距围墙8m(图1)。
图1基坑平面与微型桩、测点布置图
表1土层主要物理力学指标
场地土层自上而下依次为:⑴杂填土:杂色,湿,松散,主要为红砖块、砂、炉渣及粉土等。⑵粉土②-1夹薄层粉质粘土②-2:②-1土黄色,软塑,很湿-饱和;②-2黄褐色-褐色,软塑,饱和。⑶粉土③-1局部夹薄层淤泥质粉质粘土:③-1土黄色-浅黄色,软塑-流塑,饱和。⑷粉质粘土:褐色-灰褐色,软塑-可塑,饱和。⑸粉土:土黄色-浅黄色,软塑,饱和,局部粉砂含量高。⑹粉质粘土:褐色-灰褐色,可塑,饱和。地下水位距地表2.5m左右。各土层主要指标见表1。
2支护设计方案
根据施工现场条件,西侧,北部和东部的边坡,考虑采用放一定坡度后进行支护,南侧接近六层办公楼施工现场,只有一个直边坡开挖。基坑支护设计的挑战是要确保安全开挖边坡稳定的条件下不影响安全和正常使用的办公楼南侧。
2.1基坑西侧、北侧和东侧支护方案
坑的西侧,北侧和东侧:为了确保安全,新建筑物空间和基坑边坡坡度1:0.2坡的部分,三道土钉支护土钉,长度分别7M,8M,6M,梅花形布局,表面厚度为80mm内配8@200×200钢筋网。具体支持的方法如图2所示。
5—5剖面图
图2基坑西侧、北侧和东侧边坡支护
2.2基坑南侧支护方案
开挖和建议培训中心对正在办公的场所可能产生影响,为了确保现有建筑物的安全和正常使用,考虑场地和现有建筑物的实际情况,提出以下处理方案:限制沉降和边坡位移的合理形式的支持。
2.2.1基坑支护方案选择
根据南侧基坑开挖深度、工程地质条件等方面综合考虑,确定南侧边坡采用复合土钉进行支护。
2.2.2基坑复合土钉支护设计
该工程的复合土钉设计采用对土钉长度、土钉抗拉承载力、边坡稳定性主要采用普通土钉设计方法进行设计,以保证基坑边坡的稳定,另外辅助于施加微型桩来限制基坑变形的设计思路进行。
3基坑施工
3.1微型桩施工
根据图3所示的桩位,进行微型桩施工。微型桩采用泥浆护壁成孔,必要时,使用跟进套管护壁。成孔清孔后,放入钢筋笼,后插入注浆管至孔底,用压力注1:0.3的水泥砂浆,内掺高效减水剂及早强剂,直至管满为止,注浆压力为0.2Mpa。微型桩进入第五层粉土1.0m。微型桩施工完成5天后可进行基坑开挖施工。
3.2基坑支护施工
基坑开挖前第一步为深井降水,水位稳定后再继续进行。开挖使用分层开挖方式,多数土钉施工步骤:开挖,修坡,土钉施工,面层四个部分,每个部分根据实际情况,平行或交叉。第一步基坑开挖1.7米,之后每个层开挖厚度1.2米后,直到基板后立即开挖土钉施工步骤。施工顺序如下:开挖—修坡—成孔—钢筋制作—安放钢筋—注浆—绑扎面层钢筋网—喷射混凝土面层—养护。
4基坑监测
为了确保在开挖和基础施工基坑支护结构的安全性和稳定性,以确保建筑的南侧安全。在边坡顶部设置的水平和周圍建筑物沉降观测点,观测基坑边坡的变形和倾斜的建筑顶部设置沉降观测点。在每层开挖及支护后均进行观测,同时也注意观察坑周围的裂缝。(见表2、表3)。
表2基坑开挖过程中建筑物的沉降(单位:mm)
表3基坑开挖过程中边坡顶水平位移(单位:mm)
基坑开挖完成,南侧建筑物的整体最大倾斜0.77‰,远远低于4‰的规范,建筑不出现任何新的裂缝。从表3栏看,1-1,2-2复合土钉边坡位移比普通土钉边坡位移的发病率要低得多4-4部分型材,可以减少30~50%,复合土边坡位移钉技术可以解决土钉支护技术基坑变形的问题;解决普通土钉支护边坡表面的软土时间过长,土壤塌陷现象的发生;较为明显的软弱土侧向挤出问题,以确保正常的基坑开挖和土钉施工。
5施工过程中预防措施
随着机械在基坑挖掘中的广泛应用,因此,在挖掘过程中的对基坑有效地预防变形起到了重要的作用,总所周知,在土方施工中单一进行此项工作是根本不可能的,必须要与护坡、降排水相互协调施工,护坡施工不仅要均衡开挖而且还要分层分段,施工现场必须由专人来协调土方施工与护坡施工,严格按照开挖步骤进行,安排好各项顺序,以达到即进行了挖掘工作又及时有效地展开了支护工作,还要做到分段挖掘长度要与分层挖掘深度以及土钉垂直距离相互协调一致。
一方面,在土钉施工过程中可以起到简便的效果,另一方面,预防过量挖掘所带来的边坡坍塌,抗力要想充分发挥其作用,锚杆土钉与土体间的粘结力是其根本原因。因此三者一定要相互协调到位,进一步挖掘的前提则是应用早强剂、膨胀剂或者在一排土钉设置一段时间后,并且注浆体经过一定过程后达到一定强度还有周围土体与它粘结牢固后方可进行。
通过一系列的工作后,土钉的效用才能得以发挥,还可以使支护边坡的性能得到提升。依据土层情况来改变喷射混凝土与锚的先后顺序,使用加速凝剂来调整凝结时间,为了加速注浆和提高强度,从而让土钉与喷锚面紧密粘接边坡支护的破坏是逐步显现的。基坑挖掘与相应的支护手段是严格按照设计要求来观测的,首当其冲的便是边坡的水平位移和垂直升降,要密切注意土钉、锚顶部附近的地面是否有裂缝,在整个施工中都要与现场观测同时进行,本工程面积大,基础相对而言较深,挖掘时逢雨季,施工中一定要严密观测边坡发展,挖掘前要选好观测位置,测得初始数据,基坑挖掘以及支护过程中需要每天都观察一次,如果出现波动的话,要增加观察次数,每天至少2次,当有其他危险信号显现时,应不间断观测,如有异常形状变化,立即暂停基坑施工,及时分析,补加锚杆,还土等相应措施,以确保边坡稳定基坑挖掘一定要重点解决好基坑排水以及所存在的隐患。
为了防止基坑内存水,施工中要对其周边明水进行适当有效地排水,以免坑壁渗水,散水面要求平,坡面外延1米左右,预防明水进入坑内,与此同时还要及时的复查和补充相应的地质资料,减少施工中的危险系数。挖掘伊始,可利用相应措施来解决在挖掘过程中上层滞水层的问题,具体措施是:用预埋塑料管将水导至散水面,管长0.5米左右,底部打渗水孔,用相关材料填充,锚喷面必须要深入坑底20cm,还要设置排水沟和集水坑在槽下部的坡角位置,然后再把水抽至槽顶排水管网。预应应力锚杆:在张拉前锚固段注浆强度至少要达到15MPa以上,而且是预设强度的75以上,锚杆张拉顺序要考虑到张拉的分级,以及临近锚杆的情况,张拉时候每一级都要记载所拉伸长度,当达到设计临界值是,重新检测一次各个点的情况,当有必要时必须要对各个节点做出相应措施,以坚固每个节点,等额定压力平稳后再锁定各个节点。
6结束语
(1)该项目的基坑开挖深度约9米,由于基坑面积较大,周围土层情况复杂,因此对变形的要求也就更高。围护结构,主要采用土钉墙,视不同的条件下,采用不同的支护方法,可以有效预防基坑变形,以达到预期效果。
(2).根据实际情况,如果增加上部土钉的尺寸,而减少下部土钉的施工方式,进而可以有效地预防基形状改变。坑网站的建设上的土钉长度,以减少下部土钉施工难度适当延长,控制基坑变形的影响是显着。虽然复合土钉墙可以有效地预防基坑形状改变,但其无论从力学上还是变形上的演算都有待下一步的探索。
关键词:高层建筑;深基坑;复合土钉;支护技术;
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:
1工程概况
某培训中心基坑深度为6.0m,结构形式为框剪结构,主楼13层,裙楼4层,地下2层,基础采用筏板基础。其南侧距原有办公楼外墙3m(基础为筏板基础)。北侧距围墙2.5m,东西侧距围墙8m(图1)。
图1基坑平面与微型桩、测点布置图
表1土层主要物理力学指标
场地土层自上而下依次为:⑴杂填土:杂色,湿,松散,主要为红砖块、砂、炉渣及粉土等。⑵粉土②-1夹薄层粉质粘土②-2:②-1土黄色,软塑,很湿-饱和;②-2黄褐色-褐色,软塑,饱和。⑶粉土③-1局部夹薄层淤泥质粉质粘土:③-1土黄色-浅黄色,软塑-流塑,饱和。⑷粉质粘土:褐色-灰褐色,软塑-可塑,饱和。⑸粉土:土黄色-浅黄色,软塑,饱和,局部粉砂含量高。⑹粉质粘土:褐色-灰褐色,可塑,饱和。地下水位距地表2.5m左右。各土层主要指标见表1。
2支护设计方案
根据施工现场条件,西侧,北部和东部的边坡,考虑采用放一定坡度后进行支护,南侧接近六层办公楼施工现场,只有一个直边坡开挖。基坑支护设计的挑战是要确保安全开挖边坡稳定的条件下不影响安全和正常使用的办公楼南侧。
2.1基坑西侧、北侧和东侧支护方案
坑的西侧,北侧和东侧:为了确保安全,新建筑物空间和基坑边坡坡度1:0.2坡的部分,三道土钉支护土钉,长度分别7M,8M,6M,梅花形布局,表面厚度为80mm内配8@200×200钢筋网。具体支持的方法如图2所示。
5—5剖面图
图2基坑西侧、北侧和东侧边坡支护
2.2基坑南侧支护方案
开挖和建议培训中心对正在办公的场所可能产生影响,为了确保现有建筑物的安全和正常使用,考虑场地和现有建筑物的实际情况,提出以下处理方案:限制沉降和边坡位移的合理形式的支持。
2.2.1基坑支护方案选择
根据南侧基坑开挖深度、工程地质条件等方面综合考虑,确定南侧边坡采用复合土钉进行支护。
2.2.2基坑复合土钉支护设计
该工程的复合土钉设计采用对土钉长度、土钉抗拉承载力、边坡稳定性主要采用普通土钉设计方法进行设计,以保证基坑边坡的稳定,另外辅助于施加微型桩来限制基坑变形的设计思路进行。
3基坑施工
3.1微型桩施工
根据图3所示的桩位,进行微型桩施工。微型桩采用泥浆护壁成孔,必要时,使用跟进套管护壁。成孔清孔后,放入钢筋笼,后插入注浆管至孔底,用压力注1:0.3的水泥砂浆,内掺高效减水剂及早强剂,直至管满为止,注浆压力为0.2Mpa。微型桩进入第五层粉土1.0m。微型桩施工完成5天后可进行基坑开挖施工。
3.2基坑支护施工
基坑开挖前第一步为深井降水,水位稳定后再继续进行。开挖使用分层开挖方式,多数土钉施工步骤:开挖,修坡,土钉施工,面层四个部分,每个部分根据实际情况,平行或交叉。第一步基坑开挖1.7米,之后每个层开挖厚度1.2米后,直到基板后立即开挖土钉施工步骤。施工顺序如下:开挖—修坡—成孔—钢筋制作—安放钢筋—注浆—绑扎面层钢筋网—喷射混凝土面层—养护。
4基坑监测
为了确保在开挖和基础施工基坑支护结构的安全性和稳定性,以确保建筑的南侧安全。在边坡顶部设置的水平和周圍建筑物沉降观测点,观测基坑边坡的变形和倾斜的建筑顶部设置沉降观测点。在每层开挖及支护后均进行观测,同时也注意观察坑周围的裂缝。(见表2、表3)。
表2基坑开挖过程中建筑物的沉降(单位:mm)
表3基坑开挖过程中边坡顶水平位移(单位:mm)
基坑开挖完成,南侧建筑物的整体最大倾斜0.77‰,远远低于4‰的规范,建筑不出现任何新的裂缝。从表3栏看,1-1,2-2复合土钉边坡位移比普通土钉边坡位移的发病率要低得多4-4部分型材,可以减少30~50%,复合土边坡位移钉技术可以解决土钉支护技术基坑变形的问题;解决普通土钉支护边坡表面的软土时间过长,土壤塌陷现象的发生;较为明显的软弱土侧向挤出问题,以确保正常的基坑开挖和土钉施工。
5施工过程中预防措施
随着机械在基坑挖掘中的广泛应用,因此,在挖掘过程中的对基坑有效地预防变形起到了重要的作用,总所周知,在土方施工中单一进行此项工作是根本不可能的,必须要与护坡、降排水相互协调施工,护坡施工不仅要均衡开挖而且还要分层分段,施工现场必须由专人来协调土方施工与护坡施工,严格按照开挖步骤进行,安排好各项顺序,以达到即进行了挖掘工作又及时有效地展开了支护工作,还要做到分段挖掘长度要与分层挖掘深度以及土钉垂直距离相互协调一致。
一方面,在土钉施工过程中可以起到简便的效果,另一方面,预防过量挖掘所带来的边坡坍塌,抗力要想充分发挥其作用,锚杆土钉与土体间的粘结力是其根本原因。因此三者一定要相互协调到位,进一步挖掘的前提则是应用早强剂、膨胀剂或者在一排土钉设置一段时间后,并且注浆体经过一定过程后达到一定强度还有周围土体与它粘结牢固后方可进行。
通过一系列的工作后,土钉的效用才能得以发挥,还可以使支护边坡的性能得到提升。依据土层情况来改变喷射混凝土与锚的先后顺序,使用加速凝剂来调整凝结时间,为了加速注浆和提高强度,从而让土钉与喷锚面紧密粘接边坡支护的破坏是逐步显现的。基坑挖掘与相应的支护手段是严格按照设计要求来观测的,首当其冲的便是边坡的水平位移和垂直升降,要密切注意土钉、锚顶部附近的地面是否有裂缝,在整个施工中都要与现场观测同时进行,本工程面积大,基础相对而言较深,挖掘时逢雨季,施工中一定要严密观测边坡发展,挖掘前要选好观测位置,测得初始数据,基坑挖掘以及支护过程中需要每天都观察一次,如果出现波动的话,要增加观察次数,每天至少2次,当有其他危险信号显现时,应不间断观测,如有异常形状变化,立即暂停基坑施工,及时分析,补加锚杆,还土等相应措施,以确保边坡稳定基坑挖掘一定要重点解决好基坑排水以及所存在的隐患。
为了防止基坑内存水,施工中要对其周边明水进行适当有效地排水,以免坑壁渗水,散水面要求平,坡面外延1米左右,预防明水进入坑内,与此同时还要及时的复查和补充相应的地质资料,减少施工中的危险系数。挖掘伊始,可利用相应措施来解决在挖掘过程中上层滞水层的问题,具体措施是:用预埋塑料管将水导至散水面,管长0.5米左右,底部打渗水孔,用相关材料填充,锚喷面必须要深入坑底20cm,还要设置排水沟和集水坑在槽下部的坡角位置,然后再把水抽至槽顶排水管网。预应应力锚杆:在张拉前锚固段注浆强度至少要达到15MPa以上,而且是预设强度的75以上,锚杆张拉顺序要考虑到张拉的分级,以及临近锚杆的情况,张拉时候每一级都要记载所拉伸长度,当达到设计临界值是,重新检测一次各个点的情况,当有必要时必须要对各个节点做出相应措施,以坚固每个节点,等额定压力平稳后再锁定各个节点。
6结束语
(1)该项目的基坑开挖深度约9米,由于基坑面积较大,周围土层情况复杂,因此对变形的要求也就更高。围护结构,主要采用土钉墙,视不同的条件下,采用不同的支护方法,可以有效预防基坑变形,以达到预期效果。
(2).根据实际情况,如果增加上部土钉的尺寸,而减少下部土钉的施工方式,进而可以有效地预防基形状改变。坑网站的建设上的土钉长度,以减少下部土钉施工难度适当延长,控制基坑变形的影响是显着。虽然复合土钉墙可以有效地预防基坑形状改变,但其无论从力学上还是变形上的演算都有待下一步的探索。