深基坑设计报告范文
时间:2023-05-04 13:17:03
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关键词:深基坑;边坡支护;技术措施
中图分类号:TU74 文献标识码: A
一、深基坑边坡支护的设计
当前我国的城镇化建设正日益增加,对土地的利用率也在不断的增加,新建工程之间或在建工程与已建工程之间的距离也特别近,所以在对深基坑的边坡支护时,必须要考虑到许多的可能影响施工的因素,在较短的时间内做出最理想的举措。针对工程的特点制定工程的质地报告,还要与现场的地勘报告相结合,参考相关的文件。首先在施工之前,必须要对周边的建筑类型进行有效的了解,对建筑的分布大致的了解,对地面的设施进行了解的远远不够的。同时要对既有的地下的管道的交错及设置进行查明,在保证施工完成的条件下,还要对场地的土样进行分析,再设计相应的图纸。对相关的技术人员,进行组织,对设计的图纸有大致的了解。其次要对基坑的边坡的高度、土体及岩层的特性,地下水位的影响进行分析,对其安定性和经济因素都要全面考虑,然后再制定具体措施,有针对性的进行该工程施工方案的编制。通常在第一阶段按照钢管桩进行施工,其次是现场土方按施工方案要求进行机械挖土方和人工修整,喷锚支护,达到稳固基坑护壁的设计要求。在其中可以穿插使用的是喷锚支护和挖土方,而开挖的土方要严格按照设计和施工规范要求施工,因为土方开挖的多少是可以直接影响到喷锚的。在施工的过程中,如果遇到较好的土质,可以直接跳过。喷锚也是个技术活,其施工马上在开挖的任务后,保持坑壁的原样,减少外界影响的因素,为了保证对施工的管理,要随时对工地的情况进行监控和对出现的问题及时进行处理,也要随时对土层及深水位进行监控,对出现的变化进行有效的处理并做备案记录。
二、深基坑支护施工安全管理的基本措施
1、严格基本建设程序管理
深基坑和边坡支护工程作为工程地基基础分部的一部分。某建设管理条例就规定:“建设单位不得将建设工程的地基基础分部、主体结构分部和屋面工程分部发包给不同的施工单位”。因此,深基坑和边坡支护工程必须随同主体工程一起发包,在办理了施工图审查、质量监督、安全监督、施工许可和规划放线等相关手续后方可施工。深基坑和边坡支护工程是指开挖或边坡深度超过5m(含5m)或地下室二层以上(含二层),或深度虽未超过5m(含5m),但地质条件、周围环境及地下管线复杂的工程和地下水位在基坑坑底以上的工程。深基坑和边坡支护工程包括:基坑支护、地下水处理、土方挖填、基坑监测和基坑四周建(构)筑物、道路、地下管线监测等内容。
2、加强工程承发包管理
深基坑和边坡支护工程应当按照有关的规定,可以由房屋建筑工程施工总承包企业在资质许可范围内直接实施,也可以由施工总承包企业将总承包工程中的深基坑和边坡支护工程依法进行分包(分包必须经过建设行政主管部门审查,超过规定规模的要依法招投标)给具有相应资质的专业承包施工企业。专业承包企业应当按照分包合同的约定对其承包的工程向施工总承包企业负责,施工总承包企业和专业承包企业就分包工程对建设单位承担连带责任。禁止将承包的工程进行转包和违法分包。
3、加强工程勘察管理
建设企业需要为勘察单位提供相邻构筑物、建筑物、道路和地下通道的相关资料。勘察单位需要设计要求、依据规范和工况实际制定勘察计划,并且通过单位技术负责人检验后才能实施勘察工作。勘察单位在对深基坑工程建设地区实施勘察时,其勘察深度、勘察范围、勘探点之间的距离需要根据国家相关规范的规定进行勘探工作。深基坑围护结构设计企业认为勘察报告不能够符合设计要求时,需要提供补充勘察报告。深基坑和边坡支护工程施工过程中发生异常情况时,勘察人员需要作好配合工作。勘察报告一定要经图纸审查单位审查合格后方可使用。
三、如何加强工程设计管理
1、设计资质
深基坑支护设计单位,必须具有岩土工程相关专业乙级及以上工程设计资质;安全等级为一级的深基坑工程,一定要由岩土工程相关专业甲级资质工程设计企业实施;设计单位的核心设计人一定要具有国家认可的土木(岩土)工程师资格,深基坑工程设计文件一定要加盖设计单位印章和注册土木(岩土)工程师资格证。当支护结构作为核心结构的一部分时,设计文件应该经负责主要结构设计的注册结构工程师检验并加盖注册结构工程师资格证。
2、设计文件编制
设计单位应当根据审查合格岩土工程勘察报告、周围环境、主体设计要求和施工条件等进行多方案比较,优化设计方案。深基坑工程设计方案应当包括围护结构、挖土、降水、环境保护、监测等内容,并符合规定的设计文件编制深度要求。设计图纸及文件必须注明支护结构、周边重要建(构)筑物、重要管线及周边土体的控制变形值和支护设计的有效时限,明确提出防范安全隐患的指导意见。设计降水系统时,必须考虑坑内外降水对邻近建筑物、构筑物、道路、地下管线等可能产生的不利影响,并有相应的措施避免造成工程结构性损坏。设计单位应当作好技术交底和工程施工过程的技术服务工作,及时解决施工过程中出现的问题。
3、设计图纸审查
建设企业需要委托有经验的施工图审查单位对深基坑工程设计图纸实施检验。深基坑设计企业需要依据施工图审查单位的审查意见对设计方案实施优化、修改,设计出正式施工图纸。设计企业需要依据建设单位和工程具体情况在设计文件中表明边坡与基坑支护设计的有效期限。施工图纸通过审查合格后,才能够交付使用。
四、如何加强工程施工管理
1、专项施工方案编制
深基坑工程施工企业需要依据通过审查合格的设计文件,根据工程具体编制专项施工方案。专项施工计划除需要拥有常规的内容外,还需要包含执行规程、规范、设计中所制定的施工方案的技术方案;土方开挖及传送方案;防止地面地表水、堆载、地下水的方案;对附近建(构)筑物、道路,及市政道路的保护方案、监控方案;应急抢险方案等内容。
2、专项施工方案审批
专项施工的具体方案应该由施工单位的技术负责人员进行审批,总监理工程师进行详细的审查。同时,建设单位也要组织不少于5人的专家组来进行评审,并报建设工程质量安全监督机构审查备案。经过批准的专项施工方案内容,任何的单位以及个人都不得擅自修改、变更。若施工企业发现在专项施工方案中存在某些施工安全方面的问题,应该及时的召集勘察、设计、监理、监测单位的研究讨论并处理。确定需要对整个设计文件内容进行修改、变更的部分,进行重新的审查变更。
3、工程实施
建设单位或工程总承包单位、监理单位等等应当加强对整个工程中深基坑工程施工质量和安全的管理,并且系统的督促、检查基坑施工单位做好深基坑工程施工的安全和质量工作,强烈要求不具备符合国家安全条例的安全生产条件,强令禁止施工单位违章作业以及盲目施工。建筑质量安全监督管理的部门应当额外的制定定期和不定期的检查计划,宏观加强监督管理工作。工程质量安全监督机构必须要将其纳入其工程质量安全监管程序,以加大整个单位对深基坑和边坡支护工程质量的监督管理力度。深基坑坑顶周围、在基坑深度两倍距离的范围内,严禁设置任何塔吊等大型设备以及搭设职工宿舍等临时建筑。如果在深基坑周边的2倍距离范围内,必需搭设办公用房、堆放料具时,就须经过深基坑工程设计单位的验算设计,并给出具体的书面同意意见之后才可以实施,此外深基坑工程的施工单位也应该对基坑整体进行具体而特殊的加固处理,当然其加固方案也必须要经原专家组的评审。
4、施工期间安全监测
监测单位应具有相应的监测资质。监测单位应当根据勘察报告、设计文件要求、工程和水文地质条件、基坑安全等级、基坑周边环境和专项施工方案等,制定科学合理、安全可靠的监测方案。深基坑和边坡支护施工各责任单位要24小时设专人监测基坑和边坡安全情况,并做好监测记录。监测采集数据已达报警界限时,应当立即采取有效措施,防止险情扩大,并迅速报建设工程质量安全监督机构。
结束语
总而言之,各参建单位要有全部责任心地做好现场施工安全管理工作和质量管理工作,同时做好各参建单位自身的检查工作。各参建单位要做好互相监督的第三者工作,这样,严格按建设基本程序执行,不断自我完善,起到良性循环作用,目的是能保证新建工程目标的完美实现。保证新建工程自身安保体系和质保体系的健全,防患于未然。各级建设行政主管部门及其工程质量安全监督机构加强对深基坑工程的监管。质量、安全监督机构应当依据《建设工程安全生产管理条例》、《建设工程质量管理条例》和有关规范标准,针对深基坑工程特点,制订相应的监管措施,切实加大对深基坑工程的监督检查力度。要加强工地巡查,及时发现并制止违法违规工程从严查处深基坑工程的质量安全隐患。
参考文献
[1]张瑜伽.关于建筑工程中深基坑施工技术管理对策的探讨[J].装备制造,2014,S1:164-165.
篇2
关键词:深基坑支护;投标报价;定额;岩土工程勘察报告
中图分类号:P2文献标识码: A
随着市场经济的快速发展,城市土地资源越来越紧张,在大中型城市中高层建筑、超高层建筑大量兴建,基坑开挖的深度也随之在不断加深。基坑支护工程的工程造价占基础土建工程的工程造价的比例相对较大,而基坑深度越深,开挖面积越大,这个比例就越大,一些深大基坑支护工程的工程造价已占基础土建工程的30%―40%。
现在建筑市场上深基坑支护工程的招标项目越来越多。深基坑支护工程虽然是临时性工程,但其技术复杂,不可预见的因素多,施工地点又多在周边建筑物密度大、人口密集、交通拥挤的地区,因此在投标报价之前应充分考虑影响工程造价的各种因素。本文就深基坑支护工程投标报价中的几个要点做如下探讨。
1、地质情况的不可预见性问题
(1)《岩土工程勘察报告》与施工场地地质情况不符
在深基坑支护工程中的土方开挖、基坑围护、降水工程等施工方案的确定,都需要首先了解工程场地地质情况。《岩土工程勘察报告》是了解场地地质情况的重要途径之一。《岩土工程勘察报告》虽然能在一定程度上描述工程场地地质地理特征,但因岩土地质千变万化,地质埋藏情况十分复杂,且存在不均匀性,往往现场勘察所得的数据离散性很大,并且埋深越大其精度就较低,所以不能完全体现地下土层的实际情况。这些给深基坑支护工程的投标报价工作带来了很大的难度。
在深基坑支护工程施工中,遇到实际地质情况与《岩土勘察报告》中描述的不相符时,就会发生工程设计的变更。可能是工作量的增减,或是工程项目的增减,甚至有些特殊情况需要改变支护类型。遇到这些都会引起工程费用的变化。为应对不能事前预知的各种工程设计变更,除了在编制深基坑支护工程投标报价文件时,根据以往工作经验及参考本地区已完工程预结算资料,在分部分项综合单价上给予适当考虑,还应仔细研究招标文件中的施工合同相关条款,为中标后发生工程设计变更时的签证工作做好准备,以便工程结束时的结算工作顺利进行。
(2)地下障碍物
有些施工现场会因为原有建筑年代久远,无法获得原有建筑物旧基础、人防、设备基础、地下管线埋藏等情况,需要增加人工机械清除这些地下障碍物,也会影响工程造价,往往在招标文件中这些风险都要求承包人承担。这些可能增加的费用一定要在投标报价中充分考虑进来。
2、施工组织设计影响深基坑支护工程造价
投标阶段的施工组织设计是编制投标报价的重要依据,优化施工组织设计对控制及降低工程造价起到决定性作用。
投标阶段的施工组织设计是企业根据自身管理水平、技术水平,按照招标文件要求的内容、招标项目特点编制的技术、经济和组织的综合性文件。内容包括:工程概况、施工部署、施工方案、工期保证、安全生产、文明施工、冬雨季及夜间施工措施、事故应急预案等。如上文所述,深基坑支护施工条件差,施工技术复杂,其中包含的土方挖运、护坡桩施工、降水工程等工程项目都需要投入大量的机械设备。施工现场的场地空间有限,机械设备数量大、种类繁多。选择最佳的现场施工组织方式,减少交叉作业施工及工序交替的次数等,都能有效的降低工程造价。
3、定额编制滞后对深基坑支护工程投标报价的影响
由于深基坑支护工程占整个工程造价比重较大。各施工企业为提高自身的市场竞争能力,不断研究为节省工程造价的新工艺、新技术、新设备,使得深基坑支护工程的施工技术发展较快。在基坑支护工程设计及施工中经常采用这些新工艺、新技术、新设备,定额的更新速度往往跟不上,在深基坑支护工程投标报价编制过程中对于这些在不能直接套用定额中项目和定额中没有的项目,需要进行换算和补充。如钢管桩、钻孔灌注桩、水泥搅拌桩、地下连续墙等新的施工方法层出不穷,还有沈阳地区降水工程中常用的大口径井点降水工程,施工机械的使用和材料的用量等工作内容都与辽宁省的现行计价定额中大口径井点降水井的工作内容不一致。对这些新工艺、新技术、新设备的施工工艺、用料情况及人工机械市场价等只有进行充分了解,才能准确的编制投标报价。
4、工程量清单的编写错误的应对方式
在编写投标报价文件时,首先应依据招标设计图纸核对工程量清单的工作量是否准确。深基坑支护工程是一项专业性很强的工程项目,有很多招标人、招标人对深基坑支护工程不太熟悉,特别是一些新工艺、新技术。因此在编制工程量清单时,时常发生对一项或多项单项工程工作量的计算错误,缺项漏项,定额套用不准确等问题。在编制投标报价文件之前要认真按照招标图纸核对招标工程量清单中存在的问题,发现问题及时与招标人或招标人沟通是否能更改清单,如果招标工程量清单在项目不能更改在计价过程中考虑工作量错误及定额工作内容不符给计价带来的影响,并核算实际施工成本,计算工程投标报价。并在投标报价说明中写明工作内容及报价方式,以免在工程结算中产生歧义。
篇3
【关键词】深基坑排降水措施支护结构土方开挖基坑监测
中图分类号: TV551.4 文献标识码: A
根据住建部二〇〇九年五月十三日《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中的附属文件,深基坑工程为:(一)开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。(二)开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。从其定义不难发现,深基坑工程主要包括土方开挖、支护、降水三部分内容,而专项施工方案是指导深基坑工程施工的依据,基坑监测则是深基坑工程安全的保证。那么,下面我们就从这几个方面对深基坑工程施工技术进行一下探讨。
一、深基坑施工方案的制定
根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的相关规定,深基坑工程属于危险性较大的分部分项工程。那么施工单位在编制施工组织总设计的基础上必须单独编制深基坑工程的安全专项施工方案,且此方案必须经过专家论证后,方可组织实施。
深基坑安全专项施工方案制定前,必须对施工区域及邻近地区的地下水情况,场地内和邻近地区地下管道资料,邻近建构筑物结构类型、层数、基础类型、埋深、基础载荷情况,基坑四周道路和车辆载重情况等进行详细了解。在此基础上依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)的计算规则和工程地质勘察报告的相关数据选择适用的排降水措施、安全的支护结构、合理的开挖方法。专项方案的编制应当包括工程概况、编制依据、施工计划、施工工艺技术、施工安全保证措施、劳动力计划、计算书及相关图纸七项内容。
深基坑安全专项施工方案编制完成后,必须由施工单位组织召开专家论证会。专家组由5名以上符合相关专业要求的专家组成,专家论证的主要内容为:(一)专项内容是否完整、可行;(二)专项方案计算书和验算依据是否符合有关标准规划;(三)安全施工的基本条件是否满足现场实际情况。专项方案经论证后,专家组应当提交论证报告。施工单位应当根据论证报告修改完善专项方案,并经施工单位技术负责人、项目监理工程师、建设单位项目负责人签字后,方可组织实施。
二、降低地下水位的措施
在软土地区或地下水较丰富的地区进行深基坑施工时,一般要采取一定的措施降低地下水位至基地50cm以下。目前常用的降水措施主要有:
(一)真空(轻型)井点
真空(轻型)井点系在基坑的四周或一侧埋设井点管深入含水层内,井点管的上端通过连接弯管与集水总管连接,集水总管再与真空泵和离心水泵项链,用真空泵和离心水泵共同作用抽水。本法适用于渗透系数为0.1~20.0m/d的土及土层中含有大量的细砂和粉砂的土或明沟排水易引起流砂、塌方等情况使用。
(二)喷射井点
喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器,用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水(喷水井点)或压缩空气(喷气井点)形成水汽射流,将地下水经井点外管与内管之间的空隙抽出排走。本法适于基坑开挖较深、降水深度大于6m、土渗透系数为0.1~20.0m/d的填土、粉土、黏性土、砂土中使用。
(三)管井井点
管井井点由虑水井管、吸水管和抽水机械等组成。适用于渗透系数较大,地下水丰富的土层、砂层或用明沟排水法易造成图粒大量流失,引起边坡塌方及用轻型井点难以满足要求的情况下使用。但管井属于重力排水范畴,吸程高度受到一定限制,要求渗透系数较大(1.0~200.0m/d)。
(四)截水
截水即利用截水帷幕切断基坑外的地下水流入基坑内部。截水帷幕的厚度应满足基坑防渗要求,截水帷幕的渗透系数宜小于1.0×10-6cm/s。目前,截水帷幕常用注浆、旋喷法、深层搅拌水泥土桩挡墙等。
(五)井点回灌技术
井点回灌是在井点降水的同时,将抽出的地下水(或工业水),通过回灌井点持续地再灌入地基土层内,使降水井点的影响半径不超过回灌井点的范围。这样,回灌井点就以一道隔水帷幕,阻止回灌井点外侧的建筑物下的地下水流失,使地下水位基本保持不变,土层压力仍处于原始平衡状态,从而可有效地防止降水井点对周围建构筑物、地下管线等的影响。
三、深基坑的支护措施
深基坑土方开挖,挡施工现场不具备放坡条件或放坡无法保证施工安全,通过放坡及加设临时支撑已经不能满足施工需要时,一般采用支护结构进行临时支挡,以保证基坑的土壁稳定。支护结构的型式主要有:
(一)排桩或地下连续墙
通常由维护墙、支撑(或土层锚杆)及防渗帷幕组成。排桩可根据工程情况为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构和锚杆式支护结构。地下连续墙可与内支撑、逆作法、半逆作法组合使用,施工振动小、噪声低,墙体刚度大,防渗性能好,对周围地基扰动小,可以组成具有很大承载力的连续墙。
(二)水泥土桩墙
水泥土桩墙,依靠其本身自重和刚度保护坑壁,一般不设支撑,特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。水泥土墙有深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等类型,通常呈格构式布置。主要适用于:基坑侧壁安全等级宜为二、三级;水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150KPa。
(三)逆作拱墙
当基坑平面形状适合时,可采用拱墙作为围护墙。拱墙有圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱墙和组合拱墙。对于组合拱墙,可将局部拱墙视为两铰拱。逆作拱墙适用于:基坑侧壁安全等级宜为三级;淤泥和淤泥质土场地不宜采用;拱墙轴线的失跨比不宜小于1/8;基坑深度不宜大于12。
四、深基坑的土方开挖
在采取排降水措施和支护措施后,便可进行深基坑的开挖了,但土方开挖的顺序、方法必须于设计工况一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。深基坑的土方开挖方法有:放坡挖土、中心岛式挖土、盆式挖土和逆作法挖土等几种方式。挖土过程中会对支护结构产生荷载,所以开挖中要尽可能使支护结构均匀受力和减少变形。为此,要采用分层、分段、均衡、对称的方式进行挖土。此外,在开挖过程中还应注意以下几点:1.防止深基坑挖土后土体回弹变形过大,减少基坑暴露时间,并防止地基土浸水;2.防止边坡失稳;3.防止桩位移和倾斜;4.开挖过程中和开挖后,均应保证降水的正常进行。
五、深基坑工程的监测
依据《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)的要求,深基坑和现场地质情况、周围环境较为复杂的基坑工程均应实施基坑工程监测。深基坑工程应由设计方根据工程现场及深基坑设计的具体情况,提出监测的技术要求,主要包括监测项目、测点位置、监测频率和监测报警值等。且深基坑工程施工前,应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施现场监测。深基坑工程的现场监测应采用仪器监测与巡视检查相结合的方法,监测方法的选择应根据基坑等级、精度要求、设计要求、场地条件、地区经验和方法适用性等因素综合确定,监测方法应合理易行。深基坑工程检测的对象包括:支护结构、相关的自然环境、施工工况、地下水状况、基坑底部及周围土体、周围建构筑物、周围地下管线及地下设施、周围重要的道路等。监测的主要内容包括:水平位移监测、竖向位移监测、倾斜监测、裂缝监测、支护结构内力监测、土压力监测、地下水位监测等。监测成果应包括当日报表、阶段性报表、和总结报告。监测工作应贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程,一般应从基坑工程施工前开始,直至地下工程完成为止。
总之,建筑施工中对于深基坑的开挖施工难度并不大,但对于其质量与安全并不太容易控制。所以在施工中要采用科学适用的施工技术,合理安排施工工序,从而实现对深基坑施工工艺精准的确控制。对深基坑及基础施工质量的控制也是对建筑工程总体施工质量的良好控制开始,有了好的开始也就为精品工程的创造打下了良好的基础。
参考文献:
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相关文献
[4]郝东明. 基于塑形理论的深基坑支护数值模拟研究-低温建筑技术-2011年 第2期
[5]李冬梅. 某狭小场地深基坑支护工程的施工与检测-山西建筑-2011年 第4期 (37)
相关文献
[6]谢文均. 试论板柱结构在地下室结构设计中的应用-经济视野-2012年 第11期 (2)
篇4
【关键词】房屋建筑;深基坑;处理技术;安全措施
1.深基坑概述
深基坑的“深”是难以明确界定的,是一个“模糊”的概念,对于不同的地质条件、不同施工单位技术水平, “深”代表的意义不同。对于施工难度较大,地面以下一定尺寸的基坑谓之“深”,反之为“浅”。目前,5m以上的基坑作业被大多数业内人士认为是深基坑施工。
2.房屋建筑工程深基坑的特点
深基坑施工是建筑施工中的重点,是整个建筑的基础,深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。为保证房屋建筑基础及地下室的正常施工和周围建筑物、地下管线不受影响,对地面以下开挖的土体所进行的一系列勘察、设计、施工和检测等工作,统称为深基坑工程。深基坑的施工的综合性较强,既涉及结构力学问题,又涉及水力学等问题,计算过程比较复杂。深基坑工程的支护体系既要涉及到较深的土方开挖,保证基坑相邻建筑物和地下管线的安全及正常使用,又要有阻断地下水向基坑内渗流、保证基坑内施工作业面干燥的功能。因此,深基坑工程的支护体系常由两部分组成:一部分为支护结构,常在基础打设连续密排的灌注桩、预制桩或钢板桩挡土,当土质较软、基坑深度较大而对变形限制严格时,还应对支护桩设置水平支撑或拉锚;另一部分为止水体系,常采用连续密排的水泥搅拌桩、高压旋喷桩等形成阻断地下水向坑内流动的隔水帷幕。深基坑工程一般有如下特点:
(1)深基坑的支护系统属于临时性的,安全很难得到保障。(2)深基坑工程具有很强的区域性、很强的针对性,必须因地制宜。(3)深基坑的施工的综合性较强,既涉及结构力学问题,又涉及水力学等问题,计算过程比较复杂。(4)深基坑的深度和平面形状、土体是蠕变体等使得深基坑工程具有较强的时空效应。(5)深基坑工程是涉及支护体系设计、土方开挖、检测、监测等信息化施工的系统工程。(6)深基坑的开挖对相邻建筑物的影响较大。
3.房屋建筑工程的深基坑处理技术
3.1施工前的准备工作
(1)图纸会审。接受施工图后,应及时组织有关技术人员熟悉及会审图纸,根据图纸情况和合同要求,尽快与业主、协作单位取得联系,进行项目划分工作,明确各自工作范围。同时将图纸上的问题及合理化建议提交给业主、工程监理及设计部门共同协商,争取将重大工程变更洽商集中在施工前完成或大部分完成。(2)通过编制施工质量计划、施工质量策划,明确质量目标,分析质量目标可能无法完成的各种影响因素,针对这些影响因素制定有效的预防措施,防范于未然。(3)施工方案编制中,所有参加施工的管理人员应充分发表自己的意见,只有那些在全员集思广益,反复探讨而得到的施工方案,才是最科学合理、最切合实际的优秀施工方案。
3.2深基坑开挖的注意事项及方法
深基坑的开挖宜选择分段、分层的方法进行开挖,分层开挖的土方厚度应在2m之内。深基坑开挖时应按照施工方案的部署进行施工,以免乱挖造成支护系统的受力不均匀。测量放线人员应随时对开挖深度和位置进行监测,以免施工中出现开挖深度超过基坑底标高,造成超挖的现象。超挖既浪费了人工、进度、成本,又对后续的排水工作很不利。
每一段落的基坑土方开挖,都应在支护系统前均保留一定的被动土,在基坑土方开挖施工完成后再挖这些被动土,只有这样才能减少荷载的积累和基坑支护系统的变形。为了确保深基坑底部土体的自然结构、避免坑底超挖,深基坑挖至设计底标高200mm时宜选择人工进行开挖。大面积开挖时,应统一生产力进行开挖,挖好一段后应立即对这一段铺设垫层,这样施工的目的,是为了减少基坑底部土壤的暴露时间,确保基坑的稳定。
3.3降排水方法
(1)根据地质勘探报告和先期的实地考察,在深基坑的开挖前期以明排水为主要排水方式进行集中排放;在深基坑的开挖后期应配合以坑底“轻型井点降水”措施,尽量在坑底基本无水的情况下进行作业。(2)深基坑土方工程施工时,虽然有止水防渗措施,但在所难免会出现坑壁渗水的现象,可采取“堵”和“疏”的方法进行控制。当深基坑坑壁的渗水较小时,可以用干海绵、导流管将渗水排入排水坑。当深基坑坑壁的渗水较大时,应将该处的土体进行暂时保留,再进行压实,然后使用注浆的办法将渗漏部位封住。
3.4施工安全技术措施
(1)土方开挖前,应会同甲方有关人员对施工区域内的地下管道、电缆、光缆等地下设施进行确认,以便在施工时采取相应的防护措施。(2)根据地质勘察报告,如果工程的土质较好,在基坑开挖时可不考虑边坡支护。若土质情况不好,应采用边坡支护。(3)根据定位测量给出的轴线点,确定基坑的挖土施工范围,按一定的施工顺序进行分层开挖,土方及时运出,不得在基坑周围堆土。(4)挖土前,先会同甲方确定给水管道的具置、走向、埋深,以便挖土时能够有效控制,避免导致给水管道爆裂,造成严重的施工事故。在具体施工时,应在给水管道周围预留部分土方,由人工清理,直至给水管道露出。(5)施工时,新建建筑物边线与原有建筑物较近时,在施工过程中应严格观察土方的稳定情况。采取必要的防护措施,防止因土方坍塌造成原有建筑物地面下沉。在施工时,应准备草带子、石头、砖等物品,对该处边坡进行相应的加固防护,确保工程顺利施工。(6)在基坑四周严禁堆放任何物品,施工车辆严禁靠近。(7)基坑四周必须设置安全防护栏杆,安全防护栏杆应由上、下两道横杆组成,宜采用上横杆高度具地面1.2m,下横杆高度距地面0.5m,并加安全围网。安全防护栏杆宜采用 Φ48mm钢管,防护栏杆立柱应埋入地下500mm,确保防护栏杆的稳定性。
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关键词:建筑工程;深基坑支护设计;施工
一、深基坑支护工程的特点
现代建筑层数越来越多,基坑开挖深度也逐渐加深。城市建筑可用面积有限,深基坑开挖复杂程度高,因此深基坑开挖难度较大。因此,建筑工程深基坑开挖的主要特点有以下几点:①深基坑支护工程属于临时性工程,但是其施工会贯穿整个基坑工程施工的全过程,因此周期较长。②深基坑支护形式复杂多样。③深基坑支护施工规模较大,复杂程度高。④施工环境复杂。在建筑工程中,深基坑支护能够起到很好的巩固地基的作用,有效防止土地坍塌;另外,还可以避免深基坑工程施工中,土体发生变动,从而影响工程施工的安全性。
二、建筑工程深基坑支护设计与施工中存在的问题
1、规划不学科
建筑工程的深基坑支护施工实行分包的设计和管理方式,建筑工程的业主将深基坑的施工工程分包给专业的岩土公司,随之纳入总承包单位进行整体的管理和协调。由专业公司到总承包单位模式实现了直接的分包方式,然而容易出现施工工程的管理和监督问题,由总承包单位分包到专业公司的模式难以保证相应施工工程的质量,为建筑工程的使用带来了安全的隐患。
2、挡土墙不具备较强的稳定性
一些施工单位在浅基坑的深度不超过 6m 时,对深基坑的结构围护工作通常利用重力式水泥搅拌桩挡土墙的方式进行,正常来说,这样的做法能够产生良好的效果。但是,一些施工企业对施工现场的环境和区域内的地质地貌特征等没有确切的掌握,对于影响施工质量的因素没有全面分析,就直接进行重力式水泥搅拌桩挡土墙的施工建设,往往会发生挡土墙的位置严重偏移的现象,导致工程桩与基坑中心的位置越来越接近,不利于现场人员的安全施工。因此,切忌以偏概全,仅凭以往施工经验,没有详细参考地质检查报告,凭主管武断地作出不经设计计算的支护形式。
3、对周围建筑物的影响
正如前文所述,如果在建筑工程深基坑支护施工过程中未采取有效的措施对周围建筑物进行保护,很容易导致周围建筑物受到影响和损坏。引起周围建筑物损坏的主要原因分三个方面:一是开挖不当或者地下水平衡遭到破坏造成地基的不均匀沉降,引发周围建筑物的坍塌、倾斜等事故;二是施工过程产生的土石方堆积对周围建筑物的桩体造成侧向剪力,从而引起对周围建筑物的损坏。三是由于施工过程中机械操作不当,对周围建筑物和构筑物造成的机械破坏。
4、对施工现场的管理力度不够
在建筑深基坑支护工程的施工过程中,现场管理监督有着至关重要的作用。施工人员应严格遵守相关法律法规,根据预先制定好的施工方案和设计图纸进行安全施工。一些施工单位在深基坑支护工程的施工过程中,没有合理安置施工材料和机械设备,往往导致基坑不堪重负,造成安全事故,甚至导致工程失败。还有一些施工单位一味的注重获取更大的利益,最大程度的降低建筑成本,不顾危险后果,任意改变施工方案,不按照施工图纸进行施工,将支护结构按照自己的想法进行调整,为工程施工的正常进行带来不必要的麻烦,加大了施工监督与管理的工作难度,不利于工程的安全性和可靠性的实现。加强监督管理力度,严格按照设计图纸及给审查批准的施工方案进行隐蔽验收,并加强诱导施工单位,使之明白只有加强施工单位自身的管理来增加利润。
5、没有采取有效的降水措施
地下空间中的底层的土质一般较为黏着,淤泥情况较多,大多属于粘土层。土壤中还参有轻薄、细致的砂质,极容易出现土沙渗透的现象。一些施工单位对这方面没有足够重视起来,在进行深基坑支护工程的施工时,没有采取有效的降水措施,土层没有得到很好的降水处理,极易导致深基坑支护施工中的基坑周围发生土体严重的滑动,严重影响到正常施工,并且会给施工安全带来极为不利的影响。严格参考地质勘查报告,根据地下水情况,采用不同的降排水措施,确地下水位低于土方开挖面 50cm,保证基坑土方开挖的稳定性。
三、建筑工程深基坑支护设计与施工协调管理的措施
1、优化工程发包形式,将深基坑支护工程设计和施工进行重点监控
建议对于深基坑形式比较复杂的工程,采用勘察设计单位和基坑施工单独招标,这样有利于建设单位对设计质量和施工过程的管控。并且在合规合法的前提下,尽量选择设计与施工资质同时具备的单位进行设计和施工,以便设计和施工过程的衔接和统筹。同时,也在一定程度上避免了出现质量和安全问题后施工单位和设计单位相互推诿责任的现象出现,有利于强化责任的落实。
2、加强组织管理力度
加强组织管理力度是确保深基坑支护工程顺利进行的重要措施。建筑企业应建立起专职管理施工组织的部门,有效地进行监督管理工作,使施工人员严格按照施工方案和设计图纸进行安全施工。施工单位应建立起施工技术指导的组织机构,其中的工作人员应具有专业的技术水平和丰富的操作经验,并且具有良好的道德素养。在施工过程中,进行正确的指导,对于施工中的不利行为能够及时指正,进而确保深基坑支护工程的安全性和可靠性。
3、完善质安管理制度
质安管理是保障深基坑支护工程施工安全的重要策略。在进行选材时,应做好质检工作,保证材料的有效性。应建立并完善质量安全管理制度,签订必要的安全合同,落实相应的安全责任。加强对现场施工人员和管理人员的安全教育,使其意识到安全施工的重要性,确保工程施工的安全性和可靠性。对于建筑深基坑支护工程施工过程中经常出现的安全性问题,应进行全面彻查,采取有效的对策进行防范。还应仔细检查安全帽、安全绳以及防护设备等等安全防护工具,使其保持良好的状态,降低施工危险系数,确保安全施工和有效管理。
4、严格施工过程管理
施工过程控制是确保建筑工程深基坑支护质量的重要措施,没有严格的过程监管,不论怎么合理、先进的设计,都是空谈。施工过程的管理重点在于落实各方对工程质量、安全方面的责任,施工单位要按照设计要求、质量规范和相关标准,在监理单位、建设单位和质量监督部门的监督和监管下进行规范施工,不得出现偷工减料、违法分包、肢解转包等行为。监理单位要切实履行旁站监理、平行检验和质量验收过程中的责任,强化隐蔽工程验收,做到记录齐全、过程规范、质量可靠。
5、应急处理
施工单位应制定防范事故的应急预案。发生深基坑工程质量安全事故或严重威胁周边环境安全时,建设、施工、监理单位必须迅速采取措施,控制事态发展,并立即按有关规定向质量安全监督站报告,严禁拖延或隐瞒不报。
结束语
总之,结合建筑工程深基坑施工支护施工发包形式多种多样,设计与施工分离的现象大量存在,危险性较大,对周围建筑的影响较大等特点,采取优化工程发包形式,将深基坑支护工程设计和施工进行重点监控;严格施工过程管理;强化落实安全文明施工措施等手段,避免和控制其边坡坍塌、边坡水平位移过大、对周围建筑的影响破坏等常见问题,实现工程的经济和社会效益。
参考文献
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【关键词】高层建筑 基坑支护 施工流程 常见问题
深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定,而且要满足变形控制要求,保证基坑内正常作业安全,而且要防止基坑及坑外土体移动,保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。为降低成本及加快进度,业主、施工单位往往不顾深基坑支护施工的复杂性和风险性,而只看到其临时性,从而导致高层建筑的深基坑施工工程安全事故时有发生。做好基坑支护的质量控制对保证施工安全、临近建筑物及施工人员生命、财产安全极其重要。
1高层建筑深基坑支护工程施工特点及流程
随着我国建筑的不断发展,深基坑施工也向大深度、大广度方向发展。基坑施工规模的加大也直接导致了施工周期变长,施工难度加大。笔者主要对我国高层建筑深基坑支护工程施工特点做如下阐述:
1.1深基坑支护工程施工特点
(1)基坑深度越来越深。现代城市建筑因受到多种因素的影响而逐步向地下空间发展,例如地下室的层数由原来的1层,2层发展到3层,4层或5层,6层,此外基坑开挖深度已达到10m~16m,甚至达到20m左右。
(2)工程地质条件及基坑四周环境越来越复杂。城市超高层或高层建筑的建址多分布有密集的建筑物及人口,同时与重要交通要道紧密相连,外加建址四周建筑结构较陈旧及管线分布密度较高,所以基坑开挖必须确保基坑自身及四周建筑物的稳定性。
(3)基坑支护方法越来越多。现代高层建筑深基坑支护方法主要包括人工挖孔桩、深层搅拌桩、混凝土灌注桩、钢板桩、预制桩、锚钉墙、地下连续墙及各种墙、桩、管、板、撑与锚杆的联合支护。
(4)基坑支护的安全隐患越来越大。由于深基坑工程技术复杂,涉及范围广,事故频繁,因此在施工过程中应进行监测,并应具备应急措施。基坑支护失效势必引起已有建筑设施受到破坏,影响着建址四周地下管线、已有房屋及道路的稳定性,甚至发生严重的安全事故,造成的经济损失和社会影响往往十分严重。所以工程实践过程必须对深基坑支护结构进行科学设计,同时采取必要的支护技术措施,以确保深基坑支护工程的顺利推进。
(5)深基坑支护工程量大、工期紧。由于深基坑开挖深度一般较大,工程量比浅基坑增加很多。抓紧施工工期,不仅是施工管理上的要求,它对减小基坑变形,减小基坑周围环境的变形也具有特别的意义。
1.2深基坑支护的施工工艺流程
(1)土层锚杆施工工艺流程。土方开挖修整边壁测量、放线钻机就位接钻杆校正孔位调整角度打开水源钻孔(接钻杆)钻至设计深度冲洗插锚杆压力灌浆养护主筋除锈上横梁焊锚具张拉锚头(锚具)锁定。
土层锚杆干作业施工程序与水作业钻进法基本相同,只是钻孔时不用水冲泥渣成孔,而是将土体顺钻杆排出孔外而成孔。
(2)喷射混凝土面层施工工艺流程。立面子整绑扎钢筋网片干配混凝土料依次打开电、风、水开关进行喷射混凝土作业混凝土面层养护。
2工程概况及操作工艺
拟建某工程基坑开挖深度约14.85m,为保证建筑基坑边坡稳定及安全,根据现场的实际情况对基坑边坡采用土钉墙及预应力锚杆和排桩支护方案,土钉墙面层为内挂一层φ6@200×200钢筋网,外喷C20细石混凝土。本文主要就南北边坡进行探讨,采用土钉墙及预应力锚杆支护(如图1-5)。
2.1锚杆及土钉墙支护(南、北边坡)
该基坑边坡高度12.0m,采用土钉喷锚支护方案,有效支护高度12m,设置土钉8排,放坡坡比1:0.2,土钉孔直径130mm、倾角15°,土钉水平间距1.5m,以梅花形布置。
图1、托架剖面图 图2、土钉锚头剖面图
图3、托架平面图 图4、锚头详图
图5、锚杆详图
土钉水平间距为1.5m,与水平方向夹角15°,孔径0.13m,孔内置筋见剖面图,托架间距为2.0m。土钉个数根据现场实际情况确定。
孔内注浆用M15水泥砂浆,采用压力注浆,掺入水泥用量7%的膨胀剂。土钉墙面层为喷射细石砼,厚度为100±20mm,强度等级为C20,并掺入水泥用量3%的速凝剂。网面筋采用一层φ6@200×200的钢筋网。
2.2操作工艺
(1)基坑开挖。基坑开挖应按设计规定以每2.5m为一层,分段开挖,做到随时开挖,随时支护,随时喷混凝土,在完成上层作业面的锚杆预应力张拉或土钉与喷射混凝土以前,不宜进行下一层土的开挖。当上一层土钉或锚杆未完时,允许在距离四周边坡10m的基坑中部自由开挖,但应注意与分层作业区的开挖相协调;严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动或挡土结构的破坏。
(2)排水。锚杆、土钉支护宜在排除作业层地下水的情况下进行施工。基坑南侧坡顶地面采用C20混凝土硬化至围墙脚部;基坑北侧坡顶向外延伸2m范围内用C20混凝土硬化,并且里高外低,便于径流远离边坡。坡顶排水沟与基坑边缘的距离为2.0m,沟底和两侧找平砂浆中掺入5%的防水剂。
(3)钻孔和锚杆制作。钻孔前先放线定位,保证土钉位置正确,钻孔深度要比设计深度多100mm~200mm,以防止孔深不够。锚杆应由专人制作,接长应采用帮条焊,为使锚杆置于钻孔的中心,应在锚杆上每隔2000mm设置定位托架一个;钻孔完毕后应立即安插锚杆以防塌孔,为保证非锚固段可以自由伸长,可在锚固段和自由段之间设置堵浆器,并用PVC管套住自由段。
(4)注浆。孔内注浆用M15水泥砂浆,采用压力注浆,掺入水泥用量7%的膨胀剂。注浆前要用水引路润湿输浆管道;灌浆后要及时清洗输浆管、灌浆设备;灌浆后自然养护不少于7d,待强度达到设计强度的75%时方可进行张拉工艺;在灌浆体硬化之前,不能承受外力或由外力引起的锚杆移动。
(5)喷射混凝土。钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设,钢筋保护层厚度不宜小于20mm。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定,在混凝土喷射时应不出现移动。
钢筋网片采用φ6@200×200绑扎而成,网格允许偏差为10mm,钢筋网铺设时每边的搭接长度为200mm。喷射混凝土为细石混凝土,厚度为100±20mm,强度等级为C20;为加强支护效果,在喷射时掺入3%的速凝剂。在喷射混凝土初凝2h后方可进行下一道工序,此后应连续喷水养护5~7d。
3深基坑工程施工常见问题研究
近年来,随着大基坑工程的要求越来越高,随之出现的问题也越来越多。下面将就深基坑工程存在的几个问题进行讨论:
3.1深基坑工程设计阶段存在的问题
(1)基坑工程结构选型不合理。深基坑工程的支护结构大致可以分为桩式和墙式两种,而桩式的支护结构又可以分为连续的板桩结构和分离的排桩结构,板桩结构因为它的特点目前使用较少,而分离的排桩目前大量地运用在无地下水或者允许坑外降水或者设置止水帷幕的工程。墙式支护结构一般采用钢筋混凝土地下连续墙。
(2)基坑工程结构设计土压力的确定。随着岩土力学理论的发展,提出了多种计算理论和方法,目前的支护结构设计中,一般都以古典的库伦公式或朗肯公式作为计算土压力的基本公式。由于土的物理力学指标的空间各向异性,导致使用这些力学指标时的不确定性。
3.2深基坑工程施工阶段存在的问题
(1)施工过程与施工设计的差别大。在深基坑中需要支护施工时,会用到深层搅拌桩,但其水泥掺量会不够,这就影响水泥土的支护强度,进而使得水泥土发生裂缝,另外,在实际施工中,偷工减料的现象也时常发生,深基坑挖土设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形,并进行图纸交底,而实际施工中往往不管这些,这往往就会造成偷工减料现象的发生。深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。在未能进行空间问题处理之前而需按平面应变假设设计时,支护结构的构造要适当调整,以适应开挖空间效应的要求。这点在设计与实际施工相差较大,也需要引起高度的重视。
(2)土层开挖和边坡支护不配套。在施工过程中协调管理的难度大,土方施工单位抢进度,拖延工期,开挖顺序较乱,特别是雨天期间施工,甚至不顾挡土支护施工所需要工作面,留给支护施工的操作面几乎是无法操作,时间上也无法去完成支护工作,对属于岩土工程的地下施工项目,资质限制不严格,基坑支护工程转手承包较为普遍,一些施工单位不具备技术条件,为了追求利润而随意修改工程设计,降低安全度。现场管理混乱,以致出现险情,未做到信息化施工和动态化管理。这也是深基坑支护施工中常见的问题之一。
(3)边坡修理不达标。一般深基坑在开挖时均使用机械开挖、人工简单修坡后即开始挡土支护、初喷工序。而在实际开挖时,由于施工管理人员不到位,技术交底不充分,分层分段开挖高度不一,挖机操作手的操作水平等因素的影响,使机械开挖后的边坡表面平整度、顺直度极不规则,而人工修坡时不可能深度挖掘,只能就机挖表面作平顺修整,没有经过严格检查验收就开始初喷,因此会出现超挖和欠挖现象。
4高层建筑深基坑支护施工质量控制要点
4.1重视前期地质勘察工作
要熟悉并掌握工程的地质勘察报告,熟悉基坑开挖地的地形、地貌和地质特点,分析深基坑可能导致边坡土体滑坡的各种可能,对影响边坡稳定性的关键地段、地层和土质技术指标做到心中有数。由于地质勘察资料不一定很详细而且与实际情况往往有出入,在基坑开挖中还要经常比对现场的地质情况,与地质勘察报告差异很大时要及时书面告知建设单位,由建设单位通知勘察和设计单位,必要时调整施工组织设计。
4.2土方开挖的质量控制
基坑支护施工要与挖土互相配合,合理安排工序及工期。土方开挖的顺序、方法必须与设计相一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则,减少开挖过程中原土体的扰动范围,缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间,对称开挖,均衡开挖,合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力。基坑开挖过程中,应防止碰撞支护结构、工程桩或扰动基底原始土层。发生异常情况时,应立即停止挖土,并应立即查清原因和采取措施,方可继续挖土。
4.3深基坑周围土体止水效果的控制
在地下水位较高的地区,地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水,由于水的来源复杂,枯水期和丰水期水位变化的影响,在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水3个方面考虑,根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,对周边有建筑基坑,宜采用以堵为主,抽水为辅,否则会导致基坑周围土体与水体的流失,使建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大了处理难度,拖延了工期,反之,以降水为主。
5结语
随着高层建筑的发展,大基坑工程的要求越来越高,随之出现的问题也越来越多。由于地质条件的不确定性,基坑开挖地质情况与地质勘察报告略有不同,施工单位必须在基坑开挖过程中根据地质条件的变化,及时同施工单位调整和改进基坑支护施工方案,确保深基坑的施工安全。
参考文献:
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【关键词】 深基坑工程 监控量测
近年来,随着我国科学技术的飞速发展,施工工程的方法也随之增多,深基坑施工中对于安全性的要求越来越高,因此监控量测已经成为最重要的安全保障措施。其主要通过分析基坑支护结构以及基坑周围的土体变化情况,来为基坑提供重要的安全保障,并针对出现的异常情况及时做好应急处理,从而保证基坑顺利施工。
1 深基坑监控量测的目的和意义
(1)监测深基坑施工中的周围构筑物以及地下管线的沉降情况,保证基坑开挖施工影响范围内的构筑物及地下管线的安全;
(2)了解施工过程中基坑支护结构的受力动态变化以及基坑开挖引起周边土体变形的大小,准确掌握基坑开挖过程中可能产生失稳的薄弱环节;
(3)收集相应工程数据,以便为今后的工程设计、施工及规范修改提供参考和积累经验,并与计算结果进行比较,完善计算理论。
2 深基坑监控量测的内容和频率
深基坑监测通常分为必测、应测两种。必测项目是:桩顶水平位移、土体测向位移、桩体变形、土压力、支撑轴力、支撑竖向位移、地下水位、建筑物沉降倾斜、支撑立柱沉降、基底沉降或回弹、地面沉降、重要管线沉降等。应侧项目是:孔隙水压力、桩内钢筋应力应变、钢架内钢筋应力应变等。
其监测频率通常由施工条件、施工进度决定,通常根据规范要求进行,特殊情况下实行加密监测。
3 深基坑监控量测的预警管理
根据安全风险管理体系的要求,负责施工安全为主,实施监测、巡视等现场工作,针对不同风险源及风险等级,建立不同的风险评估体系,提供预警建议,并开展监控信息汇总整理、反馈及现场控制指导等咨询服务工作。根据现场巡视信息及监测数据及时分析,综合评定,必要时发送预警信息,同时加密观测频率及加大巡视力度。现场监测成果按黄色、橙色和红色三级预警进行管理和控制。
4 深基坑监控量测的信息反馈
深基坑施工期间,监测信息反馈主要以日报表、周报表、月报表的形式进行。特殊情况可以以阶段小结形式及时进行反馈。
日报表:在取得监测数据后,及时计算原始数据,对测点数据变化较大者,应组织人员进行复测,并查看测点的可靠性,观察测点施工附近情况,确认所取得数据的真实性,将所测得数据输入计算机,由相关软件自动计算得出,并生成相应的日报表,日报表上附简短反馈信息,以指导施工。
周(月)报表:监测工作历时1个周(月)后,将对本周(月)监测工作进行阶段总结,提出施工中存在的问题,注意事项,具体措施等。周(月)报表将在日报表的基础上由相应软件直接输出,包括周(月)报说明、分析图、表、汇总表、测点布置图、工况记录表等。
5 深基坑监控量测的数据分析
监控量测工作进行一段时间或者施工进行一个阶段后,需要对量测结果进行总结分析,将原始数据通过一定方法,如按大小排序,用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来,进行数据的数字特征值计算,离群数据的取舍。寻找一种能够较好反映数据变化规律和趋势的函数关系式,对下一阶段的监测数据进行预测,以预测该测点可能出现的最大位移值和应力值,预测结构和建筑物的安全状况,评价施工方法,确定工程措施。
6 深基坑监控量测的应急措施
(1)深基坑施工时,如发生突况,现场监测人员应及时采取监测应急措施,具体包括:地面沉降速率及累计沉降值超过监测标准;桩移速率或位移量突变、地面或围护结构出现较大的裂缝;受影响范围构筑物相对倾斜值及倾斜变化速率超过监测标准;以及其它工程突况。
(2)针对突况,现场监测组应及时采取应急措施如下:第一时间告知施工、监理、业主等相关单位,采取相应的施工措施;根据现场监测数据,加密重点部位的监测频率;紧急情况下进行观测前,必须采取有效措施保护好观测人员和设备的安全。
7 深基坑监控量测的风险预警
(1)深基坑施工时,如果判断可能出现预警状态时,在上报信息资料的同时,应及时组织分析,加强监测、巡视,进行先期风险;
(2)当监控管理中心综合判定综合预警等级后,各相关监控实施及管理单位根据不同的综合预警级别分别组织不同级领导响应。黄色综合预警时,应及时上报副经理和总工,监测组和施工单位应加强监测频率,加强对地面和建筑物沉降动态的观察,尤其应加强对预警点附近的雨污水管和有压管线的检查和处理。项目部加强组织分析,项目技术负责人主持并组织风险处理;橙色综合预警时,应及时上报副经理、总工和项目经理 ,除应继续加强上述监测,观察,检查和处理外,应根据预警状态的特点,进一步完善针对该状态的预警方案,同时应对施工方案,开挖进度,支护参数,工艺方法等作检查和完善,在获得设计和建设单位同意后执行;红色综合预警时,应及时上报副经理、总工和项目经理,除应立即向上级单位报警外,还应立即采取补强措施,并经设计、施工、监理和建设单位分析和认定后,改变施工程序或设计参数,必要时应立即停止开挖,进行施工处理。项目部组织专家论证,启动应急预案。
(3)对产权单位对工程环境有特殊要求的环境风险工程,预警的风险处理邀请产权单位参加。
(4)当判定风险工程处于红色综合预警时,在预警快报的同时,应立即采取应急措施,第一时间上报项目管理公司、公司主管副经理、相关政府主管部门、委办局和环境产权单位等,并组织施工现场应急处理。
(5)在风险处理结束后,对预警提出消警建议报告,并根据预警级别的不同报不同层级的监控或管理单位审核。黄色消警建议报告书面报监理单位审查后实施消警;橙色消警建议报告书面报监理单位初审和监控管理分中心复审后实施消警;红色消警建议报告书面报监理单位初审、监控管理分中心复审和监控单位终审后,由监控管理中心组织评估和实施消警,并在信息平台上。其中对特级风险工程红色预警的消警,应上报公司技术委员会组织研究决定。
参考文献:
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关键词:建筑工程;深基坑;支护技术
中图分类号:TU761文献标识码: A 文章编号:
一、深基坑支护的概述
为切实保障地下结构施工顺利进行以及维护基坑周边环境的安全,在建筑工程施工中应采取深基坑支护进行加固、支档,从而保护好深基坑侧壁与周边环境。深基坑支护主要是起到良好的挡土作用,保障深基坑在具体施工过程中以及后面试用期间都不会出现大变形、唯位移、沉陷、坍塌等问题,对基坑周边相邻的建筑物与构筑物、地下管道线路不会产生不利影响。而积极采取排水、降水、截水等一系列措施,在地下水位以上进行基础施工,有效保证施工安全开展。
二、深基坑工程施工特点
(一)基坑深度不断加深
随着经济的快速发展,城镇化的进程不断加快,城市人口不断增多,为使用更加方便,同时节约土地资源,建筑不断地向下发展,以不断满足城市管理的相关规定以及人防需求等。
(二)深基坑周围环境更加复杂
建筑工程的地质条件存在着差异性,而不同的地址条件对基坑的具体要求不同,建筑工程所处的环境也会对基坑技术提出不同的要求。城市建筑工程中,高层与超高层建筑多集中于人口稠密、建筑密集的环境,通常与重要市政公路临近,而这些地方原有的建筑结构较为陈旧,地上、地下的各种管线密布,周边环境非常复杂。
(三)深基坑支护方式多种
深基坑支护有多种方式可供实际施工中选中,通常根据不同的工程地质状况、周边建筑情况与施工具体条件而定,可以选择桩支护、地下连续墙支护、锚钉墙锚、其他桩、板、墙同锚杆联合支护等等。而根据不同的施工工艺与使用材料又可将桩支护分为:预制桩、钢板桩、人工挖孔灌注桩、机械成孔灌注桩、深层搅拌桩等。
(四)基坑支护事故隐患较大
深基坑支护工程技术较为复杂,一旦基坑支护失去效用,则会导致临近房屋、地下管线、道路开裂,引起一系列的工程纠纷,还可能导致更严重的破坏出现,对人们的人身与财物造成重大损失。
三、深基坑支护工程施工注意事项
(一)注意保护环境
在城市进行建筑施工时,尤其要注意对周边环境的保护,充分考虑支护工程施工产生的振动、噪音、泥浆、化学浆液对整个城市环境产生的影响,科学选择支护体系。
(二)注意对周边居民的影响
建筑施工场地周边若是有老旧建筑物的,应更加注意,这些陈旧的建筑物在室内墙面、平面、外立面大都存在着不同程度的裂痕、渗漏的现象,因而要着重考拉到深基坑施工对周边环境温度、材料收缩变形、房屋沉降变形等不利影响。
(三)对周边建筑物及地下设施安全构成威胁
建筑施工场地处于城市中心地带,周边建筑物密集,地下各种管线密布,对基坑的有效施工造成了一定的限制。深基坑通常需要垂直开挖,则需要慎重考虑到边坡侧移以及地面沉降对周边建筑物、地下设施造成的严重影响。
四、深基坑支护技术在施工中的应用
(一)施工准备阶段
在进行深基坑支护施工之前,应做好相应的准备工作,对当地的水文地质状况及特殊性做到熟悉、了解,有效结合建筑及周边环境的特点,并进行经济预算,科学、合理选择深基坑支护方案。施工前,施工人员需认真审核施工方案,深刻立即设计意图,并与设计人员进行有效沟通,以便更好的熟悉施工方案。对施工各个部分、各道工序进行有效协调,保障施工组织有序。
严格把好材料关,施工单位项目经理应做好进场材料的检验工作,并做好登记、汇报,向项目监理机构报审。包括进场材料的数量、使用部位以及有效质量保证资料,严格检查施工使用的材料,让只具有合格证并试验达标的材料进场,从而保证施工质量。
(二)施工阶段
1.支护桩的施工
进行支护装施工时,可以使用机械钻或机械冲孔成孔,在施工过程中应严格控制成孔、清空泥浆的稠度,以泥浆护壁,制作钢筋笼并安放就为,保证混泥土配制、灌注工序过程的质量,最终确保支护装的质量。
2.贯梁、锚索施工
土方开完到贯梁标高时,才能破桩头,检测每桩的低应变,确认合格进行验收。然后进行贯梁施工,具体有以下要求:
(1)锚索按照具体施工方案选择适合的钢绞线制作,如采用的是s15.2~1860MPa钢绞线,则定位器的间距应是1.5m。
(2)有效控制锚索张拉,确保张拉控制应力不能超过锚索强度标准值的0.75倍。
(3)在具体施工前,应首先在典型地段按照规程做好基本测试,以更好的确定极限承载力与参数值。
3.锚杆的施工
进行锚杆施工时,应在地面或是深开挖的地下室墙面或是还没有开挖的基坑立壁土层进行钻孔,锚头制作、安放到位,将锚索穿好,再进行水泥砂浆、水泥浆注浆施工。注浆完成后,将钢腰梁、钢垫板、钢台座安装好,后再穿外锚具,在达到一定强度后张拉锚固。在现场施工时,应对锚索进行拉拔等力学性能测试,以保证锚索质量,符合设计以及相关规范要求。
4.土方开挖
拟制土方开挖方案,施工前对周围建筑物、构筑物拍照、录像,详细分析周边环境建筑物、地下设施设备具体情况以及地址勘测报告状况等,特别要小心对待特殊图纸,精心组织安排施工,如膨胀土地宜选在雨季开挖,软土地区要控制好分层开挖的深度不能太大。控制好挖土进度,以免因进度太快或是高差过大,破坏掉土体原有的平衡状态,而导致土体抗剪强度,致使土体快速滑移,容易导致坍塌事故。因此,还应强化安全措施,走好排水、降水工作,确保施工安全进行。
5.地下水控制
对基坑施工产生直接影响的就是地下水,因此要做好地下水控制工作。分析地质勘察报告数据,对深基坑施工现场一定范围进行降水处理,保障基坑在施工过程中,符合支护结构与挖土施工的要求条件。同时,有效防止因地下水位变化对基坑周边环境及设施带来的不良后果。对基坑工程进行降水处理后,应保证地下水的水位处于基坑底面最低标高以下50cm。
随着社会的前进发展,城镇化不断扩大,城市高层建筑不断增多,深基坑支护工程逐渐兴盛。深基坑工程存在着综合性、复杂性、不确定及风险性,因而施工前必须精心设计,科学选择支护的结构形式,严格把好质量关,完善基坑检测工作,强化施工安全措施,保证施工安全进行,提高工程质量。
参考文献:
[1]叶国占.建筑工程深基坑支护技术探析[J].中国科技博览,2010(22).
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关键词:高层建筑;深基坑;支护
1 支护系统侧压力
1.1 支护系统计算理论
支护系统的侧压力包括主动土压力和水压力,土压力计算目前国内普遍采用挡土墙理论库仑公式和朗肯公式,这是由于目前尚无完整和成熟的支护系统侧压力计算理论,但是应当指出该两套公式均按平面内受力推导,而深基坑支护属于空间问题,故两者不一致。其次是挡土墙是先施工后填土,设计人员对填土可提出一定质量要求,因此土的内摩擦角ψ和土内聚力c值均已知,其值较稳定,因此挡土墙计算公式求得较精确,可靠性高。对国内外高层建筑深基坑支扩失败实例分析来看,除支护设计有误和施工时技术措施不妥外,其中有一条是地基土和地表潜水不稳定,设计时选用参数和实际情况有较大出入,深基坑支护设计可靠性较差有直接关系。
从以上分析可知,高层建筑深基坑支护的土压力目前采用计算理论不能满足设计使用的要求,其可靠性差,在一定程度上仍依靠施工技术人员的经验,这有待于科技工作者通过科研和实践相结合基础上提出较为完整的计算理论。
1.2 地表潜水产生的水侧压力
挡土墙设计时一般不考虑水的侧压力,因为在设计时挡土墙背后土体采用排水技术措施,设置排水盲沟(如砂石盲沟)和排水管,将墙后土体中潜水及时排出,不但大大降低地表潜水产生的水侧压力,而且墙后土质含水量也比较稳定,故土的力学参数和相应土质也相应较稳定。深基坑支护不但要求承载墙后土的主动土压力,而且要求达到防渗要求,以免地表潜水流入基坑内,故基坑支护系统要承担土中水产生的侧压力,这一点与常规挡土墙设计有较大差异,挡土墙施工后其工作条件较稳定,而基坑支护条件往往多变而差,如挖土施工顺序,地面施工条件等,地面堆积过多施工机具和材料,在支护系统上行驶汽车,施工用水直接渗入地下,挖土机械在挖土时超挖等,因此深基坑支护系统附近土体水分处不稳定状态利支扩系统工作状态多变。
沿海地区地下水较丰富,地基土多为淤泥,处于饱和状态,深基坑支护结构设计时应考虑地下水产生侧压力,因此在富水地区,深基坑支护系统应该考虑地下水产生的侧压力的作用。
水压力取值大小国内文献尚无具体规定,若取值过大,基坑支护费用将增加;若取值过小,安全系数过小容易出各种重大事故。地下水对深基坑支护结构作用的侧压力大小主要取决于土结构和土中含水量大小、土的密实度、空隙比e、液性指数Ic等土参数,也与地下水产生的侧压力有极大关系。e和Ic值大,说明土中自由水比例大,土中自然水能直接传播静止水压力;当e和Ic值较小时,上中空隙间水多于自由水,空隙水是由于受土中电子吸附作用,附着在土粒间的土粒表面,故空隙水产生的水压力不直接传播静水压力,这是由于土粒之间空隙水产生水压力几乎不随土层深度增加而增加。目前尚无大量实验数据建立空隙比s和液性指数Ic与土静水压力建立相对函数关系,这有待于科研工作者作深入研究。
2 水压力测试
如何确定土中水压力大小,尚无比较成熟的计算方法,作者认为最好在现场测量土中水压的大小,本文根据有关材料作简略介绍如下。
2.1 测压计工作原理
电测式测压计在孔隙水压力作用在该仪器的特殊金属薄膜上,由薄膜产生变形引起电阻值(或电感、电磁值)的变化,这是一种力传感器。
2.2 测压计的率定
测压计在正式使用前应采用平衡电阻,对测压计内阻不平衡进行调整,平衡电阻的阻值应经过计算确定。每个测压计出厂时均标有率定系数,可是由于应变仪和示波器参数不完全一样,所以要对新购买的测压计进行率定。其方法是利用加压设备将测压计的进水和压力表并联,然后进行分级加压,根据精度要求(一般以lOKPa为单位)逐级加压,绘制率定曲线,为了提高精度,应经过多次反复加荷后求出串定系数K,这需要采用最小二乘法等数学方法进行实验数据处理。
2.3 测压计的安装和埋设
在土中安装和埋设前必须在测压计引出线附近进行密封防水处理,为了确保仪器进水口畅通,防止泥浆堵塞进水口,应在进水口处用中砂形成一道人工过滤层,用钢丝网包裹。
埋设前在埋设点先进行钻孔,钻孔埋没深度在测点标高下100mm以下,在孔底填砂,将测头迅速放入孔底,再在测头周围和上面填砂,并适当压实:最后用粘土将钻孔严密封好。若在一个钻孔内不同深度埋设多个测头,应将每个测头上下填砂,各测头之间用原土填塞,其密度应尽量与原土相同。埋设时测头电线不应拉得过紧,并应注意测头放置平整,及时调试仪器,确认工作正常后方可填砂。由于测力计在埋设时需钻孔和填砂填土,必然会破坏原土孔隙水的水压力原始平衡状态,为此应在埋设侧压计后停歇10d左右,使其埋设侧压计部位水压力恢复到原始状态,此时测得水压力才能准确地反映土中水压力实际情况。以此为依据设计深基坑围护结构达到安全可靠的目的,且技术经济指标较好。
3 深基坑围护结构安全系数
3.1 现状
目前建立一套成熟的设计计算理论,仍借用挡土墙设计方法,故设计人员在设计时仍采用挡土墙设计安全系数,但也有不同意见,有的科技工作者认为挡土墙是永久构筑物,而基坑围护是施工时所采用的临时性技术措施,故应采用较小的安全系数。从国内深基坑围护大量实例来看,其安全系数相差较大,有的过大,有的过小,凡是深基坑支护失败实例来看,往往与其设计安全系数过小有直接关系。
3.2 安全系数选用
深基坑围护安全系数的确定由设计者自定,作者认为安全具体确定应与现场具体情况而定,当基坑附近有建筑物或煤气等市政管网。工程地质报告中提供土质参数较差时,应选用较大的安全系数。作者认为不能盲目套用工程地质报告有关参数,应对现场土质情况进行全面了解和分析,合理地选用各种土质参数,特别是土的内聚力c值,应根据实际情况进行折减,以提高计算结果可靠性,提高支护结构安全系数。
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【关键词】建筑工程;深基坑施工;技术管理对策
前言:
随着我国国民经济日益蓬勃发展,建筑向着大型化、高层化快速发展,大量大型建筑、高层建筑拔地而起,日益增多。众所周知,任何建筑都必须有一个好的基础,于是深基坑的施工安全技术的重要性日益凸显,现代工程中,深基坑工程常处于密集的既有建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的近旁,其技术复杂性却远甚于永久性的基础结构或上部结构,稍有不慎,不仅将危及基坑本身安全,而且会殃及临近的建构筑物、道路桥梁和各种地下设施,造成巨大损失。由此可见,对于建筑工程中深基坑施工技术的管理就显得尤为重要。本文将对深基坑技术管理对策进行简要探讨。
1.深基坑施工技术简介
1.1深基坑工程定义
一般深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。另外,基坑和基槽都是用来建筑建筑物的基础的,只是平面形状不同而已。基槽是指槽底宽度在3米以内,且槽长大于3倍槽宽的为基槽。也就是说,一般定义深基坑为:底面积在27平方米以内(不是20),且底长边小于三倍短边,开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。
1.2深基坑施工技术种类
基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖,是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构,在地下工程施工完成后就不再需要。在我国应用较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙、组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井等。常见的基坑支护型式主要有:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+支撑;水泥土挡墙;钢板桩支护;土钉墙(喷锚支护);逆作拱墙;放坡;基坑内支撑等等。伴随着目前建筑发展趋势,深基坑施工也向大深度、大广度方向发展。基坑施工的规模的加大也直接导致了施工周期变长,施工难度加大。
1.3深基坑施工特点
基坑支护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性。基坑工程施工过程中应进行监测,并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情,需要及时抢救。在开挖深基坑时候注意加强排水防灌措施,风险较大应该提前做好应急预案。基坑工程综合性强。基坑工程不仅需要岩土工程知识,也需要结构工程知识,需要土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形,甚至引起支护体系失稳而导致破坏。同时在施工过程中,应加强监测,力求实行信息化施工。
2.深基坑施工技术的管理监测
2.1对于深基坑施工过程中的监测管理
基坑支护施工要综合考虑工程所在地的地理条件、工程类型、基坑开挖规模、周边环境、支护结构等因素。基坑支护施工要注重支护结构的稳定,坑体变形,并根据周边环境条件,控制变形在一定的范围内。控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制,并要根据实际情况适时地调整方案。在进行深基坑支护的设计和施工时应注意以下几点:首先随着人们环保意识的加强,支护体施工时,要尽量减少支护工程施工产生的环境污染;其次施工场地周围建筑物和地下管线往往限制了基坑的施工,施工时要充分考虑工程对周围设施的影响,尽量不要影响这些设施的正常运转,尽可能把影响降低;最后合理安排施工流程,使施工在有限场地和时间内运转顺畅。人员、工序调度要高效。
2.2对于深基坑施工技术监测管理的要求
深基坑工程应进行全过程监理,宜委托承担主体结构工程的监理单位进行监理。监理单位必须认真审查勘察、设计、施工及监测单位提供的技术文件,检查和监督设计、施工、监测方案的实施,发现异常情况应及时会同建设、勘察、设计、监测单位研究处理。深基坑工程必须委托监测单位进行监测,监测单位应为具有岩土工程监测资质的单位。当支护设计单位或施工单位具有岩土工程监测资质时,宜由该单位监测。 监测单位应根据勘察报告、设计文件和施工方案的要求,在施工前编制出安全可靠的监测方案,监测方案须经建设、设计、勘察、施工、监理单位共同审定。 施工前监测单位必须会同建设、监理、施工单位对邻近建(构)筑物的现状进行详细调查并记录拍照,对可能发生争议的基坑四邻,建设单位应预先委托房屋鉴定和公证部门进行鉴定和公证。
3.深基坑施工技术的管理对策
3.1深基坑施工的安全要求
超过一定规模的危险性较大的分部分项工程(深基坑)专项方案应当由施工单位组织召开专家论证会。实行施工总承包的,由施工总承包单位组织召开专家论证会。下列人员应当参加专家论证会:(一)专家组成员;(二)建设单位项目负责人或技术负责人;(三)监理单位项目总监理工程师及相关人员;(四)施工单位分管安全的负责人、技术负责人、项目负责人、项目技术负责人、专项方案编制人员、项目专职安全生产管理人员;(五)勘察、设计单位项目技术负责人及相关人员。
3.2深基坑施工技术的管理举措
施工单位必须严格按设计图纸施工,并根据勘察报告和设计图纸的要求,预先编制施工方案和施工组织设计。施工方案除具有常规内容外,还应特别强调执行设计总说明中所规定的施工程序的技术措施,如:土方开挖及运输方案;控制地面堆载、地表水、地下水的措施;对邻近建筑物、道路及市政管线的保护措施;应急抢险措施。除此之外,施工方案须经建设、勘察、设计、施工、监理、监测等单位会审通过后才能实施,经会审确定的施工方案不得随意改变。深基坑开挖后应及时浇灌垫层混凝土和修建地下结构,地下结构施工完毕,应抓紧进行基坑回填,禁止基坑超期暴露。 相邻深基坑工程同时施工时,必须统一考虑工程施工时的相互影响,确保双方支护结构及邻近建(构)筑物、道路和市政管线的安全。 深基坑工程在施工和暴露期间发生重大质量安全事故时,必须立即向市建设主管部门上报。
结语:
基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分,特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手,确保质量。良好的基坑支护施工技术,是整个工程施工顺利的前提与保证,是整个庞大工程的重要开端。因此,加强建筑工程中深基坑施工技术的管理就显得尤为重要。
参考文献:
[1]王燕.浅谈复杂环境下建筑深基坑施工技术特点及方式[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(23):35-36.