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摘要:隨著社會的發展與進步,重視深基坑施工具有重要的意義。本文主要介紹深基坑施工的施工要點的有關內容。
關鍵詞:深基坑,施工,技術,支護,工程
引言
由于深基坑開挖的區域也就是將來地下結構施工的區域,甚至有時深基坑的支護結構還是地下永久結構的一部分,而地下結構的好壞又將直接影響到上部結構,所以,必須保證深基坑工程的質量,才能保證地下結構和上部結構的工程質量,創造一個良好的前提條件,進而保證整幢建筑物的工程質量。另一方面,由于深基坑工程中的挖方量大,土體中原有天然應力的釋放也大,這就使基坑周圍環境的不均勻沉降加大,使基坑周圍的建筑物出現不利的拉應力,地下管線的某些部位出現應力集中等,故深基坑工程的質量要求高。
1.工程概況
某高層住宅樓工程,建筑物由4 幢18層高層住宅樓及一層連體大地下室組成見圖1,基礎采用鉆孔灌注樁樁基。深基坑實際開挖深度為5.30~5.80m,電梯井區挖深為7.5~8.50m。深基坑周長約500m。
2.地質與水文條件
根據《巖土工程勘察報告》,場地地層結構自上而下分述如下:①層:雜填土。該層分布于全場地,層厚為0.6~3.0m。③層:淤泥。灰色,飽和,呈流塑狀態;該層分布于全場地,層厚16.3~23.4m。④- 1 層:含粉質黏土礫砂。顆粒間充填黏性土。層厚0.80~6.0m。該場地地下水位埋深較淺,屬潛水類型,勘察期間測得穩定地下水位埋深為0.5~4.0m,水位埋深年變化幅度為0.5~1.0m。深基坑開挖深度影響范圍內土層主要的物理力學性質指標見表1。
3.優化方案
(1)當確定基坑側壁安全等級為三級,施工現場場地開闊,基坑土質穩定性較好,基坑周邊地下管線、地上環境對基坑側壁位移影響沒有嚴格要求,場地地下水的止水、降水、排水條件較好,基坑挖深限制條件允許等各項條件具備時,應優選放坡開挖方案。
(2)當確定基坑側壁安全等級為二級,施工場地允許,應優選水泥土墻方案;當施工現場狹小,基坑周邊有地下管線或地上建筑等,滿足水泥土攪拌樁和鉆孔灌注樁機械運行的場地條件,基坑挖深至地下1 層時,應優選水泥土攪拌樁帷幕止水、泥漿護壁鉆孔灌注與冠梁聯合擋土的懸臂結構支護方案;如遇地下2層或較深基坑,除采取水泥土攪拌樁帷幕止水、泥漿護壁鉆孔灌注排樁與冠梁聯合擋土,還應適當采取腰部設環梁、內撐加格構柱等施工技術方案。
4.此項深基坑支護工程的特點
深基坑支護包括以下內容:圍護結構、支撐體系、土方開挖、降水工程、地基加固、監測和環境保護工程。具有以下幾個特點:
(1)設計與施工相互依賴性:施工的每一個階段,結構體系和外面荷載都在變化,而且施工工藝的變化,挖土次序和位置的變化,支撐和留土時間的變化等,都非常復雜,且都對最后的結果有直接影響,絕非最后設計計算簡圖所能單獨決定的。
(2)與主體結構地下室的施工密切相關:基坑支護開挖所提供的空間是為主體結構的地下室施工所用,因此任何基坑設計,在滿足基坑安全及周圍環境保護的前提下,要合理地滿足施工的易操作性和工期要求。
(3)與自然地質及環境條件密切相關:基坑工程與自然條件的關系較為密切,設計施工中必須全面考慮氣象、工程地質及水文地質條件及其在施工中的變化,充分了解工程所處的工程地質及水文地質、周圍環境與基坑開挖的關系及相互影響。
(4)基坑工程的從業人員需要具備及綜合運用以下各方面知識:巖土工程知識和經驗:按工程需要提出勘測任務并能對地質勘探報告提供的描述和各類參數進行研究、分析以合理選用參數進行支護結構的土壓力計算,對基坑開挖帶來的環境影響進行較為精確的預估,以及對地質情況變化帶來的問題做出正確的判斷和處理;建筑結構和力學知識:能夠了解主體結構的設計要求、掌握其與基坑圍護結構的相互關系、處理好臨時圍護結構與永久性主體結構的相互關系,以及圍護結構和支撐作永久性結構的技術問題;施工經驗:熟悉各種地基加固、防水、降水等特種工藝的施工方法、施工流程及相關設備的選擇,能夠對各種支護方案進行質量、工期、造價的對比;工程所在地的施工條件和經驗:能根據各地區地質、環境、施工條件的特點因地制宜選擇合理的設計施工方案,在支護結構設計計算時要充分吸取當地施工技術以及工程成功和失敗的經驗。
5.深基坑支護工程施工要點
(1)測量放線基點保護、準確度經專業測量員復測,監理復核,除保證放坡坡度尺寸、基坑排水位置、支護結構位置以外,必須保證槽底滿足基礎結構施工作業的要求。
(2)水泥土攪拌樁施工優先采用三軸攪拌樁機,保證水泥土墻的整體性;重點控制鉆桿垂直度、移機接頭搭接咬合的位置準確度、隔夜超時接頭部位的附加攪拌樁強度,保證搭接部位延樁身上下搭接咬合嚴密,杜絕出現分岔及搭接咬合不實現象;嚴格水泥用量和水灰比,保證分段壓漿量及樁身密實。
(3)泥漿護壁鉆孔灌注排樁應嚴格按照工程樁的控制標準進行施工,一般采用原土造漿即可,泥漿密度根據實際護壁、鉆孔及清孔效果等進行現場調控,由于支護結構排樁以受水平力為主,鋼筋籠制作及沉籠接籠質量必須嚴格控制,除施工管理人員自查質量外,監理人員現場進行質量驗收,包括樁身混凝土強度等級、混凝土水下灌注、灌注量充盈系數等,監理進行旁站監理,杜絕斷樁、灌注量不足等質量問題,避免可能出現的縮頸、脹肚等情況。
(4)地下連續墻施工,采用履帶式全液壓抓斗成槽機,效率高、精度高、施工方便;導墻精度控制,導墻軸線偏差限±10 mm以內,導墻凈寬度偏差限±5 mm 以內,以保證地下連續墻偏位不超過±30 mm;護壁泥漿一般采用膨潤土制備的泥漿,新拌制的泥漿應靜停穩定后使用;切削成槽、鋼筋籠制作吊裝接籠、水下灌注混凝土連續性等均進行嚴格控制;特別是槽段搭接接頭處理至關重要,除采取合理的接頭形式外,已成形混凝土墻側壁清刷、槽底靠近接頭處和槽底其他部位的沉渣和清渣應到位,保證地下連續墻接頭部位密實。
(5)其他支護結構,冠梁、腰梁、內撐、格構柱、土釘等一律按照永久性結構施工質量標準進行施工。
(6)基坑內土體降水施工。在基槽開挖前先降水一周左右,在槽內地下水位降到施工方案要求的深度后,可批準開槽。通常采用大口井降水,大口井井距視需降水土層排水滲透系數不同,可在井距10 m 左右調節,降水井深入槽底的深度視具體計算的水頭高度而定,降水井最底部的沉泥砂預留量宜2 m 左右,降水井應及時清井,保證效率,降水必須連續進行、均衡保持。
(7)挖土方必須執行施工方案,嚴格按照方案確定的挖方順序開挖,分層開挖厚度1 m 為宜,達到分步卸荷、均勻受力、減小變形的目的,槽底人工清槽平槽底,嚴禁機械超挖人工虛填。杜絕隨意開挖、一挖到底、不降水、不護坡、坡頂超重堆載、臨邊行走重載車等不安全行為。
6.變形與觀測控制
(1)按照變形觀測設計要求,編制專項的深基坑施工變形測量專項方案。
(2)隨施工進度及時進行各項變形項目觀測,初始階段每天觀測不得少于2 次,必要時應增加觀測密度,及時準確提供變形值,供有關單位技術人員進行數據分析、決策時使用。
(3)施工單位觀測降水數據,準確記錄,供有關單位技術人員進行數據分析、決策及采取措施時使用。
(4)當有關變形數據突變、超過允許值、達到報警值,應立即報告設計單位,采取應急安全措施。
7.常見問題及其處理
7.1地下水變化產生影響的處理
(1)降低地下水位容易引起周圍地面沉降或邊坡坍塌,必須立即采取相應的應急措施緊急處理。
(2)挖槽時發現止水帷幕滲水、漏水,不論是否對周圍環境造成不良影響,都必須及時采取施工堵漏措施;無效時應暫停開挖,及時采取專業堵漏措施處理。
(3)挖槽時發現支護排樁出現斷樁或漏樁,已無法采用預先補樁處理,必須立即進行混凝土澆筑填實,如伴隨漏水,應先堵漏,后補實樁身。
(4)槽底出現局部流砂或管涌,應采用先壓后降水方法及時處理,尤其是降水措施必須到位,在加厚墊層壓住流砂之前,維持降水連續有效。
7.2支護結構位移產生影響的處理
(1)支護結構本身發生快速率變形或變形接近允許值時,應立即停止施工,報告設計單位,及時采取增加強度或增補剛度的技術措施。
(2)基坑周邊地下管線或地上建筑物出現快速率變形或變形接近允許值時,應立即停止施工,報告設計單位,采取卸荷、地基補強、土體加固和改變施工組織等措施,及時處理。
結束語
在深基坑施工前必須組織專家組進行基坑設計與施工方案的論證,按照專家組意見,設計與施工總包及相關專業承包單位制定出具有可操作性的專項施工方案及各項實施預案,施工時各單位技術負責人簽字。同時總包及專業承包單位應做好安全培訓和技術交底;施工中不得擅自修改、調整專項方案。
參考文獻
[1]黃強.深基坑支護工程設計技術[M].北京中國建材工業出版社.2010
[2]建筑工程基礎設計與深基坑支護技術要點實用手冊.中國科技文化出版社.2009
[3]《建筑基坑工程技術標準》DB33/T1008-2000