基坑支护论文范文10篇

时间:2023-03-16 06:31:46

基坑支护论文

基坑支护论文范文篇1

关键词:基坑支护卸荷支顶斜撑

1工程概况

某建筑位于太原市汾河东侧500m。该工程地下1层,地上15层,建筑面积11000m2,钢筋混凝土框架剪力墙结构。采用Φ800mm钢筋混凝土灌注桩,1500mm厚条形承台基础,承台基础用400mm厚构造筏板(筏板下设300mm厚干炉渣)相连,基础顶标高-5.13m,平面尺寸43.8m×19m。构造筏板干炉渣底标高-6.00m,承台垫层底标高-6.80m,电梯基坑处局部-8.37m,室内外高差0.9m,自然地坪为-1.06~-1.6m。施工前期,钢筋混凝土灌注桩和基坑支护帷幕桩已相继施工完成。

1.1工程水文地质条件工程场地土自上而下依次为:

①杂填土,平均层厚1.18m;

②粉土,平均层厚1.5m;

③粉细砂,平均层厚3.88m;

④I:中砂,中密,平均层厚9.02m;

⑤II:粉细砂,中密,平均层厚4.73m;

⑥粗砂砾,中密,平均层厚2.22m;

⑦粉土,平均层厚5.14m。

土质类型为中软场地土,场地类别Ⅲ类。地下水位在自然地坪下2.2~2.7m,为潜水类型,由东向西流入汾河。

1.2周边环境

该工程东侧相距6m为5层办公楼,西侧相距8m为6层住宅楼,南侧相距4m为宽15m的道路,相距25m为5层住宅楼,道路下埋设有各种管线。

1.3基坑帷幕

基坑四周布设双排喷水泥浆深层搅拌桩,桩径Φ500mm,桩长12m,桩顶标高-2.5m,桩间距350mm,排距400mm。

1.4基坑支护

东西两侧距离办公楼、住宅楼分别为3m、5m处,各布置14根钢筋混凝土灌注桩,桩径Φ600mm,桩长12m,间距1.5m,顶标高-1.8m,混凝土强度等级C25。周围均匀布置8Φ18受力筋,箍筋Φ8@200。南北两侧帷幕桩兼作支护桩。

2基坑支护综合处理方案

2.1原支护桩复核该工程的岩土工程勘察报告,未提供土的力学性能指标。原支护设计采用的技术数据及要求的技术条件也未获得。按经验数据验算,东西两侧的钢筋混凝土支护桩及南北两侧的喷水泥浆深层搅拌帷幕支护桩均不能保证安全,必须采取处理措施。

2.2基坑支护处理原则

(1)尽量保留原有支护桩,使其充分发挥作用,以节约投资;

(2)确保基坑支护结构在基础施工过程中安全可靠;

(3)避免因基坑周围土体变形和降水不当,造成邻近建筑、道路和地下管线的不均匀沉降;

(4)便于施工操作。根据上述原则,经过对几种方案的分析比较和细致计算,确定了基坑支护的综合处理方案。即采用土体卸荷、对不同的开挖深度采取不同的支顶斜撑和不同的承台胎模的作法;降水采用轻型井点和回灌的措施。

2.3综合处理方案介绍

2.3.1钢筋混凝土支护桩和帷幕支护桩外侧挖土至-3.5m卸荷,卸荷宽度2.5m,其标高略高于地下水位;

2.3.2400mm厚构造筏板部位,用370mm厚砖胎模保护被动土区不受干扰;

2.3.31500mm厚条形承台部位,先以工程桩为支点,用钢管斜撑临时支顶钢筋混凝土支护桩和帷幕桩,然后挖土满砌砖胎模加强被动区,再拆除斜撑;

2.3.4电梯基坑部位,以4排工程桩为支点,边挖土、边用4道钢管斜撑支顶帷幕支护桩,浇筑配筋混凝土胎模兼支护墙,再割除斜撑;

2.3.5采用4套轻型井点降水,其中3套设在支护桩及承台筏板之间,井点管底标高-9m,高于帷幕桩底3m,在卸土区挖土后安设,主体结构完成4层后拆除;另1套设备设在电梯基坑东、南、西三面,挖土至-6.8m时安设,电梯基坑混凝土完成后拆除;

2.3.6在基坑东、南、西三面布置10口回灌井,保证回灌水高度-3.8m。

3方案的实施顺序及施工要点

3.1施工顺序施工准备→卸荷区统一挖土至-3.5m→支护桩内侧边3套轻型井点管埋设,打回灌井、观测井,组装降水回灌系统→降水回灌→基坑内土方开挖,支护桩内侧宽2.5m的范围挖至-5.1m时暂保持不动,其余部位挖至-6m→条形承台部位挖至-6.8m,支顶斜撑,挖除支护桩内侧保留土;砌筑砖胎模砌体兼支护墙,拆除斜撑→电梯基坑外侧1套轻型井点管埋设,机组组装降水→电梯基坑部位挖土,斜撑处斜面分层挖土,分别支顶-5.0m、-6.6m、-7.5m、-8.2m斜撑,支模浇筑钢筋混凝土胎模兼支护墙,割除斜撑,封斜撑管口→电梯基坑部位基础承台施工→拆除电梯基坑外侧1套轻型井点→其余承台筏板施工。

3.2施工要点

(1)型钢和钢板用Q235,混凝土强度等级C30,砌体均用M10水泥砂浆砌MU10砖。

(2)为使东西两侧桩间土在施工过程中保持稳定,边开挖、边在支护桩间挂铅丝网抹灰。

(3)钢斜撑下端支顶在工程桩上,斜撑与工程桩相接触处焊弧形钢垫板,钢垫板与工程桩间孔隙用水泥砂浆或水泥浆灌实;钢斜梯上端槽钢组合腰梁与支护桩间孔隙,用细石混凝土或水泥砂浆灌实。

(4)同一根工程桩上支顶两根斜撑的,在该工程桩与其邻近后侧桩间水平支顶木撑,以确保工程桩的安全。

(5)支顶斜撑的设置,必须遵循先撑后挖的原则。斜撑的拆除,必须在砌体砌筑后2d且混凝土强度至少达到C10以上时进行。

4施工监测结果

4.1周边环境东、西两侧建筑及南侧道路稳定,无开裂现象发生,建筑物的最大沉降值10mm,最大倾斜值0.07%,属正常允许范围。

4.2支护桩顶变形观测点埋设后进行第一次观测。从挖土开始,在施工的不同阶段,每日或隔日进行观测,直至承台混凝土施工完毕,共观测10次,东、南、西、北的最大位移分别为7mm、7mm、8mm、20mm。

基坑支护论文范文篇2

关键词:建筑工程;深基坑支护;设计与施工;管理

1、引言

目前的建筑工程深基坑支护设计和施工还存在着很多不够完善的地方,本文针对建筑工程深基坑支护设计和施工现状,进而提出了深基坑支护工程中存在的诸多问题,在设计上对基坑支护设计单位、设计方案的提交、坡项堆载、结构施工临建的布置等的要求进行了明确说明;在施工上对施工方案编制与下发、施工过程控制、地下水控制等进行了详细阐述。

2、深基坑支护设计和施工现状

目前的建筑施工,其中的深基坑支护因其专业性较强,一般都分包给了岩土专业施工公司,比较大的公司一般是当地的勘察设计施工单位,另外还有一些规模和实力较强的专业公司,当前市场上,个人岩土公司也有一些。

从设计和施工资质上看:比较大的岩土专业施工公司既有施工资质又有设计资质;而一些小的岩土专业施工公司只有施工资质,而没有设计资质,这种情况在当前的岩土工程施工中为数较多。最近两年,一些业主为了提前开工等多种因素,在招标时改变常规,对地下岩土工程部分在结构主体招标前先进行招标,随之而来出现了一些新现象:许多大的建筑总承包单位为了抢占市场,纷纷参与了投标,一些大的建筑总承包单位进入了岩土工程施工。然而,不论是业主还是监理单位,他们都忽视了建筑总承包单位一般都没有岩土工程设计资质的问题,这给将来的施工造成了很多隐患。

从承包模式看:基坑支护施工一般都实行分包,有些是业主直接将基坑工程分包给了专业公司,然后纳入总承包单位管理;而另一种模式是业主将基坑任务交给了总承包单位,而由总承包单位进行分包。前一种模式因业主将任务直接分包,故在总包单位管理时易出现管理难的问题,而后一种模式容易出现工程质量问题。

从深基坑工程特点看:深基坑开挖深度大,很多深基坑紧邻其它建筑物(或构筑物),施工难度较大,除了合理设计外,必须加强施工管理,确保严格按设计和相关规范施工,必须对基坑边坡和周围建筑物(或构筑物)加强监测,实现信息化施工。

3、施工中遇到的问题

3.1基坑边坡坍塌

这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。在北京朝阳区洼里某一工地,基坑支护刚完工不到两天,边坡从上至下整体坍塌,长度达50余米。究其原因,支护施工单位没有经过合理的设计,也没有严格按设计施工,从坍塌的坡面看,尽管是土钉支护,但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆,只是打了一些孔把钢筋插进去;有些土钉虽然注了浆,但是孔内浆体没有注满;有些土钉孔位置根本没有打孔,只是将土钉杆体直接击入土体。

3.2边坡水平位移较大

一些基坑边坡水平位移较大,达到4cm以上,并且经监测,水平位移还在继续加大。面对此种情况,结构主体施工单位停止了地下主体施工,业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析,并就出现的问题提出处理措施。

3.3附近建筑物变形

在城市建设中,很多基坑紧邻建筑物,处理稍有不当,附近建筑物就极易变形。一般来说,建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后,不仅危及楼上的居民或工作人员的安全,而且也对在施的工程造成威胁,使得工程难以继续进行下去。

4、深基坑支护设计和施工的几点建议

针对深基坑支护施工中出现的一些情况,为了后续的结构主体施工能够顺利、安全、有序地进行,特对深基坑支护设计和施工提出如下几点建议。

4.1明确基坑支护设计单位

深基坑工程越来越多,而深基坑坍塌的事故也频频发生,为防止深基坑工程事故,地方主管部门出台了许多有关深基坑的强制性文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支护在内的岩土工程专业施工单位,同时一般也是设计单位。只有明确了深基坑支护设计单位,提交了深基坑支护设计单位资质,这在将来的施工中如出现问题时才能容易找到责任单位和责任人,可追溯性强。

4.2投标和施工时提交基坑支护设计

深基坑支护施工的依据是深基坑支护设计,故加强深基坑工程设计的审核和监督非常必要。无论在基坑支护投标时还是在基坑支护施工之前,都应单独提交基坑支护设计,设计封面和设计图上均应有设计人、审核人和审批人签字。这样,在基坑支护施工中如出现问题需做设计变更时,才能够很快找到设计人,也便于快速解决问题,同时也便于追究责任。

4.3专项施工方案的编制与下发

在基坑支护施工时,应编制专项施工方案。考虑到上报、审阅与返回周期,专项施工方案应在施工前几天编制,并及时上报监理。监理应抓紧批复,在批复后及时返回施工单位,以便施工单位能够及时准确下发到各相关部门和人员。施工单位在接到正式批复的施工方案前不得进行施工。在当前的基坑支护施工中,施工方案未批复前就开始施工的情况时有发生,这作为深基坑支护规范化施工是应当避免的。

4.4施工过程控制

深基坑支护施工中,应加强过程控制。施工中必须严格按照基坑支护设计、基坑支护施工组织设计、技术交底和相关规范等进行施工。施工中如出现异常情况,应由现场技术负责人根据情况的性质和大小,向基坑支护设计人汇报,设计人应及时根据现场实际情况进行设计变更,将问题消灭在萌芽中。

5、结语

对于深基坑支护设计和施工必须加强管理,要做好深基坑支护设计和施工,需从以下几方面着手解决。

(1)设计应全面考虑深基坑支护的设计依据和条件,这是做好深基坑支护工程的前提条件。

(2)深基坑支护应重视设计,加强对设计的全面管理;投标时应单独提供基坑支护设计。

(3)基坑支护施工是工程得以安全、顺利进行的保证,应加强施工过程控制。

(4)“水”是深基坑支护的大敌,应重视对地下水的控制。同时,作为宝贵的地下水资源,应限制盲目、过度的抽降。

(5)深基坑支护设计和施工管理目前还没有得到人们的充分重视,做好深基坑支护设计和施丁管理对减少甚至杜绝基坑工程事故、规范建筑施工必将起到积极的推动作用。

参考文献:

1刘勇;海怡大厦项目质量管理问题研究[D];西南交通大学;2002年

2周智勇;建筑施工项目质量管理研究[D];中南林学院;2002年

3雷泽鸿;建筑企业施工项目管理探析[D];西南交通大学;2002年

4覃正标;土木工程施工项目管理关键问题的研究[D];西南交通大学;2002年

5茅卫东;工程项目施工过程质量控制的研究[D];南京理工大学;2003年

6张杨;施工企业项目管理研究[D];西南交通大学;2003年

7刘力;工程项目质量控制研究与探讨[D];天津大学;2004年

基坑支护论文范文篇3

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。深基坑支护在原地基土上施工,在地表面以下3米左右之内均为杂填土,在市镇地区杂填土多为砖瓦碎片与城市垃圾,其比例有的高达70%以上,其成分与埋深也不均匀不稳定,勘探单位提供地质报告中凡是杂填土均不列出力学参数,故内摩擦角ψ和土内聚力c均无值,然而在应用库仑和朗肯公式计算主动土压力时要用该两值,当杂填土较厚时,这给深基坑支护系统设计增加难度,因此其计算结果可靠性较差。作者认为杂填土内聚力值c应取零,不予考虑。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。

基坑支护论文范文篇4

河南原阳至新庄高速公路原阳立交A匝道立交桥0号台扩大基础基坑开挖深度11.6m,征地界宽16m,左邻进村通道,右邻民房,如采用正常开挖,将严重影响原有通道正常通行,同时也将影响相邻的民房安全。该桥现场地层情况比较简单,第一层为0.5~1.5m的填土或建筑垃圾;第二层为6.8~8.2米的低液限粘土;第三层为1.5~2.5m的强风化岩;第四层为中风化岩层。

根据现场工程条件,为确保公路交通正常及相邻房屋安全,确定采用土钉墙支护方案。

二、土钉墙支护的特点

1.能合理利用土体的自承能力,将土体作为支护结构的不可分割部分。

2.结构轻型,柔性大,有良好的抗振性和延性。

3.施工便捷、安全,土钉的制作与成孔简单易行,且灵活机动,便于根据现场监测变形数据和特殊情况,及时变更设计。

4.施工不需单独占用场地,对于施工场地狭小,放坡困难,有相邻建筑,大型护坡施工设备不能进场时,该技术显示出独特的优越性。

5.稳定可靠,支护后边坡位移小,水平位移一般为0.1%~0.2%,最大不超过0.3%,超载能力强。

6.总工期短,可以随开挖随支护,基本不占用施工工期。

7.与其他深基坑支护类型相比费用低,经济,可降低造价10%~40%。

三、施工方法

1.施工准备。学习规范,熟悉图纸,确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等。选择合适的施工机具,并检查设备运转情况,安排现场水、电、照明及施工工作面,材料进场后做好原材料的检验与砼、水泥浆的试配。

2.开挖。(1)应按照规范规定的分层深度按作业顺序施工,在完成土层作业面的土钉与喷射砼以前,不得进行下一层深度的开挖。分层深度按照边坡土质以每层一道或两道土钉为宜,使土钉均匀分布于层间;(2)在支护分层开挖深度和施工的作业顺序上,应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护。尽量缩短边壁土体的裸露时间,对于自稳能力差的土体如高含水量的粘性土和无天然粘结力的砂土必须立即进行支护。

3.清理边坡。基坑开挖后,基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡,以达到设计规定的坡度。

4.孔位布点。土钉成孔前,应按设计要求定出孔位并做出标记编号,孔位的允许偏差不大于150mm。

5.成孔。一般采用人工洛阳铲成孔,孔径、孔深、孔距、倾角必须满足设计标准,其误差符合《基坑土钉支护技术规程》CECS96︰97的要求。如出现边坡土体含水量较大,杂填土较厚,松散砂层等情况而不宜进行人工成孔时,可采用钢管代替钢筋,利用机械打入土层,钢管上可每隔300mm钻直径8~10mm的出浆孔,梅花形布置,并以∠30角钢呈倒刺状焊于孔边,以防打管时散落土粒堵塞出浆孔,同时增加其抗拔力,钢管前端做成锥形,以减少打入时的摩擦阻力。成孔过程中如遇障碍物需调整孔位时,不得影响支护安全,成孔后要进行清孔检查,对塌孔处应及时处理。

6.置钉及注浆。(1)置钉。在直径8~32mm的Ⅱ级或Ⅲ级钢筋上设置定位架,保证钢筋处于孔中心部位,支架沿钉长的间距为2~3m左右,支架的构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动;(2)注浆。成孔后应及时将土钉钢筋置入孔中,可采用重力低压(0.4~0.6MPa)或高压(1~2MPa)方法按配比将水泥(砂)浆注入孔内。重力注浆以满为止,但需1~2次补浆;压力注浆采用二次注浆法,并在钻孔口设置止浆塞和排气孔;注浆导管应先插入孔底,以低压注浆,同时将导管以匀速缓慢撤出,导管的出浆口应始终处在孔中浆体的表面以下,保证孔中气体能全部逸出。导管离孔口0.5~1m时采用高压注满,并保持高压3~5Min;采用钢管时应使用高压注浆,注满后及时封堵,让压力缓慢扩散;注浆时需加入早强剂和膨胀剂以提高注浆体早期强度和增大其与孔壁土体的摩擦力。

7.铺设钢筋网片。钢筋网片可用直径6~8mm盘条钢筋焊接或绑扎而成,网格尺寸150~300mm;在喷射砼之前,面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定要求的保护层厚度。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定,在砼喷射下应不出现振动。

8.喷射砼面层。(1)喷射砼强度宜采用C20砼。施工顺序应自下而上,喷头与受喷面距离宜控制在0.8~1.5m范围内,射流方向垂直指向喷射面,在钢筋部位应先喷钢筋后方,然后再喷填钢筋前方,防止在钢筋背面出现空隙。也可在铺设钢筋网片之前初喷一次,铺设网片之后再进行复喷,一次喷射厚度不宜小于40mm,喷射砼前应先向边壁土层喷水润湿;喷射时应加入速凝剂以提高砼的凝结速度,防止砼塌落;(2)喷射砼面层厚度采用180mm。为保证喷射砼的厚度,可用插入土内用以固定钢筋网片的钢筋作为标志加以控制。当面层厚度超过100mm时应分两次喷射,每次喷射厚度宜为50~70mm。继续进行下步喷射砼作业时,应仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑,并喷水使之潮湿,为使砼施工缝搭接方便,每层下部300mm可喷成45°的斜面形状;(3)喷射砼终凝后2h,应根据当地条件,采取连续喷水养护5~7d;(4)土钉墙支护最下一步的喷射砼面层宜插入基坑底部以下,深度不小于0.2m,在基坑顶部也宜设置宽为1~2m的喷射砼护顶。

9.排水系统。(1)土钉墙支护宜在排除地下水的条件下施工,应采取的排水措施包括地表排水,支护内部排水,以及基坑排水,以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力;(2)基坑顶部四周可做散水各排水沟,坑内应设置排水沟和集水坑,并与边壁保留0.5~1.0m的距离,集水坑内积水应及时抽出;(3)如基坑侧壁水压较大时,可在支护面层背部插入长度400~600mm,直径不小于40mm的水平导水管,外端伸出支护面层,间距1.5~2.0m,以便将砼面层后积水排出。

四、质量控制

具体操作应执行《基坑土钉支护技术规程》CECS96︰97中的有关规定。对原材料、注浆强度及喷射砼强度、喷射砼厚度、土钉抗拔力进行严格试验或检验,确保符合相关规范要求。

施工中还应严格进行施工监测,土钉墙支护的施工监测至少应包括:支护位移的测量、地表开裂状态(位置、裂缝宽度)观察、附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察、基坑渗漏水和基坑内外的地下水位变化等。

五、结语

项目施工完成后,立即邀请有关人员进行了现场检验,整体质量符合规范要求,整个施工过程中未出现任何事故,该项目现已顺利同车,在同类工程施工中可供参考使用。

[摘要]本文根据桥梁深基坑土钉墙支护特点,结合河南省原阳至新庄高速公路原阳互通立交A匝道桥深基坑土钉墙支护施工过程,探讨其主要控制措施和工艺,以期在同类工程中参考应用。

基坑支护论文范文篇5

【摘要】本文结合工程实例,详细阐述了高层建筑地下室基坑支护结构设计处理与施工监测措施,探讨了在场地条件限制下,采用钻孔桩和钢板桩,钢筋混凝土水平支撑和工字钢水平支撑两种不同的支护结构体系结构设计要点和科学验算,对其施工技术进行了扼要介绍,对支护结构施工效果进行了监测和评析。

【关键词】基坑支护;结构设计;支撑;监测

1.工程概况湖南住宅建筑工程东面为小区道路,距路边约20m;南面为单层临建某酒店,间距约5.5m,该临建基础采用600喷粉桩,桩长约15m,但现场观察有部分墙体有不同程度的开裂,是基础不均匀沉降引起的,如果地下室深基坑支护结构有较大变化,就会对该酒店造成较大不利影响;西面为围墙,距离约10m,北面是八层宿舍楼,间距约13m。该建筑物占地成矩形,长55.52m,宽18.5m。总建筑面积约15500m2,楼高15层,设一层地下室,地下室层高分别为4.4m和3.4m,但外露0.9m在地面上。场地自然标高约为-0.90m,地下室基础承台垫层底标高分别为-6.4m和-7.35m,即地下室挖土深度分别为5.5m及6.45m,具体布置详见图1。图1地下室围堰平面图

2.地质条件

按地质钻探资料提示,地质情况按孔深分层如下:0~3.7m为杂填土,松散;3.7~16.7m为淤泥质粘土,饱和流塑;16.7~24.1m为中细砂角砾层,饱和,中细砂松散,角砾稍密;24.1~26.6m为粉质粘土,饱和硬塑;26.6~29.3m为粉质土层,湿坚硬;29.3~55.5m为强风化花岗片麻岩。地下水位较高,地表下约0.84m。

3.基坑支护结构设计方案的选择

根据该建筑物地形及钻探资料,综合分析该地下基坑有如下几个特点:

(1)基坑开挖深度大。

(2)基坑开挖深度范围内是杂填土、淤泥,土性差;地下水位较高。

(3)地下室南面距某酒店只有5.5m,且酒店有约3.0宽洗车槽场地及海鲜水池设在此5.5m范围内。钻孔桩,喷粉桩等机械无法靠近施工。并且一定要保证酒店正常营业,地下室施工时要保证该酒店建筑物的安全。

通过对多种方案综合分析,最后确定地下室基坑南面采用拉森Ⅲ型钢板桩围护,其余三面采用钻孔桩800间距1100围护,钻孔桩外侧采用500、400喷粉桩联成止水帷幕。钻孔桩除基坑底为-7.35m部分采用两层水平支撑外,其余钻孔桩均采用一层水平支撑设计,钢板桩采用两层水平支撑设计。第一层支撑体系采用钢筋混凝土梁(其中钢板桩仍使用HK300C工字钢作腰梁,节点利用焊接钢筋锚入支撑混凝土中),中间设φ800钻孔支承桩。第二层支撑体系采用HK300C工字钢。由于部分基础承台阻挡节在二层支撑的支撑桩上,考虑到不能拖延加设支撑的时间,因而先加设支撑,然后支撑与承台混凝土一起浇筑

此设计方案本着“安全、经济、施工方便”的原则,一方面采用钻孔桩及钢筋混凝土支撑,经济合理,节省工程开支,又能保证基坑支护结构有足够的刚度和整体性;另一方面,钢板桩可接驳加长,使桩锤能悬空施打板桩,以解决场地限制问题;另外,钢板桩的抗渗性能较好,钢支撑安拆方便,施工速度快,且钢板及钢支撑可重复使用。

4.支护结构设计的验算取值

4.1钻孔桩的计算(按等值梁法计算)

4.1.1r、Ck、ψk按20m范围内的加权平均值计算,求得:r=15.9KN/m,ψK=120;主动土压力系数Ka=tg2(45-12/2)=0.66;被动土压力系数Kp=tg2(45+12/2)=1.52;查表得K=1.28;eAh=rhKa=15.9×5.5×0.66=57.7KN/m2;eAq=qKa=2.64KN/m2;

4.1.2基坑面以下支护结构的反弯点取在土压力零的d点,视为一个等值梁的一个铰支点,计算桩上土压力强度等于零的点离基坑底面下的距离为:y=Pb/r(K·Kp-Ka)=2.94m。

4.1.3按简支梁计算等值梁的两支点反力,求得:Po=127.3KN/m,Ra=134.6KN/m。

4.1.4计算钻孔桩最小入土深度to=X+Y,X=10m,求得:to=12.94m;t=1.13×to=14.62m;Lh+t=5.5+14.62=20.12m。综合考虑桩长取L=20m。

4.1.5按剪力为零处弯矩最大,求得最大弯距:Mmax=246.8KN/m。

4.1.6采用800径钻孔桩,每隔1100mm布置,最大弯矩设计值:Mmax=246.8×1.1×1.2=325.8KN/m桩混凝土等级为C25,通过常规方法计算,钻孔桩选配1620(对称配筋,承受最大弯矩每侧配密)。

4.2水平支撑GL1的截面设计。水平支撑GL1的截面尺寸定为500×900mm,作用于GL1的竖向荷载包括GL1的结构自重g=1.25KN/m和支撑顶面的施工荷载q=9.7KN/m2,作用在支撑结构上的水平力包括由土压力和坑外地面荷载引起的围护墙对腰梁QL1的侧向力。可按围护墙沿腰梁长度方向分布的水平乘以支撑中心距确定,即支撑的轴向力为NO=7.5Ra=7.5×134.6=1009.5KN。

水平支撑GL1按偏心受压构件计算。取内力标准值综合系数为1.2,则GL1上的弯矩M=1.2×(g+q)lo2/8=219.1KN/m;轴力为N=1.2No=1211.4Kn,为了构造简便,GL1采用对称截面配筋,经按常规方法计算,GL1上下各选配625,(四肢)。

4.3腰梁QL1的截面设计。

QL1梁的截面尺寸定为500×800mm,围护墙沿QL1梁长度方向分布的水平反力为q=Ra=134.6KN/m,考虑八字撑的影响,QL1梁的计算跨度按规范取lo=(l+l1)/2=5.0m,QL1梁按连续梁考虑。查表知Mmax=0.107qlo2×1.2=504.75KN/m,最大剪力Qmax=0.607,qlo=408.5KN。通过正截面承载力计算及斜截面抗能力计算,选配625(每侧),(四肢)。

4.4工字钢I30的强度验算。查表Wx=472.3×103mm2;(f)=215MPa,得f=Mmax/Wx=106.9MPa<(f)),所以,采用I30工字钢偏于安全。

4.5钢板桩的计算。基坑深6.5m,经验算是一层内支撑不满足要求,为此要用第二层内支支撑。采用现在拉森Ⅲ型钢板桩,其截面特性:Wx=1600×103;f=200N/mm2;最大弯矩设计值:Mmax=1.2189.2=227.04KNm/m;f=Mmax/Wx=142﹤200N/mm2;考虑到现有钢板桩规格等因素,经验算桩长设计为20m,保证深基坑支护结构安全。

4.6第二道腰梁QL2的截面设计。设计采用H钢HK300C,其截面特征值:A=225.1×102mm2;Ix=40948×104mm4;Iy=13734×104mm4;Wx=2559×103mm3;Wy=900×103mm3;ix=135mm;iy=78mm;沿QL2梁上分布水平力q=1.2×243.2=291.8KN/m;M=0.107qLo2=780.7KNm;f=M/Wx=305<315N/mm2。4.7第二层水平支撑QL2截面设计。GL2梁采用HK300C钢梁,其自重q=1.77KN/m;自重产生弯矩M=22.2KN/m;轴向力No=7.5RB=2188.8KN;ε=M·A/N;W=0.089<30;λ=lo/iy=117;ψb=0.374;f=260N/mm2﹤315N/mm2。以上结构设计理论值经验算,符合设计规范要求。

5.基坑支护结构的施工处理措施要点

5.1钢板桩的施工。

为避免施工打工程桩时震动及土壤挤压对酒店的基础影响,所以靠近酒店(平行于A轴)的钢板在工程桩施工前先打,打完钢板桩后在板桩背后做排水沟。

5.2钻孔桩及喷粉桩施工。全部钻孔桩均在工程桩完成后才进行钻孔施工,钻孔桩采用“跳打”的方式施工。喷粉桩按钻孔桩的施工进度分段插入施工。

5.3挖土施工及支撑的设置和拆除

5.3.1钻孔桩完成后,降土约1.3m深(即支撑梁面标高-2.2m),制作第一层支撑,该层支撑完成后大面积回填300mm厚土,支撑面为不少于300mm厚的准石粉石渣,这样一方面保护支撑不被机械压坏,另一方面有利于运泥车在场上行走。

5.3.2地下室大面积降土时,根据加设第一层支撑后,未加设第二层支撑之前,保证钢板桩安全的验算挖土深度来开挖土方,并且通过研究核算决定,除坑底设计标高为-7.35m的部分和靠A轴至钢板桩的范围内挖土至-5.9m深,并按I-I剖面图所示在靠近钢板桩留设土台外,其余部位均大面积降土至标高-6.4m。这样,通过预留土台,增加被动土压力的土坑力,保证钢板桩的安全,充分利用机械挖土,加快施工速度。实践证明该方法是可行的,但不同的土质其留设的土台的宽度不同。

5.3.3第二层支撑应在挖土后两天内加设完成,不能拖延时间,保证整个支护结构安全。

5.3.4全部桩承台施工完毕后,用石粉、石渣将基坑回填至于-5.9m处,这样,使整个基坑底回复于一层支撑的深度,然后拆除第二层支撑,继续填土至能施工地下室底板为止。

5.3.5第一层支撑(-2.2m)待±0.00楼面施工完毕,围堰桩与地下室外壁回填土方至-3.00标高外才拆除。

5.4降排水处理措施。基坑上部采用集水井和排水沟联合排水,虽然钢板桩及粉喷桩止水帷幕抗渗性能较好,但为防止基坑开挖时的雨水、少量渗水及土层含水量的影响,基坑底四周共设8个集水井,井壁用砖砌筑,但砖缝必须疏水,井内径为1.0m,井底标高比施工面低0.8m,井内设潜水泵,集水井用排水沟纵横联接。这样,由排水沟、集水井和抽水设备组成一个简易的降排水系统将地下水位降低至6.0m以下。

5.5钢板桩的回收。完成±0.00楼面,全部支撑拆除后,采用吊车在A~B轴的楼面行车回收钢板桩。

6.施工监测为及时掌握基坑支护工程的变化动态,对该项工程采取专门监测,对所定的监测内容定时进行观测,印制标准表格,进行数据整理,绘制位移(沉降)-时间坐标图,以观察各参数随时间的变化趋势,及时反馈信息,指导土方开挖和后续工程施工。

观察项目包括:

(1)观察南面酒店及北面八层宿舍楼的轴线标高变化,在靠近基坑支护工程的墙转角及中间各设四个三角标志;

(2)观察东面小区道路及西面围墙的标高位移变化,各设两个标志;

(3)钢板桩墙及钻孔桩墙每隔15m设一点,观察水平位移和垂直度。

监测结果表明:从挖土到地下室工程完工,共进行18次监测,在整个监测过程中,围堰的位移、倾斜、支撑变化均正常,周围建筑物、道路、管线安全。主要监测结果如下:

(1)南面酒店的轴线无变化,最大沉降量为3mm。

(2)东面小区道路及西面围墙无明显变化。

(3)钢板桩最大倾斜13mm,最大移位为18mm;钻孔桩的最大位移为4mm,无明显倾斜面。监测结果也说明此基坑支护结构设计方案是十分成功的,并且说明采用钢板桩和钻孔桩,钢支撑和钢筋砼支撑所组成的基坑支护结构,刚度及整体性良好。公务员之家

7.基坑支护结构技术经济分析

该基坑支护结构的总造价约为252万元,总设计基坑支护长度为156.95m,平均每延长米的费用为1.6万。基坑支护结构施工工期为52d。这对于主要土层内磨擦角仅为9°且挖土深度超过6m的地下室基坑支护工程来说是比较经济和省时的。

8.设计体会与监理结论

8.1地下室基坑支护结构的设计必须满足强度和变形两个方面的要求,特别是变形问题。

8.2针对不同的情况,采用因地制宜的围护措施,不仅能达到围护目的,而且安全经济省时。本工程基坑围护针对不同现场情况,不同开挖深度,综合采用了钻孔桩、钢板桩、卸土、挖土预留土台、钢筋混凝土内支撑和钢内支撑等方法,即达到设计的目的,而且围护费也合理。

8.3内支撑的设置不仅满足整个支护结构计算内力的合理性,同时还要为方便施工创造条件。本工程设上、下两层支撑均采用对撑及角撑,不仅满足设计内力要求,而且有利于机械挖土,且第二层支撑采用工字钢,用电焊联接,施工灵活方便,缩短工期;工字钢可回收重复使用,降低基坑支护费用。

基坑支护论文范文篇6

关键词:建筑工程;深基坑;支护系统;施工技术

深基坑的支护施工技术在落实过程中,要求所有的工作人员都能够完成自我管理以及对整个施工过程的管理工作,确保深基坑的支护系统能够取得应有的优势。然而从管理效果上来看,由于整个工程项目中需要管理的内容过多,导致在一些工程项目中存在管理质量的缺失和管理项目的遗漏问题,形成了安全隐患和提高施工系统的运行故障发生概率。

1建筑工程中深基坑支护施工技术管理的对象

1.1施工设施。深基坑支护施工系统施工中,要求通过对各类支护类材料的使用,提高整个系统的实际运行质量,需要完成管理的施工设施包括地下排水设施、锚杆锚链以及支护板等各类构件,设备变形量要符合相关规定的要求,此外对于地下排水设备来说,要保证各类泵体设备都处于最为稳定的运行状况下。从设备的作用形式上来看,其都存在一定的区别,尤其是对于相关设备来说,要将其记录到各类不同的记录表格中,确保最终的设计质量被提高,并且运行故障能够被有效排除。另外管理系统的工作内容也包括对设备存储区域的研究和分析,尤其是对于一些对自然环境要求苛刻的材料来说,包括建筑材料、相应的精密设备等,要求通过监管的工作,方可确保这类设施都处于正常稳定的运行状况。1.2施工材料。施工材料有多种形式,包括水泥材料、钢筋材料等,所有材料都要保障处于最为安全稳定的存储环境,方可让其的最终运行状况符合设计方案的要求。例如对于入库前的检查操作来说,专业人员通过对各类管理制度和规章制度的研究和分析,并采用专业的设备落实对各类建筑材料的管理工作,以实现对入库前材料的全面检测。当发现某类材料的实际参数和相关规章制度的要求不符时,则不可将其入库,并追究供应商的责任。1.3辅助设施辅助设施包括施工设施、安全保障设备等,要求所有的现场监管人员和监理人员都要落实对这类设备的保障工作,防止遗留相关的安全隐患。对于现场监管人员来说,更需要了解各类设备的常见故障表现形式,并在发现设备出现问题时,及时将信息上交给企业的上级管理部门。而对于监理单位来说,具体的工程设备管理过程中,其更要发挥辅助性作用,而对于整个管理系统的铺排和整理工作来说,要发挥应有的工作衔接和分析工作,所以从最终的作用效果上来看,要确保所有的工作子系统和监管体系都要完成对辅助性设施的管理工作。

2建筑工程中深基坑支护施工技术的管理问题

2.1管理流程问题。正确的管理流程为完成对各类材料施工前的检测项目、地质勘测项目,并且所有人员完成对施工人员具体素质的记录和检查工作,并将相关数据输入到信息化系统中,由该系统找到当前施工中的问题,并提出相应的解决办法,以更好的提高整个支护系统的施工质量。当前存在的问题为,一方面整个管理系统对具体的管理流程认识程度不足,出现严重的混乱问题,严重时可能会导致整个工作无法开展。另一方面这一系统的整体运行质量下降,原因在于由于专业人员的个人从业素养不足、对当前施工过程中存在的隐患和故障类型了解不清,自然无法明确和分析当前系统中存在的问题。虽然整体工作流程可能在进行程度上践行更高,但是从最终取得效果上来看,出现和存在的问题和工作流程混乱问题基本相似。2.2管理项目问题。正常的工作过程中要依照对整个深基坑支护系统施工过程中藏在问题的研究和分析,制定相应的专业检查和管理项目,从而让所有的工作人员都能够在这一管理制度下完成各项工作。目前存在的问题为,一方面监管人员对需要落实的项目认知程度不足,导致具体施工中存在一些项目的缺陷和管理短缺,并且监管系统也对这些问题存在认知程度上的不足,最终大幅降低了整个工作的开展质量。另一方面在目前的工作中,现场管理人员和监理人员对整个施工过程的认知程度不足,或者未能完全按照相关规章制度的落实完成对各类施工项目的高效记录和管理工作,致使最终取得的实际作用效果下降,降低了整个系统的运行稳定性和安全性。2.3数据精度问题。数据精度要保证被及时上传到信息化管理系统中,通过对相关模型的应用了解当前施工过程中存在的问题,并采取相应的解决方法。当前的数据精度问题包括两个方面,其一为数据的获取精度不足,常见的问题为现场管理人员和监理人员对相关工作内容的监管质量不足,从最终的作用效果上来看,大量数据和实际的施工过程存在偏差,导致这一系统的实际运行质量大幅下降。另一方面在于企业方面未能及时将相关数据输入信息化系统中,或者信息化系统与整个工程项目中的相关参数不符,都会导致最终获取的分析和处理结果与实际工程项目之间存在过大偏差,最终导致整个工程项目的数据来源精度大幅下降。

3建筑工程中深基坑支护施工技术的管理方法

3.1信息化系统建设。信息化系统的建设过程要基于对工程中需要管理项目的分析,对各类数学处理模型进行优化,并通过对相关功能的提升和分析,让这一系统能够更好做出相关的响应动作。信息化系统的建设原理一方面为通过对当前硬件设施的升级,让其能够肩负更为庞大的数据量分析负担,同时也要对软件系统进行优化,通过对大数据和云计算等新型互联网技术的使用,以更好地提高对数据的分析精度和分析效率。此外对于一些有条件的施工单位来说,可以将信息化系统和BIM技术平台进行连接,采用移动式的BIM数据记录设施完成对施工现场数据的记录和分析,通过建成的数据平台研究当前工程施工中存在的问题,并提出相应的数据的获取精度。3.2管理制度建设。管理系统的建设对象主要面向现场监管人员和监理人员,对于现场监管人员来说,制度的完善和优化主体为当前系统中的施工单位或企业,具体的工作措施为通过对当前系统中存在问题的研究和剖析,让管理人员能够更好的向系统中输入相关的数据,并在此基础上落实对各类数据的全面分析和研究工作,方可让整个系统获得更好的发展。此外建成的规章制度也要能够和激励制度、人事考核制度以及长效追责制度对接,当发现现场监管人员的从业素质不足时,则要同时从各类人事管理制度的角度出发,对其进行严肃处理,而对于长效追责制度要从最终出现问题的严重程度角度出发对其进行进一步的问题剖析,视问题严重程度采用合理的处理方法。对于监理系统的人员来说,建立的管理体系要从监理人员的从业素质、从业热情、从业态度以及从业素养等多个角度出发,确保其工作素质满足相关规定的要求,同时建成的管理制度也要让其了解各类监理工作中的普适性原则和区别性原则,让其能够更好地依照相关规章制度完成具体的管理工作项目,方可让其能够更好的对相关问题和施工现场中的故障进行排除。3.3管理方法优化。管理方法的优化工作为当前和今后一个重点的研究项目,本文提出的方法为,通过对传统工作过程中存在问题的了解和分析,制定出针对这些问题的解决方法,即可实现对这个管理系统的全面高效优化。本文提出的方法为,一方面在数据的提交和管理流程方面建成新的管理体系,规定在当日完成对各类数据的上传和分析工作,从而让信息化系统能够及时找到当前施工过程中存在的问题。对于监理系统和现场监管系统来说,要建成合作联系工作体系,在日常施工工作完成后,双方共同对产生的数据记录清单进行确认和签字,另外对于交接班制度来说,这两个系统也要确定相关的数据是否提交到下一组工作人员,防止出现数据缺失以及数据交接问题。另一方面对于整个管理流程来说,包括施工前的设计、施工过程管理以及竣工验收过程来说,都要提高设计部门、施工部门以及监管部门之间的连接强度,以及时确认和找到整个工程中的材料管理问题,并提出针对这些问题的解决方法。

4结论

综上所述,深基坑支护系统在运行和建设过程中存在的问题为,管理流程混乱、数据处理精度不足等,都会导致整个系统无法发现当前和今后一段时间中可能存在的安全故障和隐患。为解决这些问题,可采用方法为信息化系统的建设和深基坑管理方法的优化等,以最大限度提高整个系统的运行稳定性和安全性。

参考文献

[1]陈洪武.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].居舍,2019(23):46.

[2]李叶.建筑工程施工中深基坑支护施工技术应用分析[J].江西建材,2019(07):184-185.

基坑支护论文范文篇7

【关键词】建筑施工;深基坑支护;技术;管理

1深基坑支护的基本类型

1.1桩锚结构支护类型。现阶段,在我国建筑基础工程施工中普遍运用桩锚深基坑支护技术手段,其根本原因是此项施工技术操作较为简便,技术难度较小,可以使灌注桩与锚充分结合起来,在实际的施工建设中,发挥挡土作用[1]。因此,针对地质条件恶劣、施工环境复杂的地区,通常情况下都会应用此项技术手段。1.2连续墙式支护类型。连续墙式支护类型,顾名思义,在实际施工建设中,是连续的[2]。连续墙式支护类型在建筑工程通常应用钢混型墙体,此种施工技术相比于其他技术,存在较大的差异,连续墙式深基坑技术手段的施工侧重于构筑前要做好泥浆护壁工作。

2建筑基础工程深基坑支护施工存在的问题

2.1实地地质勘察不详细。在建筑基础工程深基坑施工期间,人作为最重要的影响因素。大多数施工人员或者有关企业没有实现对实际施工区域进行勘察,针对实际存在的问题没有进行反馈核实,从而对后续的建设施工进度造成不良影响。施工人员没有根据相关施工勘察解决为其制订施工建设方案,以至于施工方案与实地情况存在差异,对工程建设造成不利影响。2.2降水问题处理不及时。在施工控制期间,对施工质量影响最核心的要素就是降水问题,如若施工人员没有将降水问题有效解决,一旦降雨,就会对深基坑支护结构造成不良影响,使地基出现变形等问题,甚至可诱发安全事故,威胁工作者的生命安全。

3深基坑支护施工技术在建筑基础工程建设中的应用

3.1工程概述。某校综合实训楼、裙房以及地下车库场地工程项目,综合实训楼地下2层,地上26层,建筑高度99.75m,基础埋深9.8m;裙房地下2层,地上4层,基础埋深9.8m;地下车库2层,建筑高度8.8m,基础埋深9.8m。结合GB50025—2018《湿陷性黄土地区建筑规范》划分标准,建设综合实训楼属于甲类建筑,裙房与地下车库属于丙类建筑。场地工程地质条件,基坑位于学校之内,在深基坑支护施工过程中应该注重学生的人身安全和周围构造物的稳定安全,以避免造成不可逆的不良后果。3.2深基坑支护施工重点。3.2.1土方开挖施工。施工期间,要确保围护桩28d桩身强度参数要超过1.5MPa,在此基础上,进行深基坑土方开挖施工。由于此次施工基坑面积较大,并且深度较深,因此,采用分段区施工方法。水平支撑梁以下部位的开挖施工,需要确保混凝土强度满足标准后进行。应用挖掘机,要在支撑梁以上进行施工。支撑梁上部填土的厚度要大于30cm。与此同时,满铺厚度要超过2.0m的钢板再实施挖掘。在施工期间,要注重对测量放样的控制,明确工程桩与降水井等实际部分与标高,并在此地做出相应标志,在此范围内应用小型挖土机与人工作业方法,实施挖掘施工。3.2.2内支撑施工技术。1)钢筋加工支撑技术钢筋加工支撑施工作为支撑支护施工的重要环节,钢筋加工支撑之前,要对钢筋加以处理。而封膜绝缘工作是其中不可缺少的一项,封膜工作需要利用绝缘胶带,对钢筋的表层进行缠绕处理,以此保证胶带与钢筋间没有缝隙,达到钢筋与混凝土隔绝的目的。封膜工作完成后,要对其进行查看,查看是否预先留出焊接部位,确保其符合相关标准,把焊接好的钢筋放置于深基坑之中,使其与支护桩同高。钢筋计要与深基坑边缘呈直角状,同时确保钢筋计相关数据与钢筋数据相一致。利用高密度焊接的方法,使连接杆和钢筋密度相结合。焊接期间,可以应用毛巾等辅助材料,把钢筋计包裹起来,并在焊接期间向毛巾上浇凉水,避免由于焊接导致温度升高对有关仪器设备带来不良影响。另外,还要注重深基坑附近电缆的保护,应用毛巾等材料将其覆盖,因焊接会生成大量的电火花,容易对附近电缆带来损害影响,而毛巾可以将电火花阻隔,确保电缆安全。各个部门各项工作进展顺利后,实施混凝土调配。2)混凝土支撑在深基坑支撑工作中,合理运用混凝土,可以确保深基坑支撑工作有序完成。借助泵送方式进行浇筑,坍落度维持为约160mm。首先,展开搅拌桩施工,立柱环节要把支护柱打孔,将混凝土填入孔中,使支撑成形环节在相同水平面之上。施工期间,垂直缝应该结合实际情况合理预留,缝隙处保持干燥整洁,后续进行清理、打浆等工作内容,以此确保缝隙接口紧密效果佳。支护柱与支护柱的距离控制在100mm,要对垂直度加以重视,避免出现扩孔问题,期间混凝土填充要一直进行,合理把控操作时间差,才能避免受混凝土填充打孔振动影响。3.3降水作业。在建筑基础工程施工中运用深基坑支护技术手段,需要利用有效的降水方法,提升降水作业水平。在实际施工建设中,可以利用建设截水沟、集水井等方式,将地面水排放至其他管道之中,避免因深基坑顶部附近的水流入基坑内,影响施工效果。针对基坑内部水,应该合理设置排水沟与集水井。在降水工作期间,要对其展开全面监护,才能及时发现问题,并采用有效的应急措施,以此提升深基坑支护施工的整体性效果。

4深基坑支护施工的管理策略

4.1加强注重深基坑支护施工技术的应用。目前,建筑基础施工普遍存在施工复杂的特征,尤其在各项指标方面要求更加严格,需要对各项深基坑支护技术加以重视。深基坑支护作为建筑施工的临时性支护结构,可以确保基坑开挖施工有序进行,根据自身在功能作业方面的差异性,深基坑支护施工中主要以支撑系统、挡土系统为主,从而要对深基坑挖开深度加以管控,根据有关要求标准进行施工建设。4.2提升施工现场的监管力度。在深基坑支护施工中,时常会出现因框架结构大于自身称重能力导致框架结构发生变形,进而使地下管线与边坡受其影响,如若结构变形状况十分恶劣,势必会影响施工进度,降低深基坑支护施工效率。为了避免此类问题的发生,现场工作者应该加强施工现场监管力度,还要做好实际数据分析与测量工作,制订完善的设计方案,针对施工中存在的变形问题提出有效的优化方案,以此确保施工质量。

5结语

综上所述,在实际的建筑工程施工中,为了保障建筑工程的质量效果,要合理利用深基坑施工技术手段,立足于实际施工状况,对深基坑支护技术展开深入研究,制订完善的施工建设方案,才能确保建筑基础施工符合相关标准要求,提高建筑工程施工质量。

【参考文献】

【1】王宁,王国文.建筑施工中深基坑支护的施工技术与管理分析[J].建材与装饰,2018(12):171.

基坑支护论文范文篇8

关键词:土木工程;毕业设计;基坑支护;方案选择

毕业设计是实践性教学的最后一个环节,旨在培养学生综合运用所学理论、知识和技能解决实际问题的能力。基坑支护设计是土木工程专业学生毕业设计的主要选题之一,从理论知识上涉及岩土和结构有关的多个学科[1],能很好地锻炼学生灵活运用大学期间所学的大部分专业理论知识。作为毕业设计,基坑支护设计应侧重于概念和方案设计,而不是施工图设计。接下来,笔者将根据多年的设计经验及论文指导经验,就设计中需要解决的关键问题一一解析。

一、支护方案的选择

支护方案的选择是基坑支护设计的首要任务和核心内容。基坑是一门区域性、个异性、经验性很强的学问[2],支护方案千变万化,与基坑深度、场地的工程地质条件和水文地质条件、基坑周边环境、主体地下结构及基础形式、基坑平面形状及尺寸、施工的可行性及便利性等诸多因素有关。表1列出目前常见支护结构所有形式和使用条件[3]。根据基坑的实际情况,可在基坑不同部位采用不同的支护形式,也可采用上、下部不同结构类型组合的形式。因此,支护方案的选择灵活性很大。学生在依据表1进行方案选择时,重点把握以下几点:1.深刻理解所设计基坑的原始条件,如:根据建筑结构施工图分析基坑深度和规模等;根据勘察报告分析场地的土质条件和地下水情况;现场踏勘并结合总平面图、地形图及勘察报告、地下管线图等资料综合分析基坑周边环境条件,并将上述基本信息一一列出。其中,对土质条件和地下水条件分析时重点应根据《土质学与土力学》等理论课程进行初步的、定性的判断。基坑工程中,江浙沪地区土质条件和地下水条件可归为几个大类:一是软土类,软土呈流塑状,含水量大,但主要为结合水,降水困难,一般需真空井定点进行降水;二是可塑类至硬塑类粘性土,含水量较小,一般采用明排水即可,不需要采用井点降水;三是粉土、砂土类,通常含水量较大,排水条件较好,需要进行井点降水;四是岩石类,主要为基岩裂隙水,因岩土条件较好,无需进行降水,其支护结构受施工难度影响,优先采用土钉或放坡进行支护。一般来说,土与水是同时存在的,因此支护方案和地下水处理方案是同时考虑的,且二者相互影响。以常州纺仪厂项目为例,该项目设2层地下室,基坑挖深9.2—9.7m。上部1—7m土层为硬塑粘性土,以下为富含承压水的砂性土和粉土,含水量大,透水性好,且具承压性。类似基坑的常规支护和地下水处理方案为排桩+内支撑(或锚杆)支护、截水帷幕+坑内管井疏干降水;但实际方案选择时,结合当地特有的地质条件,采用放坡土钉墙支护及敞开式管井降水方案,大大节约了支护工程造价和施工工期[4]。因此,不同的地下水处理方案对支护方案的选择影响很大。2.根据基坑的基本信息确定基坑工程的设计安全等级以及变形控制要求。3.采用优选法确定支护方案:由于学生缺乏实践经验,应主要依据前面“1.”、“2.”所述的条件,结合表1从大量备选方案中筛选出少量几个较好的方案,利用优化设计综合评判法进行方案的进一步优选,最终确定一个相对最优的方案[4]。

二、支护结构的强度及稳定性计算

确定支护方案后,需要进行支护结构的截面设计以及强度和稳定性计算。此时,应重点培养学生的“规范”意识。实际项目设计、施工等各阶段都是依据现行规范或规程实施的。因此,设计计算时应让学生去查阅相关设计规范和设计手册,以及工程所在地的政策文件,选择对应支护结构的计算分析参数和方法。如支挡式结构稳定性验算时,规范规定不同的支护类型验算的侧重点不同:悬臂式支护结构主要验算嵌固稳定性、整体滑动稳定性,其嵌固深度一般由嵌固稳定性决定;单支点支护结构主要验算嵌固稳定性、整体滑动稳定性、抗隆起稳定性(坑底软土时验算),其嵌固深度一般由三种稳定性综合决定;多支点支护结构主要验算整体滑动稳定性、抗隆起稳定性(坑底软土时验算),其嵌固深度由上述两种稳定性综合决定。再如荷载组合的综合分项系数,《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)规定为1.25,而南京地方规范规定采用1.35[6]。

三、设计图纸的绘制

通过设计图纸的绘制,可以考察学生对结构图纸的表达理解能力以及运用计算机绘图软件的能力。毕业设计偏重于方案设计,图纸以能够全面准确地反映所选择支护方案为目标。一般来说,基坑支护设计图纸至少包含下面几部分:支护设计总说明、周边环境信息图、支护结构平面布置图、剖面图、大样图、降水井平面布置图、降水井剖面及大样图,可视具体情况增减或合并。

四、总结

基坑支护设计涉及理论知识范围广、综合性强、经验性强,且需满足现行规范和规程的要求。就学生毕业设计需要完成的内容,本文从方案选择、设计计算、图纸绘制三个大方面进行详细剖析,解决了毕业设计实施过程中的难点和重点,为教师进行毕业设计教学提供帮助。

参考文献:

[1]周勇,郝哲,李永靖.基坑与边坡工程[M].北京:人民交通出版社股份有限公司,2017.

[2]康剑伟.关于基坑设计的几点思考[J].低温建筑技术,2015,37(09):134-135.

[3]JGJ120-2012,建筑基坑支护技术规程[S].

[4]宫卫民.深基坑支护方案优选[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2008,(S1):124-126.

[5]马庆平.常州纺仪厂项目基坑支护方案选型分析[J].山西建筑,2017,43(04):75-77

基坑支护论文范文篇9

论文关键词:深基坑支护类型土压力支护结构地下水动态设计施工

深基坑工程是随着城市建设事业的发展而出现的一种较类型的岩土工程,基坑支护设计是一个综合性的岩土工程问题既涉及土力学中典型强度与稳定问题,又包含了变形问题,同时还涉及到土与支护结构的共同作用以及结构力学等问题。随着对这些问题的认识及其对策研究的深入,越来越多的新技术在深基坑工程中也得到应用。

1深基坑支护类型

1)土钉墙支护。2)搅拌桩支护。3)柱列式灌注桩、排桩支护。4)内支撑和锚杆支护。5)钢板桩支护。6)地下连续墙。

2深基坑支护的土压力

2.1土强度指标的选择

土的抗剪强度指标C,与土的固结度有密切的关系,土的固结过程就是土中孔隙水压力的消散过程,对于同一种土,在不同排水条件下进行试验,可以得出不同的抗剪指标C和,故试验条件的选取应尽可能反映地基土的实际工作状态。在基坑支护设计中应采用三轴试验的指标,才能保证选取参数值的客观性和准确性。对于黏性土,计算围护结构背后由自重应力而产生的主动土压力采用三轴试验的固结不排水剪的指标与实际工作状态较致,但由地面临时荷载而产生的土压力,通常采用三轴不排水剪指标较合理。特别对于软黏性土,最好采用现场十字板的原位测试方法确定c和妒,因为室内试验的扰动影响太明显,强度指标偏低,使设计过于保守。计算基坑内被动土压力时,一般宜采用三轴固结不排水剪。对于砂土,由于排水固结迅速,对于任何情况,均可采用排水剪指标,或采用固结不排水剪经孔隙水压力修正后的c,值来计算土压力。

2.2土压力计算理论及方法

1)试验结果证实了太沙基理论的定性结论,土压力大小取决于位移的大小和位移方向;2)实测结果表明,当变形小于5%H(H为开挖深度)时,被动土压力仍然能得到充分发挥,所以说,对于深基坑工程的实际变形情况而言,套用一些经验的位移指标来判断墙前土体是否达到被动极限状态,是有局限性的;3)在黏性土上的许多基坑支护工程,护坡桩钢筋强度未完全发挥,实际钢筋应力还低于钢筋的设计强度,造成很大浪费,而造成钢筋应力低的原因主要是计算土压力大于实际土压力。实验还表明,把基坑支护结构视为平面不合理,因为基坑工程的“角效应”即土压力的空间效应,对墙体位移有明显的抑制作用。利用这种空间效应可以在两边折减桩数或减少配筋量。

2.3水土压力的合算与分算

按照有效应力原理,可知“土、水压力分算”比“土、水压力合算”概念要清楚。但由于要测得有效应力强度指标,一般试验难以做好,而且水、土压力合算法在一些软黏土地区的临时性开挖工程中土压力计算值与实测值较为符合。

土在有水作用时,墙后土压力主要是水、土压力共同作用的结果,在未搞清水、土耦合效应的前提下,水、土压力合算是一个包含一定的实践经验的综合方法,对工程实践来说是有利的。

为搞清墙后土体在水、土共同作用下的破坏机理,进行水、土压力分算,是符合系统科学原理的方法。

3支护结构计算方法

3.1静力平衡法

静力平衡法亦称自由端支承法,该法假定围护结构是刚性的,并可绕支撑点转动。围护结构的前侧产生被动土压力,后侧产生主动土压力。静力平衡法适用于围护结构的入土深度不太深即底端非嵌固的情况,此时围护结构由于土压力的作用而达到极限平衡状态。利用墙前后土压力的极限平衡条件来求插入深度、结构内力等。

3.2等值梁法

单支撑(锚拉)埋深板桩计算,将其视为上端简支、下端固定支承,变形曲线有一反弯点,一般认为该点弯矩值为零,于是可把挡土结构划分为两段假想梁,上部为简支,下部为一次超静定结构,其弯矩图不变,该法称为等值梁法。实践表明,等值梁法计算板桩是偏于安全的,实际设计计算常将最大弯矩予以折减,折减经验系数为0.6~0.8,一般取0.74。等值梁法基于极限平衡状态理论,假定支挡结构前后受极限状态的主被动土压力作用,不能反映支挡结构的变形情况,亦即无法预先估计开挖对周围建筑物的影响,故一般仅作支护体系内力计算的校核方法之一。

3.3弹性地基梁的m法

基坑工程弹性地基梁法取单位宽度的挡墙作为竖直放置的弹性地基梁,支撑简化为与截面面积、弹性模量和计算长度等有关的二力杆弹簧。弹性地基梁法中土对支挡结构的抗力(地基反力)用土弹簧模拟,地基反力的大小与挡墙的变形有关,即地基反力由水平地基反力系数同该深度挡墙变形的乘积确定。即f=mzy,其中,.f为土对支挡结构的水平地基反力,kN/m2;为比例系数,kN/m4;为计算深度,m;为计算点处挡墙的水平位移m。弹性地基梁的m法优点是考虑了支护结构与土体的变形协调。工程实践表明,在软土中的悬臂桩支护计算采用m法,计算位移与实测位移有很大差异,实测位移是计算值的好几倍。这说明桩后土体变形已不再属于弹性范围。另外,m法无法直接确定支护结构的插入深度,通常假定试算有很大的随意性,有时桩底落在软弱土层中,还需经验来修正。

3.4弹塑有限元法

有限单元法作为今后基坑支护设计计算的发展方向,它的优点是考虑了土体与结构的变形协调,而且可以得出塑性区的分布,从而判断支护结构的总体稳定性。但选取合理的本构模型与计算参数,以及塑性区范围与稳定性之间的定量关系均缺乏经验。目前,随着计算机技术及系统科学的发展,为有限单元法的完善提供了更有利的工具。在结构计算方面,建立了能考虑基坑围护结构和土压力的空间非线性共同作用理论及其计算方法,并编成程序,方便高效地完成基坑围护工程的计算。

4地下水治理

4.1明排水治理法

在填土、浅层黏性土中开挖基坑,经计算和现场试验判断不可能发生坑底突涌或侧壁渗漏、流土,可采用明沟盲沟排水方法。

4.2井点降水治理法

降水治理方法适用以下条件:1)地下水位较浅的砂石类或粉土类土层;2)周围环境容许地面有一定的沉降;3)止水帷幕密闭,坑内降水时坑外水位下降不大;4)基坑开挖深度与抽水量均不大,或基坑施工期较短;5)有有效措施足以使邻近地面沉降控制在容许值以内;6)具有地区性成熟经验,验证降水对周围环境不产生大的不良影响。填土、粉土及含薄层粉砂的粉质黏土含水层涌水量不大时,适用轻型井点降水。黏性土、淤泥质土和粉土,适用电渗井点降水。砂土、粉土地层适用喷射井点降水。砂土、碎石土和岩石地层适用管井井点降水。管井降水可根据水文地质条件,水位降幅要求和环境保护要求采用完整井或非完整井。

4.3隔渗治理法

采取隔渗措施治理方法适用以下条件:1)开挖深度以上或坑底以下接近坑底部位分布有粉土、粉砂,有可能产生流土时;2)邻近基坑有地表水体(湖塘、渠道、河流),与基坑之间没有可靠隔水层时;3)有承压水突涌可能,且无降水措施时。

4.4减小降水不良影响的措施

1)充分估计降水可能引起的不良影响;2)设置有效的止水帷幕,尽量不在坑外降水;3)采用地下连续墙;4)坑底以下设置水平向止水帷幕;5)设置回灌系统,形成人为常水头边界。回灌系统适用于粉土粉砂土层。

5动态设计和施工

深基坑工程是土体与围护结构体系相互作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂等条件下基坑支护结构和土体的变形破坏,也难以完成可靠而经济的基坑设计。通过施工时对整个基坑工程系统的监测,可以了解其变化的态势,利用监测信息的反馈分析,就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施,保证施工和环境的安全;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施,通过分析,可修改设计模型,调整计算参数,总结经验,提高设计与施工水平。

基坑支护论文范文篇10

论文关键词:深基坑支护类型土压力支护结构地下水动态设计施工

深基坑工程是随着城市建设事业的发展而出现的一种较类型的岩土工程,基坑支护设计是一个综合性的岩土工程问题既涉及土力学中典型强度与稳定问题,又包含了变形问题,同时还涉及到土与支护结构的共同作用以及结构力学等问题。随着对这些问题的认识及其对策研究的深入,越来越多的新技术在深基坑工程中也得到应用。

1深基坑支护类型

1)土钉墙支护。2)搅拌桩支护。3)柱列式灌注桩、排桩支护。4)内支撑和锚杆支护。5)钢板桩支护。6)地下连续墙。

2深基坑支护的土压力

2.1土强度指标的选择

土的抗剪强度指标C,与土的固结度有密切的关系,土的固结过程就是土中孔隙水压力的消散过程,对于同一种土,在不同排水条件下进行试验,可以得出不同的抗剪指标C和,故试验条件的选取应尽可能反映地基土的实际工作状态。在基坑支护设计中应采用三轴试验的指标,才能保证选取参数值的客观性和准确性。对于黏性土,计算围护结构背后由自重应力而产生的主动土压力采用三轴试验的固结不排水剪的指标与实际工作状态较致,但由地面临时荷载而产生的土压力,通常采用三轴不排水剪指标较合理。特别对于软黏性土,最好采用现场十字板的原位测试方法确定c和妒,因为室内试验的扰动影响太明显,强度指标偏低,使设计过于保守。计算基坑内被动土压力时,一般宜采用三轴固结不排水剪。对于砂土,由于排水固结迅速,对于任何情况,均可采用排水剪指标,或采用固结不排水剪经孔隙水压力修正后的c,值来计算土压力。

2.2土压力计算理论及方法

1)试验结果证实了太沙基理论的定性结论,土压力大小取决于位移的大小和位移方向;2)实测结果表明,当变形小于5%H(H为开挖深度)时,被动土压力仍然能得到充分发挥,所以说,对于深基坑工程的实际变形情况而言,套用一些经验的位移指标来判断墙前土体是否达到被动极限状态,是有局限性的;3)在黏性土上的许多基坑支护工程,护坡桩钢筋强度未完全发挥,实际钢筋应力还低于钢筋的设计强度,造成很大浪费,而造成钢筋应力低的原因主要是计算土压力大于实际土压力。实验还表明,把基坑支护结构视为平面不合理,因为基坑工程的“角效应”即土压力的空间效应,对墙体位移有明显的抑制作用。利用这种空间效应可以在两边折减桩数或减少配筋量。

2.3水土压力的合算与分算

按照有效应力原理,可知“土、水压力分算”比“土、水压力合算”概念要清楚。但由于要测得有效应力强度指标,一般试验难以做好,而且水、土压力合算法在一些软黏土地区的临时性开挖工程中土压力计算值与实测值较为符合。

土在有水作用时,墙后土压力主要是水、土压力共同作用的结果,在未搞清水、土耦合效应的前提下,水、土压力合算是一个包含一定的实践经验的综合方法,对工程实践来说是有利的。

为搞清墙后土体在水、土共同作用下的破坏机理,进行水、土压力分算,是符合系统科学原理的方法。

3支护结构计算方法

3.1静力平衡法

静力平衡法亦称自由端支承法,该法假定围护结构是刚性的,并可绕支撑点转动。围护结构的前侧产生被动土压力,后侧产生主动土压力。静力平衡法适用于围护结构的入土深度不太深即底端非嵌固的情况,此时围护结构由于土压力的作用而达到极限平衡状态。利用墙前后土压力的极限平衡条件来求插入深度、结构内力等。

3.2等值梁法

单支撑(锚拉)埋深板桩计算,将其视为上端简支、下端固定支承,变形曲线有一反弯点,一般认为该点弯矩值为零,于是可把挡土结构划分为两段假想梁,上部为简支,下部为一次超静定结构,其弯矩图不变,该法称为等值梁法。实践表明,等值梁法计算板桩是偏于安全的,实际设计计算常将最大弯矩予以折减,折减经验系数为0.6~0.8,一般取0.74。等值梁法基于极限平衡状态理论,假定支挡结构前后受极限状态的主被动土压力作用,不能反映支挡结构的变形情况,亦即无法预先估计开挖对周围建筑物的影响,故一般仅作支护体系内力计算的校核方法之一。

3.3弹性地基梁的m法

基坑工程弹性地基梁法取单位宽度的挡墙作为竖直放置的弹性地基梁,支撑简化为与截面面积、弹性模量和计算长度等有关的二力杆弹簧。弹性地基梁法中土对支挡结构的抗力(地基反力)用土弹簧模拟,地基反力的大小与挡墙的变形有关,即地基反力由水平地基反力系数同该深度挡墙变形的乘积确定。即f=mzy,其中,.f为土对支挡结构的水平地基反力,kN/m2;为比例系数,kN/m4;为计算深度,m;为计算点处挡墙的水平位移m。弹性地基梁的m法优点是考虑了支护结构与土体的变形协调。工程实践表明,在软土中的悬臂桩支护计算采用m法,计算位移与实测位移有很大差异,实测位移是计算值的好几倍。这说明桩后土体变形已不再属于弹性范围。另外,m法无法直接确定支护结构的插入深度,通常假定试算有很大的随意性,有时桩底落在软弱土层中,还需经验来修正。

3.4弹塑有限元法

有限单元法作为今后基坑支护设计计算的发展方向,它的优点是考虑了土体与结构的变形协调,而且可以得出塑性区的分布,从而判断支护结构的总体稳定性。但选取合理的本构模型与计算参数,以及塑性区范围与稳定性之间的定量关系均缺乏经验。目前,随着计算机技术及系统科学的发展,为有限单元法的完善提供了更有利的工具。在结构计算方面,建立了能考虑基坑围护结构和土压力的空间非线性共同作用理论及其计算方法,并编成程序,方便高效地完成基坑围护工程的计算。

4地下水治理

4.1明排水治理法

在填土、浅层黏性土中开挖基坑,经计算和现场试验判断不可能发生坑底突涌或侧壁渗漏、流土,可采用明沟盲沟排水方法。

4.2井点降水治理法

降水治理方法适用以下条件:1)地下水位较浅的砂石类或粉土类土层;2)周围环境容许地面有一定的沉降;3)止水帷幕密闭,坑内降水时坑外水位下降不大;4)基坑开挖深度与抽水量均不大,或基坑施工期较短;5)有有效措施足以使邻近地面沉降控制在容许值以内;6)具有地区性成熟经验,验证降水对周围环境不产生大的不良影响。填土、粉土及含薄层粉砂的粉质黏土含水层涌水量不大时,适用轻型井点降水。黏性土、淤泥质土和粉土,适用电渗井点降水。砂土、粉土地层适用喷射井点降水。砂土、碎石土和岩石地层适用管井井点降水。管井降水可根据水文地质条件,水位降幅要求和环境保护要求采用完整井或非完整井。

4.3隔渗治理法

采取隔渗措施治理方法适用以下条件:1)开挖深度以上或坑底以下接近坑底部位分布有粉土、粉砂,有可能产生流土时;2)邻近基坑有地表水体(湖塘、渠道、河流),与基坑之间没有可靠隔水层时;3)有承压水突涌可能,且无降水措施时。

4.4减小降水不良影响的措施

1)充分估计降水可能引起的不良影响;2)设置有效的止水帷幕,尽量不在坑外降水;3)采用地下连续墙;4)坑底以下设置水平向止水帷幕;5)设置回灌系统,形成人为常水头边界。回灌系统适用于粉土粉砂土层。

5动态设计和施工

深基坑工程是土体与围护结构体系相互作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂等条件下基坑支护结构和土体的变形破坏,也难以完成可靠而经济的基坑设计。通过施工时对整个基坑工程系统的监测,可以了解其变化的态势,利用监测信息的反馈分析,就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施,保证施工和环境的安全;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施,通过分析,可修改设计模型,调整计算参数,总结经验,提高设计与施工水平。