软弱土基坑

软弱土基坑（精选八篇）

软弱土基坑 篇1

关键词：地基基坑,基坑围护,现场施工

1 概述

现行工程中常用的复合型土钉墙支护, 主要是水泥土搅拌桩与土钉墙的结合应用。其原理主要是:通过水泥土搅拌桩对边坡土体进行土体加固, 解决土体自立性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题;以水平向压密注浆及二次压力灌注解决土体加固及土钉抗拔问题;以相对较深的搅拌桩插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流问题, 形成防渗帷幕、超前支护及土钉等组成的复合型土钉支护。因此, 复合型土钉墙适用于粘性土、砂性土、粉土、淤泥土及淤泥质土。在广州各类地层中, 都有成功地使用复合型土钉墙的工程实例。

2 工程概况

2.1 工程位置。

珊瑚湾畔二期B区人防车库工程位于广州市番禺区大石镇大沙地, 一层独立地下室, 基坑开挖深度约4.9~5.1m。基坑呈长方形, 东侧距离已建围墙2~3m, 且临近道路有地下电缆等隐蔽管线, 西侧有五栋11层高的复式洋房 (管桩基础) 正在兴建中。

2.2 地层岩性。根据钻探揭露, 与本基坑开挖有关的地层主要为软弱土层。

2.3 地下水。本场地基坑开挖范围内的砂层含水量丰富, 透水性强。

2.4 综述。

出于销售策略, 该地下室工程是安排在主体上升至6层楼面后方开始施工。基坑基本上处于砂层和淤泥层地基中, 在水头压力差作用下, 极易产生流砂及管涌, 在基坑边五座单体的自重荷载下, 砂更无自立的可能性, 极易产生坍塌。因此, 必须非常严谨地对待该基坑围护的方案选择。

3 基坑围护方案

针对基坑支护的功能特点, 结合本工程的实际情况, 首先考虑对软弱土层进行土体加固, 加固范围为开挖面四周。通过土体加固, 一方面使被加固土体的渗透系数降至10.5-10.8cm/sec, 保证土体的抗渗性能;而另一方面使被加固土体的强度达到1.5Mpa以上, 保证土体的自立性和强度。出于造价及场地限制上的考虑, 决定采用水泥土搅拌桩施工工艺来对软弱土层地基进行土体加固, 以此复合土钉墙作为基坑的支护形式。土钉沿深度方向布置间距1.2m, 采用梅花型布置, 采用Ф48*3.5mm国标焊接钢管。

4 基坑围护施工

复合土钉墙施工工艺流程:

4.1 深层搅拌桩施工工艺 (采用四喷四搅) 。

4.1.1定位对中:吊车悬吊深层搅拌机到达指定桩位, 对中。4.1.2预搅下沉:启动深层搅拌机电机, 待搅拌头转速正常后放松起吊钢丝绳, 使搅拌机沿导向架边搅拌边下沉, 下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制, 工作电流不应大于额定值。4.1.3制备固化剂浆液, 待压浆前将浆液倒入集料斗中。4.1.4喷浆搅拌提升:深层搅拌机下沉到达设计深度后, 开启灰浆泵, 待浆液到达喷浆口, 再按设计确定的提升速度边喷浆边提升深层搅拌机, 使浆液和土体充分拌和直至地面。4.1.5重复搅拌:深层搅拌机喷浆提升至设计顶面标高时, 关闭灰浆泵, 搅拌机宜在桩顶2m范围 (加固段) 重复下沉、提升、拌和一次, 这时集料斗中的浆液应正好排空, 为使软土和浆液搅拌均匀, 再次将深层搅拌机下沉, 至设计要求深度后, 再将深层搅拌机提升出地面。

4.2 土钉墙施工。

4.2.1放线:根据设计图纸, 确定基坑开挖边线, 用木桩和白灰做出开挖线标记。4.2.2土方开挖:边开挖边支护, 分层开挖, 分层支护, 挖完亦支护完。土方开挖必须和支护施工密切配合, 前一层土钉完成注浆1天以上方能进行下一层边坡面的开挖。开挖时铲头不得撞击网壁和钉头, 开挖进程和土钉墙施工形成循环作业。4.2.3修坡:要求坡面修理平整, 确保喷射混凝土质量。4.2.4土钉制作、成孔:土钉按照设计方案制作, 钢管四周开注浆小孔, 小孔直径8 mm, 小孔在钢管上呈螺旋状布置, 小孔间距50 mm, 钢管口部1m范围不设注浆孔, 钢管末端封闭。土钉位置、间距及角度根据设计图纸要求, 用空压机带动冲击器将加工好的土钉分段焊接打入土中。4.2.5编制钢筋网:将Φ8钢筋拉直, 按照设计之间距绑扎钢筋网片。土钉成孔后, 端部用Φ16螺纹联系筋、井字加强筋焊接压在钢筋网上, 使钢筋网片、土钉连成整体。4.2.6喷射混凝土:在土方开挖、修坡之后, 钢筋网编焊完成后, 进行混凝土喷射, 一次喷射总厚度<100mm, 石子粒径5-10mm, 最大粒径<12mm, 专用喷射混凝土速凝剂掺入量不小于5%。喷射混凝土在每一段、每一层之间的施工搭接之前, 将搭接处泥土等杂物清除, 确保喷射混凝土搭接良好, 保证喷射混凝土质量, 减少渗漏现象的出现。4.2.7土钉注浆:在面层喷射混凝土达到一定强度时才注浆。对于土钉注浆, 注浆前将注浆管插入土钉底部, 从土钉底部注浆, 边注浆边拔注浆管, 再到口部压力灌浆。水泥浆按照设计拌制, 搅拌充分, 并用细筛网过滤, 然后通过挤压泵注浆。土钉注浆通过两方面控制, 一是注浆压力控制在0.1Mpa, 二是单管注浆量控制在事前的计算范围内左右。为防止土钉端部发生渗漏现象, 在土钉成孔之后, 喷射混凝土施工之前, 将土钉周围用粘土及水泥袋填塞捣实, 喷射混凝土时先将土头喷射填塞密实, 注浆饱满, 即能避免出现土钉头渗漏现象。

5 基坑支护监测

5.1 施工信息化是复合土钉墙支护技术的一个特点。

为了确保基坑安全, 不影响周围建筑物, 要求随时掌握开挖及支护施工整个过程中边坡的动态变化, 因此必须在支护施工过程中实施信息化施工。并把获得的信息通过修改设计反馈到施工工作中去, 以指导施工。本基坑按二级基坑要求, 测量内容以沉降和位移为主。

5.2 实际测量:

最大沉降值为8.2 mm, 最大水平位移值仅为3.2mm。沉降量及位移在复合土钉墙施工完成后7天便趋于稳定。

5.3 开挖前, 试压测得其平均抗压强度为2.

38Mpa, 证明深层搅拌桩成功对软弱土层进行了加固, 加固后的水泥砂浆块体强度达到了设计预测的1Mpa。

6 结论

6.1 针对不同的地质条件和周边状况选择适当的基坑支护形式是基坑支护设计的重要原则。

基坑支护的本质要点就是挡土止水以供基坑内安全施工, 无论是重力式挡墙或非重力式挡墙均是如此, 只是采用的计算方法和施工工艺各有不同。

6.2 深层搅拌桩的施工成功解决了软弱土层

的加固问题, 使软弱土层与浆液凝结固化为块体, 即保证了地基的强度, 同时又形成了比较密实的止水帷幕。

6.3 土钉墙的施工成功解决了基坑边坡的强

度及稳定性问题, 其施工周期较短, 可与挖土同时进行, 很少独立占用工期。而且土钉支护与挖土都是分块分层施工, 可充分发挥土体的空间支护作用。在开挖后几个小时内封闭, 边坡位移和变形及时得到约束限制。

6.4 由此可见, 由深层搅拌桩和土钉墙结合应

高耸建筑在软弱土层的深基坑处理 篇2

关键词：高耸建筑；软弱土层；深基坑；施工；处理

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）02-0160-01

深基坑技术在建筑行业中被广泛应用，主要是因为深基坑技术有着非常好的支撑和负荷作用。因为在深入地下的施工过程中，不但环境非常恶劣、有很大的危险，而且施工也很难进行，为了做好地基工作，使高耸建筑的质量有严格的保障，就必须运用深基坑处理技术了。

1 深基坑处理技术的含义

何为“深基坑”，简单的说就是把地基的深度打到5 m以上就是深基坑。而深基坑处理技术就是对地基超过5 m的深基坑进行作业，从而为高耸建筑的建设施工打好基础。在深基坑施工的过程中，可能会由于多种外在的原因而影响施工的正常进行，例如，基坑出现漏水、地下坍塌等，都会对施工产生各种安全隐患，容易引发重大事故。这不但会影响施工的进度、制约建筑工程完工的时间，更有可能导致人员伤亡发生。由此可见，在高耸建筑的建设施工过程中，必须对深基坑施工加以重视。

深基坑处理技术具有风险性、地域性、综合性和时空性等特点。只有掌握了深基坑处理技术的特点，才能更好的在实际的施工过程中运用深基坑技术来解决高耸建筑施工过程中出现的问题，保证高耸建筑的质量。

深基坑技术的风险性是指深基坑的支护体系临时性比较强，导致风险性比较大；深基坑技术的地域性是因为深基坑会受到黄土、地质等水文特征的影响，在不同地域会有区别；深基坑技术的综合性是由深基坑技术的复杂性所决定的，深基坑技术的复杂性决定了它必须与其他的各类相关技术结合，才能更好的发挥深基坑技术的作用；深基坑技术的时空性是指深基坑技术会因季节、温度等时间、空间因素而变化，在运用深基坑技术时，必须对时间、空间因素给予充分的考虑。

2 在软弱土层中进行深基坑处理的必要性

软弱土层是指土层里面土的主要组成部分是淤泥、冲填土等成分，其特点是水分含量高、土的空隙比普通土大、压缩性强，渗透性很差、结构性和流动性很强。如果在建设高耸建筑时，遇到这种地基，就必须更加谨慎的利益深基坑技术，来实现地基的稳定，从而保证高耸建筑的质量。采用深基坑技术对软土层进行处理就是为了改变软土层的特性，提高软土的地基强度，从而保证软土地基的稳定；同时呢，改变地基的高压缩性，使地基的沉降幅度降低，保证地基的均匀下降。也可以在天然地基无法满足高耸建筑对地基的基本需要时，通过深基坑技术对天然地基进行处理，形成完全意义上的人工地基，使地基能够满足高耸建筑的基本要求，保證高耸建筑的施工顺利按时完成。

高耸建筑为保证建筑的质量，必须将地基打好，这是建设高耸建筑的基础，否则高耸建筑很可能成为“豆腐渣工程”，虽然耗损了大量的人力、物力和财力，造成了资源的严重浪费，但最终的成品却没有任何价值，不能使用，给国家和社会造成了很大的损失。为了避免现实中出现这种情况，必须把地基打好，做好深基坑的施工，为高耸建筑的接下来的施工环节打下坚实的基础。

软弱土层由于其特点的特殊性，在这种地质环境下建设高耸建筑，不但要做好深基坑处理，关键的是其处理过程会更加的复杂，需要在运用深基坑处理技术的过程中利用在普通地质环境中不需要的专业技术，只有这样，才能保证软弱土层中深基坑施工的质量，从而为高耸建筑的顺利建成打好基础。

3 软弱土层在施工过程中存在的问题

我国是一个多山的国家，地质构造非常的复杂，地形不同，软弱土层的地基便会出现很大的差别，未知性非常的大。一般情况下，外荷载加在软土层上，就容易出建筑物的坍塌现象，不但造成资源的浪费，更容易发生坍塌事故，造成人员的伤亡，给国家和社会造成不可估量的损失。深基坑技术运用到软弱土层中，存在非常大的难度，为此必须运用先进的技术进行处理，而这需要经过长时间的经验积累，否则是不可能实现的。在对软弱土层进行施工时，必须首先对软弱土层所处的施工地点进行综合的分析，了解其中的利弊，对所存在的弊端进行改进，从而保证施工的质量，为高耸建筑的顺利竣工提供保证。

4 解决深基坑施工过程中存在问题的具体措施

4.1 深基坑施工中地表下沉的应对措施

对于地表下沉的现象，针对不同的地质特点，应采取不同的应对策略。首先要掌握不同地质的性质，其次要取得开始深基坑施工前的最初数据，并将所有的数据清楚明了的写在施工的总平面图上，最后就是对获得的数据进行测量，从而取得开始施工时取得的数据与地面沉降点的关系，为接下来的施工提供有价值的参考。如果地面下降的变化大，就需要安排人员进行观察和修改；而如果出现大大范围的沉降时，就需要采用深基坑处理技术，并结合其他的施工技术对深基坑进行新的处理，以加强深基坑的地基承受能力。

4.2 深基坑施工中对管线问题的应对措施

管线对保证深基坑的承受能力至关重要，因此，在深基坑的施工过程中，必须注意深基坑施工过程中的管线问题。

在施工前要确保和施工有关的所有管线的质量过关，确保安置管线的施工人员技术过关、责任清楚。在将管线放入深基坑后，要对管线采取保护措施，从而保证管线的使用寿命。最后，要制定突发事故的应急预案，在管线出现损坏的情况下，不但要及时处理，更要及时上报有关领导，从而减少损失的发生和人员伤亡的出现。

4.3 深基坑施工过程中漏水问题的解决办法

深基坑施工过程中，很容易出现漏水现象，这也是为什么深基坑施工过程中必须进行降水工作的主要原因。那么，怎样才能使深基坑的降水工作不影响施工的顺利进行，从而保证深基坑施工的质量呢？

首先，必须在深基坑周围设置排水系统，从而保证排水工作的顺利进行。接下来就是对排出的水的处理环节了，因为水排除后，深基坑中的土层的承受力也随之下降，很容易引起深基坑的坍塌，为此必须在施工的过程中加强注意，避免事故的发生。

4.4 加强对施工人员的安全教育

深基坑施工是一份既要求技术过关，又有很大危险性的职业。因此，在深基坑施工过程中，安全问题是非常重要的问题，一旦发生事故，造成的将不止是财产的损失，还可能会出现严重的人员伤亡。为了保证深基坑施工的顺利进行和施工人员的人身安全，防止发生施工事故，造成人员伤亡和财产损失，必须在施工之前对施工区域的周边环境进行仔细的勘察，以避免因对周边环境不熟悉而引发施工事故。同时，对深基坑施工人员的配置是非常重要的，一定要选择技术过关、责任意识强的施工人员进行施工，并对他们进行安全方面的教育。只有将一切可能引发施工事故的因素都充分考虑，并采取措施避免，才能最大可能的保证施工人员的安全和施工的顺利进行。

5 结 语

在建筑行业，特别是高耸建筑的施工过程中，深基坑技术的运用是非常广泛的，深基坑的好坏直接决定了高耸建筑的质量。只有地基打的好，才能保证高耸建筑的质量过关。因此，在对软弱土层施工时，必须做好深基坑处理的安全工作，合理利用预制桩，在保证质量的前提下，使施工效益达到最大化，真正实现建筑行业质量与效益双丰收。

参考文献：

[1] 曾令喜.软弱土层中深基坑工程的系统施工技术[J].科技创新与应用，2014，（10）.

深基坑软弱土地基开挖技术 篇3

基坑开挖在基坑施工中是一个很重要的工序。为加快基坑土方施工进度, 保护施工区域周围环境, 编制施工组织设计与开挖技术设计时, 应掌握支护结构工作性能, 考虑有效的挖土方法。基坑开挖中的一般规定如下:

(1) 基坑开挖应根据支护结构设计、降排水要求, 确定开挖方案。

(2) 基坑边界周围面应设排水沟, 应避免漏水、渗水进行坑内;放坡开挖时, 应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。

(3) 基坑周边严禁超堆荷载。

(4) 软土基坑必须分层均衡开挖, 层高不宜超过1m。

(5) 基坑开挖过程中, 应采取措施防止碰撞劫掠结构、工程桩或扰动基底原状土。

(6) 发生异常情况时, 应立即停止挖土, 查清原因和采取措施, 方能继续挖土。

(7) 开挖至坑底标高后坑底应及时封闭并进行基础工程施工。

(8) 地下结构工程施工过程中应及时进行夯实回填土施工。

(9) 基坑开挖时应急措施。

二、工程实例

1 工程概况

某软土地基深基坑工程划分为东、西二区, 西区地下2层, 平均挖深为8.40m, 开挖最大深度达10.30m, 属I类基坑标准;东区地下1层, 平均挖深4.65m;基坑开挖面积29700㎡, 其中东区约1.25万㎡, 西区约1.72万㎡。该工程基坑围护西区北侧、西侧均采用长17m的Φ800mm钻孔灌注桩, 南侧及西北角采用长18.5m的Φ900mm钻孔灌注桩, 围护桩内侧与圆环支撑结合部位的基坑底部布设宽1.2m、Φ1200@1000mm、长3.5m的格栅形密排高压旋喷桩加固基底土体, 围护桩外侧采用单重管Φ500mm的高压旋喷嵌缝桩作止水;东区主要采用长15m的Φ600mm钻孔灌注桩。±0.00m相当于黄海高程3.65m, 现有自然地坪相对标高-0.8m。

2 支护、周边环境及地基土特征

(1) 地下室支护结构西区主要采用排桩+单道钢筋混凝土水平内支撑, 支撑体系主要采用圆环结合桁架, 整体刚度较大;东区除东北角相同的结构形式外, 其余区域采用排桩+钻孔式锚杆的支护结构, 局部结合双排桩门架式结构, 支撑体系采用角撑的形式。

(2) 周边环境特点

1) 基坑东侧地下室侧壁距离规划道路最近距离约8m, 为本工程的主要施工道路。

2) 基坑南侧为尚未施工的规划道路, 目前场地较为空旷, 20m范围内均为空地, 已经在此东南侧建有现场办公等临时设施。

3) 基坑西侧为厂房, 地下室外壁距离该厂房约12m。

4) 基坑北侧为城市主干道, 最近距离为8m, 该侧市政及其他埋地管线较为密集。

(3) 工程场地地基土特征根据工程勘察报告 (详勘) , 本工程主要土层自上而下分布均: (1) 0素填土, 场内全址分布, 层厚0.4-1.3m, 主要由块石、碎石、黏土组成, 湿; (1) 1黏土, 场内全址分布, 层厚0.5-1.3m, 土质具有高压缩性, 韧度较好, 干强度高, 含水量35.1%; (2) 1淤泥质黏土, 场内全址分布, 层厚1.7-3.8m, 土体含较多有机质, 流塑状, 高压缩性, 韧度中等, 干强度中等, 含水量44.5%; (2) 2淤泥, 场内全址分布, 层厚5.8-11.3m, 土体内含有贝壳碎屑, 流塑状, 具有高压缩性, 韧度中等, 干强度中等, 含水量53.5%。

3 工程难点

(1) 土质差, 淤泥层分布广而厚, 含水量高。开挖过程中, 土体极易产生坍塌、基底隆起等事故。

(2) 基坑占地面积大, 深度深, 土方施工周期长, 施工过程容易产生围护结构位移、变形, 坑外地基沉陷直至工程桩破坏等质量安全事故。

(3) 东、西区地下室相差1层, 东、西区交接处的土方留置方式、运输通道加固及施工作业顺序等必须作出合理安排, 否则极易产生各类事故。

4 施工工艺

按照“分步、分区、分层”的原则安排土方开挖。

(1) 挖土分区根据本基坑围护设计要求, 先施工西区到地下1层顶板并爆破支撑后再开挖东区, 按先西区后东区来划分本基坑挖土作业区域与挖土标高、层次。根据本工程基坑的特点, 拟将西区按后浇带划分为A、B、C、D4个区, 东区划分为E、F、G、H4个区。具体划分位置及估算面积如图1所示。

(2) 挖土分层根据冠梁及支撑位置, 在本基坑立面上划分为:

1) 西区3个层次, 第1层为冠梁底标高以上, 称A1层或B1、C1、D1层;第2层为支撑梁底以上到冠梁底以下, 称A2层或B2、C2、D2层;第3层为支撑梁底到基础底板垫层底以上部分, 称A3层或B3、C3、D3层。

2) 东区分两个层次, 第1层为围梁底以上, 称1层;第2层为围梁底至基础底板垫层底以上, 称2层。坑中坑部位按分区位置称之为某区坑中坑, 坑中坑涵盖本基坑垫层底以下所有各不相同的承台、集水井、电梯井、地梁等。具体分层安排如图2所示。

(3) 挖土顺序总体平面由西向东、由南往北逐步退挖, 即:B→C→A→D区和E→F→G→H区, 西区在开挖第3层时, 圆环四周土体应均匀开挖, 先挖去角部土体, 再开挖围梁与圆环结合部位土体, 应逐步留出平台做搭接。

5 施工要点

(1) 施工顺序前期现场准备→同时挖冠梁处内、外侧土体→外侧修平台及放坡→内侧从冠梁内边线垫层底向内开挖→冠梁施工→挖冠梁下至单道支撑梁垫层底土方→设围梁及支撑梁→人工边修坡边设基坑外侧坡面及地表混凝土面→设集水井与排水沟→分层放坡开挖土体至各区域地下室底板底设计标高→人工边修土边浇筑混凝土垫层→设集水井及排水沟→挖承台及地梁土体并设垫层及砖模→挖坑中坑土体至设计底标高并设垫层及砖模→做防水、扎筋、包模、浇筑混凝土大底板→设底板处换撑带混凝土→地下2层主体结构施工至地下1层→设地下1层楼板处换撑带支撑梁→拆除内支撑→地下主体结构向上施工→外壁墙板防水处理→土方分层回填夯实→结构同时向上施工。

(2) 挖土原则按“大基坑小开挖”和“先支撑后开挖, 分步、分区段、分层进行”的原则实施。本次挖土中, 西区第2层土方按两层分台阶放坡开挖, 第3层土方按3层分台阶放坡开挖, 平均每层厚约1.65~1.85m;东区第2层土方按两层分台阶开挖, 第1层1.5m, 第2层0.9m, 其他均为一次性挖到计划标高。

(3) 挖土方法 (仅以西区为例)

1) 第一层土方 (-2.55~-0.8m) 深约1.75m, 采用敞开式挖土, 一次性挖到底标高, 直接装车外运。挖此层土方时留出中心岛, 中心岛外边线距圆环内侧约3.0m。

2) 第2层土方 (-4.45~-2.55m) 需要等到冠梁混凝土强度达到设计要求后才能开挖。在西区与东区交界处, 由于此时东 (-0.8m) 、西区 (-4.45m) 土方高差达3.65m, 为保证交界处东区土方边坡稳定及安全施工, 需要对交界处以东进行卸载。第2层土方需要将中心岛及道路标高一同降到-4.45m, 在挖去中心岛道路的同时, 应将原有环岛通道 (-0.8m) 上的塘渣瓦砾等硬壳层尽最大可能下翻到位-4.45m标高上做环岛道路面层, 不足部分外购补填压实, 以此为第3层土方开挖做好道路准备, 环岛道路外边线离圆环支撑梁外侧约20m。

在挖完此层土方并完成支撑梁混凝土浇捣后, 必须立即修复好东、西区交界处的出土通道, -4.45m标高处的中心岛环路在轴处与出土通道平台按1:10放坡。如图四所示中, YL-1设计标高为-3.3m, 而支撑梁和此处出土口顶标高均为-3.5m, 两者高差200mm, 此处载重车经过时必须使两者均为架空状态, 故采用如图4所示的处理办法, 以确保支撑系统的安全。

3) 第3层挖土必须等到单层支撑梁全部施工完毕且混凝土达到设计要求强度标准值的90%后方可开挖。

(4) 对支撑梁的保护措施

1) 严禁挖土机直接站在支撑梁上作业, 严禁挖土机、运土车辆直接在支撑梁上碾压和行走。当挖土机需在支撑梁上掏梁间土或需在梁上行车时, 必须先支撑两侧填土, 梁面上覆盖60cm以上, 并在其上敷设路基箱后方可站机挖土。若路基箱底有空隙时, 路基箱底与支撑梁顶的空隙距离不得小于20cm, 且路基箱的承载能力必须满足要求。

2) 在支撑梁处开挖土方时, 必须先在梁上方采取对称开挖、先外围后中心的方法, 使支撑梁缓缓对称受力, 然后用小挖土机进行梁下挖土, 逐渐使整个支撑梁全部受力。

3) 所有支撑系统严禁堆载。

(5) 降水排水措施

1) 根据地质勘察报告, 地下浅层有地面径流水, 为此必须重视地表排水系统的修筑。

2) 由于本工程围护设计已考虑了旋喷嵌缝止水桩, 故围护壁周边的渗水可能性很小, 但若有渗水时可采用封堵措施或引流措施, 并在围护壁周边的围梁沿周边砌筑挡墙以形成积水明沟, 以蓄积坑壁渗水、引流水和大气降水;然后抽排至地面排水系统, 阻止该部分水流入坑内。

3) 土层滞水、大气补水的排除主要采取在挖土留坡的坡脚部位设置临时排水沟, 在每次接力开挖的, 最下一个平面边挖土边布置一些排水沟与集水坑相连, 有较多水时采用水泵向基坑表层排水系统中抽排。

4) 当土方挖至基坑底时, 可在沿坑底周边一跨的基梁槽内设转通的排水沟, 在基坑内部可根据实际情况在每数个柱网范围内设排水盲沟, 可利用坑中坑做集水井或另设集水井, 通过水泵将水集中再抽排至排水系统, 该类沟应随底板的施工而调整位置。

5) 对每个后浇带的两端部增设600mm×600mm×600mm的长期集水井;后浇带下增设盲沟, 避免后浇带钢筋浸水生锈及方便抽出地下积水。

6) 对于基坑周边需要从集水井内排入内河或市政管网的, 在其边上增设滤水池, 经滤水池后再排入内河或市政雨水管网。

结语

工程实践表明, 只要精心施工, 合理安排, 在软土等特殊地基的深基坑开挖中仍然能取得预期的满意效果。但在施工中除采用上述技术措施外, 尚应着重注意以下几点:

(1) 建立专门的应急救援组织机构。

(2) 建立信息化施工监测体系。

(3) 建立严格的技术交底和专家论证制度。

摘要：本文以广东省湛江市某高层建筑深基坑工程为例, 介绍了软弱土开挖技术, 并论述了由于开挖对基坑支护结构带来的安全影响, 及开挖过程中各工况的安全技术保证措施。

关键词：深基坑,软弱土,开挖

参考文献

[1]建筑基坑支护技术规程.JGJ120-2012[Z].

软弱土基坑 篇4

因为其孔隙比非常高, 而且有着较高的压缩能力, 其抗剪性不是很高, 当遇到竖直的或者是横向的力的话, 其就会发生显著地形变问题。当土受到挤压之后, 就会出现非常高的压力, 而且在较短的时间之中无法扩散好。它的固结指标不高, 而且时间较久, 所以当土受到干扰以后无法有效地复原。预应力混凝土管桩为挤土桩型, 其建设速率很快, 因此导致建设区域会出现挤土现象。管桩的抗压性非常大, 不过其不具有抗弯强度, 对于各种土层, 其由于存在水平力, 所以会导致断裂现象出现。所以, 其建设活动会的干扰到开挖项目。在布局挖土活动的时候, 要严格的按照避免土体应力过快释放, 避免土体施工荷载过大, 合理控制土体位移与应力释放这样的原则进行。

2 关于土方的建设特征

2.1 活动步骤

因为围护的体系是不一样的, 所以土方的开挖建设步骤也是存在很大的差别的。一般来讲, 其建设步骤是按照如下的来开展的:场地平整、加固→管桩施工→应力土方分层开挖挖土部署→材料准备。

2.2 做好挖土的规划活动

(1) 软弱土地区预应力管桩基础置换率一般在4%左右, 在挖土之前的时候要明确具体的状态, 要结合情形来布局建设规划, 进而明确挖土的方法等。 (2) 对于其挖掘活动, 一般是按照层次来开展的。坑内分级挖土留设台阶时, 台阶宽度与台阶下挖土深度之比应在1:3以上。 (3) 坑内土方坡道设置应避开塘泥等软弱区块, 坡道两侧土体放坡系数在1:1.5以内应考虑喷射混凝土护坡, 土质特别差的应加设6.5@200x200钢筋网片。应尽量避免工程桩位于土方坡道两侧斜坡上, 如桩基较密无法避免应考虑灌芯或喷锚加固, 或改用钢结构栈桥作为土方坡道。 (4) 禁止边压桩边开挖, 开挖与桩基全部完成间隔时间应在l5天以上, 建议30天以上。 (5) 如果承台区域的土质不是很好的话, 最好是使用人工方法。这样就能够防止设备的荷载对于土体产生负面效应。 (6) 截桩安排应提前考虑。在挖掘之前的时候, 要将表层的桩截掉。在挖的时候, 要结合步骤来分段开展。 (7) 挖机、车辆选择应尽量避免采用大型设备。应尽量选择小挖机, 如PC100以下。坑内运土车辆避免使用10t以上的大车。 (8) 挖土部署中应注意路线优化, 避免挖土机械来回重复行走。临时堆放土方不得设于边坡附近。

2.3 关于挖土工艺

(1) 对于挖土来讲, 要按照层次来开展, 其两边的高度差不能超过一米。 (2) 防止设备干扰到桩体。机械开挖至桩顶30cm时桩两侧lm内土体应对称开挖。 (3) 挖机、土方车辆行走路线及两侧工程桩应视具体情况采取喷锚、铺路基箱、填塘渣、换土等加固措施。 (4) 在场地软硬土层交界处标高上下2m范围内, 也可采取管桩内加筋灌混凝土的措施。 (5) 为减少静力压桩的挤土效应对土方开挖的影响, 可选用以下措施: (1) 设置袋装砂井或塑料排水板, 以消除部分超孔隙水压力, 减少挤土现象。袋装砂井直径一般为70→80mm, 间距l一1.5 m, 深度10~12m。塑料排水板的深度、间距与袋装砂井相同。 (2) 应力释放孔, 直径400, 均匀布置, 深度10m左右或为桩长的0.8倍。 (6) 挖土时应及时分段截桩, 避免桩身自由高度过大。 (7) 围护结构应有足够的强度与刚度, 避免侧向土体位移。如发现土体滑移、坑底隆起则应及时回填三角土反压;如发现围护结构侧向位移, 应及时坑外卸土并根据围护结构类型进行加固。

2.4 对于桩基的分析

(1) 挖掘之后, 假如桩体出现了位置偏移等情况的话, 就可结合动测模式来分析桩身的品质, 进而积极的应对。假如桩身不存在断裂问题的话, 可以通过千斤顶来对其设置。地表下桩身前面的土体应尽量清空, 纠偏后应进行钢筋混凝土灌芯, 并进行承载力测试。 (2) 假如桩身出现缝隙的话, 也能够使用灌芯措施来设置, 假如受力性的测试无法合乎设计规定的话, 就要积极的开展补桩活动。

2.5 关于建设总结

当桩体进入的时候, 由于存在挤土活动, 此时会导致其周围那些处理好的桩体和之前的建筑体等被影响。挤土的具体情况和入土的特征之间有着非常紧密的关联, 同时还和桩的截面尺寸等等有着很大的关联。在建设的时候, 要认真的分析建设时导致的挤土反应以及基坑周围区域中的土方状态, 避免挖方导致的不良反应, 所以要对管桩的建设工艺积极的分析探索。

2.6 做好安全工作

(1) 在挖土的时候要认真的分析土的动态。对于其发生的缝隙现象, 要认真的监视, 而且要做好警示装置, 防止出现危险现象。 (2) 在挖掘的时候, 坑边禁止放置过多的物体, 地表放置的物体要低于设计构造时采用的地面超载值。假如必须要放置的话, 要获取相关机构的默许之后才能够放置。 (3) 设备和人工挖掘的时候, 要掌控好距离, 禁止人和设备在同一个区域之中开展活动, 要掌控好间距。 (4) 当挖土以后, 要结合场地的安全防护规定在基坑区域之中设置栏杆, 防止出现伤亡情况。 (5) 要确保土壁的稳定性高, 如果存在缝隙或者是塌陷的潜在性的话, 要即刻的退离所在区域, 而且要上报分析。 (6) 如果是在晚间开展活动的话, 要有非常充足的光照。电线等要设置专门的工作者来负责该项活动。要时常的查看漏电维护设备是不是合理。场地之中严禁随便的设置线路等。 (7) 深基坑上下应先挖好阶梯或支撑靠梯, 或开斜坡道, 而且要设置防滑构造, 要在基坑的附近设置维护装置。 (8) 对于土层的挖掘要按照层次来开展, 进而确保构造能够合理的受力。要掌控好临近区域的土方的高度差值, 避免由于差异太大, 而导致变形等问题出现。 (9) 挖土机的进出口通道, 应铺设路基箱扩散压力或在路面上浇筑钢筋混凝土板。

2.7 关于品质的规定

在挖土之前, 要积极的开展放线以及排水等等的活动, 要明确运输设备的路线和放置废土的区域。在建设的时候, 要掌控好其平面的高程和具体的方位等, 而且要积极地分析附近的环境的改变要素等。

3 结束语

在我省的软弱土区域, 该项建设工艺被大量的使用。其是挤土桩, 因为它的建设速率非常快, 当其大规模的设置之后, 土中的水压很高, 假如没有认真的处理的话, 就会导致一些不利现象发生, 比如断裂等。所以, 要切实的结合具体的状态, 在其建设和挖掘的时候使用有效的方法。确保桩基的品质和挖掘的速率。文章结合建设过程中的具体状态, 分析了一些实际问题, 希望内业人士予以指点, 共同的促进行业发展。

摘要：我们将那种水分较多, 而且孔隙比很高, 有着超强的压缩特点的土称作为软弱土。其最常见的是出现在黄泛区域。文章讲述了在这种基础之上设置的预应力混凝土管桩。它具有强度优秀, 而且适应能力好, 较高的穿透性等等的一些优势特征。

关键词：软弱土,预应力混凝土管桩,土钉

参考文献

[1]邵建东.预应力管桩在靖江地区高层建筑中的应用[J].泰州职业技术学院学报, 2010 (, 01) :70-72.[1]邵建东.预应力管桩在靖江地区高层建筑中的应用[J].泰州职业技术学院学报, 2010 (, 01) :70-72.

[2]范颖.中山建华管桩公司企业文化建设案例分析[J].广东轻工职业技术学院学报, 2004 (, 02) :36-38.[2]范颖.中山建华管桩公司企业文化建设案例分析[J].广东轻工职业技术学院学报, 2004 (, 02) :36-38.

[3]高海燕, 树立华, 李宏建, 苏扬.从低应变检测结果分析扬州地区基桩常见质量问题[J].扬州职业大学学报, 2009 (, 01) :18-21, 25.[3]高海燕, 树立华, 李宏建, 苏扬.从低应变检测结果分析扬州地区基桩常见质量问题[J].扬州职业大学学报, 2009 (, 01) :18-21, 25.

软弱土基坑 篇5

关键词：水泥土搅拌桩,软弱路基,回弹模量,施工工艺

1 工法简介

水泥土搅拌技术是以水泥作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,将固化剂和地基土强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度桩体的地基处理方法。适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的黏性土等地基。按固化剂和施工工艺的不同分深层搅拌法和粉体喷搅法。杭州地铁1号线工程湘湖停车场采用水泥土深层搅拌法施工,取得了良好的加固施工效果。

2 工程概况

湘湖停车场总长1 254.41 m,其中DK1+702.909～DK2+320.385段,设计纵坡0%,施工原地貌平坦,无明显沟壑。设计桩长6 m～8 m,工程数量113 775 m(17 823根)。根据地质勘查报告显示场地未发现区域性深大断裂,无明显的新构造活动迹象,处于地质构造相对较稳定地质环境。

2.1 工程地质条件

停车场场地平原区地层以第四系松散堆积层为主,总厚度为10 m～50 m,岩性主要为粉质黏土、淤泥、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土,其中淤泥、淤泥质土最为发育,局部最厚近30 m,软塑～流塑,具低强度、高压缩性、低渗透性等特点。

2.2 水文地质条件

停车内浅部地下水属潜水类型,主要赋存于上部填土层及粉土层中,补给来源主要为大气降水及地表水,其静止水位深0.30 m～1.60 m,相应高程3.28 m～4.67 m(黄海高程)。并随季节性变化,地下潜水对混凝土结构无腐蚀性。

2.3 几种软基处理方案的比较

需要进行加固处理的地基长度为617.476 m,平均站场宽度为80 m。湘湖车站南邻礼帽山、西侧及北侧为湖头陈村居民住宅,建筑群密布,且多为高层建筑。本地可用石材数量不多,采用抛填片石换填的施工工艺,一是城市交通不便利,二是可用石材数量不足,运距远,造价高;采用振动桩基加固噪声大、振动对附近建筑群影响大;采用水泥土深层搅拌桩施工法所需水泥量少、施工便捷、造价低。经相关部门评议,决定采用水泥土深层搅拌桩法进行站场内路基加固。

3 水泥土搅拌桩的设计

3.1 桩位布置

水泥土搅拌桩桩径设计为500 mm,桩长分别为DK1+702.909～DK1+870.11段为6 m;DK1+870.11～DK1+912.11段为7 m;DK1+912.11～DK1+984.11段为8 m,桩体要求深入硬土层中不少于50 cm。设计桩间距120 cm×120 cm,正方形布置,桩顶铺设50 cm厚碎石垫层。

为取得施工中合理的技术参数,在DK1+710～DK1+720段20 m范围内施工6根试验桩,成桩7 d内对桩做轻型触探。养护28 d后进行复合地基承载力和复合地基回弹模量的测试,经检验合格后方可进行全段的施工。

3.2 水泥掺入量

采用425号普通硅酸盐水泥,由3根试验桩确定水灰比为1∶0.5,桩身水泥掺入量50 kg/m,以填筑中粗砂作为施工垫层,在压实时避免对桩身的扰动和破坏。

3.3 施工工艺流程

3.3.1 工艺流程

原地表的清理→测量放样、定出桩位线→铺设50 cm中粗砂工作垫层→搅拌机械就位并安放平稳、钻杆保持垂直→预搅下沉同时拌制水泥浆→提升喷浆搅拌→重复上下搅拌→桩顶以下3.0 m内复搅→清洗集料斗及喷浆管道→移位至下一桩位→进行3 d,7 d,28 d试验检测。

3.3.2 施工质量控制

为了保证桩体的质量,水泥浆的质量、数量都必须严格控制,浆液倒入集料斗时必须加筛过滤以免浆内结块损坏泵体或堵塞管道。施工使用的固化剂和外掺剂必须通过室内试验检验方法使用,固化剂浆液要严格按配比拌制。

1)根据地质条件,先按施工组织设计确定的搅拌桩施工工艺打设3根工艺性试桩,以取得浆液的泵送时间、搅拌机提升的速度、复搅深度和水灰比等各种参数和施工工艺。

2)搅拌机搅拌下沉时不宜冲水,当遇到硬土层时方可适量冲水,试验表明,土层中的含水量增加10%,水泥土强度会下降10%～12%。但设计通常是按地基中最软的土层来确定水泥用量的,所以当加水搅拌后的强度不低于下部的强度时,最终的水泥土强度还是可以满足设计要求的,但应考虑冲水对桩身强度的影响。

3)成桩过程中,由于电压过低或其他原因造成停机,使成桩工艺中断时,应将搅拌机下沉至停浆点以下0.5 m处,等恢复供浆时再喷浆提升继续制桩;凡中途停止3 h以上者,需先拆卸输浆管路,并加以清洗。

4)搅拌机械通常采用定量泵送水泥浆,转速基本是恒定的。因此,灌入的水泥浆量完全取决于搅拌机喷浆的提升速度和复喷次数,施工过程不得随意改变,并保证水泥浆能定量不间断供应。

5)由于钻深过大,土质很粘,有时会造成管道堵塞,疏通管道后,应在上下各1.0 m范围内复喷复搅,防止断桩。同时,在桩底部喷浆时间不少于30 s,使浆液完全达到桩端,然后喷浆搅拌提升。

4试验成桩的效果检验

1)圆锥动力轻便触探。根据《杭州市地铁软基处理规范》的规定,用动力轻便触探水泥土搅拌桩的7 d强度,且贯入深度不小于1.0 m。试验击数与水泥土搅拌桩的关系见表1。

2)用简捷式钻孔机具,在水泥搅拌桩桩体中心钻孔取样,显示桩体颜色一致,无水泥集结成“结核”状。

3)复合地基的回弹模量试验

在10 m×30 m试验桩的范围内,按3/100 m2规定共完成测试点9个。复合地基回弹模量设计值为30 MPa。由回弹模量公式计算:

其中,E为复合地基的回弹模量,MPa;Ρ为压板荷载,取0.2 MPa;d为压板的直径,取300 mm;μ为泊松比,取0.34;L为复合地基变形系数,mm。

试验结果见表2

5结语

水泥土搅拌桩在本软土路基试验加固中取得了良好的效果,在施工中,最大限度地利用了原土,施工中无振动、无噪声、污染小,有效地节约了资金。对于在华南地区软弱土层中地铁工程施工积累了关于水泥土深层搅拌桩的施工工艺、设计参数和施工经验,特别适宜于在城市密集建筑群中进行施工,获得了较好的经济效益。

参考文献

软弱土基坑 篇6

1 水泥搅拌技术概述

对于水泥土搅拌法来说, 其是美国经过第二次世界大战过后第一次研制成功的, 叫做就地搅拌桩。我国由80 年代开始对于软土地基进行加固处理方面的应用, 得到了非常好的效果。水泥土搅拌法在加固软土地基方面是一种全新的方法。它是凭借水泥 ( 或者是石灰) 等有关材料当做固化剂, 利用特制的相关搅拌机械, 对地基深处相关的软土以及固化剂 ( 浆液或者是粉体) 进行强制搅拌, 从固化剂以及软土间所出现的一系列有关物理—化学方面的反映, 让软土硬结成有着水稳定性、整体性以及一定强度的有关水泥加固土, 和天然地基之间形成一种复合地基, 提升地基强度并且增大变形模量, 进而能够共同承担相关构筑物实际的荷载。

2 水泥搅拌法在加固斜坡软弱土地基中的应用

2. 1 水泥搅拌法在加固斜坡软弱土地基应用中存在的问题

对于水泥土搅拌桩方面的加固机理和具体的应用现状进行了分析之后, 总结出几个主要问题: (1) 水泥土搅拌桩有关桩体水泥实际的渗入量不能达到相关的设计要求。因为土压力、喷浆压力以及孔隙水压力之间的相互作用, 导致水泥浆会沿着钻杆上行, 然后冒出地面, 产生冒浆, 从而对水泥土搅拌桩相关桩体当中的实际水泥渗入量产生影响。 (2) 水泥浆沿桩体方面的垂直分布不够均匀。因为孔隙水压力以及土压力能够沿桩体发生垂直变化, 并且孔隙水压力、土压力以及喷浆压力之间会产生相互作用, 导致水泥浆沿钻杆逐渐上行, 进而冒出地面, 所以水泥土搅拌桩通常桩体上部水泥实际的含量较高, 而越往下实际的水泥含量就会越少。 (3) 搅拌不够均匀, 有很多工程实例证明, 大部分施工只能对总体的水泥用量以及平均掺入量进行控制, 无法定量控制有关单位长度方面的水泥掺量。并且也有很多水泥土桩有关取芯试验方面的结果也表明: 实际的水泥参入比在沿桩身深度方面的分布不均匀, 其中存在薄弱面。

2. 2 水泥搅拌法加固斜坡软弱土地基的应用新技术

针对以上问题, 在对水泥土搅拌桩方面的加固机理, 以及影响水泥土在深层搅拌桩方面的具体成桩质量与桩身质量因素等进行充分研究的基础上, 通过长期的探索, 已经成功研制出两种水泥土搅拌桩和其相关的施工工艺, 也就是钉形有关水泥土搅拌桩以及双向有关水泥土搅拌桩。

钉形水泥土有关双向搅拌桩指的就是, 通过对水泥土搅拌桩方面的复合地基应力有关传递规律以及土拱效应规律进行分析的基础上, 对原有的设备做出改进, 应用同心双轴钻杆, 并在内钻杆方面设置相关的正向旋转叶片之后设置喷浆口, 对于外钻杆方面安装相关的反向旋转叶片, 利用外杆上叶片方面的反向旋转过程当中存在的压浆作用以及正反向有关旋转叶片一起进行搅拌水泥土的相关作用, 防止水泥浆上冒, 将水泥浆控制到相关的两组叶片中间, 确保水泥浆在桩体当中搅拌均匀以及均匀分布, 保证成桩质量; 把搅拌叶片一起设置成相关的可伸缩叶片, 从而方便水泥土搅拌桩方面的上、下不同截面有关桩身。

钉形水泥土有关双向搅拌桩具体的施工工艺见图1, 实际的操作步骤如下: (1) 平整施工将相关场地压实, 进行定位、放线; (2) 搅拌机定位: 利用起重机悬吊相关的搅拌机到对应的桩位, 并且将其对中; (3) 切土下沉: 启动相关的搅拌机, 让搅拌机顺着导向架向下进行切土, 并且开启送浆泵朝着土体喷水泥浆, 利用两组叶片同时进行正、反向搅拌土体以及旋转切割, 相关的搅拌机持续进行下沉, 直到最后扩大头设计有关深度; (4) 收缩叶片: 合理改变内、外钻杆实际的旋转方向, 把相关的搅拌叶片收缩至直径500mm; 进行切土下沉, 两组有关叶片同时正、反进行搅拌土体以及旋转切割, 相关的搅拌机持续进行喷浆、下沉, 最终到设计深度, 对于桩端应该就地持续进行喷浆搅拌超过10 秒; (5) 提升搅拌: 关闭相关送浆泵、使搅拌机提升, 利用两组叶片同时进行正反向旋转具体搅拌水泥土到扩大头底面; (6) 伸展叶片: 合理改变内外钻杆具体的旋转方向, 把相关的搅拌叶片伸展至直径1000mm;在喷浆并提升搅拌到地表或者是设计桩顶标高之上50cm后, 应该关闭送浆泵。然后将相关的钻头提出地表, 仔细观察叶片是否已经打开, 比如两个以上叶片没有打开, 就应该进行人工打开, 然后扩大头部位再进行一次下沉以及提升搅拌。

结束语: 总而言之, 水泥土搅拌法非常适合应用在软弱土地基方面的处理, 实践证明这是一种非常优良的方法。其为我们今后对于软弱土地基方面的工程建设打下了良好的基础, 并提供了有效的经验, 值得大力推广。

摘要：本文针对水泥土搅拌法对斜坡软弱土地基进行加固的相关应用进行了分析, 结果表明:斜坡软弱土地基具体的构造所具有的不均匀性对于路堤基底方面的压力分布以及桩土荷载分担等有关力学响应有着非常明显的影响, 而且随下坡一侧有关软弱土层厚度方面的增加会出现一定卸载效应以及桩土之间实际压力调整加剧的有关现象。

关键词：水泥土搅拌法,斜坡软弱土地基,应用分析

参考文献

[1]罗强, 胡勇刚, 张良, 杨尧.水泥土搅拌法加固斜坡软弱土地基的土工离心模型试验研究[J].中国铁道科学, 2012, (04) ;118.

软弱土基坑 篇7

长螺旋钻孔压灌混凝土桩是指采用长螺旋钻机进行机械钻孔, 待钻机至设计标高后, 由钻机内的泵管直接向孔内灌注混凝土, 后插钢筋笼或者是待钻机钻至设计标高之后, 提钻插入钢筋笼然后再灌注混凝土而形成的混凝土灌注桩。我国于80年代初从日本引进了螺旋桩机械工艺, 相继之后国内相关公司及专家对其进行了一系列的开发研究, 并取得了大量成果。螺旋桩施工工艺于2000年后伴随着长螺旋钻机的发展而开始盛行起来, 目前, 因其操作简便、施工速度快、成桩质量好, 造价低、施工安全度高等优点, 被广泛应用于桩基础、地基处理和基坑支护等工程中。但因其自身工艺的局限性, 在应用至基坑支护等工程领域时, 仍然存在许多问题有待解决。本文即在上述背景下, 结合工程实例对长螺旋桩应用至基坑支护中存在的问题进行了一定的总结与分析。

2 工程概况

某基坑工程设计深度为9m左右, 地质条件较差, 地下水位偏高。场地内埋藏的地层主要有人工填土、第四系冲击粉质粘土及白垩系砾岩, 其中人工填土以素填土为主, 堆积年限约5年, 呈松散, 局部稍密状态, 揭露厚度在14m左右。同时, 基坑周边环境复杂, 西、南两侧紧邻两条主要交通干道, 基坑东侧临近高层建筑, 同时, 基坑周边市政管线众多。各土层物理力学参数详见表1。

场地内地下水主要包括上层滞水及基岩裂隙水两种类型。其中, 上层滞水主要赋存于素填土中, 水量随季节而异, 无统一水面。基岩裂隙水主要分布于全风化砾岩和强风化砾岩中, 受裂隙发育程度及连通性控制, 大气降水及地表水体补给, 水位因季节而异, 水量一般, 其稳定水位较高。

在充分考虑以上工程地质、水文地质资料以及周边环境条件的基础上, 设计采用长螺旋桩结合拉锚对基坑东侧进行支护。设计时地面一般附加荷载按15kpa考虑, 道路荷载按20kpa考虑, 基坑侧壁安全等级为一级。基坑上部1.5m采用1:1.5的坡比进行小放坡, 下部采用桩锚进行支护, 支护桩为螺旋桩, 桩径0.6m, 桩距1.5m, 锚杆横向及竖向间距均为1.5m。设计采用变形控制的理论进行设计, 保证周边侧向变形小于25mm。基坑平面布置图如图1所示。

3 施工工艺

3.1 工艺流程

长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工工序多, 工作量大, 各道工序之间需连续进行, 故对施工要求较高, 其具体的工艺流程如图2。

3.2 施工要点

⑴认真核查桩孔定位及标高。基准点应设置在不受施工影响的稳定位置, 并应在施工过程中要经常进行复测。

⑵长螺旋桩机钻孔前, 应对钻杆垂直度进行检查, 保证其垂直度偏差在0.2%以内, 同时, 下钻时, 应保证钻头与桩孔位对齐。

⑶钢筋笼制作过程中, 应对钢筋笼的配筋及绑扎工艺进行检查, 同时, 应防止底部尖端过长, 总钢筋笼长度一定要达到设计要求。

⑷长螺旋桩成桩施工时, 对压灌的混凝土质量应进行现场检测, 对混凝土的坍落度进行测定, 对其和易性进行评价, 同时, 施工过程中, 应留置同条件混凝土试件, 待后期对其强度进行检测。

⑸后插钢筋笼过程中, 应做好钢筋笼的导向工作, 施工时应根据具体条件采取相应的措施控制钢筋笼的垂直度和保护层有效厚度。

3.3 工艺特点

⑴穿透土层能力强, 成桩速度快, 施工效率高, 单桩承载力较高, 操作简便。

⑵低噪音、不扰民、不需要泥浆护壁、不排污、不挤土、施工现场文明, 对环境污染小。

⑶桩尖无虚土, 防止了断桩、缩径、塌孔等施工通病, 施工质量容易得到保证。

⑷长螺旋桩相对于传统的桩型, 其无需人工进入孔内作业且施工过程中不会出现未灌空孔, 从而可以更好的保障人员安全, 故其安全性较高。

⑸超流态混凝土流动性好, 石子能在混凝土中悬浮而不下沉, 不会产生离析, 放入钢筋笼容易。

⑹综合效益高, 工程成本与其他桩型相比较低廉。

4 存在问题

⑴长螺旋桩嵌岩困难。长螺旋钻机一般适用于在粘性土、粉土、沙土、填土、非密实的碎石土及强风化岩中成孔, 而在中风化及微风化的硬质岩中难以钻进, 有时, 受限于施工水平, 强风化岩也难以钻进, 而内陆地区大部分基坑支护桩均要考虑入岩, 这就给长螺旋桩广泛应用至基坑支护中带来了极大的阻力。

⑵钢筋笼压入困难。施工过程中混凝土和易性差或钢筋笼插入时不垂直, 容易导致压灌混凝土后, 钢筋笼难以插入孔内, 故施工前一般需将钢筋笼底部做尖端处理, 但此种处理会导致桩身实际受力长度发生改变, 致使桩长达不到设计桩长, 若施工控制不到位, 尖端留置过长, 超过1m, 则对桩身侧向抗弯刚度影响较大。

⑶螺旋桩成桩后桩身轴线很难保证在同一面上。长螺旋钻机成孔时因前期放桩偏差、钻杆垂直度偏差及桩孔径的扩缩均会导致临近基坑侧的桩侧线与设计位置发生偏移, 桩侧发生偏移后, 会给后期锚杆 (索) 槽钢腰梁施工带来困难, 很难保证每根桩均能与槽钢腰梁进行贴靠, 从而致使局部螺旋桩受力过大, 而一些支护桩则缺乏侧向约束, 受侧向土压力时变形过大, 这将对整个支护结构的受力产生不利影响。

⑷长螺旋桩缩颈、断桩。在地下水水位较高的松散填土和砂土中, 容易使得混凝土在灌注后未初凝就发生水泥浆流失, 从而导致出现断桩、缩颈等不良桩身质量现象。

⑸桩身混凝土强度不足。在富水地层, 地下水对混凝土强度影响很大。

⑹长螺旋桩桩径小, 桩身侧向刚度小。因长螺旋桩成桩直径一般在600mm左右, 故其桩身刚度与大直径的灌注桩相比, 其侧向刚度是偏小的, 难以抵抗较大的侧向土压力, 即使结合锚杆 (索) 进行桩锚支护, 也同样难以满足深大基坑对变形控制的要求。

5 设计施工过程中应重点注意的事项

⑴施工前应试桩, 确定长螺旋桩是否适用于现场实际地层且施工工艺是否需要调整。

⑵施工中应注意长螺旋桩压灌混凝土的质量, 混凝土应采用超流态混凝土, 保证易泵送, 易密实, 易压入, 故灌注前一定要做好混凝土的坍落度测试及和易性判定。

⑶施工中应严格控制长螺旋桩钢筋笼尖端长度, 设计时应考虑适当加长桩长, 给尖端制作留置空间, 保证支护桩能达到设计桩长, 同时, 插入钢筋笼时, 应保证钢筋笼垂直, 居中插入。

⑷螺旋桩配合锚杆 (索) 进行施工时, 应尽量采用混凝土腰梁, 混凝土腰梁能与每根桩都贴合紧密, 从而避免槽钢腰梁导致的局部桩受力过大等情况。

⑸因螺旋桩桩径小、桩身侧向刚度小, 故设计时应充分考虑地层情况, 严格控制住桩间距, 不可过大, 防止桩间土垮塌及基坑变形过大。

⑹在施工中, 要保证成桩的连续性, 即钻孔达到设计深度后要及时向孔内泵送混合料并控制好提钻速度, 防止断桩, 且钻具提升速度应略小于输送到桩孔内的混合料上升速度, 从而防止缩颈。

⑺施工后应进行桩基检测, 对桩身完整度及断桩与否进行检测, 保证螺旋桩的工程质量可靠度。

⑻长螺旋桩施工后, 基坑开挖过程中, 应注意加强监控量测, 以量测数据指导施工并根据量测数据进行动态设计。

6 结语

长螺旋桩应用至基坑支护中时, 首先, 应从设计角度做好方案选择、参数选定, 充分考虑后期施工中的不足, 在前期设计中就加以考虑, 提高结构安全系数, 保证结构在设计阶段就有足够的安全富余度;后期施工时, 应加强施工控制, 强化施工管理, 细化施工措施, 保证施工质量达到设计要求, 使其能够安全可靠的应用于基坑支护中。

摘要：长螺旋桩因其操作简便、施工速度快、成桩质量好, 造价低等优点, 被广泛应用于桩基础、地基处理和基坑支护等工程领域中, 但因其自身工艺的局限性, 在应用至基坑支护等工程领域时, 也存在如嵌岩困难、钢筋笼压入困难、成桩后桩身轴线很难保证在同一面上及刚度偏小等问题, 故在其实际应用过程中, 应结合现场相关情况, 从设计及施工两方面做好螺旋桩的质量控制工作, 优化设计参数、加强施工控制、强化施工管理、细化施工措施, 保证其能安全可靠的应用于基坑支护中。

关键词：长螺旋桩,基坑支护,超流态混凝土,侧向刚度

参考文献

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软弱土基坑 篇8

1 地质情况及设计要求

根据勘探试验结果显示, 该泵站基础位于高程9.50m处的土质为黑褐色的淤泥质粘土, 该层土质含水率达43.7%, 天然干密度为1.25g/cm3, 承载力特征值为55Kpa, 不能满足作为本站机房基础持力层的要求。由于该泵站交通不便, 重型机械无法进入 (如打桩机等) , 为了减少工程投资, 又能达到设计要求的承载力, 经几个方案比较, 决定采用将该层淤泥质粘土挖除, 换填50cm厚10% (重量比) 的水泥土作为持力层的施工方案。

2 施工方法及质量控制

2.1 拌制土料的选择

拌制土料的好坏是水泥土掺拌效果的基础, 水泥土的土质宜选用粘性土或粉质粘土。同时要严格控制土的含水率, 以18~23%为宜。如土料过湿需进行晾晒, 土料过干需洒水。因该工程为原有堤防加固工程, 原堤身填筑土的土质及含水量均符合条件, 故就地挖取堤防背侧土作为拌制土料。

2.2 水泥土的拌制

根据设计要求, 按土重量比的10%掺入P.O.32.5级的普通硅酸盐水泥 (或复合硅酸盐水泥) , 其中土的比重按1.5t/m3计算。首先采用反铲挖掘机作为土方的开挖和拌制机械, 选取一块平整的场地作为水泥土的拌制场地。挖掘机开挖土方时记录开挖的方量, 以便计算土方的重量, 用来确定需掺入的水泥重量。将土方开挖后, 将土方尽量松散的摊铺在拌制场地内, 超过5cm的大颗粒土使用人工粉碎或剔除。采用人工按计算好的水泥重量均匀的撒铺在土方上, 然后使用挖掘机进行反复的开挖、摊铺、拌和直至均匀, 局部不均匀的辅以人工拌和, 直至色泽均匀为止。每次拌合的数量不宜过多, 以拌制场地的大小为限制, 厚度不宜超过50cm, 以免因土料过厚导致拌合不均匀。同时, 每次拌制数量以每层施工需求数量的1.1~1.2倍为宜, 防止因过多拌制、剩余堆放, 导致水泥土的固结。

2.3 水泥土的回填夯实

水泥土拌制完成后, 采用人工配合胶轮车运输至施工区域内进行摊铺, 采用人工及机械两种方法相互配合进行夯实。第一层土因地基含水率呈饱和状, 采用人工轻夯, 避免扰动下层地基, 虚铺土层厚度以20cm为宜。第一层土体加强覆盖撒水保温养护24小时, 使水泥土充分反应、固结。第二层仍为人工轻夯, 虚铺土层厚度20cm, 加强覆盖撒水保温养护24小时。第三层重夯采用蛙式打夯机夯实, 分层厚度30cm。填筑过程中, 应同步进行测量工作, 随时检查控制填土面高程及填土厚度;对水泥土层与层之间结合部处理要符合规范规定, 土面过光时要采取人工刨毛处理, 保证层间结合牢固。另外, 要严格控制土的含水率, 以18~20%为宜, 对局部出现的弹簧土, 及时清除。

夯实遍数应通过现场试验来确定, 一般不少于4~6遍, 同时注意观察夯实效果, 严格控制夯击遍数, 避免过夯导致已压实土体破坏。回填时最好采用自下而上分层施工, 如需进行分段施工, 要按一定的顺序保持均衡上升。层段间回填土接缝处应削成坡状或齿坎状, 坡度不陡于1∶3, 并对接缝处加强夯实, 保证混合土压实度。对边角处机械无法夯实到位的地方, 应采用人工补夯密实。回填水泥土顶面应超出建筑物基础轮廓线以外每侧不少于20cm, 底层应略宽于顶面, 成坡面或台阶状。回填土结束后顶面应高于设计高程10cm左右, 然后采用人工带线整平至设计高程, 经过验收合格后进行下一道工序浇筑混凝土垫层的施工。

2.4 水泥土压实指标的检测

根据设计要求, 水泥压实后干密度≥1.72t/m3, 压实度≥95%。每层水泥土填筑完成后, 采用环刀法等试验方法进行土工试验, 检测土的干密度, 计算土的压实度, 要达到设计要求并经监理工程师确认后进行上层土回填。

3 结语

该泵站工程建成后, 经长期的沉降观测, 机房基础沉降量满足设计要求。因此采用水泥土换填的方法处理软弱地基, 作为投资少、工程量小的小型泵站等水工建筑物的有效持力层是满足规范和设计要求的, 是一种经济、实用且行之有效的方法。

摘要：对于一些投资少、工程量小的小型泵站来说, 如遇到地基承载力不足的问题时, 宜采用经济且操作简单的水泥土换填施工方法。下面就根据一些工程实践经验, 以淮安市某小型泵站机房基础为例, 浅谈一下利用水泥土换填在软弱地基处理工程施工中的应用情况。