大面积深基坑工程中桩基受力特点分析论文(共5篇)
篇1:大面积深基坑工程中桩基受力特点分析论文
青岛北客站为集青岛火车北站、地铁1、3、8号线和地下车库于一体大型综合交通枢纽,其建设将为青岛市交通提供非常大的便利。青岛北客站基坑具有面积大、基坑形状多样、深浅不一的特点,其分区平面如图1。同时,建设场地选址为多年老填海垃圾填埋场,其基坑开挖部分包括2~3m的建筑垃圾和2~12m的生活垃圾,现场照片如图2。
根据勘察报告,青岛北站钻孔水PH值>6.5,所以对混凝土无腐蚀,对钢筋及钢结构具有中等~强腐蚀作用,需充分考虑垃圾渗滤液的影响。同时,垃圾土层分布有大量未降解的塑料带和橡胶等,土工试验难度大,且垃圾土具有欠固结、工程性质随深度变化等特点。本文主要从基坑支护设计、钻孔灌注桩施做和实测数据分析对青岛北客站基坑进行介绍,土压力计算结果与实测数据对比,分析其特点与难点。
1 工程背景
青岛北客站基坑工程功能、开挖范围见表2,支护形式见表3。
2 钻孔灌注桩成桩困难
垃圾土层中成桩困难,且存在泥浆灌注量远大于桩身体积的现象,如图3所示,统计了现场300根钻孔灌注桩的(泥浆灌注量/桩身体积)值与垃圾土层厚度的关系,从图中可见,垃圾土层较深处该比值明显增大,最大值可为3。
该现象造成混凝土的严重浪费,桩体挖出后,从桩体形态看,表面光滑(或粘附有泥皮)。而且只有垃圾土处的桩径很大,如图4所示。说明主要由垃圾土中钻孔灌注桩塌孔造成。
在砂土和粉质粘土都存在成孔塌孔现象,与钻孔深度和成孔时间有关,相同条件下,随着钻孔深度的加大,孔壁的稳定性就会越差,钻孔土体,可以利用其自身土体自立和圆拱效应维持自身的平衡而可以不用泥浆护壁。但一旦超过这个临界深度则必须泥浆护壁[1]。而钻孔孔壁稳定性具有流变性,所以孔壁稳定性为时间的函数[2]。
孔壁自立稳定最大孔深Hcr:
钻孔孔壁流变公式:
G——剪切模量,K——土的体积模量,η——粘滞系数。
以上公式是在砂土和粉质粘土中适用的,垃圾土中必须考虑渗滤液和塑料袋、碎石等的影响,由于渗滤液中含有大量离子,会对泥浆护壁造成影响。同时,垃圾土孔隙度大、渗透性强、压缩性较大,在混凝土的压力作用下,孔壁的扩张也需要考虑。本文从渗滤液的影响和施工方式的影响对垃圾土中塌孔现象进行分析。
2.1 渗滤液的影响
垃圾土渗滤液离子含量最高为8713.5mg/L,平均值为3907mg/L,远大于普通地下水。
如果不考虑现场复杂的工况影响,和孔壁流变的影响,泥浆离析的现象会造成泥浆护壁的压力分布不均,按上层垃圾土平均c=22(kPa),平均准=10°,平均γ=15.8(KN/m3),则最大孔深为3.32m。
由于孔壁的自立性公式是按照抗剪强度理论推导的,假设泥浆护壁的重度为γn,则在孔壁的深度为H的地方,有公式(3):
则最大孔深Hc为:
而泥浆离析沉淀后上层压力γn减小,Hc减小,容易形成塌孔。但现场情况更复杂,渗滤液破坏泥浆护壁效果是造成塌孔的原因。
2.2 垃圾土层处施工方式的影响
根据青岛北客站的现场调查发现,在垃圾土层处即使采用全套管法施工,在拔套管的同时,反而会造成垃圾土土层处缩径现象。
3 垃圾土土压力计算问题
3.1 垃圾土土层主动土压力分布特点
现场钻孔灌注桩施做完成后,放坡开挖掉1.5m的建筑垃圾,再施做冠梁和首道钢筋混凝土支撑,按照最常用的朗肯土压力计算理论,对基坑土体的主动土压力进行计算,其粘性土采用公式:
ka——主动土压力系数,ka=tan2(45°-φ/2);
c——填土的黏聚力,KPa。
土层计算用参数见表4。
3.2 土压力实测数据分析
现场选取了基坑主动土压力区垃圾土土层部分5.4m,6.7m,8m、12m处的开挖初期土压监测数据。
根据土压力监测数据与计算值对比如图5,实测土压力小于计算土压力。
3.3 开挖中主动土压力随时间的变化(图6)
取垃圾土层中5.4m、6.7m、8.0m、12m处的土压监测数据,统计了开挖阶段土压力的变化情况,5.4m、6.7m、12m处土压力都经历了先减小后增大的变化。
由分析可知,实测土压力系数较粘性土公式计算值小,通过反算,Ka在0.12~0.29之间。
4 结语
本文对老垃圾填埋场中的基坑工程的特点进行描述。
针对塌孔问题,文章描述了造成垃圾土塌孔的两个原因,关于垃圾土中的土压力计算问题,由于垃圾土中含有大量加筋作用的塑料袋和尼龙等,实测土压力系数较粘性土公式计算值小,通过反算,Ka在0.12~0.29之间。
在垃圾土环境中进行基坑开挖,除考虑土压力的问题,还必须考虑渗滤液对成桩效果的影响,所以保守设计是合理的。
摘要:青岛北客站交通枢纽选址为青岛老填海垃圾填埋场,对老垃圾填埋场占地从新利用,进行地下工程建设,国内尚属首例。其基坑开挖部分包括23m的建筑垃圾和212m的生活垃圾,在垃圾土环境中进行基坑开挖,其设计和施工应考虑垃圾土的影响。
关键词:垃圾土,物理力学性质,深基坑支护,钻孔灌注桩,实测数据分析
参考文献
[1]李小青,乌效鸣.钻孔灌注桩孔壁稳定性分析[J].地质与勘探,2001,37(2):79-82.
[2]刘小平.巨厚层土中大直径超长钻孔灌注桩承载性状的应用研究[D].湖南:中南大学土木工程学院,2003年.
篇2:大面积深基坑工程中桩基受力特点分析论文
【关键词】 高层建筑;基坑支护;施工技术
High-rise building construction deep foundation construction characteristics and requirements analysis charged body care
Zhao Yuan
(Hebei Kang Real Estate Development Co., Ltd Shijiazhuang Hebei 050000)
【Abstract】 This article focuses on the construction of deep foundation charged body care construction features and requirements.
【Key words】 High-rise buildings;Excavation;Construction technology
众所周知,深基坑工程师随着城市建设事业的发展而出现的一种类型的岩土工程,任何建筑都必须有一个好的基础,对大型高层、超高层建筑来讲,这点尤为重要。于是深基坑的施工安全技术的重要性日益凸显。对高层建筑深基坑支护的支护系统侧压力、水压力测试和深基坑围护结构安全系数等知识进行介绍,并联系实际提出深基坑支护结构的选择,对工程实际有一定借鉴作用。
1. 支护系统侧压力
1.1 支护系统计算理论。
(1)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W 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W 和内聚力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。
(2)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。
(1)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比较稳定。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。
(2)沿海地区地下水比较丰富,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的大小、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,附着在土粒问的土粒表层,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。电测试测压计在孔隙水压力作用在该仪器的特殊金属薄膜上,由薄膜成熟变形引起电阻值(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10KPa 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。
(1)在土中安装和埋设前必须在测压计引出线附近进行密封处理。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成一道过滤层,用钢丝网包裹。
(2)埋设前在埋设点进行钻孔,钻孔埋设深度在测点标高下100mm 以下,在孔底填砂,将测头迅速放入孔底,再在测头周围和图面填砂,并适当压实:最后用粘土浆钻孔严密封好。若在一个钻孔内部童深度埋设多个测头,应将每隔侧头上下填砂,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,为此应在埋设测压计后停歇10d 的左右,使其埋设测压计部位水压力回复到原始状态,此时测得水压力才能准确地放映土谁中水压力实际情况。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历史性技术措施,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的有直接关系。
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,合理的选用各种土质参数,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。
4. 深基坑支护结构选择
深基坑支护结构选择,一般应先考虑本单位现有施工机构,优先考虑本工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构,如工程桩采用钢筋混凝土灌注桩,则基坑支扩结构应尽量选用这种桩型,其直径可相应选用较小直径,这样可减少进退场费用。当基坑较深维护桩布置允许时,应尽量选用两排支护桩,这种布置方式力学性能较好,前后排桩与桩项圈梁形成刚架结构,桩间土参与协同工作。改善维护桩的受力状况,达到减少桩的配筋量。当围护桩要求达到防渗要求,基坑深度小于7m,地表杂填土中砖瓦碎片含量较多时,不宜单独选用水泥搅拌桩,搅拌桩改为水泥注桨。北方粘土地区,基坑较深,可选用钢筋混凝土桩加锚杆支护形式,但南方一般不适用,可选用大直径钢筋混凝土灌注桩,桩项加钢筋混凝土圈梁,转角处加斜支撑。凡是地基土为淤泥,且基坑又较深时,不宜选用钢板桩,选用钢筋混凝土地下连续墙,工程造价较高,可选用大直径两排钢筋混凝土桩,中间加水泥搅拌桩(互相重叠150mm 以上。以便形成防渗幕墙。且参加灌注桩协同工作,具有良好力学性能,当条件允许时,用井点降水作为辅助手段)。围护桩的选用应经过多方案比较,根据实际情况,包括周围环境和地质条件,选用经济效益最佳的支护方式。
5. 结束语
基坑工程师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。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,加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。
[文章编号]1619-2737(2014)07-10-002
篇3:大面积深基坑工程中桩基受力特点分析论文
关键词:深基坑;地下水;时空效应
前言
基坑工程是岩土工程、结构工程以及施工技术互相交叉的学科,是多种复杂因素交互影响的系统工程,是理论上尚待发展的综合技术学科。随着我国高层、超高层建筑的发展和人们对地下空间的开发和利用日益增多,基坑工程不仅数量增多,而且向着更大、更深的方向发展,随之支护结构设计计算、施工中的许多问题逐步凸现出来。
1 土水压力的计算
1.1 传统深基坑侧土压力计算理论与方法的分析
传统深基坑侧土压力的计算理论主要以朗肯理论和库仑理论为基础,这两种理论无论在基本假设上,还是在计算原理上都存在一些缺陷。主要表现为 ①实际深基坑工程围护墙通常不满足古典土压力理论的假设条件; ② 古典土压力理论没有考虑围护墙的变形过程,而仅以墙体位移达到使墙后土体出现极限状态的平衡条件为计算依据。实际上围护墙变形通常达不到使土体出现极限平衡状态的位移值,且其变形是随开挖的深入而变化的,土压力也随着变化; ③ 没有考虑两端壁处存在的空间效应。因此,所计算的侧土压力只是近似的,有时误差甚至很大。目前随着计算技术的发展以及深基坑工程中环境效应问题的日益突出,考虑围护墙与土体共同作用来计算侧土压力,并在设计中预先估计围护墙位移的方法,例如弹性地基梁法(土抗力法)和有限元法等日益受到重视。此外,传统深基坑侧土压力的计算方法没有顾及深基坑坑内外通常存在较大水位差的实际情况,忽视了渗流效应对土压力的影响等问题。
1.2 影响支护结构上水土压力的若干因素
基坑开挖中,支护结构上的土压力与经典的朗肯、库仑土压力理论及其方法比较,在应力路径、参数取值及边界条件方面有很大的不同。造成实际结构内力比理论计算值小得多的原因可能有以下一些。
(1)土体的应力状态和应力路径的影响
①中主应力的影响。常规三轴应力中σ2 = σ3 ,在基坑支护结构之后的土体应力状态是三维的,中主应力对强度的影响是显著的。
②小围压情况下土的强度指标。研究表明在小围压情况下土的强度指标偏高许多。在地表以下 10m 范围内,土的实际围压小于 l00kPa ,而室内的试验常用的围压都在 l00kPa 以上,这样低估了土的强度指标。
③土的超固结。如果地基土是正常固结土,在开挖减压后由于其平均主应力与围压减少而变成超固结状态的土。在围压不大时,强度包线提高,减少了主动土压力,增加了被动土压力。
④基坑内土体中的残余应力。一般计算土压力时,基坑内的垂直应力是从坑底算起的自重应力,实际上,由于基坑开挖面积是有限的,基坑以下土体的垂直向应力应当是从原地面算起的自重应力加上由于开挖引起的“负附加应力”。
(2)孔隙水压力的影响
①开挖引起的负超静孔压。在基坑内逐层开挖时,造成土体卸载,围压减少,支护结构前移,支护结构后土体侧胀,基坑下土体向上回弹,这将在土体中形成负使各部分土体均有膨胀的趋势。这将在土体中形成负超静孔隙水压力,对于渗透系数较小土层,这种负孔压将持续长时间,它改变了支护结构上的荷载和抗力的大小和分布,快速的施工有利于利用这种负孔压。
②墙后土体中的毛细饱和区。处于地下水位以上的毛细饱和区内其孔隙水压力也是负值,是一种吸力.对于粉细砂、粉质粘土和粉质砂土这个区域是比较厚的,它将形成“假粘聚力”明显减少了墙后土压力。
③人工降低地下水位产生的渗透力。在人工降水的情况下,渗透力主要是向外向下的,有利于减少主动土压力和增加被动土压力。
(3)边界条件的影响
①基坑支护的三维效应。基坑中的长、宽、高之比一般不是很大,也不完全是平面应变问题。如果坑壁中部的土体向外位移,两端的土体基本固定不动,土层间将产生摩擦力,这种拱效应对于增加被动土压力特别明显。另一方面,三维的基坑支护结构形成框架结构,将横向力转化成轴向力,这大大约束了支护结构的变形,减少其中弯矩及钢筋应力。
②支护结构与土间的摩擦力。支护结构与土间的摩擦主动土压力减少、墙前被动土压力增加,考虑这一因素,对于板桩和砂土,其前部的被动土压力的提高是显著的。
③土层间的约束作用。在墙后土体中不同土层间的水平位移不同,土层间也存在着摩擦力和拱效應。这增加了整体稳定性,尤其是在浅层粘性土与砂土互层情况。
2地下水对基坑工程的影响
①在支护结构的设计中,无论是采用规范中的水土合算或水土分算的方法,地下水的存在和状态都会影响水平荷载的取值大小。对水压力的估计不当,可能直接造成支护结构的失效或过大的位移。
②地下水可能引起锚杆或土钉与周围土体之间握裹力的降低,从而降低抗拔力;
③地下水的存在可能造成施工的困难;
④地下水的存在可能降低支护体系的整体稳定性;
⑤地下水控制不当可能造成基坑侧壁土体的流失,造成潜蚀,严重时造成体积很大的“老虎洞”,威胁体系的整体稳定性;
⑥对坑底土质为粉土或砂类土时,可能达成基底的管涌或基底抗隆起失效;
⑦可能由于施工降水不当,造成基坑侧面变形过大,引起邻近建筑、道路或地下设施的破坏。
3基坑工程的时空效应与变形控制
时空效应是基坑工程的重要特征,其平面形状,、开挖深度、周围环境与荷载条件、暴露时间长短都对其受力与变形有重要影响,尤其在软土地区由于开挖和降水会引起土中水的改变,土骨架又具有蠕变特征,因此应当考虑其空间受力状态和随时间而改变应力与变形状态。实践证明,科学地制定考虑时空效应的开挖和支撑的施工设计方案,能可靠、合理地利用土体本身在开挖过程中控制位移的潜力,达到控制坑周地层位移以及保护环境目的。从而改变目前基坑中为控制坑周地层位移而不合理地采用昂贵的地基加固做法。这是安全经济地解决基坑施工过程中稳定和变形问题的一条很有发展前途的技术途径。
考虑时空效应的软土基坑工程设计方法的主要特点是:从工程实用性和可靠性出发,在基坑围护结构中(档墙、支撑及挡墙被动区加固土体)的内力及变形计算中仍采用目前一般所用的较简单的弹性力学模型和设计参数项目,但对其中反映基坑变形总体效应的最主要的综合参数,基坑挡墙被动区的水平基床系数,则按一定的地质和施工条件,做出经验性的修正。此综合参数主要是土的力学性能指标和每一步基坑挖土的空间尺寸、暴露时间及开挖深度的函数,其数值是根据在一定施工条件下,基坑开挖中所测出基坑交形数据经反分析而得出的一个考虑了时空效应的等效水平基床系数。
考虑时空效应的基坑施工方法的主要特点是:根据基坑工程设计所选定的主要施工参数,按基坑规模、几何尺寸、支撑形式、开挖深度和地基加固条件,提出详细的可操作的开挖与支撑的施工程序及施工参效。开挖与支撑的施工工序基本是按分层、分步,对称、平衡及限时的原则而制定的,最主要的施工参数是分层开挖的层数、每层开挖深度以及每层开挖中基坑挡墙被动区土体开挖后、挡墙未支撑前的暴露的宽度及高度。
4 结语
篇4:大面积深基坑工程中桩基受力特点分析论文
关键词:建筑工程;深基坑支护;施工技术
中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)20-0155-02
从整个建筑施工的角度来看,基础施工的作用是非常重要的,而作为施工单位,需要做好相关的技术措施,应该根据实际的工程情况,认真的对基础工程当中所出现的各种问题作出分析。特别是对于深基坑支护方面的技术工作,做好其技术基础工作是对工程质量的保障。深基坑支护技术在具体的施工过程中被广泛地应用在工程项目当中,因此,企业对于深基坑支护工作的相关工作情况,对于建筑工程而言,不仅可以使工程获得整体的质量提升,也能够促进建筑单位获得更高的经济效益。
1 建筑工程深基坑支护施工技术中的应用
1.1 做好勘察与检测工作
在施工的准备环节,不仅需要对具体的地理条件进行勘查,也需要对支护工程进行有效的勘查,对于不同场地的地质情况进行不同的反应,需要根据具体的工程情况进行实际的考察。可以根据地层的结构,从具体施工的地下水位出发,变更施工条件,对相关的土地进行合理的评估,在此基础上制定一些有效的措施进行解决[1]。同时施工人员需要对施工现场周边的情况进行调查,以便于对施工所产生的震动承受力予以考虑。在对深基坑支护系统进行施工的时候,需要综合地考虑相关的客观条件,如果支护的结构和支护的尺寸与原来的设计不相吻合。施工人员与相关的设计人员需要进行协商,商量最佳的办法,确保工程可以顺利的进行。设置固定的周期对地下的水进行检测,如果施工现场就有专门的负责人进行巡视,就需要为巡检工作制定较为合理的周期,确保巡检工作能够具有更为完备的记录。
1.2 避免周边环境对深基坑支护的影响
地下水可能会对建筑工程深基坑支护造成一定的影响,所以在通常情况下,因为地下水的渗透会导致地面下沉,所以如果条件允许,可采取必要的人工降水方法进行处理。这种方法能够减少深基坑支护结构所产生的压力,对土质条件进行改善,以便于在最大限度上确保工程能够更加合理有序地进行。对于不可以采取降水措施进行保护的,可以直接采取建立止水帷幕的方式进行。以此来提升建筑工程的施工质量。同时需要对深基坑的四周地面进行保护。
在对岩土工程进行施工的时候,需要保护好周围的施工现场,在常规的情况下地下水可能会渗透到基坑的裂缝当中,这会使得基坑支护结构出现位移,而针对这情况需要做好有效的防护措施,因此需要进行及时的堵塞,同时做好相关水流的分散工作,防止水流流向基坑。
在建筑工程的施工过程中需要防止极限状态发生,在建筑工程的施工过程中,因为深基坑的支护工程当中含有较大的破坏性[2],特别是综合性的土地失衡,党体的基本承载能力失效等。当涂不管是局部出现形变还是全部出现形变,他都可能会对周围的环境和建筑物的结构造成一定的伤害,这种破坏性的形态会一直持续,所以需要进行有效的保护。而我国的高层建筑地下室最深大约为三层,所以深基坑的深度如果很深就需要采取多点式或者是多支点的,基坑进行支护,确保基坑的安全性。
1.3 深基坑支护的管理工作
在建筑工程深基坑的支护管理过程当中,需要做好对管理工作的施工监理,确保相关的管理人员高度的对深基坑的支护工作的各个环节予以必要的重视,同时需要根据建筑工程的施工项目和现场的水纹和地质实际情况,有效的对挖土的设计方案以及深基坑支护的施工图组织计划的可行性进行设计和论证。要严格地将相关的施工工艺把握好,密切地关注深基坑支护当中的相关突发情况,确保建筑工程的深基坑支护工作具有较好的安全性和较高的质量。而且在深基坑支护的实施过程当中,需要做好对周围地下管道和周围建筑管线的检察工作,防止土层边坡变形的情况发生,相关的管理人员需要提升自身的责任意识,不断地深化自己对施工的质量要求。
2 建筑工程当中的深基坑支护施工技术分析
2.1 案例分析
某一处工程位于某一个有人居住的小区。因此具有很高的重要系数,施工等级为一级。
该深基坑的周围情况为:南侧有城市的主交通要道,北侧有居民小区中的道路,在深基坑的东侧和西侧分别分布着普通民房和已建好的小区大楼。该工程场地地质情况与地理环境的勘察结果显示,调查人员根据钻孔方法得知此工程场地内的岩土层的主要结构为杂填土、第四系全新统冲洪积物、残积物、基岩为二叠系栖霞组石灰岩等[1]。
在调查时通过各钻孔均可遇见地下水,因此潜水为影响基坑开挖的主要因素。施工场地的潜水类型为孔隙型潜水,来源于降水和地表水的补给,因此水量比较小。此处的地下水的水位大约在3.31~5.41 m之间,主要含水层为强透水性的第四系冲积砾砂和卵石。
此外,在场地的地下有南北方向的线路、管道存在。
2.2 深基坑支护实施的技术分析
以上述案例为主进行分析,需要从两个方面进行探析。
首先是深基坑的支护施工,桩锚支护形式的施工是支护施工的一种形式,我们对其进行详细分析。深基坑西侧的小区楼基础冲孔灌注桩,通过具体测量得知桩的直径大约是1.1 m,桩长为20.5 m,桩的中心采用C25混凝土,两个桩之间的距离为2.5 m,桩的布置形式为单排。东侧居民房的基础也为冲孔灌注桩基础,桩长为14.4两桩之间的间距为3.5 m,其他的情况均与西侧相同。根据此工程的实际情况,装锚支护施工的工艺流程为首先采用冲孔灌注桩施工,然后在基坑开挖的同时完成腰梁和预应力钢筋的施工。在本工程中各项施工允许的偏差为:桩径偏差大约为4.7~5.1 mm,垂直度大约为0.51%,主筋间距大约为8~11 mm。此外,在施工过程中要确保正派护坡桩成为一体,还应注意增加正派护坡桩的抗滑动力矩等。
其次是施工当中的注意事项,成的深基坑支护工作进行开发,需要考虑的事情较多,在起源地平之下的1.5~2 m之间的位置,这是最佳的开工起点。
要先挖掘出一段1.5~2 m的土方,然后再进行充分的施工,确保支护具有较为优越的高度,与此同时,也能够将较为浅显的障碍物予以清除。而对支护进行整体构建的时候,需要充分考虑给水为电工程所带来的影响,地表和相应的支护内幕应该设置好相关的积水排水系统,地表上下来的水予以及时的疏导。
假如地下的水流量比较大,那么会导致混凝土的层面难以形成,进而使得支护表面很难成孔,这样需要及时的采取措施降低水位,并在此基础上,在水位之上进行施工。
3 结 语
本研究主要分析建筑工程的深基坑支护施工技术,文中主要就建筑工程的深基坑支护的相关情况进行分析,有了两个实例,主要谈到了笔者的一些主观看法。
笔者认为,在施工过程中,施工企业需要根据工程的实际情况需要,对深基坑的支护技术进行深入研究,大程度上确保后续工程的建设质量。
参考文献:
[1] 徐国晔.浅谈土建基础施工中的深基坑支护施工技术[J].科技展望,
2015,(18).
[2] 张果秀.土建施工中地下连续墙技术的应用分析[J].山西建筑,2015,
篇5:大面积深基坑工程中桩基受力特点分析论文
【关键词】深基坑;施工技术;土木工程;应用
在我国经济实现迅猛发展的新的形势下,各行各业都有了一定的发展。一个企业要获得源源不竭的动力,获得广阔的发展前景,就要重视科技的作用,投入更多的精力于科学技术的研究与应用中,在土木工程中,对科技的重视尤其明显,特别是其积极的改良了技术,产品的品质在一定程度上有了很大的提高。一般而言,土木工程项目都比较大,涉及的范围广阔,与国计民生息息相关。在土木工程中,基坑支护技术虽然相对来说不够成熟,然而其对土木工程来说意义却很重大,不容忽视。
1.深基坑施工的特点
基坑工程内容涉及土方开挖以及维护体系设计施工两个方面。合理的土方开挖施工组织有利于构建良好的围护体系,增强工程的稳定性。而土方开挖速度、步骤以及方式等若不合理,极易给主体结构桩基造成严重的不良后果,甚至导致桩基的变位。所以,近年来,人们更加的关注深基坑的开挖和支护。目前,深基坑工程施工的基坑深度更深,面积更大,支撑系统具有了更大的难度;在一些土层条件较差的施工单位,进行基层的开挖可能导致沉降或者位移现象的发生,对周边的环境造成很大的影响;由于深基坑具有较长的工期,场地范围又受到很大的限制,一旦天气环境恶劣或者堆放了大量的杂物就可能导致基坑不稳定,产生潜在的安全隐患;另外,在施工过程中,部分相邻场地可能部分工序如挖土、打桩等会相互制约并相互影响,施工难度大大增加;除此以外,支护形式有了较大的发展,逐渐呈现出多样化特征。
2.深基坑施工过程常见的问题
在深基坑的施工过程中,由于施工人员准备工作不充分,经常会出现一些容易被遗漏的问题,例如一下几个问题:
2.1边坡整修难度大
由于深基坑开挖具有一定的难度,因此,在大多数情况下,很多施工队伍会采取人机配合的方式开展施工。然而在实际的施工过程中,往往会有机械开挖不恰当的情况,如开挖没有达到预期的深度,或者深度过深,导致很难控制开挖方的数量,再加上机械开挖灵活性较差,在深入开挖时,很难保证边坡的平顺度和开挖的平整度。在深基坑开挖时,运用人工进行施工就具有了更大的难度,同时受到的限制因素更多,特别是要进行安全性较高的施工其相对的限制条件更加苛刻,因此开挖深度较深时,不仅具有更大的难度,而且很难保障施工质量。
2.2施工与设计差距大
在进行深基坑施工时,因为有着基坑是在建筑物地面下进行施工的错误认知,部分施工人员会在搅拌桩的施工过程中产生惰性心理,进行偷工减料如减少水泥的使用,这就导致基坑支护稳定性大大降低,一旦产生裂缝就会对施工的质量造成严重的影响,不利于工程整体质量的提高。产生这种现象的主要原因在于施工单位为了节省施工时间,在工期内按时完成施工,或者没有严格控制实际的施工,未遵循施工设计图纸来进行施工,施工过程中偷工减料现象屡禁不止,同时没有严格控制相应的工程指标,在利益的驱使下产生不恰当的行为,给工程质量带来严重的不良后果。
2.3开挖进度与边坡支护协调性差
由于施工人员配合度低,相互之间难以协调,所以很难对施工进度进行有效的控制,与边坡支护施工之间产生良好的合作,因此极易导致施工不规范,难以维持施工秩序,施工过程中各项工作协调性差。
3.深基坑施工技术控制要点
3.1深基坑施工的技术控制
深基坑包括了挡土、挖土方等建设内容,细节方面工序复杂,因此,要严格控制施工环节的各个细节,杜绝不良后果的发生。在土石方的挖掘过程中,要全面的了解施工条件和现场环境,详细地搜集可能对施工造成影响的因素的信息,充分的了解有关的地质条件和气候条件,并通过多种渠道深入的分析地下和周围的设施状况,对这些材料进行深入的剖析,选择合理的具有相关施工资质的施工组织,保障其对施工现场有足够的达到要求的控制能力,合理的处理软土层,严格控制开挖的速度、深度等,保持现场的平衡状况,全面的监督及管理施工的各个环节。
3.2深基坑施工对水的处理
深基坑要全面的考虑气候及天气情况的影响进行施工作业,减少过避免水量带来的影响,做好恰当的防水措施。在施工前,要做好相关的调查报告,以此为基础做好防水和排水工作,深入的分析地下水的成因,并制定行之有效的防范措施及方案。由于部分深基坑周围有建筑物,要有效地减少或杜绝土体的流失以及滑体等现象,就要采取合理的手段,通过堵和抽的方式,提高深基坑的稳定性,促进建筑物沉降现象的减少,节约施工时间,争取在工期内甚至是提前完成施工作业,使施工难度真正地降低。
3.3特殊性项目施工和处理
一般而言,土木工程施工过程相对复杂,涉及范围广,所以施工现场可能会出现很多出人意料的情况。在深基坑的施工过程中,要做好充足的准备工作,通过应急预案的制定杜绝突发事故带来的危害,同时对于已发生的事故,要及时的进行合理的处理,在事故解决后,进行存档处理积累相关的经验,为下次事故的快速解决奠定理论基础。
4.总结
总之,随着我国现代化建设进程的加快,深基坑施工技术也不断地得到完善和发展,人们对深基坑施工技术有了更全面的认识,对其优势以及作用有了更深入的了解,特别是在土木工程中,深基坑施工技术得到了更加广泛的应用。在当前形势下,要想在激烈的市场竞争环境中获得长足稳定的发展,适应时代发展的需要,就要不断地改革技术,推陈出新,以全面地提升自身的综合实力及竞争力。因此,在土木工程中,要大力的推进深基坑施工技术,使其获得更加广泛的应用,在城市化进程中发挥更大的作用。
参考文献
[1]武得朋.综述土木工程的深基坑施工技术[J].中华民居,2012,(19):86-87.
[2]吴文昌.浅谈土木工程中的深基坑土方开挖施工[J].新材料新装饰,2014,(8):93-93.
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