浅谈深基坑施工技术控制与分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈深基坑施工技术控制与分析 摘要：平整机组改造深基坑工程 是一类深基坑工程，它所涉及到的场地 施工环境，技术控制难题，都是前所未 有的，我们汇集多方专家，集思广益， 在位移控制和土方施工中得到了宝贵的 经验。 中国论文网 /2/view-12873406.htm 关键词：老式厂房内深基坑施工、 柱基础位移的控制、钢支撑上的土方机 械作业 Abstract: the level off the transformation of deep foundation pit engineering is a kind of deep foundation pit engineering, it involved venue construction environment, technology -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 control problem, is unprecedented, we collected many experts, brainstorm, the displacement control and earthwork get valuable experience. Keywords: old factory in deep foundation pit construction, column, the control of displacement based on the steel supports earthwork mechanical work 中图分类号：TV551.4 文献标识 码：A 文章编号： 1 工程概况 平整机组改造深基坑工程位于 旧平整机组原址，原有厂房为混凝土预 制柱，杯口式基础，纵向跨距 36m，横 向柱间距 12m；基坑北侧柱基（4 个） 底标高-3.000m，距基坑最近距离 500mm；南侧柱（3 个）基底部标高- 4.500m，距离基坑最近尺寸 700mm。 工程涉及原有设备基础拆除，旧基础底 部标高-4.000m。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 提供的地质资料，各持力层土 层基本情况表 1-1。地下水位标高 2.5m。 表 1-1 各持力层参数 土层 编号 地层名称 层厚(m) 层底标 高（m） （ ） 重度 kN/m2 C（KPa） 1 杂填土 2.9 2.9 15 18.1 3 粉质粘土 4.4 1.3 22 18.6 16 2 砂质粉土 3.4 7.7 25 18.6 9 3 淤泥质粉质粘土 2.8 10.5 17 17 12 淤泥质 粘土 10.3 20.8 12 16.6 11 11 粉质粘土 7.7 28.5 13 17.2 11 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 3 粉质粉土 2 30.5 25 18.5 12 本基坑以设备基础底边形状为 轮廓，基坑东西距 53.5m，南北距 29.7m，周边支护采用 800 钻孔灌注桩， 桩距1000，设计强度 C30，桩长 16m；压顶梁 1200mm800mm，顶面标 高-2.000m；钻孔灌注桩外围采用单高 压旋喷桩做止水帷幕，根据现场条件在 基坑内设纵向支撑 8 道，横向支撑 2 道， 采用 609*16 钢管支撑，支撑中心标高 为-2.4m；基底南北两侧进行深层搅拌 桩地基加固。本基坑不设工作面，基坑 周围与围护桩间预留 100mm 偏差值， 用素混凝土填充。下图为施工平面示意 图。 工程施工过程中主要存在难点： 第一，该厂房建成于 89 年，柱 子系统为混凝土预制柱，屋面为混凝土 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 板，基坑和厂房柱基础最近距离 500mm，两者高差 5.3m，这种施工状 况在宝钢地区的建设中，尚无可借鉴的 先例。在深基坑施工过程中保证厂房柱 基础的稳定，如何对于基础位移进行有 效的控制，这将是施工技术控制的主线； 第二，由于施工现场条件所限， 整个基坑土方作业没有自然的行车通道， 如何出土。而且为了保证基坑的稳定， 土方施工将在支撑系统完成后进行，这 也就意味这必须要解决土方机械在钢支 撑上作业这一技术难题 这也是整个深基坑施工的控制 重点，即如何解决好这两个难点问题。 2 施工控制重点 2.1 对于厂房位移的控制 本次深基坑的作业环境在宝钢地 区属首次，是今年宝钢深施工的重中之 重，难中之难。既要保证厂房的安全稳 定，又要保障施工的顺利进行，如何确 定位移监测的控制值？这将是主导这个 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 深基坑工程红线。对此，我们将整个深 基坑监护控制工作分为三个阶段，每个 阶段都要结合现场不同的施工情况。 第一阶段，为旧设备基础拆除 至-4.000m，此时钻孔灌注桩维护系统 完成，属于开挖前的准备。这时钻孔灌 注桩属于悬臂支撑阶段，最不利情况出 现在拆除至-4.000m 阶段和基坑内回填 至-3.000m 时工程桩施工阶段。根据设 计支撑的计算分析来看： 图 1 工况简图 图 2 整体稳定性分析 图 3（a ） 墙体抗隆起验算 图 3(b) 墙体抗隆起验算 图 4 抗倾覆验算（水土合算） 图 5 包络图（水土分算，矩形荷 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 载） 从中可以看出，围护桩可能出 现的最大位移为 27mm，结合厂房安全 稳定的系数，我们将柱基础位移控制值 设定在 20mm。监测每天进行一次，除 非有异常情况。实际施工过程当中，柱 基础最大位移为 18mm，符合初始计算 和控制数据。 第二阶段，是土方开挖阶段， 此时基坑内顶圈环梁和钢支撑体系已经 形成。为了保持支护与柱基础形成刚性 连接，围护桩与厂房柱基础间隙采用细 粒石混凝土填充。本阶段考虑到已经出 现的位移，20mm 的控制已经不能满足 施工需要和现场进展情况，这时应以厂 房为首要考虑对象。为了保证平整机厂 房的稳定安全，为了保证平整机组改造 工程继续顺利施工，经过各方专家多次 论证，现场勘查分析，当保证支护系统 和厂房成为一个刚性连接结构时，假定 厂房柱为无变形构件，屋架节点不动， 行车梁允许位移 1cm 时，根据三角形相 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 似原理，可得观测位移为 35mm。所以 现将平整机组改造工程的厂房柱基础位 移报警值定为 30mm（累计位移，包含 已经出现的位移） 。 该阶段施工过程中，也应和了 我们的计算，观测最大位移为 24mm。 满足了施工的要求，同时也保证了厂房 的稳定安全。 第三阶段，设备基础施工至 4.100m，钢支撑系统拆除。这时基坑 主体已经稳定，考虑到支撑预加应力卸 荷之后的影响，结合已经出现的位移值， 将此阶段的位移控制值定于 30mm（累 计位移） 。因为此前我们对于柱基础与 维护梁之间强调了刚性连接，而我们设 备基础实体与维护系统之间也采用混凝 土填充，亦保证了结构的整体刚性，所 以基础主体此时对于整个基坑稳定充当 了支撑的角色。事实上该阶段的位移值 最大出现在 26mm，依旧处于控制范围 内。 2.2 土方施工工程中的控制 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 为了保证整个基坑的稳定性， 我们将土方作业由东至西分为三个区域， 分区开挖，各区采用接力开挖。即就是 采用长臂挖掘机开挖至6m，待形成作 业面后，用行车将小挖掘机吊运至作业 区域，开挖-6m-8.3m 的土方和完成基 坑内的凿桩工作。 采用接力开挖，可以保证临时 放破的稳定性，保证作业的安全；采用 分区开挖，在一区混凝土底板形成后， 再进行二区开挖，这样就可以保证开挖 面积有控制，不至于对整个维护系统造 成一次性加载过大而引起失稳的情况。 保证了开挖过程中对于安全性的要求。 土方施工的重点在于如何保证 支撑系统的安全性和出土的流畅性。且 这个基坑内还包含有旧有混凝土方桩 79 套，新设备基础混凝土灌注桩 122 套。 因此挖土中土方机械的作业也受到限制， 但是这也是可以利用的一点，因为桩体 的密集，间接加固了土体，使得我们可 以在有桩的情况下铺设一条栈桥，创造 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 出一条作业路线。这样有桩基础为依托， 将回土标高提高 500mm，就可以保证 土方机械作业时，不会影响到钢支撑系 统的稳定。边挖边退，步步为营，最后 从北侧道路撤出。 （平面布置见图 7） 图 7 平面布置图 栈桥铺设示意如图 8。 图 8 栈桥铺设示意图 需要注意的是栈桥的搭设主要 的目的是在形成出土道路的同时，保护 已有钢支撑不受扰动，保证维护系统的 稳定。所以回填高度增高，每天设专人 检测，保证路基箱栈桥与钢支撑之间的 保护距离不得小于 200mm。从而达到 保护厂