对建筑工程深基坑支护技术的探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 对建筑工程深基坑支护技术的探讨 摘要：本文结合作者多年实际工 作情况，对工程深基坑施工技术做了简 要分析，供大家参考。 中国论文网 /2/view-12911705.htm 关键词：深基坑；止水帷幕：环 撑支护：支撑拆除；监测 一、工程概况 某工程占地面积 13884m 2，地上 十层，地下二层，建筑高度 41m，总建 筑面积为 323O9m2 。基础采用桩支撑 梁板基础，主附楼基础相连。槽底标高 -853m，挖深 742m，局部 885m。基槽长约 83m 宽约 50m，占 地面积约 4300m2，支护长度 300m，呈 近似平行四边形。地下室北侧距用地红 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 线约 5m，红线外为三层厂房；地下室 东侧距用地红线约 5m，红线外为一公 交车总站；地下室南侧距用地红线约 8m，红线外为二纬路；地下室西侧距用 地红线约 6m，红线外为一经路。基坑 西侧、南侧临近红线道路下均分布有管 线，包括供电、污水管、供水管和煤气 管等。 二、地质情况 该场地土层分布为：杂填土、素 填土、黏土、淤泥质黏土、淤泥质粉质 黏土、粉质黏土、淤泥质黏土、粉质黏 土、粉粉质黏土。地下水位埋深为 0815m。基坑涉及范围深度内各 土层土性指标统计 见表 1。 三、深基坑支护设计及施工要点 本工程开挖深度大，浅部土层物 理力学性能较差，深基坑支护设计主要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 目标是防止坑边土体产生过大位移，确 保周边建筑、道路和管线安全。综合考 虑各因素，本工程采用单排 7009O0 混凝土灌注桩加一道混凝土内支撑的支 护方案，内支撑采用双环撑结合对撑体 系。 沿基坑周边采用单排双头 700900 水泥土搅拌桩 (组问咬 30Omm)止 水，方案布置图详附图。 (1) 基坑降水： 由于本工程周边施工环境较差， 且土质多为不透水淤泥质粉质黏土。为 了防止相邻建筑物和路面因不均匀降水 而开裂，我们制定了基坑内降水，基坑 外不降水的施工方案。根据基坑深度及 面积以及单口并的降水影响，共设置 24 口大口井，井深 I15m，井距约 15 一 18m 一口，孔径 7OOmm，井管采用 4OOmm 无砂硷管，外围土工布及等粒 径碎石，起到渗水隔泥作用，增加透水 性能。基槽外侧每边设置 3 个观测井， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 共 12 个，井深 95m。 在开挖过程中，降水井每隔 8 小 时观测一次水位，观测井每隔 4h 观测 一次水位，记录留档作为统计分析数据。 如发现观测井水位有突然下降现象，立 即采取回灌措施，以保证槽外水位稳定， 减小对相邻建筑物的影响。在实际开挖 过程中，观测井水位始终保持15m 左右，经过定期监测：外围观测井水位 最大下降 028m，小于设计预警值 O5m。长达 30d 的大口井降水达到预 期效果，在土方开挖过程中没有出现大 面积的积水。只有下雨形成的积水和淤 泥土质局部包含的积水对机械开挖造成 一定影响，在采取集中排水、晾晒、回 填工程土等方法处理后，保证了土方施 工的顺利进行。 (2) 止水帷幕及支护结构 根据本工程自身特点以及周围环 境和土质情况，止水帷幕采用双轴中 70090O 水泥搅拌桩围基槽一圈形成 封闭状，桩长分别为 1255m， 组间 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 咬合 300mm， 组内咬合 200mm。 支护结构采用单排砼灌注桩， 桩径 700mm，间距分别为 900ram，桩 长 133155m，桩顶标高一 33m，帽梁上表面标高26m。砼 强度等级 C30。 该工程基坑呈长方形，长短边比 例接近 2：1，基坑内支撑体系采用混凝 土单层双环梁(呈眼镜状) ，环梁内径 48m，截面 1 300 X 700mm。根据地下 室两层的结构标高，避开负一层楼板 (一 4 38m)把环梁设于33m 处(环 梁底皮标高)，方便施工。双环梁中间 采用对撑连接，起到基坑边的支撑作用。 混凝土双环梁及对撑由 28 根 450X450mm 的钢格构柱支撑。基坑四 角处由砼撑杆及撑板将环、帽梁相连， 帽梁、斜撑截面为 1O0O700mm，支 撑梁截面为 12007OOmm，中间板带 厚度为 15Omm，由斜撑、板带、支撑 将受力传至帽梁，见图 1。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 本工程帽梁及支撑混凝土总量为 645m。 ，钢筋用量 67t。 (3)挖土方法 本工程基础垫层底标高为 845m，电梯井集水井垫层底标高 1O15m，由于要进行水平支撑梁施 工，所以土方工程分“ 两次三步 ” 施工，土方开挖方式见下图。第 一次为帽梁、支撑部位局部开挖，一步 开挖至支撑梁底标高处即33m，待 支撑梁砼施工完毕，达到设计强度 9O 后方可进行土方二次开挖。第二 次开挖采取“ 岛式开挖” 分三步进行，每 步不超过 3m ，最后一步预留 300mm 基底土方采用人工清除，防止扰动基底 老土。 在最后一层土方开挖至设计标高 后，两施工段均按既定挖土顺序向出土 口方向依次整平开挖，在开挖到出土口 坡道部分时预留 4 台 W l60 型小挖掘 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 机在基底施工，其余挖掘机全部撤场， 坡道和最后收尾阶段的土方用汽车吊配 合清运出基槽，在所有土方施工完毕后 再用 汽车吊将挖掘机吊出基槽；使用 “加长臂”挖掘机进行最后的一点土方施 工。 土方开挖遵循“ 对称、均衡、限 时 先撑后挖、分层开挖、严禁超挖、 中间高四周低” 的总原则，利用时空效 应，尽量减少无支撑暴露时间，控制基 坑变形。基础底板与电梯井和集水井等 降板位置的土方开挖及分层开挖的临边 处均按照 1：3 放坡开挖，并在边侧加 钢板桩支护。 (4)支撑拆除 我们经过仔细的考察和比较，根 据工程实际情况、征求多方的意见，从 施工工期、造价、安全文明施工等多方 考虑，最后采用机械破碎和人工风镐拆 除相结合的方法拆除水平内支撑系统。 原设计的拆除方案是：地下室二 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 层外墙与支护桩之间的土方回填、混凝 土板带浇筑完毕，方可进行支撑拆除工 作。因回填前须完成外墙防水及保护层 施工，且回填土和浇筑混凝土板带施工 难度大，对工程整体进度影响较大；同 时，拆撑时间的拉长，不受拆撑影响的 其余部位施工会出现大面积窝工现象。 优化后的拆除方案是：不拆除帽梁，用 分段板带代替连续板带，分段板带的截 面要与支撑截面一致，提高分段板带的 砼强度和配筋。并与地下二层楼板一同 浇筑，通过换撑来提前插入拆除支撑， 见下图 4。这样可节约防水、回填土方 等施工时间，让拆撑的时间基本与环撑 内结构施工时间一致，在加快工程进度 的同时，没有出现大面积窝工现象。 支撑拆除时采用 1 台履带式破碎 机和 2O 台风镐进行全面破拆，待混凝 土全部破拆完成后，用氧气乙炔将钢筋 切断，并清理出场地。拆除时密切观测 支护结构的变形情况，如变形过大，立 即撤出施工作业人员，并及时采取抢险 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 措施。 拆除顺序： 第一步：拆除四个角上的斜撑； 第二步：拆除环形支撑及周围钢筋混凝 土板带；第三步：拆除对撑中间的拉梁 及周围钢筋混凝土板带；第四步：拆除 对 j 掌；第五步：拆除钢格构柱。支撑 破拆前，在支撑下部搭设好安全稳定的 钢管脚手架，钢管脚手架下部必须铺垫 模板和竹脚手板，即可保护钢筋混凝土 楼板面层，也可起到缓冲作用。脚手架 上部搭设距支撑底部 300mm 处即可。 破拆前在支撑两侧设置模板及安全密目 网，防止风镐施工中出现飞石伤人现象。 现场空压机合理配置，分段进行施工， 专人负责清理破除下来的碎混凝土。混 凝土必须全部凿碎。不能出现直径大于 15Omm 的大块碎混凝土，方便搬运。 混凝土凿除完毕后方可切断钢筋，严禁 在混凝土未破拆完就进行切割。混凝土 碎块采用人工清理，塔吊吊装上车，运 至场处。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 成品保护：破拆过程中注意对地 下室二层顶板的保护工作，混凝土未全 部破除严禁切割支撑梁内钢筋，施工过 程中避免出现重物坠落于地下室二层顶 板上。并在拆除施工范围内满铺脚手板， 缓冲破碎混凝土坠落力量。 四、 施工监测 在施工过程中，我们采用多种科 学的测试手段，对基础开挖及地下结构 施工进行了全程跟踪监测。提高了信息 化施工水平。监测自开挖日起每隔 12 天观测一次，并由此得出的数据， 来控制开挖的进程，以保证基槽及周围 建筑物的安全。 (1)周边建筑物沉降监测 对北向两栋相邻建筑物共设置沉 降监测点 11 个，设计预警值为- 40ram，实测最大沉降量为33mm。 未对周边建筑物造成影响。 (2)周边道路沉降监测对西向和南 向道路共设置 20 个监测点，设计预警 值为30mm，实测最大沉降量为 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 25mm。未对周边道路造成影响。 (3)外围水位监测 对基坑周围的水位观测井共设置 7 个监测点，设计预警值为50cm，实 测最大沉降量为12cm。止水帷幕未出 现渗透水现象，满足设计要求。 (4)帽梁顶水平位移监测 对整个基坑支护的帽梁顶部共设 置 11 个监测点，设计预警值为 40mm，实测最大位移量为 1 36mm。 整个水平位移平稳、满足设计要求，未 出现突然变形和累计位移超出设计要求 的现象。 5 结语 通过本工程基坑支护设计、施工、 监测及工程的成功实施，我们可以进行 如下结论： (1)该深基坑支护施工结合施工现 场的具体情况，钢筋砼灌注桩、水泥搅 拌桩，止水帷幕、砼环梁、砼水平支撑， 多种支护手段综合运用，充分发挥不同 支护结构的特点，即达到了支护止水的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 功能，又尽量节约了支护费用。 (2)该深基坑支护设计较为经济合 理，最大程度的利用了红线范围内的地 下结构。但距离周围建筑物、道路距离 近、基坑支护上部施工荷载限制等影响， 施工临时用地范围极小，因本工程在就 近有外置生活、加工场地才较好的解决 该问题。因此在市内等施工场地紧张的 施工区域应适当提高帽梁及支撑标高。 (3)杭州市地下水非常丰富，本工 程在实施过程中。止水帷幕达到预期效