【某工程基坑支护技术应用的案例探析7300字（论文）】

某工程基坑支护技术应用的案例分析目录TOC\o"1-2"\h\u28561某工程基坑支护技术应用的案例分析 110344.1土方开挖方案 1260524.1.1土石方工程的开挖方法 1248514.1.2开挖注意事项 2214744.2基坑支护设计方案 2150254、各种支撑要求横平竖直、上口齐平，减少缝隙漏水漏泥。 3164534.3降止水方案 423157(1)大口径井围降 416466(2)高压旋喷桩隔水 44579(3)地下连续墙隔水 529288(4)深层水泥搅拌桩止水帷幕 5299844.4降止水方案设计图 621585图4-1支护柱1基坑剖面图 6174404.5基坑支护施工工艺 13169574.5.1护坡桩施工工艺 13159274.5.2深层搅拌桩止水帷幕施工工艺 1526994.5.3高压旋喷桩施工工艺 17基坑支护结构的设计、施工是保证基坑工程安全顺利进行的基础，应综合考虑工程地质条件、周边环境的要求，加强质量过程控制，做到安全、经济、合理。根据本工程的特点，吸收同类工程施工和管理的成熟技术，结合以往施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工，确保工程安全、优质、快速地建成。4.1土方开挖方案4.1.1土石方工程的开挖方法本工程平均挖土深度为7100mm，基坑底面尺寸为14200*69900mm，由于不受场地大小的限制，本工程的护坡采用的是搭放坡，坡度为45度。土方量为7765.56m³。就近弃土，如施工总平面图，以便于土方的回填。计划工期为3天。由于场地允许，土方开挖采用分段施工，将整个单项工程分成两个施工段，自两端向中间开挖，昼夜24h不停开挖。应急小组定期到施工现场收集实际工程进度信息，并及时与计划进度作比较，以便做出及时调整。[45]（1）机械开挖：挖土采用两台反铲液压挖掘机，开挖时，应合理确定开挖顺序、开挖深度，然后分段开挖。开挖前，应向机械司机详细交底，其内容包括挖槽断面、堆土位置、现有地下构筑物情况和施工要求等，由专人指挥，并配备一定的测量人员随时进行测量，防止超挖或欠挖。[46]挖土机沿挖方支护移动时，机械距过坡上缘的宽度一般不得小于基坑深度的1/2，土质较差时，挖土机必须在滑动面以外移动。开挖基坑的土方，在场地有条件堆放时，一定留足回填需要的好土，多余土方应一次运走，避免二次挖运。[47]（2）人工开挖：基底2Ocm土采用人工清理。挖土放坡系数1：0.3，工作面每边5Ocm。施工中据土质情况采取支护支撑加固措施。（3）支护修整：开挖各种基坑，如不能放坡时，应先沿白灰线切出轮廓线。开挖放坡基坑时，应分层按坡度要求做出坡度线，每隔3m左右作出一条，进行修坡，机械开挖时，随开挖随进行人工修坡。[48]（4）人工清底：人工清底按照设计图纸和测量的中线、边线进行。严格按标高拉线清底找平，不得破坏原状土，确保基槽尺寸、标高符合设计要求，机械开挖配合人工进行清底。4.1.2开挖注意事项(1)可以采用明沟排水，事先挖好300*250排水沟，最后通过管子抽到雨水井。(2)清底人员必须根据设计标高作好清土工作，为保护支护桩体，坑底边支护桩处余土必须采用人工开挖。[49](3)机械开挖过程中要随时注意挖机不要过度碰触支护桩桩体。(4)水泥土搅拌桩需养护28d龄期，并待砼达设计强度后方可进行开挖。(5)挖土单位应提出具体的挖土方案,需经基坑设计人员认可后方可实施。(6)开挖时，要预防土体应力释放过快导致支护桩位移破坏，现场人员损伤和机械损坏等工程事故。[50](7)开挖到位后及时施工砼垫层。(8)基坑四周严禁堆土或堆载，地面超载应控制在20kPa以内。4.2基坑支护设计方案1、本工程大多为湿土，比如生化池开挖深度＞3米的深基基坑采用L100×63角钢钢板桩反扣密排布置，经计算坑壁采用钢板桩支护，钢板桩采用20号槽钢，钢板桩撑柱一般设水平支撑二道，纵向支撑间距1.5～2米，采用Φ219钢管支撑。板桩插入基础深度不小于基槽开挖深度的2倍（最小不小于2.5米）2、在基槽自然地坪位置的两侧设置通长的16槽钢支撑围檩，设水平支撑一道，用14槽钢作坑口横向水平支撑，横向水平支撑的间距为1000～2000mm。钢板桩支护样附图。[51]3、钢板桩采用0.6吨打桩机施工，密排咬口，要求横平竖直、上口齐平，减少缝隙漏水漏泥。4、各种支撑要求横平竖直、上口齐平，减少缝隙漏水漏泥。5、开挖深度＜3米的浅基坑采用［16槽钢支护，槽钢水平间距为500～1000mm，开挖深度范围内用50板密封，槽钢长度一般为2倍的开挖深度（基坑底）。6、条形基础、管道、电缆沟槽(坑)横列板采用30木模板，竖列板采用50模板，横板间距为@300，竖列板间距为@600。板撑柱采用木支撑或钢管支撑，撑柱一般设水平支撑一道，支撑间距1.5～2米。根据不同的支护方式，结合本工程深度、地层等特点，适合本工程的支护形式及差异见表4-1：表4-1不同支护形式的差异序号支护形式安全性工期成本1护坡桩加预应力锚杆的支护5342上部挡土墙，下部桩锚支护3343复合土钉墙支护223从以上对比结合现场实际情况，本工程实际挖深超过lOm，且地层复杂，在安全第一、经济合理、施工可行的原则下，整体上选择桩锚支护方案，本工程依据地层条件设置两个剖面，利用理正软件设计两种支护桩类型，具体参数如表4-2-4.5所示。[53]表4-2支护桩设计参数单位：mm类型桩间距桩长桩径桩顶标高混凝土强度等级`配筋1号1.316.7800-3.00C30252号1.320.1900-3.00C3025表4-3支护桩1预应力锚杆技术参数单位：m锚杆道号水平间距倾角超打深度钻孔直径自由段长度锚固段长度水泥型号配筋11.31.5度0.31509160.042.53-8∅521.31.5度0.31506190.042.54-7∅5表4-4支护桩2预应力锚杆技术参数锚杆道号水平间距倾角超打深度钻孔直径自由段长度锚固段长度水泥型号配筋11.31.5度0.31501020p.o42.52-7∅521.31.5度0.3150722p.o42.52-7∅5表4-5连梁技术参数部位宽度高度混凝土强度等级主筋箍筋支护桩1900500C306∅16+6∅25∅8@200支护桩2900500C306∅16+6∅25∅8@200(4)面层技术参数：边坡面层挂SOmmXSOmm钢板网，每米横向设置一根X14通筋，然后喷射素混凝土100mm,混凝土配合比为水泥：砂：石==1：2：2，强度达到C20。4.3降止水方案依据地质报告，地下水位在自然地面下1.9～2.5m，浅水量小，基坑降水采用明排水沟法，沿基坑底四周开挖500×500排水明沟，排水明沟底坡度2％，坡向集水坑，并在基坑的四角设置集水坑，将事先准备好的带孔铁桶放入集水坑内，铁桶四周用碎砂石填实，水泵放入铁桶内，用水泵将桶内积水抽入室外市政排水管网。、扩底墩基施土方开挖时，采用边挖边用潜污泵抽水的施工方法。地下水位降至地梁下0.5cm以下后，方可进行下道工序施工。[54]根据本工程基坑埋深及地层情况，分析各种地下水处理措施，地下水的处理可以采用以下几种方式进行处理，各种措施特点如下：(1)大口径井围降大口径井围降的排水量较大，降水效果比较好，机械设备比较简单，且容易进行维修保养，因此工程中应用的比较多。大口径井围降不仅可以用于粗砂以及卵石等渗透系数比较大含水量比较丰富的地层，也可以用在粉土及茹土等地层。此外，大口径井围降可以解决应用明排及轻型井点降水不能实现的情况。[55](2)高压旋喷桩隔水高压旋喷桩可用作地基加固处理，也可用作深基坑止水帷幕，具有适用地层广、施工简便灵活、耐久性好、止水防渗效果好等特点。(3)地下连续墙隔水地下连续墙的工艺具有施工时噪音较小、震动较小以及对周围的环境影响不大的特点，施工完成后的墙体刚度较大且能够保证开挖过程的安全性以及地下连续墙的支护结构变形不大等优点。地下连续墙的抗渗能力较强所以基坑内的降水不会对基坑外的建筑物及道路等造成太大的影响。可作为地下室的结构外墙。另外，此工艺适用地层广，施工全盘机械化、速度快、进度高，但设备复杂、造价局。[56](4)深层水泥搅拌桩止水帷幕深层搅拌桩的原理在前文己有介绍，而深层水泥搅拌桩作为止水帷幕因其渗透系数远远比原状土的渗透系数小，可以有效的隔断地下水在基坑内外的渗流，而且还可以形成具有一定强度的桩墙。根据以上分析，结合工程实际情况，本工程采用三排深层水泥搅拌桩止水幕，此外因主楼部位设有较深的集水坑及电梯井，基底在粉细砂承压含水层中，在土方开挖过程中因受水压过大产生流砂或管涌无法施工，因此在电梯基坑加深部位局部补加高压旋喷桩进行有效封闭围护。水泥搅拌桩具体参数：桩径500mm，有效桩长21.200m，桩顶标高-3.0m,三排水泥搅拌桩纵、横向搭接，咬合均为150mm。水泥均采用42.5级普通水泥，每延米水泥用量约360kg，桩体无侧限抗压强度要求不小于1Mpa。地下车库东侧、西侧每两根支护桩和搅拌桩之间增加两根高压旋喷桩，桩径600mm，有效桩长21.20m，桩间距300mm，桩顶标高-3.0m，桩底标高-24.20m,基坑内部设置降水井，按基础平面几何形状，管井布置井距纵、横向约11m-12m。井位要避开基础梁位置，且尽量减少与挖土作业机械相干扰。基坑内共布设58孔降水井，井深25m，深入基底下10.015.0m。在基坑东、西侧设置回灌水井，每隔16.0m一孔，井深约12.0m。基坑坑外布置2个，坑内2个，井深约12.0m。4.4降止水方案设计图图4-1支护柱1基坑剖面图图4-2支护桩身配筋图4-3腰梁构造图图4-4支护桩2基坑剖面图图4-5支护桩2桩身配筋图图4-6降水结构造示意图图4-7压顶梁详图图4-8局部放大平面示意图4.5基坑支护施工工艺4.5.1护坡桩施工工艺本工程的护坡桩施工采用了两种施工工艺，东侧采用的是长螺旋钻孔后插筋的施工工艺，西侧和南侧采用的反循环钻机成孔工艺。1、长螺旋钻孔后插筋施工工艺施工工艺流程如下图所示：图4-9长螺旋施工流程图1)放线定桩位放线时使用的测量仪器的精度必须满足本工程的需求，首先施放场地控制点，再根据控制点定出桩位，在桩位上插入一根细钢筋来进行标记。2)钻机就位首先要保证钻机的平稳，将钻头与定出的桩位对准而后将钻杆调成垂直状态便可以开始下钻。3)成孔长螺旋钻机的钻杆要匀速平稳的钻进，当钻到卵石层时需将钻杆上提排除渣土来达到减小阻力的目的。钻孔的深度达到设计深度即可。随后便可以准备浇灌混凝土。4)底部浇灌混凝土钻机成孔过程中应将符合要求的混凝土运到附近，以便随时进行灌注，混凝土的塌落度需符合要求，本工程要求塌落度为180mm-220mm，司机将钻杆慢慢的提起，同时向孔内泵送混凝土，钻杆提起的速度必须与混凝土的输送速度保持一致而不可过快，否则会发生断桩或缩颈的质量事故。5)钻机移位浇灌完混凝土后即可将钻机移到下一空位处，钻机的移动速度需快速以便为后续的下方钢筋笼提供空间。6)吊放钢筋笼利用16t的汽车吊采用两点起吊法，将其对准己经浇灌完混凝土的孔位缓慢的向下沉，下沉过程中不可碰撞孔壁。首先钢筋笼在其自重的作用下下沉，当自重作用不足以使其下沉时需开启振动器，振动器与钢筋笼之间连接有一根无缝钢管，促使钢筋笼下沉。下沉过程中用水准仪测量钢筋笼的标高，当钢筋笼的标高达到设计值时便可将振动器和钢管提起。7)震动提起钢管为保证混凝土的密实度，震动器及钢管在提起过程中不应停止震动，必要时可将钢管插入混凝土中。8)养护施工完成的护坡桩需及时进行养护，以防桩顶受冻或因日晒而造成干裂。2、反循环钻机成孔施工工艺反循环钻机施工工艺流程如下：场地平整令测量定位令护筒埋设令钻机对位令复验桩点令制备护壁泥浆令钻孔并投放泥浆令钻进至设计高程成孔令提钻令清孔令置换泥浆令检查孔的质量令钢筋笼隐检令吊放钢筋笼令下导管令水下灌注混凝土令控制桩顶标高令养护令成桩令资料整理及报验。[57]1)测量放线及复验与长螺旋施工工艺相同，钻孔前均要定出桩位，且必须保证桩位的准确性。2)护筒埋设及钻机就位依据本工程采用直径为1000mm的护筒，将护筒的中心对准桩位的中心，常护筒的埋置深度为1.50m，且需比地面高出300mm而后用茹土将护筒边缘填实。护筒埋设完成后做好测量记录。将钻机平稳放置，调整钻杆垂直度，开始钻进。3)泥浆护壁成孔反循环钻机在钻进的过程中需要随时检查钻杆的垂直度以确保孔壁不发生歪斜。[58]本工程在钻进过程中需进行泥浆护壁，将护壁液注入孔内，当遇到不好的地层时可以加大泥浆的比重。钻头在提起和下放的过程中要注意速度不可过快，否则浆液的流动会对孔壁造成冲刷产生负压力，最终会造成孔壁坍塌的事故。到达设计深度附近时应放慢速度。在钻进过程中需及时的调整泥浆的各向性能指标。确保孔壁的稳定。成孔后清除孔低残渣。4)质量检查及终孔验收成孔的质量需符合规范及设计要求，泥浆护壁成孔需保证孔的垂直度偏差不大于1%，孔位的偏差在100mm以内。验收通过后即可进行下道的工序。[59]5)钢筋笼的制作与吊放钢筋笼所使用的钢筋需对其外观及质量证明文件进行验收，并且在甲方或监理的见证下提取试样进行原材及焊接试件的检验，待试验合格后方可进行钢筋笼的加工。钢筋笼的加工需严格按照设计图纸中的技术要求进行。本工程要求钢筋笼的主筋间距偏差在10mm以内，箍筋间距偏差在20mm以内，直径偏差不大于10mm及笼长偏差不大于50mm。钢筋笼吊放时应保证笼体平直不弯曲，对准孔位缓慢下放到设计标高。[60]6)水下灌注混凝土确保孔底的沉渣厚度及混凝土的塌落度符合设计要求后，安设好导管及漏斗，并悬挂隔水塞，进行混凝土灌注达到设计标高后拔出护筒。4.5.2深层搅拌桩止水帷幕施工工艺1、施工顺序深层水泥搅拌桩按照下图的顺序进行施工，图中的阴影部分为重复套钻的部分。重复套钻可以保证止水帷幕墙体的连续性以及各根桩之间连接部分的质量，重复套钻还可以矫正桩体的垂直度从而达到有效的止水作用。图4-10止水帷幕施工顺序图当遇到停电等情况使相邻桩施工间隔超过24小时时，采取外侧补桩措施，保证止水帷幕的整体性和防渗性。图4-10止水帷幕施工顺序图2、成桩施工工艺1)施放控制点及控制线对甲方给定的建筑物控制点进行校核，无误后依据控制点施放基坑支护控制点及控制线，要求控制点误差小于2cm，施放完毕，进行复核，复核无误后填写定位测量记录和报验申请表申请监理、甲方进行验收。2)开挖沟槽本工程采用0.5m3进行导槽的开挖，开挖过程中需将地下障碍物一并清除，导槽的开挖尺寸如下图所示。随着深层搅拌桩的施工进度开挖导槽，开挖过程中需保证浆液不溢出槽外，将挖出来的浆液放到指定的地点。图4-11沟槽示意图3)放置定位型钢在平行导槽方向，支护桩轴线外1.0米的位置放置1根定位型钢，规格300mm或500mm，长约8-12m，在型钢上每1.2米或0.6米做一个标记，一方面用以控制相邻搅拌桩的位置，另一方面控制型钢的插入位置和布置型钢定位卡。4)桩机就位桩机移动前需及时清理周围的障碍物，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正，确保钻头位置处于定位型钢上已经做标记位置。每次移动1.2米。桩机应平稳、平正，并用设备自有的垂直调整装置控制钻杆的垂直度，同时确保桩机的垂直度。[61]桩机定位后再对其进行复核，桩位偏差应控制在20mm以内。5)钻进及搅拌水泥浆液应不断的注入到孔内，三轴水泥搅拌桩机的下沉速度应在0.8m/min，提升速度在1.6m/min，桩底在注浆过程中持续搅拌。浆液的制备需符合设计要求，浆液制备好以后应及时的灌入孔内，不应停滞过长的时间以免发生离析现象，水泥浆液的水灰比可根据施工的情况及时进行调整，范围在1.32.0之间。注浆压力范围在0.3-0.8MPa之间。桩机的搅拌应保证下沉和提升都是匀速进行的，当遇到地层中的障碍物时需减慢速度或先停止施工查明状况以防损坏机械设备。深层水泥搅拌桩在施工过程中要保证前台的操作与后台泥浆的供应配合默契，施工前需明确两者的联络信号。后台需连续供应浆液且需符合前台搅拌机的喷浆效率己保证施工的完整性，防止产生断桩和缺浆的现象。[62]4.5.3高压旋喷桩施工工艺1、工艺流程图4-12高压效喷桩施工流程图2、施工方法及技术措施(1)场地平整正式施工前保证场地“三通一平”。(2)桩位放样旋喷桩施工前首先用测量仪器测出桩位并用竹签将每个桩位做标记，经监理复核无误后才可以施工。(3)修建排污和灰浆拌制系统施工前需修建沉淀池，因为旋喷桩施工时会有约10-20%返浆的产生，此时必须要把废弃不用的浆液引入到沉淀池中。浆液将沉淀后产生的清水可以在施工现场排放。基坑开挖时可以将沉淀产生的泥土带走，施工现场的排水系统需包含沉淀及排污的处理。为了施工作业的方便在放置水泥的就近位置设置灰浆的拌制系统。灰浆拌制系统由灰浆的拌制设备、储存设备及输送设备组成。(4)钻机就位及钻孔将钻头置于桩位中心，保持钻杆的垂直。利用高度不低于2米的垂球进行校直纠偏检查，需要检查互相垂直的两个方向，如果检查钻杆有所偏斜时可以在钻机的底座下面垫薄木块或其他垫片来调整钻杆垂直度。钻机钻进时必须要按照设计图中的桩位进行施工，利用原状土造浆保护孔壁的稳定。分析本工程所在场地的工程地质条件及旋喷桩的设计参数，可以选用XP-3OA旋喷钻机进行成孔。表4-9XP-30A型效喷钻机主要技术参数表性能参数深度(m)50最大输出扭距(N.m)2500输出转速(r/min)0-20升降速度(m/min)1.6-2.6旋喷提升(mm/min)0-500提升力(kn)25功率(kw)22+4+1.1转速(r/min)910卷扬机提升力(kn)20+5外形尺寸(mm)5250*3200*16200整机重量8000(5)插管及试喷将旋喷管插入到己经钻成的孔中即可进行试喷以确定旋喷桩施工中水泥浆压力、水灰比及提升、旋转速度等技术参数。本工程中的注浆材料采用32.5标号的水泥，单液水泥浆的水