摘要:目前设计人员在进行基坑工程加固设计过程中,都会尽量的将基坑设计的复杂,最终的基坑加固也就不能取得理想的效果。文章以笔者主持的某工程深基坑为实例,对于出现基坑险情的缘由展开分析并且制定有效的加固措施与设计方案。通过实证研究发现,应用H型钢进行基坑加护能够取得良好的效果,能够有效的控制侧向变形,对于同类工程而言具有积极意义。
关键词:软土;深基坑支护;方案
在城市化进程快速推进的大背景之下,土地资源也开始变的紧张,高层建筑的数量也在不断攀升,由此基坑的深度也在不断提升,另外由于周边的整体环境更加的复杂使得深基坑支护面临的挑战也超过以往,另外基坑整体成功率在逐步提升,导致相关事故的产生率也在逐步提升,一旦发生相关事故势必会导致严重的后果。
当前,较为常用的深基坑加护处理措施主要包括6种,分别为:加强整体支护结构、降低地下地表水、阻截地下地表水、削坡卸荷以及在坑内使用沙袋的方式来改良土体、开挖形式改变以及反压支护结构等相关方式。而其中,加强支护结构与削坡卸荷相对较为常用,而且根据基坑的具体状况往往进行综合性采用。文章以笔者主持的某工程深基坑为实例,对于出现基坑险情的缘由展开分析并且制定有效的加固措施与设计方案。
1.工程基本概况
该项目的周长为320m,总开挖面积达到了6000㎡,短边的长度为62m,基坑的整体最大程度为110m。开挖基坑的深度为6.5m,基坑的重要性等级达到了二级。通过对于周边进行环境进行勘察发现,周边的环境相对较为复杂,基坑的北侧以及东侧都建有建筑物,而基坑的西侧则为河道,南侧为道路。
2.整体结构设计方案
2.1原设计方案分析
原本的设计方案为SMW工法围护,桩间距为50cm,桩直径为65cm,长度则为12m。通过计算软件进行计算结果表明,原本的加固剖面往一侧方向有大约48cm的位移。其余的剖面则大都采用SMW工法桩加支撑,SMW工法桩加锚杆,总体而言基坑的整体深度具有一致性。研究发现原剖面所产生的位移相对较大,而且本身在稳定性上也更差,由此容易出现险情。
2.2险情的分析
2016年10月份降水较多,最终导致基坑的东侧小区产生了雨水管破裂的现象,从而使得大量的雨水流入到基坑道中,最终水位管当中的水位值也在不断的攀升并且达到了预警值。由于水流的流入,最终导致基坑在整体的稳定性上面受到了较大的影响,并且使得基坑周边的位移大大增加最终导致危险系数逐步攀升。除此之外,由于水流流向基坑的同时引发水土流失,从而使得SMW工法桩的型钢出现位移的情况,在压顶梁上面出现了多处的裂缝。以上一系列的相关原因最终导致护桩的位移增大幅度较大,并且已经超过了预警值。
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2.3改良后的设计方案
2.3.1基本的加固方式
新的设计方案综合考量了工程的工期以及经济性、安全性三个方面,在击鼓的方式方面,基坑采用加强支柱结构的方式来进行,采用H型钢来针对SMW工法桩展开加固,具体的措施主要包括以下几个方面。
第一,SMW工法桩的支护采用斜撑来完成,材料则为H型钢,坑基的基点则设置在3-C轴与3-6的交叉桩上面。第二,将3-C轴与3-6的交叉混凝土的墩体上面设置斜撑的一端,从而更好的降低基坑周边产生变形的可能性。第三,基坑东侧破裂的雨水管,采用C20砼进行灌注,从而达到防止雨水灌注入基坑的目的,导致基坑产生损害。第四,为了更好的保证基坑东侧道路具有较高的安全性,将基坑东侧原本的彩钢瓦外周继续外移1.2m,并且沿整个小区的道路中线展开架设。第五,针对压顶梁的外侧已经产生下沉现象的部位,必须要采用素土来进行分层的压实,完全压实之后采用C20砼进行10cm厚度的混凝土面层铺设,从而更好的避免外部的雨水渗透至基坑的内部。第六,做好必要的监测,在3-C轴的外侧进行土体水平位移监测点的设置,要相应的提升检测的次数没针对基坑内部的水位也要采用必要的措施来进行检测。
2.3.2采用新加固方案的原因分析
第一,原本的支护结构本身已经建设完成,由此要想在原设计上面采取较大的变动势必会造成更大的影响,故此在尽量不造成原设计损伤的前提下开展加固工作;第二,H型钢的使用总体比较方便,与使用混凝土加固相比,避免了采用模板而且不需要进行现场的加工;第三,采用此种加固方式本身成本相对较小,而且完成加固之后,H型钢能够再次的进行回收利用;第四,采用H性感加固整体速度较快,而且避免对工程整体的施工进度造成巨大影响。
3.现场的监测以及分析
3.1监测施工现场的相关数据
施工方案依据设计单位提交的相关方案来开展压顶梁、雨水管、支护桩的补墙并且完成基坑内雨水等相关的措施,最终将位移的大小控制在50mm以内,达到了最终的目的。
3.2计算以及实测结果的对比分析
实测支护的整体结构水平控制在了25~50mm以内。而根据相关数据模型的数值模拟结果必须要将水平位移控制在30~50mm,达到了预先的要求。由此可以得出结果,支护桩的总体水平位移的数值以及整体的分布模式与最终的实测结果急性对比并且最终得到了相对可靠的结果。
4.结论
由于水的因素导致险情出现之后,对于坑基本身的安全性以及稳定性进行及时的了解对于后期展开施工具有十分重要的意义。文章首先采用了有限元的计算方式来针对原本的加固方案开展模拟计算,并且使之与最终的检测数据展开对比以及分析。采取最有效而且快捷、简便的方式来提升基坑整体的安全性,从而更好的为处理相关问题提供一定的参考依据。
第一,地下水位的提升本身会对于基坑的稳定性造成较大的影响。由此,基坑的设计过程当中必须要对于地下水位的变化进行严密的而观察,从而采取一系列的措施来避免地下水位提升所造成的不利影响。
第二,在进行加固方案的选取时应该尽量的选取操作难度小、简便而且节约费用的施工方案,本次的坑基加固技术在原本方案的基础之上,采取H型钢来进行基坑的加固,最终取得了相对较好的加固效果。
第三,在保证工程的工期、经济性以及安全性的基础之上,最终将基坑的状况进行整体性的把握,之后针对基坑进行必要的加固。进行整体的加固之前,应当采取相关措施力求将复杂的问题简单化处理,采用尽可能简单的手段来开展基坑的加固工作。
第四,尽量的在原有的基础之上展开加固处理,尽量避免造成在此的基坑稳定性的破坏。适当的增加排水的设施,如果有必要可以采取双液灌浆以及沙袋反压的方式来进行堵漏,从而避免出现破坏的扩张。
参考文献
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论文作者:陈铭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/15
标签:基坑论文; 位移论文; 型钢论文; 工程论文; 设计方案论文; 方式论文; 险情论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;