1.山东兴发建筑工程有限公司 山东 250117;2.3.山东省机械施工有限公司 山东 250117
摘要:在建筑工程的施工中,采用支护技术在基坑一侧或周边的位置进行支撑防护,其对保障建筑工程的工程质量,提高施工安全系数,有着非常重要的作用。
关键词:软土地基;超大深基坑;支护工程;施工
引言
软土地基深基坑设计以及支护施工作为我国建筑工程的技术难点,对建筑工程施工效益以及施工质量具有重要影响。特别是近年来,在社会主义市场经济的高速发展下,带动了城市化建设,并且地下空间开发利用效率显著提升,也加速了地下空间规模的建造,但在地下环境逐渐被开采的情况下,更是造成了开采的复杂性。同时,在这超深超大基坑工程的背后,离不开基坑支护新技术的应用和发展。
1工程概况
1.1水文及工程地质条件
在施工之前需要注意场地以及周边环境的影响,通过相关分析研究发现了地下水的来源是通过大气降水补给形成的。以侧向渗流方式进行排泄为主,并通过蒸发方式进行排泄,地下水主要赋存于②海相沉积层粗砂中,其含水性较丰富,透水性均强;第二类地下水由于强~中风化岩裂隙间隙小,且连通一般,其上覆③砾质粘性土、④1全风化花岗岩相对隔水,因此,基岩裂隙补给条件受到限制。根据地区经验,场地强~中风化岩层属弱富水性。据本次勘察,场地内各钻孔均见地下水,通过套管隔水,观测到孔隙水和基岩裂隙水水头一致,其埋深1.20~2.60m,相应标高为2.07~3.56m。地下水位受季节及降雨量影响,根据地区经验,地下水位变化幅度为1.50~2.50m。本次勘察场地勘探范围未发现构造活动迹象和岩溶、滑坡、崩塌等不良地质现象。场地特殊性岩土主要为①层素填土、②3淤泥、③残积土砾质粘性土和④花岗岩风化层,素填土总体结构松散,土质不均匀,承载力低,工程特性差;淤泥压缩性大,承载力极低,通过相关技术人员的分析后得以看出上述物质均属于软弱地基土,这种类型的地基土经过处理完善后才能被当做天然地基来使用。
1.2基坑支护方案
该工程中的地基主要采用的是单排钻孔灌注柱围护结构,是由4道钢筋混凝土来进行支撑,局部第5道双拼型钢为支撑。该工程中,相关技术人员对支护桩的施工采用了混凝土钻孔灌注的方式,施工中设计到的1000mm和1300mm两种类型的桩径,并且分别在东西南北四个方向分别进行钻孔灌注桩工作,东侧和南侧北侧均采用φ1100mm钻孔灌注桩,桩长为29m。由于西侧靠近南光城市花园一期,便采用了900mm的连续墙施工,如图2所示,整个工程的止水体系采用单排φ850mm@1200mm三轴水泥土搅拌桩,灌注桩间设厚90mm的密封板,由钢筋混凝土构成。工程中的电梯坑以及承台等区域采用了φ740mm@590mm的高压旋喷桩加固,喷桩采用了硅酸盐水泥,33.5%的水泥掺量。
1.3监测方案
基坑监测方案为确保基坑安全且开挖顺利,在基坑施工区域内外布置监测点对基坑及周围路面和建筑物进行全方位监测。围护结构受力及变形分析是基坑支护结构分析的重点,是其他变形产生的根源。那么本次研究便结合监测方案中的围护桩变形进行细致的分析。
2结果分析
2.1监测结果
建筑施工团队人员在对支撑轴力展开检测的过程中,针对不同的支撑方向以及支撑位置选择了若干个点位站来支撑分析,其中发现第一道检测值为6000kN,第二道和第三道的监测警戒值分别为8000kN和9000kN,第四道监测警戒值为9500kN。技术人员对基坑工程展开施工检测过程中,对其中4道混凝土支撑轴力进行详细的阐述,其中发现第三道的支撑轴力会更大一些,并且不同的支撑轴力都会随着土方开挖的程度而不断加深,直到开挖结束以及技术人员捆扎大底板的钢筋后,会实现受力平稳特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在研究中发现了第1道的支撑轴力的受力方向为短边,第2道为介于短边受力和长边之间的转换,后面的两道都是受力较大的长边方向,并且施工过程中符合基坑开挖的时空效应理论。
2.2监测结果
在该工程中,采用的是单排桩加内支撑作为整个施工所要用到的支护体系,并且需要围护桩移到第三个位置再开挖,但在具体开挖完成后,其深度还没有达到70mm。经过研究发现,出现这一情况的主要原因是在第一次施工时,单排桩围护墙会挖深达到16m的深基坑中,并且设计单位和施工单位都会致力于加固基坑,并且还会在原有的基础上,进一步提升对基坑内侧的桩坑底进行加固,但与以往地下连续墙作为围护相比,这种类型会更加经济实用,并且能够达到节约成本的目的。
2.3立柱沉降监测结果
本章节主要是会对相关技术人员所检测到的变形结果进行分析,由于该工程基坑为矩形,那么就要对这个区域中的不同区域展开变形分析,在本案例中主要选取11个点展开变形分析,从沉降的结果中可以看出,当基坑开挖过程中的深度呈增加的趋势,在第三层的土方开挖结束后,会呈现出平稳的状态,从图中也能看出立柱的竖向变形增大到81.23mm,并且立柱LZ44型号也呈现出变形的情况,同时这两个立柱当前均处于基坑之中。由此可以说明施工中的基坑出现了较为严重的施工情况,其变形幅度相对来说较小,位于基层的一侧。基坑变形监测结果显示,支护结构设计计算模型和实际工作工况相吻合,工程实践验证了设计理论的正确性和可靠性。根据立柱沉降分析可得出,在相同的工况下,基坑边侧的竖向位移小于基坑中部位置的变形位移,印证了基本变形的空间效应。
3基坑支护技术要点
3.1现场施工道路
结合现场实际情况,由于基坑深度较大,考虑基坑开挖到底施工工程桩,因此采用基坑出土道路与工程桩施工相结合的方式,先在2-2剖面设置出土口,开挖过程中对内支撑以及其他剖面土方进行开挖运输,待土方开挖接近坑底时,将施工道路设置在1-1剖面靠近西侧位置,施工道路需要填筑土体形成,把原施工锚索埋在道路下面。原施工道路逐层开挖施工剩余锚索和腰梁。
3.2旋挖钻孔灌注桩
因排桩间距较小,特别是局部位置桩净间距只有300mm,为了确保成桩质量,采用跳孔法施工,并且确保相邻两桩间隔时间2d以上。在旋挖机施工时必须调整钻杆垂直度,其次对泥浆密度进行试验,确定使用不同外加剂情况下的坍孔程度,达到减少成孔过程中出现坍孔现象的目的。
3.3土方开挖
本基坑土质较软,大面积一次开挖到位风险较高,土方开挖严格按照分段、分层、跳挖的原则,每段长度约20m,开挖过程中采用分段跳挖。开挖工程中出现大量软土,必须边开挖边监测,确保信息化施工,如果支护桩变形较大,应及时停止开挖,对坡脚软土进行砖渣换填等处理措施后再进行开挖,确保基坑安全稳定,并且必须在当天内完成每段锚索施工,施工完锚索后马上回填部分土体,然后等锚索养护张拉后再开挖回填土体。
结语
总之,在日益增多的深基坑施工中,怎样提高深基坑施工经济效益、社会效益逐渐成为建设单位以及相关部门共同重视的问题。上述工程施工中所采用的内撑式单排桩支护体系具备安全、经济、适用及工期合理等优点,通过上述的工序成功的保护了周边建筑物以及地下管道的安全,并且成功的施工案例更是为了后续的建筑施工工程改造带来借鉴经验。
参考文献
[1]杨学林.浙江沿海软土地基深基坑支护新技术应用和发展[J].岩土工程学报,2012,34(S1):33-39.
[2]杨习军,张继红.软土地基深基坑土钉支护技术应用研究[J].盐城工学院学报(自然科学版),2003(1):66-68+71.
[3]张涛.某深大基坑工程组合支护效果及参数优化分析[J].山西建筑,2010(28):84-85.
论文作者:刘延东1,张德正2,何鹏3
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签:基坑论文; 工程论文; 土方论文; 钻孔论文; 单排论文; 过程中论文; 立柱论文; 《防护工程》2019年第2期论文;