基坑支护设计及其软土加固方案探讨

基坑支护设计及其软土加固方案探讨

肖舟

武汉市勘察设计有限公司湖北武汉430000

摘要:随着经济和建筑行业的快速发展,建筑工程质量在项目工程数量不断增长中倍受关注。由于深基坑工程对工程质量的影响至关重要,因此对其支护技术也提出了较高的标准要求,尤其深基坑支护施工不仅具有一定的复杂性,同时施工难度也比较大,尤其是深基坑施工技术更是一项重中之重的管理项目。为此,针对深基坑工程中的支护施工技术进行相关分析,以期为项目工程施工任务的顺利开展,以及确保各项管理控制措施的有效实施,从而全面提升工程的总体质量提供一定的参考与借鉴。

关键词:基坑支护设计;软土加固;措施

引言

从目前发展状况来看,随着国家城市化进程的加快,建筑行业的发展速度也在加快。高楼大厦越来越多,很多建筑带有一层或多层地下室。高层建筑基础埋置越来越深,基坑开挖深度越来越大。由于其涉及到的知识较多,具有综合性、系统性以及安全风险性的特征,需要对结构力学、土力学、地基处理、原位测试进行深入研究。加上基坑易受环境因素的影响,土质软弱且地下水位高,渗透系数变化大,所以对基坑支护的结构设计具有更高的要求。本文针对基坑支护的设计,加上对软土的加固方案,不断的完善深基坑工程设计方法,并在合理的设计和组织下进行地下施工,以期更好的促进基坑支护结构设计的完整性。

1深基坑支护结构设计的主要内容

1.1设计依据

深基坑支护结构的设计需要一定的参考依据,具体包括了:建筑相关资料、设计规范标准、周边环境条件、水文地质条件等。建筑相关资料主要有建筑物基础平面布置图、结构平面图等。设计规范标准要适应工程,如果已经更新要及时更换。周边环境条件包括基坑周边的建筑物、管线、水系、交通状况等。水文地质条件具体包括地形地貌、岩土结构性质、含水层、含水量、地下水渗透系数等。

1.2设计图纸

深基坑支护结构设计图纸具体应该包括支护结构设计的方案说明、支护结构设计总平面图、分段设计剖面图、局部支护结构立面图、基坑开挖工况剖面图、降水井平面布置图、观测井平面布置图、观测点平面布置图、配筋图等。其中最为关键的是分段设计剖面图,在设计图中应该标出所剖的断面的标高、管线、支撑构件、支护结构、放坡、排水沟等的布置情况。

1.3设计计算

在设计深基坑支护结构时需要计算的内容十分复杂,包括了:支护结构的强度、稳定和变形计算;受压、受弯、受剪承载力计算;支护结构嵌固深度计算;构件位移计算;构件截面尺寸、配筋计算;截面承载力计算等。支撑体系计算这些计算结果决定了支护结构设计的具体方式。

2深基坑支护中的常见问题

2.1土方开挖的质量较差

深基坑支护施工质量受土方开挖的影响较大,但部分施工单位中并没有调度重视这一问题,致使问题频频发生,而且为了赶进度,施工人员以及班组之间也不能协调配合,使土方开挖未能按照科学程序进行施工,从而影响了深基坑支护施工的顺利开展。

2.2施工设计与实际情况存在差异性

设计单位对深基坑支护施工现场情况掌握不够全面,不能按照实际的地形地貌与水文特征进行合理设计与方案编制,将使设计与实际施工情况出现较大差异。而且还存在着施工材料在使用过程中不达标的情况,这不仅难以满足支护施工的要求,同时也为施工埋下了质量隐患问题。

2.3边坡修理不够合理

对于边坡的修理工作经常在施工过程中被忽视,不仅存在着超挖现象,同时也存在少挖的情况,边坡修理工艺不合理与修理不足,都会对深基坑支护施工质量产生严重影响。

3基坑支护的施工

3.1基坑支护的基本要求

①基坑支护工程施工前应由施工单位编制施工组织设计;②基坑支护的各项措施和工序,必须与基坑土方开挖相互配合。基坑开挖应分段分层进行,每段长度宜为15-30m;③基坑开挖前,应完成地面排水系统,坡顶地面应进行硬化处理。基坑开挖中,要保持地面排水系统的完善,不得让地面水流入基坑;④基坑开挖到设计深度后要作好护脚和基坑底面的排水沟、集水井。集水井内的积水要及时排除;⑤坑顶5m范围内堆载不超过10kN/m2,也不得行驶重型机动车,确保基坑的稳定性;⑥施工中要注意层、段衔接,保证结构连续整体性;⑦基坑截水及支护工程全部完成后,要进行全面性检查。如发现缺陷或薄弱环节,应采取补救措施。由于突发原因致使坑壁变形过大并无法稳定时,应在坑底迅速回填土方高度在2m以上,再进行加固处理,保证坑壁的稳定;⑧本说明未尽事宜应按有关规范或规程执行。

3.2基坑支护设计的设计原则

①基坑侧壁安全等级分为一级和二级;②符合场地条件、基坑设计由足够的安全性,施工工艺简便,基坑开挖对周边环境的影响达到规范规定要求并降到最低的要求;③坡底距地下室边线不小于1.5m;④支护结构应避开周边的管线,锚杆施工时应避开周边建筑物的基础及光缆线;⑤基坑设计方案中的±0.00相当于绝对标高33.15m,基坑底部绝对标高为22.20m。5.3施工的技术要求施工应按施工组织制定的方案和工序进行,合理安排土方开挖、支护和设置排水系统等工序并使之密切配合,确保连续快速安全施工。明确支护结构参数:(1)钻孔灌注桩:桩径为1000mm,桩身主筋采用18准20及16准22,加强筋采用准16@2000,螺旋箍筋采用准8@200,桩身混凝土强度等级为C25。(2)水泥土搅拌桩:桩径为500mm,桩间距为350mm,水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥。(3)预应力锚索:采用3×7准5钢绞线,强度等级1860MPa,成孔直径土层不小于150mm,岩层不小于110mm。(4)钢花管:D=48δ3.0焊接钢管。(5)挂钢筋网喷面:挂准8@200×200、准6@250×250喷射C20细石混凝土80厚。其次,严格按照施工程序进行施工:(1)设置坡顶排水系统;(2)按设计要求开挖工作面,进行桩施工及修整边坡,埋设喷射混凝土厚度控制标志;(3)进行锚索、钢筋锚杆、挂网等;(4)绑扎钢筋网(钢丝网),喷射混凝土;(5)设置坡面和坡脚的排水系统。

3.3完善基坑监测工作

首先,需要做好基坑及周边监测准备工作,由于本基坑靠近光缆一侧安全等级为一级,其余支护区段安全等级为二级。根据基坑开挖范围和开挖深度,应对基坑本身及周围环境的位移、沉降等多项内容进行监测。基坑及周边建筑物的监测必须选择有资质的第三方单位进行,施工单位应与监测单位密切配合,做好监测元件的安放及保护工作。为此,在进场施工前做好以下几个方面的准备工作:①对周围原有的建筑物进行仔细调查、检测和技术鉴定,并做好记录、拍照、录象等工作,为施工过程中监测抢险及可能产生的纠纷提供必要的依据;②详细了解周围地下管线的情况,并做好记录。

结语

综上所述,在大力推行高层建筑建设项目的前提下,合理利用地下空间,缓解城市用地紧张的情况,深基坑支护在此过程中发挥出了不可替代的作用。它不仅借助了科学而有效的支护设计理论与施工技术,促进了地基基础与支护结构的共同受力,由此提升了建筑工程整体结构的稳定性。

参考文献

[1]李超.高层建筑工程中深基坑中支护施工技术研究[J].江西建材,2015(13):55-56.

[2]凌杰.土建施工中深基坑支护施工技术的运用探究[J].科技创新与应用,2014(10):216-216.

[3]谭凤清.土建基础施工中的深基坑支护施工技术研究[J].硅谷,2014(21):108-108.

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