浅析如何做好深基坑工程施工
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■1 湖北省荆门市精心建设工程质量检测有限公司,湖北荆门448000
2 湖北省荆门市科技馆,湖北荆门448000
摘要:基坑开挖深度超过5米(含5米)的工程属于深基坑工程。
随着城市建设用地日趋紧张,城市的拟建建筑物、构筑物不得不
向空间发展,高层和超高层建筑大量涌现,深基坑工程不仅数
量上在增多,而且还向开挖面积更大、开挖深度更深方向发展。
深基坑施工的比较复杂、难度也比较大,通过近几年来的现场
施工,积累了一些经验,与大家共享。
关键词:工程概况;深基坑的特点;具体施工方案
1 工程概况
荆门银河广场位于荆门市象山大道北端与花园路交汇处,北邻龙泉山庄小区,南邻万豪国际及丁香园小区,东邻金龙泉家属区。
是一座积购物广场、商住楼、写字楼、地下停车场为一体的高层高档建筑群,该建筑群由四栋高层建筑组成,地上分别为24层、30层、29层、30层,地下均设有两层的地下停车场。
该建筑结构类型为:框架剪力墙结构。
该建筑群总建筑面积为86582.49㎡,其中购物广场、商住楼及写字楼等地上部分建筑面积为66762.84㎡,地下停车场建筑面积为19819.65㎡,为荆门市又一座地标建筑。
该建筑基础底的设计标高为-8.800米,基础采用钢筋混凝土整板基础,由于受周边环
境的约束,基础土方不能采用传统的放坡开挖方式施工,在开挖基坑过程中,严格按照深基坑的施工方法进行。
2 深基坑的特点
(1)、基坑支护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性。
一般情况下,基坑支护是临时措施,地下室主体施工完成时支护体系即完成任务。
为了降低工程造价,与永久性结构相比,临时结构的安全储备选择的要小一些。
因而基坑支护体系安全储备较小,具有较大的风险性。
为了避免事故的发生,基坑工程施工过程中应进行监测,并制定切实可行的应急措施。
在施工过程中一旦出现险情,需要及时抢救。
(2)、基坑工程不同区域差异很大。
受岩体结构、地下水等因素的影响,岩土工程的区域性强,岩土工程中的基坑工程区域性更强。
同一城市不同区域也有差异。
基坑工程的土方开挖,特别是支护体系设计与施工要因地制宜,外地的经验、其他工地的经验只能借鉴,不能简单地照搬照抄。
(3)、基坑工程具有明显的环境效应。
基坑工程的土方开挖和支护体系设计与施工不仅与工程地质和水文地质条件有关,基坑开挖势必引起周围地基中地下水位的变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管线的产生位移、沉降、开裂等变化。
当周围建筑物、构筑物、市政地下管线比较多且距开挖基坑比较近时,保护相邻建(构)筑物和市政设施的安全是基坑工程设计与施工的关键,这就决定了基坑工程具有很强的个性。
(4)、基坑工程综合性强,是系统工程。
基坑工程涉及土力学中稳定、变形和渗流三个基本问题,三者融溶在一起,需要综合处理。
基坑工程主要包括土方开挖和基坑支护两部分。
土方开挖的施工组织是否合理将对基坑支护能否成功可能会产生重要影响。
不合理的土方开挖方式、步骤和速度可能导致支护结构过大的变形,甚至引起支护体系失稳。
在施工过程中应加强监测,力求实行信息化施工。
3具体工程施工方案的组织
荆门市银河广场地质勘探报告显示:
0∽﹣1.8米内为卵石的黄土;
-1.8米∽﹣4.8米内为密实黄土;
-4.8米以下为胶结不紧密的砾岩;
地下水位在-14.5米处。
3 .1、基坑支护方案的选择
该基坑开挖深度为9米左右,地下水位较深,土质较坚硬,故该基坑开挖时支护方案选择土钉支护方案。
(1)工程量
土钉墙工程量一览表
(2)工艺流程图
(3)支护结构参数
边坡按1:0.15的坡度放坡,土钉横向间距为1.5m,纵向间距也是1.5m,土钉呈网状布置,土钉层数共4层,土钉的长度分别是4m、3m、2m及2m,土钉的孔径为110mm,土钉的钢筋选用直径为20mm的螺纹钢筋。
土钉的注浆采用水灰比为0.5的纯水泥浆。
土钉施工完成后,铺设钢筋网并固定牢固,喷射混凝土形成面层。
(4)土钉墙支护的具体施工方法
土钉墙支护由坡顶散水平台和坡面施工两部分组成。
①坡顶散水平台的施工。
坡顶散水平台一般和坡面第一层护
坡同时进行施工。
当基坑开挖到地面以下2m左右的位置,将坡面上口外延1m范围内的虚土、杂物清理干净,将这部分场地平整好,在距坡边缘0.8m处钉入长1m直径为20mm的螺纹钢筋,钉入深度为0.9m,间距为2m,钉入的螺纹钢筋之间用12mm的一级钢筋拉结成为一个整体,再铺设直径为6mm间距为200mm
的钢筋网,按2%的坡度浇筑混凝土,混凝土的强度等级选择C20,混凝土的浇筑厚度为200mm。
坡面部分的施工方法按下面(2)讲述方法进行施工。
为防止雨水灌入基坑,在坡顶散水平台边沿砌筑20cm高的砖墙。
见下面示意图。
②坡面施工
a、清理坡面。
基坑分层开挖到位后,用人工按1:0.15的坡度修整边坡。
经施工技术人员检查合格后,方能进行下一道工序的施工。
b、定位。
在钻孔前,先在斜坡上标出每个土钉的位置,作为钻孔的依据。
c、成孔。
本工程采用钻孔机取土成孔,成孔的倾角确保在10度左右。
d、插入土钉钢筋。
成孔完成后,按设计长度进行土钉用钢筋下料,
并按要求加工成型,加工制作好的钢筋要保护好,不得让其表面沾上油污及泥土,将加工好的土钉钢筋插入钻好的孔里。
e、注浆。
将注浆管插入孔中,注浆管插入深度要超过孔深的一半以上,用压浆泵向孔内连续注纯水泥浆,其水灰比为0.5。
f、焊拉筋。
用直径12 mm的螺纹钢将土钉钢筋拉结起来,形成网状拉筋网。
g、铺钢筋网。
当灌入土钉孔中的水泥浆达到一定的强度后,铺上钢筋网,钢筋网所用¢6@200,并将钢筋网和土钉钢筋固定牢固。
h、喷射混凝土。
坡面虚土清理干净后,将搅拌好的C20混凝土从每层土钉的底部向上连续喷射,喷射时,喷头与受喷面始终保持0.6∽3.0m的距离。
坡面喷射混凝土厚度为80mm。
i、养护。
在喷射的混凝土的表面覆盖上一层草垫,浇水养护7天,要始终保持草垫表面潮湿。
3 .2基坑开挖
该工程土质比较坚硬,地下水位比较低,基坑开挖前不需要进行人工降低地下水位,土方开挖采用反铲挖土机开挖,自卸汽车运土。
当遇到因土质比较坚硬采用反铲挖掘机无法开挖时,用反铲挖掘机振动凿松,然后再挖掘。
土方开挖时,临近土钉墙处的土方不应卸载太快,防止挡墙一侧土压力释放太快使土钉墙产生过大的变形;土方开挖深度每层厚度控制在2m左右,土方挖到控制厚度后,及时进行该段坡体土钉墙护坡施工。
停机旁的临时坡度不能太陡,避免产生坑内土体滑动,反铲挖掘机在作业过程中,要严格保护支护结构或其他技
术措施的设施(如监测点等)。
3 .3施工检测
我们在基坑施工中,进行的监测项目有:土钉墙顶部的水平位移和沉降的观测;土钉墙的变形的观测;周围建(构)筑物的沉降观测;周围道路或地表的沉降观测;周围管线的变形观测;坑外地下水位变化的观测。
进行土方开挖过程中,要根据检测情况,调整土方开挖速度。
4 结语
本工程,我们严格按照上述方法进行基坑土方开挖施工,该工程从基坑开始开挖到基础土方回填结束经历了124天,在这一段时间,该地区有过强度超过120 mm的强降雨,也经历过为期一周的连续阴雨天气,尽管如此,该工程基坑没有发生过塌方、滑坡等事故,该工程的周边已有建筑物、构筑物、地下管道的设施设备没有因为该工程的基础施工出现开裂、沉降、影响正常使用等现象。
总之,该工程的土方施工方案还是切实可行的。
参考文献
【1】龚晓南.《深基坑工程设计施工手册》.中国建筑工业出版社【2】潘秋元,应宏伟.《深基坑开挖工程的若干问题》.中国建筑工业出版社
【3】于志成,施文华.《深基坑支护设计与施工》. 中国建筑工业出版社
【4】刘军.《安全员》. 中国建筑工业出版社。