深基坑土方开挖及支护施工控制措施.docx
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深基坑土方开挖及支护施工控制措施
深基坑土方开挖及支护施工控制措施
【摘要】深基坑的开挖和支护安全关键,支护施工技术更加凸显其重要性。
本文结合某水工工程的边坡支护及基坑侧壁采取的支档.加固与保护措施的施工控制。
【关键词】深基坑;边坡支护;安全措施;现场检测
深基坑是指从自然地面向下开挖深度超过5m的基坑,包括基槽的土方开挖.支护及降水工程。
或者开挖深度虽然未超过5m,但周围环境和地质构造,地下管线复杂,影响到毗邻建筑物安全的基坑,基槽土方开挖.支护及降水工程。
文中介绍的是某污水处理厂地下调节池工程,地下水位较高,在地面以下-0.50m,土质为亚粘性五。
基础开挖深度在地面以下-8.30m,建筑面积为3500m2的地下水池工程。
1.深基坑开挖及支护安全问题分析
(1)深基坑的开挖和支护安全是个核心问题,支护施工技术更加凸显的重要。
支护施工的目的是为保证地下结构安全施工及基坑周边环境,对基坑侧壁及周边采取的支档.加固与保护措施的施工。
常见的基坑支护型式主要是:
排桩支护.桩撑.桩锚,排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+支撑;水泥土档墙;钢板桩支护;土钉墙(喷锚支护);逆作拱墙;放坡及基坑内支撑等措施。
深基坑施工的特点决定了深基坑施工的技术要求。
(2)首先,在施工时技术手段要先进可靠,确保基坑受力稳定及支护的保护作用完成体现出;其次,地下水位高周围环境复杂,市区地下管网纵横交错,要求施工必须充分保证不影响周围相邻建筑物安全,保证地下管网正常运行;同时,在基坑开挖期间,合理安排运用明排降水,截水和回灌等形式控制地下水位,保证地下施工操作的安全。
最后,要根据实际工程需要选择经济合理的施工方案,实现工程最优化。
(3)地下结构施工及基坑周边环境的安全取决于支护体的保障。
所以,深支护体系的设计,施工技术措施及水平直接关系到基坑的安全可靠,也涉及到整个工程的安全性。
2.深基坑开挖支护的安全应用
由于工艺的需要,调节池建造在地面以下-8.30m深度,排水采取周围打深井的技术措施得到解决,但边坡处理仍然是个技术难题,在施工中采取以下的技术安全措施。
2.1工艺流程:
施工准备→定位放线→圆桩施工→基坑土方开挖→基坑挖3m深→基坑壁支护→基坑下挖2m深→基坑壁支护→循环下挖→挖至基底→清理检查。
2.2基坑边坡支护施工方法。
(1)是处理好施工现场的排水措施,要保证在无水条件下的干作业,减少雨水渗入土体,在坡顶用C20混凝土封闭,混凝土封闭宽度为3m,并向外起坡2%,为了有效排泄边坡渗水及坑内积水,根据地面情况在离坡顶2m左右设一300x300mm的排水沟,栏截地面雨水。
(2)抗滑桩的设置施工。
在基坑土方开挖前先进行抗滑排桩的施工,由于排桩的间距在3.5m左右,直径600~800mm,因此滑排桩的开挖用跳隔开形式,当已开挖的桩混凝土浇筑后,再施工空隙中的桩,待桩顶冠梁施工完成后,才能进行基坑土方的开挖。
而桩身混凝土的浇筑,使用溜槽或串筒浇灌C30级混凝土。
溜槽或串筒底部至混凝土表面保持在1.50m。
桩芯混凝土采用一次性方法浇筑,浇筑前清理干净并抽干孔内水。
(3)冠腰梁施工。
当抗滑排桩的混凝土浇筑完成后,再进行冠梁施工。
剔除桩顶浮浆后再支设冠梁模板再绑扎梁钢筋。
冠梁截面为800x600mm,腰梁截面为500x500mm,主筋搭接方式采取双面焊接形式,搭接长度不少于200mm。
箍筋采用8mm@150mm,钢筋完成后再支设梁侧模板,支设加固合格在自检基础上再报监理验收,合格后再浇筑混凝土,按规定制作试块,并认真养护。
(4)基坑土方开挖措施。
土方开挖必须严格按照图纸要求分层进行,每层开挖深度控制在1.5m左右,待开挖段支护施工完成,上部支护完成并达到设计强度的75%以上才能向下进行开挖,且每段长度按20m考虑。
(5)喷锚支护施工。
根据设计要求开挖操作面,开挖深度每次在1.5m左右,而长度在25m以内,修整边坡,埋设喷射混凝土厚度控制标志,喷射第一层混凝土厚度大于30mm,根据施工图进行该处标高段的锚杆或锚索成孔施工。
(6)基坑边坡沉降及位移观察。
基坑支护结构设计与施工质量不仅涉及到结构及岩土问题,而且会因为地下工程的不确定性因素太多,必须结合工程地质水文资料,环境条件,把监测数据与预控值相对比,判断前期施工工艺和参数是否符合预期要求,以确定和优化施工参数,做好信息化施工,及早发现问题,尤其是重视监督基坑外的沉降凸起变形和临近建筑物的动态。
及时采取相应措施,消除潜在的安全隐患。
2.3施工安全技术保证措施。
2.3.1基坑开挖安全技术保证措施。
施工前技术人员要认真复核地质资料,地下构筑物位置走向,并掌握项目施工中可能影响到临近建筑物基础的埋深。
技术人员要根据核查后的资料,对照施工方案和技术措施,确定适宜的施工顺序,选择合适的施工方法及相应的安全措施,安全技术措施主要是:
首先,采取分层分段开挖方式,开挖顺序按提前设定的方案进行,不得任意开挖。
同时在开挖中周围设立排水沟,防止地表水进入坑内。
其次,在基坑四周设立安全护栏,工地现场张贴安全标语,安全宣传和禁示牌,提醒进入现场人员的安全,作业环境合适的采取不同色彩,减轻作业人员疲劳而降低安全事故。
还要加强基坑边坡沉降及位移监测,当发现边坡有异常情况时,分析原因采取应对措施。
2.3.2孔桩安全技术措施。
(1)在孔口周围要浇筑混凝土护圈,并在护栏上安装钢丝网防护;在孔内作业时,孔口必须有人监视,挖出的土方不要堆放在距孔边缘1m以内,并圈上不得放材料或站人。
利用吊桶运土时,要采取可靠的防范措施,以防落物伤人;用电动葫芦运土时检查安全能力后再吊。
施工中随时检查运送设备和孔壁情况。
(2)当桩孔深度在5m以内时,井上照明可代替井下照明,当超过5m时在下面用安全防护灯照明,电压不得高于12伏。
在成孔过程中一直保证井内通风,经常检查井内有害气体是否存在,以便及时处理防止意外发生。
加强对孔壁土层的观察,发现异常及时处理,成孔完成后尽快浇筑混凝土。
吊放钢筋网时笼下严禁有人,经常检查钢丝绳。
3.基坑支护安全技术措施
(1)选择合适的基坑坑壁形式,在深基坑施工前,要按照规范规定,依据基坑坑壁破坏后可能造成的后果程度确定基坑坑壁的等级,然后再根据坑壁安全等级及周边环境,地质与水文地质,作业设备和季节条件因素选择护壁的形式。
(2)加强对土方开挖的监控。
基坑土方上部几乎都是用机械开挖,开挖必须根据基坑坑壁形式.降排水要求制定开挖方案,并对机械操作人员认真技术交底。
开挖中技术人员一直在现场,对开挖深度,坑壁坡度进行监控防止超挖。
对土钉墙支护的边坡,土方开挖深度应严格掌握,不得在上一段土钉墙护壁未施工完毕前开挖下一段土方。
软土基坑必须分层均衡开挖,分层不超过1m。
(3)加强对支护结构施工质量的监控。
建立健全施工企业内部支护结构施工质量检查制度,是保证支护结构质量的重要手段。
质量检验的对象包括支护结构所用材料及其结构本身。
对支护结构原材料及半成品应遵照有关验收标准进行检验。
主要内容包括:
材料出厂合格证,材料现场抽检,锚杆浆体和混凝土配合比试验,强度等级检验。
对支护结构本身的检验要根据支护结构的形式选择,如土钉墙应对土钉采取抗拉试验检测承载力,对混凝土灌注应检查桩身完整性等。
(4)加强对地表水的监控。
在基坑施工前,应了解基坑周边的地下管网状况,避免在施工过程中对管网造成影响;同时为减少地表水渗入地基土体,基坑顶部四周应用混凝土封闭,施工现场内有排水设施,对雨水,施工用水,降水井中抽出的水进行有组织外排,防止产生渗漏。
对采用支护结构坑壁应设泄水孔,保证护壁内侧土体内水压力能及时消除,减少土体内含水率,也方便观察基坑周边土体内地表水情况,及时采取措施。
泄水孔外倾坡度不小于5%,间距在2m左右,并按梅花形式布置。
(5)控制好支护结构的现场检测。
支护结构的检测是防止发生坍塌的重要手段。
应由有资质的监测单位来监测。
监测项目的内容包括:
基坑顶部水下位移和垂直位移,基坑顶部建筑物变形等。
监测单位应及时向施工和监理单位通报监测情况。
当监测值超过报警值时应及时通知设计,施工和监理单位,分析原因采取有效措施防止事故产生。
4.综上浅述可知
采取上述的安全技术措施,对有效提高施工进度及施工质量可以取得一定的施工作用。
深基坑施工安全由于会受到多种因素的影响。
为确保基坑施工安全无事故,各方责任主体要切实重视深基坑施工安全防护的工作,杜绝事故的发生。
参考文献
[1]王宗昌《施工和节能质量控制与疑难处理》北京中国建筑工业出版社2011.12.
[2]沈克仁.地基与基础,中国建筑工业出版社,1991.
[3]张振宁不良地基土处理与加固的方法及施工工艺,建设工程教育网,2008.
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