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【关键词】深基坑;岩土勘察;支护设计
一、岩土勘察技术要点
1、地质测绘
地质测绘是岩土工程地质勘察工作中常用的勘察方法,其本质是应用地质工程地质相关理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,推断地下地质情况,为勘探测试工作提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘,但对地形平坦、地质条件简单的狭小场地,则可采用调查代替工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。
2、勘探工程
勘探工程师岩土工程勘察的必要部分,为了解施工现场的地质情况,可采用勘探技术进行取样,进而实施原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选择勘探方法,勘探工作有物探、钻探和坑探等方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较为简便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。物探又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段,但是物探成果往往具多解性,使用时往往受地形条件等的限制,需要用勘探工程来验证。
3、室内测试
在岩土工程勘察中,室内测试具有众多优点,如试验条件容易控制、可大量取样等。但也存在一些缺点,如试样及尺寸小不能反映客观结构和非均质性对岩土性质的影响、代表性差;试样不可能保持原状,而且有些岩石也很难取得原状试样;实际测试中还存在不按操作规程要求进行试验操作等问题。
三、深基坑的支护设计与岩土勘察技术结合问题分析
1、对周围环境调查的缺失
城市建筑、道路都较为密集,且地下埋设着众多供水管、电缆等,在城市深基坑开挖过程中,如果缺失对周围环境的调查,将会导致很多不良后果。由于缺失对基坑周围供水管的调查,开挖过程中导致水管断裂使周边居民停水数日;由于对周边建筑物和道路的调查,在降低水位过程中未设置截水帷幕,导致周围路面下沉,建筑物出现裂缝等。
2、支护结构的实际受力大小和设计的受力大小不一致
从目前我国的深基坑支护结构的现状来看,对于其计算形式大都采用的是极限平衡理论来实现的,但是这种方法得到的计算结果并不能完全真实的反映出实际的支护结构受力状况,从实际的工程实践来看,它与实际的支护结构受力大小还存在很大的差异,与相关要求还有很大的差距。
3、对于深基坑的取样不全面
在对深基坑进行取样分析时,要充分的考虑到物理力学指标与土体实际状况相吻合这一要求,需要根据相应的地基土层要求来进行取样,在具体的挖掘时,施工的各种技术标准和操作要求要根据国家的相关规定指标,把施工工程造价和勘察的工作量降低。另外,取样土层一般是具有多变的复杂性。
四、深基坑支护设计与岩土勘察技术结合的优化措施
1、加大对变形观测的力度
在进行深基坑支护的施工中,需要严格注意基坑边坡、地下管线以及周围建筑的变形情况,在偏差分析下掌握实践过程中土方支护设计的应用状况,与此同时,在对具体观测数据信息来对岩土工程支护设计中的土方开挖状况进行全面的把握,这样就可以及时的了解到深基坑土体的沉降和变形情况,对于设计出现的偏差要及时的修正完善,确保施工现场变形数据的精确、可靠。
2、提高检验的标准和精确性
具体的检验标准包括操作的规范、技术的规范以及质量的检验三项,在进行支护施工时要在管理上尽可能的保证检验的制度化、标准化、规范化,基于此,就需要对深基坑支护的结构整体、成品、材料等方面做相应的物理实验,把事故从图源头上排除。在这一过程中,对于施工中涉及到的一些较为复杂的施工工艺和施工技术,需要经过专业的质量检验人员进行检验并确认合格后方可进行下一步的施工操作,运用先进的检验方式和方法,提高检验结果的精确性,在检验的时间上要把日常检验和重点检验有机结合,开展相应的互检和自检,以提高检验工作的效率。
五、实例分析
1、工程概况
某项目为化工厂变电站改造工程,施工场地十分狭小,特别是翻车机室-2#运转站更加明显,如图一所示,这段运煤系统呈L形,原设计采用的是现浇混凝土的箱型基础,场地正负零标高是83.1m,基础的埋深情况是-16.4米到-17米。翻车机室-1#运转站的总长度是90米,宽度是25米。1号运转站和2号运转站总长是40米,宽是17米,除此之外,场地起伏比较大,基坑开挖将形成16到26米的基坑边坡。
2、环境情况
根据现场搜集情况调查得知,拟建的车机室范围的东侧建有老厂房,两个建筑基础间的距离是5米,拟建的1号2号转运站北边有老厂房二级灰渣泵送房,拟建1号转运室的西侧10米到30米的范围内有一条省级公路和老厂房的排水沟。
3、边坡支护方案和论证
根据上述具体施工的特征和场地的环境调查报告分析,基坑A B C D H的边坡需要支护,并且E F G I 的边坡地域十分开阔,比较适合放坡开挖的施工条件,可以按照岩体边坡容许值进行放坡开挖,并且坡高控制在8米以内应该按照1:0.75到1:1进行,如果超过8米应该按照1:1.25施工。
由此可见,这个项目对环境的要求十分高,如果边坡高度超过16米必须按照累死的施工经验和各个支护使用条件进行分析论证,像本工程就可以采用土钉墙和护坡灌注的形式进行施工,但是要考虑到深基坑A B C D H的放坡条件限制,对周围建筑保护必须进行的万无一失。
4、深基坑的支护设计
4.1钻孔灌注桩
深度的确定是根据力矩的平衡方程,由此可以计算出深度是6米,桩长L=17.2+6=23.2米,桩基的参数情况:孔径600mm间距是1500mm,桩长23.2米,桩体的钢筋结构主筋是16φ22,箍筋是φ8,材料选取C30的混凝土浇筑。
4.2上部边坡支护方式
采用喷网支护措施,锚杆采用人工或者机械钻孔,孔径为100mm,水平角度8到16度,这时可以根据实际的情况进行微调,可以采用梅花形进行布置。
水泥浆采用PO32.5水泥,水灰比要达到0.45,注浆压力不小于0.4MPa。加强筋选取φ12的钢筋,钢筋网采用φ615的钢筋,间距不大于250mm。喷射混凝土采用PO32.5水泥,强度至少要达到C20,厚度为100mm。桩间预应力锚杆钻孔采用人工或者机械钻孔,孔径为100mm,水平角15度,应该采用矩形布置,采用2根φ25螺纹钢筋,间距为1.5米,垂直间距小于3米,长度18米。
结束语
深基坑的支护设计是建筑基础施工的重中之重,对深基坑的支护设计及岩土勘察技术研究意义重大,在基坑工程施工之前,应进行科学合理有效的岩土勘察,并对勘察的数据进行处理,使其能够用于支护设计,并根据勘察报告合理选择支护形式。
参考文献
[1]沈犁.沈阳市亚洲金融大厦地基勘察与基坑支护设计[D].吉林大学,2011.
关键词:轨道交通周边环境调查
中图分类号:C913文献标识码: A
1、前言
随着我国城市化进程不断发展,以准时、安全、快捷为特点的城市轨道交通工程在各大中城市正快速地建设发展。城市轨道交通工程具有工期长、要求高、风险大等特点,施工过程中,因为周边环境调查不够全面和不够详细等原因导致质量安全事故频发的事例屡见不鲜,本文结合实际工作经验对城市轨道交通工程施工现场周边环境调查工作进行了总结,以其与同行们共同探讨。
2、周边环境调查的依据
为贯彻落实“安全生产,预防为主、综合治理”的安全生产方针,保证施工现场周边环境的安全,保障国家和人民生命财产安全,国家及部委制定了相关法律法规,要求对施工项目周边环境进行调查,《中华人民共和国建筑法》第五十五条“建设单位应当向施工单位提供施工现场及毗邻区域的地下管线资料,气象和水文地质资料,相邻建筑物和构筑物、地下工程等有关资料,并保证资料的真实、准确、完整”以及《建设工程安全生产管理条例》第二章第六条、《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》(建质[2010]5号)第七条、《城市轨道交通工程周边环境调查指南》(建质[2012]56 号)等,对轨道交通工程周边环境调查程序、方法、范围和内容进行了具体规定。
3、周边环境调查的范围及内容
3.1周边环境调查的范围
轨道交通工程周边环境的调查范围应根据城市轨道交通工程的线路位置、敷设方式、埋置深度、结构形式、施工方法、地质条件及工程周边环境重要性等因素综合确定。在《城市轨道交通工程周边环境调查指南》(建质[2012]56 号)3.2条文中给出了不同的工法城市轨道交通地下工程调查范围,具体如下:
调查范围参考表
工法类别 调查范围 备注
明(盖)挖法工程 不小于基坑结构外边线两侧各30米(或3H,取大值) H―基坑设计开挖深度
矿山法工程 不小于隧道结构外边线两侧各30米(或3Hi、3B,取最大值) Hi―隧道设计底板埋深
B―隧道设计开挖宽度
盾构法工程 不小于隧道结构外边线两侧各30米(或3Hi、3D,取最大值) Hi―隧道设计底板埋深
D―盾构隧道设计外径
注:各地可根据本地区地质条件和工程经验等,适当调整调查范围。
其中城市轨道交通地面线、高架线工程的调查范围原则上不小于线路结构外边线两侧各30m。
3.2周边环境调查的内容
工程周边环境调查的内容一般包括调查对象的名称、类型(或用途),地理位置,与轨道交通工程的空间关系,修建年代或竣工日期,产权人或管理单位,原建(构)筑物建设、勘察、设计、施工等单位,使用(或在建)现状,竣工图纸情况,特殊保护要求等。
(1)毗临高压线的状况;
(2)工程施工对毗邻或穿越地上地下建筑物、构筑物(含围墙、护坡、挡土墙)的影响;
(3)靠近水体、油库、地下管线坑道、堤坝、危险品库、军事设施、测量标志的状况;
(4)桩基施工、深基坑施工、顶管隧道和地下建筑物对周边环境的影响;
(5)施工对周边道路、隧道、桥梁和既有轨道交通等公用设施的影响;
(6) 其他可能造成严重后果的危险源。
其中对于地上建(构)筑物除需重点调查建筑层数、高度、结构形式、基础型式、基础埋深(标高)、和施工工艺外,还应该尤其关注地基变形允许值及沉降观测资料等内容,这对于设计单位和施工监测单位后续工作有重大指导意义。文物调查除参照地上建(构)筑物或地下构筑物的调查内容外,还需调查文物等级、保护控制范围及要求等内容。
4、各责任单位的工作职责和工作重点
周边环境调查工作及调查成果涉及勘察设计单位、施工单位和监理单位等单位,如何开展好工作,积极履职,是做好环境调查和保护的重点。
4.1建设单位应组织对周边环境调查
建设单位负责组织工程周边环境调查工作,委托具有相应资质和丰富工作经验的勘察单位开展工程周边环境调查工作,形成调查报告。杭州市规定,建设单位应对施工影响范围内(2倍基坑开挖深度)的建(构)筑物委托具有专业资质的鉴定单位进行安全鉴定、取证等措施,主动收集原始资料,在后期可能出现的结构损坏、开裂等情况时提供真实依据,防止纠纷的发生。
如X市地铁1号线一盾构区间施工前,建设单位未及时对正上方的民房进行房屋安全鉴定,以至于在盾构施工完成后,居民普遍反映有房屋开裂、门无法正常开关、井水减少等情况,而建设单位又无法提供当时的有效地结构鉴定证明文件,因此产生了较大数目的赔偿费用,造成了一定的负面社会影响。
4.2勘察单位应提供施工全过程环境调查服务
勘察单位应根据住建部出台了《城市轨道交通工程周边环境调查指南》(建质[2012]56 号)进行周边环境调查。勘察单位应该在施工过程中做好服务工作,及时回访,关注后期建设对环境的影响,比较实际地形与勘察报告中有无偏差,做好相关分析,如有必要及时会同设计单位调整设计方案。
如X市地铁2号线某标段,盾构施工进行过程中,因勘察工作完成时间早,后期因周边楼盘开发过程中,基坑坍塌抢险,红线外留下20余根直径600的钻孔灌注桩,在盾构推进路线中。在盾构实施前,没有进一步的环境调查,只能采取拔桩措施,待桩基全部拔除之后再进行后续盾构施工。施工工期收到严重影响,增加了较大的建设成本。又如地铁某标段,因前期调查工作到位,及时了解到该拟建地铁车站旁的某小区地下室施工时曾发生过基坑坍塌事故,即俗称的“包饺子”,为避免地铁施工对该小区既有建筑产生影响,设计单位因此对该区域增加了相应的加固措施,从技术角度对后期危险源进行了有效防范。
4.3设计单位对环境调查工作需提出明确要求
根据设计深度不同,周边环境调查的内容和深度也不同,根据工程设计进度(可行性研究阶段、初步设计阶段和施工图设计阶段),设计单位应根据不同阶段提出工程周边环境调查的技术要求。设计单位针对可能产生施工风险的建(构)筑物应要求再次进行深入调查,以的专业角度会同建(构)筑物产权单位及原设计单位进行沟通和风险评估,从设计角度对工程存在的风险进行优化设计。
4.4施工单位施工前对周边环境的排查复核确认
施工单位是工程建设过程中最直接的责任主体,与周边建构筑物产权单位的沟通和接触也是最密切的,一方面需对周边环境情况进行复核确认;另一方面,主动走访有关单位,加强横向联系,营造更加和谐的施工环境。再者对发现实际环境条件与建设单位交底的环境条件有偏差,应及时通知业主,进行调查和评估。
4.5监理单位应严格把控对环境控制的施工措施的落实
施工单位根据周边环境调查报告和设计文件编制了防护方案和监测方案,监理单位的现场监理人员负责对安全防护方案和监测方案的实施进行监督管理,对施工单位和监测单位不按防护方案实施的,监理单位应予以制止,有权下达停工整改通知,对制止无效的,应及时向建设行政主管部门报告。
5、结语
城市轨道交通施工现场周边环境调查工作越来越受到大家的重视,国家出台了相关文件对此进行了规定,本文结合工作实际情况阐述了周边环境调查的流程、内容、范围和各方单位的工作职责和工作重点,总结了以下几个工作经验:(1)建议建设单位委托本工程的勘察单位实施周边环境调查,并根据国家和地方的文件确定调查的范围和内容,对周边构建筑物进行安全评估,给出具体的土体变形值和沉降值等技术指标,以指导设计和施工等后续工作。(2)勘察单位在做好周边环境调查的基础上,做好后续跟踪服务工作,比较实际地形与勘察报告中有无偏差,如有必要及时会同设计单位调整设计方案。(3)施工单位实时做好实际地形与勘察报告的比较,监理单位发现实际地形与勘察报告不一致时,应及时告知建设、勘察和设计单位,会同各方责任主体进行分析,采取一定措施保障施工安全。总之,扎实有效的轨道交通周边环境调查为后期工程顺利开展奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]朱民,冯爱军等, 城市轨道交通项目 前期风险分析研究[J]. 都市快轨交通. 2004 (06)
关键词:房建工程;深基坑;施工技术
中图分类号: TU74 文献标识码: A
随着社会的发展进步,现在建筑层数正在不断的增加,这就给施工技术提出了更高的要求,除了要求建筑的主体结构质量要满足相应的规定外,更重要的是建筑的基础部分的质量提出了更高的要求。这主要是因为建筑物高度的增加,使得建筑物的基础部分需要挖掘的更深,基坑深度的增加会随之产生很多需要注意的问题。接下来主要对房建工程中深基坑的施工技术及管理进行探讨。
一、房建工程深基坑施工的技术控制
房建工程中的深基坑施工主要包括挖土方、挡土、防水以及围护等施工过程,其中一些细微结构的施工非常复杂,因此,在进行房建工程深基坑施工时,需要对其中的细微结构进行严格的控制,避免因为细节问题对工程的其他环节或整个工程带来严重的影响。基坑具有明显的临时性特点,但是如果不对基坑采取合理的支护措施,会对整个工程产生严重的影响。根据深基坑施工方案的不同,支护方法也有明显的不同,常见的支护方法有土钉支护、内支撑和锚杆和放坡开挖等。土钉支护一般与支护喷锚结合使用,当基坑周围情况不允许放坡,基坑外有降水或地下水位较低,相邻无重要地下管线或建筑物,或基坑外地下空间可以使用土钉时可以选择通过土钉支护来加固基坑坑壁土体。内支撑和锚杆作为基坑支护结构墙体对保证基坑稳定和控制周围底层变形起着重要作用。支护结构的内支撑目前常用的有钢结构和钢筋混凝土结构支撑。钢筋混凝土结构支撑具有刚度大变形小等特点,可以很好的控制挡土墙和周围地面的变形。它常用模板或土模随着开挖逐层浇筑,配筋和截面尺寸要根据杆件内力和布置位置设计。当深基坑地质条件和水文地质条件较好,场地较为开阔,不影响相邻建筑物和地下管线时,可以采取局部或全深度的边坡开挖。放坡开挖时要进行边坡开挖的稳定性验算,大多采用极限平衡法来计算它的抗滑安全系数来保证边坡的稳定性。
深基坑在进行开挖、支护、结构施工时,需要对基坑内的围护梁、环梁及周边建筑道路的位移及沉降进行必要的监测,这样可以有效地保证深基坑支护及周边环境和建筑的安全。施工过程中要进行动态的同步监测,施工前期每天进行一次监测,施工后期每两天进行一次监测,施工单位需要根据监测的具体结果对施工中的挖掘速度、降水量等进行及时的调整,保证工程顺利实施。
二、深基坑周围的防水和止水处理
通常房建工程的深基坑施工会选择在枯水期或雨量较小的季节进行,因为水对工程施工有着非常重要的影响和危害,特别是在那些地下水位较高的区域,需要做好相应的防水施工措施。常见的地下水来源主要有上层滞水、承压水、雨水以及渗漏的管道内水等,可以说水流的来源非常复杂,因此,在开始进行施工前需要对各种相关的调查报告进行仔细的参考,实时的对基坑施工过程中的排水问题、防水剂止水工作进行充分的考虑,针对地貌结构和地下水产生原因进行深入的分析,并找出切实可行的施工方案。如果施工现场周围存在深基坑,通常会采用瑱堵的方式进行处理,并结合抽水措施,防止基坑周围的土体出现滑落的现象。这种做法还可以有效的降低施工工期,使施工过程的处理难度大大降低。
在进行止水帷幕施工时,最常用的方法有高压喷射注浆法、粉喷深层搅拌法、浆喷深层搅拌法、压力注浆法等,止水帷幕施工是高水位地区深基坑支护施工中最常见的一种止水措施。一般利用浆喷深层搅拌法来进行止水帷幕止水施工时,如果搅拌桩的效果和质量没有达到理想状态,那么在进行深基坑施工时会出现大量的渗水现象,从而使工程的进度受到很大的影响,使整个工程的成本和造价大大增加。在进行止水帷幕施工时,首先要确定科学合理的水泥浆掺加量,并且保证桩体的搅拌均匀,桩长符合设计长度要求,严格避免桩头部位出现无浆的现象,特别是在那些土层变化非常大的区域,如果搅拌桩的桩径没有达到相应的要求,很可能导致止水施工无法达到设计的效果。
三、深基坑施工殊性项的施工与处理。
房建工程一般具有投资大、周期长、人员多的特点,而且施工过程中常常会出现各种出乎预料的事情。对于深基坑施工而言,更需要对各种意外的事件进行专业的技术准备。通常房建工程深基坑施工中常见的突发事件有以下几种情况:基坑内出现管涌或流沙等现象;基坑支护的局部出现明显裂缝与大面积的不均匀沉降;气候出现异常情况,出现罕见的且持续多日的狂风暴雨等不良气候。在类似的事件发生后,要及时启动预先准备的应急预案,并尽快提出相应的解决方案。
总之,在房建工程中深基坑的施工并没有太大的难度,但是深基坑的质量和安全并不是那么容易控制。对基坑及基础施工质量的控制也是对房建工程总体施工质量的良好控制,较好的施工质量是保证企业荣誉与获取项目良好效益的必然途径,是一切施工项目获益的最终来源。
参考文献
1、莫次伦,浅谈房建工程深基坑施工常见问题及施工技术,城市建设理论研究(电子版),2012(24)