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1、基坑支護(hù)及降水中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)林彤 教授2010.11隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人們居住環(huán)境要求的提高,近年來(lái)我國(guó)建筑、市政等工程得到飛速發(fā)展。在都市中,寸土寸金,因而在建筑向高空發(fā)展的同時(shí),地下空間的利用也成為一個(gè)重要方向。高層及多層建筑的地下室、地下商場(chǎng)、地下車(chē)庫(kù)、地鐵車(chē)站等工程施工,都會(huì)面臨深基坑工程。據(jù)統(tǒng)計(jì),深基礎(chǔ)工程的造價(jià)一般為整幢高層建筑總造價(jià)的20%30%,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的費(fèi)用約占工程總造價(jià)的10%左右。安全生產(chǎn)責(zé)任重于泰山,深基坑施工疏忽造成的事故后果十分嚴(yán)重,2003年7月1日凌晨,建設(shè)中的上海軌道交通四號(hào)線(xiàn)通道發(fā)生滲水,最后出現(xiàn)大量流沙涌入,引起地面大幅沉降,結(jié)果造成若干地面建筑
2、物遭到很大程度上的破壞 基坑支護(hù)技術(shù)巖土力學(xué)問(wèn)題與結(jié)構(gòu)力學(xué)問(wèn)題的結(jié)合技術(shù)人員即要有豐富的巖土力學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),又要有一定的結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),只具備一方面知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是不行的。同時(shí),支護(hù)設(shè)計(jì)與施工方法密不可分,支護(hù)方案的選擇受地域地質(zhì)條件影響很大,因此需要具有相當(dāng)豐富的施工經(jīng)驗(yàn)和對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況的深入了解。另外,基坑支護(hù)工程的地域性很強(qiáng),特別是不同地質(zhì)條件對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)形式,支護(hù)結(jié)構(gòu)的規(guī)模影響很大,應(yīng)積極調(diào)研和吸取當(dāng)?shù)叵囝?lèi)似工程成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),既要吸取相類(lèi)似工程好的經(jīng)驗(yàn)和做法,也要防止在地質(zhì)條件和其他條件不同的情況下盲目照搬。第一節(jié) 邊坡的穩(wěn)定性第二節(jié) 支護(hù)結(jié)構(gòu)的型式第三節(jié) 支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算第
3、四節(jié) 支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工第五節(jié) 降(排)水及基坑土方開(kāi)挖2. 對(duì)于粘性土邊坡,最常用的方法:(1)費(fèi)倫紐斯法(W.Fellenius)(2)畢肖甫法(A.N.Bishop) 容許安全系數(shù)(3)穩(wěn)定系數(shù)法第二節(jié) 支護(hù)結(jié)構(gòu)的型式1.豎向板(橫向板)支撐 這是淺基坑支護(hù)常用的結(jié)構(gòu)型式。施工時(shí)將強(qiáng)度足夠的木板(或鋼板)沿坑壁豎向或橫向鋪設(shè),并根據(jù)擋土板的受力情況采用兩層或多層水平內(nèi)支撐。2.鋼板樁 擋土鋼板樁有槽鋼鋼板樁和熱軋鎖口鋼板樁兩類(lèi)噴錨網(wǎng)支護(hù) 錨噴網(wǎng)護(hù)坡(又稱(chēng) 錨噴網(wǎng)護(hù)坡、加筋土護(hù)坡、錨釘網(wǎng)支護(hù))采取在所加固的邊坡上鉆孔、插筋、注漿設(shè)置錨桿,在邊坡表面掛網(wǎng)、噴射砼形成面板,天然的邊坡土體通過(guò)錨釘?shù)?/p>
4、就地加固與噴射砼面板的有機(jī)結(jié)合,形成一個(gè)類(lèi)似重力式擋墻的結(jié)構(gòu),以此抵抗墻后和墻頂傳來(lái)的土壓力及其它荷載,具有下列優(yōu)點(diǎn):1.同其它支護(hù)方法相比,造價(jià)最低。2.對(duì)場(chǎng)地土層的適應(yīng)性強(qiáng),施工速度 快;3.施工所需的場(chǎng)地較小,能緊貼已有建筑物進(jìn)行基坑開(kāi)挖。工藝流程:修理邊坡 錨桿制作 鉆孔 錨桿安設(shè) 注漿 掛鋼筋網(wǎng) 錨頭固定 噴射砼 養(yǎng)護(hù) 預(yù)應(yīng)力錨桿基坑支護(hù) 預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)采用專(zhuān)用鉆機(jī),套管跟進(jìn)成孔,注漿形成錨桿,然后施加預(yù)應(yīng)力,可有效的限制基坑側(cè)位移,能有效保證緊臨基坑建筑物的安全,采用二次高壓灌漿技術(shù)軟土地區(qū)單錨承載力可達(dá)90噸以上。 工藝流程:定位、注漿管制作、鉆孔、 錨桿安設(shè)、 一次注漿、二次注
5、漿、 錨具安裝、張拉與鎖定、 錨頭保護(hù) 第三節(jié) 支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算一、支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式及計(jì)算內(nèi)容二、支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載計(jì)算三、基坑(槽)支撐計(jì)算四、深基坑支護(hù)計(jì)算一、支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式及計(jì)算內(nèi)容支護(hù)結(jié)構(gòu)可分為兩大類(lèi):非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)和重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu):如鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁擋墻、H型鋼支柱木擋板支護(hù)墻及地下連續(xù)墻。重力式支護(hù)結(jié)構(gòu):靠自身重力維持其穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu),如深層攪拌水泥土樁擋墻和旋噴樁幄幕。支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞包括: 強(qiáng)度破壞和穩(wěn)定性破壞非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性破壞:墻后土體整體滑動(dòng)失穩(wěn)基坑底部隆起管涌重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度破壞:強(qiáng)度破壞是指水泥土擋墻自身的抗剪強(qiáng)度不能滿(mǎn)足要
6、求,在荷載作用下墻體產(chǎn)生剪切破壞。二、支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載計(jì)算朗肯理論土壓力計(jì)算1、主動(dòng)土壓力2、被動(dòng)土壓力3、特殊情況下的土壓力計(jì)算(1)墻后填土面上有連續(xù)均布荷載(2)墻背面及填土面傾斜,且填土面上有連續(xù)均布荷載(3)墻后填土面上有局部均布荷載(4)墻后土體為多層土(5)墻后土體有地下水(6)墻背傾斜時(shí)土壓力計(jì)算庫(kù)倫理論土壓力計(jì)算1、主動(dòng)土壓力計(jì)算(1)對(duì)無(wú)粘性土(2)墻后為粘性土或粉土(3)有車(chē)輛荷載時(shí)土壓力計(jì)算2、被動(dòng)土壓力計(jì)算三、基坑(槽)支撐計(jì)算(一)基坑(槽)壁連續(xù)橫向(水平)板式支撐1、水平向擋土板計(jì)算2、立柱計(jì)算3、橫撐計(jì)算(二)基坑(槽)壁連續(xù)垂直板式支撐1、橫撐等距布置計(jì)算2、
7、橫撐不等距(等彎矩)布置計(jì)算四、深基坑支護(hù)計(jì)算(一)板樁計(jì)算1、懸臂式板樁計(jì)算2、單錨(支撐)板樁計(jì)算(1)單錨淺埋(下端鉸支)板樁計(jì)算(2)單錨深埋(下端固定)板樁計(jì)算3、多錨(支撐)式板樁計(jì)算4、非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定驗(yàn)算(1)整體滑動(dòng)失穩(wěn)驗(yàn)算(2)基坑底隆起驗(yàn)算 地基穩(wěn)定驗(yàn)算法 地基強(qiáng)度驗(yàn)算法 同時(shí)考慮 值的抗隆起驗(yàn)算法(3)管涌及沖潰坑底驗(yàn)算(二)鉆孔灌注擋土樁支護(hù)計(jì)算1、樁頂部設(shè)支撐的支護(hù)樁計(jì)算2、懸臂支護(hù)樁計(jì)算3、鉆孔灌注擋土樁截面計(jì)算(四)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算1、滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算2、傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算3、墻身應(yīng)力驗(yàn)算4、土體整體滑動(dòng)驗(yàn)算第四節(jié) 支護(hù)結(jié)構(gòu)施工一、鋼板樁施工1、打設(shè)鋼板樁之前
8、的準(zhǔn)備工作(1)鋼板樁的檢驗(yàn)及矯正(2)導(dǎo)向架安裝(3)沉樁機(jī)械的選擇2、鋼板樁的打設(shè)與拔除(1)打設(shè)方式的選擇(2)鋼板樁的打設(shè)(3)鋼板樁的轉(zhuǎn)角和封閉(4)鋼板樁的拔除二、錨桿施工及試驗(yàn)1、施工準(zhǔn)備工作2、鉆孔3、安放拉桿(1)鋼筋拉桿(2)鋼絲束拉桿(3)鋼絞線(xiàn)拉桿4、壓力灌漿5、張拉固定6、土層錨桿試驗(yàn)(1)極限抗拔試驗(yàn)(基本試驗(yàn))(2)確認(rèn)試驗(yàn)(驗(yàn)收試驗(yàn))(3)蠕變?cè)囼?yàn)第五節(jié) 降(排)水及基坑土方開(kāi)挖一、基坑降(排)水方法(一)明溝排水法(二)井點(diǎn)降水法 1.輕型井點(diǎn) 2.噴射井點(diǎn) 3.管井井點(diǎn) 4.深井井點(diǎn) 5.電滲井點(diǎn)二、井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)(一)涌水量計(jì)算1.完整潛水井涌水量計(jì)算2.完
9、整承壓井涌水量計(jì)算3.群井涌水量計(jì)算(1)完整井群計(jì)算(2)非完整井群計(jì)算(二)井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)步驟1.設(shè)計(jì)參數(shù)及資料2.設(shè)計(jì)步驟(1)井點(diǎn)系統(tǒng)的布置(2)確定基坑降水的計(jì)算圖形面積(3)確定井點(diǎn)系統(tǒng)的假想半徑及抽水影響半徑(4)根據(jù)水位設(shè)計(jì)降深要求計(jì)算涌水量(5)求算每根井點(diǎn)管的極限涌水量(最大進(jìn)水量)(6)確定井點(diǎn)數(shù)量、間距,并驗(yàn)算降深值是否滿(mǎn)足要求(7)濾管設(shè)計(jì)三、因井點(diǎn)降水引起的地面沉降及其防止措施1.井點(diǎn)回灌2.砂溝、砂井回灌3.減緩降水速度4.防止將土粒帶出四、基坑土方開(kāi)挖1.防止基坑開(kāi)挖后土體回彈變形過(guò)大2.防止邊坡失穩(wěn)3.防止樁位移及傾斜4.配合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工山區(qū)邊坡工程及基坑支
10、護(hù)事故原因分析及預(yù)防措施地形地貌變化大,工程地質(zhì)條件復(fù)雜。一方面,高等級(jí)公路為滿(mǎn)足直線(xiàn)長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)彎半徑及縱坡的坡度等要求,不得不劈山填谷,從而形成大量的高邊坡。高層建筑為滿(mǎn)足房屋穩(wěn)定性的要求,將基礎(chǔ)埋入地下很深,約為H/10(H為地面以上建筑物的高度),且在實(shí)際工程中,為了節(jié)省用地,也常常充分利用地下空間作空調(diào)機(jī)房、倉(cāng)庫(kù)和車(chē)庫(kù),往往將地下室作成二至三層高,基坑深度常達(dá)一、二十米,形成大量的深基坑。另一方面,由于邊坡支護(hù)工程的施工涉及面廣,影響施工質(zhì)量的因素較復(fù)雜,邊坡支護(hù)工程事故發(fā)生率也呈上升趨勢(shì)。事故原因分析基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)大多是臨時(shí)性的,確定安全系數(shù)時(shí),比永久性結(jié)構(gòu)小得多?;拥燃?jí):一級(jí)對(duì)基坑周
11、邊荷載、施工季節(jié)、支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限及由環(huán)境改變所引起的變化考慮甚少如如貴陽(yáng)市某商廈十多米深的基坑,由于基坑周?chē)艿啦贾貌幻?,施工?dǎo)致地下水管破裂,大量水流滲入邊坡,因未對(duì)邊坡采取任何支護(hù)措施,造成該面邊坡整體滑動(dòng),而且危及一相鄰居民樓的安全使用,事后不得不用護(hù)樁進(jìn)行加固處理。 公路路塹邊坡多為石山開(kāi)挖形成,多認(rèn)為巖石的穩(wěn)定性比土體的穩(wěn)定性大,對(duì)巖石松動(dòng)或石質(zhì)較差的(如泥巖等)邊坡僅對(duì)表層進(jìn)行簡(jiǎn)單處理或甚至不采取任何防護(hù)措施,邊坡經(jīng)長(zhǎng)期日曬雨淋后,一部分石質(zhì)較差的巖石迅速風(fēng)化崩解,雨水沿著裂隙滲入坡內(nèi),致使土體的重量增大,抗滑力減少。而滲水又導(dǎo)致巖石的進(jìn)一步崩解和風(fēng)化?;?、崩塌事故時(shí)有發(fā)生。如
12、某公路收費(fèi)站匝道邊坡高二十多米,經(jīng)10.5放坡后,采用漿砌片石護(hù)坡,由于護(hù)坡前巖石已經(jīng)破碎嚴(yán)重,邊坡穩(wěn)定性差,片石護(hù)坡只能起到防止巖石表面進(jìn)一步風(fēng)化而并不能承載。結(jié)果工程竣工不到半年,在一場(chǎng)不大的春雨過(guò)后,由于C、值降低、滑動(dòng)力增大等原因,即發(fā)生大范圍土坡坍塌。此后只得將原有片石護(hù)坡改為重力式擋墻,因而增加了該邊坡的工程費(fèi)用。 對(duì)有軟弱夾層的巖石邊坡(尤其是軟弱夾層對(duì)邊坡穩(wěn)定性不利的邊坡)重視不夠,也會(huì)釀成工程事故。 某公路一巖石邊坡,其中夾層 有一層不厚但較明顯的軟弱夾層。 如圖1所示,由于地勘部門(mén)的疏 忽,對(duì)其未作任何描述及處理意 見(jiàn)。因而設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)此也未采取任 何支護(hù)措施。當(dāng)工程即將完工時(shí)
13、 發(fā)生了大面積垮塌事故。 設(shè)計(jì)不當(dāng) 高等級(jí)公路設(shè)計(jì)中,由于線(xiàn)路等級(jí)高,線(xiàn)形標(biāo)準(zhǔn)要求較嚴(yán)。為了滿(mǎn)足線(xiàn)形要求,只有高填深挖。在某條新建高速路上,最高邊坡達(dá)100 m高。在這些高邊坡地段,由于最初設(shè)計(jì)采用放坡方式開(kāi)挖,當(dāng)開(kāi)挖進(jìn)行后,由于破壞了原有山體的平衡,使得出現(xiàn)了好幾處大范圍滑坡?;鲁霈F(xiàn)后,才不得不對(duì)滑坡進(jìn)行處理,既增加了處理難度,也使投資額大幅增加。 貴陽(yáng)市某高層建筑深達(dá)15 m的基礎(chǔ),自行設(shè)計(jì)邊坡支護(hù)為土釘墻。由于設(shè)計(jì)中C、的取值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際的C、值,因此土釘設(shè)計(jì)長(zhǎng)度不夠,土釘在土體中未能發(fā)揮其應(yīng)有的作用,從而導(dǎo)致土體整體下滑。根據(jù)朗金主動(dòng)土壓力理論,可知C、值越大,主動(dòng)土壓力越小,滑動(dòng)土
14、體范圍也越小。因此C、值的正確選定是使支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效的保證。設(shè)計(jì)的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式不合理如某15 m高的邊坡工程,采用漿砌塊石擋墻并加錨定板方案。由于結(jié)構(gòu)型式選擇的不合理而造成墻身斷裂(如圖3所示)。從圖中可以看出,擋墻在錨定板的作用下,相當(dāng)于一簡(jiǎn)支梁,在土壓力作用下發(fā)生彎曲變形,由于漿砌塊石擋墻的抗剪抗彎能力差,承受不了其上的彎曲應(yīng)力,因而發(fā)生墻體斷裂破壞。當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)插入土體的深度不夠時(shí),也將導(dǎo)致工程事故。因護(hù)坡樁入土深度不夠,被動(dòng)土壓力過(guò)小,不足以抵抗土坡滑動(dòng),造成支護(hù)結(jié)構(gòu)隨土坡一起下滑,形成“踢腳”,如圖(a)所示?;蛴捎阱^定板長(zhǎng)度不足,未能伸入滑裂面以外一定深度,致使錨定板在土體中不起作
15、用而導(dǎo)致土坡下滑。如圖(b)所示。直接抽水降低地下水位 對(duì)于地下溶洞、裂隙發(fā)育的喀斯特地區(qū)來(lái)說(shuō),也極易造成流砂現(xiàn)象及沖刷溶蝕強(qiáng)化,導(dǎo)致坡頂?shù)乇硭?。如市中心某工程為降低水位而?dǎo)致臨近交通主干道路面塌陷嚴(yán)重的工程事故。因采用直接抽水降低地下水位,導(dǎo)致基坑內(nèi)水由下向上滲流,當(dāng)向上的滲透力大于土的浮重度時(shí),土粒便被滲流挾帶向上涌出地面,產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。 施工質(zhì)量問(wèn)題 施工質(zhì)量方面所引發(fā)的工程事故不容忽視。施工質(zhì)量差,是邊坡工程的一大隱患。 某工程施工單位將設(shè)計(jì)的15 m長(zhǎng)的護(hù)坡樁減至13 m左右,且多數(shù)樁的強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,造成幾十根樁嚴(yán)重傾斜的事故。 預(yù)防措施 邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)與施工應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)
16、與水文地質(zhì)條件、邊坡開(kāi)挖深度、降排水條件、周邊環(huán)境對(duì)邊坡位移的要求、邊坡坡頂荷載、施工季節(jié)、支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限等因素,因地制宜,因時(shí)制宜,合理設(shè)計(jì),精心施工,嚴(yán)格監(jiān)控。工程勘察方面 地勘資料是邊坡支護(hù)工程設(shè)計(jì)與施工的主要依據(jù),勘察范圍應(yīng)根據(jù)邊坡開(kāi)挖深度及場(chǎng)地的巖土工程條件確定,并宜在開(kāi)挖邊界外按開(kāi)挖深度12倍范圍內(nèi)布置勘探點(diǎn)。查明基坑周邊的地層結(jié)構(gòu)及土的物理力學(xué)性質(zhì),查明地下水類(lèi)型、埋藏條件及滲透性,分析地下水對(duì)基坑開(kāi)挖、基底隆起和支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響,判斷人工降低地下水位的可能性并評(píng)價(jià)對(duì)已有建筑物和地面沉降的影響,提供降低地下水位設(shè)計(jì)、施工所需的有關(guān)資料。對(duì)基坑周邊建筑物、管線(xiàn)、道路的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查,
17、判斷基坑開(kāi)挖對(duì)其影響程度。設(shè)計(jì)方面 邊坡支護(hù)方案的選擇取決于工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件,邊坡開(kāi)挖深度、降排水條件、周邊環(huán)境(相鄰建筑物、構(gòu)筑物的重要性、道路、地下管線(xiàn)的影響程度),邊坡位移的要求、施工季節(jié)、施工技術(shù)及設(shè)備能力、工期、結(jié)構(gòu)使用期限等因素。支護(hù)結(jié)構(gòu)可選用排樁、地下連續(xù)墻、水泥土墻、土釘墻、逆作拱墻、原狀土放坡或其組合型式(也可嘗試采用一些新的方法,如已在其它地區(qū)采用的“逆作法”,此法的優(yōu)點(diǎn)是將圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體承重結(jié)構(gòu)合二為一,變臨時(shí)性結(jié)構(gòu)為永久性結(jié)構(gòu)、節(jié)省造價(jià)、節(jié)省工期)。應(yīng)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度、邊坡整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)和地面變形對(duì)相鄰建筑物的影響等諸方面的驗(yàn)算。除方案選擇及計(jì)算方法正
18、確外,計(jì)算公式中土的物理力學(xué)指標(biāo)取值應(yīng)慎重。在具體工程設(shè)計(jì)計(jì)算中,基坑支護(hù)擋土墻上的土壓力應(yīng)根據(jù)不同土層和排水條件分別采用以下兩種方法:1.對(duì)粉土和砂性土,按土的有效重度計(jì)算土壓力、并加水壓力。土的強(qiáng)度指標(biāo)采用固結(jié)不排水試驗(yàn)指標(biāo)。2.對(duì)飽和粘性土,按土的飽和重度計(jì)算土壓力,不另計(jì)算水壓力,土的強(qiáng)度指標(biāo)采用不排水試驗(yàn)指標(biāo)。 設(shè)計(jì)荷載取值方面 土壓力及水壓力的計(jì)算是支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的前提,必須注意到實(shí)際的土壓力在基坑開(kāi)挖到地下結(jié)構(gòu)完工期間,并不是一常數(shù),土壓力隨周邊環(huán)境條件改變而改變。如施工降水、雨季、地下管道、施工管道漏水等都會(huì)引起土壓力、水壓力的變化,坡頂施工堆載,臨時(shí)建筑也會(huì)引起土中內(nèi)力的增
19、加,設(shè)計(jì)時(shí)必須將諸類(lèi)因素考慮進(jìn)去,應(yīng)按有關(guān)規(guī)范參照?qǐng)?zhí)行。 施工降水、排水方面地下水控制方法可采取集水明排法、降水法、截水和回灌法等型式單獨(dú)或組合使用。當(dāng)因降水而危及基坑及周邊環(huán)境安全時(shí),宜采用截水或回灌法。對(duì)易產(chǎn)生管涌及流砂現(xiàn)象的基坑應(yīng)采用降水法降低地下水位??觾?nèi)和坡頂應(yīng)做好排水溝、集水井。將滲透水、地面水、雨水等有序的排出場(chǎng)外,防止浸泡基坑和邊坡,保證支護(hù)結(jié)構(gòu)泄水孔的長(zhǎng)期暢通。另外應(yīng)加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)力度。理正深基坑支護(hù)軟件V6.01最新版一、全力解決基坑工程設(shè)計(jì)工作中的重點(diǎn)、難點(diǎn):1、依據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì),確?;庸こ贪踩?; 包含了建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程的全部?jī)?nèi)容和計(jì)算方法,自動(dòng)化連續(xù)設(shè)計(jì)并提供規(guī)程條文索
20、引。依據(jù)的其他規(guī)范還包括:上海市基坑工程設(shè)計(jì)規(guī)程(DBJ 08-61-97); 廣東省建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(DBJ/T 15-20-97); 深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(SJG 05-96); 廣州地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定 (GJB 02-98); 建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范(冶金部)(YB 9258-97); 建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 (GB 50330-2002); 武漢地區(qū)深基坑工程技術(shù)指南(WBJ1-1-7-95); 天津巖土工程技術(shù)規(guī)范 (DB 29-20-20022、彌補(bǔ)設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)的不足; 贈(zèng)送數(shù)十個(gè)基坑工程實(shí)例可供參考;通過(guò)試算,對(duì)不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的方案自動(dòng)提示。3、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化
21、; 同一方案可選擇排樁、地下連續(xù)墻(鋼筋混凝土墻、鋼板樁)、水泥土墻(SWM工法)、土釘墻、天然放坡、雙排樁、水平內(nèi)支撐及組合支護(hù)類(lèi)型等多種方案進(jìn)行試算和比較;還可在不同區(qū)域采用不同支護(hù)形式構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的支撐體系;計(jì)算快速準(zhǔn)確,不同位置的內(nèi)力、位移和最大值一目了然,極適于優(yōu)化設(shè)計(jì)。4、與工程實(shí)際相符; 計(jì)算時(shí)模擬施工過(guò)程(如開(kāi)挖、加撐、換撐、拆撐),可進(jìn)行不同工況下的結(jié)構(gòu)分析并給出內(nèi)力包絡(luò)圖;可預(yù)測(cè)地表沉降;可考慮對(duì)基坑開(kāi)挖面以下土體進(jìn)行加固;共同工作的整體分析,考慮了基坑四周土質(zhì)條件,構(gòu)件支護(hù)形式、荷載的變化,結(jié)果更加真實(shí)可靠。5、低材耗、經(jīng)濟(jì)合理; 規(guī)程設(shè)計(jì)已經(jīng)比傳統(tǒng)手算節(jié)省20%左右;具
22、有一定經(jīng)驗(yàn)的工程師還可調(diào)整水、土壓力及內(nèi)力計(jì)算結(jié)果,設(shè)置支點(diǎn)預(yù)應(yīng)力及利用工程樁、超前花管,選擇合適的地面超載形式及配筋形式等,都能進(jìn)一步降低材耗,利用空間分析結(jié)果,區(qū)別不同部位設(shè)計(jì)支護(hù)形式和配筋,能顯著降低整個(gè)基坑工程造價(jià)。6、多種方法進(jìn)行設(shè)計(jì); 為了照顧設(shè)計(jì)人員的不同習(xí)慣,同時(shí)收錄8種行業(yè)、地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方法;多種土壓力計(jì)算模型;“增量法”計(jì)算方法,彈性計(jì)算的m法、C法、K法;整體穩(wěn)定性計(jì)算、抗滑移、抗隆起、抗管涌驗(yàn)算等多種計(jì)算方法二、軟件優(yōu)勢(shì)目前國(guó)內(nèi)唯一實(shí)現(xiàn)了支撐構(gòu)件、支護(hù)構(gòu)件與周?chē)馏w三者共同工作的基坑工程有限元整體分析大型實(shí)用商品化軟件,引進(jìn)了樁、墻側(cè)向剛度及三維地質(zhì)模型,使計(jì)算結(jié)果更
23、加真實(shí)可靠。處理平面不封閉內(nèi)支撐體系、內(nèi)支撐和錨桿混合體系、無(wú)內(nèi)支撐的連續(xù)墻空間計(jì)算、加預(yù)應(yīng)力的內(nèi)支撐體系、上下錯(cuò)層的內(nèi)支撐體系、不同區(qū)域采用不同支護(hù)形式的復(fù)合支護(hù)體系等游刃有余。提供三維分析下樁、墻的內(nèi)力、位移、土壓力、支反力曲線(xiàn)和配筋、支點(diǎn)剛度等十分有用的查閱內(nèi)容。為適應(yīng)工程規(guī)范化管理和提高使用單位競(jìng)爭(zhēng)能力,唯一全部提供計(jì)算圖、施工圖、工程量統(tǒng)計(jì)和投標(biāo)書(shū)制作功能的基坑軟件。從基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的平面布置,包含了不同支護(hù)類(lèi)型的復(fù)合支護(hù)體系和基坑周邊不同區(qū)域土質(zhì)條件的錄入,到支護(hù)結(jié)構(gòu)的空間分析和計(jì)算書(shū)、施工圖、投標(biāo)書(shū)的生成,全過(guò)程實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJl2099)結(jié)合我國(guó)百余項(xiàng)工
24、程對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法進(jìn)行了研究、分析。規(guī)程包括了我國(guó)現(xiàn)有大部分基坑支護(hù)形式的有關(guān)勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)內(nèi)容;嚴(yán)格規(guī)定了各種支護(hù)形式的適用條件;規(guī)程采用極限狀態(tài)法,分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)式;明確了基坑開(kāi)挖、基坑支護(hù)工程監(jiān)測(cè)和支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)手段的有關(guān)規(guī)定。規(guī)程的施行,有助于防止因設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的不周而造成的安全事故與經(jīng)濟(jì)損失,也有助于避免因設(shè)計(jì)不合理而造成的投資浪費(fèi)。建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ12099)為適用于各地區(qū)、各種條件下的情況,因此對(duì)此只在原則上做了如下規(guī)定:支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)水平變形、地下水的變化對(duì)周邊環(huán)境的水平與豎向變形的影響,對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)和對(duì)周邊環(huán)境變形有限定要求的二
25、級(jí)建筑基坑側(cè)壁,應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境的重要性、對(duì)變形的適應(yīng)能力及土的性質(zhì)等因素確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形限值。以上規(guī)定沒(méi)有具體的位移和沉降指標(biāo),應(yīng)由設(shè)計(jì)人員針對(duì)工程實(shí)際情況進(jìn)行分析、判斷和確定。某深基坑工程事故分析 某深基坑工程位于江蘇省某市市中心,擬建建筑物為一綜合性商業(yè)廣場(chǎng),總建筑面積6329l m3,框筒結(jié)構(gòu),地面以下為2層地下室基坑。在基坑開(kāi)挖到底后經(jīng)歷了連續(xù)3天的大雨,2006年7月1日早晨基坑西側(cè)長(zhǎng)約30m、寬約8m的路面發(fā)生災(zāi)難性沉陷。人行道下的城市水管道破裂,匯集馬路上大量的積水一起從坍塌處流向坑內(nèi),國(guó)防光纜、電纜暴露,致使路面單邊封閉達(dá)數(shù)日,造成較為嚴(yán)重的社會(huì)影響。 工程概況及地質(zhì)情況
26、 該深基坑占地8024m。,平面形狀為一不規(guī)則七邊形,南北最大長(zhǎng)89.9m,東西最大長(zhǎng)74.8m,深約8.9511.65m?;又?chē)h(huán)境較復(fù)雜,其中基坑西側(cè)緊鄰繁華的商業(yè)路面,南靠以一座19層的高樓,東側(cè)為結(jié)構(gòu)較差的三層居民房,北臨一學(xué)校。本區(qū)地下水類(lèi)型為上部潛水,下部承壓水,勘探期間測(cè)得地下上部潛水位在自然地面以下1.0m,受大氣降水、居民生活補(bǔ)給、排泄與蒸發(fā)和分散的居民用水影響。 基坑的土層組成 雜填土層:主要由上部水泥地坪,下部填粉土構(gòu)成,層厚0.71.5m。黃泛沖積土層:以粉土、淤泥質(zhì)粉土為主,粘土少量,層厚814.1m。其中粉土較為密實(shí),干強(qiáng)度較低,中壓縮性土,流塑,場(chǎng)區(qū)普遍分布?;?/p>
27、坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)共分兩類(lèi)設(shè)計(jì):基坑西南角處按鉆孔灌注樁支護(hù)設(shè)計(jì)。基坑其余部分采取復(fù)合土釘支護(hù)設(shè)計(jì),上部3m采用放坡+2排土釘支護(hù),下部5m采用雙排水泥土攪拌樁+5排土釘?shù)膰o(hù)方案。 止水深攪樁墻參數(shù):墻厚1700mm,雙軸深攪樁葉片直徑為700,樁中心距1.00m(0.85m),樁體搭 接200(350),使用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,其摻入量為16,水灰比為0.450.50,要求試塊抗壓強(qiáng)度gu281.0MPa。提升速度0.5mmin-1,采用兩噴三攪工藝,垂直度偏差1。土釘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù):土釘選用材料為妒83.5mm鋼管,采用7層土釘,第二、三排土釘傾角為、二5cGuANl2o,其余均為
28、15o,各層土釘間距均為1m,梅花型布置機(jī)械鉆孔孔徑均為120rmm,中間四排的土釘長(zhǎng)度為13.5m,其余長(zhǎng)度均為9m。為了減小基坑變形,施工方特別在第四排土釘處固定兩排槽鋼并安裝了200mm200ram10mm的鋼墊板,通過(guò)擰緊螺母對(duì)土釘施加少量預(yù)應(yīng)力。 事故情況及應(yīng)急處理 該工程從2006年3月開(kāi)始大規(guī)模開(kāi)挖,在此以前基坑周?chē)纳顢嚇秹σ呀?jīng)施工完畢,降水工作也有步驟的展開(kāi)。挖土方案先東后西,先南后北,出土口留在西側(cè)中部,到2006年6月基坑挖土工作已經(jīng)基本結(jié)束,東側(cè)的地下室底板已經(jīng)澆注完畢,整個(gè)基坑只有出土口處有少量土待開(kāi)挖。施工組織設(shè)計(jì)中要求挖土按照分層分段作業(yè),每層挖深1 m。由于挖土
29、 工作都是在夜間進(jìn)行,加之土方基本開(kāi)挖完畢,挖土作業(yè)人員不僅直接超挖到底,并將基坑西側(cè)中部的深攪樁墻挖斷,形成一個(gè)長(zhǎng)約10m,深6m的缺口。 引起了設(shè)計(jì)施工單位的重視,準(zhǔn)備在該處采取補(bǔ)強(qiáng)措施,但由于施工協(xié)調(diào)不夠,加之挖土沒(méi)有按層開(kāi)挖,支護(hù)工作進(jìn)展緩慢。挖土在末采取加固措施下又進(jìn)行土方開(kāi)挖。施工機(jī)械處于人行道邊上作業(yè),巨大的壓力,加之基坑邊沿已有的變形使得人行道下面的城市供、排水管道發(fā)生錯(cuò)位裂縫,此時(shí)水量只是在坑壁滲出,水較清。6月底的數(shù)日大雨后,雨 水順著豁口流向基坑,造成地下水管徹底爆裂,大量水?dāng)y帶著流土和流沙直接流入基坑,此時(shí)已經(jīng)做好的部分土釘由于剛剛灌漿還無(wú)法受力,基坑西側(cè)中部支護(hù)結(jié)構(gòu)坍
30、塌,緊鄰的馬路和人行道大面積沉陷。 事故原因分析 隨意破壞支護(hù)結(jié)構(gòu)是造成險(xiǎn)情的根本原因,為了出土方便,挖土單位在挖土工程處于尾聲時(shí),挖土單位擅自將出土口挖出深6m的出土豁N。這個(gè)出土豁口不僅破壞了已經(jīng)封閉的止水帷幕。由于水位差的存在,被帷幕隔開(kāi)的水帶著粉土中的細(xì)顆粒流人基坑,造成地下水管和路面沉陷,基坑壁向基坑塌滑,6月底的大雨加劇了這一過(guò)程。盡管監(jiān)理在開(kāi)挖前曾明文提出要分區(qū)、分層、平衡開(kāi)挖,但由于一次超挖土6m,支護(hù)作業(yè)不得不搭架施工,不能及時(shí)噴護(hù)混凝土和放置土釘,造成基坑變肜較大,又趕上6月30日的大雨,基坑塌方。施工中把所有設(shè)計(jì)方案中的25iIlm的錨筋改為妒835IIllll的錨管。雖
31、然使用錨管要比使用錨筋施工速度快,但是,由于錨管與錨筋的施工工藝不同,它們的錨固力差距很大。錨管是先在土中成孔后,把周面帶孑L、端部密閉的鋼管放人坑壁,然后從管內(nèi)注漿并透過(guò)蹙孔將漿體滲到周?chē)馏w;錨筋也是先在土中成孔,置人變形鋼筋,沿桿長(zhǎng)通過(guò)細(xì)塑料管注漿填孔,然后通過(guò)二次擠裂注漿來(lái)加固土體。施工控制不嚴(yán)格,由于施工場(chǎng)地的需要,基坑邊沿的狹窄平臺(tái)作為材料加工場(chǎng)堆放了大量的鋼材,這些都導(dǎo)致坑外的超載值遠(yuǎn)大于20kPa,極大的增加了主動(dòng)區(qū)土壓力。土釘支護(hù)設(shè)計(jì)施工的一大特點(diǎn)就是“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),信息施工”,開(kāi)挖后根據(jù)實(shí)際情況,可能對(duì)原方案進(jìn)行局部凋整。對(duì)于本工程,在6月25號(hào)時(shí)坍塌附近的測(cè)斜管監(jiān)測(cè)的水平位移
32、最大達(dá)到40mm大大超出土體水平累計(jì)位移量為開(kāi)挖深度3。的安全標(biāo)準(zhǔn)。安全意識(shí)淡漠和對(duì)信息化施工認(rèn)識(shí)不足,在事故發(fā)生一周,此處的基坑附近出現(xiàn)變形、裂縫,此時(shí)應(yīng)該采取措施以控制變形速度,卻沒(méi)有引起足夠的重視,失去了信息化施工的意義。 處理措施 事故發(fā)生后,坑底土和坑壁土為粉土,土質(zhì)較差,靈敏度高,在發(fā)生滲水和邊坡滑動(dòng)后,坑底土強(qiáng)度急劇降低。經(jīng)有關(guān)專(zhuān)家論證研究,采取下面的加固方案:在原深攪樁外側(cè)的坍塌處鉆孑L后放人兩排長(zhǎng)約12m的咖1146有縫鋼管抗滑樁,樁間距0.5m樁內(nèi)部碎石密實(shí)后1:1水泥砂漿壓密注漿,噴100厚混凝土進(jìn)行表層硬化。7月19號(hào)的暴雨后,此處仍然發(fā)生坍塌事故,盡管未造成大的事故,
33、但上次加固用的鋼管大部分被沖入基坑底部。主要因?yàn)殇摴軜杜c土難以有效連接;且鋼管樁難以打人下層土體,樁底部易形成一個(gè)塑性鉸;澆注的混凝土在管子內(nèi)部,難以向周?chē)馏w滲透,并沒(méi)有加固周?chē)耐馏w;且由于下層土已經(jīng)掏空,整個(gè)加固部位沒(méi)有形成整體性的結(jié)構(gòu),在大雨的沖刷下發(fā)生事故在所難免。 第二次塌方事故后的加固針對(duì)已經(jīng)掏空的部位采取打木樁,填沙袋,毛石,噴混凝土和鋼筋等措施來(lái)密實(shí)下部土體,同時(shí)在基坑底部深深打人一排長(zhǎng)5m的200的木樁來(lái)支撐加固,通過(guò)注漿將其連接成整體。這些措施制止了事態(tài)的發(fā)展。施工方能夠在這些部位覆蓋塑料布,同時(shí)在基坑外側(cè)馬路邊沿處壘起一道0.5m高的沙袋墻體以防雨水回灌,這些措施在以后
34、的雨天中證明是積極有效的,基坑的變形甚微。 總結(jié)基坑支護(hù)工程雖為臨時(shí)性工程一旦出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)導(dǎo)致延誤工期嚴(yán)重的還會(huì)引起安全事故該教訓(xùn)應(yīng)該汲取原因如下: 施工不當(dāng)(超挖、挖斷止水帷幕及補(bǔ)強(qiáng)加固不及時(shí))及挖土機(jī)的重載碾壓直接造成水管破裂,水管破裂加劇變形,形成惡性循環(huán)。對(duì)于任何形式的基坑工程,都要以經(jīng)濟(jì)、安全、合理為標(biāo)準(zhǔn),不能單純強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性,而忽視工程的安全性,設(shè)計(jì)施工單位不得隨意做出降低基坑安全度的修改。土釘墻作為一個(gè)新型結(jié)構(gòu)形式,有一個(gè)摸索、發(fā)展的過(guò)程,故設(shè)計(jì)、施工均應(yīng)持慎重態(tài)度;重視信息化施工,建立嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)與巡視系統(tǒng),出現(xiàn)異常要及時(shí)采取處理措施,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。在軟土地區(qū)應(yīng)用土釘墻支護(hù)基坑,要求
35、謹(jǐn)慎處理地表和地下水。在飽和軟土地區(qū)其攪拌樁止水帷幕除了隔水作用外,它還起到抗滑移時(shí)提供抗剪的作用,故在設(shè)計(jì)、施工中不得忽視。基坑周邊不應(yīng)堆放重載,致使增加了主動(dòng)區(qū)壓力。 某商務(wù)樓地處繁華地帶。擬建建筑物地上十四十七層,框架剪力墻結(jié)構(gòu),地下二層,采用樁筏基礎(chǔ),開(kāi)挖深度6.5m,開(kāi)挖面積約8200.0m2。東、南兩側(cè)均為道路,基坑邊緣距道路2.03.0m;西側(cè)為較空曠的空地;北側(cè)為居民區(qū),基坑邊緣距已有建筑物(高五層,磚混結(jié)構(gòu),筏板基礎(chǔ))約25.0m,基坑與已有建筑物之間為停車(chē)坪。擬建基坑周?chē)叵鹿芫€(xiàn)密集 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察結(jié)果,在基坑開(kāi)挖深度及影響范圍內(nèi),地基土的組成自上而
36、下為:層素填土:色雜,結(jié)構(gòu)松散,主要由粘性土組成,含少量碎石、磚塊等,厚度1.0m左右。層粉質(zhì)粘土:灰黃色,軟塑,飽和,中偏高壓縮性,含鐵錳質(zhì)氧化斑點(diǎn),下部夾灰蘭色條紋,厚度1.52.0m。層淤泥質(zhì)粘土:灰色,流塑,飽和,高壓縮性,含有機(jī)質(zhì)斑點(diǎn),底板埋深在12.0m左右。夾層砂質(zhì)粉土:灰色,稍密,飽和,中壓縮性,含云母,在層土中呈透鏡體產(chǎn)出,分布不穩(wěn)定,擬建場(chǎng)地大部分地段有分布,最大厚度6.0m。層粉質(zhì)粘土:褐黃色,可塑,飽和,中壓縮性,含鐵錳質(zhì)氧化結(jié)核及斑點(diǎn),厚度4.5m左右,底板埋深在16.5m左右。層粘土:黃褐色,硬塑,飽和,中壓縮性,含鐵錳質(zhì)氧化結(jié)核及斑點(diǎn),厚度11.5m左右,底板埋深
37、在28.0m左右。場(chǎng)地穩(wěn)定地下水位埋深在1.00m左右,場(chǎng)地地下水為孔隙潛水及微承壓水。孔隙潛水分布在淺部的層、層土中,水量貧乏;微承壓水分布在夾層粉性土中,水量較大?;又ёo(hù)設(shè)計(jì)根據(jù)擬建場(chǎng)地的工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件及業(yè)主的要求基坑支護(hù)采用深層水泥攪拌樁(單排水泥攪拌樁)超前圍護(hù)+分級(jí)放坡+土釘墻的復(fù)合支護(hù)方案。水泥攪拌樁帷幕作為超前支護(hù)結(jié)構(gòu),具有擋水擋土雙重功能,設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)13.0m。樁徑600mm,中心距為400mm,相互搭接間距200mm。采用二級(jí)放坡開(kāi)挖,第一級(jí)按1:0.5的坡率放坡,高度3.0m,土釘采用482.5鋼管,水平間距1.0m,豎直間距1.01.2m,土釘長(zhǎng)度12.0m,梅花型
38、布置;第二級(jí)按1:1的坡率放坡,高度3.5m,土釘采用482.5鋼管,水平間距1.0m,豎直間距1.0m,土釘長(zhǎng)度12.015.0m,梅花型布置,一二級(jí)坡面之間設(shè)置1.0m的平臺(tái)。坡面層混凝土厚100mm,內(nèi)配直徑6.5mm間距200mm200mm鋼筋網(wǎng),每層土釘通過(guò)12斜向加強(qiáng)筋及三根15cm長(zhǎng)的鎖定筋與面層鋼筋網(wǎng)連接。 基坑施工采用分段分區(qū)分層流水作業(yè),根據(jù)場(chǎng)地的環(huán)境條件,土方開(kāi)挖先西北側(cè),再向南側(cè)推進(jìn),然后自西向東進(jìn)行開(kāi)挖。在第二級(jí)邊坡施工向東推進(jìn)中,XXXX年XX月XX日,基坑北側(cè)邊坡發(fā)生滑移,導(dǎo)致邊坡北側(cè)水管斷裂,加劇邊坡滑移,隨之該處發(fā)生嚴(yán)重塌方,停車(chē)平臺(tái)陷了下去,與地面落差達(dá)2.
39、0m多,寬度達(dá)15.0m,長(zhǎng)度達(dá)50.0m左右,平臺(tái)上的兩輛轎車(chē)隨之陷了下去。更嚴(yán)重的是,地面出現(xiàn)了裂縫,危及兩幢樓居民的安全。原因之一:深層水泥攪拌樁及土釘?shù)氖┕?,?duì)基坑邊坡的軟土擾動(dòng)大,必定造成軟土的強(qiáng)度的降低,由于軟土易變形,并具有觸變和徐變的特點(diǎn),其強(qiáng)度完全恢復(fù)的時(shí)間很長(zhǎng),使本已強(qiáng)度很低的軟土強(qiáng)度進(jìn)一步降低,故而基坑開(kāi)挖形成的邊坡自穩(wěn)能力不足,基坑邊坡位移出現(xiàn)大的變形。由于土的流變性及滲水引起的.流變性使土釘喪失了抗拔力.地下水沿張裂隙滲漏,一方面降低了土體的強(qiáng)度,另一方面產(chǎn)生動(dòng)水壓力,最終產(chǎn)生滑坡.基坑安全問(wèn)題基本都與水有關(guān),基本上是水(地下水,地表水)是基坑安全事故的誘發(fā)或加劇誘發(fā)
40、因素深基坑工程事故的處理措施在查明基坑事故發(fā)生的原因時(shí),可按照以下處理方法或當(dāng)?shù)赜行Ы?jīng)驗(yàn)進(jìn)行緊急搶救處理。懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂內(nèi)傾變形過(guò)大時(shí),可采取坡頂卸載,樁后適當(dāng)深度挖土卸載或樁后人工降水,被動(dòng)區(qū)土質(zhì)加固,樁底堆砌砂石袋等方法處理。這是支護(hù)樁設(shè)計(jì)不當(dāng),隨便取消樁頂連梁、錨桿,施工地面荷載過(guò)大等因素引起的。 為了降低樁后地面荷載,基坑周邊應(yīng)嚴(yán)禁搭建施工臨時(shí)建筑或庫(kù)房,不得堆放建筑材料及棄土,不要停放大型施工機(jī)具和車(chē)輛,施工時(shí)機(jī)具不得反壓挖土,不得向基坑周邊潑倒生活及生產(chǎn)用水。坑周地面應(yīng)進(jìn)行防水滲入的處理(排水溝、砂漿抹面)。具有內(nèi)撐或錨桿的支護(hù)樁,樁體發(fā)生較大內(nèi)凸變形時(shí),首先要在坡頂卸載,停止
41、土方開(kāi)挖,并應(yīng)適當(dāng)增加內(nèi)撐或錨桿。這是撐錨結(jié)構(gòu)數(shù)量過(guò)少,布置不當(dāng)所致。由于設(shè)計(jì)安全儲(chǔ)備不足,造成樁墻的入土深度不足,發(fā)生踢腳失穩(wěn)損壞情況。首先要停止基坑開(kāi)挖,在已開(kāi)挖尚未發(fā)生踢腳失穩(wěn)段,應(yīng)在坑底樁墻前堆砂土袋或土料反壓,同時(shí)對(duì)樁頂適當(dāng)卸載,再根據(jù)失穩(wěn)原因進(jìn)行被動(dòng)區(qū)土質(zhì)加固(采用注漿、旋噴樁等),也可再原擋土樁內(nèi)側(cè)補(bǔ)打短樁等辦法處理。由于基坑內(nèi)外水位差較大,支護(hù)樁墻(止水墻)局部或全部未進(jìn)入粘土層(或深度不足),基坑開(kāi)挖降水引起了管涌、流砂事故。處理方法是:首先停止基坑開(kāi)挖、降水,必要時(shí)灌水反壓,或堆料反壓,管涌、流砂停止后應(yīng)通過(guò)樁后壓漿對(duì)于較大面積的基坑由于水浮力和地基回彈反力作用使基礎(chǔ)底板上
42、凸、開(kāi)裂,甚至使整個(gè)箱基礎(chǔ)上浮,工程樁隨底板上拔而斷裂以及柱子標(biāo)高發(fā)生錯(cuò)位等。處理的方法有:在基坑內(nèi)和周邊進(jìn)行深層降水,由于土體失水固結(jié),樁周發(fā)生負(fù)摩擦下拉力,迫使樁下沉,同時(shí)降低底板下的水浮力,并將抽出的地下水回灌箱基內(nèi)。對(duì)箱基底反壓使其回落,首層地面以上主體結(jié)構(gòu)要繼續(xù)施工加載,待建筑物全部穩(wěn)定后再?gòu)南浠鶅?nèi)抽水、處理開(kāi)裂底底板后方可停止基坑降水。對(duì)已侵入相鄰場(chǎng)地或建筑物下影響施工或基礎(chǔ)安全底錨桿,應(yīng)在確保安全條件下,分別情況,采取人工切斷,機(jī)械抓斗鏟除等方法處理。為防止兩相鄰基坑施工互相影響,應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)和雙方協(xié)調(diào)工作,對(duì)因施工振動(dòng)引起支護(hù)結(jié)構(gòu)或工程樁傾斜、斷裂等破損時(shí),首先應(yīng)停止施工
43、或限制施工振動(dòng)影響,針對(duì)破損情況,對(duì)破壞的支護(hù)樁采取有效處理措施。因基坑土方超挖,引起支護(hù)結(jié)構(gòu)損壞時(shí),應(yīng)暫時(shí)停止施工,回填土方或在樁前堆載,保持支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,再根據(jù)實(shí)際情況,采取有效措施處理。在有較高地下水位場(chǎng)地,錯(cuò)誤的采用噴錨、土釘墻等護(hù)坡措施,由于基坑開(kāi)挖使加固土體邊坡大量滑塌破壞時(shí)。首先應(yīng)停止開(kāi)挖,有條件時(shí),應(yīng)進(jìn)行坑外降水,無(wú)條件坑外降水時(shí),則應(yīng)或重新設(shè)計(jì)、施工支擋結(jié)構(gòu)(包括止水墻),然后方可進(jìn)行基坑開(kāi)挖施工。當(dāng)情況緊急,其他措施來(lái)不及施工時(shí),可用打入式土釘緊急加固。實(shí)踐證明用這種方法進(jìn)行應(yīng)急處理是行之有效的。由于回填土層較厚,采用土釘墻支護(hù)地面出現(xiàn)裂縫并進(jìn)一步發(fā)展時(shí),應(yīng)進(jìn)行削坡處理或加
44、密土釘并施加預(yù)應(yīng)力或地面灌漿加固、或打設(shè)預(yù)應(yīng)力錨桿的方法。 廈門(mén)世茂海峽大廈擬建工程位于廈門(mén)市思明區(qū)廈港片區(qū),環(huán)島路(演武大橋)以北、演武路以西、廈大醫(yī)學(xué)院及山?;▓@以南、浪琴苑以東地塊??偣睞1、A2、A3三個(gè)地塊,A1、A2地塊連成一體,A3 與A1、A2之間有規(guī)劃路,地下23層連成一個(gè)整體,地下1層以通道相連。建筑物包括:一棟五星級(jí)酒店和頂級(jí)寫(xiě)字樓(67層、高度250m),另一棟為SOHO辦公樓(59層),裙樓(56層)由購(gòu)物、休閑、娛樂(lè)、餐飲集成一體的綜合性商業(yè),總建筑面積約342199,其中地下(3層、東北角局部1層)面積為72780?,F(xiàn)場(chǎng)地地面黃海高程為3.565.30m,0.00
45、相當(dāng)于黃海高程5.30m,板底標(biāo)高為-16.70-18.50m。A1、A2地塊建筑樁基擬采用逆作板墻灌注樁,A3地塊建筑樁基擬采用沖孔灌注樁。場(chǎng)地下臥土層有:-1雜填土:520年、厚度0.66.7m;-2碎、塊石填層:厚度1.711.6m;-3粗砂填層:厚度1.09.4m、無(wú)明顯傾斜面;-1淤泥:厚度0.86.2m、層頂埋深3.08.7m;-2粉質(zhì)粘土:厚度0.73.6m、層頂埋深6.312.1m;-1泥質(zhì)中粗砂:厚度1.0526m、層頂埋深2.515.7m;-2粉質(zhì)粘土:厚度1.252.7m、層頂埋深8.511.85m;淤泥質(zhì)土:部分分布,厚度1.123.2m、層頂埋深9.821.7m,內(nèi)含
46、巨大滾石;-1含泥中粗砂:個(gè)別分布,厚度0.96.9m、層頂埋深18.433.3m;-2粉質(zhì)粘土:個(gè)別分布,厚度1.16.7m、層頂埋深14.933.1m;殘積砂質(zhì)粘性土:部分分布,厚度0.88.4m、層頂埋深11.538.9m;全風(fēng)化花崗巖:大部分分布,厚度0.811.3m、層頂埋深6.338.2m、孤石含量較多;砂礫狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖:厚度0.320.4m、層頂埋深6.440.1m、孤石含量較多;碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖:厚度0.411.6m、層頂埋深13.552.1m、孤石含量較多;中-微風(fēng)化花崗巖:層頂埋深12.654.4m、frk=115MPa。地下水與海水潮汐變化聯(lián)系密切,地下水水位埋深可取
47、1.5m,漲落在黃海高程的0.032.45m間變動(dòng),考慮天文大潮地下水變化幅度在黃海高程-0.92.45m之間波動(dòng)。 基坑周邊環(huán)境復(fù)雜、鄰近建筑物均為樁基礎(chǔ),基坑外有地下管線(xiàn)等。 塔樓區(qū)域地下室開(kāi)挖深度為17.7m、裙樓區(qū)域地下室開(kāi)挖深度為15.9m??拥讟?biāo)高大部分位于淤泥質(zhì)土、部分位于含泥中粗砂和全風(fēng)化花崗巖中。本基坑支護(hù)設(shè)計(jì)安全等級(jí)為一級(jí),設(shè)計(jì)采用沖孔咬合樁+三道鋼筋混凝土內(nèi)支撐聯(lián)合支護(hù)型式。A1、A2地塊基坑采用順做法“對(duì)撐+角撐+邊桁架”支撐體系,A3地塊基坑采用半逆作法“結(jié)構(gòu)梁兼做對(duì)撐的支撐體系。西側(cè)坑底標(biāo)高位于全風(fēng)化花崗巖中的區(qū)域,支護(hù)樁持力層為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖底部、中-微風(fēng)化花
48、崗巖表面;沖孔樁8001000、C30、L=20.1/22.1m。南側(cè)坑底標(biāo)高位于含泥中粗砂中的區(qū)域,支護(hù)樁持力層為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖;沖孔樁10001250、C30、L=30.8/28.8m。南側(cè)坑底標(biāo)高位于淤泥質(zhì)土中的區(qū)域,支護(hù)樁持力層為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖或中-微風(fēng)化花崗巖表面;沖孔樁11001350和1000/1250、C30、L=34.3/36.3m。東北側(cè)坑底標(biāo)高位于全風(fēng)化花崗巖中的區(qū)域,支護(hù)樁持力層為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖底部、中-微風(fēng)化花崗巖表面;沖孔樁9001000、C35、L=21.1m和5b-5b剖面11001250、C35、L=35.3m(樁外有850攪拌樁、L=22.5m)
49、。內(nèi)支撐樁持力層為全風(fēng)化、砂礫狀強(qiáng)風(fēng)化、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖或中-微風(fēng)化花崗巖,沖孔樁800、C30、樁頂接格構(gòu)柱;利用工程樁時(shí)樁長(zhǎng)不得小于25m。咬合沖孔樁為800、素混凝土C15。地面附加荷載為20kPa?;觾?nèi)設(shè)計(jì)降水井500、L=25m,共39口,結(jié)合明溝和集水井組織排水??禹斶吘壴O(shè)回灌井:臨近住宅坑邊回灌井8m、臨??舆吇毓嗑?0m。施工順序總體安排:擬先施工A1、A2區(qū)地下室,等待A1、A2區(qū)到達(dá)0.00結(jié)構(gòu)層后,再施工A3區(qū)。 廈門(mén)火車(chē)站南廣場(chǎng)及A、B地塊基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)方案一、工程概況:擬建工程位于廈門(mén)市思明區(qū)火車(chē)站南側(cè),場(chǎng)地現(xiàn)黃海高程為1323m,地勢(shì)自東北向西南逐漸增高、起伏
50、較大,且有大量的待拆遷的18層的建筑,周邊環(huán)境較為復(fù)雜(北臨正常運(yùn)營(yíng)的火車(chē)站)?;涌偯娣e為7800(其中廣場(chǎng)2900、A地塊2200、B地塊2700)。由于負(fù)二層的道路設(shè)計(jì)路面高程為7m,故本基坑底標(biāo)高按黃海高程6m考慮,則基坑開(kāi)挖深度為717m。其中南廣場(chǎng)基坑擬先施工,A、B地塊需等拆遷完成后再施工。土層有:雜填土厚度0.47.65m2粗砂厚度12m粉質(zhì)粘土厚度0.96.4m殘積砂質(zhì)粘性土厚度1.89.1m(層頂黃海高程0.3113.56m)全風(fēng)化花崗巖厚度2.28.5m(層頂黃海高程1.1515.1m)砂礫狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖厚度0.813.6m(層頂黃海高程-6.4514.55m)碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖厚度1.410.7m(層頂黃海高程-6.049.85m)中風(fēng)化花崗巖(層頂黃海高程-10.919.91m)等組成??辈炱陂g混合穩(wěn)定水位埋深1.14.0m,地下水水量不大;基坑底標(biāo)高位于殘積砂質(zhì)粘性土或強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。本工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)安全等級(jí)為一級(jí),側(cè)壁重要性系數(shù)為1.1,基坑支護(hù)結(jié)
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