文/張梓龍 安徽省地礦局三二二地質(zhì)隊 安徽馬鞍山 243000
地基深基坑圍護局部失效的補救措施
文/張梓龍 安徽省地礦局三二二地質(zhì)隊 安徽馬鞍山 243000
基坑支護是工程建設(shè)中非常重要的環(huán)節(jié),建筑的基坑支護直接決定了地下工程的施工安全和質(zhì)量,本文首先分析了建筑在建設(shè)過程中支護的特點,隨后針對布局失效的危害和補救措施進行了針對性的分析,目的引起建筑相關(guān)人員對于局部失效的重視,采取有效的措施,提高地下工程施工的安全和質(zhì)量。
地基;深基坑;圍護;局部失效;補救
地下工程(通常指±0.000以下)的施工是整個建筑施工過程中最難以逆轉(zhuǎn)的一個環(huán)節(jié)?;又ёo雖然是臨時措施(也有不少把圍護墻體作為地下室外墻使用的案例),但它直接決定了基坑的施工安全和質(zhì)量。本文針對基坑的支護方案進行了有針對性的探討,隨后針對圍護局部失效的補救措施進行了分析,目的在于提高整個建筑施工的安全、質(zhì)量和效率。
1、影響基坑支護方案確定的主要因素
作為建筑基礎(chǔ)工程的施工,基坑的施工受到很多方面的影響,在物理環(huán)境上,基坑開挖影響范圍內(nèi)(包括垂直和水平方向)的土層物理力學(xué)性質(zhì)、地下水的賦存狀態(tài)是影響基坑圍護施工最為重要的因素;作為現(xiàn)代建筑,擬建建筑周邊存在的既有構(gòu)筑物、地下管線以及自然物(如河道、高坡),既是基坑支護的保護對象,又可能給基坑施工帶來非常大的負(fù)面影響。
2、深基坑施工的常見方法
順作法是深基坑施工過程中最為常見方法,也是傳統(tǒng)的方法。該方法依然運用在目前的各大建筑的施工過程中,優(yōu)勢在于技術(shù)較為成熟,而且整體結(jié)構(gòu)和支護結(jié)構(gòu)也較為獨立,施工也較為方便。然而隨著高層建筑的發(fā)展、對于地下空間利用的重視以及建設(shè)周期的要求,逆作法近些年也區(qū)域廣泛。逆作法將地下樓層的梁板作為有效的支撐,綜合經(jīng)濟效果較好,因此目前很多項目在設(shè)計的過程中將兩者進行有效的結(jié)合,從而發(fā)揮出更好的經(jīng)濟效益。
本文以愛輝路201號原有建筑物裝修及改擴建項目為例。該項目為改擴建酒店項目,占地約8975 m2,原基地內(nèi)包括建筑面積為15572.92m2主樓建筑、7874.64m2副樓建筑、499.33m2鍋爐房。現(xiàn)將鍋爐房拆除,副樓三層建筑部分改擴建為三層酒店。
改建部分預(yù)建成地上建筑面積約2378m2、地下建筑面積約960m2的3層酒店和新增廣場地下室2252m2??傆嫺臄U建后總建筑面積約5590m2。
此次圍護設(shè)計范圍為整體一層地下室,總開挖面積約為3400m2,周長約為300m。本工程建筑±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高+4.650,場地自然地面整平后平均絕對標(biāo)高+4.200,相對標(biāo)高為-0.450。地下車庫底板頂標(biāo)高為-5.100,底標(biāo)高為-5.800,開挖深度為5.35m。
在實際施工過程中,對深基坑圍護失效采取的補救措施包括如下幾個方面:
1、圍護結(jié)構(gòu)選型分析
本工程基坑開挖深度為5.35m,距離紅線較近,施工空間相對有限。另外基坑開挖深度范圍內(nèi)有3層砂質(zhì)粉土存在,透水性強,需加強防滲措施。因此,為控制附近建筑物及管線變形,減少土體擾動,建議本工程采用鉆孔灌注樁+止水帷幕圍護體系。
本工程基坑開挖深度范圍內(nèi)土層有砂性土分布,滲透性強。根據(jù)工程特點及基坑開挖深度,以及經(jīng)濟性等綜合因素,鉆孔灌注樁外側(cè)的止水帷幕宜采用雙軸水泥土攪拌樁。
2、支撐體系選型分析
本工程基坑開挖深度為5.35m,基坑內(nèi)需設(shè)置內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系以保證基坑安全。支撐的選擇需要有效的考慮到開挖土方以及施工的速度,因此整個圍護過程中需要在基礎(chǔ)施工完成以后加快施工的進度,這樣才能夠最大程度的減少施工的費用。在保證本基坑工程及周圍環(huán)境的安全的同時,并達到最快的節(jié)約工期,本工程支撐采用一道鋼筋混凝土水平支撐方式。
3、防止基坑圍護局部失效鉆孔灌注樁要求
(1)灌注樁混凝土設(shè)計強度等級為水下C30,保護厚度不宜小于40mm。
(2)樁頂泛漿高度確保有效樁混凝土強度滿足設(shè)計要求。
(3)樁位偏差不應(yīng)大于d/12(樁身);垂直度偏差不應(yīng)大于1/200;擴頸不應(yīng)大于100mm。
(4)在進行圍護樁的施工之前,需要有效的了解土層的基本情況,對于施工的特性以及孔壁的穩(wěn)定性進行有效的測試。
(5)成孔在完成灌注混凝土之間的時間應(yīng)該小于24小時;;成孔工藝一般采用正循環(huán)成孔。
(6)相鄰成孔施工,安全距離不應(yīng)小于4d;或最少間隔時間不應(yīng)小于36小時。
(7)清孔分兩次進行。在第一次清孔需要在成孔完成以后立即的進行,這樣才能夠保證第二次的放放鋼筋籠和相應(yīng)的混凝土導(dǎo)管的安裝順利的完成,同時清空后的泥漿需要將密度控制在1. 15。
(8)圍護樁孔底允許沉淤厚度小于100mm,清孔后30分鐘內(nèi)灌注混凝土。
(9)鋼筋籠安裝:深度應(yīng)符合設(shè)計要求,其允許偏差±100mm。
(10)混凝土初凝時間為正常灌注時間的兩倍。單樁灌注時間不宜超過8小時。充盈系數(shù)為1.00~1.15。保證設(shè)計標(biāo)高以下混凝土符合設(shè)計要求。
綜上所述,根據(jù)本工程的實際情況、地質(zhì)條件、場地條件及相應(yīng)的比較、計算、分析,在選擇合理的支護條件的前提下,場地建造本類基坑工程是安全、可靠的。但基坑圍護設(shè)計與施工圍護尚應(yīng)注意以下幾點:
(1)為了保證基坑本身和周圍環(huán)境的安全,基坑施工前應(yīng)編制詳細(xì)可行的施工組織設(shè)計,其中應(yīng)包括切實可行的應(yīng)急預(yù)案。
(2)由于在施工的過程中,整個工程的開挖面積較大,因此在進行土方開挖的過程中需要嚴(yán)格的按照相應(yīng)的空間失效進行,嚴(yán)格的按照分層、分區(qū)以及對稱限時等要求進行施工,從而能夠有效的控制好深基坑的變形,最大程度的對環(huán)境安全進行保護。
(3)土方在進行開挖之前需要進行深基坑的降水測試,由于被工程在進行施工之前進行了超前降水處理,因此增加了土體的抗剪強度,對于施工條件改善起到了一定的作用。
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