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软土地基中基坑支护结构的质量控制措施研究

2017-04-08

山西建筑 2017年26期
关键词:土墙土钉型钢

陈 林

(云南世博建设监理有限责任公司,云南 昆明 650228)

软土地基中基坑支护结构的质量控制措施研究

陈 林

(云南世博建设监理有限责任公司,云南 昆明 650228)

对软土地基深基坑支护结构形式的特点及应用范围进行了分析,并对各种支护结构的施工质量控制措施进行研究,得到相对具体的施工质量控制措施,确保深基坑的施工安全及施工质量。

软土地基,深基坑,支护结构

随着我国城市建设的发展,高层、超高层建筑在我国的建筑占有率逐年升高,地铁工程、桥涵、地下隧道等地下工程数量也逐年增多,充分利用地下空间成为我国土木工程领域发展的趋势。在上述高层、超高层的地下室及地铁、桥涵等工程的数量及施工技术提高的背景下,推动了我国基坑工程的理论及施工技术的发展。在深基坑开挖过程中需设置基坑支护结构、对地下水位进行控制、对环境进行保护等,并且未来在深基坑开挖时还会遇到更多难题及相关要求。尤其在我国的南方地区,多数地基为软土地基,在对软土地基进行开挖时经常遇到地基土体隆起、整体或局部滑动等从而影响工程工期、增加工程投资、影响工程施工质量,且存在相应的安全隐患。因此在对软土地基进行开挖施工时,支护结构是深基坑开挖中必不可少的部分,设计时需对支护结构进行相应验算,施工后还需对此部分进行验收,验收合格后方可进行下一步施工。本文根据软土地基中深基坑支护形式及应用分析,得到相应的施工质量控制措施,确保安全施工[1-5]。

1 软土地基深基坑支护结构的形式

软土地基深基坑支护结构的形式工程应用率最高的主要有土钉墙、重力式水泥土墙、型钢水泥土墙、钻孔灌注桩、地下连续墙五种形式。

1.1土钉墙

土钉墙在软土地基中主要应用于地下水位以下或经过人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土卵石土。使用此种支护结构的基坑深度一般为5 m~6 m,最多为7 m~8 m。土钉墙发生破坏时主要分为内破坏模式和外破坏模式,其中内破坏模式主要发生在土钉墙内部,外破坏模式主要发生在土钉墙外部,如土体滑移破坏及承载力破坏等。使用土钉墙的最大缺点是易对土体产生污染,且施工不当时易使边坡产生整体滑坡,从而产生相应的安全事故。

1.2重力式水泥土墙

重力式水泥土墙主要应用于淤泥、淤泥质土和含水量高的粘土、粉质粘土、粉土、砂土及砂质粘土等较硬质的地基土体中。将重力式水泥土墙应用于软土地基中时,支护的深度不宜大于6 m。重力式水泥土墙的缺点是抗侧向位移能力弱、易对周边土体产生污染。

1.3型钢水泥土墙

型钢水泥土墙主要以水泥土墙作为基础,主要应用于粘性土、淤泥、淤泥质土层等软弱地基。型钢水泥土墙主要是由型钢和水泥土组合而成,型钢作为支护结构中的挡土结构,水泥土作为支护结构中的止水帷幕。相关研究及现场施工经验表明:当墙体的位移变形较小时水泥土对型钢水泥土墙的刚度有一定的影响。因此对型钢水泥土墙进行施工时应确保水泥土与型钢形成一个整体,两者具有良好的粘结性能。

1.4钻孔灌注桩

钻孔灌注桩具有造价低、钻孔速度快、所需设备简单、可操作性强等优点,因此应用于各类地基支护结构中。钻孔灌注桩的缺点是成孔时需使用钻机和泥浆护壁共同施工,施工时排放的大量泥浆对周围环境污染较大,但可使用新型的旋挖成孔钻机和套筒螺旋成孔钻机等新型钻机进行施工,施工时仅排放少量泥浆或零排放泥浆,但造价相对较高。

1.5地下连续墙

地下连续墙是主要应用于软土地基中的现浇整体式钢筋混凝土剪力墙,地下连续墙的适用范围较广,且地下连续墙内的横向钢筋为连续钢筋,既可传递水平及横向弯矩,同时也可传递竖向剪力及水平剪力。

2 软土地基中基坑支护结构的质量控制要点

2.1土钉墙

对土钉墙进行施工时,除应满足常规的基坑开挖要求外,还应满足以下施工要求:

1)在进行施工前,监理应对基坑的开挖尺寸及开挖位置进行确认,施工时应对土钉墙的平面位置、基坑坑底标高、坑壁坡度及降水排水系统进行检查,并实时关注基坑周围土体的变形情况。

2)施工前及施工后禁止在坑顶2 m范围内及边坡上堆放土体及其他相关建筑材料等,在2 m范围以外位置堆放物品时,堆放高度不应大于1.5 m。若在基坑顶附近需设置重型机械作业时应设置专门平台或设置相应基础再进行施工,运输车辆应在安全防护距离外行驶。

3)施工过程中应在基坑顶四周设置排水沟,避免自然降水进入基坑中。坑底应设置抽排设备,避免在坑底积水从而影响边坡稳定性。

4)当土钉墙上出现裂缝时,应立即使用水泥浆进行封堵,避免因渗水而影响施工安全及施工质量。

2.2重力式水泥土墙

对重力式水泥土墙进行施工时,除应满足常规的基坑开挖要求外,还应满足以下施工要求:

1)在基坑开挖时,应对坑底的渗水情况及水泥土墙的密闭性进行检查,当检查结果不满足设计要求时应立即对其缺陷进行修补。

2)施工时及施工完成后对重力式水泥土墙和基坑周围设施或建筑的位移变形进行监测,确保施工安全、施工质量及周围建筑的安全使用。

2.3型钢水泥土墙

对型钢水泥土墙进行施工时,除应满足常规的基坑开挖要求外,还应满足以下施工要求:

1)施工时对型钢水泥土墙的标高、尺寸偏差及桩径进行检查,确保成桩质量。

2)对型钢的插入深度、墙顶标高、墙的平面位置进行检查,确保满足规范允许偏差。

3)当相邻的桩施工间隔大于24 h时,应进行补桩处理。

4)施工完成后对型钢水泥土墙进行钻芯取样并测其抗压强度,确保满足设计要求。

2.4钻孔灌注桩

对钻孔灌注桩进行施工时,除应满足常规的基坑开挖要求外,还应满足以下施工要求:

1)在对钻孔灌注桩进行成孔试验时应对孔径、垂直度、孔壁稳定性及孔底淤泥厚度进行定时检测,避免因上述因素而影响成孔质量。

2)钻孔灌注桩浇筑完成后应使用非金属超声波检测仪对浇筑质量进行检测。

3)使用小应变法对钻孔灌注桩的桩身完整性进行检测,并对钻孔灌注桩进行钻芯取样确保混凝土强度满足设计要求。

2.5地下连续墙

对地下连续墙进行施工时,除应满足常规的基坑开挖要求外,还应满足以下施工要求:

1)进行地下连续墙施工前,应对基坑底部因附加变形而产生的隆起现象进行控制。当基坑底部土质较软时应对被动土体地基进行相应加固处理再进行施工,减小基坑底部的附加变形。

2)对于狭长形基坑,应对其四周边坡变形进行控制。当基坑底部图纸较软时应考虑到地下连续墙因降水而引起的变形,尤其是水平变形。为解决此类问题可在地下连续墙最上部设置水平支撑,之后再进行相应降水施工,减小地下连续墙的变形,确保施工安全。

3)在进行地下连续墙施工时,应使用优质泥浆进行泥浆护壁施工,具体使用哪种类型的泥浆应根据土体条件进行选择。在进行地下连续墙基坑开挖时应及时进行补浆并实时监测泥浆液面高度,确保泥浆液面高于地下水位0.5 m,且距离导墙顶面0.3 m以下。当土质条件较差时应使用大截面导墙基础。

4)开槽施工前已经对土体进行勘察,确定槽段深度内存在软弱土层时,应在开挖坑槽前使用水泥土搅拌桩或高压旋喷桩等施工工艺对坑槽进行预加固,确保坑槽的稳定性,施工质量及施工安全。

5)在进行吊装钢筋笼时应专门编制相应吊装方案,当吊装方案通过审批后再进行相应吊装施工。

6)坑槽开挖过程中应对基坑周围建筑物的沉降变形及倾斜变形进行监测,当周围建筑物出现明显的沉降及变形时应立即停止开挖施工,并对坑壁进行相应加固处理,避免周围建筑物出现开裂、垮塌等其他严重事故,确保附近居民的安全及施工安全。

7)当基坑附近有既有建筑物时,应对坑槽宽度进行控制,尽量将坑槽宽度设置在4 m以内,以确保附近居民的生活安全。

8)成槽时及成槽后禁止在坑槽附近堆放建筑材料、土体等且禁止重型车辆及碾压机在坑槽附近行驶,避免因上部荷载较大而导致坑槽侧面土体发生整体或局部失稳而产生坍塌,确保施工人员安全及施工质量。

9)成槽施工时应提前做好坑底排水设施,且对泥浆护臂中产生的废弃泥浆进行处理,避免积水影响施工质量,避免废弃泥浆产生环境污染。

3 结语

基坑支护尤其是深基坑支护属于岩土工程中的新领域,不同的地质条件及结构形式对基坑支护设施的要求也不同。本文即根据软土地基中基坑支护施工中的质量控制要点进行分析,确保支护结构的稳定受力,从而确保基坑工程的施工质量及施工安全。

[1] 姜 波.某深基坑支护结构变形分析与数值模拟[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2016(1):37-41.

[2] 李 瑛,陈 东,刘兴旺,等.预应力型钢组合支撑应用于软土基坑支护[J].岩土工程学报,2014(S1):51-55.

[3] 张 骞,张海霞,张乾青,等.海口滨海地区某小区深基坑支护技术研究[J].岩土工程学报,2014(S1):118-121.

[4] 郑绍羽,李素芹.混合型指标基坑支护方案优选的改进TOPSIS法[J].中国安全科学学报,2014(5):98-103.

[5] 胡勋耀.土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析[J].中华民居(下旬刊),2014(3):290.

Studyonqualitycontrolmeasuresoffoundationpitretainingstructureinsoftsoilfoundation

ChenLin

(YunnanExpoConstructionSupervisionCo.,Ltd,Kunming650228,China)

Based on the soft soil deep foundation pit supporting structure characteristics and application scope were analyzed and studied according to the various supporting structure construction quality control measures of construction quality control measures of concrete, to ensure the construction safety and construction quality of the deep foundation pit.

soft soil foundation, deep foundation pit, supporting structure

TU712.3

A

1009-6825(2017)26-0202-02

2017-07-05

陈 林(1976- ),男,工程师

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