深基坑边坡支护与降水方案设计论文_李威

(中核瑞能科技有限公司,100086)

【摘 要】基坑支护设计范围较广,设计的相关因素也较多,因而是一项系统性的工程项目。其中将会涉及到工程的地质状况、水文地质状况、工程施工结构、建筑材料选择,施工工艺运用,施工管理等多方面。本文主要介绍深基坑边坡支护方案,并随之引出降水方案的设计要点,其根本目的是保障施工的顺利开展,提高施工质量。

【关键词】深基坑;边坡支护;降水方案

很多高层建筑,以及市政工程的主要聚集区域都建在城市建筑密集区,所以基坑施工不断要保障基坑自身的稳定性,更要保障其建筑物、道路、地下管道等基础措施的安全性,因而其施工难度也将不断增大,有其是在在地下水位较高,或者含水量较大,土层软弱的地区,施工过程中因为地表积水,工地深入大量的水,不断让坑底以及坑壁长期的侵泡在水中,破坏坑底和坑壁的稳定性能,更会出现流砂、管涌和坑底突涌等破坏现象。

一、深基坑边坡支护方案设计

(一)工程概况

深基坑边坡支护方案以厦门某酒店工程为具体案例,此酒店工程主要位置在厦门市思明区,与厦门南海域想临,东侧工程紧邻演武路,西侧与建世茂海大厦想连接,设计上拟定建设2层的地下室,地下室的深度为9.9,底板的标准高度能够达到-3.40米,长度拟定为142m,宽度是102m。基坑的侧壁安全等级设定为I级,重要性系数定位1.10。

在基坑填充范围内杂填土、素填土(填砂)、中砂层其透水性较强,对基坑产生较大的影响。由于该地区的水资源补给主要来源于地下水的下渗、大气补给、另外是河流补给,地下水的水位高低和南侧的潮汐情况联系密切,地下水和海水相互补给,涨潮时海水会沿杂填土、素填土和中砂给地下水进行渗流补水,当退潮的时候地下水向海中逐步渗流,勘测报告中显示,南侧海水的最高潮位能够达到 3.14m,最低潮为 -2.19m,钻口的稳定水位是 2.23m~3.20m,标准高度是 1.96m~2.38m,深埋度是3.57m~4.18m,标高是 0.96m~1.72m[1]。

(二)基坑边坡设计方案

1、基坑设计方案选择

具体方案设计需要根据周边的环境以及方案的具体的实施用途,周边环境的特点是场地局限性较好,并且开挖范围出现力学性能比较差的土层,包括填土、中砂、淤泥等,因而综合考量工程的具体预算和造价、施工的措施和感情性能,以及施工过程中周边环境这些因素,然后根据厦门地区的工作经验,运用止水咬合桩 + 混凝土支撑并且结合放坡放坡的施工方案,该方案主要是运用混凝土模板结合止水咬合工艺,第一步开展素混凝土的施工过程,运用咬合模型形成弧形的凹槽,然后开展下一步的混凝土木桩施工,这时混凝土将会自动的流入到素混凝土桩的弧形凹槽内部,这就完成素混凝土与刚劲混凝土的咬合过程,该工艺主要同时是止水、防水的性能好,并且配合钢筋混凝土木桩和素混凝土木桩,与现在很多技术相比较,节约其施工成本,减少施工的周期,改善挡水质量,并且利用混凝土圆弧面的咬合作用,更能够满足施工质量和施工要求。并布置一排二重管高压旋喷桩在围护桩外侧防水。以上方案是根据工程具体情况,以及考察工程周边的最佳方案[2]。

2、基坑开挖、支护中的施工要点

第一、围护桩一般运用大于四倍直径的隔桩施工,并需要灌注混凝土 24h 后,开展临桩成孔的是工行过程。当进行冠梁施工时,桩顶一定要凿至新的混凝土表面,裸露出的表面钢筋应平直,并与设计要求的出露长度相一致,这才能确保桩与冠梁连接的牢固性,避免连接处的薄弱面。冲钻孔桩的施工要保障相邻海岸的安全,所以要有相关的护岸施工措施。第二、咬合桩主要有一序桩和二序桩两类,一序桩主要是指素混凝土桩,需要首先开支施工,二序桩主要是支护桩,可以在一序桩施工结束后开展施工,咬合桩的跳达间隔是 4~6根桩,主要强度能够达到50%~70%,然后在打相邻咬合桩,当咬合桩的内作用力平衡后,在施工支护桩。在素混凝土的咬合剂中添加缓凝剂,其标准用量需要达到0.3%~0.5%,并且其具体的用量需要根据实际情况进行添加。第三、支撑体系施工中先支撑后开挖是其施工原则,待素混凝土的咬合桩、支护桩、支撑桩和二重管高压旋喷桩完成施工后,土方可以直接开挖到冠梁顶的标准高度,开槽设置与冠梁层内相关的支撑体系,并且要进行养护,养护到规定的设计强度 ;支护桩、支撑桩、素砼桩和二重管高压旋喷桩全部养护到设计强度优化,土方需要进一步分层,一直开挖到基层的底部。第四,在围护桩、素混凝土咬合桩、冠梁及支撑体系达到本分之一百的强度,才能施工侧土方。并且遵循“先撑后挖,限时支撑,严禁超挖”的原则分段以及分层开挖,并且其水平的分段长度需要超过 20m,分层开挖的厚度低于2m,调整施工条件适应施工现场的各项标准和要求。当开挖到达坑底 300mm 左右,要人工挖掘,主要是避免搅动坑底的原状土。当基坑挖到坑底标准高度,及时的封闭,完成地下机构后,需要马上回填并且夯实。

二、降水方案的具体设计

降水设计方案主要以焦作广播电视技术中心为例,因为该中心主要位置在市中心的龙源湖公园,位置是西南角,在场地的东北30m出有一座龙源湖(人工湖、湖的深度是3.0m左右),东北地段是250m是广播电视的发射塔,高度238m,建筑物的其他方面无任何高大的建筑物。

(一)降水工程设计方案

该工程地下的稳定水位主要是深埋在1.6-2.1m出,主楼拟定开挖深度达到6.5m,所以工程在施工过程中要降低地下水位,到达神坑0.5-1.5m处,因而要在基坑开挖地段运用降水措施。降水方法主要有:轻型井点、管井等,另外根据土层的性质,渗透系数等特点,加之 基坑东北侧龙源湖的硬性,以技术、经济以及施工有利情况考虑,比较各类方法,最后确定运用深水井降水。因为深水降水其井距较大,因而方便布置,并且降水的具体深度也较大。经常运用到地下室丰富,基坑面积较大的降水工程。

(二)井点的布置位置

降水井与坑边的距离为1.0m,并且因为井的深度为23m,降水井孔也要达到 600mm,下入井管的直径是400mm的水泥砾石滤水管,在井管部外侧2~4mm出需要填充砾石滤料,一直填到孔口下1.0m处位置,运用黏土封口,避免地表水进入到孔内。基坑靠近龙源湖一侧管井的间距控制在12m,并且余下的间距是18m,滤水管最好运用水泥滤水管,并采用硬米石砂砾。具体布置见图。

(三)施工注意事项

第一、当降水状况不好的情况下,需要运用增加轻型井点的方法处理,确保降水效果与基坑设置要求相一致。第二、并且为了确保边坡不受到雨水侵蚀,引起塌陷,坑顶1.5m内的范围内禁止堆载任何杂物,坑顶1~2m范围内需要做水泥抹面,另外做好地表水疏通和排除工作。第三、在雨季施工过程中,防止大雨引发的基坑蓄水,所以在基坑的附近要设有较为流畅的排水系统(包括:排水沟、积水池、抽水泵等),避免地表积水相地势低出流入,最终进入基坑,阻碍施工的正常开展。

结语:基坑支护需要考虑周边的环境、场地工程地质条件、水文条件等几方面因素,全面分析基坑条件,选择针对性较好的支护方案。根据工程实际案例,该工程运用止水咬合桩 + 混凝土支撑结合部分放坡的支护方案具有其可行性。由于该方案经济效益好,施工便捷,施工周期短。

参考文献:

[1]康学涛.深基坑边坡支护与降水设计研究应用[J].河南科技.2013(08):35-36.

[2]张宗锋.深基坑边坡支护设计方案与施工控制[J].建筑.2014(09):27-28.

论文作者:李威

论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年1月供稿

论文发表时间:2016/4/20

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