20120213浅谈特殊性软土地区深基坑支护的点滴体会

1浅谈特殊性软土地区深基坑支护的点滴体会来源:淘金者论文范文论文关键词:软土深基坑动态设计信息施工论文摘要:本文通过对一个地质条件比较特殊的深基坑支护实例进行剖析,阐述在特殊性软土地区作深基坑支护过程中时常遇见的问题及成因,最终得出几点深基坑支护的经验及体会,以供参考.前言随着城市建设及旧城改造进程的加快,各类工程建设向着高,深,重发展,须进行深基坑支护的工程随之与日俱增,深基坑支护设计,施工中的技术要求越来越严格,它不仅要保证支护结构体系的安全,控制岩土体的变形,而且要保证周边环境(道路,建筑,管线等)的安全,所以深基坑支护已成为城市建设中一个亟待攻克的课题.深基坑支护是一门理论性和实践性相结合的的技术,作为一门新兴的学科,它涉及到岩土力学,水文地质学,结构力学,钢筋混凝土等科学,主要研究岩土体的强度与变形,支护结构体系的强度及岩土体与支护结构共同作用机理等问题.土压力计算理论主要郎肯理论和库伦理论,深基坑设计依据主要采用郎肯理论,郎肯土压力理论是根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件而得出的土压力计算方法,是以墙背与土接触面上剪应力为零的边界条件推出主,被动土压力的计算方法,所以深基坑支护设计采用经典理论,存在着许多不成熟和不完善之处,必须2通过大量的工程实践信息来检验,修正,所以在基坑支护过程中必须牢牢把握动态设计,信息施工的原则,以提高每个深基坑工程的安全性.1工程实例1.1工程概况某工程位于厦门厦禾路西段,拟建筑物地上33层,设有两层地下室,基坑深度约8.0米,基坑侧壁安全等级为一级.拟建场地原始地貌为典型的港湾滩涂,后因城市建设需要,经人工回填改造成现状,基坑支护主要土层有杂填土,淤泥,含泥砾砂,残积土及强,中风化花岗岩,其中杂填土主要由建筑垃圾,碎石块,碎砖组成,以砂质粘土填充空隙,未作过专门压实处理,均匀性差;淤泥层厚度大(8.2～12.8米),呈软～流塑桩,工程性能极差,土层构造较为特殊,基坑支护地质条件较为恶劣.拟建场地地下水主要附存和运移于杂填土,含泥砾砂的孔隙中以及下部强,中风化花岗岩的孔隙～网状裂隙中,地下水位埋深最浅的0.6米.拟建筑为厦禾旧城改造项目,西,北两侧有已建6层的建筑,采用沉管桩作为基础,桩基以残积土作为持力层,南侧为规划路,东侧为市政道路,基坑四周空间较为有限,地下室及基础施工要求必须进行深基坑支护.1.2,本深基坑支护设计采用的典型土层参数3本场地基坑支护主要土层为杂填土和淤泥,地下水位较高,淤泥土层较厚,呈流～软塑状,透水性差,固结时间不长,所以抗剪强度采用天然快剪指标进行计算.1.3,设计思路该基坑因属旧城改造,场地狭小,没有足够的放坡空间,加上场地地质条件差,所以必须采用排桩加内支撑的支护方式.拟建场地淤泥层较厚,支撑若采用锚杆,根据以往同地区的锚杆抗拉实验结果,在该种淤泥土层,采用二次注浆的锚杆设计抗拉力不足10KN/m,难以满足本基坑设计的要求,且在淤泥层中制作长锚杆,施工难度大.利用本工程地下室的平面几何尺寸趋近于一个边长50米的正方形的特点,内支撑设置成一个半径27米的圆形钢筋混凝土圈梁外加若干小支撑的支撑系统,充分利用圆形的几何受力特性和钢筋混凝土的受力特性,减少圈梁受弯,达到圈梁混凝土处处受压的理想效果.圆形圈梁截面几何尺寸设定为1400×700mm2,后经与围护桩协同计算,最大的弯距与剪力只要求圈梁构造配筋即能满足受力要求,达到较为理想的效果.(详见附图1)4围护桩采用何种桩型最后在人工挖孔桩与冲钻孔桩之间比较.若采用冲钻孔桩,施工场地狭小,施工工期长(约为人工3挖孔桩的2倍),造价高(约为人工挖孔桩的1.8倍),淤泥层间容易造成缩径,桩身质量较难保证,且冲钻孔形成的泥浆对周边的污染是不可避免,现场文明施工很难作到.若采用人工挖孔桩,本场地特殊的土层构造决定着人工挖孔桩存在成孔难度大,杂填土含水量大,淤泥土层厚,工程性能差,含泥砾砂层将会出现流砂现象,甚至局部区域存在着淤泥层底即为强风化岩,没有残积土揭露,该层间地下水为承压水,以上问题的存在均会对人工成孔造成阻碍.通过多次方案比对和论证,综合考虑两种桩型的优,缺点,最后确定围护桩采用人工挖孔桩,另外在围护桩施工之前,先在基坑边上设置4口φ130降水井进行局部场地降水,降水井打设深度为入中风化岩2.0米,降低人工成孔的难度.到筑龙网上去找吧，那里各种施工方案比较齐全，再一个就是网易建筑（co.163.com），都是需要简单注册一下，而且这里资料都挺多，可以经常去看一下。CFG系列长螺旋桩机Ck系列冲孔桩机、旋挖钻机、定向钻5关于冲击钻钻孔桩常见问题的分析-建筑设计论文发表文章来源:未知时间:2011-06-28李鹏林术杰摘要：本文对冲击钻钻孔桩进行了简单介绍，并结合工程实际以及自己工作经验，探讨了桥梁工程钻孔桩施工施工过程中几种常见的问题并提出了预防和处理办法。关键词：桥梁工程桩基钻孔桩施工基础如今我国经济突飞猛进，交通建设也进入了一个飞速发展的时期，钻孔桩作为最普遍的基础形式得到了广泛应用。然而桥梁桩基病害一直是影响桥梁建设和使用的巨大障碍，因此处理好桥梁桩基病害问题对桥梁发展有重大意义。一、冲击钻钻孔桩施工概述冲击钻使用的是实心锥冲钻，因此它适用于各种复杂的地质情况。当遇到大卵石、漂石甚至大面积坚硬岩层，实心锥都能攻克，同时下冲的过程中还可以把钻渣挤入孔壁，增加土层与桩身间的侧磨阻力作用，具有效率高、成本低、适应地层范围广的特点。这种施工方法的缺点是钻普通土质的进度比其他钻孔方法要慢，也不能钻斜孔。二、钻孔桩常见问题及处理方法1、钻孔桩中心偏离设计孔位为了防止孔口偏离设计位置，在放样定点后从桩中心位置向桩四周引出4个桩心控制点，加固后可以作为护桩基准，定时用控制点来校正桩中心点位置来防止其偏孔。62、桩径误差、出现缩孔缩孔主要是由于工人用错其他规格的钻头或因钻头陈旧，磨损后直径偏小而造成的。对于桩径1400～1800mm的桩，钻头直径比设计桩径小30～50mm是合理的。为了避免这种问题的发生，在每根桩开孔时，现场技术人员应验证钻头规格、直径，符合要求方能开孔。3、钻孔垂直度不符合规范要求造成钻孔垂直度不符合规范要求的主要原因如下：①场地平整度和密实度差，钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降，导致钻孔偏斜。②钻头遇软硬土层交界面或倾斜岩面时，使钻头受力不均，造成钻头偏离方向。③钻头遇到孤石，致使钻头受力不均，造成垂直度不符合要求。控制钻孔垂直度的主要技术措施为：①压实、平整施工场地。②安装钻机时应严格检查钻机的平整度，钻进过程应定时检查钻头垂直度，发现偏差应立即调整。③在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进，应低速低冲击钻进。发现钻孔偏斜，应及时回填粘土，冲平后再低速低冲击钻进。④钻井遇到孤石而造成偏孔时，应及时回填片石，使钻头冲钻时受力均匀分布。4、开灌前孔底沉渣过厚或泥浆含砂量过大开灌前很多时候会出现孔底沉渣过厚或泥浆比重过大而不符合灌桩7要求，规范要求：摩擦桩：对于直径≤1.5m的桩，沉淀厚度≤300mm；对直径＞1.5m或者桩长＞40m或者土质较差的桩，沉淀厚度≤500mm；支承桩的沉淀厚度不大于设计规定。当孔底沉渣过厚或泥浆含砂量过大时应该进行清孔。前阶段应用高粘度浓泥浆进行清孔，并加大泥浆泵的流量，使砂石粒能顺利地浮出孔口。高浓度泥浆在钻孔中起着悬浮和携带钻渣、清洗孔底、维持孔内外压力平衡、增加孔壁稳定性、防止塌孔、润滑和冷却钻头等作用。孔底沉渣厚度符合设计要求后，应把孔内泥浆比重降至1.05～1.1。清孔整个过程应有专人负责孔口捞渣并测量孔底沉渣厚度，及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析，若出现孔口泥浆含砂量过低，捞不到粗砂粒并且孔底沉渣厚度增多时，说明此时泥浆的粘稠度偏小，砂粒悬浮在孔内泥浆里不能随泥浆流出孔口。这时可以在孔内添加黄泥，提高泥浆浓度后再清孔的。5、灌注砼时堵管灌注砼时经常发生堵管现象，主要是由于灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、灌注砼的时间太长，砼已经初凝、砼配制质量差、灌注过程中灌注导管埋深过大等原因引起的。在导管安装前应有专人负责检查，用肉眼观察和敲打听声的方法检查其是否存在小孔洞和裂缝、接头是否密封、导管的厚度是否合格等。导管底部至孔底的距离应为300～500mm，在首灌能够完成埋管的情况下，应尽可能取大值以保证灌注顺利。完成第二次清孔后，应立即开始灌注砼，若因故推迟灌注砼，并再次8出现沉淀时，应重新进行清孔。6、灌注砼过程中钢筋笼上浮引起灌注砼过程中钢筋笼上浮的原因主要有三方面：①砼初凝和终凝时间太短，使孔内砼过早凝固结块，当砼面上升至钢筋笼底时，砼结块托起钢筋笼。②清孔时孔内泥浆悬浮砂粒太多，灌注过程中砂粒回沉在砼面上，形成密实的砂层，砂层上升便可以使钢筋笼向上受力从而使其上浮。③砼灌注速度太快，过大向上的反冲力造成钢筋笼上浮。若发生钢筋笼上浮，应立即查明原因，避免再次发生。同时可以上下提动灌注导管可以有效的使钢筋笼下沉，下沉到设计位置后再继续灌注，但要减慢灌砼的速度。7、桩身砼强度低或砼离析桩身砼强度低或砼离析的主要原因是施工现场砼配合比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差。严格把好进库水泥的质量关，控制好施工现场砼配合比，掌握好搅拌时间和砼的和易性，同时灌注现场要有专业技术人员对砼进行检测，发现砼质量有问题严禁灌注。8、桩身砼夹渣或断桩断桩是指桩身砼在某一部位出现不连续或砼严重变质，致使桩承载力大幅度下降，甚至不能使用，是严重的质量事故。产生断桩的原因如下：(1)灌注时测深不准或计算错误将导管提升过高，以致导管底部脱离砼面。9(2)灌注作业因故中断过久，表层砼失去流动性，而继续灌注的砼顶破表层而上升，将有浮浆泥渣的表层覆盖包裹，形成断桩。(3)灌注过程中，砼堵管或导管严重漏水，不得不将导管拔出。(4)突然停电、机械故障或突降暴雨等无法预测情况发生，使中途停顿时间太长，不得不将导管提离砼面形成断桩。断桩事故关键在于预防，灌注前要对各个作业环节和岗位进行认真检查，制订有效的预防措施，灌注中严格遵守操作规程，保证灌注作业连续紧凑有条不紊；反复细心探测砼面，并计算出砼面高度，比较后取砼面低的作为拆卸导管的标准，导管的埋管深度应控制在2～6m，若灌注顺利，孔口泥浆返出正常，则可适当增大埋管深度，但确保导管的埋管深度≥2m；导管提升应匀速、平稳；控制灌注时间在适当的范围内，要保证设备的正常工作，并有备用设备，灌注前通知配电部门，保证灌注时供电正常，要注意天气预报，合理安排灌注时间。当灌注过程中因上述原因而形成断桩，如果混杂泥浆的砼层不厚，能将导管插入并穿透此层到达完好的砼内，则重新插入导管。但灌注前应将进入导管内的水和沉渣土用吸泥和抽水的方法吸出。由于不可能将导管内的水完全抽干，所以续灌的砼配合比应增加水泥量提高稠度，以后的砼可恢复正常的配合比，若砼面在水面以下不很深，且尚未初凝时，可在导管底部设置隔水塞，将导管重新插入混凝土内，导管上面再加重量以克服水的浮力，导管内装满混凝土后，稍提导管利用混凝土自身重力将底塞压出，然后继续灌注。三、结论10本人由于工作年限以及对桥梁施工研究深度的限制，不能对桥梁病害进行全面的研究，只对桥梁钻孔桩基础在施工中常遇几种问题进行了分析总结。桥梁基础对桥梁至关重要，桥梁病害问题需要不断研究，才能促进了桥梁建设快速稳定的发展。参考文献[1]《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000；交通部发布，2000年8月[2]范立础.桥梁工程.北京：人民交通出版社[3]H.S.Smith，Theworld'sGreatBridgeHarper&Row，Newyork，1964[4]《桥梁学术讨论会论文集》，1991年，贵阳[5]秦水法.《钻孔灌注桩的施工技术和质量控制》，山西建筑,2001[6]张美卿.钻孔灌注桩常见质量事故的预防.山西建筑,2001[7]周国钧,牛青山.《灌注桩设计施工手册》[M]北京:地震出版社,1993[8]蔡镇生.北江大桥的桩基施工[J].中南公路工程，2000[9]李斌.公路工程地质[M].北京：人民交通