深基坑支护施工技术及稳定性分析

瞄邈　强　施工技术与应用　深基坑支护施工技术及稳定性分析　康世凤　天津二建建筑工程有限公司　天津　３ＯＯ１４１　摘要：随着深基坑支护施工技术的大力推广，深基坑支护施工技术发展问题不断的在深基坑支护施工中出现，而在这其中新形　势下深基坑支护施工技术发展的效果，是直接关系到深基坑吏护施工工作的最后效果的关键因素之一。因此，本文主要就深基坑支　护施工技术及稳定性进行分析。　关键词：深基坑；支护；稳定性　．　－‘－－－‘一　一、刖罱　如何做好新形势下深基坑支护施１：技术发展Ｔ＝作，为深基坑支护施Ｉ＝＿ｌ＿＝技　术发展实现可持续发展提供坚实的安全保障，是现在深基坑支护施工技术而　临的追在眉睫、函需解决的头等课题。　二、深基坑施工的特点　基坑工程包括维护体系设计施工和土方开挖两部分。土方开挖的施工组　织是否合理将对围护体系是否成功产生重要的影响。不合理的土方开挖方　式，步骤和速度可能导致主体结构桩基变位。因此，深基坑开挖与支护引起了　广泛晕视。深基坑　程施Ｔ具有以下特点：　一）建筑趋向高层化，基坑向大深度方向发展；（二）基坑开挖面积大，长度　与宽度有的达数白‘米，给支撑系统带来较大的难度；ｆｊ）在软弱的土层中，基　坑开挖会产生较大的位移和沉降，对周围建筑物、市政设施和地下管线产生　严重威胁；（四）深基坑施一ｒＴ期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性　不利；（五１在相邻场地的施丁中，“桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相　制约影响，增加协调Ｔ作的难度；（六液护型式的多样性。迄今为止，支护型　式已经发展到数十种　三、深基坑支护施工技术　１、深基坑支护结构的设计。深基坑施工的父键在于设计方案的安全、可　靠、可行，参与设计的人员不仪要对材料学和结构学以及基础和地基有一定　研究，还要对施１　场地的地质特点和地形地貌进行勘察和了解，因地制宜的　设计施丁方案。没计者在设计的过程中要勇于创新，对各种没汁方案进行新　的尝试，做到具体问题具体分析，在设计完成之后＋还要通过专家组的论断，　审批通过才可以进行下一步的施丁。　２、施工的流程。深基坑支护结构的施　．流程一般是进行施１－前的准备、　深基坑支护桩施＿１ｌ２、联系梁和锚杆施工、土方的开挖，其中支护桩要采取钻孔　灌注桩，钢筋混凝土做支护桩的护壁。在联系梁施－Ｉ：环节中要先开挖基槽，验　收合格之后才能进行混凝ｊ：的浇筑，并在此基础卜对联系梁进行施工。锚杆　施Ｉ‘巾要将基坑挖到锚杆的标准高度，之后冉逐一进行钻孔、锚杆的制作、注　浆、安装联系梁、锚固和锚杆试验，确保支护结构的施工质量。此外，采用分层　开挖的方式来进行土方的开挖，随时运走挖Ｉ｛ｊ的土方，维持现场的清洁。　３、环境保护和安全管理。高层建筑一般部集中在市中繁华和人口密集的　地带，深基坑支护结构的施１　会产生一定的材料污染和噪声污染，因此施＿ｌｒ　人员要加强施：Ｌ　中的环保意识和安全管理意识。在施Ｔ的安令管理中，技术　人员要对机械和电气设备的性能进行检查，严格按照施１　规范和设　方案的　要求施工，减少施工中的安全事故，确保工程的安全施工。　４、施ｆ：中的监理下作。深基坑支护施　ｑ技术性和专业性比较强，］：序　复杂，监理人员要掌握支护技术的施工流程，配合技术人员做好现场的监督　和指导Ｔ作，对施　的进度和变化进行及时的了解和把握。此外，监理人员还　要对深基坑支护技术的每一个施工环节进行检验和审核，确保每一环节都能　达到施Ｔ标准的要求。同时，地下水的水位、基坑的支护结构以及围护结构也　都在监理工作的范同之内．．　四、基坑开挖数值模拟分析　１、初始状态的确定　按照基坑未开挖之前的实际情况，模拟加载｛ｔ‘算一次所得到的应力场作　、土］初　髓力场　非线性计算中，矩阵ｆＩ）Ｊ决定于应力状态，对于弹性非线性计算，［ＤＩ中所　・ｑ０Ｒ・　包含的弹性常数决定于应力状态。凶此计算时首先要确定加荷载前的初始应　力状态。主要影响初次加荷的计算，也对以后各级荷载有影响。但是实际上土　体的初始应力状态是无法精确计算的　作为近似的估汁，可以采用土体的自　蓖应力，　ｊｒ　。＝　１ｌ　（１－１）　【６　＝　ｏＹｚＪ　ｚ表示单元型心到土体表面的深度，不管土体表面是水平还是倾斜。　另外，接触单元也要用到初始应力状态，可以根据相邻普通单元内的应　力计算。若接触面是竖向的，￣ＪＴ＝０，法向应力等于左右相邻单元的平均值　若　接触面水平，则　：Ｏ，为上下相邻单元的平均值。　２、边界条件及计算范围　二维有限元分析时，当结构形式、介质条件、荷载分布、施：Ｉ：条件均为对　称时，可取轴对称的一侧作为分析的对象。　３、单元划分及选取　二维有限元分析时，可将土体划分为平面４节点或８　‘点等参元；结构可　划分为平面４节点或８节点等参元；由于考虑到结构与土体之间在变化过程，Ｉｌ　会发生错动，结构与土体之间可以用接触面单元来模拟。　４、初始应力的计算　地层中通常存在初始地应力场，它是地层处于天然状态下产生的初始内　应力，也称地应力　地层的初始应力，主要是由于岩土体的｝｛重和地质构造作　用的结果。当地层开挖后，由于被挖土体被移走，此时初始边界条件发生变　化，必然导致岩土体内的应力场发生变化。在基坑开挖有限元分析中，仞始地　应力场对计算结果影响很大。计算初始应力场可以确定土层中各点的初始模　量和开挖计算的初始应力条件和位移条件。对于无限大的水平地面，在任意　竖直面和水平面上均无剪应力，可以将初始地应力直接作为离土层表面的深　度的函数来计算，具体如下。　ｆｏ　ｉ　ｆＫＵ］　｛　０｝＝｛６：０｝＝｛，／ｚ｝（１－２）　ｆ【０　ｊ　式中：为初始地应力；　为土的重度；ｚ为从地面开始至计算点的深度；Ｋ０　为土的侧压力系数。　５、开挖模拟　在开挖过程中，土体被一层层挖去，每一阶段开挖荷载的计算公式为　Ｈ　ｒ　”　ｒ　｛ｅｌ＝Ｘｆｍ＝ｌ　［ｅｌ｛仃｝　＝∑　ｍ＝ｌ　］　删　（１－３）　式中：ｎ为某阶段将被挖去的单元数，这些单元　末开挖单元有公共边　界；『Ｂ】为应变矩阵；为单元应力矢量。　基坑开挖后，土体的自重应力被释放，破坏ｒ初始　衡状态，土体应力重　新分布，因此总的应力状态应为前一阶段应力状态，与开挖时刻产生的应力　状态之和，即：　｛Ｇ）＝如ｌ＋｛Ｇ｝２　（１－４）　在ＡＮＳＹＳ中，采用单元模拟基坑开挖过程。　五、深基坑支护稳定性分析及措施　１、锚杆钻孔应按设计倾角和孔深进行　钻孔时如果遭遇障碍物发生无法钻进的现象时，施Ｉ　人员ｎｒ以根据现场　情况改变钻孔的方向。若钻孔深度难以满足设计要求，则可（下转第４（１６页）　爨国　四　参考文献：　施工技术与应用　【３ｊ毛军．不停航施工的安全管理　中国民用航空，２０１３，１２（（１７）：５４—５５．　…周军纪机械设备在机场场道项目中的安全管理Ｕ１＿筑路机械与施工机械　化，２０１４，０３（【）６）：９３　９６　【４】翁训龙．民航机场不停航施工管理及技术措施【Ｊ１ｌ水利水电施工，２０１０，１０　（０１）：７５－７８　１２］王其龙，王飞虹桥机场扩建飞行区工程不停航施工管理ｆ　Ａ＿上海空－ｔｔ－（第　１１辑）ｌＣｌ：．２（　５　】【５】黄占军碾压混凝土在重庆江北国际机场扩建不停航施工ｑ－的应用　工程　与建设．２（）１２，０６（０１）：１２｛）一１２２　（上接第３９８页）以根据锚杆抗拔力等同原则在该孔周边实施加固补强；并保　证浆液呵以充满孔壁，使锚杆的拥有充分的抗拔性。喷射混凝土时务必保证　砼厚度合乎设计指标，并搅拌均匀，尽量采取由下而上地实施喷射。ｊ天后对　浆压力以及注浆量，喷锚墙面厚度及强度等，应该在工程隐蔽之前就开始测　试，以确保其满足设计规范要求。另外，为了稳妥起见，在施Ｔ方案中还要考　虑设置预留的接地引出点，施］一人员还应对锚杆应力等指标实施督　，并按　锚同体进行检测，若强度超过设汁强度的７０％，方才可以开挖下一层土方。　２、地下水或自来水或排水系统水患的影响　规定保留混凝土、水泥浆试验块，以备不时之需。　在基坑的开挖过程中，由于地下水环境的复杂性或管道漏水、排水系统　ＪｆＪ现『仃Ｊ题时，所导致的水患会给基坑＿ｒ＝程稳定性带来不利影响。因此，针对地　下水患问题，施工人员要参考地质勘察报告以及周围水文环境，在确定是采　７’ｇ、结束语　综上所述，本文所提到的深基坑支护施丁技术的研究１：作，希望可以对　深基坑支护施工技术的发展提供参考价值。随着深基坑支护施Ｔ技术的不断　用降水方案还是防渗保水方案时务须谨慎对待，以免施Ｔ不当对周边建筑构　开展，对深基坑支护施＿Ｔ技术的研究Ｔ：作也将成为保障深基坑支护施＿ｒ：的重　成损害。一旦发现地下管道存在漏水行为，施工单位应马上采取应对措施，如　要工作。　对管道进行补修、加固、防渗甚至改道等，以防边圜为土壤液化而引起的滑　波。放坡开挖阶段，应该对坡顶、坡面、坡脚实施降排水措施；此外，基坑周边　还要设置排水沟系统，以免地表水渗透而流人坑内。　３、做好隐蔽工程验收　参考文献：　【１］李文厚深基坑支护施工技术及稳定性分析Ｕ】企业技术开发２０１３（１７）　１４５－１４６　根据建筑施Ｉ　Ｔ序，隐蔽Ｔ程在最后都会被其他工序所覆盖，很难对其　【２】郝艳领，王刚，王庆辉深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析Ｕ　Ｊ＿门　材料、施　开展检查。所以说在深基坑支护施工中，施工单位应该主动地、及　窗２０１４（０１）：８９＋９２　时地配合土建项目对隐蔽一Ｔ　程灾施分层分段的施Ｔ，对那些影响到基坑稳定　【３１崔志波；ＫｉＫ－＋－建基础施工中的深基坑支护施工技术Ｕ１中华民居（下旬刊）　性的技术指标隐蔽１　程，如锚杆位置、钻孔的深度和直径、锚杆插入长度、注　（上接第４ｆ】４页）　２０１２（１　１）：５５　２）对于建筑垃圾材料，采用孔隙率控制质量较为合适　当采用孔隙牢指　标，填料可不进行击实试验，对建筑垃圾的压实质量同样ｎｒ以较好控制。现场　施Ｔ采用灌砂法对孔隙率进行检测，表５为孔隙率检测结果。经检测，除松铺　厚度为５０ｃｍ不满足要求外，松铺厚度为３０ｅｒａ和４０ｃｍ的填料孔隙率≤２０％。规　范规定填石路堤的压实质量检测标准，在试验路修筑时采用孔隙率指标进行　检验，确定施Ｔ１：艺参数和相应的压实沉降差作为测定压实质量检测的控制　指标。　后期应通过现场埋设的沉降观测点进行沉降观测，并同时用弯沉检测进　行控制，观测时间不小于３个月。经后期检测，试验段路基稳定，指标满足设计　要求。　５效益　３　４路基养护　根据本项目施工单位砂砾填筑合同单价与利用建筑垃圾填筑　价之比，　可节约工程成本约１　９０．４万元，节约施工周期１　４天，清理建筑垃圾堆放场地　６００余亩。　要求确保路基碾压成型后而层始终保持湿润状态，严禁车辆通行，养护　周期为７天，覆盖养生。　４质量检测及控制　１）应检测路基设计横断面，宽度、轴线偏位、表面平整度均应满足设计和　规范要求。沉降观测值部分成果见表３‘单位：ｍｍ）（设计值≤ｌｍｍ）。　表３工后沉降观测结果表／ｍｍ　６结语　本文仅对建筑垃圾再生利用的施丁ｆ　序、Ｔ艺及质量控制着重进行了论　述，朱阐述原地面以下仍然是建筑垃圾时，原地面的处理和原地面处理完成　后封水处理等细部环节，在建筑垃圾再生利用设计时应当谨慎处理。　建筑垃圾在路基试验段填筑中的成功运用，可以避免开采砂砾填料，解　决砂砾填料紧张的局面，使得建筑垃圾变废为宝，既保证工程质量又降低工　程成本，减少了垃圾的二次转运，并保护了当地的环境和节约了土地资源，为　建筑垃圾的再生利用开辟了新的途径，为高速公路建设开辟一个新的领域，　为城市的可持续发展提供了技术支撑，所取得的社会效益和经济效益都非常　著。　参考文献：　薛菊建筑垃圾利用的现状研究中国建材科技，２０｛）７（４）　［２１ＪＴＪＯ３４　２Ｏ０（）公路路面基层施工技术规范ｆｓ　Ｉ３ＵＴＧＦ１０　２（）（）６公路路基施工技术规范ｆｓ１　通过对该段的检奁、试验榆测、沉降观测得知，该段建筑垃圾填筑达到设　计及技术要求。　【４］杨卫国，王京，暴雷，等建筑垃圾综合利用研究［ｆｆｌ施工技术，２０１１、　［５ＵＴＧＦ１０—２００６＆￣－Ｊｇ基施工技术规范『ｓ１．　・　ｎ６・