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1、探析复杂环境下的深基坑开挖技术【摘要】本文就复杂坏境下的深基坑开挖技术展开探讨,从工程实例出发,结合工程监测、设计和施工资料,在复杂环境下深基坑挖掘控制技术的应用进行介绍,并对基坑测点布置和测试方法进行了简述。实践表明,深基坑开挖技术的应用有效保证了结构安全可靠。【关键词】深基坑;挖掘;控制技术;测试一、工程实例概况本工程为某企业商务楼,共16层,总高度为55n)。建筑以桩基承台为基础,地下室一层,以框架-剪力墙为上层主体结构。工程桩的有效桩长为67m,为<1)900,"800,4)700的钻孔灌注桩。本工程相对标高为?0.200m,基层开挖面计算表高依次为-5.950.-6.650、-8.
2、000m(电梯井),计算开挖深度分别为6.15.6.85、&20m(电梯井)。木工程属于二级基坑工程。本工程建筑靠近河道,为南北向,建筑用地面积为46.8X25.8m2,工程施工地质条件:砂质粉T:,较为湿润,密度适中,夹杂有部分粉砂与粘质粉土,具有较快的摇震反应和较差的韧性;杂填土以粉性土为主,密度较小,略湿,其屮碎石与建筑垃圾含量约为20%,其粒径一般在200mm以内,层顶标高为6.51-6.64m,层厚为1.40-2.60m;施工区域地下水上层为空隙潜水,受大气降水影响较大,因而有较大的动态变化,其地下水位在勘测期间为1.00~l.40m,年变化幅度为0.5~0.9mo结合以上工程数据
3、可得,本工程基坑特点为:基坑施工深度层多为砂质粉土和杂填土,渗透性相对比较大,地下水由于临近河道往往得到较大补给量;与基坑挖掘深度相比,电梯井的开挖深度更大;基坑两侧距宿舍楼较近,其承台与桩基冇较大的高差,应谨慎处理,以防对布舍楼楼体造成安全问题。二、基坑开挖技术措施(-)基坑围护采用土钉墙对基坑南北侧中段部分进行I韦I护,使用长8000mm或6000mm.4)48mmX3.0mm的钢管作为土钉,以钢管长度方向间距600mm为轴旋转90。,并在钢管端头1.0m处设置一对4)8mm的圆孔至钢管前部。浇筑笫1层C20混凝土,厚度30〜50mm,然后以20。或者15°倾角将土钉打入,土钉应呈梅花状
4、,间距为1400mm,采用M10水泥砂浆作为土钉注浆,沿坡面悬挂6.5@200X500的钢筋网并固定。浇筑第2层混凝土层,厚度为100mm。基坑的东西侧应以“[”型进行布置,围护措施为使用4)600mm钢筋混凝土钻孔灌注桩加支撑,灌注桩体的混凝土材质等级为C25,在桩面悬挂固定4)6.5@200X200的钢筋网并喷射C20混凝土,厚度为100mm,钢筋网锲入冠梁深度为150mm,使用膨胀螺栓对桩面钢筋网进行固定,在土钉墙与围护桩相接处,混凝土面层与钢筋网都应连续。以现浇筑的C30材质等级的钢筋混凝土结构为和支撑和冠梁主体。釆用此围护措施,对土体位移有了较好的控制,对相邻建筑影响基本可以
5、忽略,保证了其他楼体的安全。(-)基坑降水基坑施工能否顺利开展并成功,基坑降水是关键因素。木工程基坑场地具有地下水位高、含量大、渗透性好、补给丰富、较大降水面积、较深的局部降水等特点。结合本工程实际情况,采用轻型井点与自渗管井相结合的基坑降水措施,为实现截除坑外上层地下水补给的效果,应将两级轻型井点设置在基坑周围,同时基丁电梯井基坑深度较人,应相应设置第三极轻型井点。以本区域工程经验为依据,自渗管井的布置可在各承台Z间灵活安排,间距控制在1加左右为宜。轻型井点按照设计要求,应采用e48mni、长度为6000mm的滤管和长度为1200mm的钢管,以1000mm为间距进行设置,分别在标高为-0.
6、8m、-3.08m处设置第一、二级轻型井点,同时将第三极轻型井点设置在电梯井基坑中坑位置-5.65m处;自渗管井应依据设计要求,采用<1)400mm塑料管,将©10mm@50mmX50mm圆孔沿管长方向设置,用60目的尼龙网3层和7目镀锌铁丝网1层进行外包。管井成孔<1)800mm,孔底标高分别为-11.50,m和13.50m,用潜水泵在管井内进行作业。(三)基坑监测考虑到各种复杂因素,如地下土体的荷载条件、性质、施工环境等,即是以室内上工试验参数和地质勘察资料为依据來进行设计与施工方案的确定,在实际的施工过程中仍会出现诸多不可控因素,特别是在一些有着严格环境要求的项目,或者施工非常复杂的大
7、型工程屮,应加强对施工过程中各要素的检测,例如环境变化、土体性状变化、对附近建筑和地下设施的影响等等,这些都是工程建设中不可或缺的一环。在本文中,对地下水位监测、支撑轴力的监测、基坑附近建筑物的沉降度监测、深层侧向的土体位移监测等为木基坑工程的主耍监测内容。笔者将在下文选择性地进行分析与探讨。三、基坑测试布置与方法(-)支撑轴力的测试1、原理通过导线,钢筋应力可以被钢筋应力仪测得,进而展开对钢筋应变的计算,以