基坑支护论文开题报告
基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。是理论上尚待发展的综合技术学科。
毕业设计题目:郑州市豫东大楼基坑围护结构设计
学 院: 建筑工程学院 专业班级: 学生姓名: 指导教师:
2015年3月31日
一、设计的目的和意义
1.目的
毕业设计是培养学生综合能力的重要环节,根据土木工程专业的培养目标要求及毕业生的主要服务去向,通过毕业设计,使每个学生把所学的专业知识综合应用于实际工程设计中,使理论与生产实践相结合以提高工程设计能力,能独立进行基坑支护结构设计。通过该服务性办公楼地基支护结构设计,使学生在应用现行规范、标准、技术指标与经济指标等方面得到基本训练,达到对所学专业知识进行巩固、综合掌握和灵活运用的目的,提高毕业生分析解决问题的能力。 2.意义
本项毕业设计题目为郑州市某综合型服务性办公楼基坑支护结构设计,为详细学习和了解与基坑支护工程相关的知识,巩固之前学习过的土力学与地基基础、土木工程施工、结构力学、工程地质、水力学等专业课程,并按照现行规范,通过对实际情况的分析把它运用到生产实践中去,同时也培养了毕业生调查研究、查阅文献、收集和整理资料的能力。通过本次设计使自己能够理论联系实际,并为以后的工作和学习打下坚实的基础。
二、工程概况及设计条件
1.工程概况 (1)工程简介
本项目位于郑州市东二环某繁华步行街,基地面积为3500平方米。本项目为服务性办公楼,由主楼(地面三层)及二层地下室组成,总建筑面积为㎡。 (2)基坑面积及开挖深度
该工程建筑±相当于绝对标高+,室外自然地面平均标高取+;基坑开挖面积约2123㎡,基坑围护周长约210m,根据结构图纸,底板面标高为,底板厚为700mm,局部厚为1100mm,垫层厚为100mm。因此基坑开挖深度为米,局部电梯井、集水坑等落深尚未确定。 2.设计条件 (1)周边条件
本工程位于郑州市西二环某地块,周边环境情况较为复杂: 东侧:基坑开挖面与红线间距离为~米,红线外为中原大厦。该建筑物地上33层、地下4层,采用桩基础,与基坑开挖面最小距离为米。
南侧:基坑开挖面与红线间距离为~米,红线外为一栋居民楼。该建筑物主楼46层,裙房5层,地下3层,采用桩基础,与基坑开挖面最小距离为米。
西侧:基坑开挖面与红线间距离为~米,红线外为中原路。
北侧:基坑开挖面与红线间距离为~米,红线外为郑开大道。
基坑平面详细布置图如图1所示
中原路
图1 基坑平面布置图
(2)工程水文地质条件
根据《郑州市地块项目岩土工程勘察报告》,本工程基坑开挖影响范围内岩土工程地质有以下特点:
拟建场地现为停车场,场地地形基本平坦,实测各勘探点的孔口
地面标高在~米之间,一般地面标高在左右。
场地内①层填土较厚,在~之间,上部米为碎石、砖块、建筑垃圾等,下部为灰黄~灰色粘性土、粉性土,土质不均。 基坑开挖深度范围内分布有第②层粉土,富水性好,透水性强,在水头差的作用下易产生流砂等不良地质现象。
拟建场地浅部地下水属潜水类型,其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发,勘察期间实测取土孔内地下水位静止水位埋深在~,设计计算时地下水位取。
场区内第⑦层为承压含水层,承压水头在3~11m,其中⑦1层顶最浅埋深约为32米。经计算,按承压水头为自然地面以下3米考虑,当基坑开挖深度小于米时,可不考虑承压水对基坑突涌的影响。由于本工程底板处开挖深度为米,预计局部电梯井、集水坑处开挖深度不会大于15米,因此可不考虑承压水对基坑的影响。 场地内土层分布情况及基坑围护设计参数如下表(一)所示:
表1 土层分布情况及基坑围护设计参数
土层名 ①杂填土 ②粉土 ③淤泥质土 ④粘土① ⑤粘土②
厚度(m) ~ ~ ~ ~ ~
γ(kN/m3) ~ ~ ~ ~ ~
φ(度) 20~26 26~30 21~25 13~17 ~12
C(kPa) ~ ~10 15~17 16~19 18~20
渗透系数(cm/s)
注:C、φ均为勘察报告所提供的基坑支护设计参数(直剪固结峰值); (3)基坑侧壁安全等级及重要性系数
根据本工程的开挖深度、地质情况及周边环境情况,基坑安全等级为二级,基坑重要性系数γ0 = 。
三、结构设计任务及要求
1.任务
该工程是对基坑围护做排桩结合锚杆的设计。运用了所学的土力学及基坑围护设计等专业知识,结合毕业实习的现场实习经验,通过对勘察资料的分析,结合场地环境及工程实际并运用计算机应用软件进行设计计算。其主要内容包括:围护结构设计方案的确定、基坑降排水方案的选择、止水帷幕的设计计算、围护结构的.设计计算、主被动土压力计算、围护桩的配筋计算、施工方案的选择、基坑整体稳定验算、坑底抗隆起验算、抗倾覆稳定性验算、抗管涌稳定性验算、施工图纸的绘制等。 2.要求
目的:根据勘探报告资料和相关规范并结合专业知识设计合理的设计方案以达到实际工程设计要求标准。 主要指标:
(1)保证开挖面积达2459㎡; (2)保证基坑深度达;
(3)抗倾覆稳定性验算Ks≥; (4)抗隆起验算Ks≥; (5)抗管涌验算K≥。
四、支护方案比选
方案一:桩锚支护结构
特点:排桩包括单排装和双排桩,双排桩相当于一个插入土体的刚架,能够靠基坑一下桩前土的被动土压力和刚架插入土中部分的前桩抗压、后桩抗拔所形成的力偶来共同抵抗倾覆力矩。双排桩支护具有较大的侧向刚度,可有效地限制基坑的变形。双排桩支护结构作为空间超静定结构,整体性能优越,使围护结构纵向和横向的整体性都大大提高,从而使基坑的侧向变形和位明显减小。但双排桩支护对桩间土的要求比较高,所以在软土地区必须考虑加固问题。
当场地条件允许时,为节约成本,也可使用单排桩支护,单排桩刚度较大,也可以有效的抵抗倾覆力矩,从而控制变形。预应力锚杆的主要特点是通过施加预应力来约束基坑壁的变形,采用排桩与锚杆组合式支护技术,可以有效地控制基坑变形,大大提高基坑边坡的稳定性,特别是在基坑比较深,地质条件及周围环境比较复杂,而对基坑变形又有严格要求时这种联合支护型式更显示出它的优点。预应力锚杆增加了边坡的稳定性,减小了基坑的边线,在布置上也比较灵活。
当对坡顶的位移要求严格时,在上部布置预应力锚杆,当深度较深时,预应力锚杆均匀布置,因锚杆造价较高,为节约成本,锚杆与土钉可间隔布置,效果更好。这种复合的支护形式在边坡支护工程中应用广泛。
桩锚支护结构平纵剖面图如下所示:
图2 桩锚支护横向剖面图
图3 桩锚支护纵向剖面图
方案二:桩撑支护结构
特点:排桩的特点是侧向刚度大,能很好地控制变形。由于排桩部分嵌固于基坑底土层中,所以具有强大的抗拔力,有效抵挡基坑土层的倾覆力矩,从而保证基坑的稳定性。在土质较好的情况下可以独立使用并能产生较好的效果。内支撑的加入使拍桩支护的应用范围大大扩展,同时也减少了围护桩的长度,节约成本。特别是在一些土质不好的地区,桩撑支护的使用也取得了良好的效果。在深基坑工程中,可以设置多道内支撑,但是这样就会限制工作空间,特别是机械的使用,对工程的效率具有一定的影响。
复合土钉墙支护型式平纵剖面图如下:
图4 桩撑支护横向剖面图
图5 桩撑支护纵剖面图
方案三:排桩+土钉支护结构
特点:排桩的特点在前面方案中已做过详细介绍,这里主要针对土钉墙支护特点进行叙述。土钉墙用于基坑开挖支护能够显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力,而且土钉支护施工设备简单,占用空间小,施工效率高,占用着周期短,对相邻建筑影响不大。此外,土钉墙施工没有噪音,振动小,不影响周围环境。土钉支护一般适用于地下水位以上或经过降排水措施后的杂填土、普通粘性土、非松散沙土边坡,即使有局部的软塑粘性土层,在采取一定措施后有可能采用土钉支护。土钉支护施工采用边开挖边支护,安全程度较高。由于土钉数量众多并作为群体起作用,即使个别土钉出现质量问题或失效对整体影响不大。但是土钉支护也有一定的缺点和局限性,主要是基坑变形大,由于土钉支护是一种被动受力支护形式,只有土体发生变形时土钉才会受力,因此基坑变形位移相对较大。所以土钉支护的应用受到基坑变性条件的限制,对于对基坑变形有严格要求的工程不宜采用土钉支护。
排桩、土钉支护平纵面剖面图如下:
图7 双排桩支护纵剖面图
图8 土钉支护纵剖面图
针对以上三种方案从技术经济性、施工难易程度、施工周期、对
结合本工程实际环境和地质情况等因素,根据以上方案从多方面进行综合比较后决定,选取方案一作为本设计的设计方案。
六、主要参考资料
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基坑支护是现代建筑施工的重要环节,在建筑工程施工的过程中,场地整平工程完成之后需要进行的工作就是基坑的开挖。下面是我整理了基坑支护技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!
基坑支护技术浅析
摘 要:基坑开挖期间,地下水控制也属于基坑支护的一部分,地下水控制方法可分为集水明排、降水、截水和回灌等型式单独或组合使用。当基坑开挖采用放坡无法保证施工安全或场地无放坡条件时,一般采用支护结构临时支撑,以保证基坑施工安全。本文现就基坑支护技术做客观分析。
关键词:基坑 支护技术 土壁 灌注桩
基坑支护是现代建筑施工的重要环节,在建筑工程施工的过程中,场地整平工程完成之后需要进行的工作就是基坑的开挖。在开挖周一前首先应当根据相关的规定和规程以及施工现场的具体地质水文情况进行分析和探讨,去顶其开挖的尺寸和边坡的稳定措施,进而计算土方工程量,然后现场放线、实施开挖最后验槽。
一、基槽的支撑方法
基坑属于临时性工程,其作用是提供一个空间,使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。开挖较窄的基槽时,常采用横撑式钢木支撑。贴附于土壁上的挡土板,可水平铺设或垂直铺设,可断续铺设或连续铺设。
1、断续式水平支撑。挡土板水平放置,中间留出间隔,并在两侧同时对称立竖枋木,再用工具式或木横撑上下顶紧。适用于能保持立壁的干土或天然湿度的黏土类土,地下水很少,深度在3m以内。
2、连续式水平支撑。挡土板水平连续放置,不留间隙,然后两侧同时对称竖枋木,上下各顶一根撑木,端头加木楔顶紧。适用于较松散的干土或天然湿度的黏土类土,地下水很少,深度为3~5m。
3、连续或间断式垂直支撑。挡土板垂直放置,连续或留适当间隙,然后每侧上下各水平顶一根枋木,再用横撑顶紧。适用于土质较松散或湿度汉高的土,地下水较少,深度不限。
二、浅基坑的支撑方法
开挖浅基坑时,采用的支撑方法有斜撑支撑和锚拉支撑。
1、斜撑支撑。水平挡土板钉在柱桩内侧,柱桩外侧用斜撑支顶,斜撑底端支在木桩上,在挡土板内侧回填土。适用于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土。
2、锚拉支撑。水平挡土板支在柱桩的内侧,柱桩一端用拉杆与锚桩拉紧,在挡土板内侧回填土。适用于开挖较大型,深度不大的基坑或使用机械挖土,而不能安设横撑时使用。
3、深基坑的支护方法。
深基坑开挖时,采用的支护方法有型钢柱加挡板支护、钢板桩 、灌注桩排桩支护、挡土灌注桩与土层锚杆结合支护、双层挡土灌注桩支护和地下连续墙支护和护坡桩加锚杆支护等。
(1)型钢桩横挡板支护。挡土位置预先打入钢轨、工字钢或H型钢桩,间距1~,然后边挖方,边将3~6m厚的挡土板塞进钢桩之间挡土,并在横向挡板与型钢桩之间打入楔子,使横板与土体紧密接触。适用于地下水位较低,深度不很大的一般粘性或砂土层中应用。
(2)钢板桩支护。在开挖基坑的周围打钢板或钢筋混凝土板桩,板桩入土深度及悬臂长度应经计算确定,如基坑宽度很大,可加水平支撑。适用于一般地下水、深度和宽度不很大的粘性沙土层中应用。
(3)灌注桩排桩支护。在开挖基坑的周围,用钻机钻孔,现场灌注钢筋混凝土桩,达到强度后,在基坑中间用机械或人工挖土,下挖1m左右装上横撑,在桩背面装上拉杆与已设锚桩拉紧,然后继续挖土要求深度。在桩间土方挖成外拱形,使之起土拱作用。
如基坑深度小于6m,或临近有建筑物,也可布设锚拉杆,采取加密桩距或加大桩径处理。是与开挖较大、较深(>6m)基坑,临近有建筑物,不允许支护,背面地基有下沉、位移时采用。
(4)挡土灌注桩与土层锚杆结合支护。同挡土灌注桩支撑,但在桩顶不设锚桩锚杆,而是挖至一定深度,每隔一定距离向桩背面斜下方用锚杆钻机打孔,安放钢筋锚杆,用水泥压力灌浆,达到强度后,安上横撑,拉紧固定,在桩中间进行挖土,直至设计深度。如设2~3层锚杆,可挖一层土,装设一次锚杆。适用于大型较深基坑,施工期较长,邻近有高层建筑,不允许支护,邻近地基不允许有任何下沉位移时采用。
(5)双层挡土灌注桩支护。将挡土灌注桩在平面布置上由单排桩改为双排桩,成对应或梅花式排列,桩数保持不变,双排桩的桩径d一般为400~600mm,排距L为(~3)d,在双排桩顶部设圈梁使其成为整体钢架结构。
亦可在基坑每侧中段设双排桩,而在死角仍采用单排桩。采用双排桩支护可使支护整体刚度增大,桩的内力和水平位移减小,提高护坡效果。适用于基坑较深,采用单排混凝土灌注桩挡土,强度和刚度均不能胜任时使用。
(6)地下连续墙支护。在开挖的基坑周围,先建造混凝土或钢筋混凝土地下连续墙,达到强度后,在墙中间用机械或人工挖土,直至要求深度。对跨度、深度很大时,可在内部假设水平支撑及支柱。用于逆作法施工,每下挖一层,将下一层梁、板、柱浇筑完成,以此作为地下连续墙的水平框架支撑,如此循环作业,直到地下室的地层全部挖完土,浇筑完成。适用于开挖较大、较深(>10m)、有地下水、周围有建筑物、公路的基坑,作为地下结构外墙的一部分,或用于高层建筑的逆作法施工,作为地下室结构的部分外墙。
(7)护坡桩加锚杆支护。同挡土灌注桩支撑,但在桩顶不设锚桩锚杆,而是挖至一定深度,每隔一定距离向桩背面斜下方用锚杆钻机打孔,安放钢筋锚杆,用水泥压力灌浆,达到强度后,安上横撑,拉紧固定,在桩中间进行挖土,直至设计深度。
如设2~3层锚杆,可挖一层土,装设一次锚杆。适用于大型较深基坑,施工期较长,邻近有高层建筑,不允许支护,邻近地基不允许有任何下沉位移时采用。
(8)土钉墙。土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动其挡土作用的上述围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。施工时,每挖深左右,挂细钢筋网,喷射细石混凝土面层厚50~100mm,然后钻孔插入钢筋(长10~15m,纵、横间距×),加垫板并灌浆,依次进行直至坑底。基坑坡面有较陡的坡度。土钉墙适用于基坑侧壁安全等级为二级、三级的非软质土场地;基坑深度不宜大于12m。
三、开挖机械的选择
厂房的柱基及设备基础坑,因平面面积及土方量均不大,基坑坡度小,机械职能在地面上作业,一般选用反铲挖土机。大型厂房的柱列基槽和管沟,有一定的长度,当槽宽较小、地下水位较高时,可选用反铲挖土机。当槽宽较大且槽底土质干燥时,可选用正铲挖土机或推土机。
高层建筑的深基坑,整片开挖面积大,根据地下水位情况和开挖深度可选用正铲挖土机或反铲挖土机。选用争产挖土机开挖大面积基坑时,必须对挖土机作业时的开行路线和工作面进行设计,确定出开行次序和次数,成为开行通道。当基坑开挖深度较小时,可布置一层开行通道,基坑开挖时,挖土机开行三次。第一次开行采用正向挖土,后方卸土是采用侧方卸土。
四、结束语
基坑开挖作为现代工程建筑施工中一项重要的施工环节,必须严格按照施工要求和标准进行规范操作,全面考虑基坑周围环境。基坑开挖施工时,应根据基坑面积选用不同的开挖机械设备,并做好基坑防渗和排水工作,以确保施工安全,避免基坑滑塌。
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把梯田的设计发挥到地下深基。
深基坑支护设计浅探 摘要:深基坑支护的设计、施工、监测技术是近10多年来在我国逐渐涉及的技术难题。深基坑的护壁,不仅要求保证基坑内正常作业安全,而且要防止基坑及坑外土体移动,保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。各地通过工程实践与科研,在基坑支护理论与技术上都有了进一步的发展,取得了可喜的成绩。关键词:深基坑 支护1.深基坑支护类型选择深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定,而且要满足变形控制要求,以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全。如今支护结构日臻完善,出现了许多新的支护结构形式与稳定边坡的方法。根据本地区实际情况,经比较采用钻孔灌注桩作为挡土结构,由于基坑开采区主要为粘性土,它具有一定自稳定结构的特性,因此护坡桩采用间隔式钢筋混凝土钻孔灌注桩挡土,土层锚杆支护的方案,挡土支护结构布置如下:本篇文章来源于我爱论文网()原文链接:
边坡工程课程论文
边坡支护技术在土木施工过程中的应用。以下是我整理的关于边坡工程课程论文,以供参考!
摘要:
随着我国建筑业的蓬勃发展,土木工程作为影响建筑业经济效益的首要因素,正在引起人们越来越广泛的关注。但就现阶段而言,我国在边坡支护的施工方面仍然存在着很多问题,使工程施工难以达到预期的目的。因此,要想真正发挥边坡支护在施工过程中的作用,就必须从问题出现的根源出发,通过具体实践,找到理论与实际的矛盾点,从而制定出相应措施对边坡支护的实际应用加以补充,保证其发挥作用。本文先就边坡支护技术的类型进行简述,并就其在施工中的实际应用做了探讨。
关键词:
土木工程;施工;边坡支护
随着国家综合实力水平的提高,我国建筑业实现了飞速的发展,人们对工程质量的要求也日益提高。工程质量决定了人们生命财产的安全与否,因此,必须加强质量监管,保证工程质量。在现代科技飞速发展的今天,土木工程的施工技术也出现了新的变革,为进一步保证施工质量提供了相应的技术支持和保障。建筑施工是一个复杂的过程,基坑作为该过程中最基础、最重要的施工环节,决定了工程的质量。因此,边坡支护技术作为对基坑进行处理的核心技术,必须保证其在施工过程中作用的发挥,从而保障工程质量。
1边坡支护技术的常见类型
边坡支护技术在土木施工过程中的应用,可以有效的预防出现边坡坍塌或土位偏移,成为确保施工质量的重要技术支持。因此,在进行实际施工时,大部分的土木工程施工项目都加强了对边坡支护的应用。现阶段我国在土木工程施工的很多地方都用到了边坡支护技术,常见的类型如下:(1)锚杆支护。它利用水泥土墙做为辅助支护,能够稳定边坡的侧向,进而提供充足的支护力,从而对高度低于6米的基坑都有广泛的实用性,这种支护方式也因此被广泛应用。(2)开槽施工。在施工前,施工团队要先根据边坡支护的实际情况,在对基坑内槽进行开挖,并以内部支撑的方式形成边坡的挡体,固定基坑内槽的土体结构,从而保证内槽土体在结构上的稳定。(3)土钉支护,这种支护方式虽然拥有较高的稳定性,但对应用情况有较为特定的要求,该技术只能在水位不高的特性土质内进行,往往在基坑低于12米的工程内较为常见。(4)逆作拱墙,施工人员应结合现场施工时基坑的实际情况,设计合适的拱墙支护,利用拱墙来进行支护。逆作拱墙根据实际施工情况,有全封和局部两种,具体采用哪种方式应按照具体情况加以应用。
2边坡支护技术在实际施工过程中的应用
(1)地质监测。在土木工程的施工过程中开展地质监测工作,能有效的提高工程稳定性,避免工程在日后出现变形甚至坍塌等问题,实现对不利于工程施工过程的地质因素进行及时的整改和排出,从而保证边坡支护施工在整个施工过程中作用的发挥。地质监测工作必须贯穿于施工的整个过程,通过对工程环境的地质变化进行实时监测,从而保证施工人员根据监测结果及时做出对边坡支护施工的调整安排。通过不断的地质检测,可以有效的提高边坡支护的质量,发挥边坡支护在工程中的作用。
(2)开挖基坑。在土木工程基坑开挖的过程中,边坡支护技术同样发挥了重要的作用。由于在实际的施工过程中,原来的土质条件被破坏,土质变得松散、不牢固,从而极易发生塌陷,给基坑的开挖过程带来困难,甚至出现在挖到一定程度后,原本已经挖好的部分发生错位、变形、塌毁等严重现象。因此,在基坑开挖之前,必须对实地土质进行精确的观察分析,同时在边坡支护的过程中严格遵守分区的原则。在对基坑进行开挖时,应及时对挖出的槽运用边坡支护技术进行支护,支护工作完成后才可继续开挖,从而预防以上情况的发生。同时,在挖掘到大约距边坡支护结构8m远的时候,要改用分段的形式继续开挖,分段的标准为25m,还可以采用跳跃挖坑的方法,大大提高效率。
(3)边坡支护方案的制定。由于不同的施工场地有着不同的施工要求,所以在进行土木工程施工之前,要进行必要的.实地考察,结合具体实际做出准确的分析,根据得到的结果和结论制定严谨、合理、科学的边坡支护方案,从而确保提高土木工程施工的稳定性,提高施工的总体水平。以以某土木工程为例,相应的支护技术方案形成过程有以下几个步骤:
①由于该工程采用土钉支护的方式,为了保障支护的强度达到工程标准,应根据实际要求,在土钉支护的过程中,对土钉深度进行规范,并要求施工人员严格执行,确保工程的稳定性。
②对成孔的位置和编号进行标记,便于边坡支护时的识别工作。
③设计拉拔试验,该过程交由第三方完成,对土钉打入的效果进行检查,确保土钉具备充足的强度。
④对注桨的比例、外加剂的用量以及补桨工作进行明确细致的规定,保证工程质量。
(4)施工管理研究。在对边坡支护技术进行应用时,要做好对支护施工过程的管理工作,以保证工程施工的安全性和高效性。具体做法如下:
①建筑企业内部要组织对施工人员的技术培训和安全教育,加强施工人员的自我保护意识,提高对工程施工操作流程的掌握,并对施工人员的施工行为进行严格的规范,杜绝违反施工规定的行为发生,进一步确保工程施工的安全。
②对于引进的先进和专业机械设备,先要进行专业培训,不能急于投入生产,防止带来潜在的安全隐患,保证施工人员持证上岗。从而使施工队伍的整体素质和能力得到提升。
③在施工过程中,要加强安全管理监督工作。相关部门通过采取审查督促、经常性巡视和抽查等手段进行支护施工的安全管理,以便为工程施工提供安全保障。
3结语
综上所述,在土木工程的施工过程中应用边坡支护技术,可以施工更加稳定,保证施工质量的提高。但要使边坡支护技术真正的发挥作用,土木工程施工人员还要做好边坡支护工作,制定有效的支护方案,并且做好基坑挖掘、地质监测和安全管理等各项工作,确保边坡支护施工质量,从而提升整个工程的建设质量。
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基坑支护论文开题报告
基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。是理论上尚待发展的综合技术学科。
毕业设计题目:郑州市豫东大楼基坑围护结构设计
学 院: 建筑工程学院 专业班级: 学生姓名: 指导教师:
2015年3月31日
一、设计的目的和意义
1.目的
毕业设计是培养学生综合能力的重要环节,根据土木工程专业的培养目标要求及毕业生的主要服务去向,通过毕业设计,使每个学生把所学的专业知识综合应用于实际工程设计中,使理论与生产实践相结合以提高工程设计能力,能独立进行基坑支护结构设计。通过该服务性办公楼地基支护结构设计,使学生在应用现行规范、标准、技术指标与经济指标等方面得到基本训练,达到对所学专业知识进行巩固、综合掌握和灵活运用的目的,提高毕业生分析解决问题的能力。 2.意义
本项毕业设计题目为郑州市某综合型服务性办公楼基坑支护结构设计,为详细学习和了解与基坑支护工程相关的知识,巩固之前学习过的土力学与地基基础、土木工程施工、结构力学、工程地质、水力学等专业课程,并按照现行规范,通过对实际情况的分析把它运用到生产实践中去,同时也培养了毕业生调查研究、查阅文献、收集和整理资料的能力。通过本次设计使自己能够理论联系实际,并为以后的工作和学习打下坚实的基础。
二、工程概况及设计条件
1.工程概况 (1)工程简介
本项目位于郑州市东二环某繁华步行街,基地面积为3500平方米。本项目为服务性办公楼,由主楼(地面三层)及二层地下室组成,总建筑面积为㎡。 (2)基坑面积及开挖深度
该工程建筑±相当于绝对标高+,室外自然地面平均标高取+;基坑开挖面积约2123㎡,基坑围护周长约210m,根据结构图纸,底板面标高为,底板厚为700mm,局部厚为1100mm,垫层厚为100mm。因此基坑开挖深度为米,局部电梯井、集水坑等落深尚未确定。 2.设计条件 (1)周边条件
本工程位于郑州市西二环某地块,周边环境情况较为复杂: 东侧:基坑开挖面与红线间距离为~米,红线外为中原大厦。该建筑物地上33层、地下4层,采用桩基础,与基坑开挖面最小距离为米。
南侧:基坑开挖面与红线间距离为~米,红线外为一栋居民楼。该建筑物主楼46层,裙房5层,地下3层,采用桩基础,与基坑开挖面最小距离为米。
西侧:基坑开挖面与红线间距离为~米,红线外为中原路。
北侧:基坑开挖面与红线间距离为~米,红线外为郑开大道。
基坑平面详细布置图如图1所示
中原路
图1 基坑平面布置图
(2)工程水文地质条件
根据《郑州市地块项目岩土工程勘察报告》,本工程基坑开挖影响范围内岩土工程地质有以下特点:
拟建场地现为停车场,场地地形基本平坦,实测各勘探点的孔口
地面标高在~米之间,一般地面标高在左右。
场地内①层填土较厚,在~之间,上部米为碎石、砖块、建筑垃圾等,下部为灰黄~灰色粘性土、粉性土,土质不均。 基坑开挖深度范围内分布有第②层粉土,富水性好,透水性强,在水头差的作用下易产生流砂等不良地质现象。
拟建场地浅部地下水属潜水类型,其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发,勘察期间实测取土孔内地下水位静止水位埋深在~,设计计算时地下水位取。
场区内第⑦层为承压含水层,承压水头在3~11m,其中⑦1层顶最浅埋深约为32米。经计算,按承压水头为自然地面以下3米考虑,当基坑开挖深度小于米时,可不考虑承压水对基坑突涌的影响。由于本工程底板处开挖深度为米,预计局部电梯井、集水坑处开挖深度不会大于15米,因此可不考虑承压水对基坑的影响。 场地内土层分布情况及基坑围护设计参数如下表(一)所示:
表1 土层分布情况及基坑围护设计参数
土层名 ①杂填土 ②粉土 ③淤泥质土 ④粘土① ⑤粘土②
厚度(m) ~ ~ ~ ~ ~
γ(kN/m3) ~ ~ ~ ~ ~
φ(度) 20~26 26~30 21~25 13~17 ~12
C(kPa) ~ ~10 15~17 16~19 18~20
渗透系数(cm/s)
注:C、φ均为勘察报告所提供的基坑支护设计参数(直剪固结峰值); (3)基坑侧壁安全等级及重要性系数
根据本工程的开挖深度、地质情况及周边环境情况,基坑安全等级为二级,基坑重要性系数γ0 = 。
三、结构设计任务及要求
1.任务
该工程是对基坑围护做排桩结合锚杆的设计。运用了所学的土力学及基坑围护设计等专业知识,结合毕业实习的现场实习经验,通过对勘察资料的分析,结合场地环境及工程实际并运用计算机应用软件进行设计计算。其主要内容包括:围护结构设计方案的确定、基坑降排水方案的选择、止水帷幕的设计计算、围护结构的.设计计算、主被动土压力计算、围护桩的配筋计算、施工方案的选择、基坑整体稳定验算、坑底抗隆起验算、抗倾覆稳定性验算、抗管涌稳定性验算、施工图纸的绘制等。 2.要求
目的:根据勘探报告资料和相关规范并结合专业知识设计合理的设计方案以达到实际工程设计要求标准。 主要指标:
(1)保证开挖面积达2459㎡; (2)保证基坑深度达;
(3)抗倾覆稳定性验算Ks≥; (4)抗隆起验算Ks≥; (5)抗管涌验算K≥。
四、支护方案比选
方案一:桩锚支护结构
特点:排桩包括单排装和双排桩,双排桩相当于一个插入土体的刚架,能够靠基坑一下桩前土的被动土压力和刚架插入土中部分的前桩抗压、后桩抗拔所形成的力偶来共同抵抗倾覆力矩。双排桩支护具有较大的侧向刚度,可有效地限制基坑的变形。双排桩支护结构作为空间超静定结构,整体性能优越,使围护结构纵向和横向的整体性都大大提高,从而使基坑的侧向变形和位明显减小。但双排桩支护对桩间土的要求比较高,所以在软土地区必须考虑加固问题。
当场地条件允许时,为节约成本,也可使用单排桩支护,单排桩刚度较大,也可以有效的抵抗倾覆力矩,从而控制变形。预应力锚杆的主要特点是通过施加预应力来约束基坑壁的变形,采用排桩与锚杆组合式支护技术,可以有效地控制基坑变形,大大提高基坑边坡的稳定性,特别是在基坑比较深,地质条件及周围环境比较复杂,而对基坑变形又有严格要求时这种联合支护型式更显示出它的优点。预应力锚杆增加了边坡的稳定性,减小了基坑的边线,在布置上也比较灵活。
当对坡顶的位移要求严格时,在上部布置预应力锚杆,当深度较深时,预应力锚杆均匀布置,因锚杆造价较高,为节约成本,锚杆与土钉可间隔布置,效果更好。这种复合的支护形式在边坡支护工程中应用广泛。
桩锚支护结构平纵剖面图如下所示:
图2 桩锚支护横向剖面图
图3 桩锚支护纵向剖面图
方案二:桩撑支护结构
特点:排桩的特点是侧向刚度大,能很好地控制变形。由于排桩部分嵌固于基坑底土层中,所以具有强大的抗拔力,有效抵挡基坑土层的倾覆力矩,从而保证基坑的稳定性。在土质较好的情况下可以独立使用并能产生较好的效果。内支撑的加入使拍桩支护的应用范围大大扩展,同时也减少了围护桩的长度,节约成本。特别是在一些土质不好的地区,桩撑支护的使用也取得了良好的效果。在深基坑工程中,可以设置多道内支撑,但是这样就会限制工作空间,特别是机械的使用,对工程的效率具有一定的影响。
复合土钉墙支护型式平纵剖面图如下:
图4 桩撑支护横向剖面图
图5 桩撑支护纵剖面图
方案三:排桩+土钉支护结构
特点:排桩的特点在前面方案中已做过详细介绍,这里主要针对土钉墙支护特点进行叙述。土钉墙用于基坑开挖支护能够显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力,而且土钉支护施工设备简单,占用空间小,施工效率高,占用着周期短,对相邻建筑影响不大。此外,土钉墙施工没有噪音,振动小,不影响周围环境。土钉支护一般适用于地下水位以上或经过降排水措施后的杂填土、普通粘性土、非松散沙土边坡,即使有局部的软塑粘性土层,在采取一定措施后有可能采用土钉支护。土钉支护施工采用边开挖边支护,安全程度较高。由于土钉数量众多并作为群体起作用,即使个别土钉出现质量问题或失效对整体影响不大。但是土钉支护也有一定的缺点和局限性,主要是基坑变形大,由于土钉支护是一种被动受力支护形式,只有土体发生变形时土钉才会受力,因此基坑变形位移相对较大。所以土钉支护的应用受到基坑变性条件的限制,对于对基坑变形有严格要求的工程不宜采用土钉支护。
排桩、土钉支护平纵面剖面图如下:
图7 双排桩支护纵剖面图
图8 土钉支护纵剖面图
针对以上三种方案从技术经济性、施工难易程度、施工周期、对
结合本工程实际环境和地质情况等因素,根据以上方案从多方面进行综合比较后决定,选取方案一作为本设计的设计方案。
六、主要参考资料
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[2] 岩土工程勘察规范(GB50021-94)及勘察测试教材
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[4] 高层建筑箱形与筏形基础技术规范(JGJ6-99)及高层建筑基础
教材
[5] 建筑基坑工程技术规范(YB9258-97)及深基坑工程教材。
[6] 浙江大学谢新宇、俞建霖主编.《特种基础工程》.北京:中国建
筑工业出版社,2006年2月第1版。
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2008年73期第2版。
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[9] 土工试验方法标准.(GB/T50123-1999)
[10] 土工试验方法标准(GBT50123-1999)条文说明
[11] 《原状土取样技术标准》(JGJ89-92)
[12] 中华人民共和国建设部.建筑制图标准(GB/T50104-2001),
北京:中国计划工业出版社,2002
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[14] 《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)条文说明
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Press ,1996。
一、选择立足现实;
二、选择受普遍欢迎的基础理论;
三、选择理论研究深入人心的专业;
四、选择具有发展潜力的热门领域;
五、选择“三有”群体、有产业潜力的新兴领域;
六、选择兼具使命感、意义感学术理想的选题;
七、选择创新型价值驱动的选题。
例如:
1、建筑工程项目的施工质量管理研究;
2、生态建筑节能模式研究;
3、高强度大体积混凝土材料特性研究;
4、~~工程施工组织设计;
5、~~工程投标报价的分析确定;
6、工程项目施工成本管理分析;
7、工程项目施工进度管理分析;
8、工程项目施工监理研究。
撰写土木工程毕业论文可以分为建筑工程和土木工程两个方向。建筑工程可以发论文,也有国家级、省级、校级的基础课题研究、项目实施技术研究、城市建设规划与设计等研究项目,还有房屋建设与升级研究、民用建筑概论等等。
1、论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖。2、目录:目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录)3、提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。4、关键词或主题词:关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。5、论文正文:(1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容:a.提出-论点;b.分析问题-论据和论证;c.解决问题-论证与步骤;d.结论。论文提纲也可以用最简单的格式和分类,简单明了地说明论文的目的、依据和意义,甚至是两句话。这种提纲往往是用于科学论文,而且在对于各种概念有相互联系而不是孤立的出来讨论的情况下。如果总要分出1、2、3......点来写的话,往往会变成“八股文”的模式,这样的论文往往是应付式的论文,其真正的科学价值会大打折扣。
基坑支护是现代建筑施工的重要环节,在建筑工程施工的过程中,场地整平工程完成之后需要进行的工作就是基坑的开挖。下面是我整理了基坑支护技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!
基坑支护技术浅析
摘 要:基坑开挖期间,地下水控制也属于基坑支护的一部分,地下水控制方法可分为集水明排、降水、截水和回灌等型式单独或组合使用。当基坑开挖采用放坡无法保证施工安全或场地无放坡条件时,一般采用支护结构临时支撑,以保证基坑施工安全。本文现就基坑支护技术做客观分析。
关键词:基坑 支护技术 土壁 灌注桩
基坑支护是现代建筑施工的重要环节,在建筑工程施工的过程中,场地整平工程完成之后需要进行的工作就是基坑的开挖。在开挖周一前首先应当根据相关的规定和规程以及施工现场的具体地质水文情况进行分析和探讨,去顶其开挖的尺寸和边坡的稳定措施,进而计算土方工程量,然后现场放线、实施开挖最后验槽。
一、基槽的支撑方法
基坑属于临时性工程,其作用是提供一个空间,使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。开挖较窄的基槽时,常采用横撑式钢木支撑。贴附于土壁上的挡土板,可水平铺设或垂直铺设,可断续铺设或连续铺设。
1、断续式水平支撑。挡土板水平放置,中间留出间隔,并在两侧同时对称立竖枋木,再用工具式或木横撑上下顶紧。适用于能保持立壁的干土或天然湿度的黏土类土,地下水很少,深度在3m以内。
2、连续式水平支撑。挡土板水平连续放置,不留间隙,然后两侧同时对称竖枋木,上下各顶一根撑木,端头加木楔顶紧。适用于较松散的干土或天然湿度的黏土类土,地下水很少,深度为3~5m。
3、连续或间断式垂直支撑。挡土板垂直放置,连续或留适当间隙,然后每侧上下各水平顶一根枋木,再用横撑顶紧。适用于土质较松散或湿度汉高的土,地下水较少,深度不限。
二、浅基坑的支撑方法
开挖浅基坑时,采用的支撑方法有斜撑支撑和锚拉支撑。
1、斜撑支撑。水平挡土板钉在柱桩内侧,柱桩外侧用斜撑支顶,斜撑底端支在木桩上,在挡土板内侧回填土。适用于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土。
2、锚拉支撑。水平挡土板支在柱桩的内侧,柱桩一端用拉杆与锚桩拉紧,在挡土板内侧回填土。适用于开挖较大型,深度不大的基坑或使用机械挖土,而不能安设横撑时使用。
3、深基坑的支护方法。
深基坑开挖时,采用的支护方法有型钢柱加挡板支护、钢板桩 、灌注桩排桩支护、挡土灌注桩与土层锚杆结合支护、双层挡土灌注桩支护和地下连续墙支护和护坡桩加锚杆支护等。
(1)型钢桩横挡板支护。挡土位置预先打入钢轨、工字钢或H型钢桩,间距1~,然后边挖方,边将3~6m厚的挡土板塞进钢桩之间挡土,并在横向挡板与型钢桩之间打入楔子,使横板与土体紧密接触。适用于地下水位较低,深度不很大的一般粘性或砂土层中应用。
(2)钢板桩支护。在开挖基坑的周围打钢板或钢筋混凝土板桩,板桩入土深度及悬臂长度应经计算确定,如基坑宽度很大,可加水平支撑。适用于一般地下水、深度和宽度不很大的粘性沙土层中应用。
(3)灌注桩排桩支护。在开挖基坑的周围,用钻机钻孔,现场灌注钢筋混凝土桩,达到强度后,在基坑中间用机械或人工挖土,下挖1m左右装上横撑,在桩背面装上拉杆与已设锚桩拉紧,然后继续挖土要求深度。在桩间土方挖成外拱形,使之起土拱作用。
如基坑深度小于6m,或临近有建筑物,也可布设锚拉杆,采取加密桩距或加大桩径处理。是与开挖较大、较深(>6m)基坑,临近有建筑物,不允许支护,背面地基有下沉、位移时采用。
(4)挡土灌注桩与土层锚杆结合支护。同挡土灌注桩支撑,但在桩顶不设锚桩锚杆,而是挖至一定深度,每隔一定距离向桩背面斜下方用锚杆钻机打孔,安放钢筋锚杆,用水泥压力灌浆,达到强度后,安上横撑,拉紧固定,在桩中间进行挖土,直至设计深度。如设2~3层锚杆,可挖一层土,装设一次锚杆。适用于大型较深基坑,施工期较长,邻近有高层建筑,不允许支护,邻近地基不允许有任何下沉位移时采用。
(5)双层挡土灌注桩支护。将挡土灌注桩在平面布置上由单排桩改为双排桩,成对应或梅花式排列,桩数保持不变,双排桩的桩径d一般为400~600mm,排距L为(~3)d,在双排桩顶部设圈梁使其成为整体钢架结构。
亦可在基坑每侧中段设双排桩,而在死角仍采用单排桩。采用双排桩支护可使支护整体刚度增大,桩的内力和水平位移减小,提高护坡效果。适用于基坑较深,采用单排混凝土灌注桩挡土,强度和刚度均不能胜任时使用。
(6)地下连续墙支护。在开挖的基坑周围,先建造混凝土或钢筋混凝土地下连续墙,达到强度后,在墙中间用机械或人工挖土,直至要求深度。对跨度、深度很大时,可在内部假设水平支撑及支柱。用于逆作法施工,每下挖一层,将下一层梁、板、柱浇筑完成,以此作为地下连续墙的水平框架支撑,如此循环作业,直到地下室的地层全部挖完土,浇筑完成。适用于开挖较大、较深(>10m)、有地下水、周围有建筑物、公路的基坑,作为地下结构外墙的一部分,或用于高层建筑的逆作法施工,作为地下室结构的部分外墙。
(7)护坡桩加锚杆支护。同挡土灌注桩支撑,但在桩顶不设锚桩锚杆,而是挖至一定深度,每隔一定距离向桩背面斜下方用锚杆钻机打孔,安放钢筋锚杆,用水泥压力灌浆,达到强度后,安上横撑,拉紧固定,在桩中间进行挖土,直至设计深度。
如设2~3层锚杆,可挖一层土,装设一次锚杆。适用于大型较深基坑,施工期较长,邻近有高层建筑,不允许支护,邻近地基不允许有任何下沉位移时采用。
(8)土钉墙。土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动其挡土作用的上述围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。施工时,每挖深左右,挂细钢筋网,喷射细石混凝土面层厚50~100mm,然后钻孔插入钢筋(长10~15m,纵、横间距×),加垫板并灌浆,依次进行直至坑底。基坑坡面有较陡的坡度。土钉墙适用于基坑侧壁安全等级为二级、三级的非软质土场地;基坑深度不宜大于12m。
三、开挖机械的选择
厂房的柱基及设备基础坑,因平面面积及土方量均不大,基坑坡度小,机械职能在地面上作业,一般选用反铲挖土机。大型厂房的柱列基槽和管沟,有一定的长度,当槽宽较小、地下水位较高时,可选用反铲挖土机。当槽宽较大且槽底土质干燥时,可选用正铲挖土机或推土机。
高层建筑的深基坑,整片开挖面积大,根据地下水位情况和开挖深度可选用正铲挖土机或反铲挖土机。选用争产挖土机开挖大面积基坑时,必须对挖土机作业时的开行路线和工作面进行设计,确定出开行次序和次数,成为开行通道。当基坑开挖深度较小时,可布置一层开行通道,基坑开挖时,挖土机开行三次。第一次开行采用正向挖土,后方卸土是采用侧方卸土。
四、结束语
基坑开挖作为现代工程建筑施工中一项重要的施工环节,必须严格按照施工要求和标准进行规范操作,全面考虑基坑周围环境。基坑开挖施工时,应根据基坑面积选用不同的开挖机械设备,并做好基坑防渗和排水工作,以确保施工安全,避免基坑滑塌。
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摘 要:随着建筑产业的不断发展,桩锚式支护结构在科技研究和实际应用中的作用日益重要,已成为建筑领域中必要而且核心的一步,特别是近年来随着房地产的发展而发展飞速。基坑支护形式越来越多样化,由于软土尤其特殊,本文简单介绍了锚式支护结构在基坑中的运用,总结了一些设计以及检测方面的分析,为软土层中锚式支护结构给予一定指导作用。 关键词:建筑 施工 桩锚式支护 检测 中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(a)-0056-01 随着社会的进步,文明的发展,建筑工程的作用越来越贴近我们的生活,建筑工程产业的进步也无时无刻不改变着我们的生活。城市建设不断地在发展,各种地下建筑物也迅速新兴起来,例如地铁、地下商场及高层建筑的地下人防等等。深度的不断增加给基坑支护的施工带来了很多难题。其中,桩锚式支护结构在最近的工程发展中有起到了不可替代的作用。而桩锚式支护结构这门科学虽然作用巨大,但如何如正确的安装和调试也成为了摆在工程师面前的难题。 1 桩锚式支护结构 桩锚支护结构就是当一个建筑物施工时,如果需要开挖的基础很深,基坑边的土容易倒塌。为了能正常施工,就必须支护其基坑。桩锚支护是最常见的若干种支护方法其中之一。在开挖之前沿着基坑的周围需要做一圈竖直的基桩,用来阻挡坍塌。为了避免桩在开挖时容易倒塌的情况,可以用水平方向的锚杆来拉住桩。桩锚支护就是桩和锚共同构成的系统。 桩锚支护体系是指桩与预应力锚杆联合支护的简称。这种支护形式在国内始于20世纪90年代稍早期,而且直到现在仍是常用的支护形式之一,一般用在于地下一到三层基坑工程。桩主要是以Φ600~Φ1000钢筋砼钻孔灌注桩为主,Φ800~Φ1200人工挖孔桩为其次,而Φ500深层搅拌桩、Φ1200高压旋喷桩。工程条件决定采取何种桩。深层搅拌桩和高压旋喷桩又往往在桩体内插入钢管或型钢,用以增强其抗变形的能力。但也有极个别工程也曾采用Φ127~Φ146钢管桩,那样的话预制桩使用的就会很少。 2 桩锚式支护结构在基坑安装的注意事项 在基坑的支护设计中,桩锚和土钉的组合式支护结构不仅经济适用而且能够很好的控制支护结构和土体变形,但同时需要在设计中考虑基坑工程环境效应。开挖基坑一般会引起周围地层的位移机理、影响因素和计算方法发生改变,建立一个基坑开挖的模型,编制一个分析基坑开挖位移场性状的二维程序很有必要。土体一般采用线弹性本构模型和弹塑性的D-P本构模型这两种,主要采用单元在土与结构接触面,而开挖方式上模拟基坑的分步和分块开挖。分析越坑在分部开挖过程中利用编制的程序周围环境位移场的变化情况和规律,讨论基坑本身的几何与物理力学指标及开挖方式等因素对位移场的影响因素:支撑刚度、围护结构的刚度、基坑的深度、基坑的宽度、下卧层土体的弹性模量等。还有要优化基坑设计方案,对方案提出有益的建议。 在进行土钉和桩锚组合支护结构开挖过程时,要有全方位的检测,监测项目有:地表的沉降、土层压力、位移、护坡的桩弯矩变化等。根据检测数据分析,表明基坑位移、受力受基坑开挖步骤影响最大,土体和支护结构有空间效应。根据要求,施工单位与勘察研究机构组建监测小组,负责监测计划以及质量组织审核。制定如下组织措施:有着检测经验的技术人员组成队伍,重点做好基准点以及监测点的保护;使用专业仪器检测,定期进行标定;现场对测量数据进行检验,复查后上报,建立一个详细的审查制度,所采集的数据和处理结果需要校验后才能最终提交;严格按现行的规范和相关准则进行操作;根据测量及分析的结果,及时调整监测方案的实施;测量数据的储存、计算与管理,由专人采用计算机及专用软件进行;定期开展相应的QC小组活动,交流信息和经验。 在基坑的开挖过程中要同时进行模拟分析。偏差、基坑的稳定性、塑性区、支护的受力程度都是被考察的内容,研究表明基坑的沉降、水平偏差、受到的应力、塑性区都具有明显的效能。地表的基坑位移往往不是发生在我们想象的最边缘而是离边缘部有一定的距离。当桩受到一个大的应力时其他方向的力基本可以忽略。在土钉墙支护阶段,喷射混凝土面层最大时可以提高基坑安全30个百分点。而在桩锚支护阶段加预应力锚杆在某种情况下最高可以提高安全系数达到50。但增加不是无限的,也有一个临界值,达到这个值时就会没有效果。 坚持分层次分段的开挖与支护的原则。在大多数时候,边坡的破坏是从一个从小到大,从局部到整体的过程。首先,他会找到一个局部的爆破点然后延生到整体。当一个地方的应力值破化达到一个零界值时整个的大规模的破坏开始了。现在城市大楼越来越多,高度越来越高,基坑的深度也随之增加,有的甚至达到90°。然而现今理论计算模式各种边坡稳定的都是建立的在60°左右,与实际的坡度值承载着很大的差距。在边坡开挖之后,原有的应力平衡遭到破坏,是某个点陷入很大的压力。一部分力会通过介质传给周围的土层。而对于一些角度较大的边坡,如有些几乎处于直角这压力更大,就会产生塌方。所以在施工前必须做好规划,确定开挖的强度和宽度,以免产生不必要的后果。采取分成分段的施工方法会明显降低塌方的风险。前期开挖时会有一部分能量传导到下部,然而也会有另外的一部分能量回流在浅层。若采取分层开挖,则当下一层段开挖后,就被后期开挖段吸收并释放。所以,采用分层分段并边开挖边支护会使工程成为一个自我释放能量的过程,最后总的开挖能量留在坡面的较少,这样整个破面的安全就会始终处于一个平稳的状态。 基坑的开挖在建筑学上是一个综合工程的体现。为保证主体地下结构的安全,基坑的安全施工和对外部的环境不产生破坏而采取的边开挖边支护的作业方式,包括勘察、设计、施工、监测和检测等,即为基坑工程这项系统的综合工程。基坑工程是土力学基础工程中一个古老的传统课题,同时又是一个综合性的岩土工程问题,既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题,同时还涉及土与支护结构的共同作用问题。所以,尽管本文讨论的是桩锚式支护结构在基坑安装的注意事项,但由于工程的综合性。各个设计的理论、监测产生的结果还有数值模拟产生的的结果往往不大一样,但各个结果却又不孤立,监测和对数值进行模拟时可以采用设计理论,同样对方也可以做一个互相的补充,特别是在动态系统的设计中尤为重要。 3 结语 21世纪是信息化,网络化,知识化和全球化的世纪,工程技术必将在科技的进步下飞速发展,而建筑工业必当首当其冲。桩锚式支护结构为建筑工业发展中最重要的一环,怎样使这一关键环节起到作用必为重要的学术课题。所以我们应学习更多的知识,懂得如何提高桩锚式支护结构的正确性和可靠性,为建筑工业的发展奠定基础。展望未来,桩锚式支护结构必将朝着稳定,安全,可靠的大方向发展,期待为建筑工业的发展作出更大的贡献。 参考文献 [1] 龚晓兰.深基坑工程设计施工手册[M].中国建筑工业出版社,1998. [2] 于志成.深基坑支护设计与施工[M].中国建筑工业出版社,1997.
建筑毕业论文3000字篇4 浅谈建筑工程进度影响因素及其控制措施 一、建筑工程进度的影响因素 (一)自然环境因素 建筑施工过程中,自然环境的影响不可忽略,因为处于不同的地区,气候和水文有极大的差别,而不同的地质和地貌也会给施工进程带来不同的阻碍,周围环境的影响也要考虑在施工过程中,若建筑工程开设在崎岖的山路或交通不便的山里时,地形复杂,施工的地方狭隘,建筑材料供应困难,要是碰到比较恶劣的天气,施工的安全性也会受到考验,施工的困难也大大增加,从而影响了整个施工进程。 (二)施工资源因素 为了确保工程的质量,施工资源必须得到有力的支持,首先要做到资金的及时到位,没有资金的支撑,建筑工程中的机械设备、建筑材料的购买都会遇到各种各样的问题,而建筑材料又是建筑工程完美实施的基础,有些企业为了谋取更大的利益,而在建筑工程上偷工减料,采用劣质的材料来完成施工,但却无法满足施工过程的要求,极易出现质量问题,而质量不过关,则建筑工程又要重新进行维修或者返修,从发展的眼光看,不仅延误了工程进度,还使得资源白白浪费了许多,从而使得整个工程的成本增加。 (三)施工技术因素 进行一项完整的工程前,往往要进性提前的安排和规划,而在施工过程中,各种自然条件的变化使得工程的具体落实不一定是按照原先的计划来进行,若之前的施工计划安排不合理,在后期的进程中就应做出相应的调整,而现阶段大多数建筑队伍对进度调节的能力有限,大多数情况下施工方案赶不上施工进度。另外,施工工程中若采用高新的技术和设备也会很难控制施工的进程。 (四)施工人员因素 施工人员是影响是施工进程的关键因素,一项庞大的建筑过程涉及的内容众多,且施工现场人员的数量也很多,施工的具体实施情况也无法一个一个仔细地检查,工作人员的施工技术和自身能力以及道德素质都直接关系到整个施工的进程,所以要对施工员进行科学的安排和管理,防止在施工期间出现纰漏,有的施工人员的技术较差,且自身素质较低,安全防范意识不强,则会大大增加施工的危险性,工程的质量也受到牵连,使得工程的进度难以把握。 二、控制建筑工程施工进度的措施 (一)科学管理施工进程 在建筑项目开展前,就应做好详细的规划和设计。首先,要去施工现场进行调查和研究,因地制宜,科学的安排施工进度,制定完善的方案,对施工图纸进行严格的审查,开展技术交流活动,参与方认真分析研讨文件,并及时纠错,减少文件的错误,以确保施工持续稳定的运行。其次,施工前应对员工普及正确的施工意识,使其了解到确切的施工计划从而能更好的理解施工意图,组织员工学习规范的技术并掌握整个施工流程,使其在施工期间遇到问题时能进行相应的调整。最后,也要对承包方进行严格的审查,选择信誉良好且实力雄厚的承包商,明确劳务合同关系,落实各方责任,防止出现质量差错或者其他纠纷,提高施工效率。 (二)保证施工资源供给 没有充足的资源则无法实施建筑工程,所以要确保现阶段资金的流通,在安排每一段施工时,都要进行合理的规划,根据工作流程来确定资金使用的过程,并落实资金的支付。而在购买施工材料时,选择有信誉、质量高的厂家,并对施工材料进行严格的质量审查,对施工过程中需要的小配件反复取样试验,确保施工材料符合施工程序的要求,避免因小失大,影响施工的质量。另外,若购买大量材料时,对与材料的维护和防护等问题也要重视,减少外界条件对建筑材料的破坏和腐蚀,是施工进度持续有度的开展。最后,在施工期间,要保证设备的及时供应,并对建筑设备进行检查和故障排除,操作人员也应规范的使用设备仪器,保证整个施工高效率的进行。 (三)提高施工人员整体素质 建筑工程的施工人员是一个工程中的主体,施工人员的综合素质影响着是施工的进程和质量。在施工进行前,要选择合适的项目经理,项目经理不仅要管理经验丰富、责任心重还要行动力和组织能力强,能带动整个施工团队有序快速的开工。而对于劳作在建筑场地的施工人员,企业应定期为他们开展技术培训,或者聘请相应的专家来对施工人员讲解施工过程中应注意的要素和项目内容,在开展项目前,要做好各项准备,根据具体的工程情况划分好不同的团队,进行平行作业,合理的组织施工进程,在保证施工质量的前提下,缩短工期时间。公司也可以安排适当的奖惩制度,调动起广大施工人员的积极性,让工作人员各司其职,保证施工顺利地进行。 (四)完善施工技术 施工技术影响着整个施工进程的快慢,在开展一项建筑项目之前,可以多多参考以前的项目,借鉴之前成功项目的经验,根据工程实施的周围环境,科学合理的制定项目计划,并将可能出现的情况都提前做出预选方案,若施工过程中出现问题,则可以有条不紊的进行另一种备选方案。实施建筑过程中,对于技术要求较高的工程时,可以借助其他技术力量来完成,或与其他工程相互协助同时施工,以保证建筑工程的顺利进行。另外,在施工的过程中,要根据实际的情况对原定计划进行合理地调整,不断完善进度管理技术和措施,若工程遇到不可抗力而不得不延期时,则应对人力和物力等资源进行重新配置,对施工人员的技术进行严格要求,避免出现施工错误,从而影响施工的质量和进度。 三、小结 影响建筑工程的因素有很多,而对建筑过程的管理和控制更是一项至关重要的工作,开展一个复杂的项目前,项目管理者应根据具体的施工场地进行科学的预测和判断,在进行完善的考察后再制定合适的计划,加强项目的管理和人员组织,采购高质量的施工材料,提升施工人员的技术,工程竣工后也要进行定期的检查和维护,保证工程高效率的进行。 建筑毕业论文3000字篇5 试谈超高层建筑深基坑支护技术的应用 现今,伴随着高层、超高层建筑的不断涌现,深基坑工程逐年增多。当前深基坑支护技术应用范围很广,在高层建筑的地下车库、地下商场、地下室、地铁站等,都会涉及深基坑的问题。伴随深基坑施工技术的不断完善,为了更好的控制基坑支护施工的质量,在实际的施工过程中,应依据现场条件、地质状况等,选取合适的基坑支护措施,进而有效的确保施工人员、周边建筑物的生命、财产安全[1]。 1深基坑支护技术的现实意义 在超高层建筑深基坑施工中,深基坑支护技术具有非常重要的现实意义。首先,深基坑支护技术,可以保证工程上部结构,满足设计的质量标准,符合工程施工的基本条件,因而可以保证基础的整体质量[2]。其次,深基坑支护施工,可以为基础施工起到关键的作用,是基础施工的有力保障。第三,深基坑支护技术,为基础在刚度、强度方面提供了技术保障,有效的提高了建筑结构的可靠性、稳定性。 2深基坑支护技术分类 锚拉式支护 锚拉式支护,选用的材料主要有:钻孔灌注桩支护;型钢支护;钢筋混凝土板桩支护等。锚拉式支护,主要是采取在支护结构的上部,实施支撑、或者是拉锚,进而确保支护土壁的稳定。在实际中,为了节约材料,以及提高支护结构的承载力,常在支护结构的中部、顶部,增加一道或者多道,由抗拉结构构成的支护体系,进而确保基坑开挖的顺利实施。其受力情况与支护形式,具体如图1所示[3]。 悬臂式支护 悬臂式支护,与锚拉式支护选用的材料相同。悬臂式支护,主要是依靠支护结构,进入坑地土层中部分的水平阻力,确保在基坑挖土期间的挡水、挡土作用,保证施工的安全进行。其受力情况、支护形式,具体如图2所示。 重力式支护 重力式支护,其选用的材料主要有:旋喷桩帷幕墙、深层搅拌水泥土桩挡墙等支护结构。重力式支护,具体的主要依据支护结构的强度、重量;土体中的锚固长度等,确保支护结构的稳定。 土层锚杆支护 土层锚杆支护,主要是在深开挖的地下室墙面;地面;坑立壁未开挖的土层等,进行钻孔、掏空至一定的深度,同时进行再扩大,进而形成球状或其余形状。同时在孔内放入钢管;钢丝束;钢筋,实施化学浆液、水泥浆液的灌入,进而形成与土层结合的抗拉力强的锚杆。 3超高层建筑深基坑支护技术的应用 深基坑支护技术研究的主要目的,就是将深基坑支护技术运用到城市立体的发展之中[4]。探讨深基坑支护技术的应用,主要以城市中心区域的超高层建筑为例,高层主要采取钢筋混凝土,基础建设主要采取钢筋混泥土梁板筏基。 勘察水文条件 在进行深基坑支护建设时,需要对施工环境的水文条件进行勘察[5]。针对超高层建筑,对于水文条件而言,应据实说明建筑工程的地下水状况,进而有效的定位施工的深度,以及钢筋环的位置,确保深基坑技术保护层的厚度。 勘察地质结构 地质结构的勘察,需要明确工程位置的地形,进行地质土层的勘测,同时进行土体、岩土的对比,明确土体的稳定性。同时推断地基的承载标准值,进而确保超高层建筑施工的稳定。 做好工程质量控制 超高层建筑,是采取钢筋混泥土进行施工,因此应做好工程质量控制。首先,应确保施工原材料满足施工的标准要求。其次,确保施工程序的高效、合理、有序性。在具体施工中,应确保护筒的中心、桩中心偏差值在50mm内,控制好泥浆、孔底沉渣厚度,应使埋深度不能小于设定的数值。同时还应确保水下浇筑混泥土的连续施工,进而确保施工各方面的顺利实施。 确保施工支护的工作要点 支护工作的重要工具,就是锚杆。土层锚杆支护,可以有效的与土体进行有机结合,可以使建筑结构的稳定性大大提升,因此在支护工作中应重点进行实施操作。 4结语 基坑工程,是建筑工程的关键组成部分之一。深基坑施工的质量,直接的影响着超高层建筑的整体稳定性、安全性与持久性。深基坑施工技术,是工程顺利实施的保障,但在现实中深基坑施工技术,存在着技术的复杂性、多样性的问题,因此在未来我们更应加强对其技术的研究与认识,进而确保高层建筑的顺利施工。 猜你喜欢: 1. 建筑毕业论文范文 2. 建筑毕业论文范文大全 3. 建筑系毕业论文范文 4. 5000字建筑毕业论文 5. 建筑毕业论文范文免费 6. 建筑施工毕业论文范文
计算机信息技术在公路施工管理中的应用摘 要:在信息时代的今天,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,而计算机技术是现代信息技术主要的、不可缺少的手段。关键词:计算机信息技术 施工管理 应用计算机技术的应用反映了信息技术的应用水平,信息技术的应用又提高了施工管理的水平。基于计算机的信息技术应用于现代化施工管理,不仅可以快速、有效、自动而有系统地储存、修改、查找及处理大量的信息,还能够对施工过程中因受各种自然及人为因素的影响而发生的施工进度、质量、成本进行跟踪管理,从而减少失误,提高效率。1 施工管理中信息技术应用的现状首先,在一定范围内应用了计算机和工具软件,提高了工作效率。在公路施工中,较早地利用计算机技术进行各项计算作业和辅助管理工作,如办公自动化系统,招投标系统(工程量计算、投标报价、标书制作、施工平面图设计、造价计算、编制工程进度网络),设计计算系统(深基坑支护设计、支架设计、模板设计、施工详图设计等),项目管理系统(项目成本、质量、进度管理、日常信息管理)等。其次,在施工中推广应用以信息技术为特征的自动化控制技术,在一些地方取得了较好的效果。如大体积混凝土施工质量控制、预拌混凝土上料自动控制、采用同步提升技术进行大型构件和设备的整体安装和整体爬升脚手架的提升、建筑物沉降观测和工程测量、建筑材料检测数据采集等。信息技术的推广应用,不但改善了施工企业的整体形象,提高了工作效率、技术水平和安全水平,使行业和企业的整体竞争力得到提升,同时,也使得企业的生产成本和工作强度有所下降,工程质量得到保障。但是,总的来讲,目前公路施工企业应用信息技术提升传统产业的整体水平较低,存在着明显的局限与不足,主要表现在:(1)应用范围较窄,主要集中在项目施工的前期,如招投标、造价预算、施工组织设计,而在施工过程中的进度、质量、成本控制方面的应用较少,项目施工管理仍然主要靠管理人员的经验和处理能力,很不科学;(2)主要以应用单机版应用软件为主,单机操作,仅仅利用了计算机计算速度快的特点,没有形成网络,没有实现信息的共享和自动传递,效率较低;(3)企业未能充分利用Internet带来的便利,实现网上材料采购、招标,项目管理、信息交换、信息发布等,电子商务没有真正开展起来;(4)不论政府网站还是商业网站,大都以信息发布为主,缺少工具类网络软件,缺少信息互动;(5)软件开发选题雷同,缺乏统筹规划,开发资金不足,而且多属低水平重复开发。2 国外同行信息技术应用的成功经验国外公路施工同行信息技术应用较早,成功的经验很多,值得我们借鉴,下面列举一些实例。(1)在日本,近年来大力推进建设项目全生命周期信息化,其特点是:以建设项目的全生命周期为对象,信息全部实现电子化;利用因特网进行信息的提交、接收;所有电子化信息均储存在数据库实现共享、再利用,达到降低成本、提高质量、提高效率和增强施工企业竞争力的目的;(2)在香港,主要应用有:设定通用的标准和发展通用的数据基础设施,便于参与建设业务者能以电子方式通信;采用因特网和电脑技术进行有效地获取和交换工程项目资料;利用电子方式进行工程图纸、资料管理及图纸审查管理;利用数码相机技术对现场施工情况进行适时动态管理;在施工现场人员的管理中采用“绿卡认证”(绿卡中包含有职员的基本情况以及就业、技能等信息)等。3 提高施工管理信息技术应用水平的对策(1)企业应根据施工管理信息化的特点,制定战略计划并有效实施。利用基于计算机的信息化技术手段推进公路施工管理,不是赶时髦,更不是点缀,而是一个迫在眉睫的紧要问题,特别应加强在工程质量管理等方面信息化建设。由此可见,利用信息技术改造施工企业成为大势所趋。而施工企业的信息化程度,其核心主要体现在施工管理过程的信息技术应用水平。信息化施工的特征是:信息收集自动化(传感技术、I C卡技术)、信息存储自动化(光盘存储、DBMS)、信息交换网络化(局域网、万维网)、信息检索工具化(DBMS、搜索引擎)、信息技术集成化(多媒体技术、专家系统)、信息利用科学化(基于数据的各种分析)、信息管理系统化(管理信息系统MIS、主管支持系统ESS等)。企业应根据以上信息化的特征,结合施工管理的实际情况,制定战略计划,充分利用现代信息技术,逐步建立各类施工管理信息系统。(2)在施工管理全过程广泛应用基于局域网、因特网的信息共享平台以及网上办公系统。现代建设项目规模大,参与单位人员多,而且往往涉及国内国外,建设工程文件多(如信函、通知、图纸、合同、进度报告、采购定单、检查申请和批准、设计变更记录等),信息量大。传统的项目信息管理是以纸为载体,其传输方式是与传统的金字塔式管理体制相适应的经向沟通方式,这种方式层次多,效率低,费用高,极易因信息交流沟通失误造成损失。正如美国BRICSNET公司的调查显示,项目成本中的3%~5%是由于信息失误导致的,其中使用错误或过期图纸造成的占30%。在美国,每年为了传递项目管理的文件和图纸而花在特快专递上的费用约5亿美元,项目成本中的1%~2%都用于日常的印刷、复印和传真等。调查还显示,建设项目参与任何一方在竣工时所掌握的有用记录文件都不到总量的65%。在信息高速膨胀的今天,施工企业管理必须充分利用信息技术。(3)开发基于因特网(Internet)的各种应用系统,如电子商务,网上项目管理等。以互联网技术提升项目管理水平,公路施工企业运用信息技术的重点是开发应用以INTERNET为平台的项目信息管理系统,建立数据库和网络联结,实现网上投标、网上查询、网上会议、网上材料采购等。通过建立网上虚拟组织这一概念,变纵向信息交流方式为平行交流方式,提高效率和准确性,实现信息资源的共享,改进沟通与合作,提高决策的科学性和时效性。在施工阶段,利用以INTERNET为平台的项目管理信息系统和专项技术软件实现施工过程信息化管理,例如:项目经理可以在一天中的任何时候,任何地点召开虚拟的工作会议,项目组成员何以在任何时候、任何地点与相关的工程师交换资料信息,审阅施工质量,会签图纸和文件;施工现场管理人员可以通过掌上电脑将施工质量检测信息直接上网到公司本部进行评定;在竣工验收阶段,各类竣工资料根据质量记录自动生成的信息管理。(4)继续大力推进计算机辅助施工项目管理和工艺控制软件的应用水平。当前,要大力推进施工管理三个控制过程(进度、质量、成本)相关软件的应用。例如:在进度控制方面,利用网络计划技术可以显示关键工作、机动时间、相互制约关系的特性,使用网络进度管理软件控制进度,根据施工进度及时进行资源调整和时间优化,适应施工现场多变的情况,目前这类软件已较为成熟;在质量控制方面,工程质量管理是施工管理中重要的一环,具有信息量大、综合性强、技术难度高的特点,利用质量管理软件与人手操作相比,其优越性非常突出:处理时间短,结果的可靠性高。质量管理软件系统可用于施工过程各阶段的质量控制和评定,包括各种质量评定报表的生成,各种质量评定曲线的绘制以及根据各种实测数据对分部分项工程质量等级进行评定,从而为质量管理人员对工程质量实施动态控制提供可靠的物质保证。在工艺控制软件方面,应进一步优化应用较为广泛的基坑设计与计算、施工模板设计、工程测量、大体积混凝土施工质量控制、大型构件吊装自动化控制、管线设备安装的三维效果设计等应用软件等。4 结 语随着计算机技术的飞速发展,基于计算机的信息技术成为公路施工管理中不可缺少的手段,进一步推进其应用和发展,对于提高施工企业管理水平、促进企业持续发展至关重要,同时也是各企业面临的新的机遇与挑战。参考文献1.全国建筑施工企业项目经理培训教材编委会.计算机辅助施工项目管理.中国建筑工业出版社,1995(1)2.王守清.计算机辅助建筑工程项目管理.清华大学出版社,1996(11)3.梁世连、惠恩才.工程项目管理学.东北财经大学出版,2004(9)
深基坑施工方案 . 基坑排水、降水方法 在土方开挖过程中,当开挖底面标高低于地下水位的基坑(或沟槽)时,由于土的含水层被切断,地下水会不断渗入坑内。地下水的存在,非但土方开挖困难,费工费时,边坡易于塌方,而且会导致地基被水浸泡,扰动地基土,造成工程竣工后建筑物的不均匀沉降,使建筑物开裂或破坏。因此,基坑槽开挖施工中,应根据工程地质和地下水文情况,采取有效地降低地下水位措施,使基坑开挖和施工达到无水状态,以保证工程质量和工程的顺利进行。基坑、沟槽开挖时降低地下水位的方法很多,一般有设各种排水沟排水和用各种井点系统降低地下水位两类方法,其中以设明(暗)沟、集水井排水为施工中应用最为广泛、简单、经济的方法,各种井点主要应用于大面积深基坑降水。. 集水坑排水法一、排水方法集水坑排水的特点是设置集水坑和排水沟,根据工程的不同特点具体有以下几种方法:1.明沟与集水井排水2.分层明沟排水3.深层明沟排水。4.暗沟排水5.利用工程设施排水二、排水机具的选用基坑排水广泛采用动力水泵,一般有机动、电动、真空及虹吸泵等。选用水泵类型时,一般取水泵的排水量为基坑涌水量的—2倍。当基坑涌水量Q<20m3/h,可用隔膜式泵或潜水电泵;当Q在20-60m3/h,可用隔膜式或离心式水泵,或潜水电泵;当Q>60 m3/h,多用离心式水泵。隔膜式水泵排水量小,但可排除泥浆水,选择时应按水泵的技术性能选用。当基坑涌水量很小,亦可采用人力提水桶、手摇泵或水龙车等将水排出。. 井点降水法在地下水位以下的含水丰富的土层中开挖大面积基坑时,采用一般的明沟排水方法,常会遇到大量地下涌水,难以排干;当遇粉、细砂层时,还会出现严重的翻浆、冒泥、流砂现象,不仅使基坑无法挖深,而且还会造成大量水土流失,使边坡失稳或附近地面出现塌陷,严重时还会影响邻近建筑物的安全。当遇有此种情况出现,一般应采用人工降低地下水位的方法施工。人工降低地下水位,常用的为各种井点排水方法,它是在基坑开挖前,沿开挖基坑的四周、或一侧、二侧埋设一定数量深于坑底的井点滤水管或管井,以总管连接或直接与抽水设备连接从中抽水,使地下水位降落到基坑底—以下,以便在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工,不但可避免大量涌水、冒泥、翻浆,而且在粉细砂、粉土地层中开挖基坑时,采用井点法降低地下水位,可防止流砂现象的发生;同时由于土中水分排除后,动水压力减小或消除,大大提高了边坡的稳定性,边坡可放陡,可减少土方开挖量;此外由于渗流向下,动水压力加强重力,增加土颗粒间的压力使坑底土层更为密实,改善了土的性质;而且,井点降水可大大改善施工操作条件,提高工效加快工程进度。但井点降水设备一次性投资较高,运转费用较大,施工中应合理地布置和适当地安排工期,以减少作业时间,降低排水费用。井点降水方法的种类有:单层轻型井点、多层轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点、无砂混凝土管井点以及小沉井井点等。可根据土的种类,透水层位置,厚度,土层的渗透系数,水的补给源,井点布置形式,要求降水深度,邻近建筑、管线情况,工程特点,场地及设备条件以及施工技术水平等情况,作出技术经济和节能比较后确定,选用一种或两种,或井点与明排综合使用。表1为各种井点适用的土层渗透系数和降水深度情况。可供选用参考。表1各种井点的适用范围项次 井点类别 土层渗透系数(m/d) 降低水位深度(m) 1 单层轻型井点 —50 3-62 多层轻型井点 —50 6-123 喷射井点 —2 8—204 电渗井点 < 根据选用的井点确定 5 管井井点 20-200 3—56 探井井点 5-25 >15注:无砂混凝土管井点、小沉井井点适用于土层渗透系数10-250m/d,降水深度5-10m。. 边坡稳定开挖基坑时,如条件允许可放坡开挖,与用支护结构支挡后垂直开挖比较,在许多情况下放坡开挖比较经济。放坡开挖要正确确定土方边坡,对深度5m以内的基坑,土方边坡的数值可从有关规范和文献上查出,对深基坑的土方边坡,有时则需通过边坡稳定验算来确定,否则处理不当就会产生事故。我国在深基坑边坡开挖方面发生过一些滑坡事故,有的虽然未滑坡,但产生了过大的变形,影响施工正常进行。对于有支护结构的深基坑,在进行整体稳定验算时,亦要用到边坡稳定验算的知识。从理论上说,研究土体边坡稳定有两类方法,一是利用弹性、塑性或弹塑性理论确定土体的应力状态,二是假定土体沿着一定的滑动面滑动而进行极限平衡分析。第一类方法对于边界条件比较复杂的土坡较难以得出精确解,国内外许多人在这方面进行不少研究工作,也取得一些进展,近年来还可采用有限单元法,根据比较符合实际情况的弹塑性应力应变关系,分析土坡的变形和稳定,一般称为极限分析法。第二类方法是根据土体沿着假想滑动面上的极限平衡条件进行分析,一般称为极限平衡法。在极限平衡法中,条分法由于能适应复杂的几何形状、各种土质和孔隙水压力,因而成为最常用的方法。条分法有十几种,其不同之处在于使问题静定化所用的假设不同,以及求安全系数方程所用的方法不同。. 基坑土方开挖高层建筑基坑工程的土方开挖,在设法解决了地下水和边坡稳定问题之后,还要解决土方如何开挖的问题,即选用什么方法、什么机械、如何组织施工等一系列问题。在基坑土方开挖之前,要进行详细的施工准备工作,在开挖施工过程中要考虑开挖方法和人工开挖和机械开挖的配合问题,开挖后还要考虑对一些特殊地基的地基处理问题。. 施工准备工作基坑开挖的施工准备工作一般包括以下几方面内容:1.查勘现场,摸清工程实地情况。2.按设计或施工要求标高整平场地。3.做好防洪排洪工作。4.设置测量控制网。5.设置就绪基坑施工用的临时设施。. 机械和人工开挖在开挖施工过程中人工开挖和机械开挖的配合问题一般要遵循以下几条原则和方法:1.对大型基坑土方,宜用机械开挖,基坑深在5m内,宜用反铲挖土机在停机面一次开挖,深5m以上宜分层开挖或开沟道用正铲挖土机下入基坑分层开挖,或设置钢栈桥,下层土方用抓斗挖土机在栈桥上开挖,基境内配以小型推土机堆集土。对面积很大、很深的设备基础基坑或高层建筑地下室深基坑,可采用多层同时开挖方法,土方用翻斗汽车运出。2.为防止超挖和保持边坡坡度正确,机械开挖至按近设计坑底标高或边坡边界,应预留80~50cm厚土层,用人工开挖和修坡。3.人工挖土,一般采取分层分段均衡往下开挖,较深的坑(槽),每挖1m左右应检查边线和边坡,随时纠正偏差。4.对有工艺要求,深入基岩面以下的基坑,应用边线控制爆破方法松爆后再挖,但应控制不得震坏基岩面及边坡。5.如开挖的基坑(槽)深于邻近建筑基础时,开挖应保持一定的距离和坡度,以免在施工时影响邻近建筑基础的稳定。如不能满足要求,应采取在坡脚设挡墙或支撑进行加固处理。6.挖土时注意检查基坑底是否有古墓,洞穴,暗沟或裂隙、断层(对岩石地基)存在,如发现迹象,应及时汇报,并进行探查处理。7.弃土应及时运出,如需要临时堆土,或留作回填土,堆土坡角至坑边距离应按挖坑深度,边坡坡度和土的类别确定,干燥密实土不小于3m,松软土不小于5m。8.基坑挖好后,应对坑底进行抄平,修整。如挖坑时有小部分超挖,可用素土、灰土或砾石回填夯实至与地基土基本相同的密实度。9.为防止坑底扰动,基坑挖好后应尽量减少暴露时间,及时进行下一道工序的施工,如不能立即进行下一工序时,应预留15—30cm厚覆盖土层,待基础施工时再挖去。. 地基局部处理对于基坑开挖过程中或开挖后遇到特殊地基问题要进行地基局部处理,以下介绍了几种特殊地基的局部处理方法。一、 坑(填土,淤泥,墓穴)的处理1 若松土坑在基槽中,且较小时, 将坑中软弱虚土挖除,使坑底见天然土为止,然后采用与坑底的天然土压塑性相近的土抖回填,当天然土为砂土时,用砂或级配砂回填,天然土为较密实的粘性土,则用3:7灰土分层夯实回填,天然土为中密可塑的粘性土或新近沉积粘性土,可用1:9或2:8灰土分层夯实回填。2 若松土境较大且超过基槽边沿时,因各种条件限制,坑(槽)壁挖不到天然土层时,可将该范围内的基槽适当加宽,用砂土或砂石回填时,基槽每边均应按l1:h1=1:1坡度放宽,用l:9或2:8灰土回填时,基槽每边均应按l1:h1=坡度放宽,用3:7灰土回填时,如坑的长度2m,基槽可不放宽,但灰土与槽壁接触处应夯实。3 若松土坑较大且长度超过5m时,将坑中软弱土挖去,如坑底土质与一般槽底土质相同,可将基础落深,做1:2踏步与两端相接,每步不高于50cm,长度不小子100cm,如深度较大,用灰土分层回填夯实至坑(槽)底一平。4 若松土坑较深,且大于槽宽或时,槽底处理完后,还应适当考虑是否需要加强上部结构的强度,常用的加强办法是;在灰土基础上l~2皮砖处(或混凝土基础内)、防潮层下1~2皮砖处及首层顶板处各配置3~4根φ8~12钢筋,跨过该松土坑两端各1m。5 对地下水位较高的松土坑,将坑(槽)中软弱的松土挖去后,再用砂土或混凝土回填二、 井或土井的处理1水井,在基础附近将水位降低到可能限度,用中,粗砂及块石,卵石或碎砖等夯填到地下水位以上50cm.如有砖砌井圈时,应将砖井圈拆除至坑(槽)底以下1m或更多些, 然后用素土或灰土分层夯实回填至基底(或地坪底)。2 桔井在距基础边沿5m以内,先用素土分层夯实,回填到地坪下处,将井壁四周砖圈拆除或松软部分挖去,然后用素土或灰土分层夯实回填。3 枯井在基础下,条形基础3B或柱基2B范围内先用素土分层夯实,回填到基础底下2m处,将井壁四周较软部分挖去,有砖井圈时,将砖按规定拆除,热后用素土或灰土分层夯实回4 井在房屋转角处,但基础压在井上部分不多时 除按以上办法回填处理外,还应对基础加强处理,如在上部设钢筋混凝土板跨越。当影响不大时,可采用从基础中挑梁的办法。5 井在房屋转角处,且基础压在井上部分较多用挑梁的办法较困难或不经济时,则可将基础沿墙长方向向外延长出去,使延长部分落在天然土上,并使落在天然土上的基础总面积,不小于井圈范围内原有基础的面积,同时在墙内适当配筋或用钢筋混凝土梁加。6 井巳淤填,但不密实可用大块石将下面软土挤紧,再用上述办法回填处理,若井内不能夯填密实时,则可在井砖圈上加钢筋混凝土盖封口,上部再回填处。三、 局部软硬(高差)地基的处理1若基础下局部遇基岩、旧墙基、老灰土、大块石或构筑物 尽可能挖除,以防建筑物由于局部落于较硬物上造成不均匀沉降而建筑物开裂,或将坚硬物凿去30~50cm深,再回填土砂混合物夯实。2若基础部分落于基岩或硬土层上,部分落于软弱土层上。 采取在软土层上作混凝土或砌块石支承墙(或支墩),或现场灌注桩直至基岩。基础底板配适当钢筋,或将基础以下基岩凿去30~50cm深,填以中、粗砂或土砂混合物作垫层,使能调整岩土交界部位地基的相对变形,避免应力集中出现裂缝,或采取加强基础和上部结构的刚度、来克服地基的不均匀变形。3若基础落于高差较大的倾斜岩层上,部分基础落于基岩上,部分基础悬空。 则应在较低部分基岩上作混凝土或砌块石支承墙(墩),中间用素土分层夯实回填,或将较高部分岩层凿去、使基础底板落在同一标高上,或在较低部分基岩上用低标号混凝土或毛石混凝土填充。四、 橡皮土,古河、古湖泊的处理1橡皮土处理:地基局部含水量很大趋近于饱和,夯拍后使地基土变成有颤动感觉的“橡皮土”。地基处理方法避免直接夯拍,可采用晾槽或掺石灰粉的办法降低土的含水量。如已出现橡皮土,可铺填一层碎砖或碎石将土挤紧,或将颤动部分的土挖除,填以砂土或级配砂石夯实。2天然古河、古湖泊处理 根据其成因,有年代久远经过长期大气降水及自然沉实,土质较为均匀、密实,含水量20%左右,含杂质较少的古河、古湖泊。有年代近的土质结构较松散,含水量较大的、含较事碎块,有有机物的古河、古湖泊对年代久远的古何,古湖泊,土的承载力不低于相接天然土的,可不处理.对年代近的古河、古湖泊则应将松散含水量大的土挖除,视情况用素土或灰土分层夯实,或采用加固地基的措施。3人工古河,古湖泊处理分老填土和薪填土,老填土为长期生括填积而成,内含有砖瓦碎块,草木灰等杂物,土质较均匀、密实,稳定。新填土形成时间短,沉降未稳定,土中含有较多的砖瓦碎块、草木灰,炉渣譬,结构松散不均匀,含水量一般大于20%。老填土如承量力不低于同一地区天然土,可不予处理。新填土要将填土挖除,用素土或灰土分层夯实回填,或采用加固地基的措施。五、 流砂的处理 流砂现象,形成原因及处理方法基坑开挖深于地下水位以下时,在坑内抽水,有时坑底的土会成流动状态,随地下水涌起,边挖边冒,无法挖深的现象称为流沙,当坑外水位高于坑内抽水后的水位,坑外水压向境内移动的动水压力大于土颗粒的浸水浮重时,使土粒悬浮失去稳定,随水冲入坑内,从坑底涌起或两侧涌入,变成流动状态。如施工时强挖,抽水愈探,动水压力就愈大,流砂就愈严重。产生流砂的条件是,水力坡度愈大或砂土空隙度愈大,愈易形成流砂,砂土的渗透系数愈小,排水性能愈差时,愈易形成流砂,砂土中含有较多的片状矿物,如云母、绿泥石等,易形成流砂。采取措施的方法是“减小或平衡动水力”,使坑底土颗粒稳定,不受水压干扰。常用处理方糖有,a.安排在枯水期施工,使最高的地下水位不高于坑底;b. 采取水中挖土,即不抽水或少抽水,使基坑内水压与坑外水压基本平衡,缩小水头差距;c. 对于较重要或流砂严重的工程,可采用井点人工降低地下水位方法,将基坑和附近的地下水位降低至坑底以下,使坑底土面保持无水状态;d. 沿基坑周围打板桩,使深入到不透水层,以阻挡坑外水向坑内压入,减小坑内动水压力涌上。. 基坑支护体系的选型作为保证基坑开挖稳定的支护体系包括挡墙和支撑两部分,其中挡墙的主要作用是挡土,而支撑的作用是保证结构体系的稳定,若挡墙结构足够强,能够满足开挖施工稳定的要求,该支护体系中可以不设支撑构件,否则应当增加支撑构件(或结构)。对于支护体系组成中任何一部分的选型不当或产生破坏,都会导致整个支护体系的失败。因此,对挡墙和支撑都应给予足够的重视。. 挡墙的选型工程中常用的挡墙结构有下列一些型式:1 钢板桩2 钢筋棍凝土板桩3 钻孔灌注桩挡墙4 H型钢支柱(或钢筋混凝土桩支柱)、木挡板支护墙5 地下连续墙6 深层搅拌水泥土桩挡墙7 旋喷桩帷幕墙除上述者外,还有用人工挖孔桩(我国南方地区应用不少)、预制打入钢筋混凝土桩等作为支护结构挡墙的。支护体系挡墙的选型,涉及技术因素和经济因素,要从满足施工要求、减少对周围的不利影响、施工方便、工期短、经济效益好等几方面,并经过技术经济比较后方可加以确定,而且支护结构挡墙选型要与支撑选型、地下水位降低、挖土方案等配套研究确定。. 支撑结构的选型当基坑深度较大,悬臂的挡墙在强度和变形方面不能满足要求时,即需增设支撑系统。支撑系统分两类:基坑内支撑和基坑外拉锚。基坑外拉锚又分为顶部拉锚与土层锚杆拉锚,前者用于不太深的基坑,多为钢板桩,在基坑顶部将钢板桩挡墙用钢筋或钢丝绳等拉结锚固在一定距离之外的锚桩上。土层锚杆锚固多用于较深的基坑,具体详见“土层锚杆”一章。以下为常用的几种支撑形式:1 锚拉支撑2 斜柱支撑3 短桩横隔支撑4 钢结构支护5 地下连续墙支护6 地下连续墙锚杆支护7 挡土护坡桩支撑8 挡土护坡桩与锚杆结合支撑9板桩中央横顶支撑10 板桩中央斜顶支撑11 分层板桩支撑. 挡土支护结构体系计算由于土体结构的复杂性及土参数的离散性或不确定性,使得挡土支护结构体系承受的荷载的分布规律比较复杂,因此要想达到跟上部结构相同的计算精度是比较困的,难甚至说是不可能的。近年来各国都有不同的计算方法和规范规定,但计算方法差异很大,用不同的计算方法,对挡土结构如桩长,弯距,拉杆荷载等计算,其结果相差可达50%,因为挡土结构的计算,不但涉及到计算理论和计算方法,还涉及到土的性质,水位高低,挖土深度,地面荷载和邻近建筑物等诸多因素,设计计算是比较复杂的。在我国还没有设计计算规范,因此,一个比较安全、稳定、经济合理的挡土支护设计,必须要求设计人员研究各种客观条件,掌握一些经验资料和试验研究资料,综合运用计算理论和方法来进行设计,就能得到比较合理的结果。