考虑工程桩存在的深基坑变形影响因素分析
基坑变形异常原因分析及锚索设计优化及其应用
基坑变形异常原因分析及锚索设计优化及其应用摘要:在建筑工程施工工作开展的过程中,很多时候由于支护结构的稳定性无法得到充分保障,一旦支护结构变形,导致地表塌陷,不仅会对于建筑工程本身造成不利影响,同时也可能会导致周边建筑物遭到破坏、地下管线受损、周边环境受到不良影响。
本文主要对于基坑变形异常的原因予以分析,并结合锚索设计,探讨应对基坑变形问题的有效策略。
关键词:基坑变形;异常原因;锚索设计;优化应用一、引言伴随建筑工程领域综合发展水平的不断进步,建筑工程质量标准不断提高。
部分建筑工程在前期施工中由于受到基坑变形异常问题带来的负面影响,不得不降低施工效率,甚至调整施工计划。
某地区一建筑工程所处位置为低洼区,为确保建筑工程施工工作能够有序推进,施工单位先对于低洼区域进行了回填处理,但由于这一部分的施工锚索按照基坑周边地质进行钻孔设计,锚固段的土层不具备良好的力学性能,结构设计的安全性无法得到充分保障。
本文以该工程为例,对于常见的基坑变形异常原因予以分析,并结合锚索设计,提出行之有效的应用策略。
二、基坑变形异常原因分析(一)项目工程情况分析本项目为低洼区,施工单位先对于低洼区域进行了回填处理,回填土土质相对松散,导致土体的稳定性较差,采用明挖法,在深挖两米左右发现大量的地下管道,包括排水管、雨水管、给水管、电缆等。
(二)基坑变形异常原因分析结合以往的施工经验,基坑的开挖深度、基坑的土质情况、锚撑刚度、预应力施工水平、桩墙厚度都会对于基坑变形情况产生影响。
设计人员想要计算出变形值难度较大,但是通过计算和预估变形量,能够在一定范围内控制变形量。
结合案例工程情况,发现导致基坑异常变形的原因主要包括以下几个方面。
其一,土体稳定性较差,且地面下方的管道分布情况较为复杂,回填土未夯实,存在漏水点,渗透导致孔隙水压力增加,土体结构强度降低。
其二,基坑边缘的排水不畅,周边土层存在不均匀沉降现象,且受到渗水问题的影响。
其三,工程开挖未严格按照要求进行,存在小范围的超挖情况,影响了基坑的稳定性。
深基坑支护结构设计参数对基坑变形的影响分析
深基坑支护结构设计参数对基坑变形的影响分析摘要:在深基坑开挖过程中,基坑支护结构除满足自身强度要求外,还须满足变形要求,将基坑周边土体的变形控制在允许范围之内。
本文采用单因素分析法分析支护结构设计参数对基坑变形的影响,结合具体工程,采用有限差分分析软件flac3d对各个单项因素进行模拟分析。
总结了各个因素对基坑变形影响的大小和规律,对控制基坑变形提供了一些可供工程参考的结论。
关键词:深基坑;支护结构;设计参数;影响因素; flac3d 中图分类号:tv551.4文献标识码: a 文章编号:0引言近年来,随着城市化进程的快速发展,地下空间的开发利用向大型化、深层化方向发展。
随之产生了大量的深基坑支护设计与施工问题,并成为当前基础工程的热点与难点。
基坑工程的设计已经从强度控制转向变形控制,因此基坑开挖过程中不仅要保证自身稳定,还要控制支护结构和其周围土体的变形,以尽量减小对周围环境的影响 [1] 。
然而,影响基坑变形的影响因素众多,参数选取不当往往引发工程事故,造成重大经济损失。
因此,深入探究诸多因素对基坑变形的影响具有重要的工程意义和实际价值。
影响基坑变形的因素很多,包括:(1)土体的物理力学参数如土的变形模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角和重度等;(2)支护结构设计因素如桩体刚度及入土深度、锚索预应力、支撑系统等;(3)施工因素如开挖顺序与方法、挖撑次序、降水、地面超载与施工振动情况与基坑暴露时间等。
在这些影响因素中,基坑所处地段的地质情况是既定的,即地质因素无法选择,而设计因素和施工因素是可控因素。
据统计,因设计因素造成的基坑事故占到46%。
因此本文采用单因素分析法着重分析设计因素对基坑变形的影响,即其它参数固定,而只改变一个参数进行分析计算。
本文将采用这种方法,运用有限差分分析软件flac3d结合具体工程对各个单项因素进行模拟分析,得出支护结构设计参数对基坑变形的影响。
2工程概况某工程拟建平面移动式6层地下停车库,开挖面积约846平方米,深度约15米。
深基坑工程施工变形的监测和分析
深基坑工程施工变形的监测和分析摘要:变形监测是利用专用的仪器和方法来持续观测变形结构的变形现象,对其变形状态进行分析,并预测其发展动态的各项工作。
实施变形监测的主要目的就是在各种荷载和外力作用下,明确变形体的形状、大小以及位置变化的空间状态以及时间特点。
在精密工程实际测量过程中,最常见的变形体有:深基坑、大坝、高层建筑物、隧道以及地铁等。
通过实施变形监测可以掌握和精准科学地分析变形体各部位的实际变形情况,进而做出提前预报,这对于整个工程质量控制和施工管理来讲,十分重要。
基于此,本文将对深基坑工程施工变形的监测进行分析。
关键词:深基坑工程;施工变形;变形监测1 基坑工程变形监测概述基坑工程变形监测首先应该确定监测对象及监测项目两部分,基坑工程结构不同、所处环境不同,变形监测的侧重点也不同。
确定合理有效的监测对象、监测项目,既能起到监测预警的作用,又能提高监测效率、节省监测成本,是基坑工程变形监测的关键控制点。
基坑工程变形监测对象一般包括基坑支护结构本身,基坑周边土体、地下水、地下管线以及基坑周边建(构)筑物、重要道路等等;监测项目一般包括位移监测(水平位移和竖向位移)、倾斜监测、土压力监测、地下水位监测、内力监测等等。
监测对象和监测项目的最终确定一般应遵循如下程序:首先根据基坑工程专项设计方案中对变形监测部分的设计要求,收集本项目相关地质、勘察、周边环境等资料,结合相关规范规定,初步确定监测对象及监测项目、并编制本项目基坑工程初步变形监测方案;然后组织专业技术人员现场实地踏勘,实地检核变形监测方案技术指标及条件因素,对于存在与现场条件不符、或有遗漏、有安全隐患部分等需进行基坑工程变形监测方案修编,做到监测方案与实际相符,真正起到基坑工程变形监测预警作用,保证监测成本合理高效;再将包含监测对象、监测项目在内的监测方案、监测成本预算提交建设单位,组织设计单位、专家等进行技术、成本等论证;最后根据论证意见再对包含监测对象、监测项目在内的监测方案进行修改审批,经审批的监测方案即可作为监测依据进行基坑工程监测工作。
桩基工程监理中常见的质量问题总结
桩基工程监理中常见的质量问题总结随着城市的不断发展和建设,桩基工程作为重要的基础工程,在建设过程中承担着重要的作用。
然而,在桩基工程的监理过程中,常常会出现各种质量问题,严重影响着工程的施工进度和质量。
本文将就桩基工程监理中常见的质量问题进行总结,并提出相应的解决办法。
1. 桩头炸裂问题桩头在施工过程中容易出现炸裂问题,主要原因是锤击过程中孔口处不够平整,导致桩头裂缝产生。
解决方法是在锤击之前,要对孔口进行仔细检查,保证孔口平整,避免桩头炸裂。
2. 桩身偏斜问题在施工过程中,桩身容易出现偏斜的问题,主要是由于施工作业不规范。
为了解决这个问题,应在桩身施工过程中增加监测点,对桩身的稳定性进行实时监测,及时发现并纠正桩身偏斜问题。
3. 桩基沉降问题桩基沉降是桩基工程中常见的问题,主要原因是承载层土质不均匀或太松软,引起沉降不均匀。
为避免此问题,可以在施工前进行土壤勘察,选择合适的承载层,提前进行地基处理,以确保桩基的稳定性和均匀沉降。
4. 桩基混凝土质量问题桩基混凝土质量直接关系到工程的安全和稳定性,常见的质量问题包括混凝土骨料不合理、水灰比过大或过小以及混凝土硬化时间不合理等。
在监理中应加强对混凝土原材料的检查,确保材料的质量符合要求;同时,对混凝土的配制工艺进行监督,确保混凝土的配比合理,以提高桩基混凝土的质量。
5. 桩基质量监督缺失在桩基工程监理中,有时会出现质量监督不力的情况,导致问题难以及时发现和解决。
因此,监理人员要加强监管力度,对整个施工过程进行全程监控,确保桩基工程的质量。
6. 施工工艺不规范桩基工程的施工工艺不规范是容易出现质量问题的主要原因之一。
为了解决这个问题,需要制定详细的工艺操作规范,确保施工过程中每一个环节都符合要求。
在桩基工程监理中,质量问题是不可忽视的,只有及时发现和解决这些问题,才能确保工程的安全和质量。
监理人员要具备专业知识,提高技术水平,加强与施工单位和设计单位的沟通,共同找到并解决问题。
深基坑重难点分析及对策解析
深基坑质量控制深基坑工程是最近30多年中迅速发展起来的一个领域,由于高层建筑、地下空间的发展,深基坑工程的规模之大、深度之深,成为岩土工程中事故最为频繁的领域,给岩土工程界提出了许多技术难题,当前,深基坑工程已成为国内外岩土工程中发展最为活跃的领域之一。
深基坑工程概念住房和城乡建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》规定:深基坑工程指开挖深度超过5m(含5m)或地下室3层以上(含3层),或深度虽未超过5m,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的基坑土方开挖、支护、降水工程。
深基坑工程特点当前我国各大城市深基坑工程主要突出了以下四个特点:①深基坑距离周边建筑越来越近由于城市的改造与开发,基坑四周往往紧贴各种重要的建筑物,如轨道交通设施、地下管线、隧道、天然地基民宅、大型建筑物等,设计或施工不当,均会对周边建筑造成不利影响。
②深基坑工程越来越深随着地下空间的开发利用,基坑越来越深,对设计理论与施工技术都提出的更难的要求。
如无锡恒隆广场基坑深近27m,上海中心深基坑达30m,均已挖入了承压水层。
下图为宁波嘉和中心二期项目基坑,平均开挖深度18.3m,最大挖深25.9m,整体为3层地下室布局,局部有夹层。
深基坑工程安全质量问题深基坑工程安全质量问题类型很多,成因也较为复杂。
在水土压力作用下,支护结构可能发生破坏,支护结构形式不同,破坏形式也有差异。
渗流可能引起流土、流砂、突涌,造成破坏。
围护结构变形过大及地下水流失,引起周围建筑物及地下管线破坏也属基坑工程事故。
粗略地划分,深基坑工程事故形式可分为以下三类:1)基坑周边环境破坏在深基坑工程施工过程中,会对周围土体有不同程度的扰动,一个重要影响表现为引起周围地表不均匀下沉,从而影响周围建筑、构筑物及地下管线的正常使用,严重的造成工程事故。
引起周围地表沉降的因素大体有:基坑墙体变位;基坑回弹、隆起;井点降水引起的地层固结;抽水造成砂土损失、管涌流砂等。
建筑工程深基坑监测常见问题分析及对策
建筑工程深基坑监测常见问题分析及对策摘要:随着我国经济的快速发展,对大型建筑工程的需求日益增加,而深基坑监测是高、超高层建筑施工过程中不可或缺的重要部分,只有保障深基坑的施工质量,才能使建筑工程结构物的后续施工得以顺利有序的进行,从而提升城市化建设效率,促进社会和谐稳定发展。
文章针对目前深基坑监测过程中常遇到的一些疑难问题予以分析,并提出切实有效的解决方法。
关键词:建筑工程;深基坑监测;分析;对策一、.建筑工程深基坑测量中存在的问题1.深基坑监测点埋设不合理问题对于监测点埋设不合理,主要就是因为在埋设之前没有做出正确的决策或者决策者考虑的不全面、不能符合实际,不能从实际出发,导致基准点不合理。
很多都是因为技术人员或者指导人员的知识不够全面、专业素质有待提高、考虑与分析问题不够透彻与全面。
对于整个团队来说,合作意识不强、不能做到互补优势、也不能发挥团队协作取长补短的优势、不能结合集体的不同思想做出改变。
对于员工或者领导来说。
可能存在不积极、或者带头作用不好的现象。
对于施工环境来说,可能选择的地理位置或者地质条件并不是非常简单,不容易完成监测。
政府的支持力度在资金方面可能比较少、技术也不能够完全支持。
或者计划赶不上变化,环境发生不可控的转化,都会导致深基坑监测点埋设不合理的问题。
2.埋设的检测点网络不健全建筑工程施工过程具有复杂性,而且分多个不同的环节进行施工,这些环节是一个相互依赖、缠绕、影响的整体,不是一个分散的环节,所以需要进行全方面的检测,尽可能的保证检测到每个环节,我们在上个问题中提到一个合理的检测点很重要,那么如果检测网络的不健全会带来怎样的问题呢?不健全的检测点网络虽然能对部分环节进行检测,可是细致程度不够,不能对每个方面的工程实施情况及时检测,从而无法做出相应对策,严重的话可能会危及生命,并且导致不必要的财产损失,最后需要在精确的位置埋设检测点,检测会受到位置及高度的影响。
3.建筑工程深基坑检测的技术不先进,设施不齐全人员的能力方面问题是深基坑检测技术的不先进的主要表现,无法对出现的棘手问题及时有效处理,设施不全体现在:没有先进的检测工具,没有一针见血的检测方法,没有到位的检测技术等等,自改革开放以来我国的技术水平不算太高,主要引进国外先进技术,并且进行不断学习,正如我们大多数听说的是中国制造而不是中国创造,因此我国在技术方面还需更加努力创新、学习及研究,实现发展的多元化。
PC工法桩深基坑支护结构变形监测及分析
PC工法桩深基坑支护结构变形监测及分析发布时间:2022-09-02T01:16:57.046Z 来源:《建筑创作》2022年第2期第1月作者:谢刚[导读] 随着我国社会经济和工程建设的快速发展,在水中修建桥梁变得更加困难,而在相关施工中,如何安全、快速地进行大坝施工是非常重要的谢刚上海三凯工程咨询有限公司摘要:随着我国社会经济和工程建设的快速发展,在水中修建桥梁变得更加困难,而在相关施工中,如何安全、快速地进行大坝施工是非常重要的。
在基础施工过程中,采用建筑计算机的方法不断检测沉降位移和桩的变化,进行施工监测和分析,从而提高设计施工的稳定性。
同时,采用最终单元的三维方法模拟实际施工过程,最后通过监测和对比实际数据和桩特性的变化,检验了PK桩施工方法在实际施工过程中的变化规律在仿真结果中。
结果表明:PP工法桩支护构件硬度高、稳定性好、材料经济性好。
它是深基坑最可靠的支护构件。
关键词:PC工法桩;深基坑;变形监测前言钢管组合桩(以下简称“计算机工法桩”)是一项全新的结构支撑技术,利用与型钢相连接的锁把将一堆或多堆拉森型钢连接起来,构成连续复合桩,以保护土壤和阻挡水流"PK施工桩则是以型钢为主导的抗拔桩,融合了钢管桩和传统承载重量结构相比的优势,桩地抗弯硬度范围它又获得了提高。
同时,PK施工桩也以其重量轻、强度高、施工速度快、无需混凝土等优势,成为较深基坑建筑支护形式的良好选择,而且房屋强度高,材料可回收再用,经济性较好。
第一章工程概况据参考资料,某基坑开挖深约十九m,属于等深基坑开挖方式,并采用PC工法桩围堰结合加以支护。
某基坑施工区域内的土壤共5层:(1)水,层厚4.37m;(2)黏性土壤,层厚9.19m;(3)粉砂,层厚8.9m;(4)粉土,层厚0.8m;(5)细沙,层厚6.5m。
第二章 PC工法桩的应用2.1本工程的施工难点如下:1)地基的开挖深度一般较深,在开挖深度范围内应含有较大比例的泥沙和淤泥质黏土,如②一层泥沙质或粉质黏土,楼顶高度一般为-1.63~-0.01m。
浅析深基坑施工对基坑变形的影响
图 1 基 坑 周 边 环 境 度 监 剥 点 布 置 图
2 基 坑 监 测 数 据 分 析 21 基 坑 周 边 建 筑 沉 降数 据 分析 .
(1】 筑沉 降 差 分析取 四条有 代表 性 的沉 降差 曲线 进行 分 建
基坑I 共有 l 个立柱 监测点 ,由于 三道 内支撑的刚度均较大 ,所 j | 4 以每道 内支撑 的各 个立 柱之 『 沉降量 差异不大 ,立柱沉 降取其 中4 H 】 个 有代表性的点进 行分析。
.
学 术 研
红 . 技 2 1年第1期 洲 种 0} 0
浅析深基坑施工对基坑变形的影响
刘 伟 吴 振 琼 林 道 力
( 南 省环 境 地 质 勘 察 院 ) 海
摘 要 “ 深基坑”这一概 念是2l 纪4 年代在欧 美一些 国家出现 的,所谓 “ I 世 O 深基坑”是指 为进行 建筑物( 包括 构筑物) 基础与地 下 室的施 工而开挖的地 面以下的 空间,基坑工程界 一般 将 开挖 深度 大于或等于7 m的基坑称 为深基坑 随着我 国城 市高层 建筑的大量兴 建 ,建筑越 来越 呈现 出向高空和地下发展的趋 势,因而建筑物地下 室的层数越 来越 多,深基坑 开l 深度越 来越 深,砖环境的影响也越 挖 来越 大,同时基坑安 全隐患越来越大 所以分 析基坑施 工对环境的影_ 有 着重大的意义 、本 文针 对广州军 区三亚 房管处滨海招待所基 嘀 坑进 行分析 ,分析基坑施工时环境的影响 ,总结一些基坑施 工中应注意的事项
关 键词 深基 坑 基 坑 监 测 环 境 基 坑 安 全 基 坑 施 工
随着我国城 市高层建筑的大 量兴建 ,建筑越来越 呈现 出向高空和 地 下发展 的趋 势 ,I 而建筑物地下室的层数越来越 多 ,深基坑开挖深 度越来越 深 ,对 环境的 影响也越 来越 大 ,同时基坑 安全隐 患越 来越 大 所 以分析基坑施工对环境 的影响有着重大的意义 :本文 针对广州 , , 军 区三亚房管处滨海招待所基 坑进行分析 ,分析基坑施工对环境 的影 响 ,总结一些基坑施工中应注意的事项
水泥土搅拌桩支护基坑变形影响因素分析
水泥土搅拌桩支护基坑变形影响因素分析摘要:以上海市某地下一层,基坑采用水泥土搅拌桩基坑为例,应用ABAQUS 模拟分析了水泥土搅拌桩支护的基坑开挖对基坑周边土体变形影响范围、周边路面沉降、深层土体变形的规律。
在此基础上,分别研究了搅拌桩墙体厚度、搅拌桩长度、型钢插入长度对周边路面、深层土体变形的影响,为上海地区类似基坑项目的设计、施工提供了参考。
关键词:深基坑水泥土搅拌桩有限元位移上海地区属于长江冲积平原,典型的软土地区,土质较差,土体承载力低、地下水位极高,因此上海地区深基坑设计和施工难度很大。
水泥土搅拌桩支护形式成本低,止水性能较好,对周边构筑物、地下管线等的影响较小。
在施工过程中对土体的扰动较小、污染及噪声均较小。
其主要适用于饱和软粘土,加固深度从几米至几十米,在软土地区基坑开挖深度为5-7米的基坑中应用广泛。
在上海地区,地下一层,周边环境不太复杂的基坑基本均采用水泥土搅拌桩支护。
而在实际工程中,理论研究远远落后于工程实践,因而不能很好的指导设计与施工。
笔者以上海某基坑开挖深度为5.4米的典型基坑,应用ABAQUS有限元软件,模拟分析了水泥土挡墙的变形及周边地表变形规律,并在此基础上对基坑变形的影响因素进行了研究分析。
1.工程背景背景项目基坑开挖面积为120m×80m,开挖深度为5.4m,基坑围护设计采用φ700mm @500mm双轴水泥土搅拌桩挡墙悬臂支护形式,有效桩长14m,水泥土挡墙宽度为4m,挡墙最内侧和外侧两排搅拌桩内各插一根28b槽钢,槽钢长度为L=12m,挡墙面层采用200mm厚C20混凝土压顶,压顶板内配ф8@200双向钢筋,坝压顶宽度为4m。
场地内土层分布及物理力学指标如表1所示。
本工程基坑开挖深度为5.4m,共分为两个工况,工况1:基坑开挖至地表以下-2m位置;工况2:基坑开挖至坑底-5.4m标高。
2.数值模拟与监测数据对比分析2.1数值计算模型应用大型有有限元软件ABAQUS对本工程基坑开挖过程进行模拟分析。
深基坑开挖中“坑中坑”问题及影响因素研究
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度) ; 当距 离进一 步加大 时 , 仅 稳定性计算 和嵌 固 深度计算取上述深度。 本文 首先对一工程实例进行分析 ,采用有 限 元 程序模拟 “ 坑 中坑” 对 基 坑 围护 结 构 的 影 响 , 再 对 其 影 响 因素 进 行 正交 分 析 。
1“ 坑 中坑" 影响分析
1 . 1 工 程 案例
某工程位 于宁波市鄞州 区东钱湖镇 ,建筑用
途 为综 合 服务 楼 及 地下 车 库 。结 构 ±0 . 0相 当 于 黄
海 高程 3 . 7 0 m,自然地面约为黄海 高程 3 . 4 m, 则 相对标高 一 0 . 3 m。工 程 桩 为预 应 力混 凝 土 管桩 。 基坑计算 深度根据承 台及地梁垫层底标高确 定, 开挖深度 约 5 . 7 5 m, 电梯井落深为 2 . 5 ~ 3 . 1 m 。 基坑开挖面积约 2 8 7 5 m , 周 长 约为 2 4 6 m。基 坑 开 挖 范 围 内的 主要 土层 物 理力 学 参数 如 表 1 所列。 该基坑具有如下特点 : ( 1 ) 开挖 深度较 浅 , 电梯 井落深 较大 , 开挖 面
0 引 言
建筑基坑 中因存在集水井 、电梯井等局 部落 深 区或 由于对地下室功 能的不 同需求而形成 “ 坑 中坑” 的现象 。现行 的基坑工程设 计规范 中并未给 出“ 坑 中坑” 的相关 设计 原则 , 设 计人员 仅凭 经验 确定其影 响范围。不少工程事故就是 由于对 “ 坑中 坑” 未 引 起 足 够 的重 视 所 导 致 , 轻 者 导 致 工 程 桩 偏 位, 以及 对 周 边 环 境 造 成 较 大 的 影 响 , 重 者 导 致 基 坑 失 稳 坍塌 。 集水 井及 电梯井 为较 常见 的 “ 坑 中坑 ” , 其 平 面尺寸较小 , 常见落深在 3 m 以 内 。有 一 部 分 “ 坑 中坑 ”离 开 基 坑 边 壁 有 相 当 的 距 离 ,对 于这 种 情 况, 无需 考虑对原 基坑 围护结 构 的影 响 , 只对 “ 坑 中坑 ”单 独 进 行 处 理 ,深 度 不 大 时 可 直 接 放 坡 开 挖, 深度较大 时 , 可 在 其 周 边 打 设 水 泥搅 拌 桩 或 土 钉 ,并在坑底进行 压密注浆处理 ,防止地下 水渗 流 ,以便 在 干燥 的 环 境 中进 行 施 工 。还 有 一 部 分 “ 坑 中坑” 与基 坑边距离较近 , 对于这种情况 , 不仅 需要对 “ 坑 中坑 ” 进 行 围护 , 且 需 对 原 有 的 围护 结 构进行补强 , 如加大 围护结构 的截面积 、 增加 其长 度等。有些结构设计 中, 由于塔楼与裙房 的地下室 功能不 同或是地铁车站选址 正好位于地下车库 中 , 造成 “ 坑 中坑” 落深近 1 0 m, 且 平 面 尺 寸 也 有 相 当 的规模 , 对于这类情况 , 应单独对其进行设计计算 。 目前 , 对于 “ 坑 中坑 ” 的研 究 主 要 包 括 下 述 两 方面 的内容 : 一是距离基坑 围护边 线为多少 时 , 可 不考虑“ 坑 中坑” 对 围护的影响 ; 二是如何确定 “ 坑 中坑” 影 响范围 内的基坑开挖深度 。吴铭炳等Ⅲ 根 据 长 期 的生 产 实 践 ,提 出 了 下 述 几 点 关 于 “ 坑 中 坑” 的设 计 经 验 : ( 1 ) 支 护结 构强 度计算 主要 考虑 基坑 周边 的
PC工法桩深基坑支护结构变形监测及分析
PC工法桩深基坑支护结构变形监测及分析发布时间:2022-05-23T01:25:02.270Z 来源:《中国建设信息化》2022年2月第3期作者:朱占光[导读] 随着社会发展和工程项目的进展,在桥梁等建设工程水中筑墩施工的困难也愈来愈大,在相关的工程中朱占光苏州德泓建设工程有限公司摘要:随着社会发展和工程项目的进展,在桥梁等建设工程水中筑墩施工的困难也愈来愈大,在相关的工程中,如何安全、快捷地进行水围堰的施工,便变得尤为重要。
以鄱阳湖特别大桥的基坑开挖工程为例,在开挖施工的过程中,采用施工监理分析PC的施工手段,不断地检测桩体的泥沙位置等变化,以保证施工安全。
同时通过ABAQUS的三维有限元方法仿真实际施工阶段,针对各个阶段桩身的受力状况,在测量数据和模拟结果中观察桩身变形特性,并对施工过程中PC施工桩变形规律进行了初步比较和讨论。
关键词:PC工法桩;深基坑支护;监测分析引言:组合钢管桩是一项采用了PC技术的新型支护结合技术,利用连接于钢管上的联锁装置把一个或多个拉森钢管桩连接起来,组成了一个连续的组合桩,以发挥固土止水的功能。
PC桩施工时以管形钢桩为动力桩,并结合了拉森钢板桩的优势,相对传统的承载系统,桩体的抗弯刚度也获得了增强。
另外,PC桩因其重量轻、刚度大、浇筑速度快、无需混凝土、壳体刚度高、可重复使用、经济性好等优点成为深基坑支护的良好选择。
一、工程概况目前,关于PC工法桩基坑围护方案研究较少,这方面的成果也不多。
相关学者使用 Plaxis 对聚碳酸酯桩和压型钢桩与土壤的相互作用进行建模,并比较压型钢和混凝土桩的性能。
并使用水泥砂浆回填填充 PC 结构中的空隙,并结合管状钢桩来减少沉降和土壤变形,通过有限元建模比较复杂环境中的支撑模式。
深刻分析了深基坑和套管深度处挡土墙厚度对环境的影响。
据PC工法技术交流会初步统计,目前国内使用PC钢管桩可节约混凝土约100万平方米、钢筋约10万吨、水泥约12万吨,市场应用前景良好。
深基坑工程基坑的变形和失稳
筑及设施必须确保安全
离基坑周围H范围内设有重要干线、
20
水管、大型正在使用的构筑物、建
筑物
15
离基坑周围H范围内设有较重要专 线管道,即一般建筑、设施
12
离基坑周围30m范围内设有需保护 建筑设施和管线、建筑物
监测值的 变化速率 (mm/d)
墙顶位移(cm)
墙体最大水平位移 (cm)
地面最大沉降(cm)
基坑管涌和流砂失稳
基坑隆起变形
• 每个基坑开挖后,都会有不同程度隆起现象发生,主要原 因有5个方面:
(1)由于土体挖除,自重应力释放,致使基底向上回弹; (2)基底土体回弹后,土体松弛与蠕变的影响,使基底隆起; (3)基坑开挖后,支护结构向基坑内变形,在基底面以下部
分的支护结构向基坑方向变形时,挤推其前面的土体,造 成基底的隆起; (4)粘性土基坑积水,因粘性土吸水使土体体积增大而隆起; (5)在开挖软粘土基坑时,如果支护结构背后的潜在滑动面 内土体的重量超过基坑底部地基的承载力,就会发生流土 现象,引起坑顶下陷、坑底隆起,引起基坑失稳。
后水位降低不太大,此时产生的沉降可不予考虑;但如果 水头降低过大,并且疏干的范围较小时,不均匀沉降可能 引起建筑物的倾斜、墙体开裂。 • 另一种是由于支护结构的侧向变形引起的地面沉降,且往 往是严重的。 • 前者产生的沉降是在较大范围内,一般是以深基坑为中心 的环形区域里;后者主要集中在基坑四周。基坑周边的地 面沉降往往是地下水疏干和支护结构变形叠加的结果。
基坑的变形和失稳
支护结构的变形
• 支护结构水平变形的大小,主要取决于基坑的宽度、 开挖深度、地层的性质、支护结构的刚度和入土深度。 基坑的暴露时间、设置支撑(或锚杆)的及时性和位 置、支撑预加轴力和预应力锚杆,将对减少支护结构 的变形起重要作用。
深基坑工程施工中存在的问题及技术处理措施
1.施工 前 的控 制措施
影 响较 大 ,很 容易 发 生一些 安 全事 故 。 因此 ,针 对深 基坑 工程 的特
(1)分 析地质 勘察 报告 。施 工前 应对 工程 的地质 勘察报告 认 真
点 ,制定切实可行 的 、合理 的 、安 全的施 工方案对 确保深 基坑工程施 分析研 究 ,根 据挖 土深 度范 围 内不 同土 质 的物理 性能和地下 水位情况
5.墙 体 破 坏
等风化作 用易 被剥蚀 。锚杆 施工尽 量考 虑采用螺旋 钻孔干作业 法 .在
墙体强度 不够或连接 构造 不好 ,在土压 力 、水 压力作用 下 。产 生 上层锚 杆注浆体 及喷射 混凝 土面层 达到设计 强度 的70%后方 可进行下
的最大弯矩超 过墙 体抗弯强度 ,产生强 度破坏 。
深增大 ,荷载亦 增加 。若 墙体人土 深度不 足 ,则 会使基 坑内土体 大量 度 要求 、监 测点 的布置 、监测周 期 、工序管理 和记录制度 以及信息 反
隆起 ,基坑外土体 过量沉 陷 ,支撑 系统应 力陡增 ,导致 支护结构 整体 馈 系统 等。
失稳 破坏。
2施 工过 程 中的控制措施
相距 很近 ,在施 工过程 中 ,打桩 、降水 、挖土及 基础浇 注 昆凝 土等工 片、绘 图等 手段收 集有关 资料 ,必要 时要请有 资质 的单 位事先进行 分
序会 发生相互制 约与影 响 ,增加协 调工作 的难度 ;第 五、 因深基 坑施 析鉴 定 。对 于距坑边较 近 的地 下管线应 预先采取加 固和保护措施 。
置不 当 ,支撑与 围檩 系统结合 不牢等 原 因 ,板 桩墙产 生位移 过大 的前
(4)硬化处 理基坑周 围场地 。基坑周 围场地范围 内地面应做硬化
考虑工程桩存在对深基坑变形性状影响的有限元分析
关键词 : 基坑 ; 深 变形性状 ;工程 桩 ; 限元 法 有
中图分 类号  ̄U 7 6 0 0 5 0 A 10 8 5 2 0 ) 5— 0 6— 5
A FEM Ana y i ft e I fu nc f t u a i n l ss o h n e e o he Fo nd to l
Pi n t f r a in h vo fDe p Ex a a in l o he De o m to Be a i r o e c v to e
L n U Ho g ,L a —a g I ofn Xi
f .Ku mig Hy r ee t c I v siain Dein & R e rh Isi t 1 n n do l r n e t t s ci g o g s e a c n t ue t
O 引 言
软土地 区高层 建筑基础 大 多采用 桩基础 的形式 , 且在 基坑 开挖 前 , 程桩 先施 工 . 大量 的侧 向位移 工 从
实测 资料来看 , 坑底 以下 土体 位移都 较小 , 原 因是工程 桩的小 位移起 了很大作 用 . 其 同时 , 坑开 挖对工程 基 桩 也有 影 响 , 如在软 土 中可能使 工程 桩发生 桩位偏 移等 . 在基坑 平面或 空间有 限元分 析 中一般很 少考虑 工 程 桩对基坑 变形 的影 响. 国内的王旭 东 等 …用 有 限元 法分 析 了水 泥 土 挡 土墙 的基 坑 变 形 , 虑 了工 程 桩 考 对地 表沉 降和坑底 隆起 的影 响. 而对 于地 下连续墙 的支 护结构 , 工程桩 的存在对 基坑 开挖 的影 响没有见报
Ch n d o o rEn i ei g C n ut o i a Hy r p we gne rn o s li Grup CO.,Ku ng nmig6 0 5 n 5 0 1,Chn ia;
建筑深基坑开挖影响因素与问题对策论文
刍议建筑深基坑开挖的影响因素与问题对策摘要:深基坑开挖与支护结构是一个系统工程,涉及工程地质、水文地质、工程结构、施工工艺和施工管理。
本文就高层建筑深基坑设计与支护中存在的问题提出相应解决常见问题的对策。
关键词高层建筑深基坑开挖与支护问题与对策一、深基坑工程施工的特点1、基坑深度不断增加如今,为了使用方便、节约土地,为了符合城市管理规定及人防需要等,建筑不断向地下发展。
过去建l~2层地下室,在大城市也不普遍,中等城市则更为少见。
现在大城市、沿海地区尤其是特区,地下3~4层已经很平常,5~6层也很多见。
因此,基坑开挖深度多在lom~16m之间,深度在20m左右的也很多。
2、建筑工程地质条件越来越差, 基坑周围环境复杂在某些沿海经济开发区,建筑工程所处的地质条件差的问题较为突出。
城市中,高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并紧靠重要市政公路。
而一般情况下,这些地方的原有建筑结构陈旧,地上与地下管线密布。
因此,基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定,也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。
3、基坑支护方法多现在,深基坑支护的方法越来越多,如混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等, 还有各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护。
4、基坑支护工程的事故隐患较大深基坑支护工程技术较复杂,而且当基坑支护失效时,会造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂,引发工程纠纷,甚至出现严重的破坏,造成重大的经济损失及人员的伤亡。
因此,在具体的工程实践中,科学设计和处理深基坑支护结构,并采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工至关重要。
工程实例浙江南部温州市,中心城区狭小,水网密布,地区经济发展以后更注重地下空间的利用。
坐落于市中心,飞霞南路与锦绣路交叉口西南侧,名为“置信中心”的房地产开发项目,地下室三层,地下室建筑面积69546㎡,基坑深度12m,设计采用钻孔灌注桩加三道钢筋砼内支撑结构支护形式,目前已经安全完成地下室的施工。
深基坑工程基坑变形超预警研究分析与处置措施
深基坑工程基坑变形超预警研究分析与处置措施摘要:由于支护结构失稳、变形引起的地表沉陷,严重地影响着周围环境和邻近建筑物、地下管线以及地面道路的安全,通过大量的理论分析、试验研究和实地测试,从这些研究中可以归纳为两个主要问题;一是支护结构的位移;二是支护结构的稳定,本文通过实际案例,对基坑变形超预警研究分析及处置措施进行总结。
关键词:深基坑工程、基坑变形、变形超预警在深基坑施工过程中,基坑变形量为基坑工程安全风险分析与评估的关键指标,影响变形的因素比较复杂,基坑变形超预警值基坑的失稳形态归纳为两类:一、因基坑土体强度不足、地下水渗流作用而造成基坑失稳,包括基坑内外侧土体整体滑动失稳;基坑底土隆起;地层因承压水作用,管涌、渗漏等等。
二、因支护结构(包括桩、墙、支撑系统等)的强度、刚度或稳定性不足引起支护系统破坏而造成基坑倒塌、破坏。
基坑开挖时,由于坑内开挖卸荷,造成围护结构在内外压力差作用下产生位移,进而引起围护外侧土体的变形,造成基坑外土体或建(构)筑物沉降与移动。
变形表现主要体现为:围护墙体水平变形、围护墙体竖向变位、基坑底部隆起、地表沉降等。
变形控制的措施主要为:增加围护结构和支撑的刚度、增加围护结构的入土深度、加固基坑内被动区土体(加固方法有抽条加固、裙边加固及二者相结合的形式)、减小每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑时间、通过调整围护结构深度和降水井布置来控制降水对环境变形的影响、基坑稳定控制、保证深基坑坑底稳定的方法有加深维护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水等措施、适时施作底板结构。
一、周边环境及变形情况1、基坑情况介绍拟建项目基坑面积约14230㎡,基坑总延长约507m。
围护结构北侧在铁路保护区范围采用800厚地下连续墙,其余区域采用钻孔灌注桩(桩径采用Ф850和Ф950)+三轴水泥土搅拌桩止水帷幕/双轴裙边加固、深坑加固+二道水平内支撑的围护体系。
基坑一般位置开挖深度为10.20m。
关于影响深基坑稳定性相关因素的探讨
关于影响深基坑稳定性相关因素的探讨摘要:本文就影响深基坑稳定性的几个重要因素进行阐述关键词:深基坑稳定性因素随着城市建设的不断发展,对地下空间利用率要求不断提高,基础埋深也要满足高层建筑设计要求。
目前,国内深基坑支护成功的案例很多,但也有不少失败的教训。
经过对大量工程实例的分析总结,对影响深基坑稳定性的因素归纳为以下几点:一、岩土工程勘察勘察资料是基坑设计的重要依据,详细准确的勘察资料是基坑设计安全性的保障。
所以要求在勘察过程中,做到认真准确的给出基坑设计范围内每层土的物理化学性能指标,全面评价岩土工程性质,为设计提供详细准确的勘察成果,并提出支护设计建议。
二、基坑支护设计基坑支护设计方案的选定取决于基坑开挖深度、地基土的物理力学性质、水文地质条件、基坑周边环境、设计控制变形要求、施工设备能力、工期、造价及支护结构受力特征等因素。
1、基坑支护设计应由具有丰富设计经验的专业设计人员承担,这是基坑设计合理安全的前提条件。
设计人员首先对现场踏勘,充分了解基坑的实际情况,选择合理的支护形式。
特别在软土地区,靠密布支护桩来代替锚撑,导致支护桩悬臂长度过大,支护桩产生较大变形,基坑周围地面下陷,相邻建筑物开裂。
2、土压力是基坑支护设计计算的前提,它在基坑开挖到地下结构完工不是一成不变的。
由于基坑周围土体浸水后粘聚力和内摩擦角降低、基坑周围荷载变化、寒冷地区土体中水结冰体积膨胀产生冻胀力施加给土体主动推力等原因造成支护结构实际受力大于设计承载力,支护结构受到的主动土压力增大,支护结构产生较大变形、甚至破坏。
设计时漏算地面附加荷载,也会造成结构实际土压力增大,支护结构变形增大,周围建筑物开裂。
三、水的作用水是导致深基坑工程事故的重要因素。
据统计80%以上的深基坑事故是由水处理不当造成的。
1、基础施工期间遇大雨,基坑坡底、坡顶未采取防护措施,坡顶也未设置排水沟,雨水冲刷桩间土,造成土体流失,再者雨水浸泡基坑或基坑周围给排水管道渗漏冲走桩间土,直接影响基坑的稳定性。
深基坑开挖引起的地表沉降变形及影响因素分析
深基坑开挖引起的地表沉降变形及影响因素分析摘要:深基坑开挖对于项目工程十分重要,但深基坑开挖会对周边建筑环境产生很大影响,因此,在施工过程中需要着重注意深基坑开挖的影响因素。
本文将对深基坑开挖引起的地表沉降影响因素及现场监测分析两方面进行深析阐述,大量实践表明,深基坑开挖引起地表沉降变形及影响因素主要有三个方面,围护结构水平位移、基地的回弹隆起以及降水引起周边地层沉降,为有效预防基坑开挖引起的地表沉降带来更大的影响,应在开挖过程中,做好监测分析,保障施工安全。
关键词:深基坑开挖;地表沉降变形;影响因素引言:近年来,随着施工工程的不断发展,施工地质条件越来越复杂,施工环境愈加严峻,基坑工程出现事故几率也越来越大。
基坑开挖的过程伴随着应力释放,而应力释放则会导致围护结构产生巨大压力差,极易引起周边地表沉降变形,地表沉降将影响周边环境的安全。
因此,深析基坑开挖导致周边地表沉降变形的影响因素,以及合理运用好现场监测数据,进而研讨出有效的控制方案,对预防灾害、保障施工安全具有重要意义。
1.深基坑开挖导致周边地表沉降变形影响因素1.1围护结构水平位移1.1.1围护结构刚度影响基坑围护结构刚度对基坑围护结构水平位移影响很大,通过增加围护结构刚度,可以有效减小围护结构自身水平位移引起的地面沉降。
经过大量基坑工程实践验证,当围护结构刚度由较小的值逐渐增大时,基坑外地表沉降量不断减少。
基坑内可架设支架,特别是多道支架架设后,可有效控制围护结构的变形。
适当增加地下支架刚度可以有效抑制深基坑开挖引起的地面沉降,这是由于地下支架刚度的加强,可以增强围护结构的侧移刚度以及围护结构的抗变形能力,从而限制地表土体的沉降。
但当支护刚度增加到一定程度时,抑制变形的效果会显著降低,因此,不能盲目加大内支架的刚度,徒增支护成本。
1.1.2维护结构入土深度基坑开挖过程中,围护结构的入土深度关乎着围护结构的水平位移。
实践表明,随着围护结构入土深度不断增加,基坑底部对围护结构的约束力越强,围护结构的水平位移越小,可以有效减少围护结构的位移[1]。
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阶段 的卸荷过程.
2 考虑工程桩存在 的深基坑 变形有 限 元 分 析
下面以一典型工程实例为算例 ,采用作者 自编 的有限元程序 , 进行深基坑变形有限元分析. 基坑开 挖长 度 L 6 宽度 B 4 开 挖 深度 H= 2m, = 0m, =0 m, 1 采 用地下连续墙支护结构 , 墙体厚度 t0 考虑混 = .m, 7 凝 土地 下 墙 体 受 力后 开裂 , 度 将减 小 , 折 减 后 刚 取
对于基坑 平 面问题 ,一般 假定墙体 为 二维 弹性 体 , 撑 ( 锚杆 ) 简化 为 一 维 弹性 体 .支 撑选 用 支 或 可
想是用降低了弹性模量的连续板桩来代替在长度方 向每隔一定桩距布置的工程桩. 板桩厚度 与原桩径 相等 , 假定它们的轴向刚度等效.
基 坑 的开挖 过程就是 基坑 内土体 分 阶段连续卸 荷 的过程 ,基坑 内土体 的卸荷 将引起 土体 和支撑 系 统 中应力 和位 移 的改变 .有 限元 的模 拟就 是模 拟分
收 稿 日期 :0 7 1- 9 20 — 0 1 基金项 目: 宁夏 大 学科 研 基 金 资 助 项 目 Q 20 1 N 073
作者简介 : 辉(9 8 ) 男, 陈 17一 , 硕士, 讲师, 主要从事地基与基础工程研 究.
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第2 期
型采用修正双曲线模型 ( H ri o oe) 即 a n Si M d1 dg l 模 型, 其计算参数如表 1 所示. 中的土体 1 表 和土体 2 选 自某 大型工 程地 质勘察 报 告 ,表 中计算 参数 为实 验测得值和理论推导值.
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第 7 第 2期 卷
2 o 年 6 月 08
宁 夏 工 程 技 术
Ni x a ng i Engn e i g i e rn Te hn l g c oo y
V0 . No2 1 7 . Jn 2 o u . 08
文章编号 :6 17 4 (0 8 0— 18 0 17 - 24 2 0 )2 0 4 — 4
形 的影 响作较 为深入 地对 比分析研 究 .
地 下
ห้องสมุดไป่ตู้
图 1 有 工 程 桩 的基 坑 示 意 图
F g 1 d a r m k t h c n i e i g f u d t n p ls i . i g a s ec o sd rn o n a i i o e
1 平 面有 限元分析模型
陈 辉: 考虑工程桩存在的深基坑变形影响因素分析
00 .6 005 . 0.4 0 0.3 0 00 .2 0. 01 0
19 4
撑 截 面 60m 60mm,中心标 高是 一 . 0m.两 0 mx 0 70 0 道 支 撑 水 平 间 距 均 为 L . m, I x 0 k a/= 产50 E= . l7 P , 8 x 01. 下水位 情况 : 内在 开挖 前水 位 降至坑 底处 , . 地 8 坑 即标高 一 2 0m处 . 考 虑地 面超 载 , 体 的本 构 模 1. 0 不 土
高层建筑大多采用深基础形式,其 中尤 以桩基 础 为代表 .在进行 基础施 工 之前 ,一 般要 先进 行 工 程桩 的施 工 , 然后开 挖基 坑. 坑平 面 或空 间有 限 在基 元 分 析 中一 般很 少 考 虑工 程 桩 对基 坑 变 形 的影 响 . 国 内的王旭 东 等 利用 有 限元 法分 析 了水泥 土 挡土 墙的基坑变形 ,考虑了工程桩对基坑外地表沉降和 坑底 隆起 的影 响. 考虑到用三维方法计算量 非常 大, 二维的假定可 以满足工程计算 的要求翻 本文采 . 用 平面有 限元 法 ,对 深基坑 工程 中工程桩 对基 坑 变
杆单元 , 围护桩( ) 墙 选用梁单元 , 土体选用 6 节点 或 1 节点的三角形单元. 5 鉴于土的弹性模量和围 护桩 ( ) 墙 的差 异 较 大 , 体 和 围护 桩 ( ) 间 的 土 墙 之 接 触 面 具 有 特 殊 的 性 质 ,一 般 需 在 两 者 之 间 设
G oma od n接触 单元 [ 3 1 . 土 体采 用高 级双 曲线模 型嗍 即硬化 土模 型 .土 , 体 的刚度 用 3个 不 同 的输入 刚度表 示 更 为准 确 : 三
的 弹性 模量 E 25 1 P , = .× 0 ka 泊松 比/ 01 , 度 x . 重 = 8 为 2 Nm ; 5 /, k 基坑开挖步骤是每次开挖 4 共开挖 m, 在基坑工程 中, 考虑工程桩 的计算采用等效 的 3 次到达坑底标高 , 采用两道内支撑 , 第一道支撑截 二维系统来代替三维系统[ 如 图 1 3 1 , 所示. 其基本思 面 50mmx0 中心标 高在 一 . 0m, 二 道支 0 50mm, 30 第 0
坑 变形 的影响 , 并与不考虑工程桩存在的情况作 比较. 究结果表 明, 研 土体 刚度对基坑 变形的影响 最显著 , 工程 桩 的存在会对基坑 变形、 支护结构 内力产生一定的影响 , 在深基坑工程的设计和研 究中不应忽略工程桩 的影响. 关键词 : 基坑 变形 ; 工程桩 ; 有限元
中 图分 类 号 :U 5 T 73 文 献 标 志码 : A
考虑工程桩存在的深基坑变形影响因素分析
陈 辉 , 陈 莉
( 宁夏大学 土木与水利工程 学院, 宁夏 银川
摘
702 ) 5 0 1
要 : 考 虑 基坑 内工 程 桩存 在 的 前提 下 , 用 有 限元 法 分析 不 同的 地 连墙 深 度 、 连墙 刚度 和 土 体 刚 度 对基 在 采 地
轴加载刚度 E ,三轴卸载刚度 和固结加载刚度 ∞ E. 捌 根据各种土的特性 , E 3 , 取 E , 但是 不 同的土质 宜给 出相应 的 , .与 Mor olm 0 h. uo b C 模型相比,硬化土模型也考虑了刚度模量的应力依 赖性 , 这就表明土体的刚度随着压力的变化而变化.