某深基坑支护结构施工中出现问题的分析与处理
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桩 表 # 第 ! 次静荷载试验结果汇总表 竖向极限承 累积沉降 残余沉降 回弹率 低应变 量 ()) ) 量 ()) ) (5) 类别 桩长 桩径 最大试验
(4$ ) 载力 (4$ ) 号 () ) () ) 荷载
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基坑支护结构方案的选择和设计 支护结构方案的选择 本基坑面积和深度都较大, 且西、 南侧为已建规
11
!""# 年 $ 月 第 $ 期 # ,+-
庄亮质:某深基坑支护结构施工中出现问题的分析与处理
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基坑东北、 西南、 南段部 # 在土方开挖过程中, 基坑施工中出现问题的分析及处理措施 基坑施工工序 先施工四周搅拌桩形成止水帷幕,当桩达到一 定强度后 (水泥浆中掺早强剂) 开始进行土方开挖和 喷锚支护结构施工, 完成第 - 层土体开挖后即进行第 然后开挖第 % 道土体并 - 层混凝土喷射和锚杆施工, 进行第 % 层混凝土喷射和锚杆施工直至基坑底。 分在搅拌桩底位置均发生涌砂,部分区域出现渗漏 现象, 影响到基坑安全。 经分析其主要原因是某些搅 拌桩未进入岩土层, 或地层中存在较厚粉细砂层, 而 搅拌桩底处于粉细砂层与强风化岩层的界面处, 当 开挖至搅拌桩底时,界面上的强风化岩遇水侵蚀剥 落, 导致搅拌桩内侧粉细砂流失而出现涌砂, 若不及 时处理将可能引致基坑坍塌事故。 处理方法是在涌砂区域搅拌桩底上方约 /2200 处, 斜向 8/9 打入注浆钢花管 (! 167%/2、 长 ,0) , 灌 入纯水泥浆加固土体及止水,待注浆达到一定强度 后才进行土方开挖,合理安排开挖顺序并采取分段 跳挖的方式施工。经上述处理后搅拌桩底的涌砂和 渗漏降水基本得到控制,虽然在砂涌部位的基坑侧 壁仍出现 “凸肚” 现象 (如 图 %:4;) , 但控制 了位移的进一步发 展,基坑安全得到有 效控制。
2
面如图 1 所示。
经综合考虑安全、 经济和工期等因素, 结合基坑 周边的环境情况,本工程决定采用喷锚支护结构挡 土和单排搅拌桩止水的开挖方式。
10;
地质概况 本工程属珠江冲积平原, 场地内自上而下分别为
人工杂填土层, 厚 ;0=?2096; 第四系冲积层淤泥质土 层, 厚 10>?2016; 粉质粘土层, 厚 >?10;6; 粉砂层, 厚 中砂层, 厚 >09?20;6; 残积层粉质粘土层, 厚 10>?2036; >09?40;6;白垩系泥质粉砂岩强风化层,厚 10>?30>6; 中风化层, 厚 >03?=096, 裂隙发育。地下水主要赋存 于第四系冲积层砂层中, 透水性较好, 水量丰富, 强、 中风化岩均有一定的含水量, 水位埋深为 ;01?;026。 基 坑 岩 层 埋 藏 较 浅 , 北 面 约 :02?:0:6 进 入 中 风 化 地下室东南 层, 南 面 约 1>0=?1;0;6 进 入 中 风 化 层 , 西北各侧距周边红线分别为 =0>, 1;0=, 30=, 1046。
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结论Leabharlann 地下承压水的存在常会对泥浆护壁钻孔灌注桩 的成桩质量造成不同程度的危害,而对于长度较大 的灌注桩来说,正循环钻进成孔工艺本身固有的缺 点则会使桩底存在过厚的沉渣,从而大大降低基桩 的竖向承载力。当一个工程中同时存在上述两种情 况时, 对基桩质量的影响将会非常严重。 实践证明,采用预埋管敞开式桩端压力注浆法 对传统的正循环钻孔灌注桩施工工艺进行补充与改 进,不仅在施工过程中能及时有效地消除深层承压 水的危害,且能弥补正循环钻进成孔工艺固有的缺 点, 从而起到事半功倍的作用, 使基桩质量更可靠。
( 0#0 3-23-
参 考 文 献
建筑桩基技术规范 建筑地基基础设计规范 岩土工程勘察规范
’ #1 .***62’**’ 7 #1 .**’(2’**’ -
沈保汉, 应权 & 桩端压力注浆桩 & 桩基设计施工与检测
(7
%
结束语 通过对本深基坑工程施工中出现问题的分析和
’ 爆破开挖对基坑侧壁的稳定和变形有较大
影响, 应严格控制爆破速率。
处理, 我们总结归纳出以下几点体会, 现提出与同行 们探讨。 在保证安全的 " 在支护结构型式的选择方面, 前提下, 因地制宜、 节约造价、 方便施工、 缩短工期应
(
参 考 文 献
崔江余, 梁仁旺编者 & 建筑基坑工程设计计算与施工 广州地区建筑基坑支护技术规定
;0;
支护结构的设计 本工程设计采用土钉墙喷锚网加预应力锚杆支
护结构, 松散层采用花管灌浆, 中风化岩层以下根据 开挖情况采用钢丝网加土钉直接喷射混凝土,单排 搅拌桩止水。主要结构根据地质情况划分为 4 个剖 面 (图 略 ) , 1@1, ;@; 剖 面 第 1、 2 排 为 ! 4: 注 浆 锚 管、 第 ; 排为预应力锚杆, 2@2、 4@4 剖面第 1、 ; 排为 第 2 排为预应力锚杆, 第 =?1; 道为 ! 4: 注浆锚管, 长 9?1:6 (岩 锚 为 ;6) , 喷射 ! ;;?! ;: 普 通 锚 杆 , 混凝土强度等级采用 (;>,混凝土厚度在土层范围 为 1;>66, 岩 层 范 围 为 :>66, 采 用 ! 9>> 搅 拌 桩 。 同时对土体侧向位移、 基坑顶面沉降和位移、 锚杆拉 力、 地面沉降、 邻近建构筑物的沉降和位移、 水位等 情况进行监测。
$ 基坑南面在 开挖至约 80 深度时,
基坑顶面沉降和土体 测斜位移迅速增大 (如图 %:) ,同时基坑 外南侧因地下水位下 降幅度大而处于危险 状态。 经分析可能是该 侧有较厚细粉砂层,
! !"#北侧 $% 测孔
% !5#东侧 $, 测孔
图!
& !:#南侧 $/ 测孔
基坑各向土体位移测点监测结果
’ !;#西侧 $. 测孔
" 基坑东侧中段约 -.0 范围第 -4, 排锚杆在
打入过程中遇障碍物,经分析东侧地块的杂填土内 夹有较多大石块,于是施工时采取调整锚杆入土倾 角和在原设计锚杆旁补钻同样管锚等方法, 但仍失效 而达不到设计长度, 加上施工进度较快, 故该段基坑 侧壁变形明显加大 (如图 %5) 并出现了裂缝。 处理方法是在该段锚杆施工时增大灌浆压力和 延长稳压时间,并在该段范围内离基坑边 /0 处加 (! -267622、 深 -%0) 对土体 设 - 排竖向注浆花管 进行加固; 在裂缝处加设钢筋网喷射混凝土, 与原基 坑侧壁钢筋网混凝土相连, 并与基坑外侧顶部竖向注 浆花管连成整体。经上述处理后该段基坑侧壁变形 趋于稳定, 直至基坑开挖完毕变形没有继续发展。
第%期 "##$ 年 % 月
广东土木与建筑
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某深基坑支护结构施工中出现问题的分析与处理
庄亮质
(广州发展新城投资有限公司
摘
广州 =1>>51 )
要: 介绍某高层建筑基坑支护的设计和施工技术要点, 重点对施工中出现的主要问题进行原因分析, 并采取
-%
!""# 年 $ 月 第 $ 期
广东土木与建筑 是基坑工程施工方案的追求目标;
!"# !""# $%&$ ! 在临近珠江边采用单排搅拌桩止水是大胆
遇大雨便出现渗漏, 基坑爆破振动引起砂层液化, 第
’ 层预应力锚杆未能发挥应有作用等,位移迅速发
展并已形成区域滑移面, 危及基坑安全。 处理方法是在涌砂区域采取止水措施,具体做 法同上述第!点,同时为了抑制滑移面的进一步发 展, 在整个南侧距基坑边 (&’) 位置采取竖向注浆钢 深 (-)) 对土体进行加固, 同时为 花管 (! (*+,+**、 了控制侧向变形,在第 . 、 / 道锚杆中间增设 ( 道预 应力锚杆 (! ’.,’+**、 长 (.)) 。经处理后南侧在开 挖过程中的变形基本控制在允许范围内,增加的预 应力锚杆施工完毕后侧向位移有一定的回缩。
’ #01 *’23+
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(上接第 (. 页) 注浆结束后, 按规定抽取 工程桩 . 根进行竖向静载试 验, 其 结 果 见 表 7, 其中包括 注浆处理前低应变检测结果 为 ( 类桩的 7 根桩, 所有试验 桩均合格, 说明本工程采取的 质量防治措施是基本成功的。
有效的处理措施, 供同类工程参考。 关键词: 基坑工程;支护结构;设计;施工
划路, 东、 北侧近距红线, 因此不能采用放坡开挖, 必
! 101
工程及地质概况 工程概况 发展中心大厦是 1 幢地下 2 层, 地上 23 层的商
须采取支护挡土和降 (止) 水措施。根据以上的工程 特点和地质状况, 本基坑支护可作以下选择: 深层搅拌桩加 ! 基坑四周采用喷锚支护结构, 高压注浆止水, 该法造价较低, 工期短, 但北侧仅 1046 的距离施工难度大,可能会使周边土体或道路产生 较大的变形; (锚 ) 式排桩 (钻 孔 灌 注 " 基坑四周采用支撑 桩) 支护结构, 该法工期较长, 费用稍高, 但能较好控 制四周土体或道路的变形; (锚) 支护, 连续墙兼作地 # 采用地下连续墙撑 下室外墙, 该法设计时需一并考虑, 北侧施工距离能 满足要求, 无需另外止水且效果最好, 能良好控制四 周土体或道路的变形, 但费用较高且工期长, 在工期 上较难满足发展商的要求。
图! 基坑平面示意
务办公大楼, 楼高 1456, 由 德 国 !78 公 司 设 计 , 位 于广州珠江新城临江大 道, 占 地 9:556 , 总建
;
筑 面 积 33:;:6 。 地 下
;
室基坑平面呈长方形, 开 尺寸为 31096<:;056, 挖 深 度 190;=6, 局 部 其中南面距珠江 ;10=6, 仅约 1>>6, 开挖土石方 总量达 1> 万 6 ,其平
,+%
基坑侧壁的变形 施工过程中在基坑各边均设点监测侧壁土体变
形, 测得部分测孔的最终位移值分别为: 西边 $. 测孔 南边 $/ 测孔 12+/00, 东边 $, 测孔 %3+.00, /.+%00, 北边$% 测孔 ,+300, 位移曲线如图 % 所示。
,+,
施工中基坑出现的问题及采取的处理方法
的尝试, 应严格控制施工过程, 确保成桩质量; 桩底能否进入不透水土层 # 在搅拌桩施工中, 是施工成败的关键因素;
$ 注浆小花管加固土体对于封堵涌砂是一种
行之有效的方法;
% 预应力锚杆对基坑侧向变形具有明显的约
束效果;
& 在增加水平锚杆无法控制变形或滑移的情
况下,在基坑壁外围增设竖向注浆花管可能是一种 较好的选择;
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基坑支护结构方案的选择和设计 支护结构方案的选择 本基坑面积和深度都较大, 且西、 南侧为已建规
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庄亮质:某深基坑支护结构施工中出现问题的分析与处理
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基坑东北、 西南、 南段部 # 在土方开挖过程中, 基坑施工中出现问题的分析及处理措施 基坑施工工序 先施工四周搅拌桩形成止水帷幕,当桩达到一 定强度后 (水泥浆中掺早强剂) 开始进行土方开挖和 喷锚支护结构施工, 完成第 - 层土体开挖后即进行第 然后开挖第 % 道土体并 - 层混凝土喷射和锚杆施工, 进行第 % 层混凝土喷射和锚杆施工直至基坑底。 分在搅拌桩底位置均发生涌砂,部分区域出现渗漏 现象, 影响到基坑安全。 经分析其主要原因是某些搅 拌桩未进入岩土层, 或地层中存在较厚粉细砂层, 而 搅拌桩底处于粉细砂层与强风化岩层的界面处, 当 开挖至搅拌桩底时,界面上的强风化岩遇水侵蚀剥 落, 导致搅拌桩内侧粉细砂流失而出现涌砂, 若不及 时处理将可能引致基坑坍塌事故。 处理方法是在涌砂区域搅拌桩底上方约 /2200 处, 斜向 8/9 打入注浆钢花管 (! 167%/2、 长 ,0) , 灌 入纯水泥浆加固土体及止水,待注浆达到一定强度 后才进行土方开挖,合理安排开挖顺序并采取分段 跳挖的方式施工。经上述处理后搅拌桩底的涌砂和 渗漏降水基本得到控制,虽然在砂涌部位的基坑侧 壁仍出现 “凸肚” 现象 (如 图 %:4;) , 但控制 了位移的进一步发 展,基坑安全得到有 效控制。
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面如图 1 所示。
经综合考虑安全、 经济和工期等因素, 结合基坑 周边的环境情况,本工程决定采用喷锚支护结构挡 土和单排搅拌桩止水的开挖方式。
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地质概况 本工程属珠江冲积平原, 场地内自上而下分别为
人工杂填土层, 厚 ;0=?2096; 第四系冲积层淤泥质土 层, 厚 10>?2016; 粉质粘土层, 厚 >?10;6; 粉砂层, 厚 中砂层, 厚 >09?20;6; 残积层粉质粘土层, 厚 10>?2036; >09?40;6;白垩系泥质粉砂岩强风化层,厚 10>?30>6; 中风化层, 厚 >03?=096, 裂隙发育。地下水主要赋存 于第四系冲积层砂层中, 透水性较好, 水量丰富, 强、 中风化岩均有一定的含水量, 水位埋深为 ;01?;026。 基 坑 岩 层 埋 藏 较 浅 , 北 面 约 :02?:0:6 进 入 中 风 化 地下室东南 层, 南 面 约 1>0=?1;0;6 进 入 中 风 化 层 , 西北各侧距周边红线分别为 =0>, 1;0=, 30=, 1046。
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建筑桩基技术规范 建筑地基基础设计规范 岩土工程勘察规范
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结束语 通过对本深基坑工程施工中出现问题的分析和
’ 爆破开挖对基坑侧壁的稳定和变形有较大
影响, 应严格控制爆破速率。
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参 考 文 献
崔江余, 梁仁旺编者 & 建筑基坑工程设计计算与施工 广州地区建筑基坑支护技术规定
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支护结构的设计 本工程设计采用土钉墙喷锚网加预应力锚杆支
护结构, 松散层采用花管灌浆, 中风化岩层以下根据 开挖情况采用钢丝网加土钉直接喷射混凝土,单排 搅拌桩止水。主要结构根据地质情况划分为 4 个剖 面 (图 略 ) , 1@1, ;@; 剖 面 第 1、 2 排 为 ! 4: 注 浆 锚 管、 第 ; 排为预应力锚杆, 2@2、 4@4 剖面第 1、 ; 排为 第 2 排为预应力锚杆, 第 =?1; 道为 ! 4: 注浆锚管, 长 9?1:6 (岩 锚 为 ;6) , 喷射 ! ;;?! ;: 普 通 锚 杆 , 混凝土强度等级采用 (;>,混凝土厚度在土层范围 为 1;>66, 岩 层 范 围 为 :>66, 采 用 ! 9>> 搅 拌 桩 。 同时对土体侧向位移、 基坑顶面沉降和位移、 锚杆拉 力、 地面沉降、 邻近建构筑物的沉降和位移、 水位等 情况进行监测。
$ 基坑南面在 开挖至约 80 深度时,
基坑顶面沉降和土体 测斜位移迅速增大 (如图 %:) ,同时基坑 外南侧因地下水位下 降幅度大而处于危险 状态。 经分析可能是该 侧有较厚细粉砂层,
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基坑各向土体位移测点监测结果
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打入过程中遇障碍物,经分析东侧地块的杂填土内 夹有较多大石块,于是施工时采取调整锚杆入土倾 角和在原设计锚杆旁补钻同样管锚等方法, 但仍失效 而达不到设计长度, 加上施工进度较快, 故该段基坑 侧壁变形明显加大 (如图 %5) 并出现了裂缝。 处理方法是在该段锚杆施工时增大灌浆压力和 延长稳压时间,并在该段范围内离基坑边 /0 处加 (! -267622、 深 -%0) 对土体 设 - 排竖向注浆花管 进行加固; 在裂缝处加设钢筋网喷射混凝土, 与原基 坑侧壁钢筋网混凝土相连, 并与基坑外侧顶部竖向注 浆花管连成整体。经上述处理后该段基坑侧壁变形 趋于稳定, 直至基坑开挖完毕变形没有继续发展。
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要: 介绍某高层建筑基坑支护的设计和施工技术要点, 重点对施工中出现的主要问题进行原因分析, 并采取
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广东土木与建筑 是基坑工程施工方案的追求目标;
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’ 层预应力锚杆未能发挥应有作用等,位移迅速发
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有效的处理措施, 供同类工程参考。 关键词: 基坑工程;支护结构;设计;施工
划路, 东、 北侧近距红线, 因此不能采用放坡开挖, 必
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工程及地质概况 工程概况 发展中心大厦是 1 幢地下 2 层, 地上 23 层的商
须采取支护挡土和降 (止) 水措施。根据以上的工程 特点和地质状况, 本基坑支护可作以下选择: 深层搅拌桩加 ! 基坑四周采用喷锚支护结构, 高压注浆止水, 该法造价较低, 工期短, 但北侧仅 1046 的距离施工难度大,可能会使周边土体或道路产生 较大的变形; (锚 ) 式排桩 (钻 孔 灌 注 " 基坑四周采用支撑 桩) 支护结构, 该法工期较长, 费用稍高, 但能较好控 制四周土体或道路的变形; (锚) 支护, 连续墙兼作地 # 采用地下连续墙撑 下室外墙, 该法设计时需一并考虑, 北侧施工距离能 满足要求, 无需另外止水且效果最好, 能良好控制四 周土体或道路的变形, 但费用较高且工期长, 在工期 上较难满足发展商的要求。
图! 基坑平面示意
务办公大楼, 楼高 1456, 由 德 国 !78 公 司 设 计 , 位 于广州珠江新城临江大 道, 占 地 9:556 , 总建
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筑 面 积 33:;:6 。 地 下
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室基坑平面呈长方形, 开 尺寸为 31096<:;056, 挖 深 度 190;=6, 局 部 其中南面距珠江 ;10=6, 仅约 1>>6, 开挖土石方 总量达 1> 万 6 ,其平
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基坑侧壁的变形 施工过程中在基坑各边均设点监测侧壁土体变
形, 测得部分测孔的最终位移值分别为: 西边 $. 测孔 南边 $/ 测孔 12+/00, 东边 $, 测孔 %3+.00, /.+%00, 北边$% 测孔 ,+300, 位移曲线如图 % 所示。
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施工中基坑出现的问题及采取的处理方法
的尝试, 应严格控制施工过程, 确保成桩质量; 桩底能否进入不透水土层 # 在搅拌桩施工中, 是施工成败的关键因素;
$ 注浆小花管加固土体对于封堵涌砂是一种
行之有效的方法;
% 预应力锚杆对基坑侧向变形具有明显的约
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& 在增加水平锚杆无法控制变形或滑移的情
况下,在基坑壁外围增设竖向注浆花管可能是一种 较好的选择;