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韩尚宇,1979年生,博士,副教授,南昌航空大学土木工程学院,主要从事岩土工程、交通工程方面的科研和教学工作。2100433B
结合我国城市轨道交通工程施工的实际情况,综合考虑轨道交通施工过程中主要因素(地层变形、空间方位、地层参数、结构状态)的不确定性及其对既有建筑安全状态的影响情况,以地铁站点基坑开挖为切入点,对轨道交通工程施工对既有临近建筑安全状态影响评估相关技术问题进行研究,用理论分析与工程实际相结合的研究方法,对基坑支护结构及建筑安全防护技术进行了系列研究。
建筑密集区软土基坑工程概念设计
建筑密集区软土基坑工程概念设计——基坑支护工程设计与施工之间的有机结合对提高基坑工程质量、降低成本和节省工期具有重要的意义。建筑密集区软土基坑工程概念设计是基于实例推理所进行的相似问题求解方法,优点是能吸取和总结以往成功的设计经验知识,更加合...
建筑群密集地区深基坑开挖施工工艺
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高分辨率SAR影像干涉测量能获取高精度地表形变场,对地理国情监测具有重要意义。然而,高分辨干涉图在城市建筑密集区域存在地形特征丰富和相位不连续等问题,造成了地形去除和相位解缠的困难。数字表面模型(DSM)包含了地形及地表建筑物的空间三维结构信息,可有效描述地物的位置和空间拓扑关系。鉴此,本项目提出基于DSM研究建筑密集区域的InSAR干涉图地形去除及相位解缠方法。本项目拟研究:(1)基于DSM和雷达后向散射强度模拟的干涉图地形相位去除方法;(2)贝叶斯框架下,顾及相位不连续性的干涉图相位解缠算法;(3)对提出的方法进行实地案例分析。本项目将DSM中蕴含的精细地形信息与地物空间拓扑关系用于城市建筑密集区域的地形去除与相位解缠,有助于提升InSAR在建筑密集区域的形变监测能力,为高分辨率InSAR地理国情监测提供理论与技术支撑。
5.4基坑开挖方法
5.4.1车站基坑开挖步骤
车站基坑由西向东纵向分段竖向分层开挖,每段基坑的开挖长度与主体分节相对应,为了有利于基底排水,开挖面比主体施工段超前6.0m,开挖面坡度定为1:1,并设置1个长为6.0m的平台,以保证开挖面的稳定。
基坑从上至下分两层开挖,挖一层吊装一排钢支撑。
连续墙底标高 |
约14m |
6m |
6m |
原地面 |
结构底板 |
开挖步骤示意图 |
步骤一、坑内降水,开挖基坑至第一道支撑底1m。 |
步骤二、架设第一道钢支撑,第二次 开挖基坑至第二道钢支撑 底1m。 |
步骤三、架设第二道钢支撑。 |
步骤四、开挖基坑至设计基底标高。 |
基坑开挖前,设置管井井点降水,以利开挖人员和机械作业及土体装卸运输。顶层6.0m以内用长臂挖掘机开挖,开挖过程中坑内用小型装载机配合,将远离挖机的土方推至挖机的工作范围内。6.0m以下的土方用人力配合挖掘机挖装,吊机提装自卸车。白天开挖土方存于临时堆土场,夜间开挖土方直接运至弃土场。小挖掘机的就位(进出工作面、调头等)用吊车吊运。因坑内的钢管支撑间的水平净距只有2.4m,上下净距约3.8~5.4m,为确保挖掘机作业时不挤压、不碰撞钢支撑,作业时注意以下几点:
第一:钢支撑顶面以下1.0m范围内挖掘机直接挖装。机械作业时派人前后左右引导司机作业。这一高度挖掘机的左右履带不平引起的左右摆动较小,不致于碰撞钢支撑。
第二:以下部分先用人力在基坑一侧挖一个底部长宽尺寸为4.5m×3.0m的工作坑,坑底离钢支撑底面3.0m~3.5m,将挖掘机吊运至工作坑内往另一头开挖,此时机器在钢支撑之下,不致引起碰撞。如下图示:
5.4.2钢管支撑施工
1)钢管支撑布置
横向支撑钢管沿深度方向设置2道,纵向间距约3m。
2)钢管支撑构造
图5-19 钢支撑端头构造图 |
模筑砼边界 |
Ф609钢管 |
底 座 |
顶力锁紧段 |
钢围檩 |
止水环 |
钢支撑采用壁厚16mm,直径为609mm的钢管,根据支顶距离选合适的节段用螺
钢 管 支 撑 |
钻孔桩 |
吊土斗 |
栓连接法兰盘拼接成要求的长度。如下页图示:
图5-20钢支撑预加顶力示意图 |
模筑砼面边界 |
千斤顶 |
底座 |
锁紧片 |
伸缩头 |
钢围檩 |
φ609钢管支撑 |
φ609钢管支撑 |
钢支撑平面布置图二 |
钢围檩 |
钢围檩 |
100t千斤顶 |
100t千斤顶 |
钢支撑平面布置图一 |
基坑宽度(按实长) |
钻孔灌注桩 |
3)顶力施加
①预加顶力设备:用两套电动油压千斤顶,专用千斤顶顶力一致,始终能保持两个千斤顶的极限顶力一致,并控制在设计与顶力以内,其原理如下图:
P |
千斤顶 |
换向阀 |
压力表换向阀 |
油泵 |
②加力方法和预应力的锁定:钢管撑的端部设有专门的顶力座,用两台千斤顶在两侧均匀施顶,当顶力达到设计预顶力105%要求后,在锁紧段安装锁紧片后卸下千斤顶。
(3)垂直对顶钢支撑安装
①安装型钢底座。
②在地面拼接好支撑用吊车就位。
③将顶头焊在型钢底座上。
④施加预应力。
⑤用锁紧片锁紧钢支撑。
⑥支撑两头焊接。
⑦千斤顶卸载。
(4)端头斜撑安装:其方法同上,只是在型钢底座安装好后顶点处焊制防滑挡块,防止支撑受力侧滑。
(5)钢支撑拆除:钢支撑的拆除时间必须在砼强度达到设计要求后,先用两个三角架将钢支撑托起,用千斤顶顶紧支撑让锁紧片松动,然后拆除锁紧片。
(6)钢支撑的施工安全措施
吊车悬吊就位 |
①在支撑表面粘贴电阻式应变片,定期测量其轴力,根据测量结果判定安全性。
②加强支撑的端部焊接质量,避免顶紧力丧失后下坠。
③加强斜撑的防滑措施如下图示:
钢槽挡块 |
钢管斜撑 |
防止斜撑滑动示意图 |
H 型钢底座 |
④跨度超过22m的钢支撑根据设计要求对支撑要进行加固,加固办法在跨中部位下设钢立柱支承,水平用型钢将钢支撑联系,以增加支撑稳定性。
⑤严禁施工作业时碰撞支撑。
【学员问题】深基坑开挖的工程问题?
【解答】深基坑边坡失稳的形式很多,主要有:
1.断桩
在基坑开挖过程中,由于桩配筋不够或混凝土强度不够及施工质量原因,桩从中间折断,导致基坑倒坍。
2.支护结构整体倒塌
在深基坑开挖过程中,由于桩入土深度不足或锚杆失效,支护体系整体倒坍。
3.支护结构整体滑动失稳发生“踢脚”
支护结构插入土体的深度不够,本身刚度、强度不够,被动土压力过小,易发生整体滑动失稳。
4.基坑底鼓与管涌破坏
在高水位软土地区,由于土质软弱,水压力高,桩墙入土深度浅,被动区土质未加固等原因,基坑底部土体易发生管涌、流砂或大面积降起。
5.基坑结构大变形
基坑开挖过程中,由于降止水方法不当或内撑刚度太小支护结构发生过大变形。
6.土钉墙滑塌
多发生在回填土、杂填土、素填土或软土中,特点是:土钉并未被拔出,而土体却滑动破坏了,说明土钉长度满足抗拔力要求,但土钉体与土体底摩阻力很小,土钉未能与土体协同工作,未起到类重力墙的作用,因此对软土类土体使用土钉,须到上部软土进行注浆加固,改良土体性质,或减小土钉间距,增加注浆压力以及采取对土钉施加预应力等措施。
另一类土钉墙坍塌事故是由于坡脚土体滑落逐渐引起的大的塌方。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。