基坑支護(hù)設(shè)計(jì)土木工程畢業(yè)論文

1、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)_土木工程畢業(yè)論文 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)土木工程畢業(yè)論文目 錄前 言1第一章 工程概況2第一節(jié) 工程概述2第二節(jié) 工程地質(zhì)條件3一、氣象概況3二、地形地貌3三、工程地質(zhì)3第三節(jié) 水文地質(zhì)條件4一、地下水類型4二、地下水的腐蝕性評價(jià)5第四節(jié) 抗震設(shè)計(jì)5第五節(jié) 護(hù)坡設(shè)計(jì)參數(shù)5第二章 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7第一節(jié) 施工方法的論證7第二節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式的選擇7一、基坑等級及變形控制標(biāo)準(zhǔn)7二、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選7三、鋼支撐和錨索施工比較8第三節(jié) 基坑支護(hù)中荷載的計(jì)算9一、荷載與組合9二、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值9三 水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值10第四節(jié) 護(hù)坡樁設(shè)計(jì)11一、嵌固深度計(jì)算11二、鋼筋混凝土樁設(shè)計(jì)17三、施工方案

2、設(shè)計(jì)20第五節(jié) 錨桿設(shè)計(jì)20一、計(jì)算錨桿承載力21二、錨桿自由長度計(jì)算22三、錨桿錨固段長度計(jì)算22四、錨桿參數(shù)最終確定22第三章 鉆孔灌注樁施工24一、泥漿護(hù)壁施工法24 二、鉆孔灌注樁常見施工問題25第四章 基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算27第一節(jié) 整穩(wěn)定性驗(yàn)算27第二節(jié) 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算27第三節(jié) 抗滑移穩(wěn)定性28第四節(jié) 坑底土隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算28結(jié) 論30致 謝31參考文獻(xiàn)32附圖一 擬建場地平面及樁的布置圖附圖二 圍護(hù)樁配筋圖附圖三 基坑坑壁剖面圖前 言基坑工程是指建筑物和構(gòu)筑物的地下結(jié)構(gòu)部分施工時(shí),所進(jìn)行的基坑開挖、工程降水和基坑支護(hù),同時(shí),對周圍的建筑物、構(gòu)筑物、道路和地下管線進(jìn)行監(jiān)測和維護(hù),以確

3、保正常、安全施工的綜合性工程。一般情況下,基坑支護(hù)是臨時(shí)措施,地下室主體施工完成時(shí)支護(hù)體系即完成任務(wù),與永久性結(jié)構(gòu)相比臨時(shí)結(jié)構(gòu)的安全儲備要求可小一些,由于其安全儲備較小,因此具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性。巖土工程區(qū)域性很強(qiáng),巖土工程中的基坑工程區(qū)域性更強(qiáng),如軟粘土地基、軟土地基、砂土地基、黃土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中基坑工程差異性很大,同一城市不同區(qū)域也有差異?；庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計(jì)施工和土方開挖都要因地制宜,根據(jù)本地情況進(jìn)行?；庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖不僅與工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件有關(guān),還與基坑相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性以及周圍場地條件等有關(guān)

4、,這就決定了基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性。正是由于基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性和個(gè)性,因此根據(jù)不同的區(qū)域和個(gè)性特征,研究相應(yīng)的基坑穩(wěn)定性、支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形以及周圍地層的位移對周圍建筑物和地下管線等的影響及保護(hù)的計(jì)算分析,以便采取經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的基坑支護(hù)方案,就具有重要的理論意義和實(shí)際效益。與分析、計(jì)算方法的進(jìn)步相對應(yīng)的是基坑開挖技術(shù),特別是支護(hù)技術(shù)的日臻完善,并出現(xiàn)了許多新的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式與穩(wěn)定邊坡的方法。 本文結(jié)合北京市地鐵八號線01標(biāo)段西三旗車站地下結(jié)構(gòu)挖方工程,根據(jù)基坑地質(zhì)條件和周圍環(huán)境的特殊性,選擇鋼筋混凝土灌注樁加錨桿的基坑開挖圍護(hù)方案,并對組合圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。依據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)

5、程(jgj120-99)等規(guī)范,采用整體等值梁法的計(jì)算方法計(jì)算樁長、支點(diǎn)內(nèi)力、最大彎矩;對混凝土灌注樁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)算,確定樁徑、樁身配筋;對冠梁與腰梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最終編制了基坑開挖圍護(hù)設(shè)計(jì)方案。第一章 工程概況第一節(jié) 工程概述 工程概況:西三旗站是北京地鐵8號線二期工程第三座車站,位于西三旗路和西三旗東路十字路口處。在西三旗東路下南北向布置,為8號線首批開工車站。 車站所處十字路口東北角有北新家園、新康園小區(qū)、建材城西里小區(qū)和新材醫(yī)院;東南角為北新建材集團(tuán),規(guī)劃為商業(yè)用地;西北角為中國石油天然氣集團(tuán)直屬機(jī)關(guān)黨校、新龍批發(fā)市場;西南角有育新花園小區(qū)、首師大附屬育新學(xué)校。 西三旗路交通繁忙,

6、路下管線復(fù)雜,道路規(guī)劃紅線寬45m,主路寬16m,雙向4車道,路口西側(cè)局部段雙向6車道,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)劃;西三旗東路規(guī)劃紅線寬40m,路口北段現(xiàn)狀道路寬10m,路口南段現(xiàn)狀道路寬4m,未實(shí)現(xiàn)規(guī)劃。第二節(jié) 工程地質(zhì)條件一、氣象概況 北京地區(qū)屬于溫暖帶大陸性半濕潤?半干旱季風(fēng)氣候,受季風(fēng)影響形成春季干旱多風(fēng)、夏季炎熱多雨、秋季秋高氣爽、冬季寒冷干燥、四季分明的氣候特點(diǎn)。近幾年平均氣溫為12.513.7,極端最高氣溫42.2,極端最低氣溫-15。全市多年平均降水量為626mm,降水量的年變化大,年內(nèi)分配也不均,汛期(68月)降水量約占全年降水量的80%以上。旱澇的周期性變化較明顯。二、地形地貌 本合

7、同段線路位于永定河沖積扇的中下部,土層以新沉積層、第四紀(jì)沖洪積沉積土層為主。擬建工程所處地勢基本平緩,地面以市政道路為主,路面平坦,地面標(biāo)高為 3740m。三、工程地質(zhì) 施工場地范圍內(nèi)的土層主要有人工填土層、新近沉積層、一般第四紀(jì)沖洪積沉積層。車站主要位于粉土和粘土層,底板位于粉質(zhì)粘土層。 鉆孔孔口地面高程介于3.40m5.05m,平均3.71m。場地照片如下圖1-2:圖1-2場地照片 根據(jù)野外鉆探資料,擬建場地從上至下分布的地土層為: 1、人工填土層: 粉質(zhì)粘土素填土層:黃褐色,稍濕,稍密,以粉質(zhì)粘土為主,含少量碎磚屑、植物根等,結(jié)構(gòu)松散,無層理。 粉土素填土2層:黃褐色,稍濕,稍密,以粉土

8、為主,含少量碎磚屑、植物根等,結(jié)構(gòu)松散,無層理。 建筑垃圾雜填土6層:雜色,稍濕,稍密中密,以碎石塊、水泥塊為主,砂、石及粘性土充填。 新近沉積層: 粉質(zhì)粘土層:黃褐色,軟塑可塑,含氧化鐵、氧化錳,土質(zhì)結(jié)構(gòu)差,無層理。 粉土2層:黃褐色,稍濕濕,稍密,含氧化鐵、氧化錳,土質(zhì)結(jié)構(gòu)差,無層理。 2、一般第四紀(jì)沖洪積沉積層: 粉質(zhì)粘土層:黃褐褐黃色,可塑,含氧化鐵、云母。 粉土2層:黃褐褐黃色,稍濕濕,稍密中密,含氧化鐵、氧化錳等、云母、鈣質(zhì)結(jié)核等。 粉質(zhì)粘土層:灰黃褐灰色,可塑,含氧化鐵、云母,少量有機(jī)質(zhì)等。 粉土2層:灰黃褐灰色,稍濕飽和,含氧化鐵、云母,少量有機(jī)質(zhì)等。 細(xì)砂4層:灰黃褐灰色,濕

9、飽和,主要礦物成分是石英、長石、云母。 粉質(zhì)粘土層:褐黃色,可塑,含氧化鐵、云母等。 粉土2層:褐黃色,濕飽和,中密密實(shí),含氧化鐵、云母等。 粉砂3層:褐黃色,濕飽和,中密,主要礦物成分是石英、長石、云母。 細(xì)砂4層:褐黃色,濕飽和,密實(shí),主要礦物成分是石英、長石、云母。 粉質(zhì)粘土層:黃灰褐灰色,可塑,含氧化鐵、氧化錳等。 粉砂3層:灰褐黃褐色,飽和,密實(shí),主要礦物成分是石英、長石、云母。 粉質(zhì)粘土層:灰黃褐黃色,可塑,含氧化鐵、云母等。 粘土1層:灰黃褐黃色,可塑,含氧化鐵、云母等。 粉土2層:灰黃褐黃色,濕飽和,密實(shí),含氧化鐵、云母等。 細(xì)砂4層:灰黃褐黃色,密實(shí),主要礦物成分是石英、長石

10、、云母。 粉質(zhì)粘土層:褐灰色,可塑,含氧化鐵、云母,少量有機(jī)質(zhì)等。 粘土1層:灰褐褐灰色,可塑,含氧化鐵、云母,少量有機(jī)質(zhì)等。 粉土2層:褐黃色,飽和,密實(shí),含氧化鐵、云母。 粉砂3層:褐黃色,飽和,密實(shí),主要礦物成分為石英、長石、云母。 中砂5層:褐黃色,飽和,密實(shí),主要礦物成分為石英、長石、云母,含少量圓礫。 粗砂6層:褐黃色,飽和,密實(shí),主要礦物成分為石英、長石、云母。 圓礫8層:雜色,飽和,密實(shí),一般粒徑23mm,最大粒徑2cm,圓礫含量約60%,含少量卵石,主要母巖成分為巖砂、礫巖,中粗砂充填。 卵石9層:雜色,飽和,密實(shí),一般粒徑23cm,最大粒徑5cm,卵石含量約60%,主要母巖

11、成分為砂巖、礫巖,中粗砂充填。 粉質(zhì)粘土層:褐黃色,可塑,含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核。 粘土1層:褐黃色,可塑硬塑,含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核。 粉土2層:褐黃色,濕飽和,密實(shí),含氧化鐵、云母等。 細(xì)砂4層:褐黃色,濕飽和,密實(shí),主要礦物成分為石英、長石、云母。 粉砂3層:褐黃色,飽和,密實(shí),主要礦物成分為石英、長石、云母。 粉質(zhì)粘土層:褐灰褐黃色,可塑,含氧化鐵、鈣質(zhì)結(jié)核。 粘土1層:褐灰褐黃色,可塑硬塑,含氧化鐵、鈣質(zhì)結(jié)核。 粉土2層:褐灰褐黃色,飽和,密實(shí),含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核。 中砂5層:褐黃色,飽和,密實(shí),主要礦物成分為石英、長石、云母。 粉質(zhì)粘土層:褐灰褐黃色,可塑,含氧化鐵、云母

12、、鈣質(zhì)結(jié)核,見少量螺殼。 粘土1層:褐灰褐黃色,可塑硬塑,含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核,少量有機(jī)質(zhì)。 粉土2層:黃褐褐灰色,飽和,密實(shí),含氧化鐵、云母、少量有機(jī)質(zhì)。 細(xì)砂4層:褐黃色,飽和,密實(shí),主要礦物成分為石英、長石、云母。 中砂5層:褐黃色,飽和,密實(shí),主要礦物成分為石英、長石、云母。 卵石9層:雜色,飽和,密實(shí),亞圓形,最大粒徑5cm,一般粒徑23cm,主要母巖成分為巖砂、礫巖,中粗砂充填。 粘土1層:褐黃色,可塑硬塑,含氧化鐵、云母。 車站主要位于粉土和粘土層,底板處于粘土層。第三節(jié) 水文地質(zhì)條件一、地下水類型 擬建場地下38m深度范圍內(nèi)主要揭露了3層地下水,第一層為臺地潛水,第二層為層

13、間水,第三層為潛水承壓水。 第一層:臺地潛水,初見水位埋深2.67.9m,絕對標(biāo)高36.7741.47m;靜止水位埋深2.67.7m,絕對標(biāo)高36.9741.47m。地下水的主要補(bǔ)給來源是大氣降水入滲、地下管道滲水及居民生活用水,主要排泄方式為側(cè)向逕流及向下越流補(bǔ)給。該層水在場地北側(cè)較連續(xù)分布,在場地南側(cè)僅部分地段有分布。 第二層水:層間水,主要含水層為粉土2、粉砂3、細(xì)砂4,初見水位埋深9.211.6m,絕對標(biāo)高32.6034.86m;靜止水位埋深8.211.2m,絕對標(biāo)高32.9034.81m。地下水主要接受側(cè)向徑流及越流補(bǔ)給,以側(cè)向徑流的方式排泄。該層水在整個(gè)場地范圍內(nèi)連續(xù)分布。 第三層

14、水:潛水承壓水,主要含水層為中砂5,初見水位埋深24.826.5m,絕對標(biāo)高17.6319.30m;靜止水位埋深23.525.2m,絕對標(biāo)高18.7120.60m。該層水具有微承壓性,在整個(gè)場地范圍內(nèi)連續(xù)分布,由于位于基坑開挖深度以下,對基礎(chǔ)施工影響不大。二、地下水的腐蝕性評價(jià) 本次勘察在xsqc02#、z3-xsq-011#、z3-xsq-019#鉆孔中共采取地下水試樣6組,在室內(nèi)對其做了腐蝕性測試,根據(jù)其測試結(jié)果,依據(jù)巖土工程勘察規(guī)范(gb 50021-2001)第12.2條及鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定(鐵建設(shè)【2005】157號)3.3條有關(guān)條款,判定地下水對基礎(chǔ)材料的腐蝕性見下表

15、: 表1-1 地下水的腐蝕性評價(jià)孔號取水深度(m)取水日期 對建筑材料的腐蝕性 砼鋼筋砼中鋼筋(干濕交替)鋼筋砼中鋼筋(長期浸水)鋼結(jié)構(gòu)xsqc026.307.5.19 弱腐蝕性 弱腐蝕性xsqc029.107.5.19 弱腐蝕性 弱腐蝕性xsqc0225.007.5.20 弱腐蝕性 弱腐蝕性 經(jīng)綜合分析判定,擬建場地地下水對砼結(jié)構(gòu)不具腐蝕性,在長期浸水情況下對鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性,在干濕交替的情況下對鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性,對鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。 本次勘察并在z3-xsq-003#、z3-xsq-009#、z3-xsq-020#取代表性土試樣4組,做了土的腐蝕性測試,結(jié)果詳見附

16、件“土的浸出液分析報(bào)告”,根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范(gb 50021-2001)第12.2條判定,場地土對砼及鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋均不具腐蝕性。 3、歷年最高水位: 擬建場地歷年最高地下水位曾接近自然地面,絕對標(biāo)高44.00m左右,近35年最高地下水位絕對標(biāo)高為40.00m左右?？垢∷豢砂礆v年最高水位絕對標(biāo)高42.50m進(jìn)行設(shè)計(jì)。第四節(jié) 抗震設(shè)計(jì) 1、抗震設(shè)防烈度 根據(jù)中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(gb16306-2001)和建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50011-2001)附錄d及鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50111-2006)綜合考慮,擬建場區(qū)的抗震設(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,設(shè)計(jì)基本地震加速度值

17、為0.20g。 2、建筑場地分類 本次勘察在xsqc02#、z3-xsq-003#、z3-xsq-009#和z3-xsq-015#鉆孔中分別進(jìn)行了全孔波速測試,經(jīng)實(shí)測其25m深度范圍內(nèi)土層等效剪切波速值分別為236 m/s、231.86m/s、233.27m/s和228.26m/s,根據(jù)鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50111-2006)第4.0.1條判定,場地土類型為中軟土,場地類別為類。 3、液化判別 根據(jù)鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50111-2006)附錄b進(jìn)行判別,擬建場地地面下20m深度范圍內(nèi)的飽和粉土及砂土不液化。第五節(jié) 護(hù)坡設(shè)計(jì)參數(shù) 地面超載按q30kpa考慮。 基坑支護(hù)后剖面變形按

18、1級控制。 車站深度范圍內(nèi)土層主要參數(shù)如下表: 表1-2 土層參數(shù)表層號土類名稱重度粘聚力內(nèi)摩擦角厚度kn/m3kpa度(m)素填土20.18.0018.001.82粉土19.38.0024.002.62粉土20.010.0025.003粉質(zhì)粘土19.917.0022.002.32粉土20.26.0026.000.74細(xì)砂19.50.0035.002.4粉質(zhì)粘土20.521.0022.002.5粉質(zhì)粘土19.821.0023.009.3 注:基坑周邊按強(qiáng)夯后考慮參數(shù)取值。第二章 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié) 施工方法的論證 目前國內(nèi)地鐵車站施工主要方法有明挖法、蓋挖法、暗挖法,每種方法都有其適用條件

19、及優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合本車站現(xiàn)場選定站位實(shí)際情況,對以下三種方法進(jìn)行多方面比較,具體優(yōu)缺點(diǎn)詳見下表。 表2-1 車站常用施工方法比較表項(xiàng) 目明挖法蓋挖法暗挖法對地面交通影響大,需中斷交通較大,需短期占部分道路對交通無影響對地下管線影響大,管線改移多部分管線需要改移不需改移管線施工技術(shù)成熟成熟成熟施工難度小較小大工程質(zhì)量好較好一般防水質(zhì)量好較好一般地面沉降小小稍大擾民程度大較大小施工工期短較短長土建造價(jià)低較高高 西三旗站所處站位,地下管線及道路有導(dǎo)改條件,通過地上、地下情況分析比較,車站主體及附屬皆采用明挖法施工。 第二節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式的選擇一、基坑等級及變形控制標(biāo)準(zhǔn) 本車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬度22.3米,基

20、坑深度約18.3米,基坑附近無特殊建構(gòu)筑物需要防護(hù),根據(jù)基坑規(guī)模與周邊環(huán)境條件及北京地鐵8號線二期工程技術(shù)要求,本明挖基坑變形控制等級為一級,基坑變形控制標(biāo)準(zhǔn)為:地面最大沉降量0.15%h;圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移0.2%h,且30mm。二、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式和地下水的治理措施不僅是地下結(jié)構(gòu)施工的需要,也是保證地面建筑物和地下管線安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié),必須綜合治理,統(tǒng)籌考慮方可達(dá)到預(yù)期目的。 明挖法施工中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要型式見下表 表2-2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比較表 圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式優(yōu) 點(diǎn)缺點(diǎn)經(jīng)濟(jì)性放坡開挖1、施工簡單,不需要大型設(shè)備。2、施工進(jìn)度快。風(fēng)險(xiǎn)小。3、材料用量和工程量小,造價(jià)低。4、

21、土體位移小,采用信息化施工可確保工程和施工安全。1、對地層土質(zhì)條件要求較高。2、需要場地加大,基坑深度不能過大。3、地下水位高時(shí)施工難度大。造價(jià)最低鉆孔咬合樁1、可根據(jù)基坑深度,調(diào)整樁徑等參數(shù),2、對地層地質(zhì)條件、基坑深淺等條件適應(yīng)性好;3、結(jié)構(gòu)剛度好,對地面沉降控制好。1、成孔需專門設(shè)備;2、施工工藝較復(fù)雜。造價(jià)適中地下連續(xù)墻1、整體性好,穩(wěn)定性強(qiáng);可作為永久性結(jié)構(gòu);2、漏水點(diǎn)少,滲漏易處理;3、剛度大,地面沉降小。1、需要專門的成槽設(shè)備;2、需要足夠的施工場地;3、對城市環(huán)境污染大。造價(jià)相對較高鉆孔樁+基坑外降水1、適用多種地層,施工進(jìn)度可控制;2、可根據(jù)基坑深度調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù),滿足強(qiáng)度和剛

22、度要求;3、基坑外降水,地下水位低時(shí)優(yōu)勢明顯;1、對城市環(huán)境有一定影響;2、施工工藝較復(fù)雜。造價(jià)相對較低土釘墻1、設(shè)備簡單,操作方便,施工所需場地小,施工干擾少。2、材料用量和工程量小,造價(jià)低。3、土體位移小,采用信息化施工可確保工程和施工安全。1、應(yīng)具有較好的工程及水文地質(zhì)條件。2、適用于深度小于15m的基坑。造價(jià)低經(jīng)比對及施工經(jīng)驗(yàn)結(jié)合此工程環(huán)境得知采用鉆孔灌注樁具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn): (1) 施工時(shí)基本無噪音、無振動(dòng)、無地面隆起或側(cè)移,因此對環(huán)境和周邊建筑物危害小; (2)大直徑鉆孔灌注樁直徑大、入土深; (3) 對于樁穿透的圖層可以在空中作原位測試,以檢測土層的性質(zhì); (4)擴(kuò)底鉆孔灌注樁能

23、更好地發(fā)揮樁端承載力; (5) 經(jīng)常設(shè)計(jì)成一柱一樁,無需樁頂承臺,簡化了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式; (6)鉆孔灌注樁通常布樁間距大,群樁效應(yīng)小; (7)施工設(shè)備簡單輕便,能在較低的凈空條件下設(shè)樁; (8)鉆孔灌注樁在施工中,影響成樁質(zhì)量的因素較多,質(zhì)量不夠穩(wěn)定,有時(shí)候會發(fā)生縮徑、樁身局部夾泥等現(xiàn)象,樁側(cè)阻力和樁端阻力的發(fā)揮會隨著工藝而變化,且又在較大程度上受施工操作影響;三、鋼支撐和錨索施工比較(一)施工工藝支撐和錨索的施工工藝都比較成熟,在深基坑支護(hù)中,挖掘機(jī)操作需避讓支撐,而錨索不需要。但錨索需要一定的地下空間,這對于市政工程是一的非常的局限條件,并不在任何地方都可以用錨索支護(hù)。待基坑施工至基底開始施

24、工結(jié)構(gòu)時(shí),需要向基坑內(nèi)運(yùn)輸工程材料,在調(diào)裝的過程中,支撐有著很大的限制與不便。支撐安裝工人需要經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)才可以上崗,危險(xiǎn)系數(shù)較大。(二)施工工期 支撐施工時(shí)土方將不能同時(shí)進(jìn)行開挖,而錨索在到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高以后,可以多臺同時(shí)作業(yè),這期間土方還可以繼續(xù)施工,不影響工程進(jìn)度。但漿液齡期需要大概4天的時(shí)間,土方開挖需要給張拉留出工作面。(三)體系效果 從監(jiān)控量測的數(shù)值反映和對比,兩種支護(hù)體系效果均比較理想,樁體的側(cè)向位移都在3cm以內(nèi)。 經(jīng)過比較并根據(jù)已對該工程地質(zhì)條件、基坑開挖深度及周邊環(huán)境的特點(diǎn)的分析,選擇基坑支護(hù)方案時(shí)充分考慮影響邊坡穩(wěn)定性安全的不利因素,同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)、高效的原則,該工程基坑支護(hù)

25、方案擬采用鉆孔灌注樁加錨桿結(jié)合支護(hù)。第三節(jié) 基坑支護(hù)中荷載的計(jì)算一、荷載與組合 結(jié)構(gòu)自重:鋼筋混凝土自重按25kn/m3計(jì)。 水土側(cè)壓力:砂、卵石層水土分算,粘性土層水土合算,施工期間按朗肯公式計(jì)算其主動(dòng)土壓力。 施工荷載:按計(jì)。二、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值(一)砂土的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 對砂土計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以上時(shí)按式下式計(jì)算: 2-1 2-2 式中-第i層的主動(dòng)土壓力系數(shù); -作用于深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值kpa; -計(jì)算點(diǎn)深度m; -第i層土的內(nèi)摩擦角(0)。(二) 粉土水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 對于粉土及粘性土 ,水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算: 2-3 -第i層的主動(dòng)土壓力系數(shù); -計(jì)算點(diǎn)深度m;-三軸試驗(yàn)當(dāng)有可

26、靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)可采用直接剪切試驗(yàn)確定的第層土固結(jié)不排水不(快)剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值kpa; 式中按式2-2計(jì)算。(三) 工程中土層水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 求土層加權(quán)的值按下式計(jì)算: 由式2-2計(jì)算得主動(dòng)土壓力系數(shù)得: 。 三軸試驗(yàn)聚力標(biāo)準(zhǔn)值如下表2-3: 表2-3 cik三軸試驗(yàn)聚力標(biāo)準(zhǔn)值土層素填土2粉土2粉土粉質(zhì)粘土2粉土4細(xì)砂粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土881017602121加權(quán)c 綜上按式2-3計(jì)算得出水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算結(jié)果下表2-4:表2-4 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值土層素填土2粉土2粉土粉質(zhì)粘土2粉土4細(xì)砂粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土(m)1.84.47.49.710.412.815.318.30.4114.5kpa-3.917.34

27、1.760.566.285.7106.1130.5三 水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值 根據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(jgj120-99),基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值按下列方法計(jì)算。 粉土及粘性土基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值宜按下式計(jì)算: 2-4 式中-作用于基坑底面以下深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值kpa; -第i層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)。 第i層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算 2-5 式中-為第i層土的內(nèi)摩擦角(0)。 由于降水效果良好,地下水位位于支護(hù)結(jié)構(gòu)以下,基本為無水施工,對于砂土、碎石及粉土、粘性土基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值可統(tǒng)一按下式計(jì)算: 2-6 式中參數(shù)意義同式2-4。 計(jì)算結(jié)果見下表2-9: 表2-9基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值土層m

28、kpakpa粉質(zhì)粘土6.32.2821125.2第四節(jié) 護(hù)坡樁設(shè)計(jì)一、嵌固深度計(jì)算 多層錨桿整體等值梁的計(jì)算方法是,把基坑下樁的彎矩零點(diǎn)與樁頂之間的樁當(dāng)作多跨連續(xù)梁,錨桿位置當(dāng)作連續(xù)梁的支點(diǎn),采用力矩分配法計(jì)算支點(diǎn)反力。用整體等值梁法計(jì)算嵌固深度,計(jì)算過程如下。 1、主動(dòng)土壓力系數(shù) 。 2、被動(dòng)土壓力系數(shù) 被動(dòng)土壓力系數(shù)按下式計(jì)算: 2-7 基坑下土的內(nèi)磨擦角的加權(quán)平均值。 樁土間的摩擦角之間,由于是砂土為主,所以取。 所以:。3、土壓力為零(近似零彎點(diǎn))距坑底的距離 土壓力為零(近似零彎點(diǎn))距坑底的距離按下式計(jì)算: 2-8 式中-均布附加荷載為產(chǎn)生的水平荷載,均布附加荷載為30kpa。 土的

29、天然重度的加權(quán)平均值: 將參數(shù)代入式(3-19)得出土壓力零點(diǎn),如下: 。 4、用彎矩分配法計(jì)算支點(diǎn)反力 現(xiàn)將基坑支護(hù)圖畫作一連續(xù)梁,其荷載為土壓力及地面荷載,土壓力為零點(diǎn)經(jīng)計(jì)算離坑底為2.3m,近似看作為彎距為零處,f點(diǎn)看作為一地下支點(diǎn)無彎距,如下圖2-1所示: 圖2-1基坑支護(hù)簡圖 將基坑支護(hù)圖畫成為一連續(xù)梁,契合在為土壓力及地面荷載,見圖2-2所示: 圖2-2整體等值梁計(jì)算簡圖 a點(diǎn)超荷壓力為 。由得, 由上得b、c、d、e、f土壓力為; 。5、分段計(jì)算固端彎距(1)、ab段彎矩計(jì)算 ab段彎距,簡化為懸臂梁。如下圖2-3所示: 圖2-3樁ab段計(jì)算簡圖 a端彎距為零:。 b端彎距計(jì)算公

30、式: ; (2)、bc段彎矩計(jì)算 梁bc段按一端固定一端簡支計(jì)算,b支點(diǎn)荷載26.3kn,c支點(diǎn)荷載71.1kn。如下圖2-4所示: 圖2-4樁bc段計(jì)算簡圖由公式得;(3)、cd段彎矩計(jì)算梁cd段如圖2-5所示,圖2-5樁cd段計(jì)算簡圖兩端均為固端,其計(jì)算公式為:(4)、def段彎矩計(jì)算梁def段如圖2-6所示,圖2-6樁df段計(jì)算簡圖 f點(diǎn)為彎矩零點(diǎn),107.8kn,142.8-107.835kn, 142.8kn。按一端固定一端簡支計(jì)算公式:(5)、彎距分配 計(jì)算固端彎距不平衡,需用彎距分配法來平衡支點(diǎn)c、d的彎距。 分配系數(shù)c點(diǎn): 校核: 。 d點(diǎn) 通過彎距分配,得出支點(diǎn)的彎矩如下表2

31、-10。表2-10彎距分配桿件 b c d f分配系數(shù) 0.380.620.660.34彎矩+45.7-45.7166.94-144.75 157.14-639.05分配力矩傳遞力矩 -8.43 -60.43-13.76318.06159.03 -6.88 -98.64.54 -49.3 32.54163.85 2.3416.76桿端+45.7-45.7 98.08-98.08 456.1-456.1 通過彎矩分配,得出各支點(diǎn)的彎矩為: 。 (6)、求各支點(diǎn)反力 圖2-7支點(diǎn)反力計(jì)算簡圖如圖2-7(a)ab段,先求 如圖2-7(b)bc段如圖2-7(c)cd段如圖2-7(d)df段各支點(diǎn)反力為

32、:7、反力核算 土壓力及地面荷載共計(jì)為: 支點(diǎn)反力 土壓力及地面荷載的合力與支點(diǎn)反力的合力之間的差值在允許范圍內(nèi),滿足要求。(8、插入深度計(jì)算插入深度按下式計(jì)算: 2-9 x+y=ho=7.29m。對于均質(zhì)粘性土及地下水位以上的粉土或砂類土有效嵌固深度可按下式確定: 2-10代入?yún)?shù)計(jì)算得: 滿足規(guī)范建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(jgj120-99)要求。二、鋼筋混凝土樁設(shè)計(jì) 樁身最大彎矩計(jì)算圖2-8 力學(xué)計(jì)算簡圖剪力為零處彎矩最大,故先求剪力為零點(diǎn):樁所受土體均布荷載斜率(1、剪力零點(diǎn)在bc段設(shè)剪力零點(diǎn)距a點(diǎn)h: 此處彎矩(2、剪力零點(diǎn)在cd段設(shè)剪力零點(diǎn)距a點(diǎn)h:此處彎矩 (3、剪力零點(diǎn)在de段設(shè)剪

33、力零點(diǎn)距a點(diǎn)h:此處彎矩所以取下面進(jìn)行鋼筋混凝土樁的設(shè)計(jì)。 截面彎矩設(shè)計(jì)值為(2-11)式中為基坑側(cè)壁安全等級重要性系數(shù),查表取1.0。代入數(shù)據(jù),有依據(jù)地下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)p155周邊均勻配置縱向鋼筋擋土灌注樁一般按鋼筋混凝土正截面受彎構(gòu)件計(jì)算配筋。對于沿周邊均勻配置縱向鋼筋的圓形截面鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,當(dāng)截面內(nèi)縱向鋼筋數(shù)量不少于6根時(shí),截面抗彎承載力可按下式計(jì)算: 為簡化計(jì)算取 (2-12) (2-13)式中 ?單樁抗彎承載力; ?混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; ?土灌注樁橫截面積; ?圓形截面半徑; ?鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; ?全部縱向鋼筋的截面積; ?縱向鋼筋所在圓周的半徑; ?對應(yīng)于受壓區(qū)混凝土

34、截面面積的圓心角與的比值; ?縱向受拉鋼筋截面積與全部縱向鋼筋截面積的比值;擋根據(jù)鉆孔機(jī)械,樁身直徑為,采用c30混凝土,hrb335級鋼筋,則混凝土軸心抗壓強(qiáng)度鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,代入公式得,;再將值代入式(2-21)求出單樁抗彎承載力: 故配筋成功。最終配筋參數(shù)見表2-11: 表2-11 圍護(hù)樁身配筋參數(shù)表樁主筋加強(qiáng)筋箍 筋樁身材料c30砼冠梁參數(shù)冠梁截面主筋箍筋 圍護(hù)樁身配筋斷面見圖(2-9)所示。 圖2-9 圍護(hù)樁身配筋斷面圖注:?樁主筋,?箍筋,?加強(qiáng)筋根據(jù)基坑開挖尺寸,護(hù)坡樁應(yīng)該為: 根。取為347根?？紤]四周邊角以及中段拐角處加密,增加14根。故總共護(hù)坡樁為361根。支護(hù)樁平面布

35、置見附圖一。三、施工方案設(shè)計(jì) 本工程基坑開挖深度為18.3m,整體采用護(hù)坡樁加三道錨桿護(hù)坡。護(hù)坡樁樁長26.3m,其中嵌固段8m,樁間距1600mm,樁徑800mm,成孔后下入鋼筋籠,樁身鋼筋深入連梁400mm,樁身強(qiáng)度c30。 冠梁作法為:樁頂之上做冠梁,冠梁尺寸800mm×800mm,強(qiáng)度c25,配筋兩側(cè)各配525hrb335級熱軋螺紋鋼筋,中間上下各加配322hrb335級熱軋螺紋鋼筋,箍筋12200。樁、冠梁的結(jié)構(gòu)配筋圖見附圖三。第五節(jié) 錨桿設(shè)計(jì) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn),初步選擇水泥砂漿錨桿。根據(jù)錨桿所承受的水平力,以及錨桿的傾斜角即可確定錨桿所受軸向力。而由錨桿的所承受的軸向力即可確定錨

36、桿所采用的鋼材。一、計(jì)算錨桿承載力 由第二章第三節(jié)的計(jì)算,以及假設(shè),確定了護(hù)結(jié)構(gòu)錨拉點(diǎn)的層數(shù)及置,以及每個(gè)錨拉點(diǎn)的設(shè)計(jì)錨拉力。對于錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)而言,這種設(shè)計(jì)支支撐力,當(dāng)選定錨桿的安裝角(錨桿軸向與水平面的夾角,一般為俯角)后,即可以確定錨桿的軸向設(shè)計(jì)拉力值,錨桿承載力應(yīng)該符合下式要求: 2-15 (2-16 式中-錨桿水平拉力值,按下式計(jì)算: -基坑安全等級系數(shù),取1: -支點(diǎn)結(jié)構(gòu)第j層支點(diǎn)設(shè)計(jì)值(kpa);由護(hù)坡樁部分可知: ; -錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值(kn); -錨桿與水平面的傾斜角;取150; -擴(kuò)孔錨固體直徑mm; -非擴(kuò)孔錨桿或擴(kuò)孔錨桿的直徑段錨固體直徑mm; -第i層土中直孔部

37、分的錨固段長m; -第i層土中擴(kuò)孔部分錨固段長度m; 、-土體與錨固段的極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值,取:63kpa -擴(kuò)孔部分土體粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值(kpa); -錨桿軸向受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)。取:1.3。 參數(shù)帶入3-25、3-26計(jì)算得: 。 。 。 以上述計(jì)算為依據(jù)進(jìn)行錨桿截面設(shè)計(jì)。 錨桿截面按下式計(jì)算: 2-17 將計(jì)算求得的參數(shù)代入式(2-20)求出截面積。 對于長度大、要求高承載力的錨桿,宜選用鋼絞線作拉桿。選用,截面積為a=1.76cm2。 第一道錨桿:,用1束。 第二道錨桿:,用2束。 第二道錨桿:,用4束。二、錨桿自由長度計(jì)算 錨桿自由長度按下式計(jì)算: (-錨頭中點(diǎn)至反彎點(diǎn)的距離) 2-18式中

38、 -土層各土體厚度加權(quán)內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值; -錨桿傾角。帶入?yún)?shù)計(jì)算得:;取5m。三、錨桿錨固段長度計(jì)算 錨桿錨固段長度按下式確定: 2-19 式中-錨體直徑; -土與錨固體的粘結(jié)值,查表; -安全系數(shù),查表取; 。 。 。 將參數(shù)帶入式(2-19)計(jì)算得:;。四、錨桿參數(shù)最終確定 根據(jù)下述規(guī)定及計(jì)算結(jié)果確定最終參數(shù)。 1、錨桿自由段長度不宜小于5m。 2、土層錨固段長度不宜小于4m。 3、錨桿水平間距不宜小于1.5m。 4、錨桿傾角宜為150250,且不宜大于450 錨桿參數(shù)見下表2-12:表2-12錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)錨桿水平間距(m)縱向每延米水平方向計(jì)算錨固力(kn)錨桿與水平線的夾角(o)錨桿鋼

39、筋面積(cm2)錨桿自由段長(m)錨桿錨固段長(m)1.6114.4151.59.44.61.6212.4151.56.38.61.6591.4151.5523.8錨桿鋼筋安全系數(shù)錨桿抗拉強(qiáng)度(mpa)錨桿鉆孔直徑(m)錨固長度安全系數(shù)錨撐道數(shù)錨桿選用1.418600.21.311束1.418600.21.312束1.418600.21.314束 錨桿施工方案: 錨桿位置位于-4m、-9.5m、-14m,錨桿孔徑150mm,錨桿水平間距1600mm,下傾角15度。錨固力分別為114.4kn/根、212.4kn/根、591.4kn/根(詳見設(shè)計(jì)圖),錨桿成孔后分別下入1d15(7 5)、2d15

40、(7 5)、4d15(7 5)低松弛型鋼絞線,強(qiáng)度1860n/mm2,每2m設(shè)一對中支架,常壓灌注p.o32.5mpa普通硅酸鹽純水泥漿,水灰比0.50,初凝后4-8小時(shí)補(bǔ)漿1-2次,強(qiáng)度20mpa,注漿7天后張拉鎖定,鎖定力為設(shè)計(jì)值的60?,在鋼絞線加工過程中,放入一根塑料注漿管,距孔底300500mm,錨桿注漿過程中,沿著該管注漿和補(bǔ)漿,不能取出,錨桿鎖在兩根25b工字鋼上,錨桿外加一塊200mm×300mm×20mm鋼墊板。 在樁間掛20-22#鐵絲網(wǎng)片,根據(jù)需要在網(wǎng)片中部加一根 6.5加強(qiáng)筋,間距1m,網(wǎng)片與樁間土之間采用u型鋼筋連接,在樁體上采用射釘或膨脹螺栓連接

41、,噴射細(xì)石砼,面墻厚度約80mm。 樁錨支護(hù)布置圖見附圖三。第三章 鉆孔灌注樁施工 鉆孔灌注樁的施工,因其所選護(hù)壁形成的不同,有泥漿護(hù)壁方式法和全套管施工法兩種,本基坑選用泥漿護(hù)壁的方法。一、泥漿護(hù)壁施工法 沖擊鉆孔,沖抓鉆孔和回轉(zhuǎn)鉆削成孔等均可采用泥漿護(hù)壁施工法。該施工法的過程是:平整場地泥漿制備埋設(shè)護(hù)筒鋪設(shè)工作平臺安裝鉆機(jī)并定位鉆進(jìn)成孔清孔并檢查成孔質(zhì)量下放鋼筋籠灌注水下混凝土拔出護(hù)筒檢查質(zhì)量。施工順序: 1施工準(zhǔn)備 施工準(zhǔn)備包括:選擇鉆機(jī)、鉆具、場地布置等。 鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備,可根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆孔機(jī)的應(yīng)用條件來選擇。 2鉆孔機(jī)的安裝與定位 安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定,施

42、工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響,因此要求安裝地基穩(wěn)固。對地層較軟和有坡度的地基,可用推土機(jī)推平,在墊上鋼板或枕木加固。 為防止樁位不準(zhǔn),施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī),對有鉆塔的鉆孔機(jī),先利用鉆機(jī)的動(dòng)力與附近的地籠配合,將鉆桿移動(dòng)大致定位,再用千斤頂將機(jī)架頂起,準(zhǔn)確定位,使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂線上,以保證鉆機(jī)的垂直度。鉆機(jī)位置的偏差不大于2cm。對準(zhǔn)樁位后,用枕木墊平鉆機(jī)橫梁,并在塔頂對稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。 3埋設(shè)護(hù)筒 鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止孔壁坍塌。當(dāng)鉆孔較深時(shí),在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆

43、孔內(nèi)若能保持壁地下水位高的水頭,增加孔內(nèi)靜水壓力,能為孔壁、防止坍孔。護(hù)筒除起到這個(gè)作用外,同時(shí)好有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。 制作護(hù)筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護(hù)筒要求堅(jiān)固耐用,不漏水,其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大(旋轉(zhuǎn)鉆約大20cm,潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm),每節(jié)長度約23m。一般常用鋼護(hù)筒。 4泥漿制備 鉆孔泥漿由水、粘土膨潤土和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具,增大靜水壓力,并在孔壁形成泥皮,隔斷孔內(nèi)外滲流,防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿,應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度,泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握

44、,泥漿太稀,排渣能力小、護(hù)壁效果差;泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能,降低鉆進(jìn)速度。 5鉆孔 鉆孔是一道關(guān)鍵工序,在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行,才能保證成孔質(zhì)量,首先要注意開孔質(zhì)量,為此必須對好中線及垂直度,并壓好護(hù)筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣沖擊式用,還要隨時(shí)檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。采用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時(shí),附近土層因受到震動(dòng)而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔,下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應(yīng)實(shí)事先規(guī)劃好,既要保證下一個(gè)樁孔的施工不影響上一個(gè)樁孔,又要使鉆機(jī)的移動(dòng)距離不要過遠(yuǎn)和相互干擾。 6清孔 鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成裝置量與樁身曲直。為此,除了鉆

45、孔過程中密切觀測監(jiān)督外,在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后,應(yīng)對孔深、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理,避免隔時(shí)過長以致泥漿沉淀,引起鉆孔坍塌。對于摩擦樁當(dāng)孔壁容易坍塌時(shí),要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm;當(dāng)孔壁不易坍塌時(shí),不大于20cm。對于柱樁,要求在射水或射風(fēng)前,沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用。通常可采用正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機(jī)清孔,所需設(shè)備不多,操作方便,清孔也較徹底,但在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎重使用。其原理就是用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機(jī)管道內(nèi)將泥渣吹出。 7灌注水下混凝

46、土 清完孔之后,就可將預(yù)制的鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi),定位后要加以固定,然后用導(dǎo)管灌注混凝土,灌注時(shí)混凝土不要中斷,否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。 二、 鉆孔灌注樁常見施工問題 1、縮徑 產(chǎn)生的原因: 1清孔不徹底,泥漿中含泥塊較多,再加上終灌拔管過快,引起樁頂周邊夾泥,導(dǎo)致保護(hù)層厚度不足。2孔中水頭下降,對孔壁的靜水壓力減小,導(dǎo)致局部孔壁土層失穩(wěn)坍落,造成砼樁身夾泥或縮頸?？妆谔洳糠至粝碌目吡?成樁后形成護(hù)頸。 防治措施 :預(yù)防縮徑的關(guān)鍵是控制泥漿比重,確保泥漿能保持孔壁平衡。 1使用直徑合適的鉆頭成孔,根據(jù)地層變化配以不同的泥漿。 2成孔施工時(shí)應(yīng)重視清孔,在清孔時(shí)要做到清渣而不清泥,預(yù)防清孔后的在澆砼

47、的過程中局部坍塌,導(dǎo)致縮徑的產(chǎn)生。2、 斷樁 產(chǎn)生的原因: 1砼拌和物發(fā)生離析使樁身中斷。 2灌注中,發(fā)生堵塞導(dǎo)管又未能處理好;或灌注中發(fā)生導(dǎo)管卡掛鋼筋籠,埋導(dǎo)管,嚴(yán)重坍孔,而處理不良時(shí),都會演變?yōu)闃渡韲?yán)重夾泥,砼樁身中斷的嚴(yán)重事故。 3灌注時(shí)間過長,首批砼已初凝,而后灌注的砼沖破頂層與泥漿相混;或?qū)Ч苓M(jìn)水,未及時(shí)作良好處理,均會在兩層砼中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面。 防治措施 : 1導(dǎo)管要有足夠的抗拉強(qiáng)度,能承受其自重和盛滿砼的重量;內(nèi)徑應(yīng)一致,其誤差應(yīng)小于±2毫米,內(nèi)壁須光滑無阻,組拼后須用球塞、檢查錘作通過試驗(yàn);導(dǎo)管最下端一節(jié)導(dǎo)管長度要長一些,一般為4米,其底端不得帶法蘭盤。2

48、導(dǎo)管在澆灌前要進(jìn)行試拼,并做好水密性試驗(yàn)。3嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深與拔管速度,導(dǎo)管不宜埋入砼過深,也不可過淺。及時(shí)測量砼澆灌深度,嚴(yán)防導(dǎo)管拔空。4經(jīng)常檢測砼拌和物,確保其符合要求。 3、 樁頂局部冒水、樁身孔洞 產(chǎn)生的原因 : 1水下砼灌注過程中,導(dǎo)管埋深過大,導(dǎo)管內(nèi)外砼新鮮程度不同,再加上灌注過程中上下活動(dòng)導(dǎo)管過于頻繁,致使導(dǎo)管活動(dòng)部位的砼離析,保水性能差而泌出大量的水,這些水沿著導(dǎo)管部位最后灌入的、最為新鮮的砼往上冒,形成通道即樁身孔洞 。2水下砼灌注過程中,砼傾倒入導(dǎo)管速度過快過猛,把空氣悶在導(dǎo)管中,在樁內(nèi)形成高壓氣包。高壓氣包在其自身浮力或?qū)Ч芷鸢蔚韧饬Φ淖饔孟?在砼內(nèi)不斷上升,當(dāng)上升到樁頂附近時(shí),氣包浮力與上升阻力接近,在沒有外力的作用下,氣包便滯留在樁身內(nèi),最終形成樁身孔洞。另外,有一些樁在余樁截后,樁身內(nèi)殘余的高壓氣體,因通道打開而順樁身的細(xì)小縫隙釋放出來。這時(shí),常會攜帶部分遺留在氣包內(nèi)的水往上冒,出現(xiàn)“樁頂冒氣泡”的怪現(xiàn)象。3水下砼灌注時(shí)間過長,最早灌入孔內(nèi)的砼坍落度損失過大