畢業(yè)論文---深基坑的支護與加固

1、<p>　　深基坑的支護與加固 </p><p><b>　　指導老師： </b></p><p><b>　　學生姓名： </b></p><p>　　專 業(yè)：深基坑的支護與加固 </p><p><b>　　年 級： </b>&

2、lt;/p><p>　　學 號： </p><p>　　2013年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　目錄2</b></p><p&g

3、t;<b>　　【內(nèi)容摘要】3</b></p><p><b>　　【關鍵詞】3</b></p><p><b>　　一、深基坑支護3</b></p><p>　　（一）深基坑支護工程概述3</p><p>　?。ǘ┯绊懟臃€(wěn)定的主要因素4</p>&

4、lt;p><b>　　1、周邊環(huán)境4</b></p><p><b>　　2、地質(zhì)條件4</b></p><p><b>　　3、水文條件5</b></p><p>　?。ㄈ┗咏Y(jié)構(gòu)與支護監(jiān)測5</p><p>　　1、基坑支護監(jiān)測內(nèi)容。5</p>

5、<p>　　2.圍護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測6</p><p>　　二、深基坑支護與加固6</p><p>　?。ㄒ唬┗又ёo情況6</p><p>　?。ǘ┗又ёo型式7</p><p><b>　?。ㄈ┦褂们闆r7</b></p><p>　　（四）基坑支護加固方案8</p

6、><p><b>　　三、有關建議9</b></p><p>　?。ㄒ唬└鶕?jù)施工進度選用不同的支護結(jié)構(gòu)9</p><p>　?。ǘ┏谑褂么胧?</p><p><b>　　致謝11</b></p><p><b>　　參考文獻：12</b>&l

7、t;/p><p>　　深基坑的支護與加固 </p><p><b>　　【內(nèi)容摘要】</b></p><p>　　深基坑支護是指為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對深基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護的措施。深基坑工程施工事故頻發(fā)，而且事故一旦發(fā)生，極易造成群死群傷，后果相當嚴重，究其原因，主要是施工方案及施工過程中各種安全預控措施不到

8、位。深基坑支護結(jié)構(gòu)的使用超過設計使用期限后，應根據(jù)具體情況采取不同的加固措施，并加強監(jiān)測，才能確保基坑支護結(jié)構(gòu)的安全。</p><p><b>　　【關鍵詞】</b></p><p>　　建筑施工 深基坑支護 加固措施</p><p>　　近年來地下工程建設項目的數(shù)量和規(guī)模迅速增大。由此而產(chǎn)生了大量深基坑工程，而由深基坑施工誘發(fā)的事故時有發(fā)

9、生，深基坑支護方案比選的原則為首先根據(jù)地層、開挖深度、周邊環(huán)境的不同，詳細地對基坑支護分段，然后對每一段按由簡單到復雜、由低價到高價的先后順序進行試算、比較，同時兼顧工期及其它工程條件，在經(jīng)過計算、比較分析后，選擇本工程支護結(jié)構(gòu)采用的支護體系。隨著我國城市經(jīng)濟和建設的迅猛發(fā)展，可提供的建筑空間已變得愈來愈小，往往需要在狹窄的場地上進行深基坑的開挖，四周不存在放坡空間，并且開挖深度不斷加深，必須采取支護和加固措施才能保證基坑的安全施工。&

10、lt;/p><p><b>　　一、深基坑支護</b></p><p>　?。ㄒ唬┥罨又ёo工程概述</p><p>　　基坑支護工程是指建筑物地下部分在施工過程中，需開挖基坑、進行降水和對坑壁圍擋，同時要對周圍建筑物、道路和地下管線進行檢測及維護，確保整個過程的正常、安全施工?；庸こ讨饕ňS護體系的設置和開挖兩個方面。圍護結(jié)構(gòu)通常是一種臨時結(jié)

11、構(gòu)，安全儲備較小，具有比較大的風險。圍護結(jié)構(gòu)應滿足基本的要求，保證基坑周圍未開挖土體的穩(wěn)定，保證相鄰建筑物、地下管線的安全和不受損害，還要保證作業(yè)面在地下水位以上?；又ёo雖屬臨時性工程但其技術復雜性很高，稍有不慎，不僅將危及基坑本身安全，而且會殃及臨近的建筑物，給道路橋梁和各種地下設施，造成巨大損失。所以基坑支護和加固工程，不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定，而且要滿足邊線控制要求，一確?；釉鷼W文的建筑物、地下管線、道路等的安全。</p&

12、gt;<p>　?。ǘ┯绊懟臃€(wěn)定的主要因素</p><p>　　某綜合樓由四棟塔樓組成，一棟三十六層、一棟三十層、兩棟二十三層，地下室三層，裙樓六層，總建筑面積為35250m2。主體結(jié)構(gòu)為框剪結(jié)構(gòu)，基礎采用鉆孔灌注樁?；悠矫娉书L方形，寬約40m，長約350m，平均深度13m，支護采用人工挖孔樁、預應力錨桿、土釘墻、樹根樁等。該工程深基坑支護結(jié)構(gòu)的實際使用期限為2.5~3年，加固措施主要為內(nèi)支撐

13、、重復張拉、增加預應力錨桿等，施工過程中嚴格按照設計要求進行監(jiān)測，制定應急預案，隨時準備處理各種突發(fā)事件，有效地保證了該工程的施工安全。 </p><p><b>　　1、周邊環(huán)境</b></p><p>　　擬建工程場地呈長方形，北面為城市主干道綠化帶，主要影響為城市管線和臨時工棚，管線離基坑邊有20m左右，兩層臨時工棚三棟，位于基坑邊：西面為城市次干道輔

14、道，離輔道邊約7m：南面為城中村，民房密集，均為7~13層框架結(jié)構(gòu)，樁基，離基坑邊約2~8m：東面為為空曠綠化帶。 </p><p><b>　　2、地質(zhì)條件</b></p><p>　　原始地貌為沖洪積階地，后經(jīng)人工改造，原始地形業(yè)已改變。根據(jù)鉆探揭露，土質(zhì)自上而下為：①層為人工填土，組成復雜，結(jié)構(gòu)松散，厚0.4~5.6m。②層為第四系新近沖積含有機質(zhì)粘土

15、，呈軟塑狀態(tài)，強度低，壓縮性高，厚0.9~2.0m。③層為第四系沖洪積層，分粘土與中粗砂二層，其中粘土分布較普遍，呈硬塑狀態(tài)，具中等強度和壓縮性，厚0.4~5.2m：中粗砂，呈稍密~中密狀態(tài)，具有較低的壓縮性和較強的透水性。④層為第四系殘積粘土，呈硬塑狀態(tài)，具中等強度和壓縮性，厚1.3~25.9m。⑤層為燕山晚期花崗巖，分全風化、強風化、中風化和微風化花崗巖四帶，其中全風化粉質(zhì)砂巖，厚1.7~16.2m：強風化粉質(zhì)砂巖，厚2.0~16.

16、6m。 </p><p><b>　　3、水文條件</b></p><p>　　場地地下水分上、下二層，上層主要賦存于第四系沖洪積層及第四系殘積層中，其中沖洪積層中粗砂透水性強，涌水量大，是主要的含水地層，屬上層滯水~潛水類型，受大氣降水及地表補給，水位變化因季節(jié)而變：下層賦存于燕山晚期花崗巖中，屬基巖裂隙水，受大氣降水及上層地下水補給。本工程除沖洪積層中粗

17、砂層為強透水性地層外，其余均為弱透水性地層，地下水混合穩(wěn)定水位埋藏深度為0.5~4.6m。地下水在強透水性地層中對砼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。 </p><p>　?。ㄈ┗咏Y(jié)構(gòu)與支護監(jiān)測</p><p>　　該工程基坑的沉降及位移觀測點按照規(guī)范要求設置。基坑四周每隔20m設1個沉降觀測點，鄰近建筑物每棟設4個沉降觀測點，共設沉降觀測點149個。基坑坡頂每隔20m設1個位移觀測點，共設

18、位移觀測點45個。觀測頻率要求為，土方開挖時，每天一次，待位移或沉降相對穩(wěn)定后三天一次：如變化幅度較大，需加密觀測。坡頂位移不宜大于30mm，基坑鄰近地面沉降不宜大于45mm。對于加固后的監(jiān)測，坡頂位移增加值不宜大于15mm，地面沉降值不宜大于15mm。 </p><p>　　在施工過程中，要求對基坑四周及鄰近建筑物和道路進行沉降及位移定期觀測，監(jiān)測單位必需是第三方，由業(yè)主直接委托，監(jiān)理單位監(jiān)督，定期出

19、具監(jiān)測報告?；颖O(jiān)測需由專業(yè)人員進行，對監(jiān)測結(jié)果及時進行反饋，發(fā)現(xiàn)異常情況及時通知有關人員，以便研究對策處理。同時應做好信息化施工工作，通過不斷對監(jiān)測結(jié)果的分析以指導整個施工過程。 </p><p>　　1、基坑支護監(jiān)測內(nèi)容。</p><p>　?。?）主供水管。基坑北邊距支護20m貫穿1m直徑主供水管,根據(jù)該地區(qū)土質(zhì)條件較差的特點,基坑挖土時,支護部位監(jiān)測時該位置如變化較大,應

20、停止挖土,回填支護邊坡,穩(wěn)定位移,坑外采用卸載及注漿加固處理,保證主供水管不變形位移,確保供水管正常使用。</p><p>　　(2)靜壓樁與支護交叉施工安排。因工期緊,需要靜壓樁與支護交叉施工,考慮靜壓樁土應力釋放的影響,交叉施工安排為靜壓樁施工二分之一時,在已施工的靜壓樁區(qū)域施工深攪樁;施工順序兩邊推進,根據(jù)靜壓樁施工進度,安排深攪樁的進度,然后根據(jù)分段的強度進行正常支護施工。 </p>

21、<p><b>　　2.圍護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測</b></p><p>　　(1)圍護結(jié)構(gòu)完整性及強度監(jiān)測。以灌注樁為支擋結(jié)構(gòu)時,可用低應變動測法對樁身縮頸、離析、夾泥、斷裂等缺陷程度和缺陷部位以及樁身強度進行檢測。以旋噴樁、水泥攪拌樁為支擋結(jié)構(gòu)時,可用低應變法或輕便觸探法檢測樁身強度和均勻性。</p><p>　　(2)圍護結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測。基坑開挖初期,

22、可每隔2-3天監(jiān)測一次,隨著開挖過程進行,可適當增加觀測次數(shù),以1天觀測一次為宜。當位移較大時,每天觀測1-2次。圍護結(jié)構(gòu)頂部水平位移是圍護結(jié)構(gòu)變形最直觀的體現(xiàn),是深基坑監(jiān)測工作中最重要的一個監(jiān)測項目。</p><p>　　二、深基坑支護與加固</p><p><b>　　（一）基坑支護情況</b></p><p>　　根據(jù)基坑支護設計，北面坡

23、度1：0.2，采用土釘墻支護結(jié)構(gòu)，設8排φ22土釘，長7~12m，間距1100，水平夾角10度：第二、三排加設預應力錨桿，錨桿為3×7φ5、1860MPa級高強度鋼絞線，長16米，間距2200，水平夾角15度。西面坡度垂直，采用樹根樁(鉆孔孔徑350)加土釘墻支護，共設9排φ22土釘，間距1200：預應力錨桿設在第二、五、八排，間距2400，長度為15~18米，其他均和北面支護結(jié)構(gòu)基本相同。南面坡度垂直，采用人工挖孔樁加預應力

24、錨桿結(jié)構(gòu)，人工挖孔樁φ1200@2000：預應力錨桿根據(jù)實際情況設一至三道，分別設在-3、-6、-9m處，錨桿為5×7φ5、1860MPa級高強度鋼絞線，長21~24m，間距2.0~2.4m，水平夾角25度，錨桿設計承載力600KN。東面坡度較大，設有部分土釘。面層全部采用鋼筋網(wǎng)噴射砼。 </p><p><b>　?。ǘ┗又ёo型式</b></p>&l

25、t;p>　　伴隨著目前建筑工程的發(fā)展趨勢，基坑施工也向大深度、大廣度方向發(fā)展?；邮┕ひ?guī)模的加大，也直接導致了工程施工周期變長，施工難度加大。</p><p>　　常見的基坑支護型式有：</p><p>　　1、排樁或地下連續(xù)墻，適用于基坑側(cè)壁，懸臂式結(jié)構(gòu)在軟土場地中不宜大于5m； 當?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，宜采用降水、排樁加截水帷幕或地下連續(xù)墻。 2、水泥土墻適用于基坑側(cè)

26、壁，水泥土樁施工范圍內(nèi)地基土承載力不宜大于150kpa；基坑深度不宜大于6m。 3、土釘墻：適用于基坑側(cè)壁， 基坑深度不宜大于12m；當?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，應采取降水或截水措施。 4、逆作拱墻：適用條件 基坑側(cè)壁，淤泥和淤泥質(zhì)土場地不宜采用； 拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8； 基坑深度不宜大于12m； 地下水位高于基坑底面時，應采取降水或截水措施。 5、放坡適用于基坑側(cè)壁， 施工場地應滿足放坡條件； 可

27、獨立或與上述其他結(jié)合使用； 當?shù)叵滤桓哂谄履_時，應采取降水措施。 </p><p><b>　　（三）使用情況</b></p><p>　　該工程基坑支護于二〇〇四年十二月動工，二〇〇五年五月完成基坑支護施工，后由于各方面原因停建，直到二〇〇七年五月才正式恢復施工，二〇〇七年十月底完成地下室施工，如果不計算基坑支護施工時間，使用的時間應為30個月以上，大大超過基坑支

28、護設計的有效時間。二〇〇六年四月的監(jiān)測報告顯示，少量基坑的沉降和水平位移存在加速發(fā)展的趨勢，北側(cè)有兩個點最大位移達40mm，超過設計允許值30mm，南側(cè)坑邊部位和坑邊民房(距坑邊約5m范圍)院內(nèi)地面出現(xiàn)5~20mm寬裂縫。當時雨量較多，如果繼續(xù)發(fā)展下去，對基坑安全非常不利。于是召集各有關單位參加的基坑支護專題會議，確定先對支護結(jié)構(gòu)進行檢測，設計單位再根據(jù)檢測報告進行加固處理。根據(jù)二〇〇六年四月的檢測報告，絕大部分土釘和預應力錨桿能夠滿足

29、設計要求，短期內(nèi)可不進行加固處理，需加強觀測：但考慮到南面民房密集，后果嚴重，中間部位應加設部分砼內(nèi)支撐。采用13道水平內(nèi)支撐梁，砼內(nèi)支撐于二〇〇六年五月底完成施工。 </p><p>　　到二〇〇六年底，工程開工的時間還未確定，而支護時間越來越長，雖然基坑支護的沉降和水平位移都在設計允許范圍內(nèi)，但基坑支護的安全已刻不容緩。除了加強基坑觀測、加強周邊建筑物或構(gòu)筑物的觀測外，要求施工單位派專人對基坑周邊定

30、期進行巡視，制定緊急預案，準備足夠的人力物力，以備萬一。二〇〇七年二月的監(jiān)測報告顯示，北側(cè)的最大位移達70mm，南側(cè)頂面位移已接近警戒值，并有加大發(fā)展趨勢，周邊建筑物最大沉降達59mm，但最大沉降差小于10mm，小于千分之一的規(guī)定。從觀測結(jié)果看，上次加固措施對位移和沉降起了較大作用，但累計的位移和沉降量已超出或接近警戒值。因此要求建設單位對支護結(jié)構(gòu)進行再次檢測，并進行加固處理，否則，將強行回填基坑，確保安全。根據(jù)二〇〇七年二月的檢測報告

31、，共檢測8根土釘，就有3根失效：少量預應力錨桿的承載力有不同程度的降低，必須對土釘和預應力錨桿進行加固處理。第二次加固處理于二〇〇七年五月底完成施工，這時工程已全面恢復施工，直到二〇〇七年十月底，該工程的基礎及地下室完成，十二月底完成基坑回填，該基坑支護均未發(fā)生任何安全問題。 </p><p>　?。ㄋ模┗又ёo加固方案</p><p>　　第一次加固方案，主要是針對南面民房密集

32、，后果嚴重，中間部位加設部分砼內(nèi)支撐。支撐梁頂面設在-9.5m處，采用人工挖孔樁支撐水平砼梁，將南北基坑頂緊，砼梁應錯開工程樁，另在水平砼梁中間加設一牛腿，采用45°斜支撐鋼梁頂住南面基坑頂面冠梁，形成三角形支撐結(jié)構(gòu)。共設四處十三道，間距約9m左右。第二次加固方案，分兩部分。由于部分土釘失效，設計不考慮土釘?shù)淖饔?，對沒有支撐的南面、北面及西面的所有預應力錨桿，逐根進行檢測，考慮到將繼續(xù)使用一年左右，全部重新評估。最后確定土釘改

33、為預應力錨桿，原來為預應力錨桿，全部重新張拉索定，局部增加預應力錨桿，增加錨桿采用為3×7φ5，1860MPa級高強度鋼絞線，長16m左右，間距2.2~2.4m，水平夾角15o，鎖定荷載450~500KN。南面基坑頂面位移有增大的趨勢，少數(shù)已達到設計允許值，說明第一次加固方案中三角形支撐結(jié)構(gòu)效果沒有達到設計要求，應采取進一步的措施。經(jīng)過多次協(xié)商，確定采用鋼結(jié)構(gòu)水平支撐，中間設多個鋼格構(gòu)柱，支撐梁頂面設在-6.5m處，錯開建筑物

34、梁板位置，為Φ630的鋼管支撐，南北基坑護壁面加設砼腰梁。為了確?；硬辉僭黾游灰?，在北側(cè)基坑腰梁處，</p><p><b>　　三、有關建議</b></p><p>　?。ㄒ唬└鶕?jù)施工進度選用不同的支護結(jié)構(gòu)</p><p>　　從本工程基坑支護情況來看，土釘墻最差，有效使用時間為一年，超過18個月后，開始失效：預應力錨桿較好，使用18個月后

35、，預應力損失不大，如果適當采取一些措施，可提高預應力錨桿的使用效果：樹根樁質(zhì)量比較穩(wěn)定，與施工質(zhì)量有很大關系：人工挖孔樁施工質(zhì)量有保證，使用時間最長。基坑支護結(jié)構(gòu)的選用，應根據(jù)基坑的深度、周邊環(huán)境、地質(zhì)水文情況，工程規(guī)模、施工單位的施工進度計劃以及支護造價綜合加以考慮。 </p><p><b>　?。ǘ┏谑褂么胧?lt;/b></p><p>　　根據(jù)《基坑

36、土釘支護技術規(guī)程》(CECS96：97)第1.0.2條規(guī)定，土釘使用期限不宜超過18個月，比深圳規(guī)定的一年要長，主要原因是深圳地下水對砼結(jié)構(gòu)具有腐蝕性。由于土釘墻使用時間短，一年后就開始出現(xiàn)失效，18個月后基本不能用，因此在土釘墻的監(jiān)測過程中，一年后應開始重點監(jiān)控，作好各種應急準備，18個月后停止使用。 </p><p>　　根據(jù)《土層錨桿設計與施工規(guī)范》(CECS22：90)第2.1.3條規(guī)定，臨時性

37、錨桿使用年限在2年以內(nèi)。但根據(jù)本工程情況看，預應力錨桿使用一年半后，錨桿承載力有不同程度的降低。因此錨桿使用一年后，應加強監(jiān)測，對于基坑邊緣與鄰近已有建筑淺基礎或重要管線邊緣凈距小于基坑深度時，還應對錨桿預應力變化進行監(jiān)測，18個月后應委托專業(yè)機構(gòu)進行全面檢測，以確認是否需要加固及采取重復張拉或增加錨桿等加固措施等。 </p><p>　?。ㄈ┗又ёo設計使用時間建議區(qū)別對待 </p&

38、gt;<p>　　目前，深圳地區(qū)的深基坑支護的設計使用時間一般為一年，但根據(jù)施工經(jīng)驗，高層建筑的深基坑支護實際使用時間不止一年，而且不同支護結(jié)構(gòu)的使用時間也不同。超過10m深以上的深基坑支護，其規(guī)模往往較大，由于雨季影響較大，工期常常滯后，深基坑支護時間往往在18個月以上。建議沿海地區(qū)土釘墻設計使用時間為一年，預應力錨桿設計使用時間為18個月，砼灌注樁及地下連續(xù)砼墻設計使用時間基本不受影響。 </p>

39、<p><b>　　致謝</b></p><p>　　歲月如梭，在電視大學學習的時光即將敲響結(jié)束的鐘聲。離別在即，站在人生的又一個轉(zhuǎn)折點上，心中難免思緒萬千，一種感恩之情油然而生，回顧三年來的學習經(jīng)歷，面對現(xiàn)在的收獲，感到無限欣慰。為此，我向所有熱心幫助過我的老師表示由衷的感謝!</p><p>　　在此論文撰寫過程中遇到了許許多多這樣那樣的問題，都在老

40、師的幫助下度過了，因此要特別感謝我的論文指導教師，不厭其煩的幫助進行論文的修改，沒有他的幫助也就沒有今天的這篇論文，他以淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、求實的工作作風和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，雖歷時三個月，卻給以終生受益無窮之道。在?？茖W習和生活期間，也始終感受著各位老師的精心指導和無私的關懷，我受益匪淺。在此向所有老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 </p><p>　　感謝這篇論文所涉及到的各位學者。本文

41、引用了數(shù)位學者的研究文獻，他們的研究成果對我有很大的幫助和啟發(fā)。</p><p>　　最后，衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位領導、教授!</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] 盧梅珠．高層建筑深基坑支護施工控制[J]．中國新技術新產(chǎn)品，2009，23（11）：31-33．</p>

42、<p>　　[2] 張建．新型土釘墻技術在基坑支護工程中的應用[J]．江蘇地質(zhì)，2010，26（17）：101-103．</p><p>　　[3] 何連山，吳增偉．淺析土釘墻技術在基坑支護工程中的應用[J]．山西建筑，2009，29（11）：18-19．[本文轉(zhuǎn)自：lun wen.1kejian.com]</p><p>　　[4]建筑基坑支護技術規(guī)程.JGJ120-99.&#

43、160;</p><p>　　[5]土層錨桿設計與施工規(guī)范.CECS22：90. [3]基坑土釘支護技術規(guī)程.CECS96：97. </p><p>　　[6]深圳地區(qū)建筑深基坑支護技術規(guī)范.(SJG05-96). </p><p>　　[7] 李海光.新型支擋結(jié)構(gòu)設計與工程實例[M].北京:人民交通出版社,2004.<

44、/p><p>　　[8] 李宏偉.某工程的土釘墻支護設計[J].福建建筑,2006(6):94-97. </p><p>　　[9] 賀 渝,廖維敏.對某基坑土釘?shù)奶接慬J].山西建筑,2009,35(32):99-100. </p><p>　　[10] 蔣國盛.基坑工程[M].武漢:中國地質(zhì)大學出版社,20