摘要:深基坑工程作为危险性较大的分部分项工程之一,一旦发生生产安全事故,造成的人员伤亡和经济损失十分巨大,因此对深基坑尤其是地质条件复杂的基坑,其支护工程的设计及施工技术进行研究,就变得尤为重要。本文以郑州航空港河东四棚户区一标5#地块项目基坑工程为工程背景,对基坑开挖、基坑降水、基坑支护的理论发展和目前常规使用的几种技术进行了研究,根据大连区域经验并结合国内主要的基坑支护方式,经方案比选,最终确定了在土层分布复杂的上软下硬地质条件采用上部灌注桩+下部钢管桩+预应力锚索的联合支护结构方案。
关键词:基坑工程;深基坑支护;基坑施工技术
第1章工程概况
郑州航空港河东四棚户区一标5#地块位于郑州市东南部中牟县三官庙乡教场袁村(万三公路旁),主要包括7栋28层住宅楼及一座地下车库,总建筑面积约20.5万平方米。住宅范围地下室为剪力墙结构,公建范围地下室为框架结构。
5#地块基坑深度9.8m-10.0m。基坑侧壁安全等级段为Ⅱ级,基坑工程边坡变形控制等级为Ⅱ级。基坑南北长228.1m,东西长180m,边坡面积为8160㎡,微型桩1100根,土钉3300根,锚杆1100根,降水井99眼,观测井17眼。
建设单位:郑州航空港区航程置业有限公司;
勘查单位:黄河勘测规划设计有限公司;
设计单位:北京市建筑设计研究院;基坑设计单位:河南省地矿建设工程有限公司;
监理单位:山东省建设监理咨询有限公司;
施工单位:中铁四局集团有限公司
第2章施工计划及安排
2.1施工技术准备
2.1.1由技术人员负责进行图纸的会审,按照设计答复的要求向有关人员进行技术指导,在工程实施中遇到问题,应与设计人员进行交流,并在工程实施中得到解决。
2.1.2通过技术培训,向工地和质量等单位传达了深基坑支护的技术要求,并明确了各自的责任,为以后的工程做好了充足的准备。
2.1.3在工人进入工地之前,对所有工人进行安全、文明的培训和管理。
2.1.4对特种工作操作工人进行统一的训练,通过考试并取得相应的证据后,方可正式上岗。
2.1.5在施工前,向所有的专业人员做好技术和质量交底工作。
2.1.6在实施之前,技术员应按照设计方案和实际条件,制订出土方开挖和支护的作业程序,并向工作人员进行技术指导,测试员应对有关工序进行测试,并将数据整理和转交给测试员。
2.2物资材料准备
以对材料的分析和施工进度计划的要求为基础,制定出一份材料需求计划,为施工准备好原料,确定堆放地点及组织运输等方面的工作,提供了一个基础,具体细节具体到表2.1中。
2.3机具设备配置
按照工程进度和工人配置的特殊需要,将按附表2.2中所列的机器和办公设施进行调整。
2.4施工计划
根据总体施工进度要求,本区域的土方开挖及支护施工计划见附表2.4。
第3章施工工艺技术
3.1预应力锚杆施工
3.1.1施工工艺流程
3.1.2施工顺序
1)锚孔桩的定位:依据工程图纸,在已确定的几个高程的基础上,将全部锚孔桩定位好,然后打上钢筋桩,定位好锚孔桩。
2)杆系的施工:在施工过程中,必须根据施工方案进行施工,在施工中,必须保证施工质量,在施工现场,将锚杆筋与锚栓进行施工,并在施工现场进行施工,施工现场必须进行现场施工,施工质量保证在施工现场的施工现场,施工现场现场施工现场,现场施工现场进行现场施工。锚杆钢应平整,平整,除油,除锈。
3)已就位的钻机和钻孔:
(1)钻机搭设
钻机使用横木作为架设平台,以侧壁测放的孔位为依据,对钻机进行精确地安装和固定,并对其进行严格地、仔细地进行机位调整,保证锚杆孔开钻就位的纵横误差不能大于±50 mm。锚与水平面之间的夹角是10度,而另一个夹角是10度。
(2)钻孔方式
必须是干钻,严禁使用水钻,在钻孔过程中,导向杆或竖轴要与钻杆的倾斜角度保持一致,并且要在同一条轴线上,这样才能保证在边坡的基础上进行锚固,同时又能够保证孔壁的胶结性。应按所用钻具的特性及所处的岩层条件,对打孔速率进行严格的控制,以避免因打孔、变形而引起的下锚及其他事故。
(3)钻进过程
在钻进的过程中,要对每一个孔的地层变化,钻进状况(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况做好现场施工的记录。如果出现坍塌收缩等不利钻井情况,必须立即做好钻井工作的纪录。
(4)孔径孔深
对孔径和孔深的规定应满足规定的条件。为了保证锚固孔的直径,在实际应用中,必须保证钻孔的直径不能比设计钻孔的直径小。锚杆的孔深不得低于或超过其设计值的1%。
4)锚杆的安设:在安设锚杆时,要避免其扭转、弯曲,将灌浆管与锚杆一起安设在孔口,灌浆管的末端距离孔口50-100毫米,灌浆管的下落方向与孔口倾斜方向相同,安设完毕后,灌浆管的位置要在孔口的正中央。如果出现塌方现象,则应该重新进行打孔和清理,直到可以正常地放入锚杆。
5)锚杆灌浆:按工程需要灌浆,灌浆方式为水泥浆,水泥浆用量为0.45-0.5,第一次灌浆压力为0.5-0.8 Mpa,第二次灌浆时间为2.0-2.5 Mpa,第二次灌浆时间为2.0-2.5 Mpa,并在灌浆过程中掺入适当的增水剂。泥浆要充分混匀,然后过滤,然后随时使用,泥浆要在初凝期之前全部用光,灌浆管道要时刻保持通畅,常压灌浆是利用压浆机把泥浆通过压浆管送到孔底,然后从孔底返回到孔内,当泥浆从孔内流出来或者排出管道不再排出时,才能结束灌浆。当泥浆凝固后无法填满锚固件时,必须重新注浆,注浆体积不能少于设计体积。在进行灌浆时,应在灌浆的同时,将灌浆管道拉出。但要注意,在灌浆过程中,灌浆管必须在灌浆水位之下,在灌浆过程中,要经常移动灌浆管,当灌浆水溢出孔口时,把所有的灌浆管都抽出来,然后把套筒抽出来,在抽出来的时候,要留意是否有钢筋被抽出来,如果没有,就应该把它重新按下去,直到没有抽出来,然后才能再次抽出来。灌浆结束后,对暴露在外的螺栓进行清理和防护。
6)该项目使用14 b#槽钢制做了该项目的锚杆腰梁;锚固垫由Q235钢板制成,厚度为150毫米×150毫米×15毫米;腰梁连接件选用Q235钢板,厚度为200毫米×100毫米×8毫米。
7)锚固张拉应在10 d内完成,并在10 d内完成,锚固材料的力学性能已达80%以上。
在实际施工中,必须进行拉拔强度的测试,若拉拔强度达不到设计拉拔强度,则需对拉拔强度作相应的调整。锚杆应该在锚固体和外锚头的强度达到了设计强度的80%之后,展开土层锚索(杆)的验收试验,对单根锚杆的承载力进行测试,测试数量为锚杆总数的5%,并且每层不低于3根。采用有关标准对拉线(杆)进行测试。
3.2土钉墙及喷射混凝土施工
3.2.1施工工艺
挖土测量放样→人工修坡→土钉打入→第一次喷射底层混凝土→坡面钢板网→安装泄水管→喷射坡面混凝土。
3.2.2施工方法
1)开挖测量与放样法:测定天然地表高度,按照基坑位置线,将开挖边沿斜坡肩部的轮廓线放行,并按照各断面来决定开挖方式。在放坡段中,根据放坡系数以及基坑底坡脚线,先对坡肩线进行测出,然后根据第一层土方开挖深度以及各个剖面的放坡系数,将第一层土方挖运的底边线释放出来,先挖一处到设计的第一层标高;在开挖过程中,采用水平面来控制开挖的深度;在进行基础工程施工时,应按一定的顺序进行施工。
2)人工修坡:在每一层的开挖和运输完毕后,必须采用人工修坡,经人工修坡后,斜坡的高度不超过±10毫米。
3)打底:打底:打底用III类带螺纹的钢筋,打底的长度如下表所示,打底的横向距离为1.4米,打底直径100毫米,打底的斜面角度10度。在进行土钉墙灌浆时,使用了普通水泥进行灌浆,其中普通水泥浆水灰比为0.45~0.5。施工方法与预应力锚杆施工方法相同。
4)斜坡加固网:在表层采用Φ6.5 200mm*200mm钢筋网片,采用X形C14加劲肋焊接,并与地钉焊在一起。
5)排水管道的安装:PVC管道,排水管道的排水管道,在排水管道的1/3位置用切割机器切割,排水管道的末端用布包或其他具有良好渗透性能的物质捆绑,并将排水管道的末端插入排水管道的孔洞中,排水管道的后面要有一个反过滤器。
6)砌筑斜坡的砼:
①先对所用原材料进行再次测试,测试通过后方可投入生产,并对生产装置进行安装、调试,当一切都完成并通过验收后,在斜坡上进行喷砂,按照设计的配比,搅拌好了原材料,调节好了气压和水压,然后再对其进行喷砂,其中细石混凝土等级C20,喷砂厚度100 mm。
②注塑工作分阶段进行,一次注塑的层数由底向上,注塑的层数不得少于40毫米。
③在对水泥进行喷洒时,应注意使喷嘴与被喷洒表面呈正交状态。
④在对喷砼表面进行最后喷涂2小时后,进行喷砼施工,施工周期视空气温度而定。
3.3土方开挖施工
3.3.1施工工艺
平整和清理场地→交接桩→测量放线定位→第1层土方开挖→挂网及喷射混凝土施工→养护→第2层土方分层分段开挖→土钉、挂网及喷射混凝土施工→养护→第3层土方分层分段开挖→土钉、挂网及喷射混凝土施工→养护→第4层土方分层分段开挖→土钉、挂网及喷射混凝土施工→养护→第6层土方分层分段开挖→土钉、挂网及喷射混凝土施工→养护→第8层土方分层分段开挖→挂网及喷射混凝土施工→养护。
3.3.2施工工序
1)按设计图确定基坑边、边坡的位置,并在地面上铺上石灰线,进行施工。首先,挖去表面的渣土层,之后,再根据施工工艺,一步一步地进行挖掘,在挖到基坑最后一层的时候,会预留200 mm厚的余土,进行人工修整,具体的基坑开挖顺序,请参阅。
2)基坑边挖边对斜面进行整修,按1:0.4和1:1的比例对斜面进行整修,保证斜面满足设计的安全性。
3)在大坑结束后,采用手工打磨。施工人员和测量人员要严格控制好轴线和高程,保证达到设计的标准。
3.3.3土方施工技术要求
1)在此基础上,采用自上而下、逐级、逐级、逐级进行,并按照设计图纸进行放坡作业。
2)做好地面与坑道内部的排水工作,在坑道周围设置排水渠与蓄水池,并配置适当的泵或潜水器,以保证坑道中的雨水能够得到及时的排放。
3)不可将水池中的水直接排放到排水系统中,必须在水池中设置沉沙井,使其沉降后再排放。
4)土建施工质量验收:施工标高必须控制在-50毫米以下,沟道长度误差不得超过200毫米,沟道宽度误差不得超过50毫米,沟道平面误差不得超过20毫米,基础土壤性质不得超过设计规定。
5)挖土要自上而下,按顺序进行,并在任何时候都要形成一个斜坡,这样才能保证排水和稳定。当开挖的土层达到标准高度时,不得使用松土层进行回填,而应采用沙砾、碎石或低强度混凝土进行回填。在开挖到设计高度,但没有完全或部分开挖到旧(实心)土壤的情况下,应向设计机构及相关人士报告,以便作出相应的处理。
6))在基坑开挖期间,要对斜坡上的土层进行喷砂防护,以避免因雨浸或因施工而造成的干扰,并缩短暴露的时间。
7)从挖土前起,一直到挖土结束,都要进行监视,监视的结果要及时地汇报,实现设计的动态,施工的信息化。在工程过程中,如果出现了部分斜坡发生位移的情况,必须马上停挖,并进行加强处理,等其稳定后再进行挖掘。
8)如果在工程中出现了大量的用水现象,应立即进行降水和排水,并在坑口周围不允许有恒定的水流,以避免渗漏的水流入基坑和对斜面的侵蚀,从而影响斜面的稳定性。
9)不得在坑口附近堆放废弃的泥土,不得堆放建筑材料,不得堆放机械,水泥罐,车辆等。
3.4微型桩施工
3.4.1施工工艺
平整场地—注浆钢管制作焊接—测量放线—孔距定位—钻孔机就位钻孔—清孔—注浆机安装—安装下放钢管—安装注浆管—-拌制水泥浆—注水泥浆—二次加压注浆直至上口翻浆。
3.4.2施工顺序
1、按设计规定的放入点和定位桩位置,并在此基础上设置钻孔设备,实施钻孔施工;施工结束后,将泥浆输送到施工区的外侧,对已完成的桩基进行检验和防护。
2、灌浆管件的制造和焊接:按设计图中规定的深度,在管件与管件的结合部进行补强焊接。
3、测量与放行:按设计要求的间距与排距及设计所需的高程进行测量与放行。
4、钻孔间距:按所设计的钻孔直径,间距,排行间距,采用竹筷插入地面,以达到钻孔位置;
5、微型桩的定位:该工序利用长螺杆钻机进行打孔,依据微型桩的定位,对成孔部位使用螺杆钻进行精确的定位,以保证它的稳定性。
6、打眼:打眼之前,先将钢管按照设计图纸进行打眼,在打眼时,要保证所有的打眼部位都是完整的,并且要注意管道的纵向,打眼后,要有焊工执照,打眼之前要进行试焊;桩尖部分焊接成封闭尖状,并在下部4米之下的范围内,钻出浆口,其直径为15 mm,间隔为300 mm,出浆孔为梅花形,相互交织。
7、清孔:在注入水泥浆液之前,应先对桩孔进行清孔,将所有的水泥浆液都清除干净,并要保证孔底部的淤泥层不超过50 mm;
8、注浆器的设置:将注浆器置于工地规定的地点,供电从规定的配电箱中接上,使用6平方三相五线制电缆,将搅拌好的水泥浆液倒入一个直径为6毫米的钢板焊成的1米*1米*1米的灰色凹坑中,再通过注浆器进行灌浆。注浆管需要安装压力表,注浆压力是0.5 Mpa,水灰比要控制在0.45~0.5之间,在完成注浆之后,暂时不能拔管,直到水泥从管中流出,然后将注浆管拔出,将钢管的末端封闭起来,然后对其进行加压几分钟,直到水泥重新从钢管中流出。
9、安装和放下钢管:清理完井眼后,将预制好的钢管安装到井眼中,钢管外100毫米PVC套管外伸200毫米。容易进入灌浆管道。
10、注浆管的安装:在钢管下料完成后,应立即对其进行注浆,注浆器仅将注浆管与下料钢管相连,接头应进行密封性联结,注浆管使用橡皮软管进行运输。
11、搅拌水泥浆:水泥浆使用特制的机器搅拌,水泥浆的比例为0.45-0.5,搅拌好的水泥浆倒入一个1米*1米*1米的钢筋水泥桶中,再用喷浆机喷出水泥浆。
12、注入水泥浆:注入水泥浆时,注入水泥浆的管道要装有测量仪,注入水泥浆的压力是0.5 MPpa,水灰比要保持在0.45-0.5范围内,注入水泥浆后不要立即拔出,直到水泥浆从管道中流出,然后将注浆管抽出,将管道封闭,然后给管道施加一定的压力,几分钟后水泥浆又从管道中流出。
13、多次加压灌浆:由于一次灌浆很难达到充填率的需求,因此灌浆压力应达到0.5 Mpa,因此必须进行多次空隙灌浆,通常是3-5次,直到管道发生翻转。
14、在钻孔灌注桩的基础上,钻孔深度、钢管长度和灌浆管道的长度要认真测量,以免产生假桩和断桩的情况。
15、对桩顶及桩底进行严格控制。
16、微型桩体直径150公分,内埋的管件长度为70毫米。在灌浆钢管的底部4米的区域中,以300 mm的梅花形布置出浆孔,出浆孔的直径为15 mm。
17、浆料的水灰比为0.5:1,胶凝系数为32.5,胶凝系数为32.5,胶凝系数为50 kg/m。
18、首次灌浆的压力为0.4 Mpa至1.0 Mpa,维持3分钟,以确保在高压作用下,将胶布击穿,将泥浆从管道中挤出,注入到桩中。第二次灌浆的压力至少为1.5 MPa,每一次灌浆的间隔至少为1.5-4个小时。
19、钻孔直径不得低于设计直径,高度不得低于H的1%,钻孔位置不得超过50毫米。
3.5位移、沉降监测
3.5.1监测目的
本研究利用现场实测资料(地表沉陷、坡顶沉陷、水平位移等);地表裂缝观测、基坑内外地下水位、周边管线及房屋变形等),可以对工程的各类施工效果进行实时的反应,并采取相关的对策,以保障工程的安全性,同时也可以防止对周边环境产生过度的冲击,从而保障项目的正常进行。通常能够实现下列目标:
1)为施工开展提供及时的反馈信息
在监控和分析的基础上,对施工参数进行调节,在需要的时候,还可以采用额外的工程手段,从而实现信息化施工,同时,在现场的建设过程中,也可以通过监控数据和结果来判断项目的安全性。
2)作为设计与施工的重要补充手段
在对现场检测的结果进行分析的基础上,可以对一些在设计中没有被考虑到的复杂因素进行调整和改进,并把施工监测和信息反馈作为设计的一环,使前后设计相互配合,相互促进。
3)作为施工开挖方案修改的依据
以工程建设的成果为依据,对原设计方案的安全性和合理性进行判定和鉴定,并在需要时对其进行部分的调整和改进。
4)保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全
通过对基坑支护结构、周围土壤以及周边建筑物等的全面、系统的监测,掌握基坑开挖过程中的安全状况及其对周边环境的影响,从而保证基坑开挖过程的正常进行,并在此基础上对基坑开挖过程中产生的各种不利因素进行反馈,以便在开挖过程中对基坑开挖过程中的各种不利因素进行控制,从而达到控制基坑开挖过程的目的。
5)积累经验以提高基坑工程的设计和施工水平
基坑原位观测既能保证本项目的安全性,又能从一定程度上反映出项目建设中的结构与土壤的实际响应,反映出多个复杂因素对基坑体系的影响与影响,从而为相关科技的发展提供了第一手的基础数据。
3.5.2监测内容和项目
1)基坑的监测内容包括
3倍挖掘深的基础及周围建筑(构筑物)及道路等。
2)主要的监测项目
按照设计需要,并与相关规范相一致,主要包括:地表沉降;坡顶沉降;水平位移;地表裂缝观测、基坑内外地下水位、周边管线及房屋变形等,根据设计要求及规范规定,对所需监测的项目进行综合分析。
3.5.3基准点、观测点布设与保护
1)基准点的布设
该基准点应选取在基坑土建施工影响范围之外的稳定区域,通常,该基准点应布置在3倍的开挖深度之外的稳定区域,其数目和分布应在确保观测准确性的基础上,便于施工、观测和保存。为确保测量结果的准确性,可依据具体条件采取基岩型参照站,各参照站之间应互相通视。
图3.1位移观测基准点(单位:cm)
2)基准点编号
该工程暂时设置了3个监测参考点(视实际情况而定),在基坑的位移监测点中,拟设置42个位移监测点(详细内容见附图4:监测点平面布局图)。
3)基准点校核
移动监控参考点要间隔一段时间来检查一次,通过假定其中一个参考点的位置来推断另外一个参考点的位置,这样就可以进行反复的观察。为了保证所投测出的第三个点的位置是正确的,这样就可以减少测量的偏差。
3.5.4监测预警值
1)支撑顶面的水平移动不超过40毫米,且每天不超过5毫米;
2)支撑体的顶面垂直移动不超过40毫米,且不超过5毫米/天;
3)基坑周围的地面垂直变形不超过40毫米,且不超过5毫米/天;
4)外围管道的沉降量不超过15毫米,并且每天不超过3毫米;
5))将基坑中的地下水水位控制在0.5米至1.0米之间,且降雨速度不超过1.0米/天;
3.5.5监测频率
1、基坑围护体系监测频率
基坑支护桩顶端水平位移观测、基坑支护桩顶端垂直位移观测、(深层水平位移观测-桩体测斜)与下部监测频率一致。
1)在支护柱浇筑完毕后,进行首次定位和首次观察
2)视工程建设进展情况,进行后续观察,并采用初观察方法对设备、人员和线路进行固定观察。
以上所提到的监控是在正常的工作状态下进行的,但在发生以下情形时,则需加大监控,直到消除所有的风险或隐患。
①所检测的各项指标均已到达相应的警戒水平;
②监控数据变化幅度大,变化速度快;
③勘探过程中有一些不利的地质情况没有被查明;
④开挖时间过长,开挖深度过深,支护时间过长,支护时间过长,支护不能按时完成;
⑤基坑及其周围出现大量积水,连续降雨时间较长,市政管线发生渗漏;
⑥基坑周边地表荷载的骤增或超出了设计极限;
⑦支承构件产生裂缝;
⑧周围地表有明显的塌陷或明显的裂缝;
⑨相邻建筑物发生较大沉降、不均匀沉降或重大裂缝等;
⑩基坑底板、斜坡或支撑体发生管涌、渗漏或流沙;
⑪在出现意外情况下,对基坑项目进行再建设;
⑫其它可能危及到本工程及其周围环境的不正常状况。
3.5.6监测报警及异常情况下的监测措施
1、监测控制值及报警值
在发生以下情形之一的时候,一定要立刻进行危险预警,如果事态较为严峻,就应该立刻让工程暂停,并对基坑支护结构以及周围的保护对象进行应急处理。
1)在监视资料到达监视警报值的累积数值时;
2)基坑围岩或围岩发生变位,或基坑发生渗漏、流沙、管涌、隆起或下陷等现象;
3).基坑内支承或锚固件的变形过大,变形过大,断裂过大,松动过大,拔出过大或过大;
4)周围建筑(构筑体)的构造部位及周围地表发生了比较剧烈的爆裂或对结构造成破坏的变形开裂。
5)外围管道发生显著的变形,或发生“雷锋”、“漏”等现象。
6)在其它需要提醒的情形下,基于本地技术人员的工作经验。
2、监测应急措施
1)当发生危险情况时,在危险区域内进行的工程必须立即中止,并将在危险区域内进行的工人撤离到安全区域,并将情况报告给主管单位。
2)对基坑开挖过程中产生的位移进行监测,当基坑开挖时,基坑开挖时,可以对基坑开挖后的基坑进行加固。
3)如果发生了很大的变化,而原来的支撑系统又不能使用的话,可以采用机器协助手动进行分级和分段的(具有专业资格的公司进行)进行补强。
4)在基坑围护系统尚未具备可供使用的情况下,应设置安全警告牌,并派人巡视检查,严禁无关人士接近。
5)如发现有异常情况,应立即通知施工单位、设计单位和监理单位,并进行连续观察,以便得到相应的实时监控资料。
3.5.7监测数据记录、处理与信息反馈
1、监测数据的记录
1)采用标准化的监控日志形式,并对监控资料进行及时的归类;要适时地对监控资料的变动与进展进行分析与评价。对测量结果中存在的不正常现象,必须对其进行分析,并在需要的情况下重新测量。
2、当日报表内容涵盖以下范围:
1)当天的气象条件及工地条件;
2)对仪表监测工程中各个监测点进行测量得到的当前测量值,单个变化值,变化率,以及累积值等,如有需要,画出相关的图表;
3)一次巡回视察的纪录;
4)对被监控事项应当作出判断,判断其是否是正常的,是否是不正常的;
5)对于已超出或已超出监控范围的监控点位,应当设置警告标志,并附有理由的分析和意见;
6)对现场巡查中所见的不正常现象进行了详尽的说明,对可能出现的危险状况进行了警示标识,并进行了成因分析和提出了相应的意见;
7)除了监理人员和复核人员的签名之外,监理工程师和项目经理的签名和对监理结果的评定也要按时完成。
3、监测数据处理方法
将其它有关项目的监测数据、自然环境、施工工况等状况,并与过去的数据相结合,对监测项目数据进行误差分析,并将数据计算和误差分析公式列出来,从而保证了监测结果的高质量。考虑到它的发展方向并作出预测。如果计算结果与有关的测量结果不符,应对其进行分析,并在需要的情况下对相应的测量段进行回测。
4、监测管理
1)每一项资料均须经监视者本人真实记载,并经参加监视者签名证实,并将原资料保存以作日后查阅之用。
2)所有的原始记录均不得涂改,伪造,复制,并须经检验,记录者签名。监控资料的真伪由现场检测员负责,监控分析员负责,监控资料的可信度由监控机构负责,监控机构负责。
3)监测记录、日常监测报告、阶段性监测报告、监测小结报告中的数据和图表应保证客观、真实、准确和及时。
5、监测信息反馈制度
如果出现过大或者不正常的位移值,应召集有关的专业人士,对造成这种情况的因素进行分析,并给出相应的对策,并将结果反馈到施工单位进行分析和决定。
将检测结果通知施工单位、设计单位和监理单位,并将检测结果提交施工单位。监控结果包括日常报告,阶段报告和总结报告。及时提交报告。在报告中,以表、变图、变图等形式体现了监控结果。
3.5.8监测人员的配备:
由工地上的测量室和作业室组成的测量室,并由一位专职的测量员在各项目区内对测量室进行全面的管理。与此同时,运用世界上最先进的测量工具,制定出一套严密、合理的测量控制计划,以保证项目的建设进度和建设的准确性,并提升施测效率,最终实现数字化测量。测试人员应按下列方式配置:
3.5.9监测仪器设备
根据工程的实际情况,测量仪器配置情况如下表:
在测量过程中,所用到的仪表、铁尺等工具,要按照相关的法律法规,将它们交给一个具备仪表校准资格的测试机构,对它们进行校准,在测试通过之后,它们才能被应用。
3.6排水措施
在基坑底部,要设置一个排水盲沟,该排水盲沟的截面为300×300 mm,在基坑周围,在每100 m处,要设置一口800X800X1000mm的集水井,并寻找一个坡度,将水流引入其中。
在基坑顶上挖一条300*300毫米宽的排水沟渠,并在斜面上挖一条斜面排水,防止地表水流进入基坑。
3.7降水措施
在本工程的基础上,使用了水泥管井与轻型井点降雨相结合的方式,将管井布置在了基坑内和基坑外侧,在基坑外侧布置了41眼井,在基坑内布置了58眼井,一共布置了99眼井,管井底标高-21.13 m,在基坑内的电梯井及集水坑等局部深化部位,都使用了轻型井点加强降水。
3.7.1管井降水施工工艺流程
测量放点钻井就位→调整钻孔至设计孔深下井管→填滤料洗井→封井水泵安装→试抽水。
1)按设计图和施工实际条件,制定出基坑掘进线和管井点、管井点和间隔。
2)井架到位后,将井架与井架相正交,并在井架上铺上工作台木板。钻机应使钻头与井眼平行,钻杆垂直度误差不得超过10%。
3)先测定孔的深度,然后按照深度来布设管道,在下管道时,要保证管道与管道之间的圆周间距一致,保证管道在管道的位置上,并保证管道在管道的中央。
4))在管道安装完成并经检验通过后,应立即填充,过滤材料应选用精密度为0.4-0.6毫米的中粗沙。
5)用泵冲洗,冲洗到水流清澈,沙尘不沾,冲洗完毕后,马上测定管道中的沉积层厚度,如有大量沉积层,必须马上清除。
6)在洗井完成后,做了一次试采,为以后的施工和降水量监测工作奠定了基础。
3.7.2管井降水技术要求
1)管井的建造,钻孔的孔径不少于600毫米,钻孔的口径为300毫米。对于沙质地层,需要用80~100目的筛子将油井管道外面包起来。油井管道外部过滤需选用精密度为0.4-0.6毫米的中粗砂。
2)在管井完工后,必须立即进行冲洗,直到滤网和滤网的水流通畅为止,泵送的泥沙含量小于3/10000。
3)在降雨过程中,对土壤中的泥沙进行定时采样检测,其中泥沙含量不得超过1/10000
4)在降雨过程中,必须随时监控净化水的液面及泵送的流量,一旦发现有渗漏现象,必须及时查看井筒的泵送情况,并及时采取相应的处理方法。
5)在施工过程中,必须持续降水,并在坑道内、外侧及外侧都要有一个临时的水位观察井,其深度必须保持在坑道底部0.5~1米以下。
6)在施工过程中,必须严格监控地下水位,保证地下水位不低于地下0.5~1米,并且不允许过量降水。在基坑的水位下降到了基础的0.5-1.0 m时,可以视实际情况进行相应的停机。
7)在进行管井施工时,要根据工程图纸进行设计,避免桩位、承台及地梁等部位的施工。
8)基坑降雨时,需建立一套单独的排水体系,该体系由200 mm口径的钢管焊接而成,沿着基坑周围呈环状排列,每隔50 m增加一座500 mm*1000 mm,1000 mm深度的沉淀区,该沉淀区由钢板焊接而成,将其分成两条环状,分别与主排水管相连,且排水体系中,必须保证所有的水都流入到土钉支护体内。为了避免降雨进入基坑斜面,必须在斜面上设置相应的防渗工程。
3.7.3轻型井点降水施工工艺流程
井点放线定位→安装高位水泵→凿孔安装埋设井点管→布置安装总管→井点管与总管连接→安装抽水设备→试抽与检查→正式投入降水程序
3.7.3.1井点管埋设
(1)按照施工方所需的测量控制点,通过测放导线,来定位井的位置,之后,在井的地方,首先在井的地方,开挖一个小的土洞,深度约为500 mm,以便在打孔的时候收集水,在埋入管道的时候进行灌沙,并且,在小洞和集水洞之间,设置一条沟渠,以便将过剩的水排放出去。
(2)利用绞车将简单的井架移动至井底,使套管水炮与井底水炮对齐,然后开启高压泵,将水压保持在0.4~0.8 Mpa之间,在水炮的高压水射流的作用下,使套管逐渐下降,并且随着水炮的上升和下降。对于普通的砂质粘土,根据实际情况,套筒沉降误差应控制在1000毫米以内。井点管在喷射水和套管的冲击下,在10-15分钟内可沉降约1米,如果遇上厚度很大的纯土,则需要更长的沉管时间,这时可以通过加大高压泵的加压来加快沉管速率。冲击孔的成孔直径应该是300-350 mm,要确保管壁和井点管之间留有一定的空间,以便能够方便地进行沙石的填充,冲孔的深度应该低于滤管的设计放置深度500 mm,这样可以避免在冲击套管被提升和拔出的时候,会出现局部的沙砾坍塌现象,同时也可以保持滤管的底部有充足的沙砾。
在凿孔冲击管在向上或向下运动的时候,一定要保证其与地面的高度是垂直的,只有在进行钻孔的时候,如果在钻孔的时候,碰到了比较大的石头或者砖头,就会发生倾斜,这时,就需要将成孔的直径尽可能的与地面的高度相同。
当钻孔进行了一次冲刷之后,将冲刷筒抽出,然后利用单滑轮将井点管提起,然后用绳子将井点管拖到钻孔中,然后将其顶部用一个木塞堵住,防止沙子或者其它异物钻进来,并且在井点管和钻孔内壁上填满一层沙砾过滤,沙砾过滤的充填品质将会对钻孔内的降水量产生很大的影响,需要特别注意:
1)为避免过滤管内的筛孔阻塞,沙砾应选用粗沙。
2)滤筒安装于钻孔中央,砂砾过滤层厚为60-1000 mm,以增加渗透力,同时避免泥土颗粒进入滤筒而阻塞滤筒,填充时必须要迅速、均匀,填充时不能有任何停顿,以免孔壁崩落。
3)过滤沙层的充填,其充填深度必须在过滤管道顶部1000~1800毫米以下,并通常在原始潜水线之上进行充填,以便使土壤中的水不受影响,不受影响。
4)注沙完毕,在井底下方1.0~1.5 m处用泥巴密封,使之不漏,不影响排水。
3.7.3.2冲洗井管
在井点处,将直径300 mm的钢管插进管道内,用水冲洗,直至冲洗干净,冲洗时要一条一条地冲洗,以免形成“死井”。
3.7.3.3管路安装
首先沿着井点管道的外部,布下一根集水管,用橡皮螺钉将管道连接在一起,将管道与水槽和抽水机相连,接着将管道的顶端的塞子取下,与管道相连,最后将管道固定在管道上,用10#铅线将管道固定住,避免管道不严,气体泄露,导致管道内的真空率下降。主管路的水流斜率应为水泵室斜率的5%,并在主水管上铺上砖头。并做好冬天降水的防冻和保温工作。
3.7.3.4检查管路
对集水干管与井点管之间的橡胶管道的每一个接口进行了检测,看看它们在进行试泵的时候有没有漏气,如果出现了这样的问题,就应该进行重新连接或者用油腻子进行堵住,然后再将法兰盘螺栓和橡胶管道的铅线进行紧固,直到不会有任何的气体泄露。在进行水泵的正式运行前,应先进行水泵试验,确认水泵装置运行良好,管道有无渗漏。在泵的入口和出口分别装有真空计和压力计。在基坑中央布设一观察井,方便对其水位进行测定,并绘制出其沉降曲线。
在测试过程中,必须对全网进行检测,当系统的真空值超过55 kPa后,才能进行正式的抽水。
3.7.3.5抽水
在所有的轻井点式管道装置完成后,进行了试运行。在泵装置运行情况良好的情况下,全泵管道没有泄漏时,就可以进行常规的泵运行。启动一周后,可形成一条地下排水沟,并趋于稳固,排水10天后即可进行施工。
致谢
我要深深感谢我的导师。老师为人谦和,平易近人。在论文的选题、搜集资料和写作阶段,老师都倾注了许多心思和指导。在论文的写作过程中,每当我有所疑问,老师总会放下繁忙的工作,不厌其烦地指点我,并且认真地给了我审核意见;在我初稿完成之后,老师又在百忙之中抽出空来对我的论文认真地批改,字字句句把关,提出许多中肯的指导意见,使我在研究和写作过程中不致迷失方向。
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