5)逆作拱墻
①鋼筋混凝土拱墻結構的混凝土強度等級不宜低于C25。
②拱墻截面宜為Z字形,拱壁的上、下端宜加肋梁;當基坑較深且一道Z字形拱墻的支護高度不夠時,可由數(shù)道拱墻疊合組成,沿拱墻高度應設置數(shù)道肋梁,其豎向間距不宜大于2.5m;當基坑邊坡地方較窄時,可不加肋梁但應加厚拱壁。
③拱墻結構水平方向應通長雙面配筋,總配筋率不應小于0.7%。
④圓形拱墻壁厚不應小于400mm,其他拱墻壁厚不應小于500mm。
⑤拱墻結構不應作為防水體系使用。
(3)設計計算
1)排樁和地下連續(xù)墻
應對嵌固深度、圍護墻內力與變形、圍護墻結構(包括截面承載力、錨桿、支撐體系)進行計算,以及驗算軟弱下臥層的整體穩(wěn)定性、編寫設計計算書。計算方法可參照《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120)和《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010)。
2)水泥土墻
應對嵌固深度、墻體厚度進行計算,并對壓應力、拉應力進行驗算,以及進行有關安全驗算,編寫設計計算書。計算方法可參照《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120)和《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010)。有關安全驗算的內容見下表:
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項?目 | 驗?算 | 項?目 | 驗?算 |
抗傾覆穩(wěn)定 | 必須驗算 | 樁體強度 | 基坑開挖深度較大時驗算 |
抗滑動穩(wěn)定 | 必須驗算 | 基底地基承載力 | 墻體下部為軟弱土層時驗算 |
整體穩(wěn)定 | 墻體下部為軟弱土時驗算 | 格柵穩(wěn)定 | 格柵分格較大時應驗算 |
抗隆起穩(wěn)定 | 墻體下部為軟弱土時驗算 | 位移 | 對支護結構及墻背土體位移控制要求時驗算 |
抗管涌穩(wěn)定 | 坑底或墻體下部為砂石及砂土時驗算 |
3)土釘墻
應對土釘抗拉承載力、噴射面混凝土面層進行計算,有關安全驗算,包括土釘墻支護整體穩(wěn)定性驗算、土釘墻支護整體沿底面水平滑動、驗算支護底面的地基承載力、驗算整個支護連同外部土體沿深部圓弧破壞面失穩(wěn),編寫設計計算書。計算方法可參照《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120)和《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010)。
4)逆作拱墻
拱墻結構材料、斷面尺寸應根據(jù)內力設計值按《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010)確定。拱墻結構內力宜按平面閉合結構形式采用桿件有限元方法分道計算。當基坑底土層為黏性土時,基坑開挖深度應滿足抗隆起驗算;當基坑開挖深度范圍或基坑底土層為砂土時,應按抗?jié)B透條件驗算土層穩(wěn)定性。計算方法可參照《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120)和《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010)。
5、基坑支護工程施工要求
(1)施工準備
在進行基坑支護設計和施工前,必須認真對施工現(xiàn)場情況和工程地質、水文地質情況進行調查研究,以確保施工的順利進行。
①施工現(xiàn)場情況調查:包括有關機械進場條件調查,給排水、供電條件的調查,現(xiàn)有建筑物的調查以地下障礙物與施工對周圍影響的調查。
②水文地質和工程地質調查:為使基坑支護工程設計、施工合理和完工后使用性能良好,必須事先對水文地質和工程地質作全面、正確的勘探,如地下水位及水位變化情況、地下水流動速度、承壓水層的分布與壓力大小等。
③制定施工方案。
(2)排樁
①樁位偏差、軸線和垂直軸線方向均不宜超過50mm,垂直度偏差不宜大于0.5%。
②鉆孔灌注樁樁底沉渣不宜超過200mm,當用作承重結構時,樁底沉渣按《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94)要求執(zhí)行。
③排樁宜采取隔樁施工,并應在灌注混凝土24h后進行鄰樁成孔施工。
④非均勻配筋排樁的鋼筋籠在綁扎、吊裝和埋設時,應保證鋼筋籠的安放方向和設計方向一致。
⑤冠梁施工前,應將支護樁樁頂浮漿鑿除干凈,樁頂上出露的鋼筋長度應符合設計要求。
(3)地下連續(xù)墻
1)地下連續(xù)墻單位槽段長度可根據(jù)槽壁穩(wěn)定性及鋼筋籠起吊能力劃分,宜為4~8m。
2)施工前宜進行墻槽成槽試驗,確定施工工藝流程,選擇操作技術參數(shù)。
3)槽段的長度、厚度、深度、傾斜度應符合下列要求:
①槽段長度(沿軸線方向)允許偏差±50mm。
②槽段厚度允許偏差±10mm。
③槽段傾斜度≤1/150。
(4)水泥土墻
1)水泥土墻應采取切割搭接法施工。由于在前樁水泥土尚未固化時進行后序搭接樁施工,所以施工開始和結束的頭尾搭接處,應采取措施,消除搭接溝縫。
2)深層攪拌水泥土墻施工前,應進行成樁工藝及水泥摻入量或水泥漿的配合比試驗,以確定相應的水泥摻入比或水泥水灰比,漿噴深層攪拌的水泥摻入量宜為被加固土重度的15%~18%;粉噴深層攪拌的水泥摻入量宜為被加固土重度的13%~16%。
3)高壓噴射注漿施工前,應通過試噴試驗,確定不同土層旋噴固結體的最小直徑,高壓噴射施工技術參數(shù)等。高壓噴射水泥水灰比宜為1.0~1.5。
4)深層攪拌樁和高壓噴射樁水泥土墻的樁位偏差不應大于50mm,垂直度偏差不宜大于0.5%。
5)當設置插筋時。樁身插筋應在樁頂攪拌完成后及時進行。插筋材料、插入長度和出露長度等均應按計算和構造要求確定。
6)高壓噴射注漿應按試噴確定的技術參數(shù)施工,切割搭接寬度應符合下列規(guī)定:
①旋噴固結體不宜小于150mm。
②擺噴固結體不宜小于150mm。
③定噴固結體不宜小于200mm。
(5)土釘墻
1)上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達到設計強度的70%后方可開挖下層土方及進行下層土釘施工。
2)基坑開挖和土釘墻施工應按設計要求自上而下分段分層進行。在機械開挖后,應輔以人工修整坡面,坡面平整度的允許偏差宜為±20mm,在坡面噴射混凝土支護前,應清除坡面虛土。
3)土釘墻施工可按下列順序進行:
①應按設計要求開挖工作面,修整邊坡,埋設噴射混凝土厚度控制標志。
②噴射第一層混凝土。
③鉆孔安設土釘、注漿,安設連接件。
④綁扎鋼筋網(wǎng),噴射第二層混凝土。
⑤設置坡頂、坡面和坡腳的排水系統(tǒng)。
4)土釘成孔施工宜符合下列規(guī)定:
①孔深允許偏差±50mm;
②孔徑允許偏差±5mm;
③孔距允許偏差±100mm;
④成孔允許偏差±5%。
5)噴射混凝土作業(yè)應符合下列規(guī)定:
①噴射作業(yè)應分段進行,同一分段內噴射順序應自上而下,一次噴射厚度不宜小于40mm。
②噴射混凝土時,噴頭與受噴面應保持垂直,距離宜為0.6~1.0m。
③噴射混凝土終凝2h后,應噴水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間根據(jù)氣溫確定,宜為3~7h。
6)噴射混凝土面層中的鋼筋網(wǎng)鋪設應符合下列規(guī)定:
①鋼筋網(wǎng)應在噴射一層混凝土后鋪設,鋼筋保護層厚度不宜小于20mm。
②采用雙層鋼筋網(wǎng)時,第二層鋼筋網(wǎng)應在第一層鋼筋網(wǎng)被混凝土覆蓋后鋪設。
③鋼筋網(wǎng)與土釘應連接牢固。
7)土釘注漿材料應符合下列規(guī)定:
①注漿材料宜選用水泥漿或水泥砂漿;水泥漿的水灰比宜為0.5,水泥砂漿配合比宜為1:1~1:2(重量比),水灰比宜為0.38~0.45。
②水泥漿、水泥砂漿應拌合均勻,隨拌隨用,一次拌合的水泥漿、水泥砂漿應在初凝前用完。
8)注漿作業(yè)應符合以下規(guī)定:
①注漿前應將孔內殘留或松動的雜土清除干凈;注漿開始或中途停止超過30min,應用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管路。
②注漿前,注漿管應插至距孔底250~500mm處,孔口部位宜設置止?jié){塞及排氣管。
③土釘鋼筋應設定位支架。
(6)逆作拱墻
1)拱曲線沿曲率半徑方向的誤差不得超過±40mm。
2)拱墻水平方向施工的分段長度不超過12m,通過軟弱土層或砂層時分段長度不宜超過8m。
3)拱墻在垂直方向應分道施工,第道施工的高度視土層直立高度而定,不宜超過2.5m;上道拱墻合攏且混凝土強度達到設計強度的70%后,才可進行下道拱墻施工。
4)上下兩道拱墻的豎向施工縫應錯開,錯開距離不宜小于2m。
5)拱墻施工宜連續(xù)作業(yè),每道拱墻施工時間不宜超過36h。
6)當采用外壁支模時,拆除模板后應將拱墻與坑壁之間的空隙填滿夯實。
7)基坑內積水坑的設置應遠離坑壁,距離不應小于3m。
6、基坑支護工程質量檢測與驗收
(1)排樁與地下連續(xù)墻
1)混凝土灌注樁質量檢測宜按下列規(guī)定進行:
①采用低應變動測樁身完整性,檢測數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的10%,且不得小于5根。
②當根據(jù)低應變動測法判定的樁身缺陷可能影響樁的水平承載力時,應采用鉆芯法補充檢測,檢測數(shù)量不宜小于總樁數(shù)的2%,且不得少于3根。
2)地下連續(xù)墻宜采用聲波透射法檢測墻身結構質量,檢測槽段數(shù)不應少于總槽段數(shù)的20%,且不應少于3個槽段。
3)當對鋼筋混凝土支撐結構或對鋼支撐焊縫施工質量有懷疑時,宜采用超聲探傷等非破損方法檢測,檢測數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場情況確定。
(2)水泥土墻
1)水泥土樁應在施工后一周內進行開挖檢查或采用鉆孔取芯等手段檢查成樁質量,若不符合設計要求應及時調整施工工藝。
2)水泥土墻應在設計開挖齡期采用鉆芯檢測墻身完整性,鉆芯數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的2%,且不應少于5根;并應根據(jù)設計要求取樣進行單軸抗壓強度試驗。
(3)土釘墻
1)土釘墻采用抗拉試驗檢測承載力,同一條件下,試驗數(shù)量不宜少于土釘總數(shù)的1%,且不應少于3根;
2)土釘墻面噴射混凝土厚度應采用鉆孔檢測,鉆孔數(shù)宜每100平方米墻面為一組,每組不應少于3點。
(4)逆作拱墻
當對逆作拱墻施工質量有懷疑時,宜采用鉆芯法進行檢測,檢測數(shù)量為100平方米墻面為一組,每組不應少于3點。
7、基坑支護工程安全管理
(1)在施工前應對施工人員進行安全技術交底,避免以下事故發(fā)生:
1)放坡開挖時坡度過陡,引起邊坡失穩(wěn)。
2)基坑周圍過多堆放荷載,引起邊坡失穩(wěn)。
3)挖土施工速度過快,改變了原土層的平衡狀態(tài),易造成滑坡。
4)基坑周圍停放重型機械,使支護荷載增大,引起邊垛失穩(wěn)。
5)附近基坑施工對基坑支護的影響,引起圍護結構破壞。
6)基坑暴露時間過長,坑底回彈增大從而影響支護結構穩(wěn)定。
(2)當基坑放坡高度較大,施工期和暴露時間過長,或巖土土質較差時,應根據(jù)土質情況和實際條件采取邊坡防護措施,以保護支護結構穩(wěn)定性。
8、基坑支護工程應急預案
(1)事故報告程序
事故發(fā)生后,作業(yè)人員、班組長、現(xiàn)場負責人、項目部安全主管等應逐級上報,并聯(lián)絡報警,組織急救。