大面積軟土地基基坑施工技術(shù)交底ppt課件

一、項目施工關(guān)鍵技術(shù)研究的工作報告,1,1、概述,本工法主要針對大面積軟土地基基坑的施工，由于其地下分布著較厚的淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)粘土，施工單位在土方開挖過程中，都會遇到施工機(jī)械無法進(jìn)場操作，工程樁容易偏移、傾斜，施工安全無法保證等的難題，尤其是大面積軟土地基基坑，無法采用先施工圍檁及內(nèi)支撐再挖土的“先撐后挖”模式開挖，因此，作為施工企業(yè)很有必要在此方面建立起一套持之有效，既方便施工又節(jié)約成本的技術(shù)措施。,2,2、項目研制背景,基于大面積軟土地基基坑加固與開挖施工技術(shù)的廣闊前景，我公司很早就開始對大面積軟土地基基坑加固與開挖施工技術(shù)在工程應(yīng)用方面進(jìn)行了大量調(diào)研工作，最近幾年，我公司在軟土地基廣泛分布的廣州市南沙地區(qū)，采用攪拌樁格構(gòu)式對基坑內(nèi)土體進(jìn)行加固處理并采取有針對性的土方開挖方法，相繼成功地開挖了南沙豐田生活區(qū)、南沙豐田工廠二期等工程的大面積軟土地基基坑，解決了一系列施工技術(shù)難題，積累了在大面積軟土地基基坑加固與開挖的豐富經(jīng)驗，為開發(fā)大面積軟土地基基坑格構(gòu)式加固與開挖工法打下了堅實基礎(chǔ)。,3,3、項目研究的意義和目的,采用攪拌樁格構(gòu)式對大面積軟土地基基坑內(nèi)土體進(jìn)行加固處理并采取有針對性的土方開挖方法施工技術(shù)研究國內(nèi)尚未有標(biāo)準(zhǔn)做法，隨著我國城鎮(zhèn)建設(shè)的不斷加快，越來越多的水塘、農(nóng)田、灘涂場地經(jīng)圍海吹砂造田及堆填成建設(shè)用地，解決大面積軟土地基基坑的施工難題，在今后有著很大的推廣應(yīng)用價值，建筑企業(yè)應(yīng)及時掌握并形成工法以指導(dǎo)類似工程施工，為企業(yè)的持續(xù)發(fā)展奠定技術(shù)基礎(chǔ)。,4,4、項目研究的先進(jìn)性,（1）利用經(jīng)攪拌樁加固格構(gòu)式分布的施工道路為大型施工機(jī)械進(jìn)出基坑挖運土方提供方便。（2）電梯井、集水井等基坑中的小基坑采用外圍布置支護(hù)樁墻，再加一道內(nèi)支撐圍檁，底坑再用攪拌樁加固的方式，防止基坑中的小基坑開挖時邊坡塌方導(dǎo)致工程樁位移、傾斜。（3）利用長臂挖掘機(jī)在經(jīng)加固的施工道路上行走開挖土方，土方開挖時利用鋼管把工程樁連結(jié)成整體，分層開挖，分層鋸樁防止基坑工程樁偏移、傾斜。,5,5、項目研究的內(nèi)容,（1）根據(jù)開挖場地的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料以及規(guī)定范圍內(nèi)的地面、地下資料，按照地下室結(jié)構(gòu)布置情況，在留出必要的施工位置條件下布置基坑內(nèi)施工道路攪拌樁，施工道路的將大基坑劃分為幾個小基坑，分段分塊間隔流水開挖。（2）電梯井、集水井等基坑中的小基坑采用外圍布置支護(hù)樁墻，再加一道內(nèi)支撐圍檁，底坑再用攪拌樁加固的方式，防止小基坑開挖時邊坡塌方導(dǎo)致工程樁偏移、傾斜。（3）根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)資料和多種攪拌樁在不同工況時的受力特點，計算確定樁徑，埋置深度、強(qiáng)度等級及置換率，使之滿足最不利工況下的承載力、強(qiáng)度、穩(wěn)定及變形限制等要求。（4）土方開挖時,采用施工機(jī)械在經(jīng)加固且格構(gòu)式分布的施工道路上行走挖運土方，道路之間的土方采用長臂挖掘機(jī)分層開挖，利用鋼管把工程樁連結(jié)成整體，樁周土方每層開挖后解鎖鋸樁再上鎖開挖下一層的方法防止工程樁偏移、傾斜。,6,6、項目實施情況,（1）水泥攪拌樁成樁28天后，用鉆孔取芯的方法檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長度，從芯體表面看樁身水泥土攪拌均勻、膠結(jié)較好，樁身水泥土抗壓強(qiáng)度代表值均滿足設(shè)計要求，檢測樁體與施工驗收樁長基本相符，證明水泥攪拌樁整體滿足要求。（2）道路加固水泥攪拌樁成樁完成后達(dá)到要求的齡期后施工機(jī)械在經(jīng)加固且格構(gòu)式分布的施工道路上行走挖運土方，無出現(xiàn)由于土體承受不住機(jī)身重量導(dǎo)致機(jī)身產(chǎn)生下沉的現(xiàn)象，證明加固后道路復(fù)合地基承載力符合設(shè)計要求。（3）通過采用全站儀測量工程樁在基坑開挖前后的位置，工程樁偏移值符合規(guī)范要求，證明基坑開挖時工程樁并沒有出現(xiàn)偏移、傾斜變形的現(xiàn)象。,7,7、推廣領(lǐng)域與應(yīng)用前景,隨著城鎮(zhèn)建設(shè)的不斷發(fā)展，大量水塘、農(nóng)田、灘涂場地會被經(jīng)圍海吹砂造田及堆填成建設(shè)用地，故本工法在今后此類軟土地基基坑占地面積大的工程有著廣闊的推廣應(yīng)用前景，其中的工藝原理、計算步驟、施工要點等也可供具有其他類似地質(zhì)條件基坑的中小型工程參考。,8,8、工作總結(jié),通過本次的項目研究，研究小組已經(jīng)掌握了針對大面積軟土地基工程的施工關(guān)鍵技術(shù)，并形成工法指導(dǎo)類似工程的施工，根據(jù)項目的業(yè)主、監(jiān)理反饋意見表明，應(yīng)用本工法除了成功解決大面積軟土地基基坑的施工技術(shù)難題外，還從質(zhì)量保證、經(jīng)濟(jì)效益等方面論證了本工法的可行性。本研究結(jié)果通過理論研究并應(yīng)用于實踐中，取得了比較好的經(jīng)驗，希望通過企業(yè)交流加大該項技術(shù)的推廣應(yīng)用。,9,二、項目施工關(guān)鍵技術(shù)研究的技術(shù)報告,10,1、立題依據(jù),隨著我國城鎮(zhèn)建設(shè)的不斷發(fā)展，大量水塘、農(nóng)田、灘涂場地經(jīng)圍海吹砂造田及堆填成建設(shè)用地，其地下分布著較厚的淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)粘土，土方開挖過程中，都會遇到施工機(jī)械無法進(jìn)場操作，工程樁容易偏移、傾斜，施工安全無法保證等的難題。根據(jù)廣州市科技查新質(zhì)詢中心的查新結(jié)果，大面積軟土地基基坑加固及開挖施工工法尚未形成，為禰補(bǔ)了在這方面的空白缺陷，解決大面積軟土地基基坑工程施工技術(shù)難點，特成立研究小組針對大面積軟土地基基坑加固及開挖施工技術(shù)進(jìn)行立題攻關(guān)。,11,科技查新報告,12,2、研究方法,本工法主要針對攪拌樁作用形式、做法參數(shù)和開挖方法進(jìn)行研究。（1）大面積軟土地基基坑施工第一個技術(shù)難點就是如何使用攪拌樁對軟土基坑進(jìn)行加固。首先是對各種加固方案進(jìn)行分析比較，確定保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上成本最低的方案，然后確定攪拌樁各種施工參數(shù)、畫出平面布置圖、大樣圖指導(dǎo)施工。（2）大面積軟土地基基坑第二個技術(shù)難點就是如何開挖才能保證工程樁不偏移、傾斜。為解決次難題，研究小組通過采取土方開挖時施工機(jī)械在經(jīng)加固的施工道路上行走挖運土方，道路之間的土方采用長臂挖掘機(jī)分層開挖，利用鋼管把工程樁連結(jié)成整體，樁周土方每層開挖后解鎖鋸樁再上鎖開挖下一層的方式防止工程樁偏移、傾斜。,13,3、研究過程,研究的主要過程分為確定擬采用格構(gòu)攪拌樁的作用和形式（道路加固、坑中坑支護(hù)），計算確定格構(gòu)攪拌樁的施工參數(shù)，根據(jù)場地面積、建筑物特征將大基坑劃分成格構(gòu)式基坑、出平面布置圖、大樣圖，格構(gòu)式攪拌樁施工，土方開挖五個階段。,14,4、研究內(nèi)容,研究的主要內(nèi)容包括格構(gòu)式攪拌樁試樁、格構(gòu)式加固設(shè)計計算、格構(gòu)式攪拌樁樁位平面布置、格構(gòu)式攪拌樁的施工、基坑中的小基坑內(nèi)支撐圍檁施工和基坑土方開挖六個方面。,15,4、研究內(nèi)容,（1）格構(gòu)式攪拌樁試樁由于場地分布較厚含水量大的淤泥層，為保證攪拌樁施工質(zhì)量，在設(shè)計施工前應(yīng)進(jìn)行成樁試驗，確定攪拌機(jī)械的壓漿泵的輸出量、漿液經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時間、攪拌下沉、提升速度和重復(fù)攪拌下沉、提升速度、灰漿泵的壓力、灰漿稠度（水灰比）、施工摻入比以及單樁承載力等參數(shù)。,16,4、研究內(nèi)容,（2）格構(gòu)式加固設(shè)計計算1）道路加固格構(gòu)深層攪拌水泥土樁復(fù)合地基承載力設(shè)計深層攪拌水泥土樁復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值按下式確定fsp，k=mRdk/Ap+（1-m）fs，k由于現(xiàn)場淤泥層厚含水量大，要通過現(xiàn)場做試驗樁以確定單樁承載力，然后設(shè)定水泥攪拌樁的置換率和樁長，計算水泥攪拌樁復(fù)合地基承載力，如加固后土體復(fù)合地基承載力大于所承受的施工機(jī)械的壓力值則證明加固后土體強(qiáng)度符合施工要求，最后根據(jù)置換率及單元格柵面積計算出單元格柵布樁數(shù)。,17,4、研究內(nèi)容,18,4、研究內(nèi)容,2）用理正深基坑支護(hù)軟件設(shè)計水泥土墻基坑支護(hù)。攪拌樁樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)時，其設(shè)計與計算按照水泥土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)來考慮，用理正深基坑支護(hù)軟件設(shè)計。其設(shè)計步驟歸納如下：初定攪拌樁樁長、樁徑及入土深度，根據(jù)基坑深度和支護(hù)墻體厚度、嵌固長度、截面形式和地質(zhì)資料上各土層的物理力學(xué)指標(biāo)(如：水泥土的綜合重度，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；內(nèi)聚力；內(nèi)摩擦角等)計算出抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗滑移、抗傾覆、整體穩(wěn)定、抗管涌等各項指標(biāo)是否符合規(guī)范要求，如不符合應(yīng)采取插鋼管等方式加強(qiáng)，如符合要求則可以確定攪拌樁的樁長，樁徑，搭接長度等指標(biāo)。,19,4、研究內(nèi)容,20,4、研究內(nèi)容,（3）格構(gòu)式攪拌樁樁位平面布置根據(jù)開挖場地的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料以及規(guī)定范圍內(nèi)的地面、地下資料，及計算得出的攪拌樁支護(hù)及道路截面大小、布樁數(shù)，按照地下室結(jié)構(gòu)布置情況，在留出必要的施工位置條件下布置樁排。,21,4、研究內(nèi)容,道路加固格構(gòu)式攪拌樁平面分布圖,22,4、研究內(nèi)容,電梯井、集水井加固攪拌樁平面分布圖,23,4、研究內(nèi)容,（4）格構(gòu)式攪拌樁的施工要點：1）為確保攪拌樁成樁質(zhì)量，采用全樁長四攪四噴，調(diào)低轉(zhuǎn)速、提升速度的施工工藝，使水泥土攪拌均勻。2）由于淤泥層含水量較大，攪拌樁的水泥摻入量要適當(dāng)加大，并添加木質(zhì)素磺酸鈣減水劑。3）為阻擋坑外滲水，基坑中的小基坑支護(hù)攪拌樁長度要進(jìn)入淤泥層下砂層1米。4）為防基坑底部隆起，基坑中的小基坑要深層攪拌樁對基坑底部土體進(jìn)行加固。,24,4、研究內(nèi)容,（5）基坑中的小基坑內(nèi)支撐圍檁施工：為加強(qiáng)電梯井、集水井小基坑攪拌樁支護(hù)的整體穩(wěn)定性，在電梯井、集水井小基坑攪拌樁支護(hù)內(nèi)壁設(shè)置一條250800的內(nèi)支撐圍檁，橫向鋼筋5條18，縱向鋼筋18200。采用內(nèi)支撐的小基坑堅持“先撐后挖”的原則，上層土方開挖至內(nèi)支撐圍檁下沿位置時，應(yīng)立即施工內(nèi)支撐圍檁（清理與圍檁接觸部位的支護(hù)樁體，鑿去部分樁體，在樁上插好圍檁吊筋，擺放主筋后安裝圍檁模板，澆筑混凝土），待圍檁達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度等級方可開挖下一層土方。,25,4、研究內(nèi)容,（6）基坑土方開挖：在軟土地基基坑為了保證施工安全及已施工的工程樁工程樁不出現(xiàn)偏移、傾斜現(xiàn)象，應(yīng)制定有針對性和可行性的土方開挖方法：1）基坑開挖遵循“分層、分步、對稱、平衡”的原則。基坑開挖分若干段進(jìn)行，在每一分段挖土施工時又分層分小段地進(jìn)行，挖土?xí)r控制好每一小段的長度，同時控制好每一分層的深度不超過1m，不可超挖。,26,4、研究內(nèi)容,2）開挖流程為先開挖硬殼層再開挖淤泥層。硬殼層開挖時采用挖掘機(jī)從基坑一角開始分層開挖，將土方卸至開進(jìn)基坑的運土車運走，挖掘機(jī)邊挖土邊向出土口方向后退，將整個場地挖到淤泥層。淤泥層土方開挖時施工機(jī)械在經(jīng)加固的施工道路上行走挖運土方，道路兩側(cè)小基坑的土方采用長臂挖掘機(jī)開挖。道路一側(cè)的小基坑挖完一層土后，即轉(zhuǎn)入道路另一側(cè)的小基坑挖一層土，道路兩側(cè)基坑左右交替開挖，不斷循環(huán)，使道路兩邊基坑的土方標(biāo)高始終保持一致。施工道路兩側(cè)基坑的土方挖完后，挖掘機(jī)開始開挖道路土方，邊挖土邊后退，逐漸將臨時施工道路土方挖完。,27,4、研究內(nèi)容,3）為防止工程樁偏移、傾斜，利用48鋼管把工程樁連結(jié)成整體，形成一個不易變形的空間結(jié)構(gòu)，樁周土方必須分層對稱開挖，均勻卸荷，每根樁樁周土體高差不超過1m，每層開挖后解鎖用人工挖出鋼管箍內(nèi)余土，鋸樁再上鎖后方可開挖樁周下一層土方。,28,5、項目實施情況,（1）水泥攪拌樁成樁28天后，用鉆孔取芯的方法檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長度，從芯體表面看樁身水泥土攪拌均勻、膠結(jié)較好，樁身水泥土抗壓強(qiáng)度代表值均滿足設(shè)計要求，檢測樁體與施工驗收樁長基本相符，證明水泥攪拌樁整體滿足要求。（2）道路加固水泥攪拌樁成樁完成后達(dá)到要求的齡期后施工機(jī)械在經(jīng)加固且格構(gòu)式分布的施工道路上行走挖運土方，無出現(xiàn)由于土體承受不住機(jī)身重量導(dǎo)致機(jī)身產(chǎn)生下沉的現(xiàn)象，證明加固后道路復(fù)合地基承載力符合設(shè)計要求。（3）通過采用全站儀測量工程樁在基坑開挖前后的位置，工程樁偏移值符合規(guī)范要求，證明基坑開挖時工程樁并沒有出現(xiàn)偏移、傾斜變形的現(xiàn)象。,29,6、關(guān)鍵技術(shù),本工法的關(guān)鍵技術(shù)是采用經(jīng)攪拌樁加固格構(gòu)式分布的施工道路為大型施工機(jī)械進(jìn)出基坑挖運土方提供方便,電梯井、集水井等基坑中的小基坑采用外圍布置支護(hù)樁墻，再加一道內(nèi)支撐圍檁，底坑再用攪拌樁加固的方式，防止基坑中的小基坑開挖時邊坡塌方導(dǎo)致工程樁位移、傾斜，利用長臂挖掘機(jī)在經(jīng)加固的施工道路上行走開挖土方，土方開挖時利用鋼管把工程樁連結(jié)成整體，分層開挖，分層鋸樁防止基坑工程樁偏移、傾斜等針對性措施解決土體承受不住施工機(jī)械自重導(dǎo)致施工機(jī)械無法進(jìn)場挖運土方，基坑開挖時淤泥產(chǎn)生流動造成工程樁容易偏移、傾斜變形，施工安全無法保證難題。,30,（1）挖掘機(jī)在經(jīng)攪拌樁加固格構(gòu)式分布的施工道路而不是直接在淤泥上行走；（2）利用長臂挖掘機(jī)在經(jīng)加固的施工道路上行走開挖土方，挖土后可以直接將土方卸至開進(jìn)基坑的運泥車運走，無需用多臺挖掘機(jī)轉(zhuǎn)運才可以將土方卸至運泥車運走；（3）電梯井、集水井等基坑中的小基坑采用外圍布置支護(hù)樁墻，再加一道內(nèi)支撐圍檁，底坑再用攪拌樁加固的方式，防止小基坑開挖時邊坡塌方及基坑底部隆起；（4）土方開挖時利用鋼管把工程樁連結(jié)成整體，分層開挖，分層鋸樁防止工程樁偏移、傾斜。,7、技術(shù)創(chuàng)新點,31,三、項目施工關(guān)鍵技術(shù)研究的經(jīng)濟(jì)效益分析報告,32,1、市場預(yù)測,本工法適用于具有大面積軟土地基的基坑，其中的工藝原理、計算步驟、施工要點等也可供其他類似地質(zhì)條件的中小型基坑參考價值，具有良好的推廣價值。,33,2、社會經(jīng)濟(jì)效益分析,（1）本工法僅加固軟土地基基坑內(nèi)的施工道路及電梯井、集水井等基坑中的小基坑，比起采用攪拌樁包圍每根樁或用旋噴樁固結(jié)樁周的土或者打鋼板樁做支護(hù)等加固方式都節(jié)省費用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。,34,2、社會經(jīng)濟(jì)效益分析