公务员期刊网 精选范文 基坑工程课程设计范文

基坑工程课程设计精选(九篇)

基坑工程课程设计

第1篇:基坑工程课程设计范文

关键词:信息技术;基坑施工;利用

前言

为保证基坑安全,不仅需要做好基坑支护设计,还需要在施工中应用信息技术,只有这样才能让建筑工程进行的更加顺利。因此,有必要对基坑施工中如何正确利用信息技术展开研究。

1基坑施工中信息技术应用的必要性

在基坑工程中会受到多种因素的影响,尤其是开挖深度较大且周边环境较为复杂的基坑工程很容易在施工中出现变形等情况,为减少此类情况的出现,加强与周边环境的监测,及时调增信息数据,保证施工安全就成为当前最重要的工作。而信息技术在基坑工程中的运用则可以全面监测基坑施工各种情况,它不仅通过分析实测数据等方式提出与基坑实际情况相符合的设计参数,进而提高基坑工程设计水平,同时也会在施工中完成变形预测,这样不仅可以减少基坑垮塌的发生几率,还能加强与周边环境的联系,适时给出合理的基坑支护方案,有效减轻了相关工作人员的工作压力,提高了工作效率。

2实例分析

某工程为地铁施工,需要进行基坑开挖,某处基坑开挖地段,上部为中学科技馆,距离开挖处25m,此处的基坑长度为117m,宽度为24m,深度为15.5m,在开挖基坑的过程中发现,桩体很容易受到地表下沉与地下水位的影响,如果在开挖的过程中没有采取合理的措施,很容易威胁到科技馆的安全,无法正常施工[2]。为避免出现地表下沉等情况影响到工程质量,相关工作人员在施工中对桩移与土地做了必要的监测,并提出了监测结果,且应用了钢筋混凝土灌注桩外用于维护,同时设置了四层钢管用于支撑。

3信息技术在基坑施工中有效利用措施

3.1明确在基坑施工中需要注意的问题

在利用信息技术做好基坑施工的过程中,首先需要相关工作人员了解在基坑施工中需要注意哪些问题,以便为信息技术应有作用的发挥奠定基础。①指出警戒值确定原则。警戒值是基坑施工中不可缺少的一部分,处于警戒值以下的均符合要求,尤其是沉降与地下水位等,只要不超过警戒值则不会对基坑有太大影响,更不会影响到信息技术作用的发挥。②重视监测。监测是基坑施工中不可缺少的一部分,相关工作人员应随时了解基坑周边的积水情况,了解基坑施工中是否存在沉降或严重开裂的可能。③在观测基坑变形的问题中,相关工作人员应保证监测人员固定,监测设备固定,且注意对周边环境与天气的关注,只有这样才能提供真实有效的数据,为基坑施工正常进行奠定基础。

3.2高精度电子水准仪的运用

高精度电子水准仪在基坑施工中的运用,不仅可以帮助相关工作人员随时了解基坑周围是否出现沉降的情况,还能完成基坑周围建筑物与管线是否出现沉降的监测。在利用电子水准仪的过程中,相关工作人员可以在该设备的作用下随时了解市政设施情况,并做好时间监测对比,如果存在沉降的情况,他们也可以计算出沉降差。一般来讲,在利用电子水准仪的过程应在可能出现沉降的区域以外安装,并设置好2~3个监测点,具体安装地点则需要联系施工现场。同时,还需要考虑当地极限冻结深度,在布置监测点的过程中,工作人员最好利用冲击钻钻孔,并用建筑胶将其固定,这样可以避免监测设备被移动。此外,在布置的过程中最好使用长度为150mm、直径为12mm的螺纹钢筋加以固定,这也是提高基坑施工效果的关键所在。在实际观测的过程中应将最大视距控制在50m以下,前后视距差控制在1m以下,这样的观测范围可以有效提升观测精准性,也可以提高基坑施工效率,减少不必要问题的出现几率。

3.3高精度全站仪的运用

全站仪多用于桩顶位移监测,主要用于测量距离,它具有安全性高、可靠性强等特点,是其他信息技术设备无法比拟的。通常情况下,用全站仪监测桩顶位移,可以保障基坑支护水平位移效果良好,一般来讲,在设施观测基点的过程中应将中观测墩法应用其中,并注意混凝土桩的利用,明确安装规格,做好必要部件的连接,这样可以有效提升监测效果。随着高精度全站仪的运用既可以提高监测精度,还能减少野外工作量。在利用全站仪的过程中,最好沿着基坑的周边设置好基线,每侧设置两个测点,然后利用CAD相对极坐标输入法计算出工作基点与反射贴片间的距离,这样可以获得精准的几何关系,并得出观测值。随着高精度全站仪在基坑施工中的运用,相关工作人员可以随时读取与存储测量信息,并联系实际情况提出行之有效的应对措施,此外,在利用高精度全站仪的过程中最好将综合性能较好的反射帖片应用其中,且注意多层发射贴片的运用,最好将数量控制在4片以上,实现全面监测基坑墙体,随时了解基坑健康情况,以便起到监测深层土体的作用,这样可以降低沉降等不良问题的发生几率,进而为施工建设的顺利进行奠定基础。

3.4XB338-2型滑动式测斜仪的运用

XB338-2型滑动式测斜仪也是基坑施工中常用的信息技术设备之一,由于其中自带新北测斜数据处理软件,所以将其应用到基坑施工中可以顺利完成数据处理等工作,相关工作人员只需要将观测数据整理在EXCEL软件中,该软件便可自动完成数据处理,经过处理后的数据更显立体化,相关工作人员也可以及时了解基坑施工中所出现的各种情况。如在利用XB338-2型滑动式测斜仪的过程中发现基坑某处出现了沉降,且沉降量已经超出了警戒值,该软件便自动将数据进行了整理,且以曲线图的方式展示出来,相关工作根据曲线图上的内容及时做出反映,提出了有效解决措施,经过再次监测后发现该点位并没有出现过大的沉降,基本处于平稳状态。此外,XB338-2型滑动式测斜仪还可以对基坑周边建筑物的沉降数据进行分析,在本次施工中相关工作人员在基坑附近24个建筑物周边设置了沉降监测点,发现各个监测点的累计沉降量均在-4mm以下,且低于警报值30mm,处于合理范围内,由此可见,在基坑施工的过程中并没有给周边建筑安全带来威胁,相关工作人员也及时了解了工作情况,提高了工作效率。

4结束语

总的来说,在基坑施工中容易受到多种因素的影响,为降低基坑施工问题的出现,信息技术被应用其中,且发挥了重要作用,文章联系实际情况提出了将信息技术应用到基坑施工中的必要性,并阐述了信息技术在基坑施工中应用的方式方法,希望能为相关人士带来有价值参考。课题项目:辽宁省教育规划科学“十三五”2017年度立项课题“基于工匠精神的高职教育创新发展研究”(JG17EB096);2017~2018年度辽宁省职业技术教育学会科研规划项目“信息化环境下高职混合教学模式的研究”(LZY17017);辽宁省教育评价协会第二届教学改革与教育质量评价研究立项课题“互联网+背景下SOHO式学习方式的研究与应用”(PJHYYB17287)。

参考文献

[1]杨学林.基坑工程设计、施工和监测中应关注的若干问题[J].岩石力学与工程学报,2012,31(11):2327~2333.

第2篇:基坑工程课程设计范文

关键词:深基坑支护技术现状发展

中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:

作为一个综合性的传统岩土工程课题,深基坑工程介入到了从古至今的所有施工工程中。改革开放以来,我国的国民经济高速发展,不断的累积增长,城市的不断扩大带动了土建工程的高速发展,高层建筑越来越成为城市建设的宠儿。地下停车厂、地下室、地下地铁站、地下人防工程等大量地下结构建筑逐渐兴起,深基坑施工工程也逐渐走入辉煌。大量的深基坑施工工程的采用使得该项课题成为了当前建筑行业所必须面对的问题,我们必须要发展和完善深基坑施工工程,这对于保障工程质量和安全,完成建设任务经济化具有重要的意义。

深基坑施工技术的发展现状

什么是深基坑工程?在国外,将这种工程称之为“DeepExcavation”,中文翻译为“深开挖工程”,这种形容对于深基坑技术更加贴切也更加象形。20ft(约6.1m)即为国外对深基坑界限的衡量标准,其实就单独凭经验而言,施工开挖深度不足6m时也未尝会失败,用通常的施工办法也能够保证施工工程的安全性,因此,一些国外的科学家认为“过分的保守设计对于施工工程来讲是不经济的”。在我国,并没有对深基坑工程施工及验收作出明显的界定和限制,随着各大城市超高层建筑的不断涌现,我国的城市深基坑施工呈现出了“近”(各深基坑施工作业地点较近)、“紧”(建筑容积率过高)、“大”(深基坑的工程作业尺寸过大)、“深”(工程挖掘过深)等发展特点。

深基坑施工对于超高层建筑和大型施工的重要性是不言而喻的,而深基坑支护技术则是深基坑施工安全作业赖以生存的依据。目前我国的深基坑支护技术普遍使用:排桩支护、钢板桩支护喷锚网支护、复合土钉墙及土钉墙、地下连续墙、逆作法与半逆作法施工、深层搅拌水泥桩、环形支护结构等。深基坑支护技术通常使用的地点过于复杂,基坑内外土体变形及支护结构内力不断涌现使得深基坑成为当前困惑我国建筑界的一个技术热点。

我国深基坑支护技术存在的技术难点

边坡支护与土层开挖及其不配套。

在深基坑的施工作业过程中,通常情况下支护施工都会滞后与土方施工,因此一般的支护施工都会采取二次回填的办法来满足搭设架子的施工条件。相对来讲,土方开挖施工对于技术性依赖较低,施工作业十分简单,而作为挡水和挡土的深基坑支护技术,其技术含量较高,工程具有较大的复杂性特点。所以在建筑施工中,承担挡土支护和土方开挖工程的施工队得到的是两个平行的施工合同,这就造成了施工工作的难以协调,工程进度不配套进行使得工程的施工进度难以保证,质量安全就更是难上加难,这就对工程质量造成了隐患。

不能按照规范和设计的要求完成边坡修理施工作业。

欠挖和超挖现象在深基坑施工过程中是普遍存在的现象。深基坑开挖通常使用机械进行施工作业,作为挡土支护的混凝土初喷工序一般是在人工修坡之后开始施工。然而在实际的施工操作工程中,由于缺乏施工管理人员的监管,不能够充分的进行技术交底,造成了分层分段开挖的高度不一致,当然,开挖机械操作人员的技术水平低也是其主要的影响因素,这些影响的直接结果就是造成机械开挖后的边坡表面的顺直度和平整度极其不规则,无法达到规范和设计的要求。深度挖掘对于人工修理是无法完成的,只能在机挖表面的基础上作一些平整度的简单修整,在施工质量拥有严重缺陷的情况下就开始初喷,造成挡土支护后经常出现欠挖和超挖现象。

喷射混凝土厚度和强度不能达到设计的要求。

当前我国一般采用干拌法喷射混凝土设备进行建筑工程深基坑支护施工进行混凝土喷射,这套设备具有设计简单、输送距离长、体积小、操作方便和可连续施工的技术特点。但是,由于从事喷射混凝土的技术人员其自身素质良莠不一,加上检查控制和操作方法手段不够丰富,造成混凝土的回弹十分严重。与此同时,配料不准、原材料质量控制不严格、混凝土养护不到位等都会造成喷射后的混凝土厚度不够,使得混凝土的强度无法达到规定和设计的要求。

深基坑支护技术施工应注意的问题及对策

重视施工地址的勘察工作。

监理工程师在深基坑施工前要认真的审阅施工工程的地质勘察报告,了解深基坑开挖地点的地质、地貌和地形,要将能够导致边坡土体滑坡的影响因素分析的面面俱到。在深基坑开挖过程中,监理工程师也要对现场的地质情况经常进行比对,及时与建设单位和设计单位进行沟通,及时调整施工方案。

对设计方案进行技术论证。

施工单位必须要聘请具有丰富施工经验的专家对施工及设计方案进行评审,这样可以大大的降低深基坑支护施工作业的风险,有效的杜绝安全事故的发生,也是间接的提高施工工程的经济性。

保证深基坑支护的施工工程质量。

所有的基坑支护工作必须严格按照设计方案实施,对于坐标控制点及水准点的正确性和保护措施进行检验,对所有的进场材料都采取见证取样制度,监理工程师对于施工场地的隐蔽工程要进行严格的验收进而保证深基坑支护工程的施工质量。

深基坑支护技术的发展趋势

在当前城市建设中,深基坑支护工程通过不断的实践经验也在不断的完善,逐渐的形成了与不同基坑深度和地质条件相适应的、经济合理式的支护结构体系。今后深基坑工程支护技术发展将会向一个支护结构选型日趋合理的方向上发展,各种新的支护技术将会被普及和推广。未来的深基坑支护施工对于地质勘察、支护结构的设计都将有新的要求和思路,信息化施工技术必将应用于深基坑支护施工,国家也将出台相应的、全国性的规范标准,促进基坑支护设计施工标准化进程。

参考文献:[1]李锌.深基境支护技术现获及发震趋势(一)[J],岩土工程界,2001.(1)

第3篇:基坑工程课程设计范文

关键词:深基坑 支护工程 方案选择 施工设计

20 世纪 90 年代以来 ,在我国改革开放和国民经济持续高速增长的形势下 ,全国工程建设亦突飞猛进 ,为了保证建筑物的稳定性 ,建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求。建筑高度越高 ,其埋置深度也就越深 ,对基坑工程的要求越来越高 ,随之出现的问题也越来越多 ,这给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来了很大的困难。

一、深基坑支护工程的特点及要求

深基坑工程是岩土工程、结构工程、环境工程等相互交叉、多种复杂因素相互影响的系统工程,是理论与实践都有待发展的综合技术学科。区域性明显,工程地质及水文地质条件不同其深基坑工程的区域差异性更为突出。

深基坑工程不仅施工周期长,而且从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程,常常会遭遇降雨、周边堆载、振动等诸多不利影响,安全保障度的随机性大,技术复杂性远甚于永久性的基础结构或上部结构。基坑本身的深度、平面形状随着时间的推移及外界条件的变化,对其稳定性和变形会有较大的影响。因此,对深基坑工程的时空效应问题应保持高度的重视。

深基坑支护系统的选型影响因素众多,无论采用何种形式的支护结构,对支护结构的强度、嵌入深度、支护受力及构造都应进行设计和详细的验算,并且对施工过程实施跟踪监测,并将信息及时反馈。深基坑支护结构系统的选型设计应满足安全可行、经济合理、保护环境、施工便捷这四个基本要求,在作详细结构设计时还应对这四个基本要求选择各种具体的评价指标来评价深基坑支护系统方案的优劣。

二、合理选定深基坑的支护方案

深基坑的支护方案主要有下列几种:

1.在基坑四周设悬臂式挡土桩,主要用于基坑埋深较浅(约5—7m)的工程,桩采用钻孔灌注桩或打入式钢管桩。

2.采用逆作法施工。先沿地下室外墙间隔一定距离设钻孔灌注桩或人工挖孔扩底桩,再逐层往下进行逆作施工。这种方案较经济,将支护措施与地下工程的主体结构相结合是其优点,但施工难度较大,逆作部分人工挖土速度较慢。

3.为不设锚杆,沿基坑外侧设闭合的挡土拱圈。这是由中国建研院地基所发明的一种新型挡土结构,该结构能充分发挥混凝土抗压性能好的材料特性。场地较大时宜优先采用。

4.在挡土桩的上端设内支撑或外拉杆,使悬臂桩的上端由自由端变成铰支端,减小桩身弯矩及桩顶侧移。该方案的使用范围受基坑及四周施工场地的面积约束。

5.水泥土深层搅拌桩支护:其优点是采用重力式挡墙,不需要支撑,基坑内挖土施工方便,搅拌桩施工时无环境污染,造价低廉且防渗性好,适用于开挖深度3~6m的基坑;

6.钢板桩:用槽钢正反扣搭接组成,或用U型和Z型截面的锁口钢板桩。用打入法打入土中,完成支护任务后,可以回收重复利用,适用于开挖深度3~10m的情况;

7.钢筋混凝土板桩:桩长6~12m,打入地下后,顶部浇筑钢筋混凝土圈梁后,设置一道支撑或拉锚,用于开挖深度3~6m的基坑;

8.钻孔灌注桩挡墙:直径600~1000mm,桩长15~30m,组成排桩式挡墙,顶部浇筑钢筋混凝土圈梁,用于开挖深度6~13m的基坑;

9.地下连续墙:这种支护结构施工时对周围环境影响小,对土层条件适应性强,墙体抗弯刚度、防渗性能和整体性均较好,但其造价比较高,适用于开挖深度达10m以上的基坑或施工条件较困难的情况;

10.锚喷支护:我国最早用于地铁工程,20世纪80年代初开始用于高层建筑深基坑支护,在天然土层中,锚固方法以钻孔灌注为主,受拉杆件有粗钢筋、高强钢丝束和钢绞线等。

深基坑支护方案,应根据基坑的深度、现场的土质情况、地下水位、场地的大小以及相邻建筑的层数、荷载、埋深、间矩等情况,合理的选用,既安全可靠、技术先进又经济合理的方案。设计时对基坑四周市政管道的设置情况也应充分调查清楚,以免发生意外。

三、施工设计应注意的几个问题

1.桩身应根据受力的情况合理的配筋。在很多工程的挡土桩设计中,都采用圆断面内均匀配筋、且沿桩身全长相同配筋的构造,这种设计很不合理,浪费了很多钢筋。挡土桩实际上是在土压力、地面荷载或相邻基础荷载作用下的受弯构件,无论是单跨悬挑梁或多跨带外伸的连续梁,其主筋设置的位置及数量,应根据单跨或多跨连梁计算结果的弯矩值配筋。主筋应设在受拉的一侧,其长度也应根据弯矩的大小适当截断,不应沿桩长通长设置。在受压区配置适量的构造筋即可。钢筋笼制作安装时,应严格按设计图施工,不得任意旋转角度及方向。按此方式配筋用钢量至少能节约一倍。

2.桩的上端离室外地面取2m为宜,上部可在桩身外侧砌砖挡土墙或挖成坡状。桩身缩短后不仅节约材料,而且由于悬臂段长度减小,将使桩身弯矩大为减小。桩长减短部分的土体自重,也可按地面堆载计算。

3.桩顶设一道现浇圈梁,圈梁断面做成扁梁,主筋配在两侧。使相邻的桩共同工作,以增强其整体刚度。

4.合理确定锚杆的位置。设单层锚杆的挡土桩,锚杆应设在锚杆支座处的桩身负弯矩与跨中的正弯矩及桩下端支座处的负弯矩基本相同的部位,这3个部位的弯矩相差较大时,应调整锚杆位置反复试算后确定,可使桩身强度得以充分利用,避免局部应力集中。同理,2层或多层锚杆的位置,也应按此原则确定。在确定计算简图时应注意两点:一是上段悬臂段的跨度,应增加0.5—0. 8m(即锚杆机的高度)。因为当锚杆在未施加预应力锁定前,其支点并不在锚杆处,而在锚杆机的底面(即第一次开槽的基底)。二是桩的下端如按嵌固计算,实际上桩埋入土中并不能达到理想嵌固的程度,因此,桩底的支座弯矩与下段的跨中弯矩应适当调幅。也可将桩下端支点按嵌固及简支分别计算后,取两者的平均值。下段桩的计算高度也应适当增加,即下端支座应下移至少0.5 m,以使计算结果更趋于实际。

5.安全可靠:满足支护结构本身强度、稳定性及变形的要求,确保周围环境的安全;

6.经济合理性:在支护结构安全可靠的前提下,要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等方面综合确定具有明显技术经济效果的方案;

7.施工便利并保证工期:在安全可靠经济合理的原则下,最大限度地满足方便施工,缩短工期。

第4篇:基坑工程课程设计范文

【关键词】高层建筑;基坑支护;施工技术控制

引言:基坑支护在整个工程施工中占据重要的位置。目前我国的基础建设在城市建设中的投入不断的增加,城市土地资源相对呈现出紧张趋势,如何利用土地资源成为了建设中面临的首要问题。高层建筑大量的出现就是一种解决方案,这种发展趋势也成为了未来城市化发展的方向。但在施工中受到场地狭小,基坑开挖深度大以及紧挨着道路、管线等问题,使得对深基坑的支护工艺需要进行不断的研究。基坑工程作为整体工程的重要一环,需要岩土工程以及结构技术人员相互加强协调和调度[1]。

1 高层建筑基坑的一般特点

1.1 地质条件复杂多变

由于基坑的深度加深,建筑基础范围内的土层也不再单一,往往会贯穿几种不同的地层,而每一种地层的力学参数及性状各不相同,这就使得基坑支护施工难度不断增加。同时基坑支护受周边地质环境状况的直接影响,如:周边地下管道(给排水、供暖等),通信线缆,供电线缆等,都使得基坑支护的难度不断增加。随着基坑深度的不断增加,地下水出现的概率也随之增加,因此深基坑的支护往往伴随着降水、排水等问题,而地下水又直接影响着基坑壁的安全,这些因素决定了基坑支护施工的难易程度。基坑支护设计参数都是根据地勘报告中对地层所提的参数进行选取的,而往往局部区域的质地状况与实际都存在较大出入,与设计选取的参数落差存在较大的风险,这就给基坑支护的安全性带来了极大的不稳定,因此基坑支护施工往往就需要按照地质客观状况进行布局设计调整,按照基坑的设计以及具体施工情况有步骤的调整。基坑支护的目的在于确保基坑内施工期间的安全性,表现在对现有基坑壁土方进行一定程度的稳固,让土方坍塌获得避免,进而保障整个基坑内施工的安全,对于高层深基坑而言,基坑内施工周期较长,这就对基坑支护的设计及施工提出了更高要求。

1.2 基坑支护的质量要求比较高

施工安全对于建筑工程是一个最基本的要求,基坑支护的质量也直接影响到基坑工程施工的安全以及基坑施工的整体质量环节。目前基坑支护是基坑工作的第一道保护屏障,同时也是后续相应工作的一个基础环节。基坑支护工程是在自然条件下进行的,面对复杂多变的自然状况,比如:在夏季,降水量的增加会使得基坑安全风险在一定程度上增加;以及要确保基坑内施工环境的安全,这都对基坑支护的质量有更高要求。高层基坑内基础施工往往施工周期长,作业人员多,材料出入量大,施工工期要求紧等,当基坑支护发生一些突发事故时,不仅会波及到基坑内人员安全、材料及完成的工程,而且对整体的工程是一个进度上的延误,同时施工造价也会随之增加,因此基坑支护的质量要求确定着这个项目的安全、进度、质量及造价。

2 高层建筑基坑支护技术要求

高层建筑基坑支护需要在技术上对基坑支护技术以及排水技术进行研究。目前基坑支护技术呈现出多样性,复杂性;针对不同的现场情况,需按照现有规范和标准,结合现场实际情况进行选择。常见的基坑支护措施有支挡式结构:包括锚拉式结构、支撑式结构、悬臂式结构、双排桩、支护结构与主体结构结合的逆作法等,土钉墙:包括单一土钉墙、预应力锚杆复合土钉墙等,重力式水泥土墙及放坡等。而高层建筑基坑支护一般采用锚拉式结构、支撑式结构、双排桩或与土钉墙结合使用。排桩适用于可采用降水或截水帷幕的基坑,地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙,课同时用于截水,锚杆不宜用在软土层和高水位的碎石土、砂土层中。同时基坑支护施工的地质状况和外界环境状况都对技术措施的选择有着重要的直接影响,需要在选择措施时对深基坑支护的安全和建筑成本进行前期的考虑进而再进行选择。并要重视相应的排水技术,防止由于雨水浸泡造成土方坍塌的风险出现。

3 高层建筑基坑支护施工的控制

3.1 基坑方案设计管理

基坑支护方案构成了基坑建筑严格的前提标准,同时也是基坑支护施工的指导性方案,基坑支护方案设计对基坑支护施工的质量有着直接的作用影响。基坑支护方案设计管理包含了设计专业人才培养和设计过程的管理,设计专业人才培养是基坑方案设计管理的最为基础的构成,设计人员的专业素质直接关系到设计方案的科学性,设计管理过程主要对设计工作人员的专业素质要进行一定的程度上的判定,对设计专业技能考察不合格的人员进行优胜劣汰,及时开展专业培训课程,提升整体的人员管理能力和人员水平。方案的可操作性有多大,对基坑支护设计进行技术指导,监督机构或者个人的专业技术必须够硬,保证监督管理工作的质量,防治施工的问题出现。

3.2 设计方案审查

设计方案的审查是对设计工作和设计监督工作的一个必要的检查,设计方案的审查主要是设计方案安全性等方面进行判定,有实力的公司可以设计专门的方案审查部门,如果为了降低建筑成本,不需要设立单独的部门进行。只要达到审查的目的就行,可以成立临时性的专家检查小组检查方式进行。审查基坑支护设计是否符合建筑的外界环境状况,检查基坑支护抵抗自然灾害的的整体水平的效果,设计方案审查和设计简单工作具有较大的相似性和标准的一致性,但是设计方案审查是更深层次对设计方案进行全面的考虑和检查,必须全面考虑基坑施工的不同方面和因素进行判定,对存在问题的地方进行即使的改进。

3.3 基坑支护施工的信息化管理

基坑支护质量的检验标准需要对现有的基坑支护的结构的稳定性进行必要的判定。对出现变形以及开裂和坍塌的问题进行高标准的研究,对周边的建筑物、植物的变化要进行必要的观察,检查基坑周围的土方的情况,基坑支护施工的信息化管理就是把这些监控数据进行及时的收集,进行高标准的研究,对可能存在的风险进行预防,降低事故出现的概率。基坑支护信息化管理首先要建立专门的信息化管理部门,派遣专门的技术人员对基坑周围的物体进行观察和相关数据的测量,进行工程施工的整体保障。

结论:基坑支护施工的质量关乎到后期施工,也对施工的人员安全有直接的作用影响,在基坑支护施工的整个过程都要保持严格的态度,包括施工前的设计方案的监督管理和检查、施工过程的技术监督和指导,对现有的状况进行必要的认识,做好地下水控制工作,坚持施工安全经济的原则,本文对基坑支护施工的特点进行了分析,同时对基坑支护施工技术控制进行介绍,需要在安全性和成本性角度对工程进行整体的把控。

参考文献:

[1]杨良瑞.对高层建筑基坑支护施工技术控制的几点思考[J].科技创新导报,2014,03:54-55.

第5篇:基坑工程课程设计范文

关键词 建筑工程深基坑支护施工管理

1、建筑工程深基坑支护简介

随着地下建筑工程的不断发展,深基坑工程得到越来越多的发展和利用。所谓深基坑工程,就是开挖深度超过一定规模的工程。它包含了基坑的土方开挖、施工机械的利用以及降水防水等方面的,所有的这些,共同组成了建筑工程地下深基坑支护的全部内容。

随着地下建筑工程开挖深度的不断增加,开挖土方的面积越来越大,建筑工程支护施工的难度也相应的不断加大。建筑工程深基坑工程是一个很复杂的问题,它包含的许多不确定的因素和内容,涉及到土力学中的变形、稳定、强度以及防水等方面的内容,需要我们不断地加以研究和在施工中总结经验,使深基坑工程的施工技术得到不断的完善。

2、深基坑支护设计和施工现状

目前的建筑施工,其中的深基坑支护因其专业性较强,一般都分包给了岩土专业施工公司,比较大的公司一般是当地的勘察、设计、施工单位,另外还有一些规模和实力较强的专业公司,当前市场上,个人岩土公司也有一些。

从设计和施工资质上看:比较大的岩土专业施工公司既有施工资质又有设计资质;而一些小的岩土专业施工公司只有施工资质,而没有设计资质,这种情况在当前的岩土工程施工中为数较多。最近两年,一些业主为了提前开工等多种因素,在招标时改变常规,对地下岩土工程部分在结构主体招标前先进行招标,随之而来出现了一些新现象:许多大的建筑总承包单位为了抢占市场,纷纷参与了投标,一些大的建筑总承包单位进入了岩土工程施工。然而,不论是业主还是监理单位,他们都忽视了建筑总承包单位一般都没有岩土工程设计资质的问题,这给将来的施工造成了很多隐患。

从承包模式看:深基坑支护施工一般都实行分包,有些是业主直接将深基坑工程分包给了专业公司,然后纳入总承包单位管理;而另一种模式是业主将深基坑任务交给了总承包单位,而由总承包单位进行分包。前一种模式因业主将任务直接分包,故在总包单位管理时易出现管理难的问题,而后一种模式容易出现工程质量问题。

从深基坑工程特点看:深基坑开挖深度大,很多深基坑紧邻其它建筑物(或构筑物),施工难度较大,除了合理设计外,必须加强施工管理,确保严格按设计和相关规范施工,必须对基坑边坡和周围建筑物(或构筑物)加强监测,实现信息化施工。

3、建筑工程中深基坑支护存在的问题

目前在建筑工程支护过程中,深基坑支护还存在一系列的问题,简述如下:

(1)深基坑环境复杂性

在设计过程中,根据提供的资料进行深基坑工程支护的设计,由于环境的多样性和复杂性,不可能考虑到实际施工中遇到的各种问题,由于地质调查覆盖的程度不同,现实中存在的软弱地层或涌水地层等可能没有勘查到,在实际中需要多加预防与指定响应的预防措施,以保障支护施工的顺利进行。

(2)设计与施工不达标

由于设计人员的疏忽或认识不足,在进行边坡的设计时存在着一定的问题,但这种情况往往较少发生。最主要的是施工单位在进行施工时,没有严格按照设计要求及相关规范的要求,如在喷射混凝土养护过程中混凝土未按照规范要求进行合理的养护,未达到设计强度要求就进行接下来的支护施工,或者是在土钉支护过程中,锚杆并未达到设计的强度等等,都是经常遇到的;同时边坡面的处理不当,达不到标准要求,以及相关负责人员急功近利,没有做好深基坑施工工序的协调工作,只是盲目的追求施工进度,都会给建筑工程支护带来安全隐患。

4、深基坑支护设计和施工的建议

针对深基坑支护施工中出现的一些情况,为了后续的结构主体施工能够顺利、安全、有序地进行,特对深基坑支护设计和施工提出如下建议:

4.1 明确深基坑支护设计单位

深基坑工程越来越多,而深基坑坍塌的事故也频频发生,为防止深基坑工程事故,地方主管部门出台了许多有关深基坑的强制性文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支护在内的岩土工程专业施工单位,同时一般也是设计单位。只有明确了深基坑支护设计单位,提交了深基坑支护设计单位资质,这在将来的施工中如出现问题时才能容易找到责任单位和责任人,可追溯性强。

4.2 投标和施工时提交深基坑支护设计

深基坑支护施工的依据是深基坑支护设计,故加强深基坑工程设计的审核和监督非常必要。无论在深基坑支护投标时还是在深基坑支护施工之前,都应单独提交深基坑支护设计,设计封面和设计图上均应有设计人、审核人和审批人签字。这样在深基坑支护施工中如出现问题需做设计变更时,才能够很快找到设计人,也便于快速解决问题,同时也便于追究责任。

4.3合理选择支护施工方法

在此,针对深基坑工程的支护形式进行简单的说明和论述。重力式挡土墙支护结构、混合式支护结构和悬臂式支护结构是深基坑支护的三种主要方式,悬臂式支护结构潜入基坑底部的岩体或土体,借助于岩土体的支撑作用保证结构的稳定,适用于基坑开挖深度较小、土质条件较好的情况下,而重力式挡土墙则依靠自身的重量来保证支护结构在各种压力下的平衡,混合式支护结构可以简单的理解为锚杆支护结构,借助于锚杆以及喷射混凝土面层,使深基坑与支护结构形成一个整体,相互作用,保证深基坑支护的安全。如何根据实际情况合理选择施工工艺,在经济的条件下尽可能的保证安全和稳定,是一个重要的研究课题。

5、结语

设计应全面考虑深基坑支护的设计依据和条件,这是做好深基坑支护工程的前提条件。其次,我们应严格按照设计以及规范要求,合理的进行建筑工程深基坑支护的施工,保证支护结构的稳定性和施工安全,深基坑支护施工是工程得以安全、顺利进行的保证,应加强施工过程控制。尽可能的避免出现安全隐患。

参考文献

第6篇:基坑工程课程设计范文

关键词:深基坑;逆作法;施工流程

伴随着城市建设的快速发展,高层建筑与日俱增,高层建筑深基坑开挖与支护技术愈来愈引起人们的重视。高层建筑通常位于建筑物稠密地带或者地皮较贵的市区,一些地下配套设施(如地下室、停车场、中央空调机房等)往往是必须的。有了这些设施也就有了多层地下结构,随着人们对地下设施的要求越来越多,就势必造成基坑的加深。高层建筑深基坑也就为工程技术人员提出了许多新的课题。笔者依据深基坑工程实践经验总结新的支护方法,以保证深基坑施工的安全,降低深基坑工程费用,缩短工程施工周期。

1 我国深基坑工程的特点及其存在的问题

1.1深基坑工程的特点分析

当前,深基坑工程的特点主要包含以下几个方面:(1)深基坑工程具有很强的区域性,深基坑开挖要因地制宜;(2)深基坑工程具有很强的个性;(3)深基坑工程具有很强的综合性,深基坑工程涉及土力学中强度、变形和渗流等基本课题需要综合处理;(4)深基坑工程具有较强的时空效应,深基坑的深度和平面形状,对深基坑的稳定性和变形有较大影响;(5)深基坑工程具有较强的环境效应,深基坑工程的开挖,必将对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响,所以应注意其环境效应;(6)深基坑工程具有较大工程量及较紧工期;(7)深基坑工程具有较大的风险性,(8)深基坑工程具有较高的事故率,安全度的随机性较大,事故的发生往往具有突发性。

1.2深基坑工程存在的问题分析

目前深基坑工程的设计和施工也存在不少问题,主要问题概述如下:

(1)深基坑技术有待发展和提高:深基坑工程以深、大、复杂为特点,地下水位相对较高,深基坑工程施工工艺的改进等问题,有待进一步的研究。

(2)深基坑工程设计质量较低:一些部门认为深基坑工程是施工部门的事,无需设计资质,设计院及岩土工程部门介入较少,设计大多由施工单位自己去完成,但由于大多施工单位的设计人员技术水平限制,设计参数取值、力学计算之法无章可循,使一些工程隐患不可避免的存在,导致发生严重工程事故。

(3)质量检验不完善:深基坑工程的质量检验、验收的方法无章可循,给深基坑工程的质量监督和质量评价带来困难,且目前还没有针对深基坑工程的特点建立其竣工验收的质量管理体系。

(4)不注重工程勘察:深基坑工程的工程勘察工作十分重要,但许多勘察单位常常忽略对基坑周边环境地质的勘察,专门针对深基坑工程的地质及水文地质的勘察力度不够,以至于给设计和施工带来隐患。

2 逆作法施工方式概述

2.1逆作法的基本概念

逆作法被应用于建筑工程施工中已近几十年之久。逆作法就是带有多层地下室或深基坑的建(构)筑物的施工过程中,采用支撑柱及地下连续墙的支持作用,首先浇灌顶板结构,其次浇灌地下空间的楼板、梁、剪力墙,最终浇灌底板而同时仍进行上部结构施工的一种与正常施工顺序截然相反的施工技术。如今,逆作法是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。

2.2逆作法的分类

按挖方时是否同时浇灌地下室各楼层板,逆作法施工可分为四种:全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分层逆作法。而全逆作法施工方式按施工导柱及导柱基础的形式,又可大致分成五类:①利用深基础的逆作法②利用大直径墩的逆作法③利用灌注桩的逆作法④承托主体结构的逆作法⑤悬吊施工法。

2.3逆作法施工的特点

相对传统施工方法,逆作法施工具有以下几方面的优点:1)消耗社会资源少;2)简化施工程序,减少了支模工料;3)可以缩短工程的总工期,降低工程的总成本,受周围环境及季节影响小;4)可节省地下室外墙建筑防水层费用;5)周边的地下连续墙既可作挡土截水结构,又可作为地下工程的外墙,降低成本;6)可最大限度利用城市规划红线内的地下空间,增加地下室建筑面积;7)支护体系就是永久性地下室,刚度大,挖土过程变形小,环境安全更有保障;8)逆作法施工只开挖有效范围内的土方,与传统大开挖相比减少了土方工程量和运输量;9)逆作法克服了传统开挖施工的缺点,避免了大基坑长时间暴露而导致边坡风化的弊病。

3深基础逆作法施工方式的选择

建筑深基础逆作法是在基坑工程中借用地下结构自身的能力对基坑实现支护作用,来保证基坑土方的开挖。目前我国已实现在五层地下室的深基坑中采用逆作法,施工技术有了很大提高。

深基础的逆作法在城市区域内建筑高层时,周围施工环境比较恶劣,场地周边邻近的建筑物、道路及地下管线,不能因任何施工原因而遭到破坏,为此在开挖基坑施工时,通过发挥地下结构本身对坑壁产生支护作用的能力,即利用地下结构自身的桩、柱、墙、梁、板作为支撑,既稳妥又经济,深基坑逆作法由于地下各层楼盖的强大水平刚度,对其四周围护墙或桩、柱的作用可以视作水平方向为不动铰支点,因此在所有的支护方法中其效果是最好的一种。尤其适用于基坑周围环境特别困难的情况,如相邻建筑物极为靠近,基坑四周土质非常软弱,地下水较高、水压力较大,对周围道路、管线的变形有严格限制等情况。

4深基础逆作法的施工流程及其技术分析

4.1深基础逆作法的施工流程

逆作法施工流程的设计应综合考虑工程的具体条件和要求、主体结构形式、施工的可操作性等多方面的因素,其工艺流程根据工程的实际情况,可按照先地下,后地上。地下部分采用逆作法施工,顶板以上部分按常规从下而上顺序施工,在地下部分主体结构施工完成之后,上下部可以同时进行施工。以带三层地下室的高层建筑为例,施工流程如下图所示:

4.2建筑深基础逆作法的关键施工技术分析

4.2.1工程桩、地下围护桩施工

1)严格按照施工图纸及建设单位移交的控制点,准确地放线及复核,经建设单位、监理单位验收后,方可开挖桩身土方。

2)浇注护壁时,先抽干孔内积水,用敲击模板或用钢钎捣实混凝土,发现护壁有蜂窝,漏水现象,及时堵塞或导流,防止地下水通过护壁流入孔内,确保混凝土质量和施工安全。

3)灌注桩身混凝土时,混凝土料必须通过串筒输送,并在离灌注面高度2m以内方可下料,混凝土表面积水深度不得超过50mm,否则应设法将积水排除后才能继续混凝土施工,施工过程边灌注边用振动棒振捣密实,确保混凝土的密实度。

4)矩形孔桩,桩顶设计标高处的混凝土强度必须确保满足设计强度的要求(小低于C35混凝土),桩顶设计标高处不得有浮渣,在地下室顶板施工时,首先凿除桩顶浮渣至设计标高,并检查桩顶混凝土的密实性,如发现有浮渣、蜂窝、麻面现象,或混凝土达不到设计强度时,必须先将这部分混凝土凿除后方可施工地下室顶板及桩顶冠梁。

4.2.2锚杆与喷锚支护施工

1)钻孔要保证位置正确,要随时注意校正好锚孔位置及角度,防止参差不齐和相互交错。

2)钢筋使用前要检验各项性能指标符合设计,同时检查有无油污、锈蚀等情况,如有不合格的应进行更换或进行技术处理。

3)拔出钻杆、锚杆就位之后,虽然伸缩段的外套留在孔内暂时不会轻易坍孔,但间隔时间亦不能过长,以防锚固段坍孔或流砂涌入管内造成堵塞,影响锚杆的注浆质量。

4)注浆前用水引路、润湿,并检查输浆管道,注浆后及时用水清洗搅浆、压浆设备,注浆后自然养护不少于7d,待强度达到设计强度等级的70%以上时,始可进行张拉工艺施工,在灌浆体硬化之前,不能承受外力或由外力引起的锚杆移动。

4.2.3施工监测

深基坑在施工期间至地下室完成阶段,均应由基坑监测资质单位进行支护施工监测,并根据监测数据资料改进施工,保证支护结构的安全。监测内容主要重视以下几点:

1)根据工程需要合理布置沉降、位移观测点和测斜孔。

2)测斜孔用钻机成孔,与基坑边线的水平距离保持约1.5m。

3)测斜管埋置及安装要求是:钻孔――清孔――安装测斜管――灌注水泥净浆,测斜管的导槽应力求垂直于支护结构面。

4)观测周期:沉降和位移观测在基坑开挖期间应每天不少于1次,地下室施工期间每周不少于2次,测斜在基坑开挖期间每周不少于1次,地下室施工期间每2周不少于1次。

根据工程基坑逐次的监测数据,绘制基坑支护顶部水平位移变化量曲线图和沉降量观测曲线图,从图中得出基坑支护的水平位移、沉降量的发生情况,根据监测数据及监测结果研究分析,并对施工质量作出相应的评价。

5 结束语

目前逆作法施工已经日趋成熟,“逆作法”在工程实践中也取得了良好的效果。但因为逆作法施工工艺要求高,结构复杂,实际施工过程中很难做到理想化,工作人员要根据具体情况采取灵活的措施来综合处理。

参考文献

[1]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

第7篇:基坑工程课程设计范文

关键词:深基坑;逆作法;施工流程

中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:

高层建筑通常位于建筑物稠密地带或者地皮较贵的市区,一些地下配套设施(如地下室、停车场、中央空调机房等)往往是必须的。有了这些设施也就有了多层地下结构,随着人们对地下设施的要求越来越多,就势必造成基坑的加深。高层建筑深基坑也就为工程技术人员提出了许多新的课题。笔者依据深基坑工程实践经验总结新的支护方法,以保证深基坑施工的安全,降低深基坑工程费用,缩短工程施工周期。

1 我国深基坑工程的特点及其存在的问题

1.1深基坑工程的特点分析

当前,深基坑工程的特点主要包含以下几个方面:(1)深基坑工程具有很强的区域性,深基坑开挖要因地制宜;(2)深基坑工程具有很强的个性;(3)深基坑工程具有很强的综合性,深基坑工程涉及土力学中强度、变形和渗流等基本课题需要综合处理;(4)深基坑工程具有较强的时空效应,深基坑的深度和平面形状,对深基坑的稳定性和变形有较大影响;(5)深基坑工程具有较强的环境效应,深基坑工程的开挖,必将对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响,所以应注意其环境效应;(6)深基坑工程具有较大工程量及较紧工期;(7)深基坑工程具有较大的风险性,(8)深基坑工程具有较高的事故率,安全度的随机性较大,事故的发生往往具有突发性。

1.2深基坑工程存在的问题分析

目前深基坑工程的设计和施工也存在不少问题,主要问题概述如下:

(1)深基坑技术有待发展和提高:深基坑工程以深、大、复杂为特点,地下水位相对较高,深基坑工程施工工艺的改进等问题,有待进一步的研究。

(2)深基坑工程设计质量较低:一些部门认为深基坑工程是施工部门的事,无需设计资质,设计院及岩土工程部门介入较少,设计大多由施工单位自己去完成,但由于大多施工单位的设计人员技术水平限制,设计参数取值、力学计算之法无章可循,使一些工程隐患不可避免的存在,导致发生严重工程事故。

(3)质量检验不完善:深基坑工程的质量检验、验收的方法无章可循,给深基坑工程的质量监督和质量评价带来困难,且目前还没有针对深基坑工程的特点建立其竣工验收的质量管理体系。

(4)不注重工程勘察:深基坑工程的工程勘察工作十分重要,但许多勘察单位常常忽略对基坑周边环境地质的勘察,专门针对深基坑工程的地质及水文地质的勘察力度不够,以至于给设计和施工带来隐患。

2 逆作法施工方式概述

2.1逆作法的基本概念

逆作法被应用于建筑工程施工中已近几十年之久。逆作法就是带有多层地下室或深基坑的建(构)筑物的施工过程中,采用支撑柱及地下连续墙的支持作用,首先浇灌顶板结构,其次浇灌地下空间的楼板、梁、剪力墙,最终浇灌底板而同时仍进行上部结构施工的一种与正常施工顺序截然相反的施工技术。如今,逆作法是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。

2.2逆作法的分类

按挖方时是否同时浇灌地下室各楼层板,逆作法施工可分为四种:全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分层逆作法。而全逆作法施工方式按施工导柱及导柱基础的形式,又可大致分成五类:①利用深基础的逆作法②利用大直径墩的逆作法③利用灌注桩的逆作法④承托主体结构的逆作法⑤悬吊施工法。

2.3逆作法施工的特点

相对传统施工方法,逆作法施工具有以下几方面的优点:1)消耗社会资源少;2)简化施工程序,减少了支模工料;3)可以缩短工程的总工期,降低工程的总成本,受周围环境及季节影响小;4)可节省地下室外墙建筑防水层费用;5)周边的地下连续墙既可作挡土截水结构,又可作为地下工程的外墙,降低成本;6)可最大限度利用城市规划红线内的地下空间,增加地下室建筑面积;7)支护体系就是永久性地下室,刚度大,挖土过程变形小,环境安全更有保障;8)逆作法施工只开挖有效范围内的土方,与传统大开挖相比减少了土方工程量和运输量;9)逆作法克服了传统开挖施工的缺点,避免了大基坑长时间暴露而导致边坡风化的弊病。

4深基础逆作法的施工流程及其技术分析

4.1深基础逆作法的施工流程

逆作法施工流程的设计应综合考虑工程的具体条件和要求、主体结构形式、施工的可操作性等多方面的因素,其工艺流程根据工程的实际情况,可按照先地下,后地上。地下部分采用逆作法施工,顶板以上部分按常规从下而上顺序施工,在地下部分主体结构施工完成之后,上下部可以同时进行施工。以带三层地下室的高层建筑为例,施工流程如下图所示:

4.2建筑深基础逆作法的关键施工技术分析

4.2.1工程桩、地下围护桩施工

1)严格按照施工图纸及建设单位移交的控制点,准确地放线及复核,经建设单位、监理单位验收后,方可开挖桩身土方。

2)浇注护壁时,先抽干孔内积水,用敲击模板或用钢钎捣实混凝土,发现护壁有蜂窝,漏水现象,及时堵塞或导流,防止地下水通过护壁流入孔内,确保混凝土质量和施工安全。

3)灌注桩身混凝土时,混凝土料必须通过串筒输送,并在离灌注面高度2m以内方可下料,混凝土表面积水深度不得超过50mm,否则应设法将积水排除后才能继续混凝土施工,施工过程边灌注边用振动棒振捣密实,确保混凝土的密实度。

4)矩形孔桩,桩顶设计标高处的混凝土强度必须确保满足设计强度的要求(小低于C35混凝土),桩顶设计标高处不得有浮渣,在地下室顶板施工时,首先凿除桩顶浮渣至设计标高,并检查桩顶混凝土的密实性,如发现有浮渣、蜂窝、麻面现象,或混凝土达不到设计强度时,必须先将这部分混凝土凿除后方可施工地下室顶板及桩顶冠梁。

4.2.2锚杆与喷锚支护施工

1)钻孔要保证位置正确,要随时注意校正好锚孔位置及角度,防止参差不齐和相互交错。

2)钢筋使用前要检验各项性能指标符合设计,同时检查有无油污、锈蚀等情况,如有不合格的应进行更换或进行技术处理。

3)拔出钻杆、锚杆就位之后,虽然伸缩段的外套留在孔内暂时不会轻易坍孔,但间隔时间亦不能过长,以防锚固段坍孔或流砂涌入管内造成堵塞,影响锚杆的注浆质量。

4)注浆前用水引路、润湿,并检查输浆管道,注浆后及时用水清洗搅浆、压浆设备,注浆后自然养护不少于7d,待强度达到设计强度等级的70%以上时,始可进行张拉工艺施工,在灌浆体硬化之前,不能承受外力或由外力引起的锚杆移动。

4.2.3施工监测

深基坑在施工期间至地下室完成阶段,均应由基坑监测资质单位进行支护施工监测,并根据监测数据资料改进施工,保证支护结构的安全。监测内容主要重视以下几点:

1)根据工程需要合理布置沉降、位移观测点和测斜孔。

2)测斜孔用钻机成孔,与基坑边线的水平距离保持约1.5m。

3)测斜管埋置及安装要求是:钻孔――清孔――安装测斜管――灌注水泥净浆,测斜管的导槽应力求垂直于支护结构面。

4)观测周期:沉降和位移观测在基坑开挖期间应每天不少于1次,地下室施工期间每周不少于2次,测斜在基坑开挖期间每周不少于1次,地下室施工期间每2周不少于1次。

根据工程基坑逐次的监测数据,绘制基坑支护顶部水平位移变化量曲线图和沉降量观测曲线图,从图中得出基坑支护的水平位移、沉降量的发生情况,根据监测数据及监测结果研究分析,并对施工质量作出相应的评价。

5 结束语

目前逆作法施工已经日趋成熟,“逆作法”在工程实践中也取得了良好的效果。但因为逆作法施工工艺要求高,结构复杂,实际施工过程中很难做到理想化,工作人员要根据具体情况采取灵活的措施来综合处理。

参考文献

第8篇:基坑工程课程设计范文

关键词:地下工程;施工技术;实践性教学

中图分类号:G642.3;TU94 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0105-04

地下工程是指深入地面以下,为开发利用地下空间资源所建造的建筑、构筑物。按照其用途和功能可分为:工业和民用建筑中的地下车间、电站、库房、地下商业街、人防与市政地下工程;交通运输中的地下铁道、公路隧道、水下隧道和过街地下通道等;军事上的指挥所、通信枢纽、掩蔽所、军火库等[1]。

地下工程的营造涉及可行性研究、初步设计、施工图设计、施工等全过程。其中,地下工程施工是地下工程从图纸到实物的成型过程,具有很大的复杂性、不确定性、危险性,因此其成为地下工程建造中最重要的阶段。

一、地下工程施工技术课程的特点

地下工程施工技术是理工大学建筑工程管理(人防)专业必修课,土木工程(人防)专业选修的一门专业课[2],其以“明挖法”和“暗挖法”两项地下工程基本作业为主线。通过课程学习,可使学员掌握目前地下工程施工中成熟的技术、方法,培养学员的工程意识和分析实际问题的能力,为后续课程学习和岗位任职奠定必要的理论基础。从教学内容上看,该课程的主要特点有以下几个方面。

(一)学科交叉性强

地下工程施工技术课最大的特点就是先修课多,学科交叉性强。在“暗挖法”施工教学中,钻爆法施工涉及到爆破、通风、给排水方面的知识,支护施工涉及到岩石力学和工程地质方面的知识,TBM施工、盾构法施工、顶管法施工技术则更多的是施工技术与施工机械知识的结合。在“明挖法”施工教学中,土方工程、基础工程、基坑工程和土力学联系紧密,而要学好混凝土结构施工技术则必须要学习好土木工程材料、混凝土结构设计原理等课程。通常,地下工程施工技术课程安排在第三学年的下半学期,学生在学习本课程之前,至少应系统学

习三大力学、工程测量、工程地质、工程材料等专业基础课,以及钢筋混凝土结构、钢结构、地下结构设计等专业课,才能比较顺利地学完整个课程。

(二)课程实践性强

地下工程施工技术课是研究地下工程相关专业施工工艺、操作过程、施工设备机械的性能和操作等规律的一门课程[3]。某些基础课程如数学、英语等,知识的传授大部分都是依靠老师课堂上的讲解,授课水平的好坏很大程度上依赖于老师对课程知识掌握的熟悉程度。但是,地下工程施工技术这一类专业性很强的课程,其中关于施工工艺、施工过程、施工机械的性能及操作过程等内容很难单纯用语言来讲述[4],光靠课堂的解说远远达不到教学效果。

(三)知识点更新快

随着地下空间开发如火如荼地开展,地下工程施工技术领域的新技术与新工艺不断涌现,而大学教材很难及时介绍这一方面的成果,使得教材的更新速度低于技术、工艺的更新速度。因此,在教学上应该结合实际情况,在讲授基本知识的基础上介绍一些最新的施工技术和做法,以跟上地下工程领域新技术、新工艺发展的步伐[5]。这些内容若只从概念上介绍,学生很难理解,因此需要教师结合工程实践进行说明,才能做到有的放矢。

二、施工课程实践性教学模式的现状

土木工程专业课程实践性非常强,其中尤其以施工课最为突出。我国高校教育一贯注重实践性教学环节的设置。1963年9月,“教育部直属高等工业学校教学工作座谈会”中就明确指出,在各门课程的教学中,贯彻“少而精”的原则,加强实践性教学环节[6]。改革开放初期的土木工程施工教材中,也明确了对有关实践教学环节如现场教学、习题和课程作业、教学参观、生产实习等给予足够的重视[7]。同时,土建各个专业也在实践性教学的方法、手段上不断进行尝试。凌田全认为,组织好施工实习,提高施工实习的效果,需要加强横向联合,建立长期稳定的施工生产实习基地,周密安排,加强考核[8]。株洲工学院在实践性教学实施过程中,精心挑选施工队伍正规、施工技术先进、结构类型和施工进度符合教学要求的施工现场[9]。华南理工大学和湖南科技大学在实践教学环节上,都采用了分散与集中相结合的办法[10-11]。目前工科类高级施工课也主要采取集中实习和分散实习两种方法。

从我国工科教学现状看,实践教学体系由实验、课程设计、实习、毕业设计等组成。实践性教学是培养、提高学生综合能力与素质的一个重要环节,是对理论教学的验证、补充和拓展[12]。

三、地下工程施工技术的“四维实践教学模式”

针对课程实践性强的特点,地下工程施工技术课程紧跟施工技术发展前沿,积极将地下工程施工中的新技术、新方法、新工艺、新设备知识引入课堂,同时在课程中加强了实践性教学环节。本课程实践内容的设置,其形式有“认识实践”、“操作实践”、“虚拟实践”、“生产实践”等4个方面,目的是使学生掌握基本的地下工程施工技能,学会实际操作规程和操作方法,熟悉工程现场施工组织与管理,具有能够综合运用专业知识解决地下工程施工管理问题的能力。

(一) 地下工程施工的认识实践

认识实践是地下工程施工技术课必设的一个环节。通过认识实践,可以对地下工程施工技术的流程建立感性认识,为本课程的后续实践环节打下基础。通过认识实践,可以使学生巩固和加深理解课堂所学,让他们的理论知识更加扎实,专业技能更加过硬,更加善于理论联系实际。具体来说分为以下几个方面。

1.地下工程施工视频认识实践

视频认识实践是地下工程施工认识实践的第一个方面。施工视频有着直观生动的情境,且不受时间的限制,可以对同一施工过程进行多次观察。随着多媒体技术的发展,各类视频资源十分丰富,为了更好地让视频服务于教学,课程组精选了钻爆法、初期支护、二次衬砌、辅助工法、盾构掘进、顶管施工、TBM施工、基坑开挖支护、钢筋混凝土施工等各类操作视频数百条,在课堂上结合相应的知识点给学员进行讲解。学生更好地介入课堂教学的内容,直接观察所展示的视频事件,并可以对视频事件进行多次的重复播放、解读与讨论,每次可集中于某个特殊的维度或侧重于教学组织、教学方法等[13]。该方法使学生认识施工、了解施工、熟悉施工,并在头脑里构建地下工程施工的场景,从而使学生对课本上的文字不再陌生和排斥,静下心来进行下一阶段的学习。

2.地下工程施工案例库认识实践

案例库教学能够培养学生的创新思维和分析问题、解决问题的能力,调动学生学习的积极性。通过案例进行教学,使学生能够在课堂上进行情景代入式学习,间接感受现场,使他们由被动听课变为积极思考,从而寻找解决问题的办法。兴趣是最好的老师,学生的积极性一旦被激发,教学效果就容易得到保证[14]。

按照地下工程不同施工方法构建案例库,课程组现已收集综合案例7个、专项案例10个。综合性案例包括城市浅埋大跨度坑道工程案例(南京九华山坑道工程)、大直径盾构过江坑道案例(南京纬七路过江坑道、南京纬三路过江通道)、盾构坑道突涌事故及恢复案例(常熟电厂取水坑道)、特大异性深基坑施工技术案例(南京青奥轴线地下交通工程、武汉王家墩地下工程)、地下工程施工事故案例等。

3.地下工程施工模型认识实践

我校国防工程学院为配合地下工程施工技术教学,花费百万余元建设了模拟坑道,内存放有各类地下工程施工所需要的设备、器材。同时,用剖面的形式向学生展现地下工程施工各分部分项工程成品、半成品的内外部结构;一些特殊的地下工程施工器具器材,实物无法展示的,则制作了仿真模型供教学使用。对于“暗挖法”施工技术,主要有:洞门、掘进爆破、初期支护、内部衬砌、新奥法监控量测、辅助工法展示等方面的仿真模型;对于“明挖法”施工技术,主要有深基坑开挖及支护沙盘、土方机械化施工沙盘、地下连续墙施工工艺流程(剖面)、SJB深层搅拌机施工工艺流程(剖面)等仿真模型;对于现在使用较多的TBM、盾构法、顶管法施工技术,制作了硬岩TBM仿真演示模型、土压(泥水)平衡盾构机仿真演示模型、泥水顶管机仿真演示模型。这些模型不仅仅给学员提供直观的认识,可供学员任意拆卸和组装,有的还能够进行声光电一体化演示,使学员更进一步了解地下工程施工的细节。

(二)地下工程施工的操作实践

操作实践是通过在地下工程施工现场操作技能训练等,来巩固学生理论知识和提高实际操作技能。实践操作法,更能体现理论联系实际这一基本原则[15]。这种现场操作可以在生产第一线,但由于地下工程施工现场较为分散,不利于集中教学,因此也可以采用模拟现场操作实践的方式进行。

为配合地下工程施工技术的教学,学院在模拟坑道场地周围建设了钢筋加工棚及混凝土拌合点,可以进行钢筋的现场加工、模板试拼、混凝土拌制、支护构件制作等施工操作。为了更加逼真地模拟出现场施工的效果,加工棚选用了可拆装的钢管及彩钢板搭设的形式。

通过现场实习和课堂授课,学生可以较全面、具体、灵活地学习和掌握地下工程的施工工艺和施工技术,学会理论结合实际解决问题的方法。同时,在操作场上学生和教师从书本到工程进行全方位的交流,拓宽了学生的知识面,也丰富了教学内容[16]。

(三) 地下工程施工的虚拟实践

虚拟实践是人类基本实践方式之一。虚拟实践本质上是各种可能性的实践,事物的可能性在虚拟实践中能同时平行地获得实现[17]。目前,建筑信息模型已经成为建筑领域信息技术研究和应用的热点,BIM的应用价值已经得到行业的普遍认可。为了能进一步给学生带来新鲜的学习体验,课程组还将BIM虚拟实践教学进入了课堂。

基于BIM的虚拟实践教学是将一个具体工程项目的一系列立项计划、勘察设计报告、建筑图(结构图、水暖图、电器图、施工流程图等)、重要事件、动态三维模型、成本计算等彻底融合,用一个“虚拟的实际工程”串联起来,全方位阐述建筑工程施工这一复杂的施工流程[18]。

同时,课程组还将BIM的施工实践教学从地下工程课程延伸到学生的毕业设计。通过协同式毕业设计,不仅使土建专业学生更加直观地了解地下工程的结构构造、施工流程,更加深了学生对其他相关知识的理解。

(四)地下工程施工的生产实践

土木工程是具有很强实践性的学科,为了让学生更好的掌握知识,对于地下工程施工技术的学习,不仅要让其注意知识的积累,更应该强调生产实践能力的培养,以达到学以致用的目的。

生产实践是人类最基本的实践活动[19]。地下工程施工技术课程注重教学实践环节的落实,努力增加实验室的投入,保证了基础教学和专业教学中学生应有的教学试验和实习;坚持理论与实践、课堂与工程相结合的教学模式,重视教学科研实习基地的建设,与人防单位、军队建设单位、项目管理公司、工程监理公司、地下矿业公司等不同类型的单位共建实习基地,以满足课程实践教学多样化需要,不断加强课程实习等实践环节的过程控制和动态管理。

四、结语

基于认识实践、操作实践、虚拟实践、生产实践的地下工程施工技术的“四维实践性教学模式”,是激发学生学习积极性、提高课程教学效率的有效方法,是多媒体时代工科专业课教学的典型范式。课程组经过多年的努力,已经具备了四维实践性教学的基本软硬件条件。在授课过程中如何有机融合课堂教学和实践教学,从而对四维实践性教学模式的教学效果进行评价,以及对地下工程施工技术考核模式的更新,则是下一步需要研究的问题。

参考文献:

[1]阎石,李兵主编;孙威,王春刚,李明,金益民副主编.土木工程概论 [M].北京:中国电力出版社, 2012:187-188.

[2]濮仕坤,等.基于BIM技术的地下工程施工技术课程教学设计[J].中国建设教育, 2015(2):28-32.

[3]李立军,杨秋学.土木工程施工课程教学改革探讨[J].高等建筑教育, 2011, 20(1):83-85.

[4]涂劲松,戈海玉.应用型本科院校土木工程施工技术课程教学改革[J].高等建筑教育, 2012, 21(3):94-97.

[5]冯兴,熊宝莲.浅谈建筑装饰施工课程实践教学改革[J].现代装饰(理论), 2012(2):71.

[6]《中国教育年鉴》编辑部.中国教育年鉴(1949-1981)[M].北京:中国大百科全书出版社, 1984:796-797.

[7]江景波,赵志缙.建筑施工[M].上海:同济大学出版社, 1985.

[8]凌田全.加强横向联合,提高建筑施工生产实习的效果[J].常州工业技术学院学报:自然科学版, 1988, 1(2):75-76.

[9]左成平,李国强.加强实践性教学环节深化教学改革[J].株洲工学院学报, 1994, 8(1):75-79.

[10]叶作楷,潘泓.土木工程专业施工课程教学改革探讨[J].高等建筑教育, 2000, 37(4):51-53.

[11]胡秀兰,祝明桥,刘锡军,程火焰.土木工程专业实践性教学环节改革的思考[J].高等建筑教育, 2006, 15(1):90-93.

[12]李建峰,张艳袁,卫宁,黄永刚.土木工程施工综合能力培养体系及教学方法改革与实践[A].田道全.土木建筑教育改革理论与实践(第12卷)[C].武汉: 武汉理工大学出版社, 2010:308-312.

[13]高文伟.浅谈视频在专业教学中的作用[J].科技信息, 2009(10):502.

[14]王瑞玲,宋春叶.FIDIC 施工合同条款案例库建设探讨[J].重庆科技学院学报, 2011(9):85-86.

[15]王子敬.采用实践操作法提高《建筑施工技术》教学质量[J].广东科技, 2012(21):34-35.

[16]赵红京.建筑施工技术教学与实践相结合的尝试[J].番禺职业技术学院学报, 2002, 1(3):48-50.

[17]陈蔚,举.虚拟实践及其哲学意义[J].郴州师范高等专科学校学报, 2003, 3(3):55-57.

第9篇:基坑工程课程设计范文

【关键词】深基坑;支护;技术

【中图分类号】TU584 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3954(2011)02-0041-01

一、深基坑支护类型

1)土钉墙支护。2)搅拌桩支护。3)柱列式灌注桩、排桩支护。4)内支撑和锚杆支护。5)钢板桩支护。6)地下连续墙。

二、深基坑支护的土压力

1、土强度指标的选择

土的抗剪强度指标C,与土的固结度有密切的关系。土的固结过程就是土中孔隙水压力的消散过程。对于同一种土,在不同排水条件下进行试验,可以得出不同的抗剪指标C和¢,故试验条件的选取应尽可能反映地基土的实际工作状态。在基坑支护设计中应采用三轴试验的指标,才能保证选取参数值的客观性和准确性。对于黏性土,计算围护结构背后由自重应力而产生的主动土压力,采用三轴试验的固结不排水剪指标与实际工作状态较一致;计算基坑内被动土压力时,一般宜采用三轴固结不排水剪指标。对于砂土,由于排水固结迅速,可采用排水剪指标,或采用固结不排水剪经孔隙水压力修正后的c值来计算土压力。

2、土压力计算理论

试验已证实了太沙基理论的定性结论:土压力大小取决于位移的大小和位移方向。

3、水土压力的合算与分算

按照有效应力原理,可知“土、水压力分算”比“土、水压力合算”概念要清楚。但水、土压力合算法在一些软黏土地区的临时性开挖工程中土压力计算值与实测值较为符合。如土在有水作用时,墙后土压力主要是水、土压力共同作用的结果。在未搞清水、土耦合效应的前提下,水、土压力合算是一个包含一定的实践经验的综合方法,对工程实践来说是有利的

三、支护结构计算方法

1、静力平衡法

静力平衡法亦称自由端支承法,该法假定围护结构是刚性的,并可绕支撑点转动。围护结构的前侧产生被动土压力,后侧产生主动土压力。静力平衡法适用于围护结构的入土深度不太深即底端非嵌固的情况,此时围护结构由于土压力的作用而达到极限平衡状态。利用墙前后土压力的极限平衡条件来求插入深度、结构内力等。

2、等值梁法

单支撑(锚拉)埋深板桩计算,将其视为上端简支、下端固定支承,变形曲线有一反弯点,一般认为该点弯矩值为零。可把挡土结构划分为两段假想梁,上部为简支,下部为一次超静定结构,其弯矩图不变,该法称为等值梁法。实践表明,等值梁法计算板桩是偏于安全的,实际设计计算常将最大弯矩予以折减,折减经验系数为0.6~0.8。等值梁法基于极限平衡状态理论,假定支挡结构前后受极限状态的主被动土压力作用,但不能反映支挡结构的变形情况,即无法预先估计开挖对周围建筑物的影响,故一般仅作支护体系内力计算的校核方法。

3、弹性地基梁的m法

基坑工程弹性地基梁法取单位宽度的挡墙作为竖直放置的弹性地基梁,支撑简化为与截面面积、弹性模量和计算长度等有关的二力杆弹簧。弹性地基梁法中土对支挡结构的抗力(地基反力)用土弹簧模拟,地基反力的大小与挡墙的变形有关,即地基反力由水平地基反力系数同该深度挡墙变形的乘积确定。但是,工程实践表明,在软土中的悬臂桩支护计算采用m法,计算位移与实测位移有很大差异,实测位移是计算值的好几倍。另外,m法无法直接确定支护结构的插入深度,通常假定试算有很大的随意性。

4、弹塑有限元法

有限单元法作为今后基坑支护设计计算的发展方向,它的优点是考虑了土体与结构的变形协调,而且可以得出塑性区的分布,从而判断支护结构的总体稳定性。但选取合理的本构模型与计算参数,以及塑性区范围与稳定性之间的定量关系尚缺乏经验。随着计算机技术及系统科学的发展,为有限单元法的完善提供了更有利的工具。在结构计算方面,建立了能考虑基坑围护结构和土压力的空间非线性共同作用理论及其计算方法,可以高效地完成基坑围护工程的计算。

四、动态设计和施工

深基坑工程是土体与围护结构体系相互作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是不够的,要加强施工中的监测和动态设计工作。监测是基坑工程施工中的眼睛,只有作好监测工作,才能看清施工方向,了解和预测整个基坑工程系统变化的趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施,提高设计与施工水平。

五、深基坑支护工程特点

1、深基坑支护工程是风险性较大的临时工程,具有较高的事故率。深基坑工程一般都是临时工程,安全储备相对较小,造价较高,不确定因素较多,建设单位往往不愿投入较多的资金,因此风险性较大。深基坑工程施工周期长,从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程,常常经历多次降雨、周边堆载、振动等许多不利条件,安全度的随机性较大,事故的发生往往具有突发性。

2、深基坑支护工程具有很强的差异性和个性。地质和水文地质条件的不同,自然条件(如降雨)的差别,都会造成基坑支护工程的差异性。即使是同一城市,不同区域也有差异。同时,深基坑支护工程还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力以及周围场地条件有关,使得每个基坑都要根据具体情况具体分析,进行专门设计。

3、基坑工程具有很强的综合性。深基坑支护工程是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科,是多种复杂因素相互影响的系统工程。它涉及土力学中强度(或称稳定)、变形和渗流3个基本课题,三者需要综合处理。有的基坑工程土压力引起支护结构的稳定性问题是主要矛盾,有的土中渗流引起土破坏是主要矛盾,有的基坑周围地面变形是主要矛盾。

4、深基坑支护工程具有较强的时空效应。深基坑的深度和平面形状,对深基坑的稳定性和变形有较大影响。在深基坑设计中,要注意支护结构的水平位移和土压力分布具有明显的空间效应。作用在支护结构上的土压力会随着时间变化。蠕变将使土体强度降低,使土坡稳定性减小。故基坑开挖时应注意其时空效应,必要时可以进行三维分析。

5、深基坑支护工程具有较紧的工期要求和很高的质量要求。抓紧施工工期,不仅是施工管理上的要求,对减小基坑变形、减小基坑周围环境的变形也具有特别的意义。由于深基坑开挖的区域也就是将来地下结构施工的区域,甚至有时深基坑的支护结构还是地下永久结构的一部分,所以,必须保证深基坑支护工程的质量。

六、结束语

我国基坑支护的设计理论有了很大发展,建立了许多新的计算理论和方法。但在工程具体应用中,仍要坚持理论与实践相结合的原则,根据实际选用合理的支护方法。同时,要加强管理和监督,加强关键环节的质量控制。

参考文献:

[1]JGJ 120-99,建筑基坑支护技术规程

[2]JGJ 79-2002,建筑地基处理技术规范

[3]GB 50330-2002,建筑边坡工程技术规范

[4]龚晓南,高有潮,深基坑工程设计施工手册.北京:中国建筑工业出版社