论文锚杆及土钉墙于深基坑支护的施工监理修改1.docx
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论文锚杆及土钉墙于深基坑支护的施工监理修改1
技术工作总结
（湖里国税综合业务楼基坑）
第一章绪论
深基坑工程是一门理论性和实践性都很强的技术。
在寸土寸金的城市建设中常常是场地狭窄，地质条件复杂，地面建筑和地下设施密集，若处理不当，极易造成经济损失和不良社会影响。
随着高层建筑的日益发展，因高层建筑的构造需要和使用要求，以及地下空间的开发利用（如地下商城，地下车库，地下通道等），出现了深基坑开挖工程。
其开挖深度一般从自然地面向下挖深在5～20m左右，形成一定范围的深基坑或高边坡。
经过工程实践的筛选，形成了适合于不同地质条件和基坑深度的经济合理的支护结构体系。
支护的主要方法有：
排桩墙支护、水泥土桩墙支护、锚杆及土钉墙支护，钢或砼支撑系统，地下连续墙等。
基坑工程已列入国家建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）之中，规定了施工应遵循的原则，工程质量检验标准以及工程质量验收方法，充分说明了基坑工程的重要性，它不仅等同于地基基础工程的重要，更要先于地基基础的重要。
因此，基坑工程施工必须监理，重要部分还要旁站监督，这样才能保证基坑工程按设计和规范准确施工到位。
因此监理决不可单纯偏重对工程结构本体的质量监控，而忽视对深基坑工程的全面监理，应充分发挥自身的作用，积极参与对深基坑工程设计、施工方案的研讨、审核并控制好施工的质量。
只有这样，才能确保工程顺利完成到地面和地下室结构的质量。
就参建厦门市第一医院门急诊综合楼工程，浅谈基坑锚杆及土钉墙支护的施工过程的管理控制。
第二章深基坑工程的特点
首先，先了解深基坑工程的特点是必要的。
可以从宏观的角度对深基坑工程有一个整体的认识，以期能在整个施工过程的监理工作中有一个初步的整体认知。
深基坑工程涉及土力学中强度（或称稳定）、变形和渗流3个基本课题，三者融溶一起需要综合处理。
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。
深基坑工程的区域性和个性强也表现在这一方面。
同时，深基坑工程是岩土工程、结构工程及施工技术相互交差的学科，是多种复杂因素相互影响的系统工程，是理论上尚待发展的综合技术学科。
一、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。
在深基坑设计中，要注意深基坑工程的空间效应。
土体蠕变体，特别是软粘土，具有较强的蠕变性。
作用在支护结构上的土压力随时间变化，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。
二、深基坑工程具有较强的环境效应
深基坑工程的开挖，必将引起周围地基中地下水位变化和应力场的改变，导致周围地基土体的变形，对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响。
影响严重的将危及相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的安全与正常使用。
大量土方运输也对交通产生影响。
所以应注意其环境效应。
三、深基坑工程具有较大工程量及较紧工期
由于深基坑开挖深度一般较大，工程量比浅基坑增加很多。
抓紧施工工期，不仅是施工上的要求，它对减小基坑变形，减小基坑周围环境的变形也具有特别的意义。
四、深基坑工程具有很高的质量要求
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，而地下结构的好坏又将直接影响到上部结构，所以，必须保证深基坑工程的质量，才能保证地下结构和上部结构的工程质量，创造一个良好的前提条件，进而保证整幢建筑物的工程质量。
另一方面，由于深基坑工程中的挖方量大，土体中原有天然应力的释放也大，这就使基坑周围环境的不均匀沉降加大，使基坑周围的建筑物出现不利的拉应力，地下管线的某些部位出现应力集中等，故深基坑工程的质量要求高。
五、深基坑工程具有较大的风险性
深基坑工程是个临时工程，安全储备相对较小，因此风险性较大。
由于深基坑工程技术复杂，涉及范围广，事故频繁，因此在施工过程中应进行监测，并应具备应急措施。
深基坑工程造价较高，但有时临时性工程，一般不愿投入较多资金，一旦出现事故，造成的经济损失和社会影响往往十分严重。
深基坑工程具有较高的事故率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。
第三章工程实例
一、工程概况
本工程为厦门市第一医院门急诊综合楼，位于厦门市上古街第一医院总院入口西南面，镇海路南侧，双十中学东侧，工程东侧要与已建门诊楼相连接，西南侧距离石泉路5-7米，西北侧为医院广场及规划道路。
场地非常狭小，且地质情况复杂，，施工难度相当大，基础采用独立基柱和人工挖孔桩相结合的基础形式。
结构类型为框架翦力墙结构，该工程总建筑面积30569.99㎡，地下3层，地上15层，总造价1.42亿元。
二、工程地质条件
根据工程地质勘察报告：
基坑安全等级为一级，基坑侧壁安全等级为二级。
本工程采用喷锚支护，属临时性支护，使用期限不超过一年，地下室施工完成后回填，基坑四周顶部设置截水沟，底部设置临时排水沟，以排除地表水。
岩土层的特征自上而下为：
杂填土、
粉质粘土、
残积砾质粘性土、
全风化花岗岩土、
-a散体状强风化岩、
-b碎裂状强风化花岗岩、
-1土状强风化脉岩、
-2碎裂状强风化脉岩
中风化花岗岩
微风化花岗岩。
三、施工工艺介绍
根据基坑支护图纸，本基坑工程采用土钉墙支护为主的方案，土方开挖为大放坡开挖。
土钉墙施工与基坑开挖交替进行。
除第一层土方开挖深度为2500外，其余每层土方开挖深度为2100至直到基底，同时砌筑排水沟和集水井，施工土钉墙。
钻孔机钻孔，造孔至设计深度，水钻成孔。
锚杆的制作安装，土钉在基坑壁上呈梅花形布置，设对中支架，间距按设计图纸。
注浆。
铺设钢筋网，按设计要求增设通长加强筋，焊接井字形锁定土钉头。
设置塑料泄水管，喷射砼至设计厚度。
待已施工完成的土钉墙达到80%设计强度后，进行第二阶段土方开挖，立即进行相应范围的土钉墙施工。
边坡放线边坡开挖及坡面修整钻孔钢筋安放注浆绑轧钢筋网喷射砼设置坡顶、坡脚排水沟
土钉墙施工工艺流程示意图
四、施工前准备工作
业主在支护工程施工前期要组织项目监理人员共同学习、熟悉合同文件、勘察资料、设计文件及有关技术资料，作好图纸会审和技术交底，作好会议记录，编写会议纪要。
土钉、锚杆工程开工前，督促总包单位根据工程实际情况、设计要求和施工及验收规范要求认真编写《土钉、锚杆工程施工设计》；周密安排好支护施工与基坑开挖、出土等工序的关系，使支护与开挖密切配合。
根据工程实际情况，以基坑支护工程设计图纸及相关规范为依据，召集了参建各方相关人员（其中含有高级工程师五名），组织召开基坑支护专家论证会，形成会议纪要，内容包含了针对工程开工后可能出现的情况及现有支护设计文件上存在的问题达成了诸多具有针对性及指导性的意见，给与了本工程支护工作很大的帮助。
五、施工阶段质控管理要点
基坑支护工程和其它建筑工程一样，仍然应按照有关规定和程序进行监控。
对支护施工单位、基坑监测单位资质和人员资格进行审查；审查基坑土方工挖方案、基坑支护施工方案及基坑监测方案等；审查施工机具、监测布点及测量仪器的有效性；审查施工原材料材质证明，出厂合格证，并见证取样送检。
基坑支护工程与其它建筑工程不一样的地方是：
它是一个地下工程，设计方案虽经权威部门严格审查，但其地下质变化及地下障碍物的存在往往是难以预料的。
因而，基坑安全的影响因素也始料不及，业主应根据支护工程变化的特点因地制宜，多方收集信息，预测险情，有效指导和动态控制施工。
1、土钉施工过程中质量监控的关键是以工序质量控制为核心，从边坡钻孔放线、土方开挖、钻机就位、土钉制作和水泥浆制备开始直到每根土钉施工结束，对每一道工序均要按照设计和规范要求进行认真地检查和落实。
检查的重点是：
孔位复核、钻孔深度、钻孔倾角、土钉长度、水泥浆配合比、注浆压力及注浆量等。
由于基坑东侧离规划道路不到2米，是施工过程中对改段剖面要求安装锚杆时必须跟管后注浆，并采取全程旁站。
2、基坑开挖和土钉墙施工应按设计要求自上而下分段分层进行，并沿基坑内侧6米范围内，分层分段开挖，每层开挖高度为锚管以下0.3~0.5米；分段开挖长度按设计要求，第一层每段不得超过27米，第二层每段不得超过18米，第二层以下每段不得超过9米。
另外，基坑检测是基坑支护工作的重要内容之一，在施工过程中，不但有业主委托的具有专业资质的单位进行检测，也坚持要求施工单位组织自我监测，随时掌握基坑边坡的稳定状况。
3、质量通病防治列表如下：
表1
质量通病
产生原因
防治措施
边坡塌方
（在挖方过程中或挖方后，边坡土方局部或大面积塌落或滑塌，使地基土受到扰动，承载力降低，严重的会影响地基稳定和建筑物安全）
1.基坑（槽）开挖较深，放坡不够；
2.在含有地下水的土层中开挖基坑，未采取有效的降排水措施，引起地下水向坑内渗流，同时坑壁在上部土压力作用下失去稳定而引起塌方；
3.边坡顶部堆载过大或受车辆等外力振动影响，使坡体内剪切应力增大，土体失去稳定而导致塌方；
4.土质松软，开挖次序、方法不当而造成塌方。
根据不同土层土质和开挖深度，确定适当的挖方坡度或设支护；做好地面排水，基坑开挖范围内有地下水时，应采用降排水措施，将水位降至基底以下0.5m；避免在靠近坡顶弃土、堆载和行驶挖土机械及车辆；土方挖掘应自上而下分段、分层依次进行，避免先挖坡脚造成边坡失稳。
治理方法：
可将坡脚塌方清除，作临时性支护（如堆砌土编织拱袋，设支撑或砌砖石拱墙等）措施。
边坡超挖
（边坡面界面不平，出现较大凹陷）
1.采用机械开挖，操作控制不严，局部超挖；
2.边坡上部存在松软土层，受外界振动或自重影响自行向临空面滑塌，造成坡面凹洼不平；
3.测量放线错误。
采用机械开挖，预留0.5m厚土层，采用人工修坡；对松软土层避免各种外界机械车辆等的振动，采取适当保护措施；加强测量复测，进行严格定位。
处理方法：
局部超挖，可用三七灰土夯补或浆砌块石填补与原土坡接触部位应做成台阶，防止滑动；超挖范围较大，应适当改动坡顶线。
基坑（槽）泡水（地基被水淹泡，造成地基承载力降低）
1.开挖基坑（槽）未设排水沟或挡水堤，地面水流入基坑（槽）；
2.在地下水位以下挖土，未采取降水措施将水位降至基底开挖面以下；
3.施工中未连续降水或受停电影响。
开挖基坑（槽）周围应设排水沟或挡水堤；地下水位以下挖土，应设排水沟和集水井，用泵连续排走或自流到低洼处排走，使水位降至开挖底面以下0.5～1.0m。
处理方法：
已被水浸泡扰动的土，可根据情况采取排水、晾晒后夯实，或抛填碎石、小块石夯实，换土（三七灰土）夯实。
管涌及流砂（基坑开挖时，基坑底下面的土层产生流动，随地下水流一起从坑底或四周涌入基坑，引起周围地面沉陷，建筑物裂缝）
1.设计支护时对场地地质条件和周围建筑物类型调查不够,设计桩长的锚固长度不够桩嵌入基坑底深度过浅，而坑外粉细砂含水层在水头压力下绕过桩头向基坑内流动，从而产生管涌、流砂现象；
2.施工中未进行有效降水，或基坑附近给排水管破裂，导致大量水流携带泥砂绕过排桩底端涌入基坑。
加强地质勘察，探明土质情况：
施工中应先采用井点或深井对基坑进行有效降水；大型机械行驶及机械开挖应防止损坏给、排水管道，发现破裂应及时修复。
支护结构垮塌（基坑开挖中支护结构失效，边坡局部或大面积失稳塌方）
1.锚杆质量差，使支护结构破坏失去作用从而造成塌方；
2.基坑开挖未进行有效的降水或降水井点系统失效，动水压力和土压力增大而导致滑塌；
3.未按支护结构程序施工，随意改变支护结构受力状态和尺寸，使支护结构强度、刚度和整体性下降或失去作用；
4.支护结构未完成施工就在边坡顶部随意增加附加荷载。
土层锚杆应深入到坚实土层内，并灌浆密实；基坑开挖前应先采用有效降水方法，将地下水降低到开挖基底0.5m以下；支护结构应一次施工完成，应防止随挖随支护，特别要按设计规定程序施工，不得随意改动支护结构的受力状态或在支护结构顶部随意增加支护设计未考虑的大量施工荷载。
冒浆（浆液沿裂隙或层面往上窜流，而冒出地表的现象）
1.岩层破碎，裂隙发育贯通，尤其是存在垂直裂隙；
2.灌浆段位置较浅，灌浆压力过大。
用纤维材料或速凝水泥浆填料堵塞裂隙；降低灌浆压力；提高浆液浓度或掺速凝剂；限制进浆量，或采用间歇灌浆的办法。
串浆（灌浆过程中浆液从其他钻孔流出的现象）
绕塞返浆（进入灌浆段内的浆液在压力作用下，绕过橡皮胶塞返到上部孔段的现象）
岩土层裂隙较多，特别是横向裂隙较多，互相串通构成灌浆孔之间互相连通所致。
1.灌浆段与止浆橡胶塞上部孔段之间有裂隙贯通；
2.止浆塞位置的孔壁不规整，凹凸不平；
3.止浆胶塞压胀程度不够堵塞不严。
加大灌浆间孔距；适当延长两个孔灌浆间隔时间；在灌浆方法采用跳灌（跳二灌一）；串浆孔如为待灌孔，可采取同时并联灌浆的方法。
钻孔时要注意维护好孔壁；操作中尽量采用合金钻头成孔；采用自上而下灌浆次序，待凝时间适当延长；做压水试验时，如发现绕塞返水现象，宜适当增加胶塞长度，并加大胶塞对孔壁的压力。
地面隆起（灌浆中地面产生隆起变形的现象）
1.在软土层或粉细砂层中灌浆，使用灌浆压力太大；
2.灌浆层上部覆盖土层较薄。
针对灌浆孔软土或粉细砂层土质情况，适当降低灌浆压力和灌浆速度；加厚上部覆盖土层的厚度并夯实，以提高上部土层的密实性。
土钉墙、锚杆支护工程质量检验标准表2
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
土钉锚杆长度
㎜
±30
用钢尺量
2
锚杆锁钉力
设计要求
现场实测
一般项目
1
土钉或锚杆位置
㎜
±100
用钢尺量
2
钻孔倾斜度
°
±1
测钻机倾角
3
浆体强度
设计要求
试样送检
4
注浆量
大于理论计算浆量
检查计量数据
5
土钉墙面厚度
㎜
±10
用钢尺量
6
墙体强度
设计要求
试样送检
六、施工存在问题及对策
在整个基坑支护工程的施工过程中共出现了两次险情，原因分析及处理对策如下
1、问题一：
该工程在施工过程有一段坡面共长约30m左右、高7.5m全部从坡顶塌到坡底。
初步分析主要有以下几点原因：
1月8日该段边坡开挖出来后，未及时进行支护施工，间隔了48小时左右；
1月9日下午下大雨，造成挡墙下大量积水、渗水，增加了土压力，减少了该段土坡的抗滑移能力；
事件发生后，采取了一系列应对措施：
加强对边坡进行观测并进行回压反填；立即编制并上报对该段边坡的处理方案；对于该段边坡顶一切可能渗水到基坑的位置，进行封闭并组织有序排水；严格按设计要求分层分段跳挖，开挖的长度按设计要求；加强对土方开挖作业队与边坡支护作业队的管理与协调以及工序的配合。
当边坡开挖出一段后立即组织边坡支护施工24小时内必须完成，支护施工严格控制质量；制定针对边坡塌方的应急预案；针对现场现所有边坡进行认真检查及观测，及时组织劳动力抓紧对未支护暴露的边坡进行施工，防止暴露时间过长。
根据设计最终意见，将该段边坡上部原规划道路的挡土墙拆除，加大放坡，并在该剖面上增加注浆锚管支护，坡面层铺设钢筋网片及骨架钢筋，喷射100厚砼。
由于该段边坡地质情况复杂，应高度重视，集中所有力量合理科学的组织施工。
严格按设计及规范要求，防止此类事件再次发生。
2、问题二：
在基坑支护施工过程中，业主还应加强现场巡视检查力度，及时发现险情并采取措施。
上述过程中，基坑北侧在施工至第三层支护剖面时，业主巡视检查发现基坑坡顶面出现l～3mm裂缝，且有裂缝扩展的情况。
业主及时查明了原因：
第一层与第二层开挖间隔时间太短，土方开挖后裸露留置时间过长。
业主及时施工单位沟通，停止该区土方开挖，并对上述该段施工支护剖面回填反压，及时报请设计院，将该段剖面的支护施工进行加密加固处理。
指示监测单位加强该区域监测和裂缝观测，随时向业主报告情况。
经过上述措施处理后，裂缝不发展，支护趋于稳定。
依据设计补充文件在该段支护剖面施工采用注浆锚管支护。
通过对所出现的这个问题的分析，施工过程中会遇到一些问题，克服这些困然主要要求现场技术人员具备扎实的理论事实和丰富的实践经验，参建各方积极探讨协调，为优化施工方案和具体问题解决方案出谋划策，克服施工工艺本身固有的缺点，从而也能将工艺本身的优点得到更深的了解和应用。
第四章总结与展望
一、总结
地下工程受地质水文条件、周边建筑物的影响而变化，设计也是预料不到的。
必须根据工地周边实际情况，结合工程地质勘察资料，会同设计和施工人员一起分析并处理复杂部位的支护，预测可能发生的险情，制定相应的抢险备用措施。
充分发挥业主的监控作用。
深基坑施工与建筑工程施工程序是一致的，我们必须用等同于地基基础工程重要性的态度来对待支护工程。
认为基坑工程是临时工程，新技术新工艺施工不好控制的认识是错误的。
要善于利用基坑监测成果资料，数据和信息，及时用信息法有效指导和动态控制基坑施工。
基坑监测的目的是为掌握基坑周边变形势态提供数据、信息，根据信息召集施工单位有关人员分析研究，制定相应加固措施，以确保基抗安全。
二、发展前景
基坑工程是一个古老而具有时代特点的岩土工程课题，放坡开挖和简易木桩围护可以追溯到远古时代。
事实上，人类土木工程的频繁活动促进了基坑工程的发展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，高层建筑如雨后春笋般迅速发展，促进了建筑科学技术的进步和施工技术、施工机械和建筑材料的更新与发展。
锚杆土钉墙支护是一种安全可靠、经济节时的基坑支护形式，为基坑开挖提供较广阔的空间优势。
但必须由具备相应资质的施工单位承担施工任务。
在施工过程中容易遇到一些问题，如钻孔遇杂物缠绕及遇岩石、孤石等阻碍物。
克服这些困然主要要求现场技术人员具备扎实的理论事实和丰富的实践经验，参建各方积极探讨协调，为优化施工方案和具体问题解决方案出谋划策，克服施工工艺本身固有的缺点，充分发挥造价低，功效快的优越性。
因此，深入了解锚杆及土钉墙的支护的施工质控要点，熟悉该方式支护工程的流程和理论知识，注意实践经验的积累及沉淀。
顺应其可预见的发展趋势，注重相关知识方面的积累和能力上的提升，不仅在工作上，在整个工程建设各方面都是有很重大的意义。
锚杆及土钉墙的支护一定能越来越广泛的在基坑支护工程中得到应用。
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