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土建工程概况(精选8篇)

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土建工程概况篇1

【关键词】 真空预压 沉降 固结 可靠性

前言

在房屋建筑及工业厂房施工中经常会遇到软弱地基,软弱地基主要由粉土、粉质粘土、淤泥及淤泥质粘土组成。这些软弱土层具有承载力低、压缩性高、渗透性低等特点,形成了大面积的软弱地基,在使用之前需要进行工程处理。真空预压法是在拟处理地基上铺设砂垫层,并设置竖向排水通道(塑料排水板或砂井),然后铺真空膜密封,再通过真空泵使薄膜下形成真空,在负压压力作用下加速地基固结,达到要求后卸载。由于真空预压处理方法简单、工期短、造价低、且不会在处理过程中造成地基失稳,在软基处理中得到了广泛应用。固结度和沉降速率是卸载的重要标准,因此对地基的沉降进行预测有着重要的地位。本文将针对土性参数的变异系数大等特点,结合一维Terzaghi固结方程,运用概率分析的方法给出了失效概率为5%的预测沉降。

1、基于一维terzaghi固结的软弱土沉降可靠度分析

1、1一维Terzaghi固结的地基沉降

在很多对沉降的计算方法中,没有考虑软弱土的固结。例如:基于e-lgp法的地基沉降的概率分析、基于规范方法的地基沉降的概率分析。软弱土的沉降与时间有着很大关系,并且在土体固结的过程中,软弱土的强度等参数也在不断增强。故,对于软弱土的沉降分析,应尽可能建立在土体的固结问题之上。

在均质、饱和地基中任意时间、任意深度孔隙水压力 为:

1、2 软弱土沉降的可靠度指标

本文将采用目前可靠度分析中常用的几何法进行分析。这种方法是在可靠度指标的几何意义衍生出来的。它的几何意思可以看成是:在标准正态坐标系下,原点到极限状态曲面的最短距离[7]。

首先是功能函数的确定。针对各种正态随机变量,可以设它们的功能函数为:

土体的参数有很多不服从正态分布,不是正态随机变量。对于这种情况,需要将这样的变量进行当量正态化处理。对于验算点 处的概率分布函数和概率密度函数值,当量正态分布与原分布分别相等。这样可以原分布转化为当量正态分布,当量正态分布的均值和标准差分别为:

1、3 软弱沉降的可靠度计算

软弱土沉降的可靠度是指软弱土的沉降小于某一容许值的概率。按照1、2节中功能函数的定义方法,软弱土沉降的功能函数可以表示为:

在功能函数表达式中,一共有3个随机变量 。 可根据《建筑结构设计统一标准》中规定恒荷载效应服从正态分布,变异系数取0、07。压缩模量 可将现场测得的数据当量正态化。固结系数 对于利用真空预压来软弱土地基的情况,需要考虑塑料排水板的排水固结作用。对于塑料排水板的在固结过程中所起的作用,可以简化为调整土体固结系数。土体固结系数的调整可以依照前人的方法进行调整:

我们可以采用Matlab优化工具箱的强大优化功能来求解这一模型。求解时只需建立目标函数和约束函数,然后调用Matlab优化工具箱中的fmincon函数求解即可得到可靠度指标和标准正态空间中的验算点。

2、工程实例

2、1工程概况

华锐风电工程位于T5区东侧。此区域宽约200m,长约1000m,分8个深层加固区域和5个浅层加固区域,总面积约为20万O。施工位置为软弱土,土质为淤泥,含水量较高,压缩性大,透水性差。本次地基处理采用一次性真空预压深层处理的方案,采用直排式真空预压方法进行处理,真空度为≥80KPa,抽真空时间为105天,完成地基处理后进行土建部分施工。

2、2相关参数

结合工程概况,随机变量为服从均值为80kpa,变异系数为0、07的正态分布。压缩模量经过当量正态化之后服从均值为2、14Mpa,方差为1、43的正态分布。固结系数通过式(10)进行转化(对塑料排水板的进行考虑),然后在进行当量正态化处理后,服从均值为8、46cm/s,方差为4、35的正态分布。

将相关参数代入到式(11)中,编写相关的matlab计算程序,可以得到对应时间的沉降值及其失效概率为5%的沉降图。

3、结论

一维Terzaghi固结理论与概率分析相结合,从正态空间中可靠度指标的几何意义出发,建立了可靠度指标求解的优化模型,并利用Matlab 优化工具箱的优化功能求解,得到沉降预测值及相应的可靠度指标。将该方法运用到软弱地基的真空预压工程中,得到的实效概率为5%的预测沉降值与实际值相符。

参考文献

[1]周治钊,肖明贵,吴名江、 软土真空预压加固设计的沉降系数法[J]、 路基工程,2011,155(2):85-87、

土建工程概况篇2

关键词:湿软土质;公路建设;工程造价;管控措施

在湿软的土质上建设公路,需要对土层地基进行额外处理,否则就会影响公路区域内甚至整体上的质量水平、而额外处理,就需要对工程造价投资估算和工程概算进行修改,也会增加最后的工程决算、最优的解决渠道就是对湿软土质下公路建设工程造价进行管控、

1湿软土质对公路建设的影响

地基不稳,这是对于公路建设行业来说的大忌、不稳带来的后果就是公路路面的开裂甚至塌陷、而造成地基不稳的原因有很多,地震等自然灾害的影响,地下水的冲刷腐蚀等等、区域范围内的土质湿软也是造成不稳的重要原因、

1、1湿软土质对公路结构的影响

对湿软土质如果处理不好,其最终的恶果会在上面修筑的公路上体现、例如,某条公路修筑在了一段没有处理好的湿软土质之上,不同的湿软表现,则会有不同的路面效果、在第一段公路区域中,在公路上庞大的车流量的负重的影响下,加上自身的重力作用,湿软土质开始出现下沉、铺在地基上层的公路就缺少了支撑,随着地基的下降而下降、表现在公路上,就形成了一个个大坑、车辆过往时会在重力的作用下对坑底施加超重力,加剧大坑的坑距扩大、在第二段公路区域中,同样是由于湿软土质的下沉等位移作用,路面也开始产生沉降变化,但由于路面的整体性较好,所以就会出现变形,整体性地向一个方向进行倾斜、第三段公路区域中,同样受到湿软地质的运动影响,整体性遭到了破坏,路面开始四分五裂,出现了缝隙和开裂、

1、2湿软土质对工程造价的影响

要想让湿软土质对公路工程质量的影响降到最低,就必须在公路建设之初对土壤处理得当、而处理的方法、措施、设备、人员等一切支出,就构成了处理湿软土质所需要的工程造价部分、例如,某公路建设工程需要穿越一段湿软土质路段,对于不同的湿软程度,要采取不同的施工处理方法、对于没有再次导致湿软原因的土质,可以采取夯实和添加土方量的措施、对于面积较小的湿软区域可以使用夯土机,对于面积区域较大的则需要使用压土机、在使土层更加紧实后,对于因土层压缩而减少的土层,则需要额外添加土壤进行填充、而对于有反复造成湿软土质的原因,则需要利用钢筋混凝土,在湿软土质中进行深入性立庄,然后进行土层掩埋,在区域内构建坚实的人造地基、所有的处理过程中,无论是夯土机、压土机还是混凝土搅拌机,都需要额外支付机器租赁费用,人工费用,对于耽误的工期有可能还要增加其他项目的人工支出、这部分支出就构成了对最终工程造价的增加、

2湿软土质下公路建设工程造价管控分析

对于公路建设经过路段湿软土质的处理不可避免,所以相关的工程投入和成本肯定要对最终工程造价的决算产生影响、关键是采取合理的方法,对处理的过程进行合理排序和选择、主要的方法有三种、

2、1价值工程分析法

价值工程分析法的应用,是根据公路的最大功效,来实现最少成本投入的管理技术、用一个简单的公式来表示功效和投入之间的关系,衡量两者之间的变量走向,可以表示为V=U/A、其中,V表示公路工程的价值,U表示公路所承担的功能,A则表示公路建设的成本投入、其中,功能U与成本A成比例关系、例如,某段公路需要对湿软土质层进行处理,要想控制工程造价,只有提高价值量V、提高V的方法有以下几种:一是在功能U不变的情况下,尽可能压缩成本,减少支出A;二是在成本A不变的情况下,尽可能增加此路段所承载的功能U;三是成本A增加,但是功能U增加的速度更快;四是成本A减少,但是功能U减少的速率更慢;五是成本A降低,而功能U却增加,这是最理想的状态、

2、2层次权重分析法

层次权重分析法的核心是将定性的问题,建立矩阵关系,通过赋值,转变为定量问题的讨论、根据得出的矩阵关系,分析出谁是主要因素,谁是次要因素、例如,在某湿软土质地段,若想使土质进行硬化加工,需要收集该地段土质的主要数据,通过对层次的检验排序方法,得出该地段造成土质湿软的所有因素、这就是将一个湿软土质地段的定性问题,转化为所有因素及各自所占的比例这样的定量问题、下一步就是针对定量分析,采取合理的补救措施、经过加权分析,从数据矩阵中得出各原因的分布、假如该地段湿软的主要原因的本就土层松软,占据60%的原因;附近有河流湖泊的作用,占据25%的原因;地下水流的作用占据15%的原因、由此可以看出,土层松软是主位因素,需要在治理过程中重点对待、可能会将更多的工程造价投入放在此阶段、

2、3限额设计分析法

限额设计就是在限定的公路工程投资估算和概算的前提下,通过严格控制和分解资金投入和工程施工过程,实现工程资金投入的合理利用、例如,在某湿软土质地段,在投资估算阶段给的是100万元的治理费用、要预留出15万-20万元的膨胀空间,即拿出80万-85万元的工程概算,作为湿软土质的治理成本、然后再进行工程的细致分解,尽可能控制工程量和工程投入、直至把这80万或85万元甚至是全部的100万元全部花完,这样才能保证对湿软土质的硬化处理不超出整个公路建设的工程造价估算和概算、但是限额设计分析法在单独使用时也有局限性,因为在公路施工过程中,很多工程投入不是人为可控,因此要做到合理概算的难度较大、

3工程造价管控方法在湿软土质公路建设中的应用

对于湿软土质下公路建设工程中,管控工程造价的问题,可以适用前文所述的三种通用方法、我们可以从实际案例中窥探其在降低公路工程造价上的能力、

3、1工程造价管控方法案例

陕西省境内除了渭河平原,大部分的土壤为黄土,属湿软土质的情况、土壤的不稳定性对建成后的公路破坏性较高、为了克服这类现象,陕西着重提高了在工程造价管控条件下在湿软土质上建设公路的研究、以西(安)宝(鸡)高速为例,其在设计之初,需要跨越大量黄土湿软土质地段、通过层次权重分析,得出了在湿软土质中路面、路基等因素对工程造价的影响系数,如表1,分析得到了公路的强度为本路段的最大影响因素,其次为稳定性、成本、排水工程等、通过对各系数进行加权分析,得到最优化的方案、但此时最优的方案工程造价比整个西宝高速的工程投资估算超出了一部分,这是就要启用限额设计的分析方法,根据加权得出的因素层次,再次重新排列了成本分配,适当降低了非重要因素的成本投入,使所有的投资得到优化和发挥最大效益、

3、2公路工程造价管控方法在未来的延展

本文所研究的对湿软土质地段公路建设工程造价的管控方法,都是基于在工程量不变、各类成本不变的前提下,对工程估算进行合理安排,优先投入重要的影响因素、这类方法是在投入不变、支出不变的情况下实现最优组合,因此对工程造价的控制也非常有限、在未来,对工程造价的管控方法将更多地将目光放到项目本身的成本投入上、特别是随着大型机械、互联网等智能设备的出现,传统的湿软土质处理方法将会得到更有效的处理,同时治理成本将进一步降低,这才是最终实现大幅度管控公路建设工程造价的根本方法、

4结论

湿软土质对公路建设的地基产生影响,因此成为破坏公路设施的一大“杀手”、其已经成为许多公路在实际建设过程中不得不面对的难题、在公路工程造价估算确定的情况下,对湿软土质的处理权重越大,意味着最后工程造价的决算将会超出估算和概算、这就需要我们通过合理的分析和计算方法,找出治理湿软土质的因素层次排序,根据重要性合理安排有限的成本概算,实现公路建设工程造价估算和概算的合理管控,降低成本额,发挥投资的最大效益、在未来的发展中,处理湿软土质的方法和材料的革新,才是管控工程造价的最合理的因素,也是降低最终工程造价的最大的因素、

作者:伍廷辉 单位:西安科技大学高新学院

参考文献:

〔1〕朱永华、市政公路工程软土地基处理技术研究[J]、工程技术:文摘版,2016(27):20-20、

土建工程概况篇3

关键词:路桥工程;概预算;工程量;计算要点

中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:

在路桥工程概预算编制中,必须要将设计图纸的资料进行详细的分析,并要对施工方案做出全面的了解、在计算工程量时,要将工程设计图纸作为其基础条件。在工程设计图纸中,不仅将工程结构标记在上面,也将工程计价的基础资料标记在图纸和图表中。比如在路桥工程施工中的混凝土、砂浆、砌石的规格种类以及工程施工要求等,都在图纸中很好的体现出来。在工程量计算时,将图纸与图表进行有效的核算对比,将工程有些部分有着较大和关键的工程量进行再一次的核对计算,并将设计图集进行有效的熟悉,从而提高工程概预算工程量的计算水平。

路基工程概预算工程量计算

1、在开挖路基土石方时,要将工程的难易程度进行划分,从而根据工程的难易度进行工作。在土石方开挖中,可以将土壤和岩石分为六类,主要包括:松土、普通土、硬土、软土、次坚石和坚石。在运输和压实土石方时,要分为两项进行工作,主要是土方和石方,同时计算单位是m³。因此,在对土石类别、土方和石方进行工程量计算时,有利于套用定额的计价工程。

2、在开挖、装卸和运输路基土石方工程中,并对其工程量进行计算时,要按照天然密实体积进行计算,而填方主要是以压实和夯实的体积进行计算。当填筑路堤时,主要是以移挖土方或者填土和借土作为其路堤的填筑,这时在工程量计算时,要充分考虑定额中所制定的换算系数。在计价时,要将天然密实方作为计量单位的定额与规定的换算系数相乘,从而进行有效的计价。

3、在工程施工中,通常也要充分考虑经济运距的问题。比如在推移土石方时,利用推土机作为主要工具,在保持经济距离时,中型推土机的距离应该保持在50到100米,如果超过这个距离是不经济的。而汽车的经济运距在没有超过500米时,也没有将汽车运输的优势充分发挥出来。因此,必须要将路基土石方的运输费用进行科学合理的确定,同时要将路基土石方的施工要充分考虑,在对土石方的增运数量进行计算时,要对运输车辆的类型以及它们各自的经济运距进行有效计算,从而在统计和汇总计算后,将它们的平均运距计算出来,这样在土石方运输计价时,有一个科学合理的依据。

4、在路基排水和防护工程中,在进行工程概算定额时,要对工程中的挖基、排水等内容进行有效综合,在制定计价依据时,要以圬工实体为依据,比如在进行石砌挡土墙施工时,对于基础、墙身和片石的块石可以不分。

5、在处理软土地基时,在进行垫层施工中,可以相应的采用砂或者碎石等材料;在对设计图表资料进行核算时,核算的主要内容是对路基填方的数量进行确定,尤其是在扣减路基填方数量时是否按照相应的数量,这样避免出现重复计价。

6、在确定洒水数量时,要对填方数量的实际情况进行全面的分析,同时要严格按照填方的实际情况进行洒水工作。

7、在对路基土石方数量进行计算时,不能将涵洞和通道所占的石方的体积完全排除,要根据公路的实际情况,对路基填方数量进行科学有效的扣减。

8、在工程设计图纸中,并不能将有些工程项目完全反映出来。在工程施工组织设计中,要将路基的表土清除,同时要对零星填方地段的基底进行有效的压实。在对耕地进行填方时,并对其进行夯实后回填时要达到原地面的标高。当路基出现沉降时,要将填筑的土石方数量进行有效的增加。为了将路基边缘的压实程度进行保证,可以将路基边缘进行适当的加宽,并相应的添加土石方的数量。

二、路面工程

1、在对路槽的废土开挖过程中,要将路基土石方数量进行综合平衡调配。在处理路槽废方时,需要进行远距离的处理,要将弃土场的地点进行确定,同时也要将平均运距进行计算。在对路槽的土石方体积进行确定时,要对路基横断面和沿线路基土石方成分进行全面的分析,从而严格按照其进行有效的体积确定,不能将路基土石方的比例作为划分依据。

2、在对桥梁、涵洞、通道、隧道等工程进行定价时,要将桥梁所占的长度和面积进行有效的扣除,从而避免出现重复计价的现象。

3、在划分施工组织设计或标段时,要将施工现场的拌合设备进行有效的结合,并对临时场地、材料和运输费用等进行综合考虑,将拌合场的地点和面积进行科学合理的确定,并将混合料的平均运距进行有效的确定。

三、桥梁工程

1、在基坑开挖过程中,要根据桥梁工程中围堰、筑道的实际情况,计算出基坑的数量。在对基坑开挖工作进行统计时,要分别按照土方、石方、深度、干处和湿处等情况。

2、在构建天然地基上的基础时,主要包括基础砌石和混凝土圬工。在统计砌石基础时,要按照片石和块石的实际情况。在施工图表中,如果只用砌体总数,同时要将基础和分层砌筑等因素进行充分考虑。

3、在划分钻孔土质中,对定额标准进行划分时,要按照不同桩径和钻孔的深度实际情况进行划分。要严格按照地质钻探资料,规定定额土质的种类,同时要将钻孔的工程量进行有效确定。在确定钻孔深度时,要将地表和设计桩底的深度为依据。在水中施工时,采用围堰筑岛填心施工时,要将围堰的顶面和设计桩底的深度为主要依据。

4、构造桥梁下部工程时,主要包括:砌石、现浇混凝土等形式。在对墩台工程量进行计价时,主要包括的内容有墩台身、翼墙、墩台帽、拱梁、盖梁、耳背墙和桥台等方面。

5、在构造桥梁上部工程时,要将行车道系、桥面铺装和人行道系进行有效的划分。其主要的结构形式是不相同的,主要包括:砌石、现浇混凝土、预制安装混凝土、和钢索吊桥等。

6、在确定行车道系和桥面铺装的计量单位时,可以以m³为计量单位,可以以米作人行道系的计量单位。在对其工程量进行计算时,要按照一定的顺序,从而避免出现重复和遗漏的现象。

7、在概算涵洞工程时,在预算计量时,要按照工程施工步骤进行计量,同时对于涵洞所处的地质类型进行充分的考虑,比如涵洞所处在特殊地质时,比如软土地基、湿陷性黄土和多年冻土等类型,从而根据特殊地基进行有效的处理。

8、在对钢筋工程进行编制概算时,要将钢筋工程所消耗的工料进行综合计算,同时编制在定额中,要将钢筋工程和混凝土进行分开,从而进行工程量计算。

参考文献

[1]黄丽丽,闫曼曼,李怀东、编制工程概预算工程量计算要点[J]、交通与路建,2011,38(25):56-58、

[2]李昌富、编制公路工程概预算工程量计算要点[J]、华章,2009,35(11):13-15、

土建工程概况篇4

[关键词]岩土工程 设计 可靠性

[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-350-1

1我国岩土工程可靠性理论的发展

岩土工程可靠性原来的含义是指一个人是否守信义,或者人们对某市某物是否真实的一种主观判断行为,可靠性概念无法测度,比较模糊。在第二次世界大战期间,为了提高军事器材的使用效率,军事专家需要对器材具有一个准确的认识,因此,出现了采用统计学方法和概率论方法来分析和研究器械元件可靠性的活动。在世界大战之后,人们逐渐认识到可靠性分析的重要性,于是抓紧对可靠性进行研究,从而形成了一门新的学科门类DD可靠性工程学。在上世界中叶的时候,可靠性工程学开始运用于土木工程领域,从而开启了岩土工程分析设计的新纪元。

2我国岩土工程可行性分析的发展

岩土工程可行性研究存在的不足:我国对于岩土工程的可行性理论的引进和研究是从上世纪70 年代后期开始的,距今已有三十多年的发展历史。在这个过程中,岩土工程的可行性研究呈现出自己的发展特点,主要表现为:岩土工程可行性研究起步较晚,发展速度较快,可行性研究面很广,规模庞大,在某些方面已经达到了世界先进水平。然而,我国对于岩土工程的可行性研究也存在不足,主要表现在:岩石方面的可行性研究比较少,岩土动力学的研究不够充分,岩土工程的特点没有得到研究者的关注,岩土力学物理机制与可靠性研究之间的结合不够紧密,有些方面的研究不够深入等。岩土工程可行性研究取得的成绩:在30 年的可靠性研究发展过程中,取得了不小的成绩,发表了一系列的学术论文和专著,其内容很广泛,包括可靠性理论的系统论述,关于建筑工程中的沉降概率情况分析,岩土参数的统计规律和渗透问题,以及岩土参数的数学统计模型等。这些成果的取得集中反映了我国在可靠性研究领域的进展情况。

3岩土工程可靠性设计需要解决的问题

岩土工程可靠性设计需要解决许多问题,这些问题包括:对收集、观察或者试验获得的数据进行分析处理,其中获得的数据包括岩土的属性、周围环境以及荷载等,处理的内容很多,包括统计参数的预测和计算,岩土工程设计参数的概率分布拟合度的验证等;对岩土工程现场进行勘察和取样,并进行初步的试验设计;采取合适的压实技术,使用合适的质量控制措施;通过计算,分析破坏概率与安全系数之间的关系;岩土工程安全度与工程造价之间的关系;差异沉降与总体沉降之间的关系;工程实例的经济分析以及安全分析;在不确定条件下对岩土工程进行优化处理和决策制定等。

4我国岩土工程可靠性施工技术应用现状

4、1地基处理技术

在对各国成熟地基处理方法进行研究和运用后,我国也形成了符合国土状况的岩土工程施工技术,。自从运用了我国自我开发的这些地基处理技术,不仅在资源上得到了大大的节约、降低了工程成本,还减少了污染,提高了城市环境质量,而且所形成的地基复合桩土应力比更加完美;

在对桩基和复合地基进行研究后,我国开发了钢筋混凝土疏桩复合地基,这是介于两者之间的新型地基基础形式,这将充分发挥出桩基间的承载作用,通过桩和土来负载整个建筑的重量,减少地面承重过高发生地面下沉的现象发生。

4、2基础工程施工技术

研发了后压浆桩技术。这个与传统的前压桩式灌浆技术不同,它是对已经成型的桩进行灌浆加固的一种先进技术。这种技术可以有效提升桩的抗压力,降低桩基的下沉量;岩土工程施工中混凝土预制桩的设置也有很大的技巧,要多关注施工地区的环境优势,必要的时候采用预钻孔法可以起到良好的施工效果,这个方法许多场地宽阔的工程都会采用。

5岩土工程可靠性设计现状

5、1我国岩土工程可靠性设计现状

随着设计工作的不断开展,我国的结构设计已经在概率法和极限状态的基础上采用了分项系数设计,与之相比较的话,岩土工程的设计工作进行的确比较迟缓。在我国,除了桩基的研究设计在世界范围内比较有影响力之外,其它的岩土工程设计水平都非常有限。

5、2岩土工程的特性

岩土工程的设计不足除了与研究历史比较短,资金投入力度不够大等外部因素直接相关之外,其很大一部分也是由岩土工程自身的特性决定的。与结构工程相比,岩土工程的特点非常明显,主要表现在三个方面:(1)岩土工程具有天然性。众所周知,结构工程所使用的材料都是后天人们自己加工的,比如钢筋混凝土等,其参数可以通过大范围的调查以及人为设定来获得。而相比之下,岩土工程面对的对象具有天然的属性,比如土和岩石等,这些物质的属性是自然确定的,人们无法对其进行变化,而只有通过特定的试验来取得。(2)岩土性能随位置不同而变化。一般来讲,不同地方的岩土其性能指标是不一样的,此外,即使是同一个地方,随着岩土深度的变化,其性能也会发生变化。

6岩土工程勘察规范

鉴于以上情况,《岩土工程勘察规范》(GB50021-94)在极限状态与概率法的问题上,只作了一些原则的规定。如由于岩土工程自身的特性以及我国岩土工程设计发展水平,在《岩土工程规范》(GB50021-94)中,对相关的概率法以及极限状态只进行了原则性的规定。比如,第12、14 条规定:岩土工程的定量分析可采用定值法,对特殊工程需要时可辅以概率法进行综合评价。第12、15 条规定了勘察成果报告中,应按不同情况提供岩土参数值。

7结束语

由于岩土工程的设计参数具有不稳定性,因此在对岩土工程进行可靠性设计时,要针对工程具体情况和实际特点进行随机应变,不能把原来固定的设计方案生搬硬套的进行运用。

参考文献

[1]王勇智、论如何实现岩土工程的可靠性设计[J]、广东科技、2013(18)

[2]冯兴法、探讨如何实现岩土工程的可靠性设计[J]、城市建设理论研究、2014(12)

土建工程概况篇5

【文章摘要】

本文概述了高层建筑地基基础的相关内容,谈及了地基基础概念设计的一般性原则与出现的问题。

【关键词】

高层建筑;地基基础

0 前言

随着对建筑需求的增加,高层建筑逐渐成为城市建设的主要发展方向,这是由于高层建筑可以缓解城市用地紧张的现状,减轻城市人口压力。但是高层建筑又具有自身高度大与体积大,层数较多,重量大等特点,使承受的荷载力所导致的倾斜力矩也会成倍的呈增长的势头,尤其是最近几年内建设的很多高层建筑需要设置单层或者多层地下室、地下商城、地下车库等,使建筑过程中施工难度逐渐加大,特别是尤地基基础设计方面。深入研究高层建筑地基基础概念设计,能够更好地指导高层建筑地基基础施工,进而保证高层建筑的稳固性。

1 地基基础设计的重要性

建筑物的设计中最先考虑的就是地基基础设计,地基基础也是建筑物建造中的首要阶段。同时因为建筑物的地基深埋于地下,受到复杂且变化无常的地质状况以及地下水状况的影响,使得地基基础设计的不确定性加大,增加了地基基础设计的难度。通过对相关数据进行调研统计分析可知,一般的地基基础及地下室的造价在整个土建造价中所占的比例在的5%~6% 区间内。但是对于选定建筑物的地基埋置较深且地质情况复杂,其需要特殊处理的状况时,其造价所占的比例会达到10% 以上。因此,对整个建筑物来说地基基础的造价是占有很大比重的一部分, 在对此部分进行设计时必须选择多个方案进行系统的比较,选择性价比最优的,所以,设计过程中通过对不同基础形式方案的比较,降低总体的造价从而产生较好的经济效益。

2 高层建筑地基基础设计的基本要求和主要依据

2、1 高层建筑地基基础设计的基本要求

相比与于普通的多层建筑设计,高层建筑在地基基础设计时需要考虑的影响因素是很多的,设计要求也是很复杂。在高层建筑地基基础设计使需要满足的基本要求有首先是建筑结构的抗震性与稳定性、地基的牢固性、地基竖向的承载力和横向抗滑移能力、注意地基土层压力变形范围和抗压能力,此外还有就是沉降指数等问题。所以,相关的设计人员设计地基基础时,既要考虑建筑外观要求,也要考虑地面条件和建筑结构要求,而且要在满足后者的基础上做好前者。随着现代模拟技术与勘测技术的不断成熟,为高层建筑设计提供了设计方案反复模拟、修改的便利条件和可靠的数据,从而大大的满足高层建筑最基本的安全性要求。

2、2 高层建筑地基基础设计的主要依据

高层建筑的地基基础设计在进行设计的进程中受到很多的因素影响。地基基础设计的基本依据是地面土质结构和地下的岩土成分等,其是外部的基本条件;限制依据是地下室层数和建筑的内部结构对地基的压迫程度;此外还有更高的设计依据是对于抗震等外部问题的的要求。

3 高层建筑地基基础设计应注意的问题以及建议

3、1 高层建筑地基基础设计应注意的问题

(1) 沉降缝的问题。因为地基不均匀沉降可能会引起建筑物各部分的破坏,所以一般会需要设置一道垂直缝,即沉降缝。由于建筑施工中所处的地基土的土质状况是各不相同的,而且建筑物相邻部分的荷载、高度和结构形式差别较大,所以经常会出现由于各部分不均匀的沉降而导致开裂或错动的问题发生。为解决这个类问题,通常在差异处设置垂直缝隙。但是,在实际工程效果中,沉降缝并不适用于高层建筑。这是因为其不利于高层建筑的安全性与稳定性,并且高层中沉降缝对于设备、安装以及后期使用都会带来不便,所以在高层建筑中,尽量不留沉降缝。而针对这种问题采取的方法是用不同的基础类型或采用不同的地基处理方式来协调不同地地基条件引起的沉降差异。

(2) 地基土与结构的问题。把高层建筑、基础和地基三者看成一个整体,并要满足三者在接触部位的变形协调条件,这就是高层建筑与地基基础的共同作用。

(3) 地下室底板受力问题。现代高层建筑一般都会通设置地下室。而地下室底板受力问题在高层建筑地基基础设计时是必须要进行考虑的问题,许多工程设计人员在地下室底板计算中,只片面的考虑到底板的水浮力和活荷载。但是根据研究表明,以侧阻承受荷载为主的桩,由于实际情况下土与底板底部常有接触的情况,使得底板承受荷载最大可达上部的24- 30%,所以这部分荷载也是底板计算时必须考虑。

3、2 常见的地基基础处理方法

高层建筑基础设计是建筑整体设计的最为重要的一部分,在进行这部分的设计工作时,相关的工程项目设计人员必须从建筑整体来进行考虑。在建筑工程中有几种常见的地基基础加固处理方法,要对常规的方法进行了解。

3、2、1 用换填法进行地基基础的处理

在对土地进行改良的时候,经常利用的方法就是利用换填技术对地基进行加固。换填法就是把不好的地基土壤的一定深度的表层土壤进行挖除,挖除产生的空间用具有很好的压密性质的土壤来压实,从而将具有不好土壤地基特性的地段变成具有好土壤地基的地段,形成良好的密质层,提高了此地段的抗变形和稳定能力 ,最终改变了这块地基的承载力性质。

3、2、2 用加筋法进行地基基础的处理

地基的加筋法应用最广的范围是在土木建筑之中。在加筋法中最常用的是土木合成材料法,这种方法的使用的物料就是一种比较新的岩土工程材料,利用它可以生产出各种我们需要的用品,从而在相应土壤全方面都起到强有力的保护作用。

3、2、3 碾压和夯实

碾压和夯实是一种软土处理技术,通过碾压夯实这种技术可以对地基中的松软土质产生极大的冲击力,提高其基础强度,进一步提高基础土质承载力。这种方式能最大化地降低高层建筑物在竣工后地基产生的沉降量。

3、2、4 使土壤固结

固结是指将土壤中的水分排除干净之后形成的一种凝固形态。通常情况下,土层由于土壤的液化性质往往含有一定的水分,影响了土层的承载强度,所以可以通过排水的方式来排除土层中的水分, 使土壤固结,这是一种降低沉降,提升土层承载力的方法。“固结法”是一种操作简单的地基基础处理技术,并且经济适用, 被广泛的运用于高层建筑施工中。

4 结束语

高层建筑地基基础概念设计是一项复杂的系统工程,建筑设计人员在进行高层建筑地基基础概念设计时,必须要严格的遵守高层建筑地基基础设计的基本要求和主要依据来进行。同时在工作过程中要不断地进行创新与总结经验,对设计中的影响因素进行全方位的考虑,这不仅因为地基基础工程所占造价比重较大,还由于地基基础工程质量直接对整个建筑工程项目的质量产生重大的影响,进而直接决定着整个项目工程的投资效益。

【参考文献】

[1] 刘金砺、 高层建筑地基基础概念设计的思考[J]、 土木工程学报, 2011,(1): 20- 25、

探索研究

Exploration and research

土建工程概况篇6

【关键词】工程建设;概预算;预算编制

引言

土建项目的概预算主要是按照正常的施工工序,针对项目全部建设工程内容,按照国家现行规定的定额标准及相关费用的收取标准对工程项目所需要的全部投资金额提前初步估算。工程概预算可对工程中不同的项目造价分别进行显示,也可以对不同环境的工程项目造价进行阶段性的控制和指导性的作用。造价工程师通过对工程建设项目造价认真做好预算关系到贯彻基本建设程序,编制符合土建工程预算科学性和合理性。只有做到合理的编制才能对工程建设进行有效的指导,使工程造价控制工作顺利开展奠定基础。

1、土建工程项目概预算编制存在的问题

1、1预算方式较落后

目前我国经济的快速发展,科学技术的不断进步,新技术,新施工工艺与新建筑结构等在建筑行业不断涌现,运用在施工项目中。预算人员在进行建筑工程编制概预算时,可能会常用到定额换算办法,由于我国目前现行普遍使用的还是建筑工程预算的确定办法,大部分是静态的,比较滞后的办法,定额单价也是按照多年前价格统计为基础完成,部分新增补的定额会出现因缺乏整体代表性,导致预算出来的工程量取费间有误差。

1、2 项目设计过程中缺少整体性理念

目前我国造价人员使用的预算管理大多数停留在阶段性的管理模式,但土建工程项目全过程系统性的管理意识比较缺乏。因此,对土建工程项目的预算结果往往只停留在工程前期的经济预测,在进行工程项目其他阶段时,会因建筑市场、各种人为因素等,导致产生预算之外的各种支出,出现这种情况,项目工程管理人员如果没对各种因素进行综合考虑,而按工程造价工程师的预算结果进行安排,直接给工程项目的进度,质量,造价等造成一定的影响。

1、3 工程项目施工过程中的随意性

目前我国土建工程项目在施工设计阶段变更随意性很高。主要是由于施工单位在进行施工时,为了方便施工,而没严格根据设计进行施工,导致预算计划外的费用支出;这样情况的出现,得将原来的设计进行变更以调整工程的预算。由于在施工阶段进行设计变更时,缺乏有效的控制、管理等。

1、4 招投标制度的不完善

造价工程师在编制预算文件时应该吃透工程概况和招标文件内容,同时深系建筑市场及了解主要竞争对手的情况,准确计算工程量和合理确定综合单价。由于现阶段我国使用的建筑工程设计和招标制度存在一定的不完善。在进行设计招标时,建设单位缺少科学有效的管理,使设计单位只为追求设计效果,而违背设计实用性、科学性、安全性、经济性的设计原则;还存在招投标时,施工单位为了追求施工最大效益,往往会虚报、多报项目的工程量,导致工程项目的投资和实际工程造价严重不相符。

2、具体措施

2、1建设项目调查施工可行条件

造价工程师通过自身多年的造价管理经验及数据积累,全面掌握工程项目建设的现场资料,通过各种施工办法和工艺研究,进行编制建筑项目概预算。例如:现场临时用电布置、临时设施等施工时,由于工程对砂石料的用量需求大,造成砂石价格对工程造价产生一定的影响,所以进行工程现场施工场地布置状况、砂石料的堆放、砂石了的运输方式等需进行初步的了解和分析,应根据施工现场的布局去选材料构件和各种施工设备的存放点,再进行材料和设备的二次搬运和运距的计算。

2、2设计方案阶段熟悉图纸

设计方案阶段是控制建设规模和工程造价的最主要环节,在项目设计的前期应对图纸认真熟悉,弄清建筑工程的性质、工程的类型、工程的规模,依次进行平面图,立面图、剖面图、详细图等以更好地获得各种类图纸所示的位置和相关的关系,之后进行工程量的科学计算。主动加强与设计人员的沟通,在组织技术、经济和材料方面进行研究,做好设计人员在工程项目设计中的经济参谋。再通过科学合理地套用定额,做到定额项目与工程实际相符,避免漏算和重复计算。概预算编制者的施工经验表现在编制者对施工工艺的把握上,比如,脚手架的类型、各种建筑工程施工机械的特点以及工程的施工特点等等。为做好建筑工程项目预算编制工作打好基础,以免日后给施工结算埋下隐患。

2、3 做好概预算定额调整阶段工作分析

建筑工程造价得到较好的控制,需综合考虑客观因素的影响,做好价格间相应的调整工作。建筑工程概预算定额表中,工程使用材料的价格直接反映编制当时的情况,造价人员在进行概预算编制过程中,由于材料编制价格主要取决市场的定价,因此,概预算过程中与施工间存在一定的误差,所以,施工过程中,需从施工开始到竣工后一直做好价差的调整工作,实现价格的动态管理。一项工程施工开始到竣工结束,一般3-5年,在施工期间,材料价格的变化是不可避免的,需建立工程造价价差预测体系。通过价差预测体系,可以估计出建筑材料的价格变动趋向,从而准确地调整价差,保证概预算的动态管理过程,较好地控制工程造价,提高建筑单位的经济效益。

2、4 发挥电脑概预算编制中的作用

建筑工程概预算编制时间紧,任务急,造价工程师在编制时难免会出现漏算、多算、重复计算的现象,还得在大量的定额条目和各种项目计算表之间反复抄录和校对占了大量时间,计算机在这方面产生的优势进行互补。现阶段研究出很多计算机软件在概预算过程中起着重要的作用,它可大大减轻工程造价概算人员的工作强度,提高概预算编制的工作效率,保证了工程的质量。

2、5 审核阶段

为了可靠准确的控制工程预算,实现项目资金的合理化分配,实现对工程造价的管理控制,我公司特地建立了严密的工程概预算审核制度。为了提高工程造价编制的准确性,对本次土建项目预算审核是经复核组长、技术负责人对所编制的工程预算报告及工程量进行几次全面的检查核对。工程预算文件经编制和校核环节后,将初稿提交造价主管人员进行再次的复核,使工程造价文件更加准确、完善。

在进行预算审核前,务必充分了解建设工程的作用、目的,根据各个工程的要求,初步掌握土建工程的标准。要了解土建工程的概况,必须认真阅读土建设计说明书、,弄清施工组织与实施、,完全了解设计意图,到工程现场实地察看现场清理、施工情况,补充定额单价,并跟踪到竣工验收。

其中对工程量可通过对比预算工程数量与设计图纸标示主要工程数量进行审核,对工程造价影响较大和容易发生差错的工程量,要按定额规则进行仔细核算对比,避免多算、重算或漏算现象的发生。

预算中所列该项目各分项工程内容审核是否与现行的定额子目名称一致,如果前后一致,表明该分项工程定额套用正确;如果不一致,则应了解该定额子目是否允许换算,如果允许,应按照规定换算,不得强调特殊原因,随意换算。在此基础上审核定额单价、计量单位、规格等等是否一致。对于补充定额子目,造价工程师应审核该补充定额的估算数据、实测数据是否一致,还是参照其他有关定额,分析其计算依据和方法是否符合国家的规定。

土建工程概况篇7

【关键词】造价、程序、要求

1编制概预算的前期工作

1、1 准备工作

1) 有关文件、规定和工具书等资料:主要有前阶段造价文件、项目所在地的征地拆迁标注、有关基本建设造价管理补充规定等。

2) 目附近近期工程造价文件和当地最新的公路工程材料价格信息。

1、2自然条件调查

线沿线的气象、地形地貌调查。内容主要是对施工现场进行定性描述,为工程施工组织设计提供地形、地貌条件。

1、3施工条件调查

1) 查施工机构所在地址。如果项目未明确施工单位,应根据项目的公路等级调查工地至工程所在地的省会(自治区首府)或地区(市、盟)的距离,以计算工地转移费。

2) 建设单位了解施工单位应具备的资质等级要求等。

3) 最近的粮食、燃料、蔬菜、水供应地点的运距调查。为计算主、副食运费补贴的综合里程提供依据。

调查表格见主副食运输调查表。

主副食运输调查表

1、4材料价格调查

1) 收集省、市公路造价站的《公路工程材料价格信息》做为确定材料预算价格的主要参考资料。

2) 调查项目所在省份的运杂费标准和养路费及车船使用税标准。

3) 通过调查确定材料的供应情况:

外购材料。按材料价格调查表所列内容到材料供应单位调查外购材料,如沥青、钢材、水泥和木材等。并应争取得到材料价格提供单位盖章确认。

现场到有关部门调查地方性材料,主要是砂、石料(碎石、片石、块石)的供应情况,及石灰、煤、砖、水、电等的供应价格。有无路面上面层碎石料,是否需要外购等,并调查其供应情况,填入材料调查表,材料价格调查表见下表

1、5运输条件调查

主要是运价调查。当地可能提供的各种运输方式(汽运、火车、水运)的运价、装运费、过路费、过桥费等费用及运输状况等。

1、6 土地、青苗和拆迁补偿及安置补助费调查

1) 沿线调查占用土地类型、类别,土地类别名称按《全国土地分类表》(见附录二)中分类名称调查统计。根据调查各类土地类别,调查常种作物和近三年平均产量,人均占有耕地亩数农作物的市场价格等资料,并向当地政府主管部门调查征用土地、租用土地和青苗补偿费标准以及耕地占用税的标准。

征用土地补偿调查表

2) 拆迁建筑物、构造物,应调查其位置、范围尺寸、结构类型(房屋应注明层数)、产权单位或个人及补偿标准。

3) 需拆迁的建筑设施,如管道、电力和电讯设施,应调查所属单位及位置和拆迁影响长度,调查线杆或塔架的类型、编号和数量,以及管道架设高度或埋没的深度等。

4) 与重要管线、铁路、水利等工程及文物古迹等重要设施发生干扰引起的拆迁工程,应与其主管部门协商,落实处理方案和工程措施,必要时应取得相应的协议。

1、7临时工程调查

1) 调查沿线可供施工利用的已有道路、桥涵和应修建的施工便桥、便道等的位置及长度。调查沿线施工场地,包括预制场、拌和场、施工单位驻地等场地,以及可供施工利用的房屋及其租用或修缮费用。

2) 根据工程用电需要,调查沿线电力、电讯线路情况并向有关部门了解路线附近的原有电力、电讯设施和加设公路临时电力、电讯线路的可能性,并估计其长度。

3) 全线施工、生活用水调查。

1、8有关协议

凡涉及下列事项,应取得书面的意向或协议文件。

1) 与地方政府就砂石料场的开采使用、运输以及取土场、弃土堆的意向协议。

2) 拆迁建筑物、构筑物与物主协商的处理方案及相关意向性协议。

3) 与铁路、电力、电信、水利、航道等部门设施相互干扰的处理方案及与物主单位签订相关意向性协议。

4) 施工中利用电网供电的意向性协议。

5) 当地环境保护对公路建设工程的特殊要求。

2概预算文件的编制方法

严格按照以下规定编制:

1) 国家的有关法律、法规、规章、规程等。

2) 现行的《 公路工程概算定额》(JTG / T B06-01)、《公路工程预算定额》 (JTG / T B06-02)、《 公路工程机械台班费用定额》(JTG / T B06-03)及《公路工程基本建设项目概算预算编制办法》(JTG B06-2007)。

3) 工程所在地省级交通主管部门的补充计价依据。

3概预算审核工作的要求

1) 总体施工组织是否合理可行,施工机械的选型配套是否经济可行。

2) 根据设计图纸和施工组织设计或施工方案,对摘取的各种分部分项的计价工程量是否符合计价定额的规定与工程造价编制办法的有关规定,选用定额是否正确,有无漏项或重列情况。

3) 审核取定的各种费率标准和采用的计算基数是否符合国家有关规定或建设工程的实际情况,是否与建设主管部门或委托单位的规定和要求相符。

4) 审核采用预算单价是否与市场价相符。

5) 对编制的补充定额,要检查编制的依据、原则和方法是否符合规定,定额水平是否合理。

6) 检查工程造价文件的各种计算表格是否符合规定、齐全,分部分项造价数据及总造价的汇总有误差错等。

7) 审阅编制说明内容、文字有无不当之处。

4编制概、预算应注意的问题

4、1土、石方

4、1、1 检查土石方数量填挖是否平衡。为了便于土石方平衡计算和使用,特别规定计算土石方数量表时,所有土石方均采用压实方进行计算,并在表中注明。

4、1、2 在路基工程土石方计算及调配中,应考虑土石方变化量的因素:

计价方=挖方+借方

以上的数量套用定额的情况:

1)挖方:按土质分别套用相应的定额,单位:天然密实方。

2)填方:根据公路等级分类,选择路基碾压机械型号,套用相应的压实定额,单位,压实方。

3)本桩利用土石方:这一数量不参与费用计算。其挖已在“挖方”中计算,其填已在“填方”内计算;

4)远运利用:只计算调配运输的费用,其挖已在“挖方”内计算,其填已在“填方”内计算;

5)借土场借方:计算其“挖、装、运”的费用,其填已在“填方”内计算,其中材料费不应作为计各项费用的基数,应按当地主管部门规定的价格或调查价格,乘以其相应的计算方数;

6)弃方:只计算运输费用,其挖已在“挖方”内计算,若弃土场需要①整修场地;②修筑防护设施;③弃土方压实;④征地堆土等,应另套用相应的定额。

当以压实方为工程量,采用以天然密实方为定额单位的定额时,按定额说明乘以松方系数。

7) 在选择施工机械时,应考虑施工机械的经济运距;

一般来讲:推土机经济运距: 0~80m

拖式铲运机经济运距: 80~300m

自行式铲运机经济运距: 300~2000m

自卸汽车经济运距: 1500m以上

定额为拖式铲运机,采用自行式铲运机铲运土方时,铲运机台班应乘以0、7系数。

4、2 路基防护、排水工程

1) 概算路基防护工程定额除注明者外,均已包括挖基、基础垫层的工作内容,预算防护工程定额不包含,注意区分。

2) 概、预算的路基防护工程定额除注明者外,均已包括伸缩缝、沉降缝的费用。注意不要重复计费。

3) 套用草坡护坡定额,不另计种植土费用,工程量按坡面面积计算(花格式不扣除格内面积)。

4) 预算定额边沟、排水沟、截水沟、急流槽定额均未包括垫层的费用,概算定额均已包含编制时应注意。

4、3 路面工程

1) 套用路面基层压实定额,超过定额规定的厚度就要调整人工工日和压实机械台班数量,并要按实际厚度考虑分层压实考虑。

2) 套用路面面层定额时,应根据路面设计采用的油石比、改性沥青、路面碎石与定额有差别的地方,对定额进行调整。

3) 沥青混凝土拌和站型号的选择与需拌和沥青混凝土数量、拌和站数量、工期有关,应通过计算确定。可按下式计算:

沥青拌和站生产能力(m3/h)>=需拌和沥青混凝土数量/(拌和站数量*拌和时间*拌和机械利用率)

拌和时间可按路面施工工期的50%考虑,如路面面层工期是二个月,拌和时间为60*50%*8=240小时)。

4、4 桥涵工程

1) 一般桥梁上、下部主体工程量设计图纸已经给定,按照定额的要求,可较容易确定其计价的工程量,但一些完成主体工程所必须采取的措施,设计图纸一般都没有反映。如基础工程部分的围堰、排水、工作平台、护筒、泥浆船及其循环系统等;属于上、下部工程的拱盔、支架、吊装设备、提升模架、施工电梯等;还有预制场及其设施(如大型预制构件底座、张拉台座、门架等)、拌和站(船)、蒸汽养生设施等。这些辅助工程的计价数量,都要根据建设项目的实际情况和施工组织设计的要求,并参考以往的施工经验来取定,可塑性较大,造价人员应认真对待,既不能漏项,也不能凭空拟定。

2) 钻孔桩护筒数量陆地干处长度可按2~3、5m考虑,粘性土取小值,砂性土取大值。水中护筒长度确定时,应考虑护筒顶高于施工水位1、5~2m,护筒底应穿过透水层(粘性土至少2m,砂性土至少3m)。

3) 应根据地质资料中岩石的单轴饱和抗压强确定桩基钻孔岩层类别,岩石单轴饱和抗压强小于40Mpa、 40Mpa~100 Mpa、大于100 Mpa分别按为软岩、次坚岩和坚岩套用相应定额。

4) 混凝土拌和站型号的选择与沥青沥青混凝土拌和站型号的选择相同。

混凝土拌和站生产能力(m3/h)>=需拌和混凝土数量/(拌和站数量*拌和时间*拌和机械利用率),拌和时间可按构造物施工工期的50%考虑。

5) 容易遗漏的项目如预制场平整、大型预制构件底座,其数量在施工组织设计如没有给出,可按以下方法计算:

1)预制厂平整面积=场内预制件面积+存放预制构件面积+过道面积=场内预制件面积*3

场内预制件面积=所有预制构件顶面面积/预制次数

预制次数=计划预制时间(天数)/15(取整)

2)大型预制构件底座以面积为单位

底座面积=预制单片梁所需底座面积*场内预制梁片数

预制单片梁所需底座面积=(梁长+2)*(梁宽+1)

场内预制梁片数=场内预制件面积/(梁长*梁宽)

参考文献

1、中华人民共和国交通部公告2007年第33号公布的《公路工程基本建设项目概算预算编制办法》(JTG B06―2007)

土建工程概况篇8

关键词:工况;分析;深基坑

Abstract: On the construction of deep foundation pit in the whole process of multi mode analysis, analysis of pile + inner supporting system construction characteristics and technical details、

Keywords: condition; analysis; deep foundation pit

中图分类号:D569文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

引言

基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖,是一项综合性很强的系统工程。基坑支护体系是临时性结构,风险性较大;基坑工程区域性特点显著,同一城市不同区域也有差异,基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜,根据本地情况进行;基坑工程是系统工程,基坑工程施工主要包括支护(换撑)体系施工、土方开挖、降水及基坑监测四大部分。

我国建设部建质2009【87】号文关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》规定:深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。

综上,针对特点条件下的深基坑工程进行系统研究是工程成败的关键。

1研究内容及方案

1、1设计概况

1、1、1工程概况

1)主体结构:整个工程包括3栋高级住宅、商务会馆和商业裙房三部分;01栋地上45层,高度141米;02栋地上31层,高度100米;03栋地上34层,高度175米,层高5米,商业裙房为3~4层,高度18、3~28、3米;地下车库为地下2层。01~03栋公寓采用剪力墙结构,商业裙房及地下车库采用框架结构。

2)基坑规模:基坑周长约472、3米,基坑面积约14395、5㎡。

3)基坑开挖深度:本工程建筑+0、00m相对于绝对标高+4、0m,基坑周边自然地面标高为-1、1m、-0、8m,基坑坑底标高为-11、3m,-11、8m,-12、5m,-13、0m,基坑开挖深度10、7m-11、9m。

1、1、2基坑支护设计概述

基坑支护采用Ф1100@1300钻孔灌注桩及Ф1000@1200钻孔灌注桩加两层截面分别为750mm×900mm(900mm×1050mm)钢筋混凝土内支撑结构;采用Ф850mm三轴搅拌桩加部分高压旋喷桩全封闭防渗止水帷幕,坑内局部高差较浅处可放坡开挖。

支撑形式采用角撑和对撑组合结构。压顶梁和第一道水平支撑的底标高设置在-4、050m。第二道水平支撑的底标高设置在-8、625m。压顶梁、围檩和水平支撑的混凝土强度等级为C35。

支护桩采用单排钻孔灌注桩,桩型分为Ф1100@1300和Ф1000@1200两种,桩顶标高为-4、05m 混凝土强度等级为C35。具体布置详见基坑支护施工图。

支撑立柱桩,在立柱桩内设置500×500(600×600)型钢构柱作为支撑梁临时立柱。

止水帷幕:采用单排直径为Ф850@1200三轴水泥搅拌桩作为止水帷幕。

电梯井等局部深坑处坑内采用自然放坡方法进行开挖。

1、1、3基坑降水设计方案概述

本工程采用封闭式降水措施,坑内共设置88口降水井,坑外共设置23口观测井,降水井井径800mm,降水井一与观测井井深为20、6m,电梯井内降水井二井深为30、6m。

1、2施工方案概况

1、2、1施工总体部署

土方开挖前,应做好地面排水和基坑四周的场地平整工作,并确保平整后的场地标高不高于设计标高。检查定位放线、水平标高,并随时观测周围的环境变化。

完成基坑内大口井降水施工,进行10天以上的降水过程并降至坑底以下不小于0、5m处才可以进行基坑开挖工作。

据基坑深度,基坑平面形状,全面考虑总体土方即土方施工工期,以基础纵横两组对撑中为分界线,将基坑分为4个作业区,进行分区段施工。

该工程总土方量约16、6万m3,土方开挖分三步进行。

2 方案的应用研究

结合本工程场地条件、施工单位技术水平、以及工期及造价情况选定合理的支护结构方案,并根据最终设计出的深基坑支护方案确定切实可行的施工方案。

2、1挖土及内支撑(换撑)施工工况分析及部署

2、1、1工况一

第一步土方开挖至-4、05m,第一道内支撑施工

施工场地范围内,为保证施工的进行,先进行场地平整,修筑施工临时通道,查验立柱桩的施工状况,预降水已完成。第一步土方开挖时分两阶段开挖,第一阶段开挖时要求先挖周边圈梁处一圈,然后从周边向中间开挖土方,同时施工支撑梁。最后开挖第二阶段土,开挖至-4、05m处。第一步开挖无内支撑桁架影响,采用大开挖方式。

第一道内支撑施工:为加快施工进度,随基坑挖土同时进行人工清槽至第一道支撑底下100mm处,施工第一道钢筋混凝土内支撑,内支撑梁底底模采用100mm厚C15混凝土垫层上铺一层塑料布,侧模采用12mm厚木胶合板的施工方法,支撑混凝土施工随土方开挖进行。

2、1、2工况二

工况二:第二步土方开挖(-4、05m~-8、625m)及第二道内支撑施工

待第一道内支撑体系的混凝土达到设计强度80%后,方可开挖第一道内支撑下的第二步土。实际挖土约67000m3。

第二步土方开挖原则是,在出土口填垫8m宽的土坡道,放坡比例为1:10,坡道端部设在-4、05m标高,在-4、05m设挖土平台,挖土车在挖土平台装车外运。基坑内土方采用接力的方法倒运至平台处,装车外运。具体挖土顺序是每个区由2台小挖掘机挖角部土方,大挖掘机接力倒土。

第二道内支撑施工同第一道内支撑施工。

2、1、3工况三

第三步土方开挖(-8、625m~坑底)

待第二道内支撑体系的混凝土达到设计强度80%后,方可开挖第二道内支撑下的第三步土。第三步土方开挖深度为3、8m,从-8、625m至基坑底,开挖土方量约56000m3。计划28天内完成土方开挖。

第三步土方施工前,先用拆房土填垫两出土口坡道。第三步土方分栋号开挖至统一标高,局部承台采用人工挖至承台底标高。第三步土方量约56000m3。

2、1、4工况四

基坑内余留土方开挖

每个出土口甩的剩余土方用长臂挖掘机收尾,收尾阶段要严格控制挖土机在挖空的支撑上作业,远离水平支撑,以免对支撑造成不利影响。

2、1、5工况五

基础底板施工完成并达到设计强度后拆除第二道内支撑。

2、1、6工况六

负一层底板施工完成并达到设计强度后拆除第二道内支撑。至此深基坑施工完成。

2、2降水工程施工的设计及施工优化

在基础底板施工前进行抽水观测,将回水速度大于2、5小时的井口进行回填於死处理,减少地下室结构施工阶段管井预留数量节约施工成本。

2、2、1土方开挖阶段井口布置情况

现场共布置有疏干井66口,减压井22口,成梅花形布置。

2、2、2地下室结构施工阶段井口布置情况

现场共布置有疏干井15口,减压井10口。

3结论

通过对深基坑施工的全过程多工况的分析研究,进一步掌握了排桩+内支撑支护体系的施工特点和技术细节。为通过精细化管理手段,分阶段管理工程施工做出了必要的技术储备。

参考文献

[1]地基处理手册编写委员会,地基处理手册[M],北京:中国建筑工业出版社

[2]刘建航、侯学渊主编,基坑工程手册[M],北京:中国建筑工业出版社

[3]龚晓南、高有潮主编,深基坑工程设计施工手册[M],北京:中国建筑工业出版社