建筑技术丨【实操笔记】如何获得最稳基坑?BIM助力必不可少

发布时间:2018年08月06日 16:23 来源:

摘要:基坑属于临时性工程,其作用是提供一个空间,使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。其施工质量对后续工程的进行十分重要,今天我们总结了基坑开挖中应注意的二三事,一起来看吧。

基坑属于临时性工程,其作用是提供一个空间,使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。其施工质量对后续工程的进行十分重要,今天我们总结了基坑开挖中应注意的二三事,一起来看吧。

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基坑变形监测:监测方法、监测频率、监测预警值

01 监测方法

水平位移监测可采用视准线法、测小角法、极坐标法、交会法、方向线偏移法等;垂直位移监测可采用水准测量方法、电磁波三角高程测量方法等。在满足精度要求的前提下,尽量使用简单实用经济的方法。

观测时尽量选择基本相同的环境时段进行,并对仪器进行温度和气压改正,每次监测时做到固定测站点、固定监测点、固定监测线路、固定仪器、固定人员和固定观测方法,并做好记录。

02 监测频率

基坑变形监测的频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。当监测值相对稳定时,可适当降低监测频率。

当出现下列情况之一时,应提高监测频率:(1)监测数据达到预警值;(2)监测数据变化较大或者速率加快;(3)存在勘察未发现的不良地质;(4)超深、超长开挖或未及时加撑等违反设计工况施工;(5)基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏;(6)基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值;(7)支护结构出现裂缝;(8)周边地面突发较大沉降或出现严重开裂;(9)临近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂;(10)基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象。

03 监测预警值

(1)支护结构水平位移:对于排桩式锚杆挡墙支护,累计水平位移不得超过开挖深度的5%,连续3d水平位移速率不得超过5mm/d;对于土钉支护体系,累计水平位移不得超过开挖深度的3%,连续 3d 水位移速率不得超过3mm/d。

(2)邻域内建筑物沉降:累计沉降不得超过建筑物宽度的1%,连续3d沉降速率不得超过2mm/d,差异沉降不得超过1/1500。

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基坑支护:放坡开挖、围护墙深层搅拌水泥土、高压旋喷桩、槽钢钢板桩、钻孔灌注桩、地下连续墙

土钉墙、SMW工法

01 放坡开挖

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优势:只要求稳定,价钱最便宜。

劣势:回填土方较大。

适用:场地开阔,周围无重要建筑物的工程。

02 围护墙深层搅拌水泥土

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优势:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪声、污染少、挤土轻微。

劣势:位移、厚度相对较大,对于长度大的基坑,需采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;施工时需注意防止影响周围环境。

适用:闹市区工程。

03 高压旋喷桩

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优势:施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,且施工机具的振动小,噪声低,不会对周围建筑物带来振动的影响和产生噪声等公害。

劣势:施工中有大量泥浆排出,易引起污染。对于地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法。

适用:可用于施工空间较小的工程。

04 槽钢钢板桩

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优势:耐久性良好,二次利用率高;施工方便,工期短。

劣势:不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,支护刚度小,开挖后变形较大。

适用:多用于深度不大于4m的较浅基坑或沟槽。

05 钻孔灌注桩

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优势:施工时无振动、无噪声等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当工程桩也为灌注桩时,可同步施工,从而施工有利于施工组织、工期短。

劣势:桩间缝隙易造成水土流失,特别是在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题。

适用:排桩式中应用最多的一种,多用于坑深7~15m的基坑工程,适用于软粘土质和砂土地区。

06 地下连续墙

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优势:刚度大,止水效果好,是支护结构中最强的支护型式。

劣势:造价较高,施工要求专用设备。

适用:地质条件差和复杂,基坑深度大,周边环境要求较高的基坑。

07 土钉墙

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优势:稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。

劣势:土质不好的地区难以运用。

适用:主要用于土质较好地区。

08 SMW工法

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SMW工法施工时基本无噪声,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可配合多道支撑应用于较深的基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H型钢等受拉材料;则大大低于地下连续墙,因而具有较大发展前景。

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BIM技术应用:建模方法、地形模型建模法、地质模型建模法、支护结构建模法、施工场地建模法、BIM技术优势

01 建模方法

地形模型

建模法

常规地形建模方法,可通过勘察获取的高程点或等高线为基础数据,导入BIM软件自动生成三维地形模型。对模型精度要求高,现场环境比较复杂的地形,可以采用三维激光扫描方式,获取现场点云数据形成三维BIM模型,实现逆向建模。

地质模型

建模法

利用Civil3D、Revit等将岩土工程勘察成果建立三维可视化地质模型并与其他专业进行协同工作,是将BIM技术应用于岩土工程勘察领域的一条途径。

支护结构

建模法

基坑支护结构、支撑体系或锚固体系模型,可直接用BIM软件(如Revit)建模,并与地质模型在同一软件平台进行整合。

施工场地

建模法

施工环境及场地布置模型,可直接用现有的BIM软件(如Autodesk Revit)对施工现场进行规划布置并建模,并与基坑模型在同一软件平台进行整合。

02 BIM技术优势

模型的三维可视化 运用BIM系统的信息化优势,可直观的在模型中明确施工过程中任意一个细节的施工方法与用量。

施工模拟的风险控制手段 通过整合软件进行施工模拟,对施工质量进行施工前预测整改与施工后三维交底,既保证了施工质量,有提高了施工效率。

工程量的明确化与精细化计算统计 模型的完整全面信息化,使工程量的统计精细到每一个构建,所设置的运载方案使材料的浪费率达到工程最优方案水平。

信息的可监测性 通过协同管理平台的多方同时协同管理、整改、控制的方式,有效、及时性地检测整个工程的施工过程。


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