討論建筑工程深基坑支護技術研究4700字

1、討論建筑工程深基坑支護技術研究4700字 摘要：隨著我國經濟的快速開展，城市現(xiàn)代化建立日益加快，城市高層建筑的建立對深基坑支護的要求也越來越高。本文首先總結了建筑深基坑工程的支護類型，對當前深基坑支護設計和施工中存在的問題進展討論。 關鍵詞：建筑工程；深基坑；支護類型；問題分析中圖分類號：TU473 文獻標識號：A 文章編號：2306深基坑支護類型分析1.1鋼板樁支護鋼板樁由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，把這種鋼板樁互相連接就形成鋼板樁墻，被廣泛應用于擋土和截水。目前鋼板樁常用的截面形式有 U 形、Z形和直腹板型。鋼板樁由于施工簡單而應用較廣。但是鋼板樁的施工可能會引起

2、相鄰地基的變形和產生噪聲振動，對周圍環(huán)境影響較大，因此在人口密集、建筑密度很大的地區(qū)，其使用常常會受到限制。而且鋼板樁本身柔性較大，如支撐或錨拉系統(tǒng)設置不當，其變形會很大，所以當基坑支護深度大于 7m時，不宜采用。如基坑周邊土質較堅硬，鋼板樁難以嵌入坑底以下硬層，也可適用。同時，由于鋼板樁在地下室施工完畢后需要拔出，因此應考慮拔出時對周圍地基土和地表土的影響。1.2深層攪拌支護深層攪拌支護是利用水泥作為固化劑，采用機械攪拌，將固化劑和軟土劑強迫拌和，使固化劑和軟土之間產生一系列物理化學反響而逐步硬化，形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的水泥土樁墻，作為支護構造。適用于淤泥、淤泥質土和較弱的粘土

3、、粉質粘土、素填土以及稍密的粉土或砂土等土層，基坑開挖深度不宜大于 6m。對有機質土、泥炭質土，宜通過試驗確定。1.3排樁支護排樁支護是指柱列式間隔布置鋼筋混凝土挖孔、鉆沖孔灌注樁作為主要擋土構造的一種支護形式。排樁支護可分為懸臂式和支錨式，懸臂式柱列樁適用于三級基坑和二級基坑，支錨式柱列樁合適于一、二級基坑工程。當基坑深 h=8m14m、對周圍環(huán)境要求不高時，多考慮采用排樁支護。柱列式灌注樁的工作比擬可靠，但要重視冠梁的整體拉結作用，在基坑邊角處，冠梁應連續(xù)交圈。當要求灌注樁圍護構造起到截水防滲作用時，必須做好樁間和樁背的深層截水攪拌樁或旋噴樁。當周圍環(huán)境保護要求嚴格時，為減少排樁的變形，在

4、軟土地區(qū)有時對基坑底沿灌注樁周邊或部分區(qū)域，用水泥攪拌樁或注漿進展被動區(qū)加固，以進步被動區(qū)的抗力，減少支護構造的變形。1.4地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻具有整體剛度大的特點和良好的止水防滲效果，適用于地下水位以下的軟粘土與砂土等多種地層條件和復雜的施工環(huán)境，尤其是基坑底面以下有深層軟土需將墻體插入很深時，因此在很多地下工程中得到廣泛的應用。地下連續(xù)墻在堅硬土體中開挖成槽會有較大困難，尤其是遇到巖層需要特殊的成槽機具，施工費用較高；在施工中泥漿污染施工現(xiàn)場，造成場地泥濘不堪。目前采用的逆作法施工一般用在城市建筑高層時，周圍施工環(huán)境比擬惡劣，場地四周鄰近建筑物、道路和地下管線不能因任何施工原因此遭到破壞，

5、為此在基坑施工時，通過發(fā)揮地下構造本身對坑壁產生支護作用的才能，減少支護構造變形，降低造價并縮短工期。預應力地下連續(xù)墻技術那么可進步圍護墻的剛度達 30%以上，可減薄墻厚，減少內支撐數(shù)量，由于曲線布筋張拉后產生反拱作用，可減少圍護構造變形，消除裂縫，從而進步抗?jié)B性。1.5土釘墻支護由于土釘支護的經濟、可靠且施工快速簡便，在我國我國已經得到了迅速推廣和應用，這種技術是用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術。土釘支護的使用要求土體具有臨時自穩(wěn)才能，以便給出一定時間施工土釘墻，因此對土釘墻適用的地質條件應加以限制。?建筑基坑支護技術規(guī)程?中規(guī)定了土釘墻適用于二、三級基坑和非軟土場地，基坑深度不宜大

6、于 12m。土釘墻支護施工速度快、用料省、造價低，與其他樁墻支護相比，工期可縮短 50%以上，節(jié)約造價 60%左右。而且土釘墻支護可以緊貼已有建筑物施工，從而省出樁體或墻體所占用的地面。但土釘墻很容易受到水的破壞，由于水使土釘墻產生軟化，引起整體或部分破壞，因此規(guī)定采用土釘墻工程必須做好降水措施。2.深基坑支護技術存在的問題分析2.1基坑的土壓力計算支護構造上的土壓力的計算是基坑支護構造計算的關鍵。在支護構造設計中，目前一般都以古典的庫倫公式或朗肯公式作為計算土壓力的根本公式。由此計算基坑土壓力會存在以下兩個問題：庫倫-朗肯土壓力理論所針對的擋土墻問題是平面問題，而深基坑開挖支護問題實際上是空

7、間問題。庫倫-朗肯土壓力理論計算的是極限平衡狀態(tài)時的土壓力，但是在實際的基坑工程中，對基坑位移均有嚴格的控制要求，位移過大是不容許的。基坑擋土構造上實際發(fā)生的土壓力總是介于靜止土壓力與主動土壓力或靜止土壓力與被動土壓力之間。尤其在開挖過程中，土壓力隨開挖和支護的進展是一個動態(tài)變化過程，應用庫倫-朗肯土壓力理論無法計算出這一動態(tài)過程中相應的土壓力。2.2基坑的變形控制隨著城市建筑的越來越密集，城市用地越來越緊張，基坑工程往往處于房屋和生命線工程的密集地區(qū)，因此，造就了對基坑工程技術的要求更高、更嚴，不僅要確?；拥姆€(wěn)定，而且要滿足變形控制的要求，以確?；又車慕ㄖ?、地下管線、道路等設施的平安

8、。而變形控制是現(xiàn)有基坑工程強度控制設計理論不夠重視的一個方面，常規(guī)計算方法對支護構造及基坑周圍土體的變形未能給出相應的解答，這是導致一些基坑工程失敗的主要原因之一。因此，在支護構造滿足強度的條件下，基坑工程在施工過程中既要保證平安、不失穩(wěn)，又要保證對周圍環(huán)境不造成破壞性的影響。2.3地下水控制深基坑工程的地下水控制是很大的一個技術難點，地下水控制包括降水與截水。因土質與地下水位的條件不同，基坑開挖的施工方法大不一樣，不能制定統(tǒng)一的設計形式，這就要求設計者根據(jù)實際情況，進展地下水位控制設計。在透水性大的粉土、砂土層，含水量豐富、相鄰建筑物密集等地區(qū)，由于其降水或截水在設計或施工中存在問題而出現(xiàn)基

9、坑嚴重滲漏、管涌，致使工期延長，因此地下水控制設計是基坑工程設計和施工中非常重要的一個環(huán)節(jié)。截水設計目前常用的方法有：地下連續(xù)墻作為支護構造和截水設計合二為一；深層攪拌樁截水根據(jù)施工機械的不同又分單軸、雙軸、三軸攪拌樁等，目前國外有更先進的四軸攪拌樁機，但國內還很少見；高壓旋噴樁截水高壓旋噴樁又根據(jù)施工機械的不同，主要是鉆桿構造的不同分成單重管、雙重管、三重管高壓旋噴樁。截水方法的采用應根據(jù)基坑的詳細情況慎重選擇。旋噴樁截水對深度不超過15米的基坑，假如施工時合理地選擇機械，效果不錯。三軸深層攪拌樁對于深度不超過25米基坑效果不錯。單軸、雙軸由于機械功率的限制，假如機坑深度超過10米，容易出問

10、題。地下連續(xù)墻是目前超深基坑、地鐵站臺等基坑支護的首選。它不僅可以作為截水構造，還可以作為圍護構造、地下室主體外墻三合一使用，即經濟又可靠，越來越廣泛地被使用。 2.4圍護構造施工過程中的控制圍護結施工過程控制非常重要，它涉及到整個圍護構造最終的成敗。施工過程中對圍護構造成敗影響因素很多，現(xiàn)爭對兩個方面進展闡述：方案的及時調整，機械設備的選擇。2.4.1方案的及時調整：由于土體構造在空間上的各向異性，有的工程各土層在平面分布上的變化非常大，工程勘察孔的布置密度有限，對于土層變化較大的工程，工程勘察無法完全提醒土層實際分布情況的現(xiàn)象非常多。這造成工程勘察報告所反映的土層分布與現(xiàn)場開挖后的實際情況

11、有差異，甚至有的土層在勘察報告中根本沒有反映。這種差異對于鋼性構造的圍護，比方排樁，地連墻等先施工后開挖的圍護影響不大，而對于象錨噴這樣的先開挖后施工的柔性構造的圍護影響特別大，它要求施工隊伍要有很強的應變才能。碰到此類問題時，應及時調整方案，不能坐等設計院拿方案。我公司施工的江陰佳兆業(yè)城市廣場三期樁基及圍護工程總投資六千多萬，其中圍護工程二千多萬?；拥孛鏄烁?0.7，基坑底面標高-10.2和-6.9。圍護構造主要是排樁加斜拉錨，旋噴截水，部分是錨噴支護。其中3-3剖面地面標高-0.7米，坑底標高-6.9米。地質報告提醒的土層分布為：1-2層雜填土，厚度1.9米；4層粉質粘土，厚度為1米；5

12、層粉質粘土，厚度為4.3米；6層粉質粘土夾粉土，厚度為7米。斷面設計放坡系數(shù)為11，圍護為土釘墻圍護。從上到下布置5道錨釘，錨釘長度1.5米，間距1.2米。實標在施工3-3剖面時，發(fā)現(xiàn)有地質報告未提醒的暗浜，土質為淤泥質土，顏色發(fā)黑，具有流動性。在開挖時即緩慢向基坑底部流動。應急措施為：用挖機將腳手鋼管頂入土中以固住土體，然后再在開挖面掛網噴漿。鋼管長度為6米，布置形式為：鋼管點的布置密度與土釘密度一樣，每個點壓二根鋼管，其中一根垂直于基坑底面，另一根垂直于坡面，兩根鋼管焊接形成整體的剪刀撐。掛網噴漿還是與原設計一樣。這相的應急處理效果很好，止住了土體的流動。一直到地下室完成，整個圍護構造都未

13、失穩(wěn)。2.4.2機械設備的選擇圍護構造特別是截水圍幕的施工，設備的選擇非常重要。隨著社會的開展，建筑高度的增加，地基根底、基坑圍護的施工越來越普遍，施工機械設備的種類及消費廠家也越來越多。往往同一種設備有型號不同區(qū)分，一樣型號有消費廠家不同的區(qū)分、有進口和國產之分等，從而造成其施工才能、適用范圍不同。同一樁型用不同型號、同一型號但不同廠家的設備，其施工效果不一樣。因此，設備的選擇對圍護構造及截水圍幕的施工顯得非常重要，由其是截水圍幕。無錫云蝠大廈，地上部分高度是250米，地下三層，基坑深度18米，部分最深處24米，圍護構造采用排樁加三道鋼筋混凝土內支撐，截水圍幕采用三軸深攪，部分由于施工操作面

14、不夠，采用雙重管旋噴樁。旋噴樁作為截水圍幕當時是經過屢次專家商討后的無奈之舉。因此作為應急措施在基坑外側打了一些降水井，以防截水圍幕失效時用作應急降水井。截水圍幕施工進場設備三套：2套DG-2錨桿旋噴兩用樁機，機架高2.5米，額定鉆孔深度30米，采用多級加桿鉆進，每節(jié)鉆桿長度1.2米。單軸深攪樁機改裝的旋噴樁機，機架高度25米，鉆孔深度23米，采用單級鉆桿，一桿到底鉆進。開挖后發(fā)現(xiàn)，采用深攪樁機改裝的旋噴樁機施工的截水圍幕止水效果較理想。而采用DG-2多級加桿鉆進的旋噴樁機施工的截水圍幕止水效果相對較差，漏點多。原因分析：DG-2型旋噴樁機機架低，垂直偏向不易發(fā)現(xiàn)，而反之深攪樁機改裝的旋噴樁機機架高，垂直偏向容易調控；DG-2型旋噴樁機機架輕，施工時穩(wěn)定性差，反之深攪樁機改裝的旋噴樁機底盤較重，穩(wěn)定性好；DG-2旋噴樁機采用多級鉆桿加桿鉆進，加桿鉆進的缺點是易產生鉆桿平直度的誤差，鉆桿級數(shù)越多，累計誤差越大。而深攪