顧灝 馮玲章

摘 要:本文解釋了基坑支護(hù)的定義,對常用基坑支護(hù)形式進(jìn)行了介紹,并對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理選型做了簡要介紹,最后對基坑工程設(shè)計施工中要注意的經(jīng)濟(jì)、安全問題進(jìn)行了簡要闡述。

關(guān)鍵詞:基坑支護(hù)柔性支護(hù)和剛性支護(hù)排樁支護(hù)

中圖分類號:TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(b)-0053-01

建筑基坑是指為進(jìn)行建筑物基礎(chǔ)與地下室的施工所開挖的地面以下的空間。開挖后,產(chǎn)生多個臨空面,構(gòu)成基坑圍體,我們將圍體的某一側(cè)面稱為基坑側(cè)壁?；拥拈_挖必然對周邊環(huán)境造成一定的影響。為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全,對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支撐、加固與保護(hù)措施,這就是基坑支護(hù)。

1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式

1.1 放坡開挖

適應(yīng)于周圍場地開闊,周圍無重要建筑物,只要求穩(wěn)定,位移控制無嚴(yán)格要求,價錢便宜,但土方回填量大。

1.2 土釘墻支護(hù)

當(dāng)放坡不滿足穩(wěn)定或場地條件不夠時,可采用土釘支護(hù)。土釘墻支護(hù)是一種新型的基坑支護(hù)形式,國內(nèi)外已經(jīng)在許多的基坑支護(hù)工程中得到了成功的應(yīng)用,并取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。土釘墻主要由鉆孔注漿式土釘、原位土體和噴射混凝土面組成,對于打入式土釘或打入注漿式土釘和不同的面層同樣可以使用。土釘墻施工工藝要求土體具有臨時自穩(wěn)能力,以便給出一定時間施作土釘墻,因此對土釘墻使用的地質(zhì)條件應(yīng)加以限制。

1.3 地下連續(xù)墻支護(hù)

地下連續(xù)墻,是在泥漿護(hù)壁的條件下分槽段構(gòu)筑的鋼筋混凝土墻體。地下連續(xù)墻最早于1950年開始應(yīng)用于巴黎和米蘭市的地下建筑工程,我國在20世紀(jì)60年代初開始應(yīng)用于水壩的防滲墻,地下連續(xù)墻技術(shù)用于城市深基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)最早的成功案例是廣州白天鵝賓館,現(xiàn)在全國各地已用得比較普遍。這是源于其可以在各種復(fù)雜條件下施工的優(yōu)勢。

廣州白天鵝賓館基礎(chǔ)施工,地下連續(xù)墻的形狀呈腰鼓狀,兩頭狹,中間寬,形狀復(fù)雜,即便如此,施工單位仍然能進(jìn)行正常施工。另如美國世界貿(mào)易中心,其建筑物高110層,在建地點(diǎn)曾經(jīng)是河岸,地下埋有碼頭等構(gòu)筑物,地下基礎(chǔ)用地下連續(xù)墻則易處理一些。

由于地下連續(xù)墻具有整體剛度大和防滲性好的優(yōu)點(diǎn),適用于地下水位以下的軟粘土和砂土多種地層條件和復(fù)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的情況。因此,在國內(nèi)外的地下工程中得到了廣泛應(yīng)用,并且隨著技術(shù)的發(fā)展和施工方法及施工機(jī)械的改進(jìn),地下連續(xù)墻發(fā)展到既是基坑施工時的擋墻圍護(hù)結(jié)構(gòu),又能作為擬建主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻。

1.4 錨固支護(hù)

錨固支護(hù)就是在排樁支護(hù)之后,在樁頂增設(shè)一條鎖扣梁,有的在樁頂適當(dāng)位置增設(shè)錨桿,使懸臂樁改變受力性能。但往往由于基坑較深,又與眾多因素相互影響,如土的性質(zhì)、地下水的動向、現(xiàn)場管理等等因素的影響,使錨固支護(hù)出現(xiàn)的事故也很多。

1.5 錨噴支護(hù)

錨噴支護(hù)技術(shù)是國外70年代開始應(yīng)用的新興支護(hù)技術(shù),80年代引入我國,主要在治理邊坡、隧道支護(hù)等大型土木工程中應(yīng)用;90年代才開始應(yīng)用于房屋建筑基坑支護(hù),由土層錨桿與擋土板共同組成支護(hù)結(jié)構(gòu)。與多種傳統(tǒng)邊坡支護(hù)手段相比,采用錨噴支護(hù)技術(shù)施工,其經(jīng)濟(jì)效益和邊坡穩(wěn)定效果更顯優(yōu)越性。此外,錨噴支護(hù)基坑邊坡具有及時快速、隨挖隨支與基坑開挖同時進(jìn)行、不占獨(dú)立工期、占用最小施工場地等特點(diǎn)?；炷辽皾{在高壓空氣作用下高速噴向受噴面,在噴層與土層間產(chǎn)生嵌固層效應(yīng),從而改善邊坡受力條件,有效地控制側(cè)向位移,保證邊坡穩(wěn)定。

1.6 SMW工法

SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,即在水泥土樁內(nèi)插入H型鋼等(多數(shù)為H型鋼,亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等)將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來,使之成為同時具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻。SMW支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特點(diǎn)主要為:施工時基本無噪音,對周圍環(huán)境影響小;結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠,凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場合都可以使用,特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層;擋水防滲性能好,不必另設(shè)擋水帷幕;可以配合多道支撐應(yīng)用于較深的基坑。此工法在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)的地下連續(xù)墻,在費(fèi)用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H型鋼等受拉材料,則成本將大大低于地下連續(xù)墻,因而具有較大的發(fā)展前景。

1.7 排樁支護(hù)

排樁支護(hù)結(jié)構(gòu),主要用鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、鋼板樁及預(yù)制鋼筋混凝土板樁為主要受力構(gòu)件。它可以是樁與樁連接起來,也可以在鉆孔灌注樁間加一根素混凝土樹根樁把鉆孔灌注樁連接起來;或用擋土板置于鋼板樁及鋼筋混凝土板樁之間形成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。為保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和具有一定的剛度,可設(shè)置內(nèi)支撐錨桿。

2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選型

基坑支護(hù)型式的合理選擇,是基坑支護(hù)設(shè)計的首要工作,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件,周邊環(huán)境的要求及不同支護(hù)型式的特點(diǎn)、支護(hù)造價等綜合確定。一般當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較好,周邊環(huán)境要求較寬松時,可以采用柔性支護(hù),如土釘墻等;當(dāng)周邊環(huán)境要求高時,應(yīng)采用較剛性的支護(hù)型式,以控制水平位移,如排樁或地下連續(xù)墻等。同樣,對于支撐的型式,當(dāng)周邊環(huán)境要求較高地質(zhì)條件較差時,采用錨桿容易造成周邊土體的擾動并影響周邊環(huán)境的安全,應(yīng)采用內(nèi)支撐型式較好;當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件特別差,基坑深度較深,周邊環(huán)境要求較高時,可采用地下連續(xù)墻加逆作法這種最強(qiáng)的支護(hù)型式。基坑支護(hù)最重要的是要保證周邊環(huán)境的安全。

3 基坑支護(hù)設(shè)計注意事項

當(dāng)前,隨著全國各個大城市的新項目的投入及舊城拆遷改建,建設(shè)工程的基坑工程在數(shù)量、開挖深度、平方尺寸以及使用領(lǐng)域等方面都得到高速的發(fā)展,深大基坑已非常普遍,放坡開挖或用少量鋼板樁已經(jīng)難于保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全。而基坑工程一般位于建筑密集、環(huán)境復(fù)雜的地區(qū),一旦發(fā)生事故將造成巨大的人員、財產(chǎn)損失,同時作為臨時性支護(hù)結(jié)構(gòu)基坑工程在設(shè)計時又不得不考慮經(jīng)濟(jì)因素。因此在基坑支護(hù)工程的設(shè)計和施工過程中,因地制宜、合理選型,達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的和諧統(tǒng)一是設(shè)計、施工人員要著重考慮的問題。

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