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        深基坑工程支護(hù)方案研究與應(yīng)用

        2016-10-19 16:09:09黃志洪全悅丁浩
        水能經(jīng)濟(jì) 2016年6期

        黃志洪 全悅 丁浩

        【摘要】針對軟土地基的工程特性和深基坑支護(hù)的基本要求,結(jié)合工程實例,對軟土地基深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的選型進(jìn)行了探討。

        【關(guān)鍵詞】軟土地基;深基坑;支護(hù)結(jié)構(gòu)

        隨著城市化建設(shè)的快速發(fā)展,高層建筑大量涌現(xiàn),由于深基坑開挖往往發(fā)生在商業(yè)繁華區(qū),場地局限,地質(zhì)條件復(fù)雜,臨近建筑、道路和地下設(shè)施密集,使放坡開挖不再成為可能,勢必帶來了深基坑支護(hù)工程問題,支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)選是保證軟土地及深基坑支護(hù)工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵。本人結(jié)合多年經(jīng)驗對上海、寧波等地區(qū)多個項目進(jìn)行比較后,粗淺地談?wù)勅绾芜M(jìn)行方案優(yōu)選。

        1、基坑支護(hù)工程勘察

        1.1 地質(zhì)勘察?;庸こ痰乜币话銘?yīng)提供以下資料:①土體類別、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、土層性質(zhì);②基坑及圍護(hù)墻邊界附近、回填土、暗濱、古河道及地下障礙物分布;③淺層滯水、潛水和基坑底部承壓水埋藏情況,各土層水的補(bǔ)給、動態(tài)變化、水力聯(lián)系;土層的滲流特性及產(chǎn)生管涌、流沙的可能性;④支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工所需的物理力學(xué)指標(biāo)。

        1.2 周圍環(huán)境勘察?;又車徑ㄖ餇顩r調(diào)查,如周圍建筑物分布于基坑邊線的距離;周圍建筑物上部結(jié)構(gòu)形式與現(xiàn)狀、層數(shù)和高度、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型及埋深、有無樁基和存在傾斜、裂縫、使用不正常情況,需通過拍片、繪圖等手段搜集相關(guān)資料,必要時可通過權(quán)威部門鑒定?;又車叵路笤O(shè)狀況調(diào)查,如上下水、燃?xì)?、熱力、電纜及其相關(guān)詳細(xì)數(shù)據(jù)參數(shù)及其對基坑開挖的影響程度。周圍施工條件調(diào)查,如施工現(xiàn)場的交通運(yùn)輸條件;施工場地條件有無足夠的場地供運(yùn)輸車輛運(yùn)行、堆放材料、停放施工機(jī)械、鋼筋、模板加工。

        1.3 地下結(jié)構(gòu)設(shè)計資料調(diào)查。主體工程地下室的平面布置和形式,以及紅線的相對位置。主體工程樁的位置圖。主體結(jié)構(gòu)地下各層的布置與標(biāo)高,地面標(biāo)高。

        2、深基坑支護(hù)方案的選擇

        2.1 深基坑支護(hù)的基本要求。確?;訃o(hù)體系起到擋土作用,基坑四周邊坡保持穩(wěn)定。確?;酉噜徑ㄖ铩⒌叵略O(shè)施、道路等在施工期和此后運(yùn)行的安全。有地下水的地區(qū),通過排水、降水、截水等措施,確?;庸こ淌┕ぴ诘叵滤灰陨线M(jìn)行。

        2.2 基坑支護(hù)的設(shè)置原則。技術(shù)先進(jìn),結(jié)構(gòu)簡單,因地制宜,就地取材。盡可能與工程永久性擋土做到因工程、因地、因時制宜,合理優(yōu)選方案。受力可靠,能確?;舆吰路€(wěn)定,不給臨近建筑物/道路及地下設(shè)施帶來危害。保護(hù)環(huán)境,保證施工安全,經(jīng)濟(jì)合理。

        2.3 軟土地基深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)選。簡易的鋼板樁為槽鋼等型鋼,由于截面抗彎能力弱,只用于較淺的基坑(h≤4m)。且防滲能力弱,有時需降水,正規(guī)的鋼板樁為熱軋鎖口鋼板樁,其型式有U型、Z型、一字型、H型和組合型。鋼板樁由于一次性投資大,多以租賃方式租用,用后拔出歸還,鋼板樁的優(yōu)點(diǎn)是材質(zhì)可靠,打造方便,施工速度快有一定擋水能力,可重復(fù)使用,費(fèi)用較低。缺點(diǎn)是剛度較小,用于較深基坑支撐拉錨工作量大,如不作足夠的拉錨,在變形大透水性大的土層中不能完全擋水:拔除時帶土,土層移動會危害周圍環(huán)境。鉆孔灌注樁支護(hù)墻是在深基坑工程中應(yīng)用最多的一種。鉆孔灌注樁為間隔排列,縫隙不小于100mm,需另做擋水帷幕,目前我國應(yīng)用較多的是厚1.2m的水泥土攪拌樁。優(yōu)點(diǎn):施工無噪聲、無振動、無擠土、剛度大、抗彎能力強(qiáng)、變形較小。缺點(diǎn)是有時質(zhì)量不容易控制,且造價相對較高。地下連續(xù)墻是于基坑開挖之前,用特殊挖槽設(shè)備,在泥漿護(hù)壁之下開挖深槽,然后下鋼筋籠,澆筑混凝土形成的地下土中的混凝土墻。目前常用厚度為600mm、800mm、1000mm,多用于-12m以下的深基坑,其優(yōu)點(diǎn)為:施工時對周圍環(huán)境影響小,能緊鄰建(構(gòu))筑物等進(jìn)行施工;剛度大,整體性好,變形小;處理好接頭能較好的抗?jié)B止水;如用逆作法施工,可實現(xiàn)兩墻合一,能降低成本。其缺點(diǎn)是地下連續(xù)墻如單純用作圍護(hù)墻,只為施工挖土服務(wù)則成本較高;泥漿需要妥善處理,否則會影響環(huán)境。

        2.4 軟土地基深基坑支撐結(jié)構(gòu)的選型

        2.4.1 支撐的分類。按支撐結(jié)構(gòu)的位置在坑內(nèi)還是在坑外可分為內(nèi)支撐和拉錨。內(nèi)支撐受力合理,安全可靠,易于控制圍護(hù)墻的變形,但內(nèi)支撐的設(shè)置給基坑內(nèi)挖土和地下室結(jié)構(gòu)的支模和澆筑帶來了一些不便,位于軟土地區(qū)土的變形較難控制。按支撐的材料可分為鋼支撐和鋼筋混凝土支撐兩類。鋼支撐常用者為鋼管和型鋼兩種。鋼支撐的優(yōu)點(diǎn)是安裝和拆除方便,速度快,能盡快發(fā)揮支撐的作用,減小時間效應(yīng),使支護(hù)墻因時間效應(yīng)的增加變形減小;鋼筋混凝土支撐,是隨著挖土的加深,根據(jù)設(shè)計規(guī)定的位置現(xiàn)場支模澆筑而成。其優(yōu)點(diǎn)是形狀多樣性,可澆筑成直線、曲線構(gòu)件,可根據(jù)基坑平面形狀,澆筑成最優(yōu)化的布置形式;整體剛度大、安全可靠、可使圍護(hù)墻變形小,有利于保護(hù)周圍環(huán)境;可方便地變化構(gòu)件截面和配筋,以適應(yīng)其內(nèi)力的變化。其缺點(diǎn)是支撐成型和發(fā)揮作用時間長,時間效應(yīng)大,使圍護(hù)墻因時間而產(chǎn)生變形增大;屬一次性的、不能重復(fù)利用;拆除相對困難,如果控制爆破拆除,有時周圍環(huán)境不允許,如用人工拆除,時間較長,勞動強(qiáng)度大。

        2.4.2 內(nèi)支撐布置型式的優(yōu)選。一般情況下,對于平面形狀接近方形且尺寸不大的基坑,宜采用角撐,使基坑中間有較大的空間,便于組織挖土;對于形狀接近方形但尺寸較大的基坑,宜采用環(huán)形、便于桁架支撐,受力性能較好,亦能提供較大的空間便于挖土;對于長方形基坑,宜采用對撐或?qū)渭咏菗?,安全可靠,便于控制變形?/p>

        3、結(jié)論

        深基坑支護(hù)雖為一種施工臨時性輔助結(jié)構(gòu)物,但對保證主體工程順利進(jìn)行和鄰近地基、建筑物的安全影響極大。在實際應(yīng)用中,支護(hù)結(jié)構(gòu)并非越大、越厚越好,或是埋置越深越好,而是在了解各種支撐、支護(hù)方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場合的基礎(chǔ)上,應(yīng)根據(jù)所搜集相關(guān)完備資料。進(jìn)行多方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析,綜合全面比選確定。

        參考文獻(xiàn):

        [1]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002.

        [2]王利鳳,余堯天等.大型地下室深基坑綜合圍護(hù)技術(shù)[J].浙江建筑,2005,(1).

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