當前位置:學問君>學習教育>畢業論文>

探究建築工程中的深基坑支護施工技術論文

學問君 人氣:2.68W

一、基坑支護類型

探究建築工程中的深基坑支護施工技術論文

1、自立式支護

(1)水泥攪拌樁擋牆支護。水泥攪拌樁主要適用於淤泥、淤泥質土、粘土、粉質粘土、粉土、素填土等土層。基坑開挖深度不宜大於 8m。如某后海灣維商峯住宅樓等軟土基坑支護,大多在主動區施工做三排以上的水泥攪拌樁,有的還在被動區施做數排水泥攪拌樁;採用格柵式平面佈置。其水泥摻量在10%~20% 之間。(2)懸臂式排樁支護。懸臂式排樁支護一般採用衝、鑽孔或人工挖孔灌注樁,個別採用預製樁,如預應力管樁。

2、排樁內支撐支護

排樁大多爲衝、鑽孔灌注樁(樁徑 Ф800~1200) ; 個別工程採用地下連續牆或預應力管樁。內支撐系統根據平面形狀有角撐式、角撐對撐式、水平拱圈式等多種佈置方式;水平拱圈支撐發揮混凝土抗壓強度高,抗拉強度低的特點,既經濟又可提供較大的施工空間。豎向大多爲單道內支撐,也有兩道內支撐。支撐材料有鋼樑和鋼筋混凝土樑兩種。這種支護型式大多用在軟土層較厚、且基坑深度較深的工程;目前,基坑深度在 6~10m 之間的多采用單道撐,基坑深度大於 10m 的採用兩道以上支撐。內支撐的佈置應儘量簡單,以方便基坑機械挖土和地下室施工;該支護型式的優點是支護系統較安全可靠 ;缺點是基坑挖土和地下室施工較爲不便 ;一旦有某個節點破壞,將導致整體失穩。

3、樁錨支護

這種支護方式主要適用於場地土層性能較好或軟土層較薄的場地。對基坑深度較大的工程,岩土錨杆的一些參數如下 :與水平夾角在 15°~ 40°之間 ;長在 35m 以內 ;設計軸向抗拔力一般小於600kN ;錨筋材料有鋼筋或 3~4 條鋼鉸線 ;大多采用二次高壓注漿工藝,第二次注漿壓力一般大於 2MPa。錨索鎖定時都施加預應力,施加預應力大小不等,有的達設計值的 70%,有的只有設計值的 30% ;施加的預應力越大,限制樁頂變位效果越好,但其支護樁承受的壓力越接近靜止土壓力。

4、噴錨支護

噴錨或土釘牆支護是錨杆、鋼絲網、噴射混凝土相結合的聯合支護型式。適用於地下水位以上或經人工降水後的人工填土、粘性土和弱膠結砂土。常用在單層地下室、且淤泥較薄、地下水較少的基坑。但不適用於含水豐富的'粉細砂層、砂礫卵石層,不能用於自穩能力極差的厚淤泥層,基坑深度不宜大於12m。

5、組合型支護

當基坑內有幾種深度、或者土層分佈變化較大、或者基坑各側的環境條件有較大差別時,可因地制宜地採用不同的組合支護方式,以充分發揮各種材料及支護結構類型的優越性,降低工程造價。組合型支護方式主要有: a. 上部放坡(或土釘牆)下部鋼筋混凝土懸臂排樁(或樁錨)的組合。 b. 拱形水泥土牆與鋼筋混凝土灌注樁或H 型鋼的組合。 c. 鋼筋混凝土排樁與樁間高壓旋噴樁的組合。 d. 支護樁與用壓力注漿或水泥土攪拌樁加固被動區的組合。 e. 土釘牆與水泥土攪拌樁組合。 f. 土釘牆與微型注漿樁組合。 g. 土釘牆與預應力錨索組合。 h. 各種支護結構與由水泥土攪拌樁或高壓旋噴樁形成的封閉止水帷幕組合。

二、基坑工程水效應

(1)建築物傾斜,產生或大或小的裂縫,有的甚至成爲危房;(2)地面工程(如道路、綠化等)破損;(3)地下管線,如煤氣管道破裂,導致漏氣,甚至起火;地下水管破裂,影響城市正常供水。究其原因,除了基坑支護結構變形過大,失穩問題及人工挖孔樁流泥外,主要是大面積深層降水引起大量沉降和嚴重的不均勻沉降造成的。

三、存在問題

儘管深基坑支護工程的設計與施工已積累豐富經驗,但由於在理論和實踐上,都還存在許多不成熟與不完善之處,至今仍存在不少問題。

1、基坑工程勘察問題

基坑工程勘察常常不能滿足設計要求,土層抗剪強度指標試驗方法及取值不統一。基坑工程勘察應滿足規範中規定的要求,包括勘察範圍、勘探點的深度及間距,場地水文地質勘察、岩土工程測試參數、基坑周邊環境的勘查及對基坑工程的建議等,其中尤其重要的是岩土工程測試參數及對基坑周邊環境的勘查。現有岩土工程報告中岩土的取樣數量均偏少,岩土參數測試值變異較大,大部分岩土抗剪強度參數取值均爲經驗值,直接導致基坑工程計算結果的不夠準確。

2、施工質量問題

基坑工程特別是土釘牆和噴錨工程專業特殊性強,許多施工單位沒有岩土工程專業工程經驗,甚至對岩土工程專業知識知之甚少,有的甚至完全不懂 ;但出於利益的驅使,偷工減料的現象時有發生,特別是有的土方開挖單位,爲了方便省錢,根本就沒有分層開挖,基坑工程一次開挖到底,直接導致坑頂開裂、坑壁失穩。基坑工程除保護周邊環境外,還要保證坑內工程樁的安全,軟土基坑必須分層均衡開挖,每層高度不宜超過 1m。飽和流塑狀態的淤泥層,對樁周的約束效應很低,工程樁的橫截面,不論是橫向抗切的配筋,還是截面積都相對比較薄弱。由於土方開挖未嚴格按要求進行,樁體位移、傾斜、斷裂很容易發生,類似的事故不少。

3、基坑監測問題

基坑周邊相鄰建築物、構築物、道路、地下管線、地下水位等監測應當委託有岩土工程監測資質的工程監測單位承擔基坑監測工作是基坑工程中非常重要的一個環節,監測工必須貫穿基坑工程的全過程。在土方開挖至設計深度的後面幾天,特別是在臺風暴雨季節必須加密監測甚至連續觀測而有些建設單位對基坑監測工作的重要性認識不足,導致監測工作不到位,有些監測單位並未具備岩土工程監測資質,經驗不足,未能根據實際情況調整監測頻數,也就未能及時發現問題和避免基坑支護結構失穩事故。

4、基坑暴露時間過長問題

個別基坑工程由於種種原因暴露時間過長,形成公共安全隱患。基坑支護是臨時性工程,採取的安全係數較低,未設永久保護技術措施,如錨杆或錨索的防腐問題等。

四、幾點建議

①加強基坑支護工程設計和施工質量管理和基坑工程專門勘察工作 ;②充分重視基坑監測工作,並做到因地制宜,儘量減少對周圍環境影響 ;③特別重視降水影響問題。在勘察時應加強收集場地水文地質資料,如抽水試驗,爲設計提供較爲準確的設計數據;當淤泥下臥有中粗砂層時,降水影響範圍大,須加以注意,做好沉降估算以及對周邊環境影響的預測,並採取有效的處理措施 ;④在軟土基坑開挖時,須特別注意對工程樁的保護,採取邊挖、邊鑿、邊鋪、邊澆及邊砌的施工方法;⑤加強施工監管力度,杜絕隨意更改支護設計圖紙和施工組織設計 ;⑥加強土壓力的原位測試工作,以期得到切合實際的土壓力分佈情況,完善和研究支護。

五、結束語

綜上所述, 深基坑工程項目越來越多, 基坑開挖深度也越來越深。由於基坑周邊地面建築和地下設施密集,且地質條件複雜多變,深基坑支護的難度也越來越大,造成經濟損失和不良社會影響。因此,研究適用地質條件的新深基坑支護技術是必要的。