(盐城天一建筑设计有限公司,江苏盐城224000)
摘要:深基坑支护结构工程是一个较为复杂且科学要求较高的建筑工程,因为其涉及的领域知识非常多,所以对于深基坑支护结构工程来说,如何选择优良的设计方案及施工技术是非常重要的。
关键词:深基坑工程;支护结构;设计;施工
前言
随着我国城市化进程的加快,城市的新建、扩建与改建工程由于场地与工程地质条件的特殊性,工程本身性质的难度等因素,出现了基坑开挖难度大,深度深,基坑环境复杂,安全系数低,风险大等挑战,在这种情况下,就必须加大对基坑支护结构的研究。
1深基坑支护结构工程在我国的现状
1.1深基坑支护结构工程中深基坑的深度越来越深
在我国现在地皮价格昂贵、环境保护、人们利益等因素影响下,越来越多的建筑企业将建筑目标朝向了地下空间。在改革开放的初始阶段,在我国的大城市中也很难见到地下室,更不用谈中小型城市。但是,在现在的许多大城市甚至中型城市,地下3~4层已属常见,6~7层的建筑也时有发现,这些建筑的普遍深基坑深度有时候都超过地上的建筑高度。
1.2深基坑工程施工地点的地质条件不好
在城市中,对于高大建筑物的建设不能和建设核电站、水电站等重要基础设施相比,对于核电站、水电站等的建设可以在广阔地域中来选择比较优越的地形来进行建设,但是对于城市建设,它只能根据城市规划的要求和需要来进行建设。所以,这通常导致深基坑支护结构工程选择的地质条件不过硬甚至很差。
1.3深基坑支护结构工程的周围环境复杂、多样
由于现代大都市快速发展,城市剩余能够使用的地皮面积越来越少。很多情况下,建筑企业在基坑周边已经建成或正在建设或者紧邻重要城市建筑的地方再次进行深基坑支护结构工程的建设,这存在着不能保证自身建筑安全可靠的问题,也不能做到对周围建筑物的安全的保障。
2工程概述
某工程基坑有着较大的深度,要建设两层的地下室,基坑深度可以达到10.9m左右,坑壁出露土层包括诸多类型,粉质豁土、粉土、中砂土以及强透水圆砾层等。基坑有着较为复杂的平面形状,为多边形且不规则,基坑边最长值为160m左右,护坡总面积为4500m2;基坑有着较为复杂的周围环境,有道路存在于四周,并且在施工过程中,还需要遇到诸多的地下管线和井等。商品房住宅位于西面,外墙和基坑边缘距离较短;城市道路位于南面,有着较多的行人车辆,并且有多种管线干线存在于地下,如上下水道、通信电缆等等。
3深基坑工程支护结构方案的选择
3.1设计原则
在设计的过程中,需要对基坑内外变形和位移严格控制,避免有下沉开裂等问题出现于路面和房屋中,促使基坑以及周边建筑物和地下管线的安全不受影响,避免有强度破坏问题产生。要对工程施工的可行性和便捷性充分考虑,还需要对后续施工进行充分考虑,保证不对其便捷性产生影响;要将当地积累的技术和经验给充分利用起来,避免对周边道路交通产生妨碍;要保证稳定性、强度以及变形等方面符合相关要求和规定。另外,为了促使施工安全得到保证,要认真检查,如果有安全隐患出现,需要及时采取处理措施。在设计时,还需要将信息技术充分利用起来,以便更好的监测基坑,控制变形,避免出现重大事故。
3.2支护方案分析与论证
在基坑支护中,经过不断的发展,如今结构类型多样,可以对多种施工方法进行选择,将安全、经济性以及方便性等原则充分纳入考虑范围;结合本工程的具体情况,主要有这些支护方案可以选择:
3.2.1桩锚支护结构
这种支护结构主要包括挡土桩、预应力锚杆以及压顶梁等组成部分,在对坑外水土压力等外荷载进行平衡时,利用的是单排钢筋混凝土桩自身的刚度和一定的嵌固力,同时,为了对平衡抗力的不足进行补充,促使基坑变形程度得到减小,还可以将预应力锚杆的拉结力给充分应用进来,这样基坑围护结构以及基坑内外土体的稳定性就可以得到保证。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体特点是这样的:如果深基坑有着较大的坑深,那么就可以应用桩锚支护结构,这样就可以在较大程度上减小嵌固深度、桩径以及配筋率,相较于悬臂式排桩结构,桩锚支护成本更低。
另外,可以达到减小桩顶位移量,促使基坑安全性得到提高。为了对基坑围护结构变形位移量进行有效的控制,可以结合工程具体情况,来对锚杆的数量、长度以及位置等进行增减,同时,在基坑开挖的过程中,需要结合变形值,来对施加于锚杆上的预应力值进行适当调节。需要注意的是,因为止水功能是其所不具备的,因此,适用的基坑需要在地下水位以上。如果基坑地板比地下水位低,那么就需要将止水帷幕给增设过来,或者将基坑降水措施给应用过来。
3.2.2土钉墙支护结构
本支护结构主要包括钢筋拉杆、注浆土钉体、钢筋网片、喷射混凝土面层等。通过实践研究表明,土钉支护可以将基坑变壁土体自身固有的力学强度给充分发挥出来,这样在支护结构体系中,土体荷载也是非常重要的一个组成部分,在土体中可以将土钉的加筋作用给充分发挥出来,为了对土体的松弛和位移进行有效的约束,可以关注砂浆和拉杆;另外,钢筋网片在柔韧性和整体性方面较好,可以有效连接注浆土钉,这样被加固土体的物理力学性能就可以得到较大程度的改善,同时,表土层和土钉内固段的应力分布也可以得到有效调整,促使边坡整体稳定性和局部稳定性得到了增强。具体来讲,土钉墙支护结构也具有一系列的优点,首先是工程造价成本不高,可以说是造价最低的一种;有着较为广泛的适用范围;信息化施工比较的方便,因为土钉支护的开挖和支护是同时进行的,并且还需要观测基坑变形情况,那么就可以结合已支护面的具体情况,来对下层土钉的长度以及间距等设计参数进行及时灵活的调整,促使基坑变形得到有效的控
制,促使基坑的稳定性和安全性得到提高。本支护结构施工起来也比较的便捷,对于那些大型施工机械,都不需要应用过来,那么如果基坑工程有着较为狭小的场地,也可以采用这种方法。支护施工不需要占用较长的工期,这样基坑工程的施工工期就可以得到大大的减少。
4深基坑工程支护结构技术的类型与运用
深基坑支护技术一定程度上加强了基坑的稳定性、抗变形与抗渗水能力, 保证了基坑工作安全。一般来说,从功能角度深基坑的支护技术可以分为挡土支护技术、挡水支护技术与抗变形支撑技术。挡土技术顾名思义为了抵抗基坑周围的主动与被动土压力,间接抵抗基坑的变形。依据使用材料的差异性,挡土支护技术包括钢筋混凝土挡板桩、钢板桩等;依据主要结构与构造形式、基坑工作的特点挡土支护技术包括深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等,不同的支护技术适用于不同特征的基坑。
4.1钢板桩支护技术
通过对型钢进行热轧成型,并互相连接就可以形成钢板桩连续墙体,钢板桩之间通过锁扣连接,作用于深基坑的四个方向,以围合的形式对基坑进行防水与挡土,同时对基坑的抗变形能力也有一定的作用。一般而言,钢板桩由于柔性大,位置设置不正确有可能会导致更大的变形,考虑在小于7m的基坑深度范围内选择运用。此外钢板桩的施工会产生很大的噪音,对于周围的地基与土壤也会产生一定的破坏。施工后期,作为临时支撑用的钢板桩要拆除,对周围土地的稳定性也会形成一定的破坏,因此对于钢板桩运用于什么环境,什么性质的工程,一定要慎重选择。
4.2地下连续墙支护技术
地下连续墙通过对地下土体空间进行机械挖槽处理,在深槽内部灌注具有挡土与防水性能的材料与钢筋网片,深槽就变成了一道道具有挡水与挡土功能的连续性墙体。一般而言,地下连续墙现场整体浇筑而成,因此稳定性和刚度优,且具有较好的防水与挡土功能,在深基坑支护工程中具有一定的优势,一般适用于地下空间土壤为砂性与粘性土的地质环境,也被广泛运用于工程地质条件比较复
杂的实际工程中。地下连续墙不仅作为深基坑的支护结构,有些工程中,还作为主体工程的侧墙,对控制土体变形有一定好处。地下连续墙一般运用于基坑深度超过10m的工程,如果本身基坑的土壤比较脆而硬,连续墙深槽的开挖就会受到一定的限制。
4.3深层搅拌桩支护技术
深层搅拌桩是利用水泥固化后与土壤结合的特点,通过机械作用的方式进行搅拌,边搅拌边加固的支护技术。通过水泥的硬化作用与软土剂之间的化学反应可以形成水稳性较好的水泥土桩墙。水泥土撞墙对基坑进行支撑与加固,达到抗水、 抗土压力与抗变形的性能。一般而言,深层搅拌支护桩适用于黏土与粉土环境,同时要求基坑的开挖深度不超过6m。
5结语
综上所述,建筑工程中深基坑支护结构的应用需要设计方案与施工技术的密切配合与支持,施工过程要严格按照设计来进行,并在具体操作过程中结合实际情况,完善设计方案,利用先进的施工技术,达到深基坑支护的最优结构。
参考文献:
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[2]方甫官,陈明.深基坑支护结构设计与施工[J].中国房地产业,2013(4)
[3]李士辉.深基坑支护结构设计与施工[J].科技与企业,2012(23)
论文作者:陆晓晴
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月上
论文发表时间:2016/9/2
标签:基坑论文; 结构论文; 深基坑论文; 工程论文; 技术论文; 地下论文; 钢板论文; 《建筑建材装饰》2015年12月上论文;