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摘要：在建筑群的高层以及建筑物的地下（桩或者墩基础），锚拉基础、地下连续墙等多种建筑形式中，应用最广泛的就是深基础支护构造。对其进行直观显示时，一般采用分项系数的方式进行叙述。分项系数可以很好地表现出极限状态设计表达式。大致可以分为：使用极限以及承载能力极限两种。
关键词：深基础；支护结构；地下连续墙；设计与施工
1深基础支护结构的基本概念
为满足当前国家经济建设的发展需求更好地提高土地的利用率,我国大部分地区加大了对高层、超高层建筑的规划设计进度随着建筑高度的逐渐增加,建筑物基础的埋深也不断增加,因此深基础支护结构越来越受到关注。深基础是指桩或墩基础、锚拉基础、沉井、沉箱、板桩墙及地下连续墙一类的支挡结构。深基础支护结构可根据被支护土体的作用机理分为支护型和加固型两种,其中支护型结构主要包括排桩、板桩墙、地下连续墙等,加固型则主要包括注浆、水泥搅拌桩以及树根桩等。在深基础支护结构的工程实践中,我们可以将支护型与加固型结合成混合型。在此,对几种较为常见的深基础支护结构进行介绍:第一,排桩排桩支护属于支护型结构,其挡土结构主要采用柱列式间隔布置的钢筋混凝土挖孔、钻孔、冲孔灌注桩。这种支护结构主要运用了柱列式灌注桩的刚度优势,但是在设计时要特别注意必须在各桩顶部浇注截面较大的钢筋混凝土帽梁,用以加强各桩之间的可靠联接。第二,地下连续墙地下连续墙也属于支护型结构,它是在开始挖掘基坑之前沿着开挖工程外围的导墙挖开一条基槽,并在槽内铺设钢筋笼进行混凝土浇筑,形成一道连续的地下墙体。该连续墙体整体的刚度非常大,并且具有良好的止水效果与防渗功能,非常适用于地下软黏土和砂土等地层繁多和环境复杂的施工地段。地下连续墙还有一个非常好的优点,它能够较好地控制软土地层的变形,特别适用于基坑较深的深基础支护工程中。但是,这种形式也并非没有缺陷,比如在坚硬土体中对地下连续墙开挖成槽会有较大的困难,特别要注意避免遇到坚硬的岩层;同时,要注意妥善处理施工过程产生的泥浆,防止污染地基和地下水。第三,深层水泥搅拌桩深层水泥搅拌桩是利用水泥或石灰等材料作为固化剂,利用机械方法将软土和固化剂进行强制性的深层搅拌,经过一系列物理化学反应,形成具有良好水稳定性和一定强度的水泥土墙,它属于加固型支护结构。在工程实践中,深层水泥搅拌桩一般采用格栅形式,所形成的水泥土墙被称作重力坝式挡墙,能够同时起到挡土和挡水的双重效果第四,组合式挡墙。不论哪种支护结构,如果采用单一类型挡墙往往无法适应复杂的作业环境和土层结构,因此需要对其进行一定的组合。例如水泥土墙具有良好的防水性,并且造价较低但其缺点是强度比较低,如果在水泥土桩中植入型钢,可以大大提高其强度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆深基础支护结构多种多样,在实际应用中需要对各种因素进行综合考虑,经过科学论证与比较之后,再确定最佳的支护方案
2深基础支护结构的设计
思路高层建筑上部结构传到地基上的巨大荷载需要建造补偿性的深基础支护结构,同时为了满足高层建筑地下空间的规划与建设,高层建筑的基础埋深较深。深基础支护结构的设计内容一般包括两个方面:一是支护体系的方案比较和选型,这里所说的支护体系主要包括挡墙和支撑体系;二是支护结构强度和变形的验算,主要包括土压力、水压力、地面超载以及影响范围内建筑物侧向荷载、施工荷载等。在进行深基础支护结构设计时,需要应采用分项系数表示的极限状态设计表达式。对于深基础支护结构的极限状态,主要有正常使用极限状态和承载能力极限状态两种情况,其中,正常使用极限状态是指支护结构的变形已经阻碍地下结构施工的情况,承载能力极限状态则指支护结构达到最大承载能力或者土体失稳而导致支护结构发生破坏的情况。不论属于那种情况,深基础支护结构都应该进行承载力极限状态计算,主要包括以下内容:首先,需要根据深基础支护结构的形式进行土体稳定性的计算;其次,要对深基础支护结构受压、受弯、受剪的载荷进行计算;第三,对有锚杆和支撑的支护结构进行承载力计算与稳定性验算。深基础支护结构的围护墙计算主要包括对荷载与抗力计算和对支护结构的计算两个方面的内容:第一个是对载荷与抗力的计算,对于作用在围护墙上的水平载荷,主要是土压力、水压力以及地面附加荷载产生的水平荷载;第二个是对支护结构的计算,对于基坑较深而使用排桩和地下连续墙的情况主要考虑土压力、水压力、地面超载、侧向荷载、施工荷载以及邻近基础工程施工的影响,对于支护结构作为主体结构一部分的情况而言,还应考虑上部结构传来的荷载及地震作用等。
3深基础支护结构的施工方法
深基础支护工程是建筑基础工程施工过程中的重点,也是难点,其好坏将直接影响整个建筑工程的质量及安全。随着技术的发展,深基础支护结构逐渐出现了地下连续墙、钢筋混凝土板桩、螺旋钻孔灌注桩等工艺,这也意味着深基础支护技术已经逐渐的走向成熟。现以地下连续墙支护结构的施工工艺为例,对深基础支护结构的施工方法进行探讨。地下连续墙属于支护型结构,在施工过程中需要利用多种专用挖槽机械设备,在地下挖出一条深且窄的连续沟槽,然后在槽内浇注一定的材料,形成一道具有挡土、防水、承重等功能的连续的地下墙体。浇筑材料主要有钢筋混凝土、塑性混凝土、固化灰浆、自硬泥浆、泥浆等,相应地形成混凝土墙、固化灰浆墙、泥浆强、预制墙以及钢制地下连续墙等。地下连续墙具有防水防渗、挡土承重、建筑基础等作用,尤其在初期可用于坝体防渗和水库截流,广泛应用于建筑物的地下室、地下街、地下停车场等场所。从施工工艺上看,地下连续墙主要经过导墙、泥浆护壁、成槽施工、灌注混凝土、墙段接头处理等。第一,导墙导墙一般是就地浇筑的钢筋混凝土结构,它是用来保证地下连续墙达到设计的几何尺寸和形状的一种措施,同时能够容蓄一部分泥浆或混凝土等材料,并承受挖槽作业过程中产生的荷载,从而可以保证成槽施工时液面稳定和避免槽口土壁遭到破坏。第二,泥浆护壁泥浆护壁主要是通过泥浆对槽壁施加压力,从而保持深槽形状不发生变化,然后通过灌注混凝土的方式将泥浆置换出来。在这里,泥浆附着在槽壁上形成一层不透水的泥皮,使泥浆的静水压力有效地作用于槽壁,防止槽壁剥落,同时起到防渗作用,保持壁面稳定。第三,成槽施工该过程主要是采用旋转切削多头钻、导板抓斗、冲击钻等专用设备进行挖槽。第四,水下灌注混凝土。该步骤需要按照水下混凝土灌注法,采用导管法进行混凝土灌注作业。需要注意的是,灌注时要采用连续灌注的方式,并时刻测量混凝土灌注量和上升高度。第五,墙段接头处理从工艺上可知,地下连续墙由多个独立的墙段联接而成,因此需要对各段墙体采取连续施工的方法。在对槽段进行混凝土浇筑之前,需要在槽段的端部预插一根直径和槽宽相等的锁口钢管,在混凝土初凝之后再将其缓慢拔出,以此实现强段之间的接头处理,使相邻的两个墙段联成整体。
4结束语
从深基础支护结构的设计与施工现状看,现有技术仍然存在着一定的缺点,仍需要对当前技术进行完善和改进。才能保证工程稳定与安全。
参考文献：
[1]周智勇.建筑施工项目管理质量管理研究[D].长沙:中南林学院,2002.
[2]刘力.工程项目质量控制研究与探讨[D].天津:天津大学,2004.
论文作者:李瑞
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/28
标签：结构论文; 基础论文; 地下论文; 泥浆论文; 荷载论文; 混凝土论文; 极限论文; 《防护工程》2018年第28期论文;