刍议建筑深基坑支护的结构设计与施工论文_黄杰

刍议建筑深基坑支护的结构设计与施工论文_黄杰

黑龙江科技大学 黑龙江哈尔滨 150000

摘要:随着经济的不断发展以及科学技术水平的提高,城市化建设的步伐逐渐加快,高层建筑崛起的同时也带动了深基坑支护施工技术的发展,本文主要分析了目前我国深基坑支护施工技术的现状,并介绍了深基坑支护施工的型成设计要求,进一步阐述了支护的结构设计和施工方案的设计和实例说明。

关键词:深基坑支护 施工技术 建筑工程

随着城市高层建筑的发展,基坑支护成为深基础工程中的关键部分,由于城市的建筑密集,基坑周围复杂的地下设施和地质条件,使基坑支护成为非常重要的关键技术。在整个工程造价中,深基础工程的造价占20%一30%,工期约占总_工期的四分之一。设计安全、科学的基坑支护方案,对加快工程进度,节省建设资金,保证基础工程顺利进行具有重要的意义。

一、我国建筑深基玩支护施工技术的现状

深基坑支护施工技术在我国建筑工程中已有多年的实践经验,但是相比较发达国家来说,技术上的相关环节仍稍显不足,但是总体来说符合目前我国建筑施工的相关要求。深基坑支护施工可以根据不同的地貌特征采用不同的技术,因地制宜的完成施工任务。目前在我国,建筑施工对于深基坑支护技术的应用主要包括钢板桩支护、钉墙支护、排桩支护等多种技术。其中土钉墙支护技术由于其既可以单独使用也可以与其他支护技术相结合应用,因此在建筑施工中是一项适用最广泛的支护技术。此外,针对5—10米的深基坑主要采用搅拌桩技术或者是钉墙技术,而l5米以上的深基坑则采用土钉墙技术,这样分情况分场合,保障深基坑支护技术能够在建筑工程中发挥重要的作用。

二、建筑深基坑支护结构的主要型式

按照结构构件的几何型式和受力特点,可归纳为以下三种主要型式:

(一)悬臂式支护结构

主要有重力挡墙,钢筋混凝土灌注桩、预制桩、地下连续墙等。悬臂式支护结构控制变形能力较差,适用于基坑开挖深度较浅(一般不超过8米),对变形和限制位移要求不高的工程。

(二)锚拉式支护结构

有锚拉桩或锚拉连续墙,锚杆与挡土结构连结,锚入地下利用地层锚固力,平衡挡土结构所受的土压力,适用于开挖深基坑和地面荷载大及对变形有严格要求的工程。

(三)内支撑式

由外围挡土桩与钢筋混凝土平面支撑桁架或环形支撑等组合。设计人员应根据现场条件选择科学、合理的支护结构。

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(四)深基坑支护选型问题

基坑支护型式的合理选择,是基坑支护设计的首要工作,应根据地质条件,周边环境的要求及不同支护型式的特点、造价等综合确定。—般当地质条件较好,周边环境要求较宽松时,可以采用柔性支护,如土钉墙等;当周边环境要求高时,应采用较刚性的支护型式,以控制水平位移,如排桩或地下连续墙等。同样,对于支撑的型式,当周边环境要求较高地质条件较差时,采用锚杆容易造成周边土体的扰动并影响周边环境的安全,应采用内支撑型式较好;当地质条件特别差,基坑深度较深,周边环境要求较高时,可采用地下连续墙加逆作法这种最强的支护型式。

三、深基坑支护的设计要求

基坑支护作为—个结构体系,应要满足稳定和变形的要求,即通常规范所说的两种极限状态的要求,即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态,对基坑专护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏,出现较大范围的失稳。—般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大,影响正常使用,但未造成结构的失稳。

因此,基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数,不致使支护产生失稳,而在保证不出现失稳的条件下,还要控制位移量,不致影响周边建筑物的安全使用。因而,作为设计的计算理论,不但要能计算支护结构的稳定问题,还应计算其变形,并根据周边环境条件,控制变形在一定的范围内。

四、简述支护结构的设计

(一)悬臂式支护结构

(1)根据土质情况和基坑开挖深度确定桩型和桩长

(2)土压力计算方面

(二)锚拉支护结构

当单道锚拉时,可按简支梁计算,多道水平锚拉时:计算方法多种,有等值梁法,等反力法等。

(1)单排锚杆的设计

(2)多层锚拉系统的计算

多层锚杆的计算与单层锚杆的计算原则相同,可简化为连续梁或简支梁进行计算。

五、施工方案设计

(一)施工流程:

(1)钻孔灌注桩:用跳打内插施工法,钻机定位成孔一清孔一下钢筋笼、导管——浇捣混泥土一成桩移位

(2)深层搅抖桩.用双轴搅拌机逐排逐段咬合l5cm施工,上下反复搅拌三次。

(3)钻孔灌注桩施工:施工过程中一定要注意泥浆稠度,并注意钻进速度,防止发生坍塌孔和桩颈缩等现象而影响工程质量,遇到地下不明障碍物时,若深度不大,可先清除后再施工,若深度较深,确实无法穿通,可征得设计人员同意,按照“等效力转换”的原则,改变桩位。

(4)深层搅拌桩施工:要求搅拌桩起挡水作用时,要尽量连续作业,确保形成地下封闭连续墙。由于客观条件造成分段施工时,一定要处理好搭接,采用加长搭接长度的办法可得到一定的程度的弥补。当采用全封闭方案出现局部渗水甚至部分流砂时,要及时抢险措施跟上。

(二)建筑深基坑的施工实例简介

建筑深基坑的开挖成型的目的是给盖高层或多层楼房建设设计而准备的,它们是一体化的。另外深基坑的设计与施工应保持,每一楼层有足够的距离和空间,不然产生热岛现象,高层楼盘成群,使人观之心烦意乱的感觉,影响视野应十分注意这个问题。

结束语

建筑基坑支护作为一种特殊的结构方式,具有很多的功能,其重要性日益突出。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件,因此,在设计过程中要根据具体问题,具体分析,从而选择经济适用安全合理的支护结构。

参考文献

[1]李礼.浅谈建筑深基坑又护施工技术[J].民营科技,201O(05).

[2]王海燕.建筑深基坑支护施工技术[J],科技致富向导,2011(08).

[3]王世斌,建筑深基坑支护施工技术在高层房屋中的运用,建筑学研究前沿,2018年6月18期(10日下)

论文作者:黄杰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期

论文发表时间:2019/7/8

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