浅谈深基坑支护技术

发表时间:2019/1/9   来源:《防护工程》2018年第29期   作者:闫耀坤
[导读] 基坑工程是指在地表以下开挖的一个地下空间及其配套的支护体系。
中建二局第三建筑工程有限公司西北分公司  陕西省西安市  710000
        摘要: 基坑工程是指在地表以下开挖的一个地下空间及其配套的支护体系。而基坑支护就是为保证基开挖,基础施工的顺利进行及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁以及周边环境采用的支挡,加固与保护措施。深基坑支护施工技术是现代建筑工程建设过程中的一项重要技术,它拥有着大规模、大深度、短距离以及小面积等特征,能够提升工程整体的稳定性与安全性,所以,在实际施工中应该充分重视这项技术的运用,并结合工程的实际情况,严格管理深基坑支护施工的每一个环节,增强对其的管控,不断优化相关工艺和技术,提升深基坑支护施工的工程质量。
        关键词:建筑工程;深基坑支护类型:深基坑支护适用范围:
       
       
        一、引言
        与基础建设的飞速发展,城市规模和城市人口不断增加,但是城市人地之间存在的矛盾日益凸显。在这种情况下,城市建设不断向着高层发展,出现大量深基坑工程。在深基坑工程中,为了确保施工安全,需要做好基坑支护。这是非常重要的施工工序。做好支护工作方可确保施工的安全。本文将对深基坑支护类型与适用范围作出分析
        二、深基坑支护类型及特点和适用范围
        1.放坡开挖
        适用于周围场地开阔,周围无重要建筑物,只要求稳定,位移控制无严格要求,价钱最便宜,回填土方较大。在黄土地区,当地下水位较深时,黄土的直立大几米或十几米,只需要放少量的坡即可。
        2.深层搅拌水泥桩支护
        深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。 水泥土围护墙优点 :由于一般坑内无支撑 ,便于机械化快速挖土 ;具有挡土、止水的双重功能 ;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微 ,因此在闹市区内施工更显出优越性。 水泥土围护墙的缺点 :首先是位移相对较大 ,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移 ;其次是厚度较大 ,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用 ,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。本工程周围有高层建筑物,要严格控制位移,故不用此种方法。
        3.钢板桩的支护
        我国使用钢板桩支护的时间是比较长而且比较简单,它的主要形式是有U、H、Z 型和直线型、组合型、冷压薄板型等形式,常常是结合外拉锚垫板或内支撑型钢来构成的围护支护。钢板桩支护除了强耐久性、而且钢板还具有重复使用、工期较短且简单等优点,而此支护的短处在于投入的资金较大,没有挡水和阻隔微小土粒的作用,而且对于地下水水位较高的地区需要做隔水措施,支护刚度低和开挖之后的变形较大。使用此支护前也该慎重考虑。
        4.地下连续墙的支护
        通常连续墙的厚度为 600mm、800mm、1000mm,也有厚达 1200mm的。地下连续墙刚度大,止水效果好,是支护结构中最强的支护型式,适用于地质条件差和复杂,基坑深度大,周边环境要求较高的基坑,但是造价较高,施工要求专用设备,故不适合本基坑使用。优点:①施工时振动小,噪音低,②墙体刚度大,基坑安全性能够得到保证;③防渗性能好,地下连续墙现今工艺已成熟,在墙体结头和施工方法上都得到改进,墙体几乎不透水。④占地少,本工程地处城市建筑密集区,空间狭小,采用地下连续墙可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间,能够充分发挥其经济效益,在施工过程中,引起地面沉降较小,因此周围建筑影响较小;⑤工效高,工期短,质量可靠,经济效益高。缺点:①对废泥浆处理,不但会增加工程费用,如泥水分离不完善或处理不当,造成新的环境污染;②槽壁坍塌问题。如地下水位急剧上升,
        护壁泥浆液面急剧下降,土层中有软弱的砂性砂层,泥浆的性质不当或已变质,施工管理不当等均可能引起壁槽壁坍塌,引起地面沉降,危害邻近工程结构和地下管理的安全。

同时也可能使墙体混凝土体积超方,墙面粗躁结构尺寸超出允许界限;采用地下连续墙费用要相对较高,但为保证安全稳定及效率,费用仿高 5-10%的预算之内,同时采用连续墙施工,工序简单,变更较少,费用易于控制。
        5.土钉墙支护
        墙由被加固的土体、锚固在土体中的土钉群和面板所组成,形成类似重力式的挡土墙,土钉和土体构成复合体,以此来抵挡由墙后传来的土压力或者其它附加的外力,从而保护好开挖面的稳定;而土钉间的变形则依靠钢筋网喷射混凝土面层来加以约束,属于边坡稳定式的支护型式。土钉墙融合了加筋土墙和锚杆档墙的长处,应用于挖土方边坡的稳定和基坑开挖支护,具有以下的特点:  (1)形成土钉与土复合体,边坡整体的稳定性以及承受坡顶超载的能力较好;(2)设备比较简单,成本费用低;(3)占用的空间小,有便于在狭小的场地中施工;(4)施工振动、噪音小,土钉本身不易大幅度变形,对周边的环境影响小。
        6.喷锚网支护
        网支护结构属于土体原位加筋技术,配合机械开挖,采用下行式短台阶下挖式施工。通过在边坡处设置高密度、小尺寸的锚杆群,配合面层的钢筋混凝土结构,组成轻型支护挡土体系。设计上,它是以锚杆力逐段、分块地平衡土压力,在密集锚杆拉结下,把潜在滑裂面前的主动土压力区复合土体加固为具有自撑能力的稳定土体。稳定性验算是视锚杆加筋土体为重力式挡土墙,支撑外缘未加锚土体的侧压力,确保边坡整体稳定性。与多种传统的边坡支护手段相比较,采用锚喷支护技术施工其边坡稳定效果和经济效益更显优越性。其特点是,及时、快速;随挖随支可与基坑开挖工程同时进行;不占独立工期;占用施工场地小。
        7.钢筋混凝土钻孔灌注桩
        钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种,在我国得到广泛的应用。其多用于坑深7m~15m的基坑工程,在我国北方土质较好地区已有8m~9m的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点是施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当工程桩也为钢筋混凝土灌注桩时,可以同步施工,有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失,特别是在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;适用于软粘土质和砂土地区,但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,当在重要地区的特殊地段及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。
        三、深基坑支护技术发展现状
        当前的城市建设中,深基坑的设计还没有找到精确的计算方案。还是通过结构的变化来实现结构的稳定性,但是计算结果还是与深基坑实际承受的的压力差距较大。只能通过实际测量岩土变化的数据分析,对支护的动态计算。要从地质、深度、区域来综合分析各区域岩土变化,做成联动机制。实时对基坑支护作出加强措施。建立数据库进行分析处理。运用大数据确保设计不出问题。
        四、总结
        随着科技的进步,我们完全可以运用先进的仪器与科技。对基坑进行测量检查,并从地质、深度、设计结构、边坡形式、所在区域的环境做出分析检测进行汇集成为大数据库,对以后的深基坑支护设计、计算、发展做出积累。在以后的设计中运用大数据分析进行设计选择更加简单、快捷、节材降本和安全的基坑支护方案。
        参考文献:
        [1]何春林. 浅谈深基坑支护技术.《地质装备》,2005.
        [2]高大钊主编 . 深基坑工程(第二版) [M]. 机械工业出版社 ,1999.
        [3]中华人民共和国行业标准 . 建筑基坑支护技术规程( JGJ120-99) [S]. 中国建筑工业出版社,国建筑科学研究院主编 ,1999.
        [4]中华人民共和国行业标准 . 建筑桩基技术规范( JGJ94-94) [S]. 中国建筑工业出版社,1995.
        [5]中华人民共和国行业标准 . 建筑地基基础设计规范( GB50007-2002) [S].中国建筑工业出版社 ,2002.
        [6]中华人民共和国行业标准 . 建筑基坑工程技术规范 (YB9258-97)[S]. 冶金工业出版社 ,1997.
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