顧灝 馮玲章

摘 要:本文解釋了基坑支護的定義,對常用基坑支護形式進行了介紹,并對基坑支護結構的合理選型做了簡要介紹,最后對基坑工程設計施工中要注意的經(jīng)濟、安全問題進行了簡要闡述。

關鍵詞:基坑支護柔性支護和剛性支護排樁支護

中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(b)-0053-01

建筑基坑是指為進行建筑物基礎與地下室的施工所開挖的地面以下的空間。開挖后,產(chǎn)生多個臨空面,構成基坑圍體,我們將圍體的某一側(cè)面稱為基坑側(cè)壁。基坑的開挖必然對周邊環(huán)境造成一定的影響。為保證地下結構施工及基坑周邊環(huán)境的安全,對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支撐、加固與保護措施,這就是基坑支護。

1 基坑支護結構的形式

1.1 放坡開挖

適應于周圍場地開闊,周圍無重要建筑物,只要求穩(wěn)定,位移控制無嚴格要求,價錢便宜,但土方回填量大。

1.2 土釘墻支護

當放坡不滿足穩(wěn)定或場地條件不夠時,可采用土釘支護。土釘墻支護是一種新型的基坑支護形式,國內(nèi)外已經(jīng)在許多的基坑支護工程中得到了成功的應用,并取得了明顯的技術經(jīng)濟效果。土釘墻主要由鉆孔注漿式土釘、原位土體和噴射混凝土面組成,對于打入式土釘或打入注漿式土釘和不同的面層同樣可以使用。土釘墻施工工藝要求土體具有臨時自穩(wěn)能力,以便給出一定時間施作土釘墻,因此對土釘墻使用的地質(zhì)條件應加以限制。

1.3 地下連續(xù)墻支護

地下連續(xù)墻,是在泥漿護壁的條件下分槽段構筑的鋼筋混凝土墻體。地下連續(xù)墻最早于1950年開始應用于巴黎和米蘭市的地下建筑工程,我國在20世紀60年代初開始應用于水壩的防滲墻,地下連續(xù)墻技術用于城市深基坑的圍護結構最早的成功案例是廣州白天鵝賓館,現(xiàn)在全國各地已用得比較普遍。這是源于其可以在各種復雜條件下施工的優(yōu)勢。

廣州白天鵝賓館基礎施工,地下連續(xù)墻的形狀呈腰鼓狀,兩頭狹,中間寬,形狀復雜,即便如此,施工單位仍然能進行正常施工。另如美國世界貿(mào)易中心,其建筑物高110層,在建地點曾經(jīng)是河岸,地下埋有碼頭等構筑物,地下基礎用地下連續(xù)墻則易處理一些。

由于地下連續(xù)墻具有整體剛度大和防滲性好的優(yōu)點,適用于地下水位以下的軟粘土和砂土多種地層條件和復雜的施工環(huán)境,尤其是基坑底面以下有深層軟土需將墻體插入很深的情況。因此,在國內(nèi)外的地下工程中得到了廣泛應用,并且隨著技術的發(fā)展和施工方法及施工機械的改進,地下連續(xù)墻發(fā)展到既是基坑施工時的擋墻圍護結構,又能作為擬建主體結構的側(cè)墻。

1.4 錨固支護

錨固支護就是在排樁支護之后,在樁頂增設一條鎖扣梁,有的在樁頂適當位置增設錨桿,使懸臂樁改變受力性能。但往往由于基坑較深,又與眾多因素相互影響,如土的性質(zhì)、地下水的動向、現(xiàn)場管理等等因素的影響,使錨固支護出現(xiàn)的事故也很多。

1.5 錨噴支護

錨噴支護技術是國外70年代開始應用的新興支護技術,80年代引入我國,主要在治理邊坡、隧道支護等大型土木工程中應用;90年代才開始應用于房屋建筑基坑支護,由土層錨桿與擋土板共同組成支護結構。與多種傳統(tǒng)邊坡支護手段相比,采用錨噴支護技術施工,其經(jīng)濟效益和邊坡穩(wěn)定效果更顯優(yōu)越性。此外,錨噴支護基坑邊坡具有及時快速、隨挖隨支與基坑開挖同時進行、不占獨立工期、占用最小施工場地等特點?；炷辽皾{在高壓空氣作用下高速噴向受噴面,在噴層與土層間產(chǎn)生嵌固層效應,從而改善邊坡受力條件,有效地控制側(cè)向位移,保證邊坡穩(wěn)定。

1.6 SMW工法

SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,即在水泥土樁內(nèi)插入H型鋼等(多數(shù)為H型鋼,亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等)將承受荷載與防滲擋水結合起來,使之成為同時具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護結構的圍護墻。SMW支護結構的支護特點主要為:施工時基本無噪音,對周圍環(huán)境影響小;結構強度可靠,凡是適合應用水泥土攪拌樁的場合都可以使用,特別適合于以粘土和粉細砂為主的松軟地層;擋水防滲性能好,不必另設擋水帷幕;可以配合多道支撐應用于較深的基坑。此工法在一定條件下可代替作為地下圍護的地下連續(xù)墻,在費用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H型鋼等受拉材料,則成本將大大低于地下連續(xù)墻,因而具有較大的發(fā)展前景。

1.7 排樁支護

排樁支護結構,主要用鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、鋼板樁及預制鋼筋混凝土板樁為主要受力構件。它可以是樁與樁連接起來,也可以在鉆孔灌注樁間加一根素混凝土樹根樁把鉆孔灌注樁連接起來;或用擋土板置于鋼板樁及鋼筋混凝土板樁之間形成的圍護結構。為保證結構的穩(wěn)定和具有一定的剛度,可設置內(nèi)支撐錨桿。

2 基坑支護結構選型

基坑支護型式的合理選擇,是基坑支護設計的首要工作,應根據(jù)地質(zhì)條件,周邊環(huán)境的要求及不同支護型式的特點、支護造價等綜合確定。一般當?shù)刭|(zhì)條件較好,周邊環(huán)境要求較寬松時,可以采用柔性支護,如土釘墻等;當周邊環(huán)境要求高時,應采用較剛性的支護型式,以控制水平位移,如排樁或地下連續(xù)墻等。同樣,對于支撐的型式,當周邊環(huán)境要求較高地質(zhì)條件較差時,采用錨桿容易造成周邊土體的擾動并影響周邊環(huán)境的安全,應采用內(nèi)支撐型式較好;當?shù)刭|(zhì)條件特別差,基坑深度較深,周邊環(huán)境要求較高時,可采用地下連續(xù)墻加逆作法這種最強的支護型式?；又ёo最重要的是要保證周邊環(huán)境的安全。

3 基坑支護設計注意事項

當前,隨著全國各個大城市的新項目的投入及舊城拆遷改建,建設工程的基坑工程在數(shù)量、開挖深度、平方尺寸以及使用領域等方面都得到高速的發(fā)展,深大基坑已非常普遍,放坡開挖或用少量鋼板樁已經(jīng)難于保證地下結構施工及基坑周邊環(huán)境的安全。而基坑工程一般位于建筑密集、環(huán)境復雜的地區(qū),一旦發(fā)生事故將造成巨大的人員、財產(chǎn)損失,同時作為臨時性支護結構基坑工程在設計時又不得不考慮經(jīng)濟因素。因此在基坑支護工程的設計和施工過程中,因地制宜、合理選型,達到安全、經(jīng)濟的和諧統(tǒng)一是設計、施工人員要著重考慮的問題。

參考文獻

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