基坑支护结构及其进展.ppt

LOGO，基坑支护结构及其进展，记者：诺德里提供()，LOGO，诺德里提供()，2020/5/28，2020/5/28。基坑工程是一门古今交叉的岩土工程学科，主要包括基坑支护系统的设计和施工以及土方开挖，是一项非常全面的系统工程。随着人类土木工程活动的发展，特别是21世纪，大量的高层、超高层建筑和地下工程不断涌现。对基坑工程的要求越来越高，问题也越来越多，这促使工程技术人员用新的眼光看待这个古老的课题，并使许多新的经验和理论研究方法出现和成熟。2020/5/28。早在20世纪30年代，太沙基等人就开始研究基坑工程中的岩土工程问题，并提出了估算开挖稳定性和支护荷载的总应力法。我国对基坑工程的广泛研究始于20世纪70年代末，当时中国改革开放方兴未艾，基础建设如火如荼，高层建筑不断涌现，相应的基坑深度不断增加。到20世纪90年代，大多数城市已经进入旧城改造阶段。繁华城区的深基坑开挖给这一古老的话题带来了新的内容。也就是如何控制深基坑开挖的环境影响，从而进一步推动深基坑开挖技术的研究和发展，产生了许多先进的设计和计算方法，许多新的施工技术也在不断地付诸实践。LOGO，由Nordri()设计和提供。基坑是指建筑基坑是指为建造建筑物(包括构筑物)的基础和地下室而开挖的地下空间。基坑根据深度可分为深基坑和浅基坑。我们一般研究深基坑的支护方法。深基坑的定义：建设部关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知的200987号文件规定，一般深基坑是指开挖深度大于5米(含5米)或地下室3层(含3层)以上，或深度小于5米，但地质条件、周围环境和地下管线极其复杂的工程。2020/5/28，当我们进行基坑支护设计时，我们经常进行深基坑支护设计，下面主要列举深基坑的一些特点。1.建筑趋向高层，基坑向大深度方向发展；2.基坑开挖面积大，有些长度和宽度达百米，给支护系统带来很大困难；3.在软土地层中，基坑开挖会产生较大的位移和沉降，影响周围建筑物和地下管线的市政建设；4.深基坑施工周期长，场地狭窄，降雨和重物堆积不利于基坑稳定。5.在相邻场地的施工中，打桩、降水、挖土和基础浇筑混凝土会相互制约和影响，增加协调的难度。2020/5/28，2020/5/28，支护结构需要满足的要求，以确保基坑周围未开挖土壤的稳定性；确保相邻建筑物和地下管线的安全不受损坏；确保工作面高于地下水位；经济合理性。2020/5/28，上海浦东绿洲中心，2020/5/28，基坑围护类型边坡开挖水泥土深层搅拌桩墙高压旋喷桩钢板桩钢筋混凝土板桩钻孔灌注桩地下连续墙土钉墙SMW法，2020/5/28，各种围护结构的适用范围1。无支撑措施的基坑开挖方法，如边坡开挖，通常称为边坡开挖。适用范围：周边区域开放，无重要建筑。优点：价格是最便宜的。缺点：回填土量大。深层搅拌水泥土桩墙的方法是用深层搅拌机将土和输入的水泥浆就地强制搅拌，形成连续搭接的水泥土柱和固体挡土墙。一般来说，有高压旋喷桩所用的材料也是水泥浆。它是利用高压旋转喷嘴将水泥浆注入土层，与土壤混合形成水泥土和固体，水泥土和固体相互叠加形成排桩，起到挡土止水的作用。高压旋喷桩的施工成本高于深层搅拌水泥土桩，但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地面积小，施工机具的振动和噪音很小，不会对周围建筑物产生振动影响，也不会产生噪音等公害。施工过程中排放大量泥浆，容易造成污染。钢板桩是一种钢板桩墙，它是用打桩机将钢板桩打入(压入)地基并相互连接而成。它用于保持土壤和水。项目完成后，可以回收再利用。普通钢板桩包括槽钢钢板桩和“拉森”钢板桩。槽钢钢板桩抗弯能力弱，易渗水，适用范围：深度小于4米的浅基坑或沟槽。拉森钢板桩承载能力强，结构轻巧，通过船闸口的联锁，基本不透水。2020/5/28，2020/5/28，5。钢筋混凝土板桩钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短的特点，已广泛应用于基坑工程中。然而，由于钢筋混凝土板桩施工中普遍采用锤击法，振动和噪声高，沉桩挤土现象严重，在城市工程中受到限制。此外，其生产通常在工厂预制，然后运输到施工现场。成本略高于钻孔灌注桩。由于其截面形状和配筋合理，可根据需要进行设计，可以制造较大厚度(如500mm以上)的板桩，并配有静压沉桩设备，因此它仍是基坑工程中支撑板墙的一种形式。2020/5/28，2020/5/28，6。钻孔灌注桩挡土墙是应用最广泛的排桩形式，在我国应用广泛。大多数用于基坑工程，坑深7 15m，在我国北方土质较好的地区已经有8 9m的臂式桩挡土墙。钻孔桩支撑墙的特点是：施工无振动、噪音等环境危害，无挤土现象，对周围环境影响小。墙体强度高、刚度大、支撑稳定性好、变形小。当工程桩也是灌注桩时，可以同步施工，有利于组织、方便、工期短；桩间空隙容易造成水土流失，特别是在高水位的软粘土地区，应根据工程情况采取灌浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施解决挡水问题。适用于软粘土和砂土地区。然而，砾石和卵石的施工难度应该小心使用。桩与桩的关系主要由桩顶的冠梁和周围的檩条整合而成，相对整体性较差。当应用于重要区域、特殊工程和深基坑时，应特别小心。地下连续墙通常有600毫米、800毫米、1000毫米厚，有些有1200毫米厚，但很少使用。地下连续墙由于其高刚度和良好的密封效果而成为最强的支撑结构。适用于地质条件差、复杂、基坑深度大、对周围环境要求高的基坑，但价格昂贵，施工需要专用设备。土钉墙是一种边坡稳定支护，它的作用不同于被动挡土墙，被动挡土墙具有挡土的功能，它起到主动嵌固作用，增加边坡的稳定性，保持基坑开挖后的边坡稳定。土钉墙主要用于土质较好的地区。它广泛应用于华北和东北地区。目前，它也在中国南方使用。其中一些已用于坑深超过10m的基坑。TSMW支护结构在：施工期间基本无噪声，对周围环境影响较小。结构强度可靠，可用于任何适合水泥土搅拌桩应用的场合，特别是以粘土和粉土为主的软弱地层。挡水防渗性能好，无需另设挡水幕。可配合多种支护应用于较深的基坑；在一定条件下，这种施工方法可以代替地下连续墙作为地下围护，如果采取一定的施工措施，就成本而言，可以成功地回收抗拉材料如H型钢；它比地下连续墙低得多，因此有很大的发展前景。2020/5/28，2020/5/28，2020/5/28，虽然深基坑工程支护技术在我国不同地区和不同地质条件下取得了许多成功经验，甚至在某些情况下达到了国际水平，但仍存在一些问题需要进一步研究或改进，以适应现代经济建设的需要。深基坑工程支护施工过程中常见的问题有：1 .土方开挖与边坡支护不匹配。与支护相比，土方开挖技术含量相对较低，工艺简单，易于组织管理。支护相对复杂，因此在施工过程中，大型工程由专业施工队伍分别完成土方工程和支护付款工作，大部分是两个平行的合同。这样，在施工过程中很难协调和管理。土方施工单位争抢进度，延误工期，开挖顺序相对混乱，尤其是在雨天。即使不考虑2020/5/28，挡土和支护施工所需的工作面也几乎无法操作，支护工作无法及时完成，导致支护施工落后于土方施工。由于支护施工没有操作平台来完成钻孔、灌浆、铺网和喷射混凝土工作，因此有必要设置一个操作平台来完成施工，而无需回填土方或设置架子。这样，不仅难以保证进度，而且难以保证工程质量，甚至发生安全事故，留下质量隐患。2.边坡修复不能满足设计和规范要求。一般情况下，深基坑开挖采用机械开挖，人工简单修复边坡后，开始混凝土初期喷射支护过程。但是，在实际开挖中，由于施工管理人员不足、技术交底不足、不同层段开挖高度不同、开挖机械操作人员操作水平等因素的影响，机械开挖后坡面的平整度和平直度极不规则，而人工修复时不可能深挖，只能对机械开挖面进行平整修整，未经严格检查和验收就开始初喷，因此在支付挡土后会出现超挖和欠挖现象。2020/5/28，数量和偷工减料并不少见。基坑开挖是支护应力和变形显著增加的过程。在设计中，通常需要开挖程序来减少支架的变形，并公开图纸。然而，在实际施工中，土方业主往往忽视这些限制，争夺进度和当地利益。5.成孔灌浆不到位，土钉或锚杆受力达不到设计要求。用于深基坑支护的土钉或锚杆用100-150根钻杆钻孔。孔深低至5-6米，孔深超过10米，甚至超过20米。钻孔所穿过的土层的质量也是不同的。如果不仔细研究土壤条件，钻孔通常会导致炉渣清除不完全、残渣沉积和影响灌浆。有些洞甚至很难形成和坍塌，加固和灌浆不能插入。此外，灌浆时，混合材料是随机的，灌浆管没有插入到位，灌浆压力不够，导致灌浆速度慢4.施工过程和设计之间的差异太大了。深层搅拌桩的水泥含量往往不足，影响水泥土的支护强度。我们发现，在同样的支护方式下，水泥土会出现裂缝，有时不在最受力的区域，而且经检查后强度往往不足。地面施工的桩荷载通常远远高于局部位置的设计允许荷载。施工质量，2020/5/28，6。施工监控不重视主要是因为施工单位为了省钱不需要施工监控，或者虽然设置了一些测量点，但数据不足，忽略了对坑边房屋的检测，或者对监控数据不重视，这是没有用的。支架设计中没有监测计划，无法及时预警，事故发生后不易分析原因，不利于事故的早期处理。为了减少支护事故的发生，需要精心设计、精心施工、加强监管、保护基坑周边的住宅和环境、提高深基坑支护技术和管理水平。在施工现场，由于各种原因，实际施工过程与设计要求相差很大。2020/5/28，2020/5/28，1。深基坑向大深度、大面积发展，周边环境更加复杂，深基坑开挖和支护越来越困难。因此，从工期和造价的角度来看，两墙合一的逆作法将是未来的主要发展方向。然而，自上而下的施工受到桩的承载力的极大限制。采用自上而下施工时，不能采用一柱一桩，而是一柱多桩，增加了成本和施工难度。如何提高单桩承载力，减少沉降，减少中心柱桩(中间支撑柱)，实现一柱一桩，从而释放上部结构施工速度，从而加快进度，缩短总工期，将成为今后的研究方向。2.土钉支护方案的大量实施，使喷射混凝土技术得到充分应用和发展。为了减少喷射混凝土的回弹，保护环境，湿喷射混凝土将逐步取代干喷射混凝土。目前，在有支护的深基坑工程中，大部分基坑开挖以人工开挖为主，效率低下。今后，必须大力研发小型、灵活、专用的地下挖掘机械，以提高工作效率，加快施工进度，减少时间效应的影响。4.为了减少基坑变形，施加预应力控制变形将逐步推广。