讨论建筑工程深基坑支护技术研究4700字

1、讨论建筑工程深基坑支护技术研究4700字 摘要：随着我国经济的快速开展，城市现代化建立日益加快，城市高层建筑的建立对深基坑支护的要求也越来越高。本文首先总结了建筑深基坑工程的支护类型，对当前深基坑支护设计和施工中存在的问题进展讨论。 关键词：建筑工程；深基坑；支护类型；问题分析中图分类号：TU473 文献标识号：A 文章编号：2306深基坑支护类型分析1.1钢板桩支护钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成，把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙，被广泛应用于挡土和截水。目前钢板桩常用的截面形式有 U 形、Z形和直腹板型。钢板桩由于施工简单而应用较广。但是钢板桩的施工可能会引起

2、相邻地基的变形和产生噪声振动，对周围环境影响较大，因此在人口密集、建筑密度很大的地区，其使用常常会受到限制。而且钢板桩本身柔性较大，如支撑或锚拉系统设置不当，其变形会很大，所以当基坑支护深度大于 7m时，不宜采用。如基坑周边土质较坚硬，钢板桩难以嵌入坑底以下硬层，也可适用。同时，由于钢板桩在地下室施工完毕后需要拔出，因此应考虑拔出时对周围地基土和地表土的影响。1.2深层搅拌支护深层搅拌支护是利用水泥作为固化剂，采用机械搅拌，将固化剂和软土剂强迫拌和，使固化剂和软土之间产生一系列物理化学反响而逐步硬化，形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩墙，作为支护构造。适用于淤泥、淤泥质土和较弱的粘土

3、、粉质粘土、素填土以及稍密的粉土或砂土等土层，基坑开挖深度不宜大于 6m。对有机质土、泥炭质土，宜通过试验确定。1.3排桩支护排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻冲孔灌注桩作为主要挡土构造的一种支护形式。排桩支护可分为悬臂式和支锚式，悬臂式柱列桩适用于三级基坑和二级基坑，支锚式柱列桩合适于一、二级基坑工程。当基坑深 h=8m14m、对周围环境要求不高时，多考虑采用排桩支护。柱列式灌注桩的工作比拟可靠，但要重视冠梁的整体拉结作用，在基坑边角处，冠梁应连续交圈。当要求灌注桩围护构造起到截水防渗作用时，必须做好桩间和桩背的深层截水搅拌桩或旋喷桩。当周围环境保护要求严格时，为减少排桩的变形，在

4、软土地区有时对基坑底沿灌注桩周边或部分区域，用水泥搅拌桩或注浆进展被动区加固，以进步被动区的抗力，减少支护构造的变形。1.4地下连续墙地下连续墙具有整体刚度大的特点和良好的止水防渗效果，适用于地下水位以下的软粘土与砂土等多种地层条件和复杂的施工环境，尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深时，因此在很多地下工程中得到广泛的应用。地下连续墙在坚硬土体中开挖成槽会有较大困难，尤其是遇到岩层需要特殊的成槽机具，施工费用较高；在施工中泥浆污染施工现场，造成场地泥泞不堪。目前采用的逆作法施工一般用在城市建筑高层时，周围施工环境比拟恶劣，场地四周邻近建筑物、道路和地下管线不能因任何施工原因此遭到破坏，

5、为此在基坑施工时，通过发挥地下构造本身对坑壁产生支护作用的才能，减少支护构造变形，降低造价并缩短工期。预应力地下连续墙技术那么可进步围护墙的刚度达 30%以上，可减薄墙厚，减少内支撑数量，由于曲线布筋张拉后产生反拱作用，可减少围护构造变形，消除裂缝，从而进步抗渗性。1.5土钉墙支护由于土钉支护的经济、可靠且施工快速简便，在我国我国已经得到了迅速推广和应用，这种技术是用于土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土技术。土钉支护的使用要求土体具有临时自稳才能，以便给出一定时间施工土钉墙，因此对土钉墙适用的地质条件应加以限制。?建筑基坑支护技术规程?中规定了土钉墙适用于二、三级基坑和非软土场地，基坑深度不宜大

6、于 12m。土钉墙支护施工速度快、用料省、造价低，与其他桩墙支护相比，工期可缩短 50%以上，节约造价 60%左右。而且土钉墙支护可以紧贴已有建筑物施工，从而省出桩体或墙体所占用的地面。但土钉墙很容易受到水的破坏，由于水使土钉墙产生软化，引起整体或部分破坏，因此规定采用土钉墙工程必须做好降水措施。2.深基坑支护技术存在的问题分析2.1基坑的土压力计算支护构造上的土压力的计算是基坑支护构造计算的关键。在支护构造设计中，目前一般都以古典的库伦公式或朗肯公式作为计算土压力的根本公式。由此计算基坑土压力会存在以下两个问题：库伦-朗肯土压力理论所针对的挡土墙问题是平面问题，而深基坑开挖支护问题实际上是空

7、间问题。库伦-朗肯土压力理论计算的是极限平衡状态时的土压力，但是在实际的基坑工程中，对基坑位移均有严格的控制要求，位移过大是不容许的。基坑挡土构造上实际发生的土压力总是介于静止土压力与主动土压力或静止土压力与被动土压力之间。尤其在开挖过程中，土压力随开挖和支护的进展是一个动态变化过程，应用库伦-朗肯土压力理论无法计算出这一动态过程中相应的土压力。2.2基坑的变形控制随着城市建筑的越来越密集，城市用地越来越紧张，基坑工程往往处于房屋和生命线工程的密集地区，因此，造就了对基坑工程技术的要求更高、更严，不仅要确保基坑的稳定，而且要满足变形控制的要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等设施的平安

8、。而变形控制是现有基坑工程强度控制设计理论不够重视的一个方面，常规计算方法对支护构造及基坑周围土体的变形未能给出相应的解答，这是导致一些基坑工程失败的主要原因之一。因此，在支护构造满足强度的条件下，基坑工程在施工过程中既要保证平安、不失稳，又要保证对周围环境不造成破坏性的影响。2.3地下水控制深基坑工程的地下水控制是很大的一个技术难点，地下水控制包括降水与截水。因土质与地下水位的条件不同，基坑开挖的施工方法大不一样，不能制定统一的设计形式，这就要求设计者根据实际情况，进展地下水位控制设计。在透水性大的粉土、砂土层，含水量丰富、相邻建筑物密集等地区，由于其降水或截水在设计或施工中存在问题而出现基

9、坑严重渗漏、管涌，致使工期延长，因此地下水控制设计是基坑工程设计和施工中非常重要的一个环节。截水设计目前常用的方法有：地下连续墙作为支护构造和截水设计合二为一；深层搅拌桩截水根据施工机械的不同又分单轴、双轴、三轴搅拌桩等，目前国外有更先进的四轴搅拌桩机，但国内还很少见；高压旋喷桩截水高压旋喷桩又根据施工机械的不同，主要是钻杆构造的不同分成单重管、双重管、三重管高压旋喷桩。截水方法的采用应根据基坑的详细情况慎重选择。旋喷桩截水对深度不超过15米的基坑，假如施工时合理地选择机械，效果不错。三轴深层搅拌桩对于深度不超过25米基坑效果不错。单轴、双轴由于机械功率的限制，假如机坑深度超过10米，容易出问

10、题。地下连续墙是目前超深基坑、地铁站台等基坑支护的首选。它不仅可以作为截水构造，还可以作为围护构造、地下室主体外墙三合一使用，即经济又可靠，越来越广泛地被使用。 2.4围护构造施工过程中的控制围护结施工过程控制非常重要，它涉及到整个围护构造最终的成败。施工过程中对围护构造成败影响因素很多，现争对两个方面进展阐述：方案的及时调整，机械设备的选择。2.4.1方案的及时调整：由于土体构造在空间上的各向异性，有的工程各土层在平面分布上的变化非常大，工程勘察孔的布置密度有限，对于土层变化较大的工程，工程勘察无法完全提醒土层实际分布情况的现象非常多。这造成工程勘察报告所反映的土层分布与现场开挖后的实际情况

11、有差异，甚至有的土层在勘察报告中根本没有反映。这种差异对于钢性构造的围护，比方排桩，地连墙等先施工后开挖的围护影响不大，而对于象锚喷这样的先开挖后施工的柔性构造的围护影响特别大，它要求施工队伍要有很强的应变才能。碰到此类问题时，应及时调整方案，不能坐等设计院拿方案。我公司施工的江阴佳兆业城市广场三期桩基及围护工程总投资六千多万，其中围护工程二千多万。基坑地面标高-0.7，基坑底面标高-10.2和-6.9。围护构造主要是排桩加斜拉锚，旋喷截水，部分是锚喷支护。其中3-3剖面地面标高-0.7米，坑底标高-6.9米。地质报告提醒的土层分布为：1-2层杂填土，厚度1.9米；4层粉质粘土，厚度为1米；5

12、层粉质粘土，厚度为4.3米；6层粉质粘土夹粉土，厚度为7米。断面设计放坡系数为11，围护为土钉墙围护。从上到下布置5道锚钉，锚钉长度1.5米，间距1.2米。实标在施工3-3剖面时，发现有地质报告未提醒的暗浜，土质为淤泥质土，颜色发黑，具有流动性。在开挖时即缓慢向基坑底部流动。应急措施为：用挖机将脚手钢管顶入土中以固住土体，然后再在开挖面挂网喷浆。钢管长度为6米，布置形式为：钢管点的布置密度与土钉密度一样，每个点压二根钢管，其中一根垂直于基坑底面，另一根垂直于坡面，两根钢管焊接形成整体的剪刀撑。挂网喷浆还是与原设计一样。这相的应急处理效果很好，止住了土体的流动。一直到地下室完成，整个围护构造都未

13、失稳。2.4.2机械设备的选择围护构造特别是截水围幕的施工，设备的选择非常重要。随着社会的开展，建筑高度的增加，地基根底、基坑围护的施工越来越普遍，施工机械设备的种类及消费厂家也越来越多。往往同一种设备有型号不同区分，一样型号有消费厂家不同的区分、有进口和国产之分等，从而造成其施工才能、适用范围不同。同一桩型用不同型号、同一型号但不同厂家的设备，其施工效果不一样。因此，设备的选择对围护构造及截水围幕的施工显得非常重要，由其是截水围幕。无锡云蝠大厦，地上部分高度是250米，地下三层，基坑深度18米，部分最深处24米，围护构造采用排桩加三道钢筋混凝土内支撑，截水围幕采用三轴深搅，部分由于施工操作面

14、不够，采用双重管旋喷桩。旋喷桩作为截水围幕当时是经过屡次专家商讨后的无奈之举。因此作为应急措施在基坑外侧打了一些降水井，以防截水围幕失效时用作应急降水井。截水围幕施工进场设备三套：2套DG-2锚杆旋喷两用桩机，机架高2.5米，额定钻孔深度30米，采用多级加杆钻进，每节钻杆长度1.2米。单轴深搅桩机改装的旋喷桩机，机架高度25米，钻孔深度23米，采用单级钻杆，一杆到底钻进。开挖后发现，采用深搅桩机改装的旋喷桩机施工的截水围幕止水效果较理想。而采用DG-2多级加杆钻进的旋喷桩机施工的截水围幕止水效果相对较差，漏点多。原因分析：DG-2型旋喷桩机机架低，垂直偏向不易发现，而反之深搅桩机改装的旋喷桩机机架高，垂直偏向容易调控；DG-2型旋喷桩机机架轻，施工时稳定性差，反之深搅桩机改装的旋喷桩机底盘较重，稳定性好；DG-2旋喷桩机采用多级钻杆加杆钻进，加杆钻进的缺点是易产生钻杆平直度的误差，钻杆级数越多，累计误差越大。而深搅