【基坑开挖及其支护技术探究文献综述4900字】

基坑开挖及其支护技术研究国内外文献综述1基坑开挖对周围环境影响及研究现状目前国内学者对基坑开挖引起周围环境变化的研究现状：魏涛(2010)通过分析证明邻近建筑物桩基础的存在对控制基坑变形有着明显的积极作用，基坑支护结构的水平位移明显小于同等条件下周边没有桩基础的情况。[1]张羽(2007)通过研究证明邻近桩基础的存在对基坑支护有利，基坑开挖，土体产生侧向移动的趋势，桩的土拱效应阻止了这种趋势，使支护结构背后土压力作用减小。[2]谢波(2007)说明了基坑邻近桩基础情况下支护结构上的土压力比周边没有桩基础情况下小的原因，即作用在桩基上的荷载通过桩基传递到深层土体，使得紧挨地下室地面的土体超载大大减少，同时，桩基础也可以看做围护结构，抵御了一部分土压力。[3]杨敏等(2004)采用有限元方法，模拟深层搅拌法被动加固软土地基与堆载邻近桩基的相互作用，分析讨论了加固宽度、加固深度和加固体弹性模量等对临近桩基侧向水平应力以及侧向变形的影响规律。[4]褚峰(2006)分别采用基于位移和基于土压力的分析方法，研究开挖造成的影响，认为基坑开挖引起的土体位移对邻近桩基有着明显的作用，且随开挖，作用在桩上的土体位移不断变大，桩身的变形不断变大，桩身弯矩不断变大，并且桩身最大位移和弯矩出现的位置也随开挖逐渐下移。[5]杨敏等(2006)用三维有限元法建立了考虑基坑与临近桩基相互作用的数值模型，分析了邻近桩基对基坑开挖的响应及桩基对土体位移场的隔离作用，并讨论了基坑的空间效应、开挖深度、支护结构刚度等因素对邻近的桩基附加侧向位移和弯矩的影响规律。[6]C.F.Leung,D.E.L.Ong,Y.K.Chow(2000)等在新加坡国立大学土工离心机上开展了一系列基坑工程离心模拟试验，分别考虑了稳定挡墙、非稳定挡墙后临近基坑支护结构的单桩、群桩在基坑不同开挖工况下的受力变形特性。[7]李连祥等(2012)考虑CFG复合地基对基坑支护的有利影响，对济南省会文化艺术中心舞台台仓基坑支护进行了优化设计，取得了良好的效果，节省了资金，并使工期大大加快。[8]田静成(2009)环d用模型试验，比较了基坑周边有无刚性复合地基的情况，证明复合地基与支护结构之间的“土柱”为非有限土体，三者具有复杂的相互作用，分析了复合地基加固深度大于或小于基坑开挖深度时基坑位移和支护结构受力和位移规律。[9]陈林等(2007)以侧向群桩复合(土)体是CFG复合地基的情况，根据复合地基工作机理，将既有建筑附加应力转化为桩周土分层面载，为此类支护结构设计提出了更加符合复合地基工作实际的计算方法。[10]邹燕利用有限元软件ABAQUS建立5x5的简化CFG桩复合地基模型，在一侧开挖基坑，模拟实际基坑施工过程。文中分别研究基坑开挖深度和桩中心距离基坑间距对临近CFG桩受力和变形影响，选择桩身水平位移、沉降、轴力、弯矩和桩侧摩阻力五个因素分析。结果表明：桩身变形都随开挖深度增加而增加;桩身轴力和弯矩随开挖也不断增大，而桩侧摩阻力却有减小;在同一开挖深度下,距离基坑最近的CFG桩受影响最明显。相关的研究结论尽管肯定了复合地基存在对基坑支护结构有利，但具体的作用机理还不是很清楚，没有得出在复合地基存在情况下，作用在支护结构上土压力的分布规律，故无法对目前基坑支护设计产生显著影响。而且众多研究内容关注的是坑底工程桩和坑侧地下室、地下室下桩基、支护结构、基础底板等地下结构之间的相互作用或系统反应，而复合地基侧向开挖与支护结构相互作用及设计问题并未得到广泛关注，同时也少有相关文献研究基坑开挖对复合地基竖向荷载传递规律的影响。2基坑支护及地基加固研究现状在建筑越来越密集的情况下，基坑开挖对周围环境造成了很大的影响，很多学者对基坑支护及基础加固进行了大量的研究。李志宏，黄宏伟(2007)认为利用三维数值模拟来分析基坑工程的支护参数能更真实的反映支撑体系的受力情况。通过具体的工程实例得出：(1)模拟计算说明：各种方案下坑底的最终隆起位移变化不大，而随着相邻支撑纵向间距的减小，隆起有增大的趋势；(2)钢支撑的布置位置及相邻支撑间的纵向间距对第二道支撑的轴力影响较大，因此合理的设置钢支撑的支撑位置，就可以使钢支撑的作用发挥到最大，对基坑支护起到更有效的作用；(3)在各种支护方案下，维护结构的最大水平位移和基坑周围地表的沉降变化比较一致。[11]常用的加固方法有6类：(1)在有放坡条件时削坡卸荷是最有效、最快捷的方法。(2)降低或阻截地下地表水。(3)改变开挖形式，如逆作或沉井。(4)加强支护结构，如加强或增加桩、锚、撑等支护结构。(5)在坑内用砂袋等反压支护结构。(6)改良土体，如注浆或冷冻等。郭院成，周同和，王立明等根据郑州市的工程地质条件和经验，以水泥土桩与土钉构成复合型土钉作为9m深基坑的支护结构，对基坑的开挖及降水进行了全程监测，结果显示这种支护结构具有止水帷幕和支护双重作用，是在郑州地区工程地质条件下的一个成功实例。吕国平为能在软土地基中有效调节地基的不均匀沉降，采用两层钢筋混凝土扁梁中间夹以片石砌体形成复合地基，通过具体的实例研究发现这种方法具有刚度大、施工简便、造价低廉等优点，在软土地区的低矮建筑中，可代替桩基，在多层建筑中，可以减少桩数，缩短桩长。[12]谢雄耀等(2010)指出常用的深基坑加固方法有降水、深层搅拌法、注浆法、高压喷射注浆法等方法，要在满足稳定性的基础上，根据变形控制的要求进行方法选择。其中，基坑降水是一种比较经济有效的方法。搅拌桩和悬喷、注浆等化学加固在变形要求严格的深基坑中应用比较广泛。[13]尽管对基坑周围环境的保护方法有很多种，但其作用的机理只有三点：减小基坑开挖的影响、切断影响途径和提高周围环境的抗变形能力。保护方法有：1)深基坑本身加固法；2)切断影响途径法；3)深基坑周围建筑物加固法；4)综合运用上述三种方法的综合法。陈云敏，韩超，凌遒盛(2011)指出传统的基坑加固设计以长期的工程经验为基础，通过工程类比进行。通常仅在稳定分析中考虑加固的影响，而难以考虑基坑的变形分析。基坑加固的设计不应独立于变形控制设计之外，它们一个统一的整体。[15]SMW工法与地下连续墙相比，不仅具有节省造价等有点，还经过施工检验，在一定条件下能满足基坑的设计要求。从现有的实践经验来看，这种加固方法比常规搅拌桩家固体强度更高，搅拌更均匀，加固效果更好。人工冻结技术因为成本比较高，所以一般主要作为一种事故处理或抢工期时考虑的工法，但该方法在保证基坑工程安全和满足变形控制要求时有独到之处。李明(2011)通过对广州华锐大厦基坑支护与加固分析得出，在基坑加固过程用应用预应力锚索与土钉墙联合支护与加固是可行的，也是可靠的。在进行计算时，发现锚固浆体受压时的强度提高系数按规范取1.1，但实践证明，往往会造成钢筋的不必要浪费，提高系数取多少合适，应通过具体工程检测数据统计分析后确定，但应用提高。苏斌(2006)通过对北京地铁和平里北街站东北风道北侧和平里七区六号楼的基坑加固方案分析，得出密排小直径旋喷搅拌桩止水帷幕的止水效果比疏排大直径旋喷桩的保证性高，还方便施工参数的控制，利于周边管线的保护。在类似的基坑施工时，在不进行基坑降水的基础上，应严格控制止水帷幕的施工质量，这样对沉降的控制将会取得更好的效果。[16]周燕国等(2013)通过工程实例，分析了土钉支护基坑事故产生的原因及加固措施。破坏的原因主要有：1)水的影响；2)土钉灌浆技术问题；3)土方没有按照土钉支护结构设计要求来开挖；4)过分强调经济性，使得基坑支护体系的安全系数偏低。应急措施有：截断水源，疏排积水和渗漏水，立即回填土方，然后系统采用锚杆和土钉支护技术对变形位置进行加固处理。得出的结论有：1)在土钉的施工过程，要严格施工顺序，保证施工质量，并且和各方协调配合；2)当地下水源比较丰富时，不适合单使用土钉支护；3)当对边坡变形要求比较严时，使用土钉和锚杆联合支护结构效果是比较好的；4)土钉和锚杆联合支撑结构具有稳定性好，变形小，造价低和工期短的优点。[17]李志刚，秦四清(1999)f2s]通过对边坡位移和土钉轴力的测试，进行了土钉支护的三维数值模拟研究，对边坡位移和土钉轴力及塑性区分布等做了较深入的讨论，认识到土体和土钉相互作用形成了一个完整的支护体系；基坑的失稳破坏也并非传统意义上的土钉或土体本身的破坏，是土钉支护系统的整体破坏；土钉支护系统的形成是通过土钉的分担作用、应力的扩散与传递作用来实现的，这就是土钉支护的实质。徐博(2012)通过对某工程基坑支护实例的分析，得出：1)；高压旋喷桩施工时，因为部分土体被置换，所以有利于周边土体加固，强度提高；2)进一步探索与积累不同地区，和不同土质条件旋喷桩施工工艺和与之相配套的施工参数及施工检测方法，施工管理方法是非常必要的；3)高压旋喷处理软弱地基适用于地层中含软弱夹层，与其他施工方法相比，费用低，工期短；4)高压旋喷注浆工法，使周围土体由松散到固结，有利于基坑稳定；5)单管加筋高压旋喷施工具有效率高、施工简单，且不需要开挖就可处理隐蔽工程的特点，因此适用于城市深基坑加固。[18]曾光华(2008]通过对具体工程实例的分析得出：采用止水帷幕结合分段多种支护形式的设计方案是经济，合理，适用的。根据基坑地层及周边环境的实际情况对基坑不同地段分布采用不同形式的支护形式，具有适应性强、安全可靠、施工周期短、造价低等优点。[19]余海涛(2007)概述了深层搅拌法加固原理的，适应范围，并通过对具体的工程实例的分析得出了：用深层水泥搅拌桩组成重力式挡土墙作为深基坑开挖的支护与之水手段，是深层水泥搅拌技术的应用扩展，与目前常用的混凝土桩、钢板桩相比，深层水泥土搅拌桩的施工时挤土现象轻微、振动小、整体稳定性好、抗渗性好、能有效的防护临近建筑物，方便下一步的基坑施工、工程造价低等优点，是目前我国深基坑支护施工中一种比较经济适用的手段。[20]王年香，章为民，顾行文(2013)出了高压旋喷技术法不但适用于松散、软弱土层、淤泥、人工填土、残积土地基，还适用于杂填土、粉细砂及黄土互层地基。对于有污染的杂填土地基，应选用高强抗硫水泥或其他胶结材料，也可以在水泥中掺入抗污染成分的外加剂。对场地条件复杂，有用或废旧管网管线杂乱的条件下，要因地制宜，采用多次顶喷、复喷，也可以达到预期效果。参考文献[1]闰明礼，张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践(第二版)[M].北京：中国水利水电出版社，2006.[2]张树龙.既有复合地基侧向力学性状[D].济南：山东大学，2015.[3]吉庆祥.既有建筑复合地基对邻近基坑性状影响的研究[D].太原：太原理工大学，2014.[4]龚晓南.基坑工程发展中应重视的几个问题[J].岩土工程学报，2006,28(11)：1321-1324.[5]王吉博.基于相临建筑物响应控制的基坑支护优化设计研究[D].长沙：湖南大学，2014.[6]JGJ79-2012.建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.[7]郑钢，焦莹主编.深基坑工程设计理论及工程应用[M].北京：中国建筑工业出版社2010.12.[8]刘国彬，王卫东主编.基坑工程手册(第二版)[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.11.[9]JGJ120-2012.建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.[10]邹燕.基坑开挖对临近CFG桩复合地基影响的研究[D].合肥：安徽建筑大学，2015.[11]魏涛.邻近建筑物桩基对基坑开挖的影响研究[D].长沙：中南大学，2010.[12]张羽.基坑开挖与邻近桩基础的相互影响分析[D].上海：同济大学，2007.[13]谢波.地下室及桩基础对邻近基坑开挖的影响研究[D].上海：同济大学，2007.[14]杨敏，朱碧堂.超载软土地基被动加固控制邻近桩基变形的分析闭.岩石力学与工程学报，2004,23(11)：1912-1918.[15]褚峰.基坑开挖对邻近桩的影响分析[D].上海：同济大学，2006.[16]杨敏，周洪波，杨桦.基坑开挖与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