實例分析:基坑圍護結(jié)構(gòu)工程施工流程
概述
大量的基坑工程伴隨著城市高層建筑的發(fā)展大量出現(xiàn),。國外,,圓形基坑的深度已達74m(日本),直徑最大的達98m(日本),,而非圓形基坑的深度已達到地下9層(法國),。國內(nèi),上海88層的金茂大廈,,基坑平面尺寸為170m×150m,,基坑開挖深度達到19.5m。上海的匯京廣場,,圍護結(jié)構(gòu)與相鄰建筑最近的距離僅40cm,。而無支撐基坑的開挖深度也已達到了9m。
1,、基坑支護的目的
(1)確?;娱_挖和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工安全、順利,;
(2)確?;优R近建筑物或地下管道正常使用;
(3)防止地面出現(xiàn)塌陷,、坑底管涌發(fā)生,。
2、基坑支護的作用
擋土,、擋水,、控制邊坡變形。
3,、基坑工程的基本技術(shù)要求
(1)安全可靠性,;
(2)經(jīng)濟合理性,;
(3)施工便利性和工期保證性,。
基坑工程具有以下特點:
1)建筑趨向高層化,基坑向大課度方向發(fā)展,;
2)基坑開挖畫積大,,長度與寬度有的達數(shù)百米,給支撐系絞帶來較大的難度,;
3)在軟弱的上層中,,基坑開挖會產(chǎn)生較大的位移和沉降,對周圍建筑物,、市政設(shè)施和地下管線造成影響,;深基坑施工工期長,、場地狹窄,降雨,、重物堆放等對墓坑穩(wěn)定性不利,;
5}在相鄰場地的施工中,打樁,、降水,、挖土及基礎(chǔ)澆注混凝土等工序會相互制約與影響,增加協(xié)調(diào)工作的難度,。
基坑圍護結(jié)構(gòu)通常分兩類:
樁墻式圍護體系——將支護墻(排樁)作為主要受力構(gòu)件,;
樁墻式圍護體系包括板樁墻、排樁,、地下連續(xù)墻等,。
重力式圍護體系——充分利用圍護結(jié)構(gòu)的重力。如重力式水泥土擋墻,。
1)無圍護放坡開挖,;
2)樁墻支護:
它由樁墻結(jié)構(gòu)及支護結(jié)構(gòu)兩部分組成,樁墻結(jié)構(gòu)有鋼板樁,、板樁墻,、灌注樁排、地下連續(xù)墻,;
支護結(jié)構(gòu)類型有內(nèi)支撐式,、外拉錨桿式、地面錨定式,、無錨式等,。
3)重力式支護結(jié)構(gòu):
軟土地基可用深攪樁、旋噴樁,、樹根樁等形成重力式的擋土結(jié)構(gòu),。
4)中央開挖施工法:先施工基坑四周排樁,樁內(nèi)放坡開挖后施工中央部分基礎(chǔ)工程,,待完工后再挖除排樁內(nèi)側(cè)土體,,邊挖邊用支撐桿將支護排樁與中央部分基礎(chǔ)工程支撐起來,最后再施工周邊基礎(chǔ)工程,。
5)開槽施工法:與中央開挖施工法施工正好相反,,先在坑內(nèi)周邊挖槽,用內(nèi)支撐板樁墻法修筑周邊的基礎(chǔ)工程,,形成一道重力式擋土墻,,再挖除擋土墻內(nèi)的全部土體,構(gòu)筑中央部分的基礎(chǔ)工程,。
6)墻前被動區(qū)土體加固法:對于軟土地基深大基坑,,為控制擋墻側(cè)向位移,,降低護樁的入土深度,在基坑開挖前用深攪樁,、旋噴法對墻前土體進行加固,,加固深度3~6m,寬度5~9m,。
7)逆作法,;
8)沉井法;
9)土釘墻支護,;
10)組合型支護,。
兩種以上的支護方法組合起來使用,既能保證支護結(jié)構(gòu)的安全又降低成本,。如上部放坡,,下部樁墻錨桿支護;錨桿與土釘組合,;深攪樁與灌注樁排組合,;深攪樁中打入H鋼樁組合支護等。
結(jié)構(gòu)類型
支護結(jié)構(gòu)類型及其適用范圍
板樁
組合擋土壁
單排與雙排樁支護結(jié)構(gòu)
支撐體系
基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點
1. 外力的不確定性,;
2. 變形的不確定性,;
3. 土性的不確定性;
4. 一些偶然變化所引起的不確定因素,。
基坑工程的設(shè)計內(nèi)容
包括 :環(huán)境調(diào)查及基坑安全等級的確定,,圍護結(jié)構(gòu)選型,圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算,,節(jié)點設(shè)計,,井點降水、土方開挖方案以及監(jiān)測要求等,。
基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計所需的基本資料主要有:
工程水文地質(zhì)資料,;
場地環(huán)境資料;
所建工程的地下室結(jié)構(gòu),、基礎(chǔ)樁基圖紙等,;
與施工條件有關(guān)的資料。
圍護結(jié)構(gòu)的選擇和布置
圍護結(jié)構(gòu)的選擇的原則:
基坑圍護結(jié)構(gòu)的構(gòu)件在一般情況下不應(yīng)超出工程用地范圍,;
基坑圍護結(jié)構(gòu)的構(gòu)件不能影響主體工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正常施工,;
盡可能采用受力性能較好的圓形,、正多邊形和矩形,。
圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算
通過設(shè)計計算確定圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力和變形,據(jù)以驗算截面承載力和基坑位移,。
設(shè)計計算必須按不同施工階段的特征分別進行驗算,,同時應(yīng)考慮前一種工況對后面各種工況內(nèi)力和變形的影響,。
圍護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算
基坑邊坡總體穩(wěn)定演算;
圍護墻體抗傾覆穩(wěn)定驗算,;
圍護墻底面抗滑移驗算,;
基坑圍護墻前抗隆起穩(wěn)定驗算;
抗豎向滲流驗算,;
基坑周圍地面沉降及其影響范圍的估計,。
均與圍護墻的插入土深度有關(guān)。
節(jié)點設(shè)計
合理的節(jié)點構(gòu)造應(yīng)符合以下條件:
方便施工,;
節(jié)點構(gòu)造與設(shè)計計算模型中的假設(shè)條件一致,;
節(jié)點構(gòu)造應(yīng)起到防止構(gòu)件局部失穩(wěn)的作用;
盡可能減少節(jié)點自身的變形量,;
與整體穩(wěn)定相關(guān)的節(jié)點應(yīng)設(shè)置多道防線,,同時要具有良好的節(jié)點延性。
其他土工問題
井點降水
井點降水的作用是:
1)通過降低地下水位消除基選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com 坑坡面及坑底的滲水,,改善施工作業(yè)條件,;
2)增加邊坡穩(wěn)定性,防止坡面和基底的土粒流失,,以避免流砂現(xiàn)象,;
3)降低水位,防止坑底隆起與破壞,;
4)改善基坑的砂土特性,,加速土的固結(jié)。
降水的方法有集水明排和井點降水兩類,。
土方開挖
其中最重要的要求是每階段的開挖深度與相應(yīng)設(shè)計工況的計算模型一致,。
強調(diào)先支撐后開挖的原則。
監(jiān)測內(nèi)容有以下幾個方面:
圍護結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的內(nèi)力和變形
基坑周圍土體的變形,,邊坡穩(wěn)定及地下水的變化和空隙水壓力的測定等,;
對周圍環(huán)境中需要保護的對象進行專門內(nèi)容的觀察和測定。