試析深基坑加深支護設(shè)計方案選擇和施工

1、試析深基坑加深支護設(shè)計方案選擇和施工摘要：在整個深基坑支護工程中，設(shè)計方案的合理性發(fā)揮著尤為重要的作用，一個深基坑支護設(shè)計方案一定要從經(jīng)濟合理、安全可靠、施工技術(shù)可行多個方面進行考慮。本文針對深基坑支護設(shè)計方案的選定以及設(shè)計管理，指出相應(yīng)的深基坑支護的施工技術(shù)。關(guān)鍵詞：深基坑加深支護；設(shè)計方案選擇；施工伴隨著城市建設(shè)事業(yè)發(fā)展的速度越來越快，深基坑工程成為這個發(fā)展進程中所產(chǎn)生的一種巖土工程，而基坑支護設(shè)計在巖土工程問題中所涉及到的范圍是比較廣泛的，不僅涉及到力學(xué)中典型強度和穩(wěn)定相關(guān)問題，而且針對變形問題也有一定的分析，同時，土與支護結(jié)構(gòu)的共同作用以及結(jié)構(gòu)力學(xué)等相關(guān)問題也涉及其中。伴隨著不斷認識和

2、掌握這些問題，在此基礎(chǔ)上進一步深入研究，使深基坑工程中涉及到了更多新技術(shù)的應(yīng)用。 一、深基坑支護設(shè)計方案的選擇以及設(shè)計管理 深基坑的支護方案主要有下列幾種： 1.支護設(shè)計方案選擇 根據(jù)基坑支護施工進展情況并結(jié)合加深高度，可以考慮以下三種支護方案：基坑加深部分支護采用鋼筋混凝土樁；基坑加深部分支護采用型鋼混凝土樁；基坑加深部分支護繼續(xù)采用土釘，上部基坑支護補強(預(yù)應(yīng)力錨桿) 。 針對上述的這三種設(shè)計方案運用相關(guān)的設(shè)計軟件進行計算和比較選擇，最終選擇了最后以后總設(shè)計方案，就是針對加深部分支護還繼續(xù)采用土釘進行補強，選擇的理由有以下幾點：鋼筋混凝土樁的優(yōu)點：邊坡開挖可以垂直進行。例如在某工程邊坡支護

3、放坡按照15.0m計算，加深部分的垂直下挖可以使基礎(chǔ)施工操作面的保留程度達到最大化。其缺點：造價過高，工序較為復(fù)雜，工期較長。尤其是基坑支護結(jié)構(gòu)采用土釘和樁錨聯(lián)合的方式進行，但是針對上部土釘墻的設(shè)計并沒有將加深之后的基坑大滑裂面所所產(chǎn)生的影響重點考慮，加長土釘墻的設(shè)計長度，可以彌補下部開挖所產(chǎn)生的影響，整體邊坡支護完成之后，安全肯定沒有足夠的保障。型鋼混凝土樁比較鋼筋混凝土樁，在工序上顯得較為簡單，工期較短，而且在費用上也有很大程度的降低，但是上一種設(shè)計所存在的缺陷和安全問題也是這種設(shè)計同樣存在的。預(yù)應(yīng)力錨桿作為土釘墻支護的一種補充，可以使基坑上部出現(xiàn)變形的幾率降低，給予一定的約束力?；蛹由?/p>

4、部分支護繼續(xù)采用土釘，上部基坑支護采取預(yù)應(yīng)力錨桿支護補強方案，可有效彌補上部土釘墻設(shè)計長度不足缺陷，保證支護穩(wěn)定。其次經(jīng)濟上最節(jié)約，施工快速簡便，唯一不利因素是上部加固錨桿施工成孔施工只能采用人工進行，錨桿長度受限制，但只要設(shè)計計算符合要求，技術(shù)上有保證。另外，通過對方案進行施工組織優(yōu)化設(shè)計，基坑加深、地基處理和支護補強可同時作業(yè)，有效縮短工期，該方案為最佳。 2.深基坑支護設(shè)計管理 深基坑支護設(shè)計方案的合理性是直接影響深基坑支護工程成敗的關(guān)鍵因素，一個成功的深基坑支護設(shè)計方案應(yīng)當經(jīng)濟合理、安全可靠、施工技術(shù)可行。由于深基坑支護受設(shè)計參數(shù)多、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)不明等的影響，設(shè)計工作難度加大。據(jù)

5、2000年的資料，在基坑工程施工質(zhì)量事故中，由于設(shè)計原因造成的事故占總數(shù)的43%。設(shè)計原因主要表現(xiàn)在：無證掛單設(shè)計、盲目設(shè)計、參數(shù)取值錯誤、地下水處理方法失誤、支護方案選擇不當?shù)取Ｒ淖冞@種狀況，首先，設(shè)計人員應(yīng)具有較強力學(xué)知識 （理論、材料、結(jié)構(gòu)、流體、土力學(xué)） 和地基與基礎(chǔ)等多學(xué)科的知識，要有豐富邊坡支護設(shè)計經(jīng)驗，熟悉當?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)和水文地質(zhì)狀況和特點，在結(jié)合建筑及周圍環(huán)境特點的基礎(chǔ)上，設(shè)計出經(jīng)濟合理的深基坑支護方案。其次，工程人員在施工前應(yīng)對方案進行認真審核，理解設(shè)計意圖，及時與設(shè)計人員溝通，在組織施工時，使各個組成部分、各道工序協(xié)調(diào)有序。再次，業(yè)主方應(yīng)了解深基坑支護的重要性，選擇有經(jīng)驗

6、的設(shè)計單位設(shè)計支護方案。 二、深基坑支護的施工技術(shù) 1.排樁支護 排樁支護是指柱列式間隔布置鋼筋混凝土挖孔、鉆( 沖) 孔灌注樁作為主要擋土結(jié)構(gòu)的一種支護形式。為了防止地下水夾帶土體顆粒從樁間孔隙滲入坑內(nèi)，應(yīng)同時在樁間或樁背采用高壓注漿，設(shè)置深層攪拌樁、旋噴樁等，或在樁后專門構(gòu)筑防水帷幕。灌注樁施工簡便，可用機械鉆孔或人工挖孔，施工中不需要大型機械，且無施工噪聲、振動和擠壓周圍土體帶來的危害，成本較地下連續(xù)墻低。一般來說，當基坑深 h =8 14m，周圍環(huán)境要求不十分嚴格時，多考慮采用該支護形式。當周圍環(huán)境保護要求嚴格時，為減少排樁的變形，在軟土地區(qū)有時對基坑底沿灌注樁周邊或部分區(qū)域，用水泥攪

7、拌樁或注漿進行被動區(qū)加固，以提高被動區(qū)的抗力，減少支護結(jié)構(gòu)的變形。 2.地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻是利用各種挖槽機械，借助于泥漿的護壁作用，在地下挖出窄而深的溝槽，并在其內(nèi)安放鋼筋網(wǎng)片、澆注適當?shù)牟牧隙纬梢坏谰哂蟹罎B(水) 、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體。地下連續(xù)墻具有整體剛度大的特點和良好的止水防滲效果，適用于地下水位以下的軟粘土和砂土等多種地層條件和復(fù)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廣泛應(yīng)用。并且隨著技術(shù)的發(fā)展和施工方法及機械的改進，地下連續(xù)墻發(fā)展到既是基坑施工時的擋土圍護結(jié)構(gòu)，又是擬建主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，如支撐得當，且配合正確的施

8、工方法和措施，可較好地控制軟土地層的變形。在基坑深(一般 h 10 m) 、周圍環(huán)境保護要求高的工程中，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后多采用此技術(shù)。但是地下連續(xù)墻在堅硬土體中開挖成槽會有較大困難，尤其是遇到巖層需要特殊的成槽機具，施工費用較高。除現(xiàn)場澆筑的地下連續(xù)墻外，中國還進行了預(yù)制裝配式地下連續(xù)墻和預(yù)應(yīng)力地下連續(xù)墻的研究和試用。這兩種方法已經(jīng)在工程中試用，并取得較好的社會效益和經(jīng)濟效益。 3.土釘支護 土釘支護是用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術(shù)，由于經(jīng)濟、可靠且施工快速簡便，故已在中國得到迅速推廣和應(yīng)用。土釘支護的使用要求土體具有臨時自穩(wěn)能力，以便給出一定時間施工土釘墻，因此對土釘墻適用的地質(zhì)條

9、件應(yīng)加以限制。在建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程中針對土釘墻的適用范圍，二、三級基坑、非軟土場地、基坑深度最深不超過12m，這些條件都可以運用土釘墻。土釘支護施工速度快、用料省、造價低，與其他樁墻支護相比，可縮短 50%以上工期，節(jié)約造價 60% 左右; 土釘支護可以緊貼已有建筑物施工，從而省出樁體或墻體所占用的地面。 土釘針對加強的復(fù)合土體骨架來講，起著箍束的作用，使土坡的整體剛度和穩(wěn)定性得到一定的提升。土釘墻在超載作用下，會出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，主要破壞方式為持續(xù)的漸進性。即使已經(jīng)在土體內(nèi)出現(xiàn)局部剪切面和張拉裂縫，而且還隨著不斷增加的超載隨之嚴重，但是在很長一段時間內(nèi)，整體塌滑的現(xiàn)象也是不會出現(xiàn)的，根據(jù)這一

10、點其實就體現(xiàn)了它是具有一定強度的。但是當素土邊坡的坡頂出現(xiàn)超載作用的時候，并且產(chǎn)生的水平位移與土釘加固的邊坡低很多的時候，整體滑裂和場落現(xiàn)象的擴展速度就會很快，土釘?shù)脑O(shè)置明顯地提高了原位土體的抗剪強度,土釘設(shè)置密度越大,提高的幅度相對越大。 此外,在地層中常有裂隙發(fā)育,在進行鉆孔壓力注漿時,漿液會順著裂隙擴散,漿液膠結(jié)后,必然會增強土釘與周圍土體的粘結(jié)和整體作用。當采用一次壓力注漿時,財寬度為1mm2mm的裂隙,注漿后可擴大成5mm的漿脈。 三、結(jié)語 建筑基坑的開挖與支護結(jié)構(gòu)是一個系統(tǒng)工程，涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、廠程結(jié)構(gòu)、建筑材料、施工工藝和施工管理等多方面。它是集上力學(xué)、水力學(xué)、材料才學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等于一體的綜合性學(xué)科。支護結(jié)構(gòu)又是由若干具有獨立功能的體系組成的整體。正因如此，無論 是結(jié)構(gòu)設(shè)計還是施工組織都應(yīng)當從整體功能出發(fā)，將各組成部分協(xié)調(diào) 參考文獻： 【1】黃健偉.淺論深基坑支護技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展.科技風. 2009(16). 【2】關(guān)壯鵬.邊坡及深基坑支護施工測量與監(jiān)測的應(yīng)用.西部探礦工程. 2009(09). 【3】沈鴻雁.簡議深基坑支護工程的降水方案設(shè)計和施工措施.廣東科技. 2009(20). 【4】張小東.鋼管樁深基坑支護施工