工程深基坑支護(hù)論文：建筑工程深基坑支護(hù)相關(guān)問題探討

1、工程深基坑支護(hù)論文：建筑工程深基坑支護(hù)相關(guān)問題探討摘要：基坑支護(hù)是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的平安，對(duì)基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施。本文是作者結(jié)合某工程實(shí)例，對(duì)基坑支護(hù)體系進(jìn)行分析，并對(duì)其失效事故及補(bǔ)救處理措施進(jìn)行討論，提出基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、施工、管理等方的一些建議。供同行參考。關(guān)鍵詞：建筑工程；基坑支護(hù)；加固1前言城市高層建筑建設(shè)中，其規(guī)模、造價(jià)都有擴(kuò)大的趨勢(shì)，基坑開挖深度已達(dá)十多米，甚至二十多米者也不少見。高層建筑的興建和地下空間的開發(fā)利用，使深基坑的支護(hù)擺到了十分重要的地位，尤其是在軟土地區(qū)中進(jìn)行深基坑的開挖所暴露的問題日益增多，出現(xiàn)的事故也屢見不鮮。要成功地進(jìn)行深根底

2、的施工，除了要精心的根底設(shè)計(jì)以及符合實(shí)際的支護(hù)體系設(shè)計(jì)外，要有一支精干的施工隊(duì)伍和良好的施工組織管理，現(xiàn)就某市26 層大廈基坑支護(hù)失效及隨后所采取的處理方案進(jìn)行討論。2深基坑支護(hù)系統(tǒng)城市建設(shè)中，由于建筑物鱗次櫛比，在深基坑開挖中，沒有余地可供邊坡放坡之用，因此常依賴于支護(hù)手段來(lái)保證根底工程的正常施工。支護(hù)結(jié)構(gòu)大致有以下幾種：高壓噴射或深層攪拌形成的水泥土墻。此種支護(hù)適于開挖深度不超過6m 的情況，施工無(wú)噪聲，具有抗?jié)B能力，可以提高人工降水效果。鋼筋砼支護(hù)樁。此種支護(hù)應(yīng)用很廣泛，在加設(shè)錨桿情況下可適用于較深的基坑護(hù)坡。拱圈式增體結(jié)構(gòu)。此方法利用了拱式結(jié)構(gòu)合理受力特點(diǎn)，可適于開挖深度10m 左右。

3、沉井結(jié)構(gòu)和地下連續(xù)墻。此結(jié)構(gòu)水平剛度較大，對(duì)周圍環(huán)境影響小，對(duì)土層條件適應(yīng)性強(qiáng)，適用于各種深度的基坑開挖，并可兼做主體結(jié)構(gòu)。此外，還有土釘墻、纖維織物袋裝土迭壘方法。應(yīng)該指出，支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)根據(jù)基坑開挖深度、周邊環(huán)境、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件等因素綜合確定。水平土壓力是作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的主要荷載，土壓力大小確實(shí)定目前仍沿用傳統(tǒng)的土壓力理論，由于理論的假設(shè)條件與工程實(shí)際存在一定的出入，主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的實(shí)現(xiàn)都與支擋物的位移有關(guān)，且其大小對(duì)土工試驗(yàn)參數(shù)也是較敏感的，因此，精確地確定支護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力十分困難。3工程根本概況某大廈地下2 層，地上26 層，開挖面積為61.5m×42m，

4、開挖深11m，根底采用樁筏式。擬建建筑物的北側(cè)及東側(cè)是兩棟已建的6 層磚混住宅，其根底為砂墊層上的淺根底，基坑邊緣距住宅最近距離只有5m。該工程年初破土開工，由于基坑開挖產(chǎn)生的施工技術(shù)、管理方面諸多問題，持續(xù)5 個(gè)月沒有進(jìn)行根底施工。4支護(hù)體系及其失效特征工程采用樁筏式根底，開挖之前做工程樁，直徑800mm，之后做圍護(hù)樁，直徑1000mm，間距1200mm，樁長(zhǎng)26m，從基坑底入土15m。在開挖前沿基坑周圍做井點(diǎn)降水，并隨開挖進(jìn)展在坑內(nèi)排水，為了防止降水引起地面沉降而誘發(fā)東、北兩側(cè)相鄰住宅的傾斜、開裂，在圍護(hù)樁外圍增設(shè)了直徑600mm 的素混凝土阻水樁。這些措施在設(shè)計(jì)上無(wú)疑是合理有效的，但在開

5、挖過程中，卻出現(xiàn)了坑壁大量滲水，多處出現(xiàn)管涌現(xiàn)象，大量砂、土流入坑內(nèi)，基坑附近地表多處下沉、開裂，最大裂縫寬度達(dá)3.5mm，支護(hù)樁向坑內(nèi)產(chǎn)生較大水平位移，并引發(fā)原有住宅發(fā)生沉降及傾斜，最大沉降量達(dá)50mm，居民們惶恐不安。發(fā)生險(xiǎn)情之后圍繞搶險(xiǎn)加固開展了大量工作，僅維護(hù)坑壁的穩(wěn)定及搶險(xiǎn)加固就花銷48.3 萬(wàn)元，工期4個(gè)月。5失效原因及處理方案分析5.1 不設(shè)支護(hù)情況穩(wěn)定性驗(yàn)算在不考慮支護(hù)條件下，采用畢肖普(bishop)的圓弧滑動(dòng)面法計(jì)算土坡的穩(wěn)定平安系數(shù)k。不降水情況k=0.028，降水情況k=0.388，由計(jì)算可見，基坑開挖時(shí)必須采取支護(hù)措施。5.2 設(shè)支護(hù)情況穩(wěn)定性驗(yàn)算在設(shè)置鋼筋混凝土樁支

6、護(hù)后，用朗肯土壓力理論計(jì)算主動(dòng)、被動(dòng)土壓力，且考慮地下水的影響。不降水,水、土壓力合算，抗傾覆平安系數(shù)k=1.095；不降水，水、土壓力分算，抗傾覆平安系數(shù)k=0.536；降水，水、土壓力分算，抗傾覆平安系數(shù)k=1.346；降水，水、土壓力合算，且考慮降水后，強(qiáng)度指標(biāo)提高12%，抗傾覆平安系數(shù)k=1.568。由以上計(jì)算結(jié)果可見，本基坑在不降水的條件下，圍護(hù)樁滿足平安是比擬困難的，降水后，仍處于臨界狀態(tài)，而實(shí)際施工過程中，由于施工管理等多方面原因，降水工作不利，所以出現(xiàn)事故當(dāng)屬必然。5.3 降水影響本次開挖采用井點(diǎn)降水與局部回灌方法相結(jié)合的降水措施，降水深度至地面以下13m!15m，經(jīng)計(jì)算降水影

7、響半徑在265m!430m 之間，降水后，形成降水漏斗曲線，距邊坡不同距離水位下降值如表2 所示。表2 距邊坡不同距離水位下降值由表2 可見，基坑降水所產(chǎn)生的影響半徑內(nèi)水位下降是明顯的，因而，由此引起的地面沉降是不容無(wú)視的，而兩棟已建住宅距基坑較近，而且在降水影響范圍內(nèi)，所以對(duì)建筑物的局部?jī)A斜相當(dāng)不利。5.4 補(bǔ)救措施出現(xiàn)險(xiǎn)情后，相繼采取了四項(xiàng)措施：第一，做錨桿，即在地面以下4m 處設(shè)置錨桿；第二，在地面做鋼筋地錨；第三，做鋼管內(nèi)支撐，一端支于圍護(hù)樁與錨桿連接處，另一端支于工程樁樁頂；第四，在支護(hù)樁樁間滲水處用水泥砂漿涂抹。四項(xiàng)措施中，前兩項(xiàng)措施較為有利，但錨桿的施工速度較慢，使支護(hù)樁的水平位

8、移、周圍建筑物的沉降及傾斜長(zhǎng)時(shí)間開展，沒有得到有效地控制。第四項(xiàng)措施很不理想，水泥砂漿抹面以后，滲流仍然很嚴(yán)重，坑內(nèi)大量積水。5.5 施工質(zhì)量在支護(hù)樁頂設(shè)鎖口梁，該梁多處間斷，不封閉，對(duì)加強(qiáng)支護(hù)樁的整體剛度起的作用甚小。同時(shí)，支護(hù)樁和阻水樁質(zhì)量較差，混凝土不密實(shí)，局部縮頸，箍筋間距大，且沒有全部與主筋焊接，使樁的剛度削弱。另外，阻水樁做的不理想，沒有到達(dá)密閉狀態(tài)，致使第三層土中砂不斷地隨水流流向坑內(nèi)。6結(jié)束語(yǔ)基坑支護(hù)系統(tǒng)作為一種臨時(shí)性的設(shè)施，其設(shè)計(jì)一般平安儲(chǔ)藏較小，也就是說大多數(shù)基坑支護(hù)體系的可靠性都有一定的適用前提和附加條件,而地下工程施工又是一項(xiàng)可變因素最多的工程，一旦設(shè)計(jì)前提不符，就使設(shè)計(jì)方案潛伏著事故隱患，而有一局部人對(duì)此認(rèn)識(shí)缺乏，總以為是一種臨時(shí)性的施工措施，甚至業(yè)主方希望在支護(hù)系統(tǒng)中節(jié)約投資，進(jìn)行不恰當(dāng)?shù)母深A(yù)，造成設(shè)計(jì)施工為難境地。從此項(xiàng)事故的開展和上述計(jì)算與分析可得以下幾點(diǎn)結(jié)論。(1)設(shè)計(jì)方案欠妥，該工程開挖深度較