51基坑及其支護(hù)工程

1、3.1基坑及其支護(hù)工程1一、基坑工程簡(jiǎn)介二、基坑工程的特點(diǎn)三、基坑支護(hù)的目的與作用四、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型及其適用條件2一、基坑工程簡(jiǎn)介 為建筑基礎(chǔ)開挖的臨時(shí)性坑井稱為基坑?；訉儆谂R時(shí)性工程，其作用是提供一個(gè)空間，使基礎(chǔ)的砌筑作業(yè)得以按照設(shè)計(jì)所指定的位置進(jìn)行。3 基坑工程是指建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)工程或其他地下工程施工中所進(jìn)行的基坑開挖、降水、支護(hù)和土體加固以及監(jiān)測(cè)等綜合性工程。45基坑工程發(fā)展 放坡大開挖-板樁圍護(hù)（木樁、鋼板樁）-帶支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)（鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻、SMW地下連續(xù)墻、土層錨桿）-在城市密集區(qū)的逆作法施工6基坑工程的分類 上海市基坑工程設(shè)計(jì)規(guī)程(DBJ08-61-97)根據(jù)基

2、坑工程重要性分為三級(jí)：一級(jí)基坑：1）支護(hù)結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)一部分時(shí)；2）基坑開挖深度大于等于10m時(shí)；3）距基坑邊兩倍開挖深度范圍內(nèi)有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等需要嚴(yán)加保護(hù)時(shí)；二級(jí)基坑：開挖深度小于7m，且周圍環(huán)境無特別要求時(shí)；三級(jí)基坑：除一級(jí)、二級(jí)以外的其它基坑。7二、基坑工程的特點(diǎn)81、一般情況下都是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，安全儲(chǔ)備相對(duì) 較小，風(fēng)險(xiǎn)性大；2、具有很強(qiáng)的區(qū)域性和個(gè)案性；3、是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程；4、具有較強(qiáng)的時(shí)空效應(yīng)；5、對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生較大影響。910三、基坑支護(hù)的目的與作用111、保證基坑四周的土體的穩(wěn)定性，同時(shí)滿足地下室施工有足夠空間的要求，這是土方開挖和地下室施工的必要條

3、件；2、保證基坑四周相鄰建筑物和地下管線等設(shè)施在基坑支護(hù)和地下室施工期間不受損害。即坑壁土體的變形，包括地面和地下土體的垂直和水平位移要控制在允許范圍內(nèi)；121314153、通過截水、降水、排水等措施，保證基坑工程施工作業(yè)面在地下水位以上。161718192021四、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型及其適用條件221、放坡開挖 適用于周圍場(chǎng)地開闊，周圍無重要建筑物，只要求穩(wěn)定，位移控制要嚴(yán)格要求，價(jià)錢最便宜，回填土方較大。 23242、圍護(hù)墻深層攪拌水泥土 深層攪拌水泥土圍護(hù)墻是采用深層攪拌機(jī)就地將土和輸入的水泥漿強(qiáng)行攪拌,形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。 25 水泥土圍護(hù)墻優(yōu)點(diǎn):由于一般坑內(nèi)無支撐,便

4、于機(jī)械化快速挖土;具有擋土、止水的雙重功能;一般情況下較經(jīng)濟(jì);施工中無振動(dòng)、無噪音、污染少、擠土輕微,因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。26 水泥土圍護(hù)墻的缺點(diǎn):首先是位移相對(duì)較大,尤其在基坑長(zhǎng)度大時(shí),為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過大的位移;其次是厚度較大,只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時(shí)才能采用,而且在水泥土攪拌樁施工時(shí)要注意防止影響周圍環(huán)境。 273、高壓旋噴樁 高壓旋噴樁所用的材料亦為水泥漿,它是利用高壓經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成水泥土加固體,相互搭接形成排樁,用來?yè)跬梁椭顾?28 高壓旋噴樁的施工費(fèi)用要高于深層攪拌水泥土樁,但其施工設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)

5、、占地少,并且施工機(jī)具的振動(dòng)很小,噪音也較低,不會(huì)對(duì)周圍建筑物帶來振動(dòng)的影響和產(chǎn)生噪音等公害,它可用于空間較小處,但施工中有大量泥漿排出,容易引起污染。對(duì)于地下水流速過大的地層,無填充物的巖溶地段永凍土和對(duì)水泥有嚴(yán)重腐蝕的土質(zhì),由于噴射的漿液無法在注漿管周圍凝固,均不宜采用該法 。294、槽鋼鋼板樁 這是一種簡(jiǎn)易的鋼板樁圍護(hù)墻,由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼長(zhǎng)68m ,型號(hào)由計(jì)算確定。其特點(diǎn)為:槽鋼具有良好的耐久性,基坑施工完畢回填土后可將槽鋼拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能擋水和土中的細(xì)小顆粒,在地下水位高的地區(qū)需采取隔水或降水措施;抗彎能力較弱,多用于深度4m的較淺基坑或溝槽,頂

6、部宜設(shè)置一道支撐或拉錨;支護(hù)剛度小,開挖后變形較大。 3031325、鋼筋混凝土板樁 鋼筋混凝土板樁具有施工簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)周期短等特點(diǎn),曾在基坑中廣泛應(yīng)用,但由于鋼筋混凝土板樁的施打一般采用錘擊方法,振動(dòng)與噪音大,同時(shí)沉樁過程中擠土也較為嚴(yán)重,在城市工程中受到一定限制。33 此外,其制作一般在工廠預(yù)制,再運(yùn)至工地,成本較灌注樁等略高。但由于其截面形狀及配筋對(duì)板樁受力較為合理并且可根據(jù)需要設(shè)計(jì),目前已可制作厚度較大(如厚度達(dá)500mm 以上) 的板樁,并有液壓靜力沉樁設(shè)備,故在基坑工程中仍是支護(hù)板墻的一種使用形式。346、鉆孔灌注樁 鉆孔灌注樁圍護(hù)墻是排樁式中應(yīng)用最多的一種,在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用

7、。其多用于坑深715m 的基坑工程,在我國(guó)北方土質(zhì)較好地區(qū)已有89m 的臂樁圍護(hù)墻。 35 鉆孔灌注樁支護(hù)墻體的特點(diǎn)有:施工時(shí)無振動(dòng)、無噪音等環(huán)境公害,無擠土現(xiàn)象,對(duì)周圍環(huán)境影響小;墻身強(qiáng)度高,剛度大,支護(hù)穩(wěn)定性好,變形小;當(dāng)工程樁也為灌注樁時(shí),可以同步施工,從而施工有利于組織、方便、工期短;樁間縫隙易造成水土流失,特別時(shí)在高水位軟粘土質(zhì)地區(qū),需根據(jù)工程條件采取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問題;適用于軟粘土質(zhì)和砂土地區(qū),但是在砂礫層和卵石中施工困難應(yīng)該慎用;樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體,因而相對(duì)整體性較差,當(dāng)在重要地區(qū),特殊工程及開挖深度很大的基坑中應(yīng)用時(shí)需要特別慎

8、重。 363738397、地下連續(xù)墻 通常連續(xù)墻的厚度為600mm、800mm、1000mm，也有厚達(dá)1200mm的，但較少使用。地下連續(xù)墻剛度大，止水效果好，是支護(hù)結(jié)構(gòu)中最強(qiáng)的支護(hù)型式，適用于地質(zhì)條件差和復(fù)雜，基坑深度大，周邊環(huán)境要求較高的基坑，但是造價(jià)較高，施工要求專用設(shè)備。 4041428、土釘墻 土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù),其作用與被動(dòng)的具備擋土作用的上述圍護(hù)墻不同,它是起主動(dòng)嵌固作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻主要用于土質(zhì)較好地區(qū),我國(guó)華北和華東北部一帶應(yīng)用較多,目前我國(guó)南方地區(qū)亦有應(yīng)用,有的已用于坑深10m 以上的基坑,穩(wěn)定可靠、施工簡(jiǎn)便且工期短、效果較好

9、、經(jīng)濟(jì)性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應(yīng)積極推廣。 4344459、SMW工法 SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,即在水泥土樁內(nèi)插入H 型鋼等(多數(shù)為H 型鋼,亦有插入拉伸式鋼板樁、鋼管等) ,將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來,使之成為同時(shí)具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻。 464748 SMW 支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特點(diǎn)主要為:施工時(shí)基本無噪音,對(duì)周圍環(huán)境影響小;結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠,凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場(chǎng)合都可使用,特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層;擋水防滲性能好,不必另設(shè)擋水帷幕;可以配合多道支撐應(yīng)用于較深的基坑;此工法在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)的地下連續(xù)墻,在費(fèi)用上如果能夠采取一定施工措施成功

10、回收H 型鋼等受拉材料;則大大低于地下連續(xù)墻,因而具有較大發(fā)展前景。 49五、基坑支護(hù)工法選取綜合考慮基坑開挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境要求、支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限等因素； 達(dá)到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工的目的。50一般當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較好，周邊環(huán)境要求較寬松時(shí)，可以采用柔性支護(hù)，如土釘墻等；當(dāng)周邊環(huán)境要求高時(shí)，應(yīng)采用較剛性的支護(hù)型式，以控制水平位移，如排樁或地下連續(xù)墻、內(nèi)支撐型等。51 地下水位深，不需要采用降水措施： 場(chǎng)地開闊：則可以選擇放坡、懸臂式、樁錨式、錨拉式支護(hù)結(jié)構(gòu)； 場(chǎng)地狹窄：開挖深度不大可采用懸臂式支護(hù)或土釘墻；開挖深度較大時(shí)，可考慮多層錨桿或多層支撐；土質(zhì)較差，可用樁、地下連續(xù)墻加錨桿或支撐支護(hù)方案。52 地下水位比較淺： 周圍場(chǎng)地開