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文檔簡介

基坑工程方案比選一、概述隨著經(jīng)濟的發(fā)展,城市化步伐的加快,結(jié)合城市建設(shè)和改造開發(fā)大型地下空間已成為一種必然,如上海市地下空間開發(fā)面積達10?30萬平方米的地下綜合體項目近年來多達幾十個,基坑開挖面積一般可達2~6萬平方米。進入二十一世紀以來基坑工程呈現(xiàn)“大、深、緊、近"等特點,近年來建筑基坑工程呈現(xiàn)新的特點,各種新型的圍護型式、施工工藝不斷涌現(xiàn)。因此有必要對基坑工程的設(shè)計方案進行比選。1、基坑工程的特點:基坑工程的最基本的作用是為了給地下工程敞開開挖創(chuàng)造條件。正是因為這個基本作用,決定了基坑工程的特點:、安全儲備小、風險大。一般情況下,基坑工程作為臨時性措施,基坑圍護體系在設(shè)計計算時有些荷載,如地震荷載不加考慮,相對于永久性結(jié)構(gòu)而言,在強度、變形、防滲、耐久性等方面的要求較低一些,安全儲備要求可小一些。因此,基坑工程具有較大的風險性,必須要有合理的應(yīng)對措施;、制約因素多?;庸こ膛c自然條件的關(guān)系較為密切,設(shè)計施工中必須全面考慮氣象、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件及其在施工中的變化,充分了解工程所處的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、周圍環(huán)境與基坑開挖的關(guān)系及相互影響。另外,還要受到相鄰的建筑物、地下構(gòu)筑物和地下管線等的影響,周邊環(huán)境的容許變形量、重要性等也會成為基坑工程設(shè)計和施工的制約因素,甚至成為基坑工程成敗的關(guān)鍵。、計算理論不完善?;庸こ套鳛榈叵鹿こ?,所處的地質(zhì)條件復(fù)雜,影響因素眾多,人們對巖土力學(xué)性質(zhì)的了解還不深入,很多設(shè)計計算理論,如巖土壓力、巖土的本構(gòu)關(guān)系等,還不完善,還是一門發(fā)展中的學(xué)科;、綜合性知識經(jīng)驗要求高?;庸こ痰脑O(shè)計和施工不僅需要巖土工程方面的知識,也需要結(jié)構(gòu)工程方面的知識。同時,基坑工程中設(shè)計和施工是密不可分的,設(shè)計計算的工況必須和施工實際的工況一致才能確保設(shè)計的可靠性.2、設(shè)計條件:2。1、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工,首先要閱讀和分析巖土工程地質(zhì)勘察報告,了解土層分布情況及其物理、力學(xué)性質(zhì)、水文地質(zhì)情況等,以便選擇合適的支護結(jié)構(gòu)體系和進行設(shè)計計算。工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件是進行基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計、坑內(nèi)地基加固設(shè)計、降水設(shè)計、土方開挖等的依據(jù)?;庸こ痰膸r土勘察一般并不單獨進行,而是與主體工程的地基勘察同步進行,因此勘察方案及勘察工作量應(yīng)根據(jù)主體工程和基坑工程的設(shè)計與施工要求統(tǒng)一制定.在進行基坑工程的巖土勘察前,委托方應(yīng)提供基本的工程資料和設(shè)計對勘察的技術(shù)要求、建設(shè)場地及周邊的地下管線和設(shè)施資料、以及可能采用的支護方式、施工工藝要求等.2.2、周邊環(huán)境條件環(huán)境保護是基坑工程的重要任務(wù)之一,在建筑物密集、管線眾多的區(qū)域尤其突出.由于對周圍建(構(gòu))筑物及設(shè)施情況不了解,就盲目開挖造成損失的實例很多,且有些后果十分嚴重。因此基坑工程在支護設(shè)計前應(yīng)開展環(huán)境調(diào)查工作,了解影響區(qū)內(nèi)道路、管線、建(構(gòu))筑物的詳細資料,從而為設(shè)計和施工采用針對性的保護措施提供依據(jù).2。3、主體結(jié)構(gòu)設(shè)計條件與施工條件主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計資料是基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計必不可少的依據(jù)?;庸こ炭傮w方案設(shè)計時應(yīng)具備建筑總平面圖、各層建筑、結(jié)構(gòu)平面圖、建筑剖面圖、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與樁基設(shè)計資料等.基坑現(xiàn)場的施工條件也是支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù),主要應(yīng)考慮工程所在地的施工經(jīng)驗與施工能力、場地周邊對施工期間在交通組織、噪音、振動以及工地形象等方面的要求、當?shù)卣畬κ┕さ挠嘘P(guān)管理規(guī)定、場地內(nèi)部對土方、材料運輸以及材料堆放等方面的要求等。2.4、設(shè)計規(guī)范與標準我國的巖土工程技術(shù)標準種類繁多,關(guān)系比較復(fù)雜,其中與基坑工程有關(guān)的規(guī)范、規(guī)程,即有國家標準如:《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330)、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007)、《錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范》(GB50086)等;行業(yè)性的標準如:《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120)、《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》(YB9258);專業(yè)協(xié)會制定的標準如《基坑土釘支護技術(shù)規(guī)程》(CECS96)、《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》(CESC22);各個省市地區(qū)制定的地方性標準如:上海市標準《基坑工程設(shè)計規(guī)程》(DBJ08-61)、天津市標準《巖土工程技術(shù)規(guī)范》(DB29—20)、廣東省標準《建筑基坑支護工程技術(shù)規(guī)程》(DBJ/T15—20)、浙江省標準《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程》(DB33/T1008)等。二、基坑總體方案選型基坑工程總體方案主要有順作法和逆作法兩類基本形式,它們具有各自鮮明的特點。在同一個基坑工程中,順作法和逆作法也可以在不同的基坑區(qū)域組合使用,從而在特定條件下滿足工程的技術(shù)經(jīng)濟性要求。方案分類如圖1所示:圖1基坑總體方案分類1、順作法方案基坑支護結(jié)構(gòu)通常由圍護墻、隔水帷幕、水平內(nèi)支撐系統(tǒng)(或錨桿系統(tǒng))以及支撐的豎向支承系統(tǒng)組成。所謂順作法,是指先施工周邊圍護結(jié)構(gòu),然后由上而下分層開挖,并依次設(shè)置水平支撐(或錨桿系統(tǒng)),開挖至坑底后,再由下而上施工主體地下結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底板、豎向墻柱構(gòu)件及水平樓板構(gòu)件,并按一定的順序拆除水平支撐系統(tǒng),進而完成地下結(jié)構(gòu)施工的過程。當不設(shè)支護結(jié)構(gòu)而直接采用放坡開挖時,則是先直接放坡開挖至坑底,然后自下而上依次施工地下結(jié)構(gòu).順作法是基坑工程的傳統(tǒng)開挖施工方法,施工工藝成熟,支護結(jié)構(gòu)體系與主體結(jié)構(gòu)相對獨立,相比逆作法,其設(shè)計、施工均比較便捷。由于是傳統(tǒng)工藝,對施工單位的管理和技術(shù)水平的要求相對較低,施工單位的選擇面較廣.另外順作法相對于逆作法而言,其基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計與主體設(shè)計關(guān)聯(lián)性較低,受主體設(shè)計進度的制約小,基坑工程有條件盡早開工。順作法常用的總體方案包括放坡開挖、直立式圍護體系和板式支護體系三大類。1。1、放坡開挖放坡開挖一般適用于淺基坑。由于基坑敞開式施工,因此工藝簡便、造價經(jīng)濟、施工進度快。但這種施工方式要求具有足夠的施工場地與放坡范圍。放坡開挖示意圖如圖2圖2放坡開挖示意圖1.2、直立式圍護體系(1)水泥土重力式圍護和土釘支護采用水泥土重力式圍護和土釘支護的直立式圍護體系經(jīng)濟性較好,由于基坑內(nèi)部開敞,土方開挖和地下結(jié)構(gòu)的施工均比較便捷.但自立式圍護體需要占用較寬的場地空間,因此設(shè)計時應(yīng)考慮紅線的限制。此外設(shè)計時應(yīng)充分研究工程地質(zhì)條件與水文地質(zhì)條件的適用性。由于圍護體施工質(zhì)量難以進行直觀的監(jiān)督,易引起施工質(zhì)量不佳問題,從而導(dǎo)致環(huán)境變形乃至工程事故。水泥土重力式圍護和土釘支護的示意圖如圖3所示.圖3水泥土重力式圍護示意圖(左)、土釘支護示意圖(右)(2)懸臂板式支護懸臂板式支護可用于必須敞開式開挖、但對圍護體占地寬度有一定限制的基坑工程。其采用具有一定剛度的板式支護體,如鉆孔灌注樁或地下連續(xù)墻。單排懸臂灌注樁樁支護一般用于淺基坑,在工程實踐中,由于其變形較大,且材料性能難以充分發(fā)揮,經(jīng)濟性不好,適用范圍很小。雙排樁、格形地下連續(xù)墻等圍護體型式所構(gòu)成的懸臂板式支護體系適用于中等開挖深度、且對圍護變形有一定控制要求的基坑工程。雙排樁圍護的剖面示意圖、格型地下連續(xù)墻支護的平面示意圖如圖4。圖4雙排樁支護剖面示意圖(左)、格形地下連續(xù)墻支護平面(右)1。3、板式支護體系板式支護體系由圍護墻和內(nèi)支撐(或錨桿)組成,圍護墻的種類較多,包括地下連續(xù)墻、灌注排樁圍護墻、型鋼水泥土攪拌墻、鋼板樁圍護墻及鋼筋混凝土板樁圍護墻等。內(nèi)支撐可采用鋼支撐或鋼筋混凝土支撐。1)圍護墻結(jié)合內(nèi)支撐系統(tǒng)在基坑周邊環(huán)境條件復(fù)雜、變形控制要求高的軟土地區(qū),圍護墻結(jié)合內(nèi)支撐系統(tǒng)是常用與成熟的支護型式。當基坑面積不大時,其技術(shù)經(jīng)濟性較好。但當基坑面積達到一定規(guī)模時,由于需設(shè)置和拆除大量的臨時支撐,因此經(jīng)濟性較差。此外,支撐體系拆除時圍護墻會發(fā)生二次變形,拆撐爆破以及拆撐后廢棄的混凝土碎塊都也會對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。典型的基坑支護剖面如圖5(左)所示圖5典型的圍護墻結(jié)合內(nèi)支撐系統(tǒng)示意圖(左)、圍護墻結(jié)合斜坡支撐示意圖(右)對于超大面積的基坑工程,采用如圖5(左)所示的支護方式時存在支撐太長、支撐傳力效果不佳、支撐量大等問題,此時可采用中心島式開挖方案,即先保留圍護墻處一定寬度的土體,以抵抗坑外側(cè)的土壓力,然后將基坑中部的土體挖除,再施工中部的主體結(jié)構(gòu),再利用中部已施工好的主體結(jié)構(gòu)反力架設(shè)支撐,然后將周圍的土體挖除,施工周圍部分的主體結(jié)構(gòu),最后拆除支撐。這種方案出土便捷,經(jīng)濟效果好,但基坑周邊的地下結(jié)構(gòu)需要二期施工,工藝復(fù)雜.當基坑開挖深度較淺時,可采用如圖5(右)所示的圍護墻結(jié)合斜坡?lián)涡问?,當基坑開挖深度較大時,可采用如圖6(左)所示的中心島結(jié)合周邊多道支撐形式.圖6中心島結(jié)合周邊多道支撐示意圖(左)、圍護墻結(jié)合錨桿系統(tǒng)(右)2)圍護墻結(jié)合錨桿系統(tǒng)圍護墻結(jié)合錨桿系統(tǒng)采用錨桿來支承作用在圍護墻上的側(cè)壓力,它適用于大面積的基坑工程?;映ㄩ_式開挖,為挖土和地下結(jié)構(gòu)施工提供了極大的便利,可縮短工期,經(jīng)濟效益良好。錨桿需依賴土體本身的強度來提供錨固力,因此土體的強度越高,錨固效果越好,反之越差,因此這種支護方式不適用于軟弱地層.當錨桿的施工質(zhì)量不好時,可能會產(chǎn)生較大的地表沉降。圍護墻結(jié)合錨桿系統(tǒng)的典型剖面如圖6(右)所示.2、逆作法方案相對于順作法,逆作法則是每開挖一定深度的土體后,即支設(shè)模板澆筑永久的結(jié)構(gòu)梁板,用以代替常規(guī)順作法的臨時支撐,以平衡作用在圍護墻上的土壓力。因此當開挖結(jié)束時,地下結(jié)構(gòu)即已施工完成。這種地下結(jié)構(gòu)的施工方式是自上而下澆筑,同常規(guī)順作法開挖到坑底后再自下而上澆筑地下結(jié)構(gòu)的施工方法不同,故成為逆作法。當逆作地下結(jié)構(gòu)的同時還進行地上結(jié)構(gòu)的施工,則稱為全逆作法,如圖7(左)所示;當僅逆作地下結(jié)構(gòu)而并不同步施工地上結(jié)構(gòu)時,則稱為半逆作法,如圖7(右)所示。由于逆作法的梁板重量較常規(guī)順作法的臨時支撐要大得多,因此必須考慮立柱和立柱樁的承載能力問題。尤其是采用全逆作法時,地上結(jié)構(gòu)所能同時施工的最大層數(shù)應(yīng)根據(jù)立柱和立柱樁的承載力確定。圖7全逆作法示意圖(左)、半逆作法示意圖(右)逆作法通常采用支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合,根據(jù)支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的程度,逆作法可以有兩種類型,即周邊臨時圍護體結(jié)合坑內(nèi)水平梁板體系替代支撐采用逆作法施工、支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)全面相結(jié)合采用逆作法施工。逆作法的主要優(yōu)點如下:(1)樓板剛度高于常規(guī)順作法的臨時支撐,基坑開挖的安全度得到提高,且一般而言基坑的變形較小,因而對基坑周邊環(huán)境的影響較小。(2)當采用全逆作法時,地上和地下結(jié)構(gòu)同時施工因此可縮短工程的總工期。(3)地面樓板先施工完成后,可以為施工提供作業(yè)空間,因此可以解決施工場地狹小的問題。(4)逆作法采用支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合,因此可以節(jié)省常規(guī)順作法中大量臨時支撐的設(shè)置和拆除,經(jīng)濟性好,且有利于降低能耗、節(jié)約資源。但逆作法也存在如下不足:(1)技術(shù)復(fù)雜,垂直構(gòu)件續(xù)接處理困難,接頭施工復(fù)雜。(2)對施工技術(shù)要求高,例如對一柱一樁的定位和垂直度控制要求高,立柱之間及立柱與連續(xù)墻之間的差異沉降控制要求高等。(3)采用逆作暗挖,作業(yè)環(huán)境差,結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量易受影響。(4)逆作法設(shè)計與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)聯(lián)度大,受主體結(jié)構(gòu)設(shè)計進度的制約。當工程具有以下特征或技術(shù)經(jīng)濟要求時,可以考慮選用逆作法方案:(1)大面積的深基坑工程,采用逆作法方案,節(jié)省臨時支撐體系費用.(2)基坑周邊環(huán)境條件復(fù)雜,且對變形敏感采用逆作法有利于控制基坑的變形。(3)施工場地緊張,利用逆作的地下首層樓板作為施工平臺。(4)工期進度要求高,采用上下部結(jié)構(gòu)同時的全逆作法設(shè)計方案,施工縮短總工期。3、順逆結(jié)合方案對于某些條件復(fù)雜或具有特別技術(shù)經(jīng)濟性要求的基坑工程,采用單純的順作法或逆作法都難以同時滿足經(jīng)濟、技術(shù)、工期及環(huán)境保護等多方面的要求。在工程實踐中,有時為了同時滿足多方面的要求,采用了順作法與逆作法結(jié)合的方案,通過充分發(fā)揮順作法與逆作法的優(yōu)勢,取長補短,從而實現(xiàn)工程的建設(shè)目標。工程中常用的順逆結(jié)合方案主要有:(1)主樓先順作、裙樓后逆作方案;(2)裙樓先逆作、主樓后順作方案;(3)中心順作、周邊逆作方案。3。1.主樓先順作、裙樓后逆作方案超高層建筑通常由主樓與裙樓兩部分組成,其下一般整體設(shè)置多層地下室,因此超高層建筑的基坑多為深大基坑。在基坑面積較大、挖深較深、施工場地狹小的情況下,若地下室深基礎(chǔ)采用明挖順作支撐方案施工,不僅操作非常困難,耽誤了塔樓的施工進度,施工周期長,而且對周邊環(huán)境影響大,經(jīng)濟性也差。另一方面,主樓結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性也決定了其不適合采用逆作法.一般來說主樓為超高層建筑工期控制的主導(dǎo)因素,在施工場地緊張的情況下,可先采用順作法施工主樓地下室,而裙樓暫時作為施工場地,待主樓進入上部結(jié)構(gòu)施工的某一階段,再逆作施工裙樓地下室,這種順逆結(jié)合的方案即為主樓先順作、裙樓后逆作方案。主樓先順作、裙樓后逆作具有其特有的優(yōu)點:(1)該方案一方面解決了施工場地狹小、操作困難的問題;另一方面塔樓順作基坑面積較小,可加快施工速度;裙樓逆作施工不占用絕對工期,縮短了總工期,并可減少前期投資額。(2)裙樓地下室逆作能夠有效地控制基坑的變形,可減小對周邊環(huán)境的影響;同時又由于省去了常規(guī)順作法中支設(shè)和拆除大量的臨時支撐,經(jīng)濟性較好。主樓先順作、裙樓后逆作方案用于滿足如下條件的基坑工程:(1)地下室?guī)缀跤米憬ㄖt線,使得施工場地狹小,地下工程施工階段需要占用部分裙樓區(qū)域作為施工場地;(2)主樓為超高層建筑,是控制工期的主導(dǎo)因素,且業(yè)主對主樓工期要求較高;(3)裙樓地下室面積較大,開發(fā)商希望適當延緩?fù)顿Y又不影響主樓施工的進度;(4)裙樓基坑周邊環(huán)境復(fù)雜、環(huán)境保護要求高。例:上海環(huán)球金融中心位于上海浦東陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)東泰路和世紀大道路口,周邊環(huán)境條件復(fù)雜,環(huán)境保護要求較高。主樓建筑地上101層,高度492m,裙樓地上三層,主樓和裙樓下均設(shè)三層地下室,基坑總面積約為22500m2,基坑開挖深度主樓區(qū)為17.85?19。85m??紤]到主樓為超高層建筑,業(yè)主對主樓工期要求較高,同時希望在不影響主樓施工進度的情況下,延緩部分投資,因此本工程采用了主樓先順作和裙樓后逆作的總體設(shè)計方案。主樓區(qū)域先采用直徑為100m的圓筒形地下連續(xù)墻并結(jié)合三道鋼筋混凝土環(huán)形圍檁作為支護結(jié)構(gòu),基坑順作開挖到底后施工主樓結(jié)構(gòu)。當主樓區(qū)主體結(jié)構(gòu)施工至地面層時,再逆作施工裙樓區(qū)基坑。裙樓區(qū)逆作施工期間逐層向下拆除塔樓的圍護結(jié)構(gòu)(圓筒形地下連續(xù)墻),并將塔樓的核心筒結(jié)構(gòu)作為裙樓各樓層梁板結(jié)構(gòu)的支撐點,依次開挖并施工裙樓地下室各層樓板結(jié)構(gòu)。主、裙樓的分區(qū)如圖8所示。圖8上海金融中心基坑的主樓和裙樓分區(qū)情況3。2。裙樓先逆作、主樓后順作方案對于由塔樓和裙樓組成的超高層建筑,有時裙樓的工期要求非常高(例如裙樓作為商業(yè)建筑時往往希望能盡快投入商業(yè)運營)而塔樓工期要求相對較低,此時裙樓可先采用全逆作法地上地下同時施工,以節(jié)省工期,并在主樓區(qū)域設(shè)置大空間出土口(主樓由于其構(gòu)件的重要性不適合采用逆作法),待裙樓地下結(jié)構(gòu)施工完成后,再順作施工主樓區(qū)地下結(jié)構(gòu),從而形成裙樓先逆作、主樓后順作的方案。該方案具有以下特點:(1)主樓區(qū)域設(shè)置的大空間出土口出土效率高,可加快裙樓逆作的施工速度;(2)裙樓區(qū)域在地下結(jié)構(gòu)首層結(jié)構(gòu)梁板施工完成后,有條件立即向地上施工,可大大縮短裙樓上部結(jié)構(gòu)的工期;(3)裙樓區(qū)域結(jié)構(gòu)梁板代支撐,支撐剛度大,對基坑的變形控制有利;(4)在逆作階段主樓區(qū)域的大空間出土口可以顯著地改善裙樓逆作區(qū)域地下作業(yè)的通風和采光條件;(5)由于主樓區(qū)域需要在裙樓區(qū)域逆作完成后再施工,因此一般情況下將會增加主樓的工期與工程的總工期。例:南京德基廣場二期工程主體建筑由一幢主樓及群樓組成,主樓地上52層,地上建筑有效高度為244.5m;裙樓地上9層,地上建筑有效高度為55.5m,主樓和裙樓下整體設(shè)置4層地下室?;涌偯娣e16000m2,主樓區(qū)普遍開挖深度21.5m,群樓區(qū)普遍開挖深度19.7m?;幽蟼?cè)約13m處是運營中的地鐵區(qū)間隧道,隧道底部埋深約16m,基坑開挖實施過程中的環(huán)境保護要求高.由于業(yè)主希望裙樓區(qū)商業(yè)用房能夠盡快投入運營,且考慮到基坑的環(huán)境保護要求高,因此基坑圍護設(shè)計采用了裙樓先逆作、主樓后順作的總體設(shè)計方案.裙樓基坑周邊設(shè)置“兩墻合一"地下連續(xù)墻圍護體,坑內(nèi)利用四層結(jié)構(gòu)梁板代支撐,采用逆作法先行施工,并同時開展裙樓區(qū)地上9層結(jié)構(gòu)的施工;主樓區(qū)留設(shè)大面積洞口,在地下室底板施工完成后再向上順作主樓結(jié)構(gòu)。圖9為主、裙樓分區(qū)布置圖。圖9德基廣場二期基坑工程主、裙樓分區(qū)布置圖3.3.中心順作、周邊逆作方案對于超大面積的基坑工程,當基坑周邊環(huán)境保護要求不是很高時,可在基坑周邊首先施工一圈具有一定水平剛度的環(huán)狀結(jié)構(gòu)梁板(以下簡稱環(huán)板),然后在基坑周邊被動區(qū)留土,并采用多級放坡使中心區(qū)域開挖至基底,在中心區(qū)域結(jié)構(gòu)向上順作施工并與周邊結(jié)構(gòu)環(huán)板貫通后,再逐層挖土和逆作施工周邊留土放坡區(qū)域,形成中心順作、周邊逆作的總體設(shè)計方案。該方案具有以下幾個顯著特點:(1)將整個基坑分為中心順作區(qū)和周邊逆作區(qū)兩部分,周邊部分采用結(jié)構(gòu)梁板作為水平支撐,而中心部分則無需設(shè)置支撐,從而節(jié)省了大量臨時支撐。同時由于中部采用敞開式施工,出土速度較快,大大加快了整體施工進度。(2)在基坑周邊首先施工一圈具有一定水平剛度的結(jié)構(gòu)環(huán)板,中心區(qū)域施工過程中利用被動區(qū)多級放坡留土和結(jié)構(gòu)環(huán)板約束圍護體的位移,從而達到控制基坑變形、保護周圍環(huán)境的目的。(3)由于僅周邊環(huán)板采用逆作法施工,可僅對首層邊跨結(jié)構(gòu)梁板和一柱一樁進行加固,作為施工行車通道,并利用周邊圍護體作為施工行車通道的豎向支承構(gòu)件,減少了常規(guī)逆作法中施工行車通道區(qū)域結(jié)構(gòu)梁板和支承立柱和立柱樁的加固費用。中心順作、周邊逆作方案只有在同時滿足下列條件的工程中應(yīng)用才能體現(xiàn)出其優(yōu)越性和社會經(jīng)濟效益:超大面積的深基坑工程.基坑面積需達到幾萬平方米,基坑平面為多邊形,且至少設(shè)置兩層地下室?;用娣e必須足夠大是由以下因素決定:周邊逆作區(qū)環(huán)板必須具有足夠的寬度,以保證有足夠的剛度可以約束圍護體變形;為保證逆作區(qū)坡體的穩(wěn)定,周邊留土按一定坡度多級放坡至基底標高需要一定的寬度;在除去逆作區(qū)面積后中心區(qū)域尚應(yīng)有相當面積可以順作施工。主體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu),無高聳塔樓結(jié)構(gòu)或塔樓結(jié)構(gòu)位于基坑中部。由于中心區(qū)域結(jié)構(gòu)最先施工,塔樓如位于中心區(qū)域可確保塔樓的施工進度不受影響?;刂苓叚h(huán)境有一定的保護要求,但不是非常嚴格。周邊逆作區(qū)結(jié)構(gòu)環(huán)板和留土放坡對圍護體的變形控制可滿足周邊環(huán)境的保護要求。仲盛商業(yè)中心上部建筑為5層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),設(shè)置三層地下室?;用娣e約為50000m2,基坑開挖深度約為13.3m。由于基坑面積極大,若采用順作法方案,臨時支撐工程量巨大,造價高;而采用全逆作法方案,暗挖土方工程量巨大,施工難度高,降低了出土效率.還需設(shè)置大量一柱一樁,加大了施工難度;采用傳統(tǒng)中心島方案,挖土條件較好,可大大加快整體施工進度,節(jié)省水平支撐和豎向支承構(gòu)件費用。但周邊高土坡隨時間將產(chǎn)生持續(xù)位移,使圍護體產(chǎn)生較大變形,對周邊環(huán)境的影響難以估量??紤]基坑施工安全性、施工方式、工期及工程造價等因素,本基坑采用了中心順作、周邊地下一層結(jié)構(gòu)環(huán)板逆作的總體設(shè)計方案。即將基坑分成中部順作區(qū)和周邊逆作區(qū)兩部分,基坑外側(cè)淺層卸土放坡,基坑內(nèi)側(cè)土方開挖至地下一層結(jié)構(gòu)梁底標高,首先施工周邊逆作區(qū)地下一層結(jié)構(gòu)梁板,形成環(huán)狀支撐,然后在基坑周邊留土,并采用多級放坡使中心區(qū)域開挖至基底.在中心部分結(jié)構(gòu)向上順作施工并與周邊地下一層結(jié)構(gòu)環(huán)板貫通后,再以結(jié)構(gòu)梁板作為水平支撐,逆作施工周邊留土放坡區(qū)域。該方案減小了周邊放坡高度,在中心島施工過程利用周邊結(jié)構(gòu)環(huán)板剛度和周邊留土共同約束圍護墻位移,以控制基坑變形,保護周邊環(huán)境。圖10為該基坑的圍護剖面圖.圖10仲盛商貿(mào)中心基坑中心順作、周邊逆作剖面示意圖三、基坑周邊支護結(jié)構(gòu)選型基坑周邊的圍護結(jié)構(gòu)直接承受基坑施工階段側(cè)向土壓力和水壓力,并將此壓力傳遞到支撐體系。在需采取隔水措施的基坑工程中,當周邊圍護結(jié)構(gòu)不具備自防水作用時,需在支護結(jié)構(gòu)外側(cè)另行設(shè)置隔水帷幕。周邊圍護結(jié)構(gòu)和隔水帷幕共同形成基坑周邊支護體系。在基坑工程實踐中周邊圍護結(jié)構(gòu)形成了多種成熟的類型,每種類型在適用條件、工程經(jīng)濟性和工期等方面各有側(cè)重,且周邊圍護結(jié)構(gòu)形式的選用直接關(guān)系到工程的安全性、工期和造價,而對于每個基坑而言,其工程規(guī)模、周邊環(huán)境、工程水文地質(zhì)條件以及業(yè)主要求等也各不相同,因此在基坑周邊圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計中需根據(jù)每個工程特性和每種圍護結(jié)構(gòu)的特點,綜合考慮各種因素,合理選用周邊圍護結(jié)構(gòu)類型。常用支護結(jié)構(gòu)的類型如圖11常用支護結(jié)構(gòu)的類型1、土釘墻1.1、普通土釘墻土釘墻是用于土體開挖時保持基坑側(cè)壁或邊坡穩(wěn)定的一種擋土結(jié)構(gòu),主要由密布于原位土體中的細長桿件一土釘、粘附于土體表面的鋼筋混凝土面層及土釘之間的被加固土體組成,是具有自穩(wěn)能力的原位擋土墻.這是土釘墻的基本形式。土釘墻與各種隔水帷幕、微型樁及預(yù)應(yīng)力錨桿(索)等構(gòu)件結(jié)合起來,又可形成復(fù)合土釘墻.土釘墻基本形式如圖12圖12土釘墻基本形式剖面圖(1)土釘墻維護結(jié)構(gòu)有如下特點:施工設(shè)備及工藝簡單,對基坑形狀適應(yīng)性強,經(jīng)濟性較好;坑內(nèi)無支撐體系,可實現(xiàn)敞開式開挖;柔性大,有良好的抗震性和延性,破壞前有變形發(fā)展過程;密封性好,完全將土坡表面覆蓋,阻止或限制了地下水從邊坡表面滲出,防止了水土流失及雨水、地下水對坑壁的侵蝕;土釘墻靠群體作用保持坑壁穩(wěn)定,當某條土釘失效時,周邊土釘會分擔其荷載;施工所需場地小,移動靈活,支護結(jié)構(gòu)基本不單獨占用場地內(nèi)的空間;由于孔徑小,與樁等施工工藝相比,穿透卵石、漂石及填石層的能力更強;邊開挖邊支護便于信息化施工,能夠根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)及開挖暴露的地質(zhì)條件及時調(diào)整土釘參數(shù);需占用坑外地下空間;j。土釘施工與土方開挖交叉進行,對現(xiàn)場施工組織要求較高。(2)土釘墻適用條件有:a。開挖深度小于12m、周邊環(huán)境保護要求不高的基坑工程;b。地下水位以上或經(jīng)人工降水后的人工填土、黏性土和弱膠結(jié)砂土的基坑支護;c。不適用于以下土層:(a)含水豐富的粉細砂、中細砂及含水豐富且較為松散的中粗砂、礫砂及卵石層等;(b)黏聚力很小、過于干燥的砂層及相對密度較小的均勻度較好的砂層;(c)有深厚新近填土、淤泥質(zhì)土、淤泥等軟弱土層的地層及膨脹土地層;(d)周邊環(huán)境敏感,對基坑變形要求較為嚴格的工程,以及不允許支護結(jié)構(gòu)超越紅線或鄰近地下建構(gòu)筑物,在可實施范圍內(nèi)土釘長度無法滿足要求的工程。1。2、復(fù)合土釘墻復(fù)核土釘墻主要有土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿(索)、土釘墻+隔水帷幕和土釘墻+微型樁三種常用形式。由于復(fù)核土釘墻是土釘墻基本形式與其它圍護結(jié)構(gòu)的組合,因此土釘墻基本形式的特點和適用條件同樣適用于復(fù)合土釘墻。如圖13圖13土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿(左)、土釘墻+隔水帷幕(中)、土釘墻+微型樁(右)(1)土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿(索)與土釘墻基本形式相比,土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨索形成的復(fù)合土釘墻對基坑穩(wěn)定性和變形控制更加有利。該圍護形式適用于對基坑變形要求相對較高的基坑。(2)土釘墻+隔水帷幕土釘墻+隔水帷幕的圍護形式在基坑周邊設(shè)置封閉的隔水帷幕,可防止坑內(nèi)降水對坑外環(huán)境產(chǎn)生影響。同時隔水帷幕對坑壁土體具有預(yù)加固作用,有利于坑壁的穩(wěn)定和控制基坑變形。該圍護形式適用于地下水位豐富,周邊環(huán)境對降水敏感的工程,以及土質(zhì)較差,基坑開挖較淺的工程。(3)土釘墻+微型樁采用微型樁超前支護可減小基坑變形.該圍護形式適用于填土、軟塑狀粘性土等較軟弱土層,需要豎向構(gòu)件增強整體性、復(fù)合體強度及開挖面臨時自立性能的工程;2、水泥土重力式擋墻水泥土重力式圍護墻是以水泥系材料為固化劑,通過攪拌機械采用噴漿施工將固化劑和地基土強行攪拌,形成具有一定厚度的連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻.示意圖如圖14(左)水泥土重力式圍護墻具有以下特點:(1)可結(jié)合重力式擋墻的水泥土樁形成封閉隔水帷幕,止水性能可靠;(2)使用后遺留的地下障礙物相對比較容易處理;(3)圍護結(jié)構(gòu)占用空間較大;(4)圍護結(jié)構(gòu)位移控制能力較弱,變形較大.(5)當墻體厚度較大時,采用水泥土攪拌樁或高壓噴射注漿對周邊環(huán)境影響較大。水泥土重力式圍護墻適用條件為:(1)適用于軟土地層中開挖深度不超過7.0m、周邊環(huán)境保護要求不高的基坑工程。(2)周邊環(huán)境有保護要求時,采用水泥土重力式擋墻圍護的基坑不宜超過5。0m;(3)對基坑周邊距離1?2倍開挖深度范圍內(nèi)存在對沉降和變形敏感的建構(gòu)筑物時,應(yīng)慎重選用。圖14土釘墻+微型樁(左)、常規(guī)現(xiàn)澆地下連續(xù)墻平面示意圖(右)3、地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻可分為現(xiàn)澆地下連續(xù)墻和預(yù)制地下連續(xù)墻兩大類,目前在工程中應(yīng)用的現(xiàn)澆地下連續(xù)墻的槽段形式主要有壁板式、T型和n形等,并可通過將各種形式槽段組合,形成格形、圓筒形等結(jié)構(gòu)形式。3.1、常規(guī)現(xiàn)澆地下連續(xù)墻現(xiàn)澆地下連續(xù)墻是采用原位連續(xù)成槽澆筑形成的鋼筋混凝土圍護墻。地下連續(xù)墻具有擋土和隔水雙重作用。示意圖如圖14(右)(1)常規(guī)現(xiàn)澆地下連續(xù)墻特點如下:a。施工具有低噪音、低震動等優(yōu)點,工程施工對環(huán)境的影響??;剛度大、整體性好,基坑開挖過程中安全性高,支護結(jié)構(gòu)變形較??;墻身具有良好的抗?jié)B能力,坑內(nèi)降水時對坑外的影響較??;可作為地下室結(jié)構(gòu)的外墻,可配合逆作法施工,以縮短工程的工期、降低工程造價。e。受到條件限制墻厚無法增加的情況下,可采用加肋的方式形成T型槽段或n型槽段增加墻體的抗彎剛度。存在棄土和廢泥漿處理、粉砂地層易引起槽壁坍塌及滲漏等問題,需采取相關(guān)的措施來保證連續(xù)墻施工的質(zhì)量.g。由于地下連續(xù)墻水下澆筑、槽段之間存在接縫的施工工藝特點,地墻墻身以及接縫位置存在防水的薄弱環(huán)節(jié),易產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象。用于“兩墻合一”需進行專項防水設(shè)計。h。由于兩墻合一地下連續(xù)墻作為永久使用階段的地下室外墻,需結(jié)合主體結(jié)構(gòu)設(shè)計,在地下連續(xù)墻內(nèi)為主體結(jié)構(gòu)留設(shè)預(yù)埋件.“兩墻合一"地下連續(xù)墻設(shè)計必須在主體建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計基本完成方可開展。(2)常規(guī)現(xiàn)澆地下連續(xù)墻適用條件為:a。深度較大的基坑工程,一般開挖深度大于10m才有較好的經(jīng)濟性;b。鄰近存在保護要求較高的建、構(gòu)筑物,對基坑本身的變形和防水要求較高的工程;c?;貎?nèi)空間有限,地下室外墻與紅線距離極近,采用其它圍護形式無法滿足留設(shè)施工操作空間要求的工程;d。圍護結(jié)構(gòu)亦作為主體結(jié)構(gòu)的一部分,且對防水、抗?jié)B有較嚴格要求的工程;e。采用逆作法施工,地上和地下同步施工時,一般采用地下連續(xù)墻作為圍護墻;在超深基坑中,例如30m?50m的深基坑工程,采用其它圍護體無法滿足要求時,常采用地下連續(xù)墻作為圍護體。3。2、圓筒形地下連續(xù)墻圓筒形地下連續(xù)墻是現(xiàn)澆地下連續(xù)墻的一種組合結(jié)構(gòu)形式,是采用壁板式槽段或轉(zhuǎn)角槽段組合成圓筒形結(jié)構(gòu)形式。示意圖見圖15(左)(1)圓筒形地下連續(xù)墻特點為a。充分利用了土的拱效應(yīng),降低了作用在支護結(jié)構(gòu)上的土壓力;b。圓形結(jié)構(gòu)具有更好的力學(xué)性能,與常規(guī)形狀的基坑不同,它可將作用在其上面的荷載基本上轉(zhuǎn)化為地下連續(xù)墻的環(huán)向壓力,可充分發(fā)揮混凝土抗壓性能好的特點,有利于控制基坑變形。c。在工程中圓筒形地下連續(xù)墻平面形狀實際為多邊形,并非理想的圓形結(jié)構(gòu),其受力狀態(tài)以環(huán)向受壓為主,受彎為輔。(2)圓筒形地下連續(xù)墻適用條件為a。主體地下結(jié)構(gòu)為圓形或接近圓形的工程。b。受到條件限制或為了方便施工需采用無支撐大空間施工的工程.圖15圓筒形地下連續(xù)墻平面示意圖(左)、格形地下連續(xù)墻平面示意圖(右)3.3、格形地下連續(xù)墻格形地下連續(xù)墻是現(xiàn)澆地下連續(xù)墻的一種組合結(jié)構(gòu)形式.格形地下連續(xù)墻是靠其自身重量穩(wěn)定的半重力式結(jié)構(gòu),是一種涉及建(構(gòu))筑物地基開挖的無支撐空間坑壁結(jié)構(gòu).示意圖如圖15(右)(1)格形地下連續(xù)墻特點為是靠其自身重量穩(wěn)定的半重力式結(jié)構(gòu),基坑開挖階段無需設(shè)置支撐體系;相對于其它無自立式圍護結(jié)構(gòu),基坑變形較小,對周邊環(huán)境保護較為有利;受到自身結(jié)構(gòu)的限制,一般槽段數(shù)量較多。(2)格形地下連續(xù)墻適用條件為適用于無法設(shè)置內(nèi)支撐體系,且對變形控制要求較嚴格的深基坑工程;多用于船塢及特殊條件下無法設(shè)置水平支撐的基坑工程,目前也有應(yīng)用于大型的工業(yè)基坑。3。4、預(yù)制地下連續(xù)墻預(yù)制地下連續(xù)墻即采用常規(guī)的泥漿護壁成槽,在成槽后,插入預(yù)制構(gòu)件并在構(gòu)件間采用現(xiàn)澆混凝土將其連成一個完整的墻體。如圖16圖16預(yù)制地下連續(xù)墻平面示意圖(1)預(yù)制地下連續(xù)墻特點a。工廠化制作可充分保證墻體的施工質(zhì)量,墻體構(gòu)件外觀平整,可直接作為地下室的建筑內(nèi)墻,不僅節(jié)約了成本,也增大了地下室面積。由于工廠化制作,預(yù)制地下連續(xù)墻與基礎(chǔ)底板、剪力墻和結(jié)構(gòu)梁板的連接處預(yù)埋件位置準確,不會出現(xiàn)鋼筋連接器脫落現(xiàn)象。墻段預(yù)制時可通過采取相應(yīng)的構(gòu)造措施和節(jié)點形式達到結(jié)構(gòu)防水的要求,并改善和提高了地下連續(xù)墻的整體受力性能。為便于運輸和吊放,預(yù)制地下連續(xù)墻大多采用空心截面,減小自重節(jié)省材料,經(jīng)濟性好.可在正式施工前預(yù)制加工,制作與養(yǎng)護不占絕對工期;現(xiàn)場施工速度快;采用預(yù)制墻段和現(xiàn)澆接頭,免掉了常規(guī)拔除鎖口管或接頭箱的過程,節(jié)約了成本和工期。由于大大減少了成槽后泥漿護壁的時間,因此增強了槽壁穩(wěn)定性,有利于保護周邊環(huán)境。(2)預(yù)制地下連續(xù)墻適用條件在現(xiàn)階段的工程實踐中,由于受到起重和吊裝能力的限制,墻段總長度受到了一定限制,一般僅用于6-7米以內(nèi)的淺基坑,且大多將預(yù)制地下連續(xù)墻用作主體結(jié)構(gòu)地下室外墻。4、灌注樁排樁圍護墻灌注樁排樁圍護墻是采用連續(xù)的柱列式排列的灌注樁形成了圍護結(jié)構(gòu)。工程中常用的灌注樁排樁的形式有分離式、雙排式和咬合式。4。1、分離式排樁分離式排樁是工程中灌注樁排樁圍護墻最常用,也是較簡單的圍護結(jié)構(gòu)形式。灌注樁排樁外側(cè)可結(jié)合工程的地下水控制要求設(shè)置相應(yīng)的隔水帷幕。如圖17圖17分離式排樁平面示意圖(1)分離式排樁特點3。施工工藝簡單、工藝成熟、質(zhì)量易控制、造價經(jīng)濟。噪聲小、無振動、無擠土效應(yīng),施工時對周邊環(huán)境影響小。C??筛鶕?jù)基坑變形控制要求靈活調(diào)整圍護樁剛度。在基坑開挖階段僅用作臨時圍護體,在主體地下室結(jié)構(gòu)平面位置、埋置深度確定后即有條件設(shè)計、實施。e。在有隔水要求的工程中需另行設(shè)置隔水帷幕。其隔水帷幕可根據(jù)工程的土層情況、周邊環(huán)境特點、基坑開挖深度以及經(jīng)濟性等要求的綜合選用。(2)分離式排樁適用條件軟土地層中一般適用于開挖深度不大于20m的深基坑工程。b。地層適用性廣,對于從軟粘土到粉砂性土、卵礫石、巖層中的基坑均適用。4。2、雙排式排樁為增大排樁的整體抗彎剛度和抗側(cè)移能力時,可將樁設(shè)置成為前后雙排,將前后排樁樁頂?shù)墓诹河脵M向連梁連接,就形成了雙排門架式擋土結(jié)構(gòu)。如圖18圖18雙排式排樁平面示意圖(左)、雙排式排樁圍護墻剖面示意圖(右)(1)雙排式排樁特點a??箯潉偠却?,施工工藝簡單、工藝成熟、質(zhì)量易控制、造價經(jīng)濟。b??勺鳛樽粤⑹綉冶壑ёo結(jié)構(gòu),無需設(shè)置支撐體系.c。圍護體占用空間大。d。自身不能隔水,在有隔水要求的工程中需另設(shè)隔水帷幕.(2)雙排式排樁適用條件:適用于場地空間充足,開挖深度較深,變形控制要求較高,且無法內(nèi)支撐體系的工程。4。3、咬合式排樁有時因場地狹窄等原因,無法同時設(shè)置排樁和隔水帷幕時,可采用樁與樁之間咬合的形式,形成可起到止水作用的咬合式排樁圍護墻。咬合式排樁圍護墻的先行樁采用素混凝土樁或鋼筋混凝土樁,后行樁采用鋼筋混凝土樁。如圖19圖19咬合式排樁平面示意圖(1)咬合式排樁特點受力結(jié)構(gòu)和隔水結(jié)構(gòu)合一,占用空間較小。整體剛度較大,防水性能較好。雋施工速度快,工程造價低。d。施工中可干孔作業(yè),無須排放泥漿,機械設(shè)備噪音低、振動少,對環(huán)境污染小。對成樁垂直度要求較高,施工難度較高。(2)咬合式排樁適用條件適用于淤泥、流砂、地下水富集的軟土地區(qū)。b。適用于鄰近建構(gòu)筑物對降水、地面沉降較敏感等環(huán)境保護要求較高的基坑工程.5、型鋼水泥土攪拌墻型鋼水泥土攪拌墻是一種在連續(xù)套接的三軸水泥土攪拌樁內(nèi)插入型鋼形成的復(fù)合擋土隔水結(jié)構(gòu)。如圖20圖20型鋼水泥土攪拌墻平面布置圖(1)型鋼水泥土攪拌墻特點a。受力結(jié)構(gòu)與隔水帷幕合一,圍護體占用空間小.b。圍護體施工對周圍環(huán)境影響小。c。采用套接一孔施工,實現(xiàn)了相鄰樁體完全無縫銜接,墻體防滲性能好。d。三軸水泥土攪拌樁施工過程無需回收處理泥漿,且基坑施工完畢后型鋼可回收,環(huán)保節(jié)能。e。適用土層范圍較廣,還可以用于較硬質(zhì)地層.£工藝簡單、成樁速度快,圍護體施工工期短。在地下室施工完畢后型鋼可拔除,實現(xiàn)型鋼的重復(fù)利用,經(jīng)濟性較好。僅在基坑開挖階段用作臨時圍護體,在主體地下室結(jié)構(gòu)平面位置、埋置深度確定后即有條件設(shè)計、實施。由于型鋼拔除后在攪拌樁中留下的孔隙需采取注漿等措施進行回填,特別是鄰近變形敏感的建構(gòu)筑物時,對回填質(zhì)量要求較高.(2)型鋼水泥土攪拌墻適用條件從黏性土到砂性土,從軟弱的淤泥和淤泥質(zhì)土到較硬、較密實的砂性土,甚至在含有砂卵石的地層中經(jīng)過適當?shù)奶幚矶寄軌蜻M行施工.軟土地區(qū)一般用于開挖深度不大于13。0m的基坑工程。適用于施工場地狹小,或距離用地紅線、建筑物等較近時,采用排樁結(jié)合隔水帷幕體系無法滿足空間要求的基坑工程。型鋼水泥土攪拌墻的剛度相對較小,變形較大,在對周邊環(huán)境保護要求較高的工程中,例如基坑緊鄰運營中的地鐵隧道、歷史保護建筑、重要地下管線時,應(yīng)慎重選用。當基坑周邊環(huán)境對地下水位變化較為敏感,攪拌樁樁身范圍內(nèi)大部分為砂(粉)性土等透水性較強的土層時,應(yīng)慎重選用。6、鋼板樁圍護墻鋼板樁是一種帶鎖口或鉗口的熱軋(或冷彎)型鋼,鋼板樁打入后靠鎖口或鉗口相互連接咬合,形成連續(xù)的鋼板樁圍護墻,用來擋土和擋水。如圖21圖21鋼板樁圍護墻平面圖(1)鋼板樁圍護墻特點具有輕型、施工快捷的特點?;邮┕そY(jié)束后鋼板樁可拔除,循環(huán)利用,經(jīng)濟性較好。在防水要求不高的工程中,可采用自身防水。在防水要求高的工程中,可另行設(shè)置隔水帷幕。鋼板樁抗側(cè)剛度相對較小,變形較大。鋼板樁打入和拔除對土體擾動較大。鋼板樁拔除后需對土體中留下的孔隙進行回填處理.(2)鋼板樁圍護墻適用條件由于其剛度小,變形較大,一般適用于開挖深度不大于7m,周邊環(huán)境保護要求不高的基坑工程。b。由于鋼板樁打入和拔除對周邊環(huán)境影響較大,鄰近對變形敏感建構(gòu)筑物的基坑工程不宜采用。7、鋼筋混凝土板樁圍護墻鋼筋混凝土板樁圍護墻是由鋼筋混凝土板樁構(gòu)件連續(xù)沉樁后形成的基坑圍護結(jié)構(gòu).如圖22圖22鋼筋混凝土板樁圍護墻立面圖(1)鋼筋混凝土板樁圍護墻特點具有強度高、剛度大、取材方便、施工簡易等優(yōu)點。b。其外形可以根據(jù)需要設(shè)計制作,槽榫結(jié)構(gòu)可以解決接縫防水。(2)鋼筋混凝土板樁圍護墻適用條件a.開挖深度小于10m的中小型基坑工程,作為地下結(jié)構(gòu)的一部分,則更為經(jīng)濟;大面積基坑內(nèi)的小基坑即“坑中坑”工程,不必坑內(nèi)拔樁,降低作業(yè)難度;較復(fù)雜環(huán)境下的管道溝槽支護工程,可替代不便拔除的鋼板樁;水利工程中的臨水基坑工程,內(nèi)河駁岸、小港碼頭、港口航道、船塢船閘、河口防汛墻、防浪堤及其他河道海塘治理工程。四、內(nèi)支撐與錨桿體系選型1、內(nèi)支撐系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)選型包括支撐材料和體系的選擇以及支撐結(jié)構(gòu)布置等內(nèi)容。支撐結(jié)構(gòu)選型從結(jié)構(gòu)體系上可分為平面支撐體系和豎向斜撐體系;從材料上可分為鋼支撐、鋼筋混凝土支撐和鋼和混凝土組合支撐的形式。各種形式的支撐體系根據(jù)其材料特點具有不同的優(yōu)缺點和應(yīng)用范圍。1.1、鋼支撐體系鋼支撐體系是在基坑內(nèi)將鋼構(gòu)件用焊接或螺栓拼接起來的結(jié)構(gòu)體系.鋼支撐架設(shè)和拆除速度快、架設(shè)完畢后不需等待強度即可直接開挖下層土方,而且支撐材料可重復(fù)循環(huán)使用的特點,對節(jié)省基坑工程造價和加快工期具有顯著優(yōu)勢,適用于開挖深度一般、平面形狀規(guī)則、狹長形的基坑工程中。鋼支撐幾乎成為地鐵車站基坑工程首選的支撐體系。但由于鋼支撐節(jié)點構(gòu)造和安裝復(fù)雜以及目前常用的鋼支撐材料截面承載力較為有限等特點1.2、鋼筋混凝土支撐體系鋼筋混凝土支撐具有剛度大、整體性好的特點,而且可采取靈活的平面布置形式適應(yīng)基坑工程的各項要求。1。3、圓環(huán)支撐形式圓環(huán)支撐體系具有如下幾點方面典型的優(yōu)點:受力性能合理.采用圓環(huán)內(nèi)支撐形式,從根本上改變了常規(guī)的支撐結(jié)構(gòu)方式,這種以水平受壓為主的圓環(huán)內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系,能夠充分發(fā)揮混凝土材料的受壓特性,具有足夠的剛度和變形小的特點。b。加快土方挖運的速度.采用圓環(huán)內(nèi)支撐結(jié)構(gòu),在基坑平面形成的無支撐面積達到70%左右,為挖運土的機械化施工提供了良好的多點作業(yè)條件,挖土速度可成倍提高,同時有利于基坑變形的時效控制。c。經(jīng)濟效益十分顯著。深基坑施工中采用圓環(huán)內(nèi)支撐結(jié)構(gòu),用料節(jié)省顯著,與各類支撐結(jié)構(gòu)相比節(jié)省大量鋼材和水泥,其單位土方的開挖費用較其他支撐相比有較大幅度的下降,施工費用節(jié)約可觀,社會效益十分顯著??蛇m用于狹小場地施工。在施工場地狹小或四周無施工場地的工程中,使用圓環(huán)內(nèi)支撐也是較合適的。因本支撐剛度大,可通過配筋、調(diào)整立柱間距等措施,提高其橫向承載能力.亦可在上面搭設(shè)堆料平臺,安裝施工機械,便于施工的正常進行。以上為圓環(huán)體系的一些較為突出的優(yōu)點,當然也存在不利的因素,如根據(jù)該支撐形式的受力特點,要求土方開挖流程應(yīng)確保圓環(huán)支撐受力的均勻性,圓環(huán)四周坑邊應(yīng)土方均勻、對稱的挖除,同時要求土方開挖必須在上道支撐完全形成后進行。1.4、鋼與混凝土組合支撐形式鋼支撐具有架設(shè)以及拆除施工速度快、可以通過施加和復(fù)加預(yù)應(yīng)力控制基坑變形以及可以重復(fù)利用經(jīng)濟性較好的特點,因此在大

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