基坑支護(hù)是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全,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。精良的施工使得企業(yè)開(kāi)啟了口碑傳承之路。參建了廣州萬(wàn)科黃石魚(yú)苗場(chǎng)項(xiàng)目、廣東恒大第三金碧花園等基坑支護(hù)工程。
基坑工程主要包括基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開(kāi)挖,是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程。它要求巖土工程和結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人員密切配合?;又ёo(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu),在地下工程施工完成后就不再需要。
深基坑的定義:建設(shè)部建質(zhì)200987號(hào)文關(guān)于印發(fā)《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法的通知》規(guī)定:一般深基坑是指開(kāi)挖深度超過(guò)5米(含5米)或地下室三層以上(含三層),或深度雖未超過(guò)5米,但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程。
1、基坑支護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu),安全儲(chǔ)備較小,具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性。基坑工程施工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并應(yīng)有應(yīng)急措施。在施工過(guò)程中一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情,需要及時(shí)搶救。 在開(kāi)挖深基坑時(shí)候注意加強(qiáng)排水防灌措施,風(fēng)險(xiǎn)較大應(yīng)該提前做好應(yīng)急預(yù)案。
2、基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性。如軟粘土地基、黃土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中基坑工程差異性很大。同一城市不同區(qū)域也有差異?;庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開(kāi)挖都要因地制宜,根據(jù)本地情況進(jìn)行,外地的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,但不能簡(jiǎn)單搬用。
3、基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性。基坑工程的支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開(kāi)挖不僅與工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件有關(guān),還與基坑相鄰建(構(gòu))筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性,以及周圍場(chǎng)地條件等有關(guān)。有時(shí)保護(hù)相鄰建(構(gòu))筑物和市政設(shè)施的安全是基坑工程設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵。這就決定了基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性。因此,對(duì)基坑工程進(jìn)行分類、對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)都是比較困難的。
4、基坑工程綜合性強(qiáng)?;庸こ滩粌H需要巖土工程知識(shí),也需要結(jié)構(gòu)工程知識(shí),需要土力學(xué)理論、測(cè)試技術(shù)、計(jì)算技術(shù)及施工機(jī)械、施工技術(shù)的綜合。
5、基坑工程具有較強(qiáng)的時(shí)空效應(yīng)?;拥纳疃群推矫嫘螤顚?duì)基坑支護(hù)體系的穩(wěn)定性和變形有較大影響。在基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)中要注意基坑工程的空間效應(yīng)。土體,特別是軟粘土,具有較強(qiáng)的蠕變性,作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力隨時(shí)間變化。蠕變將使土體強(qiáng)度降低,土坡穩(wěn)定性變小。所以對(duì)基坑工程的時(shí)間效應(yīng)也必須給予充分的重視。
6、基坑工程是系統(tǒng)工程。基坑工程主要包括支護(hù)體系設(shè)計(jì)和土方開(kāi)挖兩部分。土方開(kāi)挖的施工組織是否合理將對(duì)支護(hù)體系是否成功具有重要作用。不合理的土方開(kāi)挖、步驟和速度可能導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)樁基變位、支護(hù)結(jié)構(gòu)過(guò)大的變形,甚至引起支護(hù)體系失穩(wěn)而導(dǎo)致破壞。同時(shí)在施工過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè),力求實(shí)行信息化施工。
7、基坑工程具有環(huán)境效應(yīng)。基坑開(kāi)挖勢(shì)必引起周圍地基地下水位的變化和應(yīng)力場(chǎng)的改變,導(dǎo)致周圍地基土體的變形,對(duì)周圍建(構(gòu))筑物和地下管線產(chǎn)生影響,嚴(yán)重的將危及其正常使用或安全。大量土方外運(yùn)也將對(duì)交通和棄土點(diǎn)環(huán)境產(chǎn)生影響。
基坑工程是由地面向下開(kāi)挖一個(gè)地下空間,深基坑四周一般設(shè)置垂直的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu),圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般是在開(kāi)挖面基底下有一定插入深度的板(樁)墻結(jié)構(gòu);板(樁)墻有懸臂式、單撐式、多撐式。支撐結(jié)構(gòu)是為了減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,控制墻體的彎矩;分為內(nèi)撐和外錨兩種。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)
(1)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系
1、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系包括板(樁)墻、圍檁(冠梁)及其他附屬構(gòu)件。板(樁)墻主要承受基坑開(kāi)挖卸荷所產(chǎn)生的土壓力和水壓力,并將此壓力傳遞到支撐,是穩(wěn)定基坑的一種施工臨時(shí)擋墻結(jié)構(gòu);
2、地鐵基坑所采用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式很多,其施工方法、工藝和所用的施工機(jī)械也各異;因此,應(yīng)根據(jù)基坑深度、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、地面環(huán)境條件等,特別要考慮到城市施工特點(diǎn),經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定。
(2)深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型:在我國(guó)應(yīng)用較多的有板柱式、柱列式、重力式擋墻、組合式以及土層錨桿、逆筑法、沉井等。
(3)工字鋼樁圍護(hù)結(jié)構(gòu):作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體的工字鋼,一般采用i50號(hào)、i55號(hào)和I 60號(hào)大型工字鋼?;娱_(kāi)挖前,在地面用沖擊式。打樁機(jī)沿基坑設(shè)計(jì)邊線打入地下,樁間距一般為1.0~1.2m。若地層為飽和淤泥等松軟地層也可采用靜力壓樁機(jī)和振動(dòng)打樁機(jī)進(jìn)行沉樁?;娱_(kāi)挖時(shí),隨挖土方隨在樁間插入50mm厚的水平木板,以擋住樁間土體?;娱_(kāi)挖至一定深度后,若懸臂工字鋼的剛度和強(qiáng)度都?jí)虼?,就需要設(shè)置腰梁和橫撐或錨桿(索),腰梁多采用大型槽鋼、工字鋼制成,橫撐則可采用鋼管或組合鋼梁。工字鋼樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用于黏性土、砂性土和粒徑不大于l00mm的砂卵石地層;當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí),必須配合人工降水措施。打樁時(shí),施工噪聲一般都在l00dB以上,大大超過(guò)環(huán)境保護(hù)法規(guī)定的限值。因此,這種圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般宜用于郊區(qū)距居民點(diǎn)較遠(yuǎn)的基坑施工中。當(dāng)基坑范圍不大時(shí),例如地鐵車站的出入口,臨時(shí)施工豎井可以考慮采用工字鋼做圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
(4)鋼板樁圍護(hù)結(jié)構(gòu):鋼板樁強(qiáng)度高,樁與樁之間的連接緊密,隔水效果好,可重復(fù)使用。因此,沿海城市如上海、天津等地區(qū)修; 建地下鐵道時(shí),在地下水位較高的基坑中采用較多;北京地鐵一期工程在木樨地過(guò)河段也曾采用過(guò);鋼板樁常用斷面形式,多為U形或Z形。我國(guó)地下鐵道施工中多用U形鋼板樁,其沉放和拔除方法、使用的機(jī)械均與工字鋼樁相同,但其構(gòu)成方法則可分為單層鋼板樁圍堰、雙層鋼板樁圍堰及屏幕等。由于地鐵施工時(shí)基坑較深,為保證其垂直度且方便施工,并使其能封閉合龍,多采用帷幕式構(gòu)造。
(5)鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu): 鉆孔灌注樁一般采用機(jī)械成孔。地鐵明挖基坑中多采用螺旋鉆機(jī)、沖擊式鉆機(jī)和正反循環(huán)鉆機(jī)等。正反循環(huán)鉆機(jī),由于其采用泥漿護(hù)壁成孔,故成孔時(shí)噪聲低,適于城區(qū)施工,在地鐵基坑和高層建筑深基坑施工中得到廣泛應(yīng)用。
(6)深層攪拌樁擋土結(jié)構(gòu)深層攪拌樁是用攪拌機(jī)械將水泥、石灰等和地基土相拌合,從而達(dá)到加固地基的目的。作為擋土結(jié)構(gòu)的攪拌樁一般布置成格柵形,深層攪拌樁也可連續(xù)搭接布置形成止水帷幕。
(7)SMW樁: SMW樁擋土墻是利用攪拌設(shè)備就地切削土體,然后注入水泥類混合液攪拌形成均勻的擋墻,最后,在墻中插入型鋼,即形成一種勁性復(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)。 這種圍護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在止水性好,構(gòu)造簡(jiǎn)單,型鋼插入深度一般小于攪拌樁深度,施工速度快,型鋼可以部分回收、重復(fù)利用。