時間:2023-03-21 17:15:46
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇土釘支護(hù)技術(shù)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1前言
深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工是目前城市高層建筑施工的重點(diǎn)和難點(diǎn),有不少建筑工程由于深基坑支護(hù)的失誤,導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失并延誤工期。因此,在經(jīng)濟(jì)合理的前提下,確保深基坑支護(hù)工程的安全可靠,已成為當(dāng)前城市建設(shè)中的一項(xiàng)重要課題。
土釘墻支護(hù)造價(jià)便宜,工期短,在10m左右的深基坑中大量的應(yīng)用。某飯店深基坑采用土釘墻支護(hù),通過設(shè)計(jì)、施工的控制以及在正常使用和雨季中的監(jiān)控、處理,確保了基坑的安全。
2工程概況
某飯店總建筑面積6.1萬m2(見圖1),鋼筋混凝土框架抗震墻結(jié)構(gòu),主樓16層,設(shè)有二層地下室,基礎(chǔ)東西長258m,南北寬51m,筏板基礎(chǔ),基底標(biāo)高-6.400m/-8.300m/-11.660m。地面標(biāo)高為-0.350m~-0.790m,基坑開挖深度為6.030m~10.950m。
根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告揭示場地內(nèi)基坑支護(hù)影響范圍內(nèi)巖土層主要為①填土層1.3~2.6m;②粘質(zhì)粉土0~2.5m;③砂質(zhì)粉土1.6~5m;④粉質(zhì)粘土0.3~6.3m;⑤粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土、粉砂4.8~11.7m。
場區(qū)內(nèi)實(shí)測三層地下水,第一層上層滯水水位埋深0.80~3.00m,第二層潛水水位埋深5.80~8.50m,第三層潛水水位埋深25.40m。
基坑北側(cè)臨城市主干道,基坑南側(cè)為住宅小區(qū)(6F),東側(cè)為學(xué)校(3F)。
3基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)、場地條件、周邊環(huán)境及施工工期等因素,采用土釘支護(hù)支護(hù)方案(見圖2)。地質(zhì)勘探報(bào)告揭示場地地下水位較高,實(shí)際開挖中自然地面下1.0m左右見水。
3.1基坑降水
考慮到保證地下室干燥施工作業(yè),采用大口徑管井抽水的降水方案,降水井布置在離開挖線1.0m處?;幼钌钐幍酌鏄?biāo)高為-11.66m,考慮將地下水降至基底下1.0m以下。沿基坑四周布管井83口,井距8.0m左右,在基坑內(nèi)部局部集水坑處布置滲井。
降水井深度約11~16m;降水井孔徑為φ600,全孔下入水泥礫石(砂)濾水管,管底封死,管外填濾料。濾料的規(guī)格2~4mm,濾料填至孔口以下2m,上部回填粘土封至孔口。
3.2土釘支護(hù)
出于地下結(jié)構(gòu)施工操作空間的需要,基坑側(cè)壁與地下結(jié)構(gòu)外墻之間的肥槽為0.8m(見圖3)。
Ⅰ區(qū)土釘墻高度6m,坡度1:0.2,布置4排土釘,采用Ф16HRB335鋼筋,水平間距為1.5m,土釘長3m~6m,孔徑110mm,排距1.5m。
Ⅱ區(qū)土釘墻高度11.66m,坡度1:0.3,布置7排土釘,采用Ф20HRB335鋼筋,水平間距為1.5m,土釘長5m~9m,孔徑110mm,排距1.5m。其中第二排采用7-Φ5預(yù)應(yīng)力錨桿,長度14m。
土釘墻邊坡面層掛Φ6.5@250×250鋼筋網(wǎng)和1Ф16@1500橫向壓筋。
4土釘支護(hù)施工
工藝流程如下:基坑降水施工土方開挖至土釘標(biāo)高下50cm土釘成孔桿體支放注漿坡面修正鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)噴射混凝土重復(fù)工序至基坑底基底排水溝,基底施工。
土釘墻施工隨土方開挖進(jìn)行,基坑邊坡原則上分段分層開挖,采用“中心島”開挖方式,即先沿基坑邊線開挖出10m寬條形護(hù)坡作業(yè)面。
土方開挖至土釘設(shè)計(jì)標(biāo)高下0.5m后,采用機(jī)械成孔,孔徑110mm,并對孔深、孔徑、傾角進(jìn)行控制。成孔后及時插放鋼筋,并注漿。土釘桿體采用水灰比為0.5,P.O32.5普通硅酸鹽水泥漿注漿,在一次注漿完成2.0h內(nèi)進(jìn)行二次補(bǔ)漿,并將孔口封堵。
噴射砼施工采用分段進(jìn)行,同一分段內(nèi)噴射順序按照自下而上施工。面層噴射100mm厚C20細(xì)石混凝土,混凝土配合比為水泥:砂:石=1:2:2。
5施工監(jiān)測
基坑支護(hù)工程監(jiān)測內(nèi)容為:土釘墻頂部水平位移觀測;基坑周邊沉降觀測;地下水位監(jiān)測。
5.1地下水位監(jiān)測
5月10日項(xiàng)目開工,到6月22日降水井施工完畢連續(xù)抽水后,水位基本維持在8m左右,不能滿足施工的要求。經(jīng)過分析,增加Ⅱ區(qū)水泵數(shù)量、調(diào)整水泵抽水深度后并晝夜抽水,使水位下降到開挖面1.0m以下。
5.2基坑位移監(jiān)測
土方開挖前測定基坑坡頂水平位移、沉降位移初始值;坡頂水平位移、沉降監(jiān)測點(diǎn)沿基坑坡頂邊線設(shè)置,間距約30m;土方開挖過程中,每日監(jiān)測一次。沉降觀測的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在基坑開挖影響范圍之外市政道路上。
水平位移的觀測采用視準(zhǔn)線法,以南側(cè)基坑水平位移監(jiān)測為例(見圖4),在要進(jìn)行位移觀察的基坑槽壁上設(shè)一條視準(zhǔn)線,并在該視準(zhǔn)線兩端基坑影響范圍之外設(shè)置兩個工作基點(diǎn)A、B,分別作為主站點(diǎn)及后視點(diǎn),然后沿著該視準(zhǔn)線在槽壁上分設(shè)若干觀測點(diǎn),直接在讀數(shù)尺讀出測點(diǎn)的位移。
開挖到設(shè)計(jì)深度,通過對水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,Ⅰ區(qū)6m深的基坑坡頂最大水平位移10mm,基坑頂部的側(cè)向位移與開挖深度之比1.7‰,Ⅱ區(qū)11m深的基坑最大水平位移接近30mm,基坑頂部的側(cè)向位移與開挖深度之比小于3‰,滿足設(shè)計(jì)提出的監(jiān)測值控制標(biāo)準(zhǔn)要求坡頂位移的警戒值30mm。以南側(cè)基坑水平位移監(jiān)測為例,變形發(fā)展見正常位移變形曲線(圖5)。
6雨季中出現(xiàn)的危機(jī)情況和處理措施
7~8月北京地區(qū)進(jìn)入雨季,夏季雨水天氣給施工帶來了不便和影響,隨著幾場暴雨的來臨,危及邊坡支護(hù)
安全的險(xiǎn)情不斷出現(xiàn)。
6.1危機(jī)情況
基坑邊坡錨釘和面層噴射混凝土已施工完,在坑壁局部出現(xiàn)了出水點(diǎn)和懸掛水。基坑?xùn)|側(cè)邊坡坑壁出水點(diǎn)水量逐步加大并迅速形成涌水和涌砂現(xiàn)象,東側(cè)1~A軸到1~E軸土體局部塌方,緊臨基坑5m的藝術(shù)學(xué)校院內(nèi)側(cè)出現(xiàn)裂縫。
南側(cè)臨住宅小區(qū)基坑支護(hù)變形超過警戒值,地面最大裂縫65mm(圖6),實(shí)測南側(cè)12#、13#觀測點(diǎn)水平位移75mm,最大沉降位移170mm。水平位移變形發(fā)展見雨季位移變形曲線(圖5)。
基坑西、北兩側(cè)場地條件較好,全部進(jìn)行了硬化處理。從觀測數(shù)據(jù)分析,開挖到設(shè)計(jì)深度,基坑坡頂水平位移在雨季中變形穩(wěn)定。
6.2危機(jī)處理
對于坑壁局部滲水,在基槽四壁增加泄水孔,孔深0.6m,高度距槽底0.8m,間距2m。在護(hù)壁中插入周邊帶孔眼的包網(wǎng)塑料排水管,把局部滲水通過暗埋在土釘坡面內(nèi)的塑料排水管引入基坑周邊排水溝及集水坑中,利用水泵及時抽排,加快邊坡粉土層排水固結(jié)。
基坑?xùn)|側(cè)1~A軸到1~E軸采取分級支護(hù),首先把高2.5m,寬4.0m的土卸除,在-7.0m位置增加一排7-Φ5預(yù)應(yīng)力錨桿,長度16m。
基坑南側(cè)12#、13#觀測點(diǎn)變形最大的位置延長到臨近觀測點(diǎn),即11#~14#觀測點(diǎn)之間近100m范圍內(nèi)邊坡角堆土卸荷,堆土3.0m高,3.0m寬。在基坑南側(cè)-3.0m位置增加一排7-Φ5預(yù)應(yīng)力錨桿,長度16m。
按上述措施進(jìn)行施工和危機(jī)加固處理后,對整個基坑及鄰近建筑物的位移進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測,各觀測點(diǎn)均處于穩(wěn)定狀態(tài)。同時對基坑開挖后,地面裂縫的開展情況進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測,各觀測點(diǎn)的裂縫均處于穩(wěn)定狀態(tài)。
6.3原因分析
6.3.1經(jīng)過現(xiàn)場復(fù)查,基坑?xùn)|側(cè)藝術(shù)學(xué)校院內(nèi)離基坑水平距離6.5m,埋深3.5m,沿基坑分布兩條污水管道,從南往北走向,將土體在垂直方向切成兩段。院內(nèi)雨水排入污水管道,污水管道不暢通,雨水滲入土體,致使東側(cè)1~A軸到1~E軸基坑失穩(wěn),土體下滑。對本工程基坑周圍地下管線埋設(shè)情況掌握不準(zhǔn)確,場外來水影響了基坑的穩(wěn)定。
6.3.2基坑南側(cè)臨住宅小區(qū)綠化帶,坡頂距現(xiàn)狀圍墻2.0m。實(shí)測場地高差:場內(nèi)比場外低0.5m。雨水滲入土體,基坑深度范圍內(nèi)的粉細(xì)砂地層,加上中間粉質(zhì)粘土隔水層,影響半徑小和滲透系數(shù)小,降水難度大,影響了基坑的穩(wěn)定。
6.3.3基坑西、北兩側(cè)場地條件較好,全部進(jìn)行了硬化處理。通過對水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,開挖到設(shè)計(jì)深度,基坑坡頂水平位移在10mm以內(nèi),變形穩(wěn)定。說明水源遠(yuǎn)近是影響基坑穩(wěn)定的主要因素。地表水滲入土體造成坡體土層的力學(xué)性能指標(biāo)嚴(yán)重下降和坡體水壓力增加。
7結(jié)論
7.1實(shí)踐證明[2]:土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)對水的作用特別敏感。土的含水量的增加不但增大土的自重,更為主要的是會降低土的抗剪強(qiáng)度和土釘與土體之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度。后者是土釘能夠起到加固和錨固作用的基礎(chǔ)。
7.2基坑施工監(jiān)測和動態(tài)設(shè)計(jì)對土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)非常重要。本工程南側(cè)基坑水平位移在雨季發(fā)生較大變化后,根據(jù)實(shí)際情況及時對設(shè)計(jì)作出必要的修改,取得了很好的效果,避免了倒塌事故。
伴隨國民經(jīng)濟(jì)的快速增長,我國建筑工程的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,深基坑支護(hù)工程作為建筑工程施工的重要組成部分,其施工技術(shù)水平的高低將直接影響到工程建設(shè)的整體質(zhì)量。目前最常見的基坑支護(hù)技術(shù)主要包括兩種:主動支護(hù)與被動支護(hù),本文根據(jù)具體工程實(shí)例進(jìn)行分析,主要選用土釘墻支護(hù)技術(shù)進(jìn)行施工,在施工過程中必須做好基坑支護(hù)監(jiān)測工作,了解其施工要求,規(guī)范施工工藝流程,只有這樣才能有效提升整個建筑工程的質(zhì)量。
1 深基坑支護(hù)的概況
1.1 深基坑支護(hù)
對于深、淺基坑,目前工程界并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。1967年Terzaghi與Peck建議將6米以上深度的基坑定為深基坑,但實(shí)際施工中這種說法并沒有得到廣泛地認(rèn)可。現(xiàn)階段,我國深基坑施工中普遍將超過6米或7米的開挖深度看作是深基坑?;又ёo(hù)是指為確保地下室施工及附近環(huán)境的安全,選用支擋、加固等方式對基坑側(cè)壁與附近環(huán)境加以保護(hù)。支護(hù)結(jié)構(gòu)主要對側(cè)向壓力進(jìn)行承受,主要包含水土壓力、地面荷載、鄰近建筑物基底壓力及相鄰場地施工荷載等引起的附加壓力,其中水土壓力為支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的主要壓力。傳統(tǒng)支護(hù)設(shè)計(jì)理論主要將基坑附近土體作為荷載,作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的“對立面”,隨后按照圍護(hù)墻位移的狀況,進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。
1.2 土釘墻支護(hù)
作為一種新型支護(hù)方式,主動支護(hù)就是將基坑附近土體自支撐能力進(jìn)行充分發(fā)揮及提升。目前主動支護(hù)主要分為水泥土墻支護(hù)、土釘墻支護(hù)、噴錨支護(hù)、凍結(jié)支護(hù)、拱形支護(hù)等方式,本文主要對基坑主動支護(hù)中的土釘墻支護(hù)進(jìn)行分析與探究。
土釘墻是在新奧法的基礎(chǔ)上基于物理加固土體的機(jī)制,在上個世紀(jì)70年代從德國、法國及美國發(fā)展出來的支護(hù)方式。上個世紀(jì)80年代早期在礦山邊坡支護(hù)中我國采用了這種方式,隨后土釘墻支護(hù)法在基坑支護(hù)得到了大量應(yīng)用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內(nèi)的細(xì)長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板,最終實(shí)現(xiàn)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。將一定長度及密度的土釘設(shè)置在土體內(nèi),通過土釘和土一起完成作業(yè),進(jìn)而將原位土的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行有效提升。這種支護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用于12米以下的基坑開挖深度,如地下水位在坑底以上時,必須根據(jù)實(shí)際施工要求,進(jìn)行有效排水與截水施工。
2 建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
2.1 工程概況
本工程由15層住宅樓含局部3層商鋪(裙樓)組成,裙樓外側(cè)邊線范圍內(nèi)設(shè)1層連通式地下室。基坑長55.19m,寬36.10m,開挖深度約為4.9m。
2.2 土釘墻基坑支護(hù)施工
結(jié)合本工程的實(shí)際施工情況,選用土釘墻基坑支護(hù)的方式進(jìn)行有效施工,應(yīng)遵循一定順序進(jìn)行,如基坑西側(cè)支護(hù)―南側(cè)―東側(cè)。其施工流程如下圖1所示。
2.3 基本工藝
(1)鉆設(shè)釘孔。選用土釘成孔的方式進(jìn)行基坑支護(hù)作業(yè),其成孔工具為洛陽鉆機(jī),將其孔徑設(shè)置為80毫米,深度應(yīng)確保其超過土釘長度100毫米,成孔傾角為15度。每鉆進(jìn)1米,并進(jìn)行傾角地測量,避免偏向等情況的出現(xiàn)。
(2)土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)需求相結(jié)合,進(jìn)行土釘?shù)闹谱?,確保其長度在設(shè)計(jì)長度以上。每隔1.5米進(jìn)行一組土釘?shù)脑O(shè)置,選用搭焊連接的方式進(jìn)行土釘連接,焊縫高度控制在6毫米,把土釘在成孔作業(yè)后設(shè)置在孔內(nèi)。
(3)注漿。選用孔底注漿法進(jìn)行土釘墻基坑支護(hù)注漿作業(yè),其作業(yè)流程為在孔底插入注漿管,確保管口與孔底之間距離200毫米,注漿管應(yīng)同時進(jìn)行注漿與拔出作業(yè),確保注漿管底能夠在漿面以下,確保注漿過程中可以順利從孔口流出,并將止?jié){閥設(shè)置在孔口,選用壓力注漿的方式進(jìn)行施工,確保水泥漿強(qiáng)度為M20,注漿壓力控制在1到2Mpa之間。
(4)掛鋼筋網(wǎng)并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網(wǎng)進(jìn)行土釘墻面施工,將其間距定為200毫米,在坡面上通過人工的方式進(jìn)行綁扎鋼筋的作業(yè);搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右,隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側(cè)進(jìn)行短段鋼筋的焊接作業(yè),同時在面層內(nèi)將相近土釘端部通長加強(qiáng)筋進(jìn)行連接及焊牢。
(5)安裝泄水管。土釘墻基坑支護(hù)的泄水管制作應(yīng)選用PVC管作為主要材料,泄水管長度必須在450毫米以上,并在管附近進(jìn)行鉆孔作業(yè),孔數(shù)應(yīng)控制在5到8個,隨后在管外側(cè)進(jìn)行尼龍網(wǎng)布的包裹作業(yè)。泄水孔縱橫距離定為2米,布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。
(6)復(fù)噴表層混凝土至設(shè)計(jì)厚度。選用噴射混凝土方式進(jìn)行土釘墻施工,其設(shè)計(jì)強(qiáng)度必須在C20左右,其厚度應(yīng)控制在80毫米。第一,選用干拌方式,混合料攪拌時必須遵循相應(yīng)的配合比進(jìn)行施工,混凝土噴射施工過程中根據(jù)實(shí)際情況,可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后,及時完成土釘錨固作業(yè),結(jié)束焊接鋼筋網(wǎng)施工后,必須及時進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。選用分層噴射的方式,由下到上的方式進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。第一層噴射厚度應(yīng)控制在4厘米到5厘米之間,確保其不出現(xiàn)掉漿現(xiàn)象后,進(jìn)行第二層混凝土再噴射作業(yè),直至其厚度符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
3 建筑工程深基坑支護(hù)監(jiān)測
基坑支護(hù)體系隨著開挖深度的不斷增加會出現(xiàn)側(cè)向變位的情況,這種情況在施工中無法避免,基于此,基坑支護(hù)監(jiān)測的關(guān)鍵就在于側(cè)向變位的發(fā)展及控制。通常情況下,體系的破壞都具有相應(yīng)的預(yù)兆性,在基坑支護(hù)監(jiān)測中,施工單位必須做好現(xiàn)場指導(dǎo)工作,利用檢測等方式及時分析、了解支護(hù)體系的受力情況。在監(jiān)測中不僅要做好整個基坑支護(hù)檢測工作,還要充分考慮其附近環(huán)境。這種監(jiān)測方式可以掌握好基坑附近支護(hù)的穩(wěn)定情況,在目前深基坑支護(hù)工程理論與相關(guān)技術(shù)支持下,施工實(shí)際情況往往存在或多或少的問題,根據(jù)本工程現(xiàn)場施工的具體情況,其地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜,可選用變形監(jiān)測的方式進(jìn)行基坑支護(hù)作業(yè),這樣可以保證施工的安全性。
選用的監(jiān)測點(diǎn)布置范圍為本工程基坑支護(hù)的邊坡開挖影響范圍,遵循其基坑深度2倍以上的深度進(jìn)行分析,并對監(jiān)測對象的特定范圍進(jìn)行充分考慮。本工程沉降位移監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)在基坑邊坡附近每個20米到25米的范圍進(jìn)行設(shè)置,這樣可以為施工的順利進(jìn)行提供強(qiáng)有力的保障。并能對施工后路面損壞形成的原因進(jìn)行分析。在施工前,施工單位必須認(rèn)真調(diào)查路面的實(shí)際情況,主要選用拍照等形式對其現(xiàn)狀進(jìn)行分析,隨后對形成相應(yīng)文字進(jìn)行歸檔。完成以上監(jiān)測作業(yè)后,對于較大危害部位,可以選用石膏膜設(shè)點(diǎn)的方式進(jìn)行施工,盡可能降低對工程施工的影響,并定期進(jìn)行跟蹤查看。分期分階段將監(jiān)測情況記錄匯報(bào)有關(guān)各方。此類監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置將在詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)狀的基礎(chǔ)綜合確定,同時對在施工間出現(xiàn)的開裂,特別重視監(jiān)測,將實(shí)際情況向相關(guān)單位及時上報(bào)。
4 結(jié)語
綜上所述,在建筑工程深基坑支護(hù)施工中,土釘墻支護(hù)技術(shù)施工中具有較高的技術(shù)含量及較快的施工速度,這種施工技術(shù)在建筑工程基坑支護(hù)施工中得到了廣泛地應(yīng)用,可以對公路施工、交通基坑支護(hù)中的問題進(jìn)行有效解決。在基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中,必須詳細(xì)檢查施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,提高技術(shù)水平,規(guī)范施工流程,做好監(jiān)測工作,確?;又ёo(hù)技術(shù)符合施工要求,避免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
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1 土釘墻支護(hù)的特點(diǎn)
土釘墻支護(hù)法,以盡可能保持、顯著提高、最大限度地利用基坑邊壁土體固有力學(xué)強(qiáng)度,變土體荷載為支護(hù)結(jié)構(gòu)體系一部分。噴射混凝土在高壓氣流的作用下高速噴向土層表面,在噴層與土層間產(chǎn)生“嵌固效應(yīng)”,并隨開挖逐步形成全封閉支護(hù)系統(tǒng);噴層與嵌固層同具有保護(hù)和加固表層土,使之避免風(fēng)化和雨水沖刷、淺層坍塌、局部剝落,以及隔水防滲等作用。土釘?shù)奶厥饪貕鹤{可使被加固介質(zhì)物理力學(xué)性能大為改善并使之成為一種新地質(zhì)體,其內(nèi)固段深固于滑移面之外的土體內(nèi)部,其外固端同噴網(wǎng)面層聯(lián)為-體,可把邊壁不穩(wěn)定的傾向轉(zhuǎn)移到內(nèi)固段及其附近并消除。鋼筋網(wǎng)可使噴層具有更好的整體性和柔性,能有效地調(diào)整噴層與土釘內(nèi)應(yīng)力分布。
2 土釘墻邊坡支護(hù)的機(jī)理
土釘墻加固與傳統(tǒng)的護(hù)坡和擋土墻支撐機(jī)理不一樣,土釘墻在邊坡的一定范圍內(nèi)形成了一個加固區(qū),由于很密的土釘錨桿的作用,滑移面不可能出現(xiàn)在加固區(qū),只能產(chǎn)生于非加固區(qū),從而使滑移面遠(yuǎn)離邊坡,達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的,加固區(qū)的整體穩(wěn)定,包括加固區(qū)抗傾覆與抗滑移問題,用增加加固區(qū)的寬度和底排土錨桿打成向下傾斜穿過滑移面等措施來解決,土釘墻通過下述幾個方面的綜合作用使邊坡周邊土體形成加固區(qū)。
2.1 錨固作用
密布的錨桿與砂漿柱體相結(jié)合對周圍土體產(chǎn)生有效的錨固作用,限制了砂漿柱體周圍的土體變形。①土釘不需要施加預(yù)應(yīng)力,而是在土體發(fā)生變形后使其承受拉力工作;②土釘支護(hù)在邊坡中比較密集,起到了加筋的作用,提高了土的強(qiáng)度,為被動受力機(jī)制。由于土釘在全長范圍內(nèi)與土體接觸,其荷載傳遞沿整個土體進(jìn)行。
2.2 土釘漿孔對土體的擠密作用
由于土釘錨桿的密度比較大,擠密作用的影響也較大,使加固區(qū)的土體比非加固區(qū)土體密度大。密集的土釘與土釘之間土形成復(fù)合土體,其結(jié)構(gòu)類似重力式擋土墻,個別土釘?shù)钠茐牟粫拐麄€結(jié)構(gòu)的功能完全喪失。
2.3 護(hù)坡作用
土釘墻的面層不是主要受力結(jié)構(gòu),其主要作用在于保持土體的局部穩(wěn)定性。在公路邊坡治理中,土釘墻的面層還起到防止沖刷、防止雨水滲入坡體影響邊坡穩(wěn)定性的重要作用。
2.4 土釘受力及規(guī)模
一般錨桿長度在15~45m之間,直徑較大,錨桿所承受的荷載可達(dá)400kN以上,某些預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)荷載更可達(dá)3000kN。其端部的構(gòu)造較土釘復(fù)雜,以防止面層沖切破壞;而土釘長度一般為3~10m,漿體直徑100 mm左右,一般不提供很大的承載力。單根土釘受荷一般在100kN以下,面層結(jié)構(gòu)較簡單,利用小尺寸墊板及掛網(wǎng)噴射混凝土即可滿足要求。
目前國內(nèi)土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)主要用在建筑基坑支護(hù)上,用于公路邊坡支護(hù)的較少。這主要是因?yàn)榛由疃炔淮?,一般不超過20m。但是山區(qū),道路路塹邊坡很高,原來的力學(xué)平衡破壞嚴(yán)重,產(chǎn)生的滑坡推力每延米可達(dá)1000kN以上,采用土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)則難以滿足要求。對于一些滑坡推力小的土石質(zhì)路塹邊坡,仍可采用土釘支護(hù),既節(jié)省投資,也能縮短工期,具有明顯的優(yōu)勢。一些缺乏穩(wěn)定性的高路堤或擋土墻也可以采用土釘支護(hù)加固,但還有待于我們改進(jìn)土釘支護(hù)技術(shù),使其優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮在整個邊坡支護(hù)中。
3 土釘墻邊坡支護(hù)的施工材料及機(jī)具
3.1 原材料
土釘鋼筋使用前應(yīng)拉直、除銹、涂油;選用P·032.5普通硅酸鹽水泥;采用干凈的中粗砂,含泥量小于5%;采用干凈的圓礫,粒徑2~4 mm;使用速凝劑,應(yīng)做與水泥相容性試驗(yàn)及水泥漿凝結(jié)效果試驗(yàn)。
3.2 施工機(jī)具
土釘成孔機(jī)具根據(jù)土質(zhì)和現(xiàn)場環(huán)境條件選用(沖擊鉆、螺旋鉆、風(fēng)槍或洛陽鏟等)能完成設(shè)計(jì)要求的有效機(jī)具;注漿泵選用孔口壓力大于0.1MPa的泥漿泵;混凝土噴射機(jī)應(yīng)密封良好,輸送連續(xù)均勻,輸送水平距離不小于60m,垂直距離不小于10m;空壓機(jī)應(yīng)滿足噴射機(jī)工作壓和耗風(fēng)量的要求;攪拌方法采用現(xiàn)場人工拌和或混凝土攪拌機(jī)攪拌。
4 土釘墻邊坡支護(hù)的施工工藝
土釘墻的施工流程為:挖土整理坡面初噴打孔眼插桿灌注掛網(wǎng)復(fù)噴。
4.1 開挖整理坡面
土釘支護(hù)是分層進(jìn)行的,因此挖土深度不能超過設(shè)計(jì)深度,同時要保證坡角達(dá)到設(shè)計(jì)要求的78°~80°,坡面平整光滑,坡角未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的則要進(jìn)行專門修整。
4.2 初噴
為使挖好的坡面不產(chǎn)生垮塌,凡挖好的坡面需立即進(jìn)行混凝土噴射,以使表層固結(jié)。其混凝土材料的配合比為水泥:石子=1.5:1.5,水灰比=0.5~0.6。
4.3 鉆孔
采用人工機(jī)械一起作用的方法,鉆孔下傾角度為15°~25°,采用風(fēng)鉆的方法進(jìn)行,人工挖工用的是洛陽鏟,兩人一組。
4.4 插桿與灌漿
成孔后按設(shè)計(jì)要求插入直徑中22mm加筋桿,加筋桿每1.5m焊接直徑110mm的扶正環(huán),起導(dǎo)正作用。在插筋的同時,用加筋桿將注漿管(直徑1.5in)帶進(jìn)離孔底0.3m的地方,然后進(jìn)行灌注,注漿材料的配合比為水泥:砂子=1:2。水灰比=0.4~0.5??變?nèi)一定要灌滿,不能形成空洞和孔隙。
4.5 掛網(wǎng)
上道工序完工后,按設(shè)計(jì)要求,將直徑中6mm的鋼筋,按30cm×30cm的網(wǎng)距焊接,固定于坡面之上;同時,在危險(xiǎn)坡上的土釘之間用金屬件(如槽鋼等)連接在一起,以進(jìn)一步加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度。
4.6 復(fù)噴
掛網(wǎng)后,整個坡面復(fù)噴混凝土,其噴射厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
5 土釘墻邊坡支護(hù)的施工質(zhì)量控制
5.1 原材料控制
采購的各種材料必須滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求,必須選擇清潔、堅(jiān)硬、耐久的材料,禁止使用含有達(dá)到有害量的廢物、泥、鹽類、有機(jī)物等的不合格材料;選擇的混合劑不能對水泥的凝固、水化作用產(chǎn)生有害的影響。
5.2 施工工藝控制
土釘孔眼的位置必須根據(jù)受噴面實(shí)際情況和設(shè)計(jì)布置。作土釘用的鋼筋,使用前須除銹矯直,安裝位置距孔眼中心,鋼筋插入深度不得小于設(shè)計(jì)要求的90%,安裝后不得敲擊、碰撞。灌漿用的砂漿應(yīng)拌和均勻,隨用隨拌,孔眼在灌漿前用風(fēng)吹凈,灌漿時從孔底開始,連續(xù)均勻的進(jìn)行。掛鋼筋網(wǎng)前必須將坡面清理平順使鋼筋網(wǎng)緊靠坡面鋼筋網(wǎng)與土釘?shù)穆?lián)接必須牢固可靠。噴射混凝上的配合比必須經(jīng)試驗(yàn)確定噴射混凝上宜隨拌隨用。分層噴射混凝土?xí)r后層混凝土應(yīng)在前層混凝土終凝后進(jìn)行,如超終凝1小時以上時,則受噴面必須用水、風(fēng)清洗;噴頭應(yīng)與受噴面垂自其間距以0.6-1.2m為宜。噴頭應(yīng)連續(xù)、緩慢橫向移動噴射厚度應(yīng)均勻。噴射混凝土施工終凝2h后及時進(jìn)行濕潤養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時間不得少于l4天。
結(jié)束語
土釘墻施工成功解決了基坑邊坡的強(qiáng)度及穩(wěn)定性問題,保證了施工的安全。此外,由于土釘墻能充分利用土體的自承能力的特點(diǎn),與噴錨支護(hù)相比,其造價(jià)低,施工方便。因此在條件允許的情況下,采用土釘墻支護(hù),可以大大節(jié)省投資。土釘墻施工周期短,與挖土同時進(jìn)行,很少占用獨(dú)立工期。挖土與土釘支護(hù)都分層分塊施工,充分發(fā)揮土體的空間支護(hù)作用,并在開挖后幾個小時內(nèi)封閉,使邊坡位移和變形及時得到約束限制。
目前,隨著我國建筑工程技術(shù)的越來越完善,作為深基坑工程施工過程中的主要應(yīng)用技術(shù),基坑支護(hù)技術(shù)也取得了顯著地成效,我國的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方式主要分為:釘墻支護(hù)、地下連續(xù)墻支護(hù)、錨桿支護(hù)、攪拌樁支護(hù)。在建筑過程中,對深基坑進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)和選擇,同時采用適宜的支護(hù)技術(shù),能夠大大降低基坑深挖施工過程中對鄰近結(jié)構(gòu)物的影響,及降低施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)。所以,建筑施工質(zhì)量提升必須有深基坑支護(hù)技術(shù)的支持。本文根據(jù)深基坑施工特點(diǎn)和實(shí)際操作,對比較多的深基坑支護(hù)施工技術(shù)―土釘墻施工技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和探索。通過該技術(shù)的應(yīng)用,可全面提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量。
1 土釘墻支護(hù)深基坑的作用
1、應(yīng)力傳遞與擴(kuò)散作用
當(dāng)荷載增大到一定程度后,邊坡表面和內(nèi)部裂縫己發(fā)展到一定寬度,此時坡腳應(yīng)力最大。這時下層土釘伸入到滑裂域外穩(wěn)定土體中的部分仍能提供較大的抗力,土釘通過其應(yīng)力傳遞作用,將滑裂面內(nèi)部應(yīng)力傳遞到后部的穩(wěn)定土體中,并分散在較大范圍的土體內(nèi),降低應(yīng)力集中程度。在相同的荷載作用下,經(jīng)過檢驗(yàn):被土釘鎖加固的土體在內(nèi)部的應(yīng)變水平比其他素土邊坡土體內(nèi)的應(yīng)變水平要降低了很多,這種情況帶來的優(yōu)勢就是對開裂區(qū)域的形成與發(fā)展產(chǎn)生了明顯的阻礙效果。
2、箍束骨架作用
土釘與同作用,土釘自身的剛度和強(qiáng)度以及它在土體內(nèi)的分布空間所決定的,它具有制約土體變形的作用,使得復(fù)合土體構(gòu)成一個整體結(jié)構(gòu)。
3、坡面變形的約束作用
在坡面上設(shè)置的與土釘連成一體的鋼筋混凝土面板是發(fā)揮土釘有效作用的重要組成部分。面板提供的約束取決土釘表面與土的摩阻力,當(dāng)復(fù)合土體開裂擴(kuò)大并連成片時,只有開裂區(qū)域后面的穩(wěn)定復(fù)合土體產(chǎn)生摩阻力。
4、分擔(dān)作用
在復(fù)合土體內(nèi),土釘有較高的抗拉、抗剪強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度,當(dāng)土體進(jìn)入塑性狀態(tài)后,應(yīng)力逐漸向土釘轉(zhuǎn)移。當(dāng)土體開裂時,土釘分擔(dān)作用更為明顯。土釘內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的彎剪、拉剪等復(fù)合應(yīng)力,于是就會導(dǎo)致土釘體外裹漿體碎裂、鋼筋屈服的結(jié)果。
2 土釘墻施工技術(shù)在建筑工程深基坑支護(hù)中的應(yīng)用
1、鉆設(shè)釘孔。選用土釘成孔的方式進(jìn)行基坑支護(hù)作業(yè),其成孔工具為洛陽鉆機(jī),將其孔徑設(shè)置為80毫米,深度應(yīng)確保其超過土釘長度100毫米,成孔傾角為15度。每鉆進(jìn)1米,并進(jìn)行傾角地測量,避免偏向等情況的出現(xiàn)。
2、土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)需求相結(jié)合,進(jìn)行土釘?shù)闹谱?,確保其長度在設(shè)計(jì)長度以上。每隔1.5米進(jìn)行一組土釘?shù)脑O(shè)置,選用搭焊連接的方式進(jìn)行土釘連接,焊縫高度控制在6毫米,把土釘在成孔作業(yè)后設(shè)置在孔內(nèi)。
3、注漿。選用孔底注漿法進(jìn)行土釘墻基坑支護(hù)注漿作業(yè),其作業(yè)流程為在孔底插入注漿管,確保管口與孔底之間距離200毫米,注漿管應(yīng)同時進(jìn)行注漿與拔出作業(yè),確保注漿管底能夠在漿面以下,確保注漿過程中可以順利從孔口流出,并將止?jié){閥設(shè)置在孔口,選用壓力注漿的方式進(jìn)行施工,確保水泥漿強(qiáng)度為M20,注漿壓力控制在1到2Mpa之間。
4、掛鋼筋網(wǎng)并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網(wǎng)進(jìn)行土釘墻面施工,將其間距定為200毫米,在坡面上通過人工的方式進(jìn)行綁扎鋼筋的作業(yè);搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右,隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側(cè)進(jìn)行短段鋼筋的焊接作業(yè),同時在面層內(nèi)將相近土釘端部通長加強(qiáng)筋進(jìn)行連接及焊牢。
5、安裝泄水管。土釘墻基坑支護(hù)的泄水管制作應(yīng)選用用PVC管作為主要材料,泄水管長度必須在450毫米以上,并在管附近進(jìn)行鉆孔作業(yè),孔數(shù)應(yīng)控制在5到8個,隨后在管外側(cè)進(jìn)行尼龍網(wǎng)布的包裹作業(yè)。泄水孔縱橫距離定為2米,布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。
6、復(fù)噴表層混凝土至設(shè)計(jì)厚度。選用噴射混凝土方式進(jìn)行土釘墻施工,其設(shè)計(jì)強(qiáng)度必須在C20左右,其厚度應(yīng)控制在80毫米。第一,選用干拌方式,混合料攪拌時必須遵循相應(yīng)的配合比進(jìn)行施工,混凝土噴射施工過程中根據(jù)實(shí)際情況,可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后,及時完成土釘錨固作業(yè),結(jié)束焊接鋼筋網(wǎng)施工后,必須及時進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。選用分層噴射的方式,由下到上的方式進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。第一層噴射厚度應(yīng)控制在4厘米到5厘米之間,確保其不出現(xiàn)掉漿現(xiàn)象后,進(jìn)行第二層混凝土再噴射作業(yè),直至其厚度符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
3 土釘墻施工技術(shù)的質(zhì)量控制
在建筑工程中,土釘墻深基坑支護(hù)施工技術(shù)作為一個重要組成部分,在我國高層建筑中的應(yīng)用依然不夠成熟。今后施工單位還需要加大技術(shù)水平的提升,使高層建筑的安全性和穩(wěn)定性得到有力保障。
1、護(hù)筒中心和樁中心的偏差不能超過5cm,埋深不能低于1m,泥漿的比重最好控制在1.1~1.2,孔底沉渣的厚度不能超過15cm;鋼筋籠安放位置準(zhǔn)確,鋼筋連接滿足規(guī)范要求;水下澆筑混凝土施工需要連續(xù)作業(yè),保證導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)深度不小于2米,速度適宜,避免堵管或鋼筋籠上浮,同時樁頭超灌1米。灌注樁混凝土養(yǎng)護(hù)完成后,按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行質(zhì)量檢測,確保質(zhì)量合格。
2、土層錨桿在開挖的深基坑墻面或者尚未開挖的基坑立壁土層鉆孔,在達(dá)到要求的深度后再次擴(kuò)大孔的端部,一般形成柱狀。實(shí)施錨桿支護(hù)技術(shù)施工,主要將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料放入孔內(nèi),然后灌注漿液材料,令其和土層結(jié)合成為抗拉力強(qiáng)的錨桿。這樣的支護(hù)技術(shù)能夠讓支撐體系承受很大的拉力,有利于保護(hù)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止出現(xiàn)變形,同時還具有節(jié)省材料、人力,加快施工進(jìn)度。
3、在深基坑支護(hù)完成后的施工期間,無坑壁坍塌問題出現(xiàn),通過儀器對周圍建筑物進(jìn)行監(jiān)測,無明顯的變形現(xiàn)象出現(xiàn)?;炷凉嘧逗湾^桿支護(hù)能夠保證該工程的順利進(jìn)行,并且保障周圍的建筑物的安全,因此實(shí)施深基坑支護(hù)施工方案是可行的。
4 結(jié)束語
綜上所述,近年來,我國國民經(jīng)濟(jì)得到不斷提升,不斷加快的城市化步伐推動了建筑工程行業(yè)的快速發(fā)展。在建筑工程行業(yè)中,隨著城市高層建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大,人們越來越重視開發(fā)利用地下空間,而深基坑施工作為建筑工程的基礎(chǔ)性工程,它施工質(zhì)量的好壞對高層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成一定波動,對高層結(jié)構(gòu)地下室的使用效率產(chǎn)生嚴(yán)重影響,當(dāng)前,在深基坑支護(hù)施工在我國高層建筑結(jié)構(gòu)中仍存在許多問題。本文主要圍繞深基坑支護(hù)施工技術(shù)在高層建筑工程中的重要性,重點(diǎn)分析探討了技術(shù)目前存在的不足和相關(guān)建議,希望能夠給今后的高層建筑工程提供技術(shù)參考。
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中圖分類號:TU文獻(xiàn)標(biāo)示碼:A
0引言
復(fù)合土釘墻是剛發(fā)展起來的新型基坑支護(hù)技術(shù),由于它具有造價(jià)低,施工簡便,工期短等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛采用。復(fù)合土釘墻支護(hù),從施工流程上看是先分層開挖,再分層打入土釘,開挖時允許土體發(fā)生位移,土體的自身抗剪能力得到充分發(fā)揮。復(fù)合土釘墻中的微型樁等超前支護(hù)很好的限制側(cè)向位移,從而提高了基坑的整體穩(wěn)定性。但土釘墻的前期支護(hù)較排樁支護(hù),剛度小,變形大,所以準(zhǔn)確的計(jì)算或估算出基坑的變形,對設(shè)計(jì)和施工都是有非常重要的意義。但影響基坑變形的因素很多,單純用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬是很難全面考慮影響變形的眾多因素的。所以人們開始從已竣工的工程中,獲取實(shí)測資料來研究復(fù)合土釘支護(hù)的變形。魏煥以假定的剛度分配系數(shù)法,初步探討一種復(fù)合土釘墻水平位移的簡化計(jì)算方法。本文收集了10個典型基坑支護(hù)實(shí)例。對這些資料進(jìn)行分析,試圖找到復(fù)合土釘墻變形的一般規(guī)律。
1實(shí)例收集和資料整理
從我國各類學(xué)術(shù)期刊上找關(guān)于復(fù)合土釘墻支護(hù)的學(xué)術(shù)論文。從中選出包含①工程概況②土層信息③設(shè)計(jì)方案④水平位移的10個案列。并把信息整理如下:
工程實(shí)例:1、臨沂城建廣場,基坑深度11.5m,7排土釘,有超前支護(hù)樁,最大側(cè)移與坑深比1.65‰,最大側(cè)移位置2m。2、杭州西城年華,基坑深度5.25m,4排土釘,有松木樁超前支護(hù),最大側(cè)移與坑深比2.19‰,最大側(cè)移位置坡頂。3、廣州某工程,基坑深度8.6m,7排土釘,有超前支護(hù)攪拌樁,最大側(cè)移與坑深比1.45‰,最大側(cè)移位置3m。4、某工程,基坑深度7m,5排土釘,有超前支護(hù)攪拌樁,最大側(cè)移與坑深比2.7‰,最大側(cè)移位置5.5m。5、濟(jì)南北園大街與三孔街交界處,基坑深度9m,5排土釘,有超前支護(hù)攪拌樁,最大側(cè)移與坑深比5.55‰,最大側(cè)移位置坡頂。6、深圳假日廣場,基坑深度14.35m,10排土釘,無超前支護(hù)攪拌樁,最大側(cè)移與坑深比5.2‰,最大側(cè)移位置8m。7、深圳假日廣場,基坑深度21m,4排土釘,有超前支護(hù)攪拌樁,最大側(cè)移與坑深比3.57‰,最大側(cè)移位置坡頂。8、江蘇淮安市金馬廣場,基坑深度9.05m,7排土釘,有超前支護(hù)攪拌樁,最大側(cè)移與坑深比4.09‰,最大側(cè)移位置3.2m。9、某工程,基坑深度5.5m,4排土釘,有超前支護(hù)攪拌樁,最大側(cè)移與坑深比6.5‰,最大側(cè)移位置3.5m。10、南京玄武湖車道,基坑深度10m,9排土釘,有超前支護(hù)攪拌樁,最大側(cè)移與坑深比2‰,最大側(cè)移位置7m。
2實(shí)例數(shù)據(jù)分析
下面分析中主要考慮土釘?shù)牟贾?,超前支護(hù)和預(yù)應(yīng)力土釘?shù)纫蛩?,對偶然、次要、人為因素忽略不?jì)。
2.1最大水平位移分析
由工程2,5,7可知基坑的最大水平位移位于邊坡頂部。資料顯示,工程2在上部放坡加土釘,下部松木做微型樁支護(hù);工程5無超前支護(hù),攪拌樁止水帷幕離基坑坡面較遠(yuǎn),對基坑的變形影響較??;工程7上部放坡加土釘,下部攪拌樁超前支護(hù)加預(yù)應(yīng)力錨索。工程1,3,8,6,9,10,4的基坑最大水平位移深度與基坑深度的比值分別為0.17,0.35,0.35,0.55,0.6,0.7,0.78。而他們均有微型樁超前支護(hù),或有預(yù)應(yīng)力錨索。綜上知土釘支護(hù)工程,無超前支護(hù)和預(yù)應(yīng)力時最大水平位移在坡頂,有超前支護(hù)時,最大水平位移在坡頂以下一定范圍內(nèi)。由此我們可知在單一土釘支護(hù)下,可適當(dāng)加長上部土釘,在有超前支護(hù)的復(fù)合土釘支護(hù)下,可加長中部土釘?shù)拈L度。
2.2時空效應(yīng)分析
圖一C12號測點(diǎn)土釘墻位移變化過程圖二 C13號測點(diǎn)土釘墻位移變化過程
圖三 S10觀測點(diǎn)水平位移時程曲線 圖四 S22觀測點(diǎn)水平位移時程曲線
由圖三可知,在基坑開挖初期,基坑最大水平位移有突變,這說明土釘墻每層開挖都有瞬時效應(yīng),而圖一8號14號曲線,圖二8號13號曲線,在最大水平位移處有較大的突變,證明瞬時效應(yīng)的發(fā)生。但圖四曲線變化平滑。對比他們的支護(hù)形式,可知圖一二三都是土釘加攪拌樁的復(fù)合支護(hù),而圖四是土釘加預(yù)應(yīng)力的復(fù)合支護(hù)。由此我們可以得出無超前支護(hù)的復(fù)合土釘支護(hù),每層開挖后迅速植入土釘;對有超前支護(hù)的復(fù)合土釘支護(hù)適當(dāng)減小每層開挖深度,可有效控制基坑的水平變形。
2.3 沉降變形分析
工程:7、8、9基坑深21m、9.05m、5.5m,坡頂最大沉降距邊坡距離12m、10m、4~8m,支護(hù)形式上部放坡、攪拌樁支護(hù)、攪拌樁支護(hù)。工程7中基坑的最大沉降發(fā)生在距邊坡12m處,約為基坑深度的一半;工程8和9中基坑的最大沉降發(fā)生在距邊坡10m和4~8m處,約等于基坑深度。觀察三項(xiàng)工程的支護(hù)情況,工程7為上部放坡加土釘下部攪拌樁,工程8,9是攪拌樁。對比知無超前支護(hù),坡頂沉降最大位移距坡面距離為基坑一半,有超前支護(hù)坡頂最大沉降距坡面距離為基坑深度。因?yàn)橥玲數(shù)淖苑€(wěn)定性差,沒超前支護(hù),更容易在邊坡處發(fā)生變形。若有超前支護(hù),最大沉降位置遠(yuǎn)離邊坡。所以進(jìn)行土釘支護(hù)設(shè)計(jì)時,如果基坑附近有建筑物可采用有拌樁超前支護(hù)的復(fù)合土釘墻來控制沉降變形。若沒有建筑物,可采用單一土釘支護(hù)。
5總結(jié)
⑴土釘墻最大水平位移的位置不能夠確定,但一般情況下,單一土釘墻在坡頂,有超前支護(hù)或預(yù)應(yīng)力錨索在中部,并且超前支護(hù)的剛度越大,越靠近基坑底部。
⑵有超前支護(hù),基坑開挖有瞬時效應(yīng)。
⑶有超前支護(hù)基坑的最大沉降位置距坡面的距離與基坑的開挖深度相同。
參考文獻(xiàn)
1公路防護(hù)技術(shù)的類型
公路路塹邊坡防護(hù)技術(shù)大體上可分為2種類型,即植物防護(hù)和工程防護(hù)。
1.1植物防護(hù)
植物防護(hù)就是在邊坡上種植草叢或樹木或兩者兼有,以減緩邊坡上的ooo水流速度,利用植物根系固結(jié)邊坡表層土壤以減輕沖刷,從而達(dá)到保護(hù)邊坡的目的。這對于一切適合種植的土質(zhì)邊坡都是應(yīng)當(dāng)首選的防治措施。植物防護(hù)還可以綠化環(huán)境,和周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),也是一種符合環(huán)境要求的防護(hù)辦法。草種應(yīng)就地選用覆蓋率高,根系發(fā)達(dá)、莖葉低矮、耐寒耐旱且具有匍匐莖的多年生植物品種,也可以引進(jìn)適應(yīng)當(dāng)?shù)赝寥罋夂虻膬?yōu)良草種,如蘭莖冰草、扁穗冰草。
1.1.1 條播法
在整理邊坡時,將草籽與土肥混合料按一定比例間距水平條狀鋪在夯層上,寬約10CM,然后蓋土再夯,并灑水拍實(shí)。單播只用一種草籽,混播用幾種草籽混合,使根系植被和出芽率為最優(yōu)。另外由于草皮在5攝攝氏度以下停止生長,10攝氏度以下基本不發(fā)芽,另外高溫季節(jié)蒸發(fā)太快,草皮生長易于干枯,故在此期間不已播種。
1.1.2密鋪法
老邊坡先要整理坡面,填平細(xì)溝坑洼路塹:邊坡防護(hù),新邊坡要經(jīng)初驗(yàn)合格灑水浸濕后再平鋪草皮。草皮之間要稍有搭界,塊塊靠攏,不得留有空隙,根部要密貼坡面、每塊拍緊使接茬嚴(yán)密才能成活。邊坡陡于1;1.5的就需加釘固定。草皮的切塊尺寸約25CM*40CM,厚5CM左右。1.1.3 植樹
植樹不僅可以加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)固性,防風(fēng)固沙,減輕冰雪對路面的危害,還可以美化路容,調(diào)節(jié)小氣候,大量栽樹可以獲得部分木材增加收益。但是高大喬木不能植于公路彎道內(nèi)側(cè),以免影響視線論文范文。
1.1.4框架內(nèi)植草護(hù)坡
在坡度較陡且易受沖刷的土質(zhì)和強(qiáng)風(fēng)化的巖質(zhì)塹坡上,采用框架內(nèi)植草護(hù)坡。框架制作有多種做法,例如;①漿砌片石框架成45o方格網(wǎng),凈距2 ~4m,條寬0.3~0.5m,嵌入坡面0.3米
左右;②錨桿框架護(hù)坡,預(yù)制混凝土框架梁斷面為12cmⅹ16cm,長1.5m,用4根6~ 8mm 鋼筋,兩頭露出5cm,另在桿件的接頭處伸入一根直徑14長3m錨桿,灌注混凝土將接頭固定。錨桿的作用是將框架固定在坡面上,框架尺寸和形狀有具體工程而定,其形狀可設(shè)計(jì)為正方形、六邊形、拱形等,框架內(nèi)再種植草類植物。
1.2工程防護(hù)
對不適宜植物生長的土質(zhì)或風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育的巖石路塹邊坡,以及碎石土的挖方邊坡等,只能采取工程防護(hù)措施即設(shè)置人工構(gòu)造物防護(hù)。工程防護(hù)的類型很多,有護(hù)面墻防護(hù)、干砌片石防護(hù)、錨桿防護(hù)、抗滑樁防護(hù)和擋土墻防護(hù)。各種防護(hù)技術(shù)都各有其優(yōu)、缺點(diǎn)和適用條件,一般說除錨桿、抗滑樁和擋土墻外,其他各種防護(hù)結(jié)不承受荷載,所以不進(jìn)行內(nèi)力分析,直接根據(jù)適用條件選擇使用。先簡單介紹如下;
1.2.1 坡面防護(hù)
坡面防護(hù)包括抹面、捶面、噴漿等形式
⑴抹面防護(hù)
對于易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石,如頁巖、泥灰、千枚巖等材料的路塹邊坡,暴露在大氣中很容易風(fēng)化剝落而逐漸破壞,因而常在坡面上加設(shè)一層耐風(fēng)化表層,以隔離大氣的影響,防止風(fēng)化。常用的抹面材料有各種石灰混合料灰漿、水泥砂漿等。抹面厚度一般為3―7cm,可使用6-8年。為防止表面產(chǎn)生微小裂縫影響抹面使用壽命,可在表面涂一層瀝青保護(hù)層。
⑵捶面防護(hù)
捶面防護(hù)與抹面防護(hù)相近,其使用材料也大體相同。為便于捶打成型,常用的材料除石灰、水泥混合土外,還有石灰、爐渣、粘土拌合的三合土與再加適量沙粒的四合土。一般厚度10-15cm,捶面厚度較抹面厚度要大,相應(yīng)強(qiáng)度較高,可抵御較強(qiáng)的雨水沖刷,使用期約8-10年。抹面、捶面是我國公路建設(shè)中常用的防護(hù)方法路塹:邊坡防護(hù),材料均可就地采用,造價(jià)低廉,但強(qiáng)度不高,耐久性差,手工作業(yè),費(fèi)時費(fèi)工。
1.2.2砌石防護(hù)
砌石防護(hù)包括護(hù)面墻、干砌片石防護(hù)、漿砌片石護(hù)坡。
⑴護(hù)面墻
護(hù)面墻是采用漿砌片石結(jié)構(gòu),覆蓋在各種軟質(zhì)巖層和較破碎的挖方邊坡,使之免受大氣影響而修建的墻體,以防止坡面繼續(xù)風(fēng)化。在缺乏石料的地方,也可以采用現(xiàn)澆水泥混凝土或用預(yù)制混凝土塊砌筑。護(hù)面墻除之自重外,也能增加路塹美觀。所以在巖石甚至在一些土質(zhì)路塹邊坡也可砌筑一定高度的護(hù)面墻,以美化路容。若巖層破碎或在開挖時坡面有嚴(yán)重凹陷,應(yīng)局部采用支補(bǔ)護(hù)面墻的方式進(jìn)行。
⑵干砌片
干砌片石防護(hù)適用于土質(zhì)、軟巖及易風(fēng)化、破壞較嚴(yán)重的填挖方邊坡,以防止雨雪水流沖刷。在砌面防護(hù)中,宜首選干砌片石結(jié)構(gòu),這不僅為了節(jié)省投資,而且可以適應(yīng)邊坡有較大的變形。干砌片石受水流沖擊時,細(xì)小土顆粒易被水流沖刷帶走而引起較大的沉陷,為防止坡面土層被水流沖擊和減輕漂浮物的撞擊力,應(yīng)在干砌防護(hù)下面設(shè)置碎石或砂礫結(jié)構(gòu)的墊層。干砌片石坡腳應(yīng)視土質(zhì)情況設(shè)置不同埋深的基礎(chǔ)
⑶ 漿砌片石防護(hù)
漿砌片石防護(hù)也是公路路塹邊坡防護(hù)中常用的工程防護(hù)方法。漿砌片石是用水泥砂漿將片石間隙填滿,使砌石成為一個整體,以保護(hù)坡面不受外界因素的侵蝕,所以比干砌片石有更高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。干砌或漿砌片石防護(hù)在不適于植物防護(hù)或者有大量開山石料可以利用的地段最為適合。砌石防護(hù)的優(yōu)越性是顯而易見的,它堅(jiān)固耐用,材料易得,施工工藝簡單,防護(hù)效果較好,因而在公路的邊坡防護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。
1.2.3 擋土墻防護(hù)
在公路路塹邊坡防護(hù)工程中,大量的擋土結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用論文范文。擋土墻按斷面的幾何形狀及特點(diǎn),常見的形式有:重力式、錨桿式、土釘墻、懸臂式、扶臂式、柱板式等。各種擋土墻都有其特點(diǎn)及適用范圍,在處理實(shí)際擋土工程時,應(yīng)對可能提供的一系列擋土體系的可行性作出評價(jià),選取合適的擋土結(jié)構(gòu)形式,做到安全、經(jīng)濟(jì)、可行?,F(xiàn)結(jié)合工程常用介紹如下形式。
⑴重力式 擋土墻
重力式擋土墻是以擋土墻自生重力來維持其在水土壓力等作用下的穩(wěn)定。它是我國目前常用的一種結(jié)構(gòu)型式,重力式擋土墻可用磚、石、素混凝土、磚塊等建成,其優(yōu)點(diǎn)是就地取材、結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、經(jīng)濟(jì)效益好;缺點(diǎn)是工程量大,地基沉降大,它適合擋土墻高度在5-6M的小型工程。
⑵錨桿擋土墻
錨桿擋土墻是由鋼筋混凝土面板及錨桿組成的只當(dāng)結(jié)構(gòu)物。面板起支護(hù)邊坡土體并把土體的側(cè)壓力傳遞給錨桿的作用,錨桿通過其錨固在穩(wěn)固土層中的錨固段所提供的拉力;來保證擋土墻的穩(wěn)定,而一般擋土墻是靠自重來保持其穩(wěn)定。錨桿擋土墻按其鋼筋混凝土面板的不同,可分為柱板式和板壁式。柱板式擋墻是錨桿連接在肋柱上,肋柱間加當(dāng)土板;板壁式擋墻是由鋼筋混凝土面板和錨桿組成。
⑶錨釘墻
錨釘墻支護(hù)技術(shù)有著比單純錨桿支護(hù)或土釘支護(hù)更廣泛的適用范圍,它可以結(jié)合錨桿深部加固和土釘淺部加固的優(yōu)點(diǎn)路塹:邊坡防護(hù),來對邊坡進(jìn)行加固處理。工程實(shí)際中,錨釘聯(lián)合加固支護(hù)的形式各異,大體可歸納為兩種: ①強(qiáng)錨弱釘支護(hù)體系:該體系以錨桿為邊坡的主要加固手段,抑制基坑邊坡的整體剪切失穩(wěn)破壞,然后輔以土釘支護(hù),抑制邊坡局部破壞;②強(qiáng)釘弱錨支護(hù)體系:即以土釘為邊坡的主要加固手段,形成土釘墻,然后輔以錨桿支護(hù),限制土釘墻及墻后土體的位移。
2結(jié)語
公路及其附屬建筑物的邊坡穩(wěn)定是保證其正常使用的前提條件。邊坡的防護(hù)技術(shù)類型很多,本文只介紹了一些較常用的類型。從力學(xué)角度分析,維護(hù)邊坡穩(wěn)定的方法,一是借助擋墻的自重來平衡墻后巖土體傳來的推力;二是在巖土體中“釘釘子”,如錨桿,利用周圍土體對錨固段的錨固力來維持土體的平衡,從而達(dá)到保證邊坡穩(wěn)定的目的;第三種辦法就是改變土體的性質(zhì),通過外加材料而形成強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的復(fù)合土體,這種方法的分析和驗(yàn)算比較復(fù)雜,有的機(jī)理還在研究中。在實(shí)際工作中,還要強(qiáng)調(diào)自然界和人為因素這一外部環(huán)境,強(qiáng)調(diào)巖土參數(shù)的準(zhǔn)確性,因地制宜選用上述方法,進(jìn)行符合實(shí)際的施工,達(dá)到邊坡防護(hù)的目的。
參考文獻(xiàn):
⑴達(dá).公路擋土墻設(shè)計(jì)、北京:人民交通出版社,2000.
中圖分類號:TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 工程概況
該項(xiàng)目擬建建筑物為中醫(yī)院病房樓、門診綜合樓及地下車庫,工程四周為耕地,其南側(cè)距離最近的圍墻大于20.0 m,大于2倍的基坑深度范圍內(nèi)無建筑物和管線,距市政管網(wǎng)較遠(yuǎn),對周圍建筑及其管網(wǎng)無影響。
2 水文地質(zhì)條件
根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告顯示,場地開挖的巖土上部表層為少量耕土,其下為第四系更新世沖洪積土層,根據(jù)其巖性及物理力學(xué)性質(zhì),自上而下主要分為6層,分別為①含少量姜石的可塑~硬塑狀新近沉積粉質(zhì)粘土層;②粉土;③細(xì)砂,主要礦物成分以石英、長石為主、含少量云母;④粉土;⑤含小姜石硬塑狀粉質(zhì)粘土層;⑥含小姜石硬塑狀粉質(zhì)粘土層。施工區(qū)域內(nèi)在勘探深度范圍內(nèi)未見地下水因此不用考慮降水施工。
3 基坑支護(hù)方案
根據(jù)現(xiàn)場條件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件要求,基坑實(shí)際深度為8.4 m,病房樓因地基處理需要,設(shè)置了0.2 m 厚褥墊層,故病房樓處基坑深為8.6 m。該深度范圍內(nèi)土的工程特性指標(biāo)如表1所示。
表1土的工程特性指標(biāo)
土層名稱 γ(KN/m3) c(kPa) Ф(°)
①新近沉積粉質(zhì)粘土 19.9 23.9 15.6
②粉土 19.7 7.1 19.0
該工程為深基坑支護(hù)工程,基坑安全等級為二級,基坑周邊允許超載為15kPa,為防止邊坡塌方,保證安全作業(yè),特對基坑邊坡進(jìn)行支護(hù),在經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)上,采用土釘墻噴錨支護(hù)方案進(jìn)行支護(hù)。
基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)為土釘橫向間距與豎向間距均為1.5m,傾角為15°,孔徑110mm,土釘鋼筋為C20HRB400,土釘共設(shè)4排,長度分別為7.0,6.5,5.5,6.0m,噴錨網(wǎng)選用A8@150×150鋼筋網(wǎng)。病房樓段、門診樓及地下車庫段基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。
表2 病房樓段、門診樓及地下車庫段基坑支護(hù)參數(shù)一覽表
土釘?shù)罃?shù) 水平
間距
(m) 豎向
間距
(m) 入射角
(deg) 孔深(m) 孔徑
(mm) 鋼筋
(Ⅲ級) 鋼筋長度(m) 鋼筋直徑(mm)
病房樓段 門診樓及地下車庫段 病房
樓段 門診樓及地下車庫段
1 1.5 1.5 15 8.7 8.7 110 HRB400 8.5 8.5 20
2 1.5 1.5 15 7.9 7.7 110 HRB400 7.7 7.5 20
3 1.5 1.5 15 8.0 7.9 110 HRB400 7.8 7.7 20
4 1.5 1.5 15 8.2 8.2 110 HRB400 8.0 8.0 20
5 1.5 1.5 15 9.7 10.7 110 HRB400 9.5 10.5 20
4 施工工藝流程
土釘主筋、網(wǎng)片制作鉆孔位置測量及布設(shè)成孔土釘主筋就位綁扎、加固鋼筋網(wǎng)第一次壓漿二次補(bǔ)漿噴射混凝土面層覆蓋養(yǎng)護(hù)
5 施工技術(shù)要求
1) 開挖修坡:基坑作業(yè)用挖掘機(jī),開挖后人工對邊坡進(jìn)行修整,清除坡面虛土,保證基坑坡面平整度,并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)坡度放坡。
按施工方案要求,分層分段開挖修坡,開挖深度必須符合設(shè)計(jì)要求,每段開挖長度不大于50 m,每層開挖深度不得大于2 m,具體每層開挖深度,根據(jù)各剖面土每層錨桿孔標(biāo)高而定,嚴(yán)禁超挖?;右淮伍_挖深度,需土方施工隊(duì)伍與護(hù)坡施工配合,視邊坡允許變形范圍、自穩(wěn)時間和施工流程相互銜接情況而定,地質(zhì)條件好、含水量小、施工速度快,深度可大些,反之要小些。
2) 錨桿成孔:采用洛陽鏟人工成孔,孔徑為110 ㎜,豎向間距1.5 m,水平間距1.5 m,傾角為15°。成孔前根據(jù)設(shè)計(jì)要求,在坡面定出孔位,允許誤差±10 cm。成孔后進(jìn)行檢驗(yàn)和測量。孔徑允許誤差±5 mm;孔深允許誤差±5 mm;孔傾角允許誤差±1°;孔內(nèi)碎土、雜質(zhì)及泥漿清除干凈;成孔后用編織物等將孔口臨時堵塞。
3) 置筋:插入錨桿鋼筋前要進(jìn)行清孔檢查,若孔中出現(xiàn)局部滲水或掉落松土立即處理。土釘鋼筋置入前,要先在鋼筋上安裝對中定位支架,以保證鋼筋處于孔位中心且注漿后其保護(hù)層不小于25 mm。支架沿釘長的間距為1.5 m。安裝完畢后,隨即檢查孔內(nèi)是否有碎石堵孔,若有立即清除。
4) 鋼筋連接:鋼筋網(wǎng)用細(xì)綁絲綁扎,錨桿鋼筋和橫向連接筋采用電焊機(jī)焊接。
5) 注漿:采用注漿泵常壓孔底注漿,漿液采用純水泥漿,水灰比為0.45~0.5,見漿液流出孔外后再注下一個孔。注漿前要清除孔內(nèi)雜物,注漿管隨著注漿慢慢拔出,同時保證注漿管端頭始終在注漿液內(nèi),注漿要連續(xù)進(jìn)行,要飽滿。隨漿液慢慢滲入土層,孔口會出現(xiàn)缺漿現(xiàn)象,及時補(bǔ)漿,補(bǔ)漿在2小時后進(jìn)行,補(bǔ)漿次數(shù)不少于2次。漿液要攪拌均勻并立即使用,對未注滿孔,用1:1(重量比)水泥砂漿抹平。
6) 掛網(wǎng)噴面:坡面掛A8@150×150鋼筋網(wǎng),面層噴射細(xì)石混凝土,混凝土強(qiáng)度等級C20,厚度不小于100 mm。噴面前要清理面層,埋好控制面層厚度的標(biāo)志,噴面層分段分片依次進(jìn)行,同一段內(nèi)自下而上進(jìn)行,段片之間,層與層之間做成45° 的斜面。
7) 該基坑工程工期正值雨季,雨期施工的原則:防排結(jié)合、以排為主、不積水、不倒灌,確?;?、邊坡穩(wěn)定,主要采取了坑壁滯水處理和基坑排水措施。
坑壁滯水處理措施為在基坑上口四周600 cm寬砼硬化的同時,用塑料布壓入在砼中,塑料布向基坑下鋪設(shè),覆蓋整個基坑壁?;优潘胧┤缦拢貉鼗铀闹埽诜什蹆?nèi)開挖寬深均300 cm的排水溝,排水溝用水泥砂漿底并用卵石填充,排水溝內(nèi)設(shè)置集水井,集水井直徑1.0 m,深1.5 m,周邊用混凝土實(shí)心磚圍砌,內(nèi)置直徑0.3~0.4m無砂濾管,四周用碎石填充,內(nèi)置Ø75的污水泵,每個集水井設(shè)一臺水泵,一旦有積水,及時使用污水泵將其抽出到坑外,保證坑底沒有積水。
6 基坑監(jiān)測
1) 監(jiān)測內(nèi)容:圍護(hù)體的位移及沉降;地表開裂狀態(tài)及周圍環(huán)境變形; 基坑底部土體有無隆起,圍護(hù)外側(cè)土體有無下沉。
2) 監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置
基坑邊坡頂部的水平位移和豎向位移監(jiān)測點(diǎn)在基坑周邊布置;基坑周邊中部、陽角處布置監(jiān)測點(diǎn);在土釘墻坡面上設(shè)置監(jiān)測點(diǎn);水平方向監(jiān)測點(diǎn)間距不大于20m,每邊監(jiān)測點(diǎn)數(shù)目不少于3個,豎向監(jiān)測點(diǎn)布置在基坑的頂部,即地面下1.0 m處。
監(jiān)測點(diǎn)、后視點(diǎn)、水準(zhǔn)基點(diǎn)設(shè)置在基坑施工影響范圍外。
沉降和位移監(jiān)測點(diǎn)設(shè)在基坑邊壁和基坑底部。
3)監(jiān)測次數(shù)及方法
在基坑開挖期間,每天監(jiān)測一次,當(dāng)位移出現(xiàn)發(fā)展趨勢或接近預(yù)警值(水平位移監(jiān)測預(yù)警值為水平位移累計(jì)絕對值超過60 mm 或變化速率超過15 mm/d 或連續(xù)3d 的變化速率大于10 mm/d;豎向位移監(jiān)測預(yù)警值為豎向位移累計(jì)絕對值超過60 mm或變化速率超過8 mm/d 或連續(xù)3 d的變化速率大于6 mm/d)時,加大監(jiān)測的頻率。地下室底板完工后減少監(jiān)測次數(shù),地下室側(cè)墻完工后停止監(jiān)測。
位移觀測用Et-02電子經(jīng)緯儀,沉降觀測用精密水準(zhǔn)儀,精度為標(biāo)準(zhǔn)二等水準(zhǔn),采用閉合或附合路線觀測方法。
7 結(jié)語
目前,基坑工程已經(jīng)完工且進(jìn)行了土方回填,從整個施工過程監(jiān)測顯示,施工結(jié)束后一個星期內(nèi)最大水平位移量為15mm,最大豎向位移為12mm,遠(yuǎn)低于位移預(yù)警值,之后邊坡趨于穩(wěn)定,經(jīng)過雨季連續(xù)的雨水洗刷,沒有繼續(xù)位移,使基礎(chǔ)施工順利進(jìn)行,達(dá)到了支護(hù)的預(yù)期效果,同時為相同或類似地質(zhì)情況的工程支護(hù)提供了參考。
參考文獻(xiàn):
隨著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,土地資源越來越緊張,尤其是一線城市,這種現(xiàn)象尤為突出。為了緩解這種現(xiàn)狀,開展的地下施工也越來越多。為了有效避免基坑工程施工事故,合理選擇基坑支護(hù)優(yōu)化方法已成為工程建設(shè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。
在深基坑工程中,一個合理的支護(hù)方案既能保證安全,又能節(jié)約成本。對深基坑支護(hù)方案的優(yōu)化,工程技術(shù)人員和科研工作者在不斷的探索和嘗試當(dāng)中,從最初的經(jīng)驗(yàn)分析法到近代的數(shù)學(xué)理論、數(shù)值分析法,現(xiàn)已將越來越多的科學(xué)方法應(yīng)用于深基坑支護(hù)優(yōu)化當(dāng)中。
1.深基坑支護(hù)優(yōu)化方法
1.1定性分析法
定性分析法即根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)對支護(hù)方案進(jìn)行比選,從而判斷出對于某一個特定的深基坑工程的一個或幾個相對最佳的開挖支護(hù)方案。這種方法需要有豐富的工程經(jīng)驗(yàn),需充分了解各種支護(hù)型式的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍以及與基坑相關(guān)的一切工程信息。根據(jù)深基坑支護(hù)優(yōu)化選型的依據(jù),可按流程圖1進(jìn)行優(yōu)選。
1.2經(jīng)驗(yàn)加權(quán)評分法[1-3]
在深基坑支護(hù)中,對于A、B、C、D、E等幾種方案往往很難判斷哪一個方案更優(yōu)越。因?yàn)槊恳环N方案都有其特點(diǎn),有的比較經(jīng)濟(jì),有的施工速度快,有的對環(huán)境影響小,有的安全度高。而這些方面又很難直接進(jìn)行量化的對比,便給方案比選帶來一定的困難。比如在北海地區(qū),土釘墻支護(hù)與樁錨體系誰更適合使用,從理論優(yōu)化上講,主張應(yīng)盡可能地采用土釘墻方案。但往往進(jìn)行方案優(yōu)選的目的是在激烈的市場競爭中取得合同,這里便涉及到業(yè)主的思維定位問題。在實(shí)際運(yùn)作時,就有可能會因業(yè)主認(rèn)為“土釘墻不如樁錨體系可靠”而失去合同。為了解決上述問題,可采用比較方便的經(jīng)驗(yàn)加權(quán)評分法進(jìn)行方案比選。我們知道,評價(jià)一個方案優(yōu)劣的主要依據(jù)是可靠性、造價(jià)、施工難度、工期、環(huán)境影響以及對其它工序的影響等兒個方面,對此,可以得到下表1所示的經(jīng)驗(yàn)加權(quán)評分表,其中Xij代表i方案在j指標(biāo)下的得分,ωj為方案確定人對j指標(biāo)與其它指標(biāo)相比時的權(quán)重。
這種評定方法所得到的評價(jià)結(jié)果的正確性主要取決于方案評審人評分的結(jié)果是否科學(xué)、準(zhǔn)確與可靠。其核心問題是「Xij和{ωi}的確定方法,{ωi}需進(jìn)行考慮后才能決定,一般條件下ω1≥ω2≥ω3≥ω4≥ω5≥ωn,具體情況視實(shí)際工程而定。
1.3層次分析法[4-7]
層次分析法(Analytical Hierarchy Process,簡稱AHP法)是美國數(shù)學(xué)家A.L.Satty在20世紀(jì)70年代提出的一種定性和定量分析相結(jié)合的評價(jià)方法。深基坑支護(hù)系統(tǒng)是一個相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,影響因素眾多,其設(shè)計(jì)必須滿足安全性、經(jīng)濟(jì)性和可行性這三個基本要求,對于市區(qū)內(nèi)工程,環(huán)境保護(hù)及文明施工也是十分重要。層次分析法就是根據(jù)支護(hù)方案的基本要求選擇指標(biāo),構(gòu)造層次模型,通過確定評定原則構(gòu)造判斷矩陣;然后對層次單排序、總排序來評價(jià)支護(hù)方案的優(yōu)劣性的方法。
1.4模糊綜合評判法[8-10]
假設(shè)有n種支護(hù)方案,以來表示;影響支護(hù)方案的因素有m個,以U={u1,u2,…,um}來表示,其影V={v1,v2,…,vn}響程度不同,因此它們的權(quán)重也不一樣。綜合評判是V上的一個模糊子集B={b1,b2,…bn},其中bj(j=1,2,…n)反映了第j種評判vi在綜合評判中所占的地位,綜合評判依賴于各個影響因素的權(quán)重,它是U上的模糊子集A={a1,a2,…,am},其中ai(i=1,2,…m)是第i個影響因素的權(quán)重。模糊綜合評判法就是根據(jù)模糊映射和模糊變換理論,建立從U到V的模糊映射f,并由模糊映射f誘導(dǎo)出的模糊關(guān)系確定模糊矩陣R(單因素評判矩陣),然后通過模糊運(yùn)算B=A?R得到綜合評判B,最后根據(jù)最大隸屬原則優(yōu)化出最佳支護(hù)方案的方法。
此外,隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價(jià)法也引入了深基坑支護(hù)方案優(yōu)化中,為深基坑支護(hù)方案優(yōu)化提供了新的途徑。
2.結(jié)束語
隨著社會的發(fā)展,深基坑防護(hù)對整個城市的經(jīng)濟(jì)建設(shè)日益突出??梢灶A(yù)見,
隨著各種科學(xué)計(jì)算方法不斷涌現(xiàn),且在計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的今天,傳統(tǒng)的深基坑防護(hù)技術(shù)將會得到完善和提高,新穎的深基坑防護(hù)技術(shù)也將會不斷呈現(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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1 工程概況
1.1 工程概述
本工程位于陜西漢中市內(nèi)天漢大道西側(cè),場地地形平整,擬建建筑物南北長50.4m,東西寬31.6m,設(shè)計(jì)基坑開挖深度自現(xiàn)自然地面下7.2m。場地北側(cè)以及東西兩側(cè)場地較開闊,而場地南側(cè)0.8m即為同仁醫(yī)院圍墻,距離醫(yī)院門診大樓僅相隔一條約5m寬的通道,醫(yī)院門診大樓為一6層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑,而與場地之間相隔的通道為入院的主干道,往來車輛和人員較多,動荷載較大,該側(cè)一旦發(fā)生基坑失穩(wěn),不僅影響醫(yī)院門診樓的安全,也影響到該通道上的車輛和人員安全,基坑安全等級較高。為保障施工期間同仁醫(yī)院的安全運(yùn)行,需對南側(cè)基坑進(jìn)行合理有效的支護(hù)。
1.2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件
根據(jù)場地工勘資料,本場地底層結(jié)構(gòu)簡單,自上而下依次為素填土、粉質(zhì)粘土、粉砂、粗砂、圓礫、卵石等,各土層物理力學(xué)性質(zhì)如表1所示:
表1 場地地層情況
土層名稱
平均厚度(m)
重度(kN/m3)
黏聚力(kPa)
內(nèi)摩擦角()
素填土
3.6
18
20
15
粉質(zhì)粘土
0.8
20
50
24
粉砂
0.6
19
25
粗砂
1.2
20
30
圓礫
1.4
21
38
卵石
7.0
22
38
2 基坑支護(hù)方案的確定
本工程南側(cè)緊鄰已建建筑,無放坡開挖的距離,擬采用垂直開挖,懸臂式排樁支護(hù);其余三側(cè)有一定的放坡空間,但考慮基坑開挖過深,為保障施工臨時用地以及交通道的安全,擬采用放坡1:0.3開挖,土釘墻支護(hù)。
2.1 排樁支護(hù)
分布于基坑南側(cè),采用機(jī)械鉆孔灌注樁,樁長14.0m,樁徑0.9m,樁中心距1.8m,樁頂用600×900mm冠梁連接。
1)樁身。樁身混凝土強(qiáng)度C25,主筋采用HRB335級鋼筋,24φ32均為配置;螺旋箍筋采用HPB235級鋼筋,φ10@150,加強(qiáng)箍筋采用HRB335級鋼筋,φ20@1500,混凝土保護(hù)層厚度50mm。
2)樁頂冠梁。各樁樁頂用600×900mm冠梁連接,冠梁混凝土強(qiáng)度等級C25,每側(cè)各配4φ20受力鋼筋;梁中部設(shè)兩道腰筋,每道采用2φ16普通鋼筋;冠梁箍筋采用四肢箍,φ8@200;樁體主筋應(yīng)插入冠梁內(nèi)不少于冠梁高度,并與冠梁受力筋可靠連接。
3)樁間土處理??讟妒┕r預(yù)埋φ8@150插筋,樁側(cè)土體應(yīng)分層對稱垂直開挖,開挖后將兩樁間的鋼筋焊接,再掛鋼筋網(wǎng),采用φ8普通鋼筋,間距150×150mm,豎向鋼筋應(yīng)置于水平鋼筋之下,表層噴射C20細(xì)石混凝土,厚度80mm。樁間土豎向設(shè)置兩排泄水孔,矩形布置,水平向間距1.8m,孔徑100mm,外斜坡度5%,進(jìn)入坡體0.60m,用PVC管制成花管安裝。
2.2 土釘墻支護(hù)
分布于基坑?xùn)|側(cè)、西側(cè)、北側(cè),開挖坡比為1:0.3,基坑開挖深度為7.2m。
1)土層錨桿(土釘)。沿基坑豎向布置四排土釘,水平向間距1.3m,矩形布置,錨桿傾角15度。人工洛陽鏟成孔,孔徑120mm,植入土釘后,灌入M20水泥砂漿形成錨固體。
2)坡面掛網(wǎng)。采用φ8普通鋼筋,間距150×150mm,一層,加強(qiáng)鋼筋采用φ12普通鋼筋將水平向和豎向土釘連接。加強(qiáng)鋼筋與土釘交叉處采用焊接連接。坡面鋼筋網(wǎng)應(yīng)上翻至坡頂外側(cè),外翻長度1.0m,并在坡頂用1.0m長短鋼筋垂直打入地下以固定鋼筋網(wǎng)。
3)護(hù)面。坡面噴射細(xì)石混凝土護(hù)面,混凝土強(qiáng)度等級為C20,厚度100mm。
3 支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗(yàn)算
3.1排樁支護(hù)驗(yàn)算
《規(guī)范》規(guī)定排樁支護(hù)驗(yàn)算的內(nèi)容主要包括整體穩(wěn)定性演算、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算和基坑底部抗隆起驗(yàn)算。本工程內(nèi)力計(jì)算方法采用增量法,基坑側(cè)壁重要性系數(shù)γ0取1.0,地面超載取30kPa,計(jì)算結(jié)果下所示。
1)整體穩(wěn)定驗(yàn)算。計(jì)算方法采用瑞典條分法,經(jīng)計(jì)算,最危險(xiǎn)滑裂面整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 3.102>= 1.3,滿足規(guī)范要求。
2)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算。定義穩(wěn)定安全系數(shù)為被動土壓力Ep對樁底的彎矩與主動土壓力Ea對樁底的彎矩的比值,經(jīng)計(jì)算, Ks = 1.401 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。
3)基坑底部抗隆起驗(yàn)算。采用普朗德爾公式計(jì)算穩(wěn)定安全系數(shù)Ks = 19.689 >= 1.1,滿足規(guī)范要求。
3.2 土釘墻支護(hù)驗(yàn)算
《規(guī)范》規(guī)定土釘墻支護(hù)驗(yàn)算的主要內(nèi)容包括內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算和外部穩(wěn)定性驗(yàn)算。本工程基坑側(cè)壁重要性系數(shù)取1.0,土釘荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.25,土釘抗拉抗力分項(xiàng)系數(shù)取1.3,整體滑動分項(xiàng)系數(shù)取1.3,計(jì)算結(jié)果下所示。
1)內(nèi)部穩(wěn)定驗(yàn)算。計(jì)算方法采用整體圓弧滑動法,根據(jù)施工的步驟將分層開挖支護(hù)看做不同工況,經(jīng)計(jì)算,各工況最危險(xiǎn)滑裂面整體穩(wěn)定安全系數(shù)均能滿足規(guī)范要求。
2)外部穩(wěn)定驗(yàn)算。主要包括基地承載力演算,抗水平滑動演算和抗傾覆穩(wěn)定性演算。經(jīng)計(jì)算,
基底平均壓力設(shè)計(jì)值 pa=125.6(kPa) < fa=140 kPa
基底邊緣最大壓力設(shè)計(jì)值 pamax=155.5(kPa) < 1.2fa=168 kPa
抗滑安全系數(shù) Ks =6.633 > 1.3
抗傾覆安全系數(shù) Ks =36.097 > 1.6
各計(jì)算指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。
4 施工注意事項(xiàng)
1)基坑開挖后應(yīng)立即進(jìn)行支護(hù),坡面人工修平后再掛網(wǎng),施工過程中應(yīng)采用防水措施,以免施工用水侵蝕坡面,導(dǎo)致坡面跨塌。
2)錨孔灌漿前必須用清孔,清除孔內(nèi)殘土,注漿必須從孔底開始進(jìn)行。
3)土釘加強(qiáng)筋必須與土釘焊接牢固,且網(wǎng)筋應(yīng)置于加強(qiáng)筋之下,網(wǎng)筋與加強(qiáng)筋交叉處必須焊接,網(wǎng)筋交叉處必須綁扎。
4)坡體護(hù)面混凝土必須平整,保證厚度及質(zhì)量,混凝土終凝2小時后應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)7天。
5)施工前應(yīng)檢查原材料的品種、質(zhì)量和規(guī)格型號以及相應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告。
6)鉆孔偏斜度不得大于5%。
7)鉆孔深度應(yīng)比設(shè)計(jì)土釘長度長至少超深0.2 m。
8)應(yīng)用定位短筋將土釘置于鉆孔中心,保證保護(hù)層厚度。
9)施工過程中應(yīng)注意地下管線和臨近建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)等,如遇見地下管線等,土釘位置、傾角、長度可適當(dāng)調(diào)整,但需征得設(shè)計(jì)單位同意。
10)基坑開挖應(yīng)分級進(jìn)行,每級開挖深度宜為1.5-2.5m,且待前一級支護(hù)完成驗(yàn)收后方能開挖下一級基坑。
5 結(jié)語
本工程于2009年3月開工,2010年2月竣工,根據(jù)施工過程中的支護(hù)結(jié)構(gòu)變形檢測資料表明,基坑側(cè)壁的土體以及臨近建筑物的變形量均在規(guī)范規(guī)定的變形范圍以內(nèi),表明本基坑設(shè)計(jì)施工方案是合理有效的,對本地區(qū)相似工程的設(shè)計(jì)施工具有一定的借鑒作用。
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Application of Pile and Soil-Nail-Wall Composite Supporting Structure in a Deep Excavation in Hanzhong
Chen Dongliang
(Department of Civil Engineering and Architecture, Shaanxi University of Technology , Hanzhong, 723001)
Abstract According to the actual condition of a deep excavation in Hanzhong, Using the pile and soil-nail-wall combined form for supporting structure, and stability analysis of the results are in line with current regulatory requirements, the application of engineering practice, the project runs well, the monitoring data show that The supporting structure is safe and effective in the region similar to the reference design and construction projects.
Key words Deep excavation; Piles; Soil-nail-wall; Foundation Support
作者簡介:陳棟梁(1980-)男,碩士,講師,主要從事巖土工程方向的教學(xué)研究。
Abstract: the processing of foundation pit is related to many aspects, generally the most common and most important only two aspects, that is, the foundation pit supporting and waterproof. In this paper the author corrects the two aspects of, especially the foundation pit support technology, do a detailed discussion, simply introduced the construction technology of them, compares and analyses their respective advantages and disadvantages. In addition, starts with the development of the technology of deep foundation pit do some simple in this paper.
Keywords: housing construction; Civil engineering; Foundation pit supporting
中圖分類號:TU8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
自改革開放以來以來,尤其是國家“十一五”規(guī)劃的完滿實(shí)現(xiàn),近幾年我國的高層建筑施工技術(shù)得到很大的發(fā)展,已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。相應(yīng)地,深基坑的開掘使用日益增多,深基坑處理技術(shù)發(fā)展迅速。目前多采用鉆孔灌注樁,地下連續(xù)墻,深層攪拌水泥土墻、加筋水泥土墻和土釘墻等支護(hù)技術(shù),與傳統(tǒng)技術(shù)相比較計(jì)算理論上有很大的改進(jìn)。支撐方式有傳統(tǒng)的鋼柱(或者型鋼)和混凝土支撐,亦有在坑外采用土錨拉固;內(nèi)部支撐形式也有多種,有對撐,角撐,桁架式邊撐等。在地下連續(xù)墻用于深基坑支護(hù)的方面,還推廣了“兩墻合一”和逆作法施工技術(shù),能有效的降低支護(hù)結(jié)構(gòu)的費(fèi)用和縮短工期。
一、深基坑技術(shù)的發(fā)展
基坑由來已久,自古就有放坡開挖,隨著人類文明程度的加深,知識技術(shù)的豐富發(fā)展,自產(chǎn)業(yè)革命以后,土木工程得到了飛快的發(fā)展,帶了基坑技術(shù)發(fā)展的新契機(jī)。深基坑技術(shù)的發(fā)展主要伴隨高層、超高層建筑的發(fā)展,在國內(nèi)主要集中于本世紀(jì)。
1、 規(guī)模方面
隨著城市建設(shè)步伐的不斷前進(jìn),以及城市化標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,城市建筑逐漸朝著超高、超大的規(guī)模發(fā)展?;拥陌l(fā)展相應(yīng)也向著大深度、大面積方向前進(jìn),再加上工程程度的加深,基坑開掘面臨的自然環(huán)境也越來越復(fù)雜。
2、 技術(shù)方面
發(fā)達(dá)國家,科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展都較為超前,相應(yīng)其深坑技術(shù)在世界范圍內(nèi)也較為領(lǐng)先。在國內(nèi),基坑的開掘、施工,主要是借助于人力和大中型地上挖掘機(jī)。對于深坑的開掘,技術(shù)手段和施工措施還是較為落后,小型地下挖掘機(jī)的使用比率就相對較低。
深基坑的支護(hù)方案有很多,常規(guī)的有土釘墻支護(hù)和樁錨支護(hù),后來發(fā)展出來的又有逆作法,即采用兩墻合一的技術(shù)方案,施工相對簡單,工程造價(jià)也較為低廉。另外,用于深坑工程施工的其他技術(shù)也有不同形式的變化和發(fā)展。土釘墻支護(hù)就對濕式噴射技術(shù)的發(fā)展起了一個很好的推廣作用;防止基坑變形方面,深層攪拌和注漿技術(shù)的使用變得較為廣泛;隨著人們生態(tài)環(huán)境意識的加強(qiáng),帷幕式支護(hù)技術(shù)也逐漸被應(yīng)用到工程建設(shè)中。
二、深基坑支護(hù)方法探討
1、土釘墻支護(hù)
土釘墻在實(shí)際工程中有時又被稱作噴錨網(wǎng)加固邊坡、噴錨網(wǎng)擋墻,是在原來的天然土墻上打入角鋼、粗鋼筋等,起到抵抗土層壓力的作用。施工中,為保證土層加固,一般都是邊開掘邊打入墻釘,并鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土,起到固化墻體的作用。常規(guī)的施工流程是,先掏挖土方,同時緊跟著修正邊坡;然后確定墻釘位置,鉆孔打釘;最后噴射混凝土,鋪設(shè)鋼絲網(wǎng),在噴射混凝土。在施工中要對每一個環(huán)節(jié)實(shí)時監(jiān)控把握,保證符合工程技術(shù)要求。
1) 挖掘。挖掘要根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的地基尺寸進(jìn)行,保證位置準(zhǔn)確,坡度、臺階適合當(dāng)時的施工環(huán)境。嚴(yán)格控制好每一層的挖掘深度,以保證土釘墻的正常安裝。
2) 鉆孔打釘。先要確定好孔的具置,并做標(biāo)記標(biāo)明。選擇合適的鉆孔工具,鉆孔到設(shè)計(jì)要求,并要對可能出現(xiàn)的局部塌方、漏水等做好處理。選用尺寸合理的鋼料作為墻釘支架,并要確保不影響后面工序的完成。
3) 噴射混凝土。每一遍工序都要進(jìn)行兩次噴射,第一次噴射主要防止松土掉渣的現(xiàn)象發(fā)生,待鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)好以后,立即進(jìn)行第二次噴射。厚度一般根據(jù)設(shè)計(jì)要求或者實(shí)際工程狀況決定。
2、 連續(xù)墻
隨著設(shè)計(jì)技術(shù)以及施工技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,地下連續(xù)墻的功用也被擴(kuò)大。目前,地下連續(xù)墻既可以起到地基的圍護(hù)作用,又可以用作建筑主體的地面?zhèn)葔ΑK饕遣捎娩摻罨\,混合澆灌混凝土,在泥漿護(hù)壁下方形成一個連續(xù)的混凝土墻。雖然地下連續(xù)墻在工程中運(yùn)用的比較多,尤其是在深度較大、技術(shù)要求較高、環(huán)境復(fù)雜的的地基中使用廣泛,但是在實(shí)際的施工中,其經(jīng)濟(jì)效益并不高,環(huán)境效應(yīng)也不夠好。因此,為了作業(yè)方便,降低環(huán)境影響,常常用逆作法進(jìn)行施工。綜合來說,地下連續(xù)墻在深地基工程運(yùn)用中顯示出了多方面的優(yōu)點(diǎn):墻體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,剛度、強(qiáng)度大;能有效防止地下水滲入;作業(yè)時震動少、噪聲低。
3、 樁支護(hù)
鋼板樁支護(hù)技術(shù)也是深基坑支護(hù)工程中較為常用的。鋼板樁支護(hù),其實(shí)也是采用“墻”的形式,樁體的常用材料是熱軋鋼和槽鋼。鋼板樁支護(hù)墻的主要功用是護(hù)土、防水,在工程施工中它所體現(xiàn)出來的主要優(yōu)勢是:材料成本低,經(jīng)濟(jì)效益高;因?yàn)槭卿撡|(zhì)材料,質(zhì)量上有保證;施工簡單,尤其是在軟土工程中,能大大縮短工期。但是也有很多應(yīng)當(dāng)避免的缺點(diǎn):剛性材料本身具有很大的柔性,很容易受壓變形,因而在較深的基坑中避免使用,一般以地下6~-7米為界;對于親水性強(qiáng)的土質(zhì)層,其防水性能顯得比較遜色;施工噪聲比較大,對人口聚集密度大的地方污染就很大;鋼料表面容易附著泥土,因而施工結(jié)束拔出的過程中,可能對地基造成影響。
4、攪拌水泥土樁支護(hù)
深層攪拌支護(hù)是將土和水泥通過攪拌機(jī)攪拌,形成具有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性的,連續(xù)搭接的水泥柱狀體加固圍墻。它主要是用于土質(zhì)粘度較大、質(zhì)地松軟的地基支撐處理,在其他土質(zhì)的地基施工中,要根據(jù)具體的情況來確定是否可以采用。
深層攪拌水泥土樁支護(hù),因?yàn)樵诨觾?nèi)只有墻體作為擋護(hù),所以方便其它施工作業(yè)的進(jìn)行;同樣,墻體既可以起到護(hù)土的作用,又能防止地下水滲入;其施工工藝較為簡單,因而經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)良好。但是,水泥樁柱的位移比較大,而且施工噪聲大,污染環(huán)境。故在工程上,常在水泥樁柱之間加墩、起拱,來解決上述的不足。
5、支護(hù)
排樁支護(hù)是以鋼筋、混凝土為材料,采取柱列式間隔布置的形式,將基坑鉆孔灌注形成的一種擋護(hù)結(jié)構(gòu)。他一般有兩種布局方式:疏散式排列和緊密式排列。按照支撐方式的不同,排樁支護(hù)可分為懸臂式(常用于Ⅲ級基坑的施工)和支錨式(常用于Ⅰ、Ⅱ級基坑的施工),支錨式又有兩種:單點(diǎn)支錨和多點(diǎn)支錨。排樁支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)可疑概括為以下幾個方面:
1) 采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),使得樁體具備良好的剛度、強(qiáng)度性能;對樁體頂部加上“帽梁式”聯(lián)接,又能提高其整體的穩(wěn)定性。
2) 施工工藝簡單,對施工技術(shù)要求也比較低。
3) 防水性能好。因?yàn)樵谑┕ぶ锌梢圆扇「邏汗嘧⒌姆绞?,有效防止了土粒混入,避免了結(jié)構(gòu)漏隙出現(xiàn)。
4) 震動底,噪聲小,一般不會造成對周圍環(huán)境的影響。
即便是施工工藝簡單,但是由于其施工速度較慢,因而經(jīng)濟(jì)效益方面表現(xiàn)并不突出,同樣水泥的處理也是一個問題。
6、 其他基坑支護(hù)技術(shù)
1) 加勁水泥土攪拌樁法(SMW工法)
在日本,加勁水泥土攪拌樁法被稱作SMW工法,從字面意思來理解,就是對水泥土攪拌樁進(jìn)行加勁,采取的方式是在其中植入H形鋼條或者拉森式鋼板樁或者鋼管等。這種結(jié)構(gòu)體,結(jié)合了鋼材料優(yōu)秀的剛度性能和是泥土墻良好的防水性,因而實(shí)現(xiàn)了護(hù)土防水的兩全作用,同時也避免了鋼材料易受壓變性的特性,提高了結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度。以國內(nèi)目前的技術(shù)發(fā)展來看,這種支護(hù)方式的應(yīng)用還不是很廣泛,尤其在較深基坑中,幾乎不被使用。
2) 旋噴樁帷幕墻支護(hù)
就目前來說,旋噴樁是傳統(tǒng)注漿方法的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展出來的一種較為新型的支持技術(shù),通過深入鉆孔,將混泥土噴入地基形成帷幕一樣的墻體,起到加固地基和防止地下水滲入的作用。在形式上同傳統(tǒng)的水泥土墻極為相似,但是施工工藝上略有的差異。旋噴樁帷幕墻的施工,一般是先進(jìn)行打孔,然后使用高壓泵將混凝土快速噴入土層。工藝上的關(guān)鍵在于,注漿的同時要不停地旋轉(zhuǎn)噴頭,以使?jié){液混合均勻,而且也避免了掉落的土料給樁體帶來的影響。
參考文獻(xiàn):
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