探討懸臂式基坑圍護(hù)工程設(shè)計(jì)與施工

唐浩

[摘要]基坑圍護(hù)工程是現(xiàn)代建筑中的重要工程之一，主要是因?yàn)槌鞘谢陌l(fā)展過(guò)快，導(dǎo)致城市人口的逐年增多，使得城市的使用空間日益減少，而向地下空間拓展恰恰能夠緩解這一矛盾，而其中基坑圍護(hù)工程的重要性就體現(xiàn)出來(lái)了。作為地下空間的主要支柱，承載著上部結(jié)構(gòu)的重力，基坑圍護(hù)的穩(wěn)定性不僅僅影響到上部結(jié)構(gòu)的安全，還會(huì)對(duì)周圍建筑影響發(fā)生變形。

[關(guān)鍵詞]基坑工程 圍護(hù)工程 設(shè)計(jì)施工

[中圖分類號(hào)]F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-9-384-1

1當(dāng)前基坑圍護(hù)工程現(xiàn)狀

1.1基坑圍護(hù)工程發(fā)展現(xiàn)狀

由于城市化的加快使得城市的使用空間變得日益緊張，人們?yōu)榱私鉀Q這一問(wèn)題，將方向瞄準(zhǔn)于地下空間，而基坑圍護(hù)工程就是如此產(chǎn)生的。目前地下空間正在得到慢慢的開發(fā)，地鐵、隧道等等形式開發(fā)中，而且規(guī)模和數(shù)量在不斷的上升。由于城市高層建筑的大力建設(shè)，由此產(chǎn)生了大量的基坑圍護(hù)工程，基坑圍護(hù)地下結(jié)構(gòu)相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，使得土地的利用率提高了不少。但是由于基坑圍護(hù)工程周圍存在著大量的建筑物，所以加大了基坑圍護(hù)工程的難度，使得基坑圍護(hù)工程具備較高的風(fēng)險(xiǎn)性。這同樣也使得基坑圍護(hù)工程建造技術(shù)的復(fù)雜性變高。

1.2基坑圍護(hù)工程的發(fā)展?fàn)顩r

基坑圍護(hù)工程是目前地下空間開發(fā)的重要工程之一，是建筑學(xué)家一直比較重視的，由于國(guó)內(nèi)與國(guó)外的科技、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不同，使得國(guó)內(nèi)的建筑水平與國(guó)外具有一定的差距，國(guó)外在上個(gè)世紀(jì)60年代就已經(jīng)開始向基坑圍護(hù)方向開始發(fā)展了，而我國(guó)直到90年代初才開始對(duì)基坑圍護(hù)進(jìn)行研究，目前還在大力的推廣中。通過(guò)監(jiān)控測(cè)量實(shí)時(shí)反饋基坑變形的狀態(tài)，為驗(yàn)證圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性提供依據(jù)；為判斷當(dāng)前狀態(tài)下，基坑周邊環(huán)境安全和基坑施工安全提供必要的數(shù)據(jù)。

1.3基坑圍護(hù)工程的特點(diǎn)

基坑圍護(hù)工程不同于其他的建筑工程，影響其施工質(zhì)量的因主要為以下幾點(diǎn)：第一：基坑圍護(hù)工程具有區(qū)域性的特點(diǎn)，因?yàn)榛訃o(hù)工程的施工受到地質(zhì)條件因素影響重大，即使在同一個(gè)城市的兩地地區(qū)的基坑圍護(hù)工程中所采用的技術(shù)都是不同的，需要根據(jù)不同地質(zhì)條件來(lái)制定不同的基坑圍護(hù)工程的施工方案；

第二：地質(zhì)測(cè)量結(jié)果的不確定性，由于地質(zhì)因素對(duì)于基坑圍護(hù)工程影響巨大，所以施工前的地質(zhì)勘測(cè)影響重大，但是就當(dāng)前的地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)難以準(zhǔn)確的勘測(cè)好基坑圍護(hù)的土層情況，這造成了施工的不確定性；第三：基坑圍護(hù)的施工突變性特點(diǎn)，基坑圍護(hù)的開挖深度以及開挖面積對(duì)于基坑圍護(hù)的穩(wěn)定性以及變形影響較大在設(shè)計(jì)的基坑圍護(hù)工程的圖紙時(shí)，對(duì)這一點(diǎn)應(yīng)該要特別注意，提前考慮好應(yīng)急策略，避免造成土地的變性；第四：施工的土質(zhì)條件對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力性問(wèn)題，針對(duì)施工土質(zhì)為軟粘土土質(zhì)，支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力性會(huì)因?yàn)闀r(shí)間的推移慢慢減小，使得支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性變差，所以在施工的過(guò)程中，應(yīng)該盡量避免在軟粘土中施工，不然就對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)受力性設(shè)計(jì)進(jìn)行加強(qiáng)，這樣才能保證基坑圍護(hù)穩(wěn)定性。

2懸臂式基坑圍護(hù)工程設(shè)計(jì)

懸臂式基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括高墻和支撐兩部分，而根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況不同分為：重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)，非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)以及邊坡穩(wěn)定式支護(hù)；根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)的不同性質(zhì)分為：懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)，內(nèi)撐或支護(hù)結(jié)構(gòu)和坑外錨拉式支護(hù)結(jié)構(gòu)；而根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)所使用的材料不同分為：鋼板樁結(jié)構(gòu)和水泥樁結(jié)構(gòu)。但是當(dāng)前建筑工程多為高層建筑工程，所以其基坑圍護(hù)工程基礎(chǔ)埋置深，并且隨著基坑深度的增加，施工技術(shù)以及成本不斷升高，就當(dāng)前基坑工程類別的分界線為7m，7m以下的基坑工程為深基坑，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)必須具備擋土、止水、維持基坑結(jié)構(gòu)平衡的功能，當(dāng)前所使用的深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)有自立式與支錨體系結(jié)構(gòu)兩種，懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)是當(dāng)前直立式結(jié)構(gòu)中使用最廣的支護(hù)結(jié)構(gòu)，其在深基坑工程中，通過(guò)泥土的嵌固作用來(lái)維持自身的結(jié)構(gòu)平衡穩(wěn)定。在深基坑懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意結(jié)合使用深層攪拌水泥土樁擋土墻和旋噴樁，使得懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)總體安全穩(wěn)定性更高，同時(shí)在深基坑工程中，根據(jù)實(shí)際施工情況的不同，綜合使用各種類型的護(hù)壁樁，如鋼筋混凝土樁、鋼板樁等等支護(hù)樁，支護(hù)樁在基坑深度不深時(shí)可以作為懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，而在深基坑中又可以作為支錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，再加上地下連續(xù)墻的支護(hù)功能，使得懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性更高。

3懸臂式基坑圍護(hù)工程施工設(shè)計(jì)

對(duì)于深基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意以下幾點(diǎn)：第一：在滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度、穩(wěn)定性和變形要求的同時(shí)，確保周圍環(huán)境的安全；第二：在保證安全可靠的前提下，設(shè)計(jì)方案應(yīng)具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效應(yīng)；第三：為基坑支護(hù)工程施工和基礎(chǔ)施工提供最大限度的施工方便，并保證施工安全。

基坑圍護(hù)工程施工階段過(guò)程中需要注意一下幾點(diǎn)：第一：基坑內(nèi)建筑場(chǎng)地勘察和基坑周邊環(huán)境勘察：基坑內(nèi)建筑場(chǎng)地勘察可利用建筑物設(shè)計(jì)提供的勘察報(bào)告，必要時(shí)進(jìn)行少量補(bǔ)勘；第二：基坑周邊環(huán)境勘察須查明：基坑周邊地面建筑物的結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、基礎(chǔ)類型、埋深、基礎(chǔ)荷載大小及上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀；基坑周邊地下建筑物及各種管線等設(shè)施的分布和狀況；場(chǎng)地周圍和鄰近地區(qū)地表及地下水分布情況及對(duì)基坑開挖的影響程度；第三： 支護(hù)體系方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和選型：基坑支護(hù)工程應(yīng)根據(jù)工程和環(huán)境條件提出幾種可行的支護(hù)方案，通過(guò)比較，選出技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最佳的方案；第四：支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定和變形以及基坑內(nèi)外土體的穩(wěn)定性驗(yàn)算：基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行極限承載力狀態(tài)的計(jì)算，計(jì)算內(nèi)容包括支護(hù)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的受壓、受彎、受剪承載力計(jì)算和土體穩(wěn)定性計(jì)算。第五：基坑降水和止水帷幕設(shè)計(jì)以及支護(hù)墻的抗?jié)B設(shè)計(jì)：包括基坑開挖與地下水變化引起的基坑內(nèi)外土體的變形驗(yàn)算及其對(duì)基礎(chǔ)樁鄰近建筑物和周邊環(huán)境的影響評(píng)價(jià)。

4結(jié)束語(yǔ)

綜合上述，通過(guò)對(duì)懸臂式深基坑圍護(hù)工程設(shè)計(jì)與施工的全面分析，可得在基坑工程中，隨著施工深度的增加，施工技術(shù)以及成本不斷增加，而在7m以下的深基坑圍護(hù)工程中，使用懸臂式基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)是當(dāng)前基坑圍護(hù)工程中使用最為廣泛，但是懸臂式基坑圍護(hù)其工程質(zhì)量對(duì)于施工技術(shù)要求相當(dāng)高，所以在懸臂式基坑圍護(hù)工程施工中，需要重視提高基坑施工技術(shù)，以確保實(shí)際的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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