深基坑工程支護(hù)方案研究與應(yīng)用

黃志洪 全悅 丁浩

【摘要】針對軟土地基的工程特性和深基坑支護(hù)的基本要求，結(jié)合工程實(shí)例，對軟土地基深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的選型進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】軟土地基；深基坑；支護(hù)結(jié)構(gòu)

隨著城市化建設(shè)的快速發(fā)展，高層建筑大量涌現(xiàn)，由于深基坑開挖往往發(fā)生在商業(yè)繁華區(qū)，場地局限，地質(zhì)條件復(fù)雜，臨近建筑、道路和地下設(shè)施密集，使放坡開挖不再成為可能，勢必帶來了深基坑支護(hù)工程問題，支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)選是保證軟土地及深基坑支護(hù)工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵。本人結(jié)合多年經(jīng)驗(yàn)對上海、寧波等地區(qū)多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行比較后，粗淺地談?wù)勅绾芜M(jìn)行方案優(yōu)選。

1、基坑支護(hù)工程勘察

1.1 地質(zhì)勘察?；庸こ痰乜币话銘?yīng)提供以下資料：①土體類別、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、土層性質(zhì)；②基坑及圍護(hù)墻邊界附近、回填土、暗濱、古河道及地下障礙物分布；③淺層滯水、潛水和基坑底部承壓水埋藏情況，各土層水的補(bǔ)給、動(dòng)態(tài)變化、水力聯(lián)系；土層的滲流特性及產(chǎn)生管涌、流沙的可能性；④支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工所需的物理力學(xué)指標(biāo)。

1.2 周圍環(huán)境勘察。基坑周圍鄰近建筑物狀況調(diào)查，如周圍建筑物分布于基坑邊線的距離；周圍建筑物上部結(jié)構(gòu)形式與現(xiàn)狀、層數(shù)和高度、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型及埋深、有無樁基和存在傾斜、裂縫、使用不正常情況，需通過拍片、繪圖等手段搜集相關(guān)資料，必要時(shí)可通過權(quán)威部門鑒定。基坑周圍地下敷設(shè)狀況調(diào)查，如上下水、燃?xì)?、熱力、電纜及其相關(guān)詳細(xì)數(shù)據(jù)參數(shù)及其對基坑開挖的影響程度。周圍施工條件調(diào)查，如施工現(xiàn)場的交通運(yùn)輸條件；施工場地條件有無足夠的場地供運(yùn)輸車輛運(yùn)行、堆放材料、停放施工機(jī)械、鋼筋、模板加工。

1.3 地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料調(diào)查。主體工程地下室的平面布置和形式，以及紅線的相對位置。主體工程樁的位置圖。主體結(jié)構(gòu)地下各層的布置與標(biāo)高，地面標(biāo)高。

2、深基坑支護(hù)方案的選擇

2.1 深基坑支護(hù)的基本要求。確保基坑圍護(hù)體系起到擋土作用，基坑四周邊坡保持穩(wěn)定。確保基坑相鄰建筑物、地下設(shè)施、道路等在施工期和此后運(yùn)行的安全。有地下水的地區(qū)，通過排水、降水、截水等措施，確保基坑工程施工在地下水位以上進(jìn)行。

2.2 基坑支護(hù)的設(shè)置原則。技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)簡單，因地制宜，就地取材。盡可能與工程永久性擋土做到因工程、因地、因時(shí)制宜，合理優(yōu)選方案。受力可靠，能確?；舆吰路€(wěn)定，不給臨近建筑物/道路及地下設(shè)施帶來危害。保護(hù)環(huán)境，保證施工安全，經(jīng)濟(jì)合理。

2.3 軟土地基深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)選。簡易的鋼板樁為槽鋼等型鋼，由于截面抗彎能力弱，只用于較淺的基坑（h≤4m）。且防滲能力弱，有時(shí)需降水，正規(guī)的鋼板樁為熱軋鎖口鋼板樁，其型式有U型、Z型、一字型、H型和組合型。鋼板樁由于一次性投資大，多以租賃方式租用，用后拔出歸還，鋼板樁的優(yōu)點(diǎn)是材質(zhì)可靠，打造方便，施工速度快有一定擋水能力，可重復(fù)使用，費(fèi)用較低。缺點(diǎn)是剛度較小，用于較深基坑支撐拉錨工作量大，如不作足夠的拉錨，在變形大透水性大的土層中不能完全擋水：拔除時(shí)帶土，土層移動(dòng)會危害周圍環(huán)境。鉆孔灌注樁支護(hù)墻是在深基坑工程中應(yīng)用最多的一種。鉆孔灌注樁為間隔排列，縫隙不小于100mm，需另做擋水帷幕，目前我國應(yīng)用較多的是厚1.2m的水泥土攪拌樁。優(yōu)點(diǎn)：施工無噪聲、無振動(dòng)、無擠土、剛度大、抗彎能力強(qiáng)、變形較小。缺點(diǎn)是有時(shí)質(zhì)量不容易控制，且造價(jià)相對較高。地下連續(xù)墻是于基坑開挖之前，用特殊挖槽設(shè)備，在泥漿護(hù)壁之下開挖深槽，然后下鋼筋籠，澆筑混凝土形成的地下土中的混凝土墻。目前常用厚度為600mm、800mm、1000mm，多用于-12m以下的深基坑，其優(yōu)點(diǎn)為：施工時(shí)對周圍環(huán)境影響小，能緊鄰建（構(gòu)）筑物等進(jìn)行施工；剛度大，整體性好，變形??；處理好接頭能較好的抗?jié)B止水；如用逆作法施工，可實(shí)現(xiàn)兩墻合一，能降低成本。其缺點(diǎn)是地下連續(xù)墻如單純用作圍護(hù)墻，只為施工挖土服務(wù)則成本較高；泥漿需要妥善處理，否則會影響環(huán)境。

2.4 軟土地基深基坑支撐結(jié)構(gòu)的選型

2.4.1 支撐的分類。按支撐結(jié)構(gòu)的位置在坑內(nèi)還是在坑外可分為內(nèi)支撐和拉錨。內(nèi)支撐受力合理，安全可靠，易于控制圍護(hù)墻的變形，但內(nèi)支撐的設(shè)置給基坑內(nèi)挖土和地下室結(jié)構(gòu)的支模和澆筑帶來了一些不便，位于軟土地區(qū)土的變形較難控制。按支撐的材料可分為鋼支撐和鋼筋混凝土支撐兩類。鋼支撐常用者為鋼管和型鋼兩種。鋼支撐的優(yōu)點(diǎn)是安裝和拆除方便，速度快，能盡快發(fā)揮支撐的作用，減小時(shí)間效應(yīng)，使支護(hù)墻因時(shí)間效應(yīng)的增加變形減??；鋼筋混凝土支撐，是隨著挖土的加深，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定的位置現(xiàn)場支模澆筑而成。其優(yōu)點(diǎn)是形狀多樣性，可澆筑成直線、曲線構(gòu)件，可根據(jù)基坑平面形狀，澆筑成最優(yōu)化的布置形式；整體剛度大、安全可靠、可使圍護(hù)墻變形小，有利于保護(hù)周圍環(huán)境；可方便地變化構(gòu)件截面和配筋，以適應(yīng)其內(nèi)力的變化。其缺點(diǎn)是支撐成型和發(fā)揮作用時(shí)間長，時(shí)間效應(yīng)大，使圍護(hù)墻因時(shí)間而產(chǎn)生變形增大；屬一次性的、不能重復(fù)利用；拆除相對困難，如果控制爆破拆除，有時(shí)周圍環(huán)境不允許，如用人工拆除，時(shí)間較長，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

2.4.2 內(nèi)支撐布置型式的優(yōu)選。一般情況下，對于平面形狀接近方形且尺寸不大的基坑，宜采用角撐，使基坑中間有較大的空間，便于組織挖土；對于形狀接近方形但尺寸較大的基坑，宜采用環(huán)形、便于桁架支撐，受力性能較好，亦能提供較大的空間便于挖土；對于長方形基坑，宜采用對撐或?qū)渭咏菗?，安全可靠，便于控制變形?/p>

3、結(jié)論

深基坑支護(hù)雖為一種施工臨時(shí)性輔助結(jié)構(gòu)物，但對保證主體工程順利進(jìn)行和鄰近地基、建筑物的安全影響極大。在實(shí)際應(yīng)用中，支護(hù)結(jié)構(gòu)并非越大、越厚越好，或是埋置越深越好，而是在了解各種支撐、支護(hù)方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場合的基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)所搜集相關(guān)完備資料。進(jìn)行多方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，綜合全面比選確定。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王利鳳，余堯天等.大型地下室深基坑綜合圍護(hù)技術(shù)[J].浙江建筑，2005，（1）.