市政工程常用基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及設(shè)計(jì)研究

王陳杰　吳迪　張杰

摘要：市政工程基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型較多，因此在實(shí)際的工作中，應(yīng)結(jié)合市政工程的實(shí)際特點(diǎn)，科學(xué)的選擇不同類型的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，并且對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，以滿足市政工程的建設(shè)要求，從而進(jìn)一步提高市政工程建設(shè)的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。所以，如何在保證安全性的前提下，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型進(jìn)行選擇，成為了很多人關(guān)注的焦點(diǎn)?；诖?，本文就對(duì)市政工程常用基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容展開分析。

關(guān)鍵詞：基坑支護(hù);結(jié)構(gòu)類型;設(shè)計(jì)原則

1常用基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型分析

1.1放坡開挖

這種支護(hù)類型對(duì)施工場(chǎng)地周圍的環(huán)境有這般比較高的要求，當(dāng)施工場(chǎng)地周圍沒有十分重要的建筑物的時(shí)候，就可以采取這種方式。而這種方式的主要缺點(diǎn)就是土方回填量相對(duì)來說比較大。在開挖深度方面不應(yīng)當(dāng)超過7m，當(dāng)超過4m的時(shí)候可以選擇多級(jí)放坡的方式降低危險(xiǎn)情況發(fā)生的概率。放坡的坡度大小應(yīng)當(dāng)根據(jù)土層的性質(zhì)進(jìn)行確定，坡度以小于1：1.5為宜，在土質(zhì)較差的土層中要小于1：2.0。

1.2鋼板樁

鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)被廣泛的應(yīng)用于市政工程基層支護(hù)建設(shè)的過程中，該結(jié)構(gòu)具有較為顯著的優(yōu)勢(shì)，其耐久性非常強(qiáng)，而且具有較強(qiáng)的隔水性，從而能夠減少水腐蝕，確保樁基的穩(wěn)定性。但其最大的缺點(diǎn)就是抗彎能力比較弱，經(jīng)常被使用在一些基坑深度較淺的溝槽中。而且剛度也比較小，開挖之后的變形比較大，所以會(huì)在其上設(shè)置幾道支撐對(duì)其進(jìn)行加固。

1.3預(yù)制鋼筋混凝土板樁

這種基坑支護(hù)方式的最大特點(diǎn)就是操作較為簡(jiǎn)單，施工的周期也比較短，在過去的很多施工現(xiàn)場(chǎng)都得到了廣泛的使用，但在實(shí)際操作中，往往需要靠錘擊的方法對(duì)預(yù)制鋼筋混凝土板樁進(jìn)行施打，所以將會(huì)產(chǎn)生比較大的噪音，同時(shí)在操作的過程中對(duì)周圍的土層也會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng)，目前使用已十分少了。

1.4人工挖孔灌注樁

人工挖孔灌注樁是一種非常典型的市政工程基層支護(hù)結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用較為廣泛，而且能實(shí)現(xiàn)良好的支護(hù)效果。該支護(hù)結(jié)構(gòu)的操作非常簡(jiǎn)單，而且穩(wěn)定性高，不易變形，能夠承受較大的水平荷載和縱向荷載，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的應(yīng)用效果。但其一個(gè)缺點(diǎn)就是所需要的勞動(dòng)強(qiáng)度比較大，樁與樁之間存在的間隙也比較大容易造成水土流失，比較容易發(fā)生質(zhì)量安全事故。同時(shí)其也比較適用于黏土質(zhì)的地區(qū)，并不適用于軟土或者一些地下水位較高的地區(qū)，如果在這些地區(qū)一定要使用這種方法，首先要對(duì)其進(jìn)行降水操作。

1.5地下連續(xù)墻

這種支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要施工步驟就是沿著基坑周邊的軸線，在泥漿護(hù)壁條件下，對(duì)其開挖出一條比較狹長(zhǎng)的深槽，在對(duì)其進(jìn)行清槽處理之后，在其內(nèi)部防止鋼筋籠，然后使用導(dǎo)管法將水下的混凝土澆筑成為一個(gè)整體，如此逐段的進(jìn)行操作，在基坑內(nèi)部形成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度是最大的，止水效果也比較好。但是，由于受到施工機(jī)械的限制，往往在厚度上有著比較固定模數(shù)，靈活性比較差，所以這種結(jié)構(gòu)往往是在基坑深度比較大的時(shí)候才被廣泛的使用。通常適用于深度大于10m，而且周圍有著比較重要的建筑物的環(huán)境下才被使用。例如，當(dāng)基坑的開挖深度超過10m，不能采用傳統(tǒng)的樁錨支護(hù)，就可以采用連續(xù)墻的方法。但這種模式也需要注意一些細(xì)節(jié)，例如在開槽過程中遇到堅(jiān)硬的巖石或土體，則需要開槽設(shè)備進(jìn)行輔助等。

2基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的要求及主要內(nèi)容

2.1基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的要求

建筑施工基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)稱為設(shè)計(jì)方案，其是根據(jù)相關(guān)的資料文件和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合基坑施工周邊的地質(zhì)條件和環(huán)境，施工基坑開發(fā)的深度等為依據(jù)，做出合理的、先進(jìn)的、實(shí)用的、安全的環(huán)境保護(hù)的方案。同時(shí)，為保證周邊建筑和地下設(shè)施、道路、管道等安全設(shè)施的正常使用，以及對(duì)基坑施工的正常使用，確保原有建筑的地下結(jié)構(gòu)不會(huì)受到建設(shè)施工的影響。還需要對(duì)建筑參數(shù)和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行正確合理的判斷，從而建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的施工建設(shè)設(shè)計(jì)方案。

2.2基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的主要內(nèi)容

首先，在施工基坑在設(shè)計(jì)過程中，需要注明工程名稱，以及業(yè)主的單位與詳細(xì)的地址信息，還要擬定建筑物的層數(shù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、高度與基本的建筑形式等。其次，還應(yīng)注明建筑物地下室的層數(shù)和面積、室外與地面的標(biāo)高、地下室頂板的設(shè)計(jì)標(biāo)高、地下室層高和底板的開挖、基坑的深度、面積、周長(zhǎng)及周邊的環(huán)境等，同時(shí)還包括采用的支護(hù)方法與結(jié)構(gòu)，基坑擋水及降水措施和預(yù)計(jì)施工的時(shí)間等。最后，在進(jìn)行等級(jí)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)基坑開挖的深度與規(guī)模，以及周邊的地質(zhì)條件和環(huán)境等，按照一定的規(guī)定辦法，依據(jù)建筑基坑的支護(hù)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行使用年限的設(shè)計(jì)，不能小于一年。

2.3基坑方案設(shè)計(jì)的依據(jù)與圖紙

2.3.1設(shè)計(jì)的依據(jù)

根據(jù)基坑開挖的相關(guān)資料，在基坑開挖時(shí)要具備巖土工程的詳細(xì)勘察資料，基坑深度現(xiàn)場(chǎng)的地形圖和工程路線圖。還要擬定建筑的平面圖，立體圖和剖面圖，并根據(jù)這些基本的圖面對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行布局。并且在設(shè)計(jì)時(shí)也要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和設(shè)計(jì)規(guī)范，利用電腦軟件對(duì)基坑開挖的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)，對(duì)基坑施工場(chǎng)地的地下水進(jìn)行重點(diǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì)，針對(duì)補(bǔ)給與排泄對(duì)地下水層之間的水力進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)，充分掌握地下水的來源、質(zhì)量及深埋情況，甚至是變化情況等，以期有效降低基坑支護(hù)施工對(duì)周邊可能造成的環(huán)境影響。

2.3.2基坑方案設(shè)計(jì)的圖紙

首先要設(shè)計(jì)圖紙的目錄，并且要根據(jù)支護(hù)的總平面設(shè)計(jì)圖來設(shè)計(jì)方案;其次剖面圖設(shè)計(jì)需要進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，而且要由此判斷排水溝、支撐結(jié)構(gòu)、放坡等，還包括開挖邊線、基坑深度范圍，以及市政管線、建筑物地下層等其他基礎(chǔ)設(shè)施;再次基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的示意圖與配筋圖進(jìn)行標(biāo)記，針對(duì)局部支護(hù)結(jié)構(gòu)的立體圖與大樣圖也要進(jìn)行重點(diǎn)的標(biāo)注說明，基層開挖前不僅要繪制出剖面圖，還要對(duì)降水井與觀測(cè)井進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，標(biāo)明其型號(hào)與類型;最后在平面布置圖的設(shè)計(jì)時(shí)還要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督，監(jiān)督元件預(yù)留平面圖和豎形的結(jié)構(gòu)寬度，道路是否能夠行使，對(duì)大車量行駛的荷栽量等。

3結(jié)語(yǔ)

雖然在近年來的市政工程建設(shè)當(dāng)中，基坑支護(hù)得到了廣泛運(yùn)用，但由于不同的深基坑位置與土層信息存在差異，環(huán)境的不同會(huì)讓施工過程出現(xiàn)各類質(zhì)量問題。因此，有關(guān)人員還是需要對(duì)其進(jìn)行更加深入的研究。

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（作者單位：安徽華電工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限公司）