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基坑加固原因、部位、范围的确定和目标

394 2021-03-24 11:13:36


1、基坑加固原因

当基坑底面以下的土层为软弱土层时,由于被动土压力不足,排(板)桩墙支护结构必须有很大的插入深度,才能确保其支护结构的稳定。即使这样,支护结构内力、变形仍然很大,常常不能满足周围环境的要求。而且由于经济(造价)、地质因素、场地等条件的限制,使增加支护结构的插入深度或其他技术措施受到约束。


随开挖深度的增加,支护结构两侧土体塑性区的展开情况。坑内被动区土体的塑性区开展,直接影响支护结构的安全稳定。由此可见,坑内被动区土体的力学性质对支护结构的变形稳定起着十分重要的作用。


基坑开挖后,由于土体卸载和地面隆起,对基坑底部和周边土体都造成了不少影响。上海试验研究结果表明∶基坑底部约1倍基坑开挖深度范围内、土体强度降低约20%.变形模量也有所降低.有的侧向变形模量可能比竖向变形模量还小,对基坑稳定更为不利。

显然,对一些特殊的基坑土体进行加固处理是很有必要的。


2、加固部位

加固的基本原则是;合理地提高被动区土的抗力(被动土压力)或减少主动区的主动土压力。


实际施工时的加固部位有∶

(1)墙前被动土压区。这是常用的加固部位。

(2)墙后主动土压区。通过加固这一部位的土体,可降低主动土压力。

(3)基坑封底加固。当基坑底部有较强承压水层而又无法降水时、对基坑底部进行防渗漏和防管涌加固,是很有必要。


基坑土体加固后,无疑对提高土体的水平基床系数和基坑的稳定性以及减少支护结构的位移和内力,都能起到一定的作用。


理论研究和实际应用表明,加固坑内被动区的效果比主动区好。


3、加固范围的确定

经过深人的地质调查和计算分析,而后针对基坑地基的薄弱部位,预先进行可靠而合理的地基加固。必须加固的位置和范围要选在以下可能引起突发性、灾害性事故的地质或环境条件之处∶


(1)液性指数大于 1.0 的触变性及流变性较大的粘土层。

(2)基坑底面以下存在承压水层,坑底不透水层有被承压水顶破之险。

(3)在坑底面与下面承压水之间存在不透水层与受压透水层互层的过渡性地层。

(4)基坑承受偏载的情形。①四周地面和地下水位高程有较大差异;②四周挡墙外侧有局部的松土或空洞;③基坑局部挡墙外侧超载很大;④基坑内外地层软硬悬殊;⑤部分挡墙受邻近工地打桩、压浆等施工活动引起附加压力。

(5)含丰富地下水的砂性土层及废弃地下室管道等构筑物内的贮水体。

(6)地下水丰富且连通、透水性很大的卵砾石地层或旧建筑垃圾层。

(7)基坑周围外侧存在高耸施塔、易燃管道、地下铁道、隧道等对沉降很敏感的建筑设施。


针对上述困难和风险较大问题,按具体的工程地质和水文地质条件和施工条件,预测基坑周围地层位移。当经过精心优化挡墙及支撑体系统结构设计及开挖施工工艺后,周边地层位移仍大于保护对象的允许变形量时,则必须考虑在计算分析所显示的基坑地基薄弱部分,预先进行可靠而合理的地基加固。对于风险性特大部位处的地基加固的安全系数应适当提高,并采取在开挖施工中跟踪注浆等防渐杜微的加固方法,以可靠地控制保护对象的差异沉降。对于有管涌和流土危险之部位则更须预先进行可靠的预防性地基处理。地基加固的部位、范围、加固后介质性能指标及加固方式选择均应经计算分析,还要明确提出检验加固效果的规定。


4、基坑加固目标

(1)减少挡土结构位移。

(2)增加抗坑底隆起的能力。

(3)抵抗坑底的砂土涌入。

(4)防止承压水穿破粘土层进入坑内的底鼓现象。

(5)对基坑挡墙起到"预支撑"或用以代替支挡结构。

(6)减少承受竖向荷载的位移。

(7)防止挡墙接头处漏水。