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基坑开挖与支护结构形式的详细介绍

427 2021-09-08 15:18:38

基坑开挖不仅改变了地层的应力状态,破坏了坑壁处土体的平衡体系。而且伴随基坑开挖作业,抽取地下水改变地质条件,对整个场地的土体产生动态的负影响。基坑开挖一般会产生如下几种问题∶(1)基坑边坡失稳;(2)坑底隆起;(3)坑壁水平蠕变变形;(4)管涌及流砂。在生产实践中,基坑支护的主要类型有以下几种类型;

1.放坡开挖

主要用于周围场地开阔,周围无重要建筑物,基坑开挖的深度不大,只要求稳定,位移控制没有严格要求,所需成本较低。

2. 悬臂式支护结构

悬臂式支护结构是现场条件不允许天然放坡开挖,而使基坑开挖面保持稳定的结构物,广泛地使用于土质较好,如硬、可塑红黏土地基,开挖较浅的基坑工程。悬臂式支护结构是目前用得较多的一种支护方式,并常采用钻孔混凝土灌注桩。

钻孔灌注桩支护结构的特点是,施工时振动、噪声小,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而施工有利于组织、方便、工期短;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,由于是悬臂,因此其抗弯能力较弱,当在重要地区,特殊工程及开挖深度大的基坑中应用时需要特别慎重。

3.混合支护结构

混合支护结构是由挡墙及固定挡墙就位的组合挡土结构,挡墙一般为板桩(钢、混凝土)、混凝土灌注桩,而固定挡墙的支点主要有锚杆或支撑梁。其支点可分为单层或多层,其设计方法略有不同。由于其施工相对复杂,目对周围环境有一定要求,要求锚杆施工范围内无地下管线、管道等地下设施。这种支护方式在较软弱土层地区广泛采用。

4。水泥土重力式挡墙支护结构

水泥土重力式挡墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙,常用于开挖深度不大的基坑 (小于 7m)。水泥十围护墙优点是,由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;施工中无振动、噪声小、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点是,首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防 止影响周围环境。

5.土钉墙支护

土钉首次使用是1972 年在法国凡尔赛地区,国内则是 1980 年在山西柳弯煤矿的加固边坡。采用在土钉墙挂网的形式,并喷射一层混凝土保护面层,支护效果更佳,其经济造价较低,施工较易。

土钉墙支护,其作用与被动的挡土作用不同,它是起主动嵌固作用,增加基坑边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质较好地区,例如红黏土地基基坑,但它不适合砂性土的基坑支护。它具有稳定可靠、施工简便、工期较短、效果较好、经济性好的特点。