欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

基坑支护结构选型

376 2021-05-11 09:46:01

 1)围护墙选型

围护墙的选型主要根据基坑周围环境、开挖深度、土质情况、地下水位高低以及基坑侧壁安全等级(基坑类别)进行。关于基坑侧壁安全等级(基坑类别)的划分,我国行业标准《建筑基坑支护技术规程》(IGI 120一1999)与国家标准《建筑地基基础工程施工质 量验收规范》(GB 50202—2002)采用了不同的划分标准。前者不太具体,后者与上海市标准

《基坑工程设计规程》(DB】 08—6】-—1997)相似,给设计支护结构时重要性系数的来用带来不便。

围护墙的主要功能是承受土压力、水压力、地面荷载等产生的侧向力,且不超过允许的变形。在地下水位较高的地区,围护墙还必须同时具备止水的功能。

大量的深基坑的出现,钢板桩支护已不能满足支护工程的要求,所以,在,20 世纪 80年代末,开始引进了国外的地下连续墙设备和施工技术。目前,我国常用的支护结构围护墙有下述几种。

(1)地下连续墙。地下连续墙刚度大,止水效果好,在基坑深(一h大于10 m),周围环培保护要求高的工程中,经过比较后,多采用该技术。以上海为例,基坑深 19.65 m、88 层的金茂大厦,基坑深18.95 m,66 层的恒降大厦,坑深 16.865 m、而积达 15 294 m²、44 层的上海外滩金融中心等超高层建筑,以及沿淮海路走向的地铁线、沿南京路走向的地铁 2号线的一些地铁车站,施工期间均采用地下连续墙作为查护结构。除建筑外,演扬长江公路大桥南汊悬索桥北锚硫,基坑深达 50 m,平面尺寸 69 m×50 m,亦采用了 1 200 mm 厚地下连续墙和 l1道钢筋混凝土支撑,效果良好。

地下连续墙用作支护结构的围护墙,效果较好,就是费用较高。若能做到两墙合一,即施工时用作支护结构的围护墙,同时,又是地下结构的外墙,则较为合理,经济效益亦好,是发展方向。两墙合一多采用逆作法施工,可省去内部支撑体系,减少围护墙变形和缩短总工,期,是推广应用的新技术之一。至今,国内已有十多个省市的 200 多项工程采用逆作法和半逆作法施工,已有较成熟的经验。

除现场浇筑的地下连续墙外,我国还进行了预制装配式地下连续墙的研究和试用,预制装配式地下连续墙墙面光滑,由于配筋合理,可使墙厚减薄并加快施工速度。

此外,我国还对预应力地下连续墙进行了研究和应用。预应力地下连续墙可 根高围护墙的刚度 30%以上,可 减薄墙厚、减少内支撑数量。由于曲线布筋张拉后产生反拱作用,可减少围护墙变形,消除裂缝,从而提高抗渗性。若用无黏结预应 力筋,预应力筋用后还可以回收,经济效益好。该方法已用于上海闹市区某基坑深 10.4 m 的工程中,效果良好。

地下连续墙;由于施工设备庞大,施工时泥浆污染环境,连续墙墙身厚度较大,工程造价昂贵,所以,目前在重大工程中才采用地下连续墙。

(2)排桩支护。排桩支护应用最广泛的是钻孔灌注桩。一、二、三级基坑皆可应用。一般当基坑深h 为 8~14 m、周围环境要求不十分严格时,多考虑采用钻孔灌注桩。在地下水位较高的地区,为挡水需要而采用的施工机械又无法使桩相互咬合时,则多采用钻孔灌注桩排桩和水泥土墙的复合结构,排桩承受侧向 力,水泥土墙起挡水作用,计算中不考虑其参与受力。钻孔灌注桩的嵌固深度、桩径和配筋,根据坑深、支撑布置和周围环境要求等计算确定。

排桩不相互咬合时,桩间有 100~150 mm 的间隙,为挡水起见,多在其后隔开 100~150 mm 施工1200 mm 厚的水泥十墙。在砂十或含砂多的黏性十中,为确保围护墙不漏水,有时在灌注桩与水泥土墙的间隙中进行注浆。若采用全套管施工法(贝诺特灌注桩)施工,可使排桩相互咬合,中铁二局工程有限公司等单位已,有成功应用的经验,该技术咬合质量较好;能满足挡水要求。青岛深基加固工程有限公司采用长螺旋钻孔压灌超流态混凝土成桩技术,亦使钢筋混凝十灌注桩与素泥凝十桩咬合 50 mm,形成防水帷幕。

当周围环境保护要求严格时,为减少排桩的变形在软土地区有时于基坑底沿灌注桩周边或部分区域用水泥土桩或注浆进行被动区加固(图1-2),以提高被动区的抗力,减少围护墙的变形。

image.png

image.png

image.png

围檀和支撑均有钢和混凝土之分。钢支撑多为 H 形钢或钢管,规格按计算确定。钢支撑自重轻,装拆方便且迅速,可减少围护墙由于无支撑时间长、土体蠕变而增大变形,即减少时间效应;可施加预应力;还可【 根据围护墙变形的发展及时调整预应力值,以控制变形;钢支撑是工具式结构,可多次重复使用,亦多由专业队伍施工;因此,钢支撑优点显著,条件允许时宜优先选用,但其节点构造相对复杂,刚度不如混凝十 支模,目多为直线杆件,无法适应曲线形支撑的需要。

现浇的混凝土支撑在软土地区应用也较广泛,它布置形式灵活,无论直线或曲线杆件现浇均无困难;整体性好、刚度大,有利于控制围护墙变形和保护周围环境;由于承载力大,支撑间距大,便于用机械挖基坑土。其缺点是不能重复使用,用后须拆除。可采用控制爆破或人工拆除,由于采用控制爆破对周围环境有一定影响,故在某些特定条件下 只能用人工拆除。混凝土支撑的浇筑和养护时间相对较长,若组织不当,工期影响较显著。在实际工程中,可结合基坑深度、基坑形状、周围环境保护要求和挖土方法,经比较后选用支撑;亦可在同基坑中,既使用混凝土支撑(多在上部)又使用钢支撑(多在下部),各用其所长。

支撑的平面布置主要取决干基坑形状和平面尺寸,常用的有对撑、角撑、边桁架,边框架、圆拱形撑等,亦可在同—基坑中同时应用两种或多种布 置形式。

支撑平面布置见图1-6,支撑现场实景见图 l-7。

image.png

image.png

image.png

image.png