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基坑支护危险点排查手册,助你巩固基坑安全

395 2020-06-15 13:13:46


基坑支护失稳易导致基坑坍塌甚至基础结构被破坏,今天我们总结了几种支护结构的支护要点,一起来看如何保证基坑安全


基槽支护


基(沟)槽开挖一般采用横撑式土壁支撑。可分为水平挡土板及垂直挡土板两大类。前者挡土板的布置又分为间断式和连续式两种。湿度小的粘性土挖土深度小于3m时,可用间断式水平挡土板支撑。

对松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑,挖土深度可达5m。对松散和湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑,其挖土深度不限。


简易支护


放坡开挖的基坑,当部份地段放坡宽度不够时,可采用短柱横隔板支撑、临时挡土墙支撑等简易支护方法进行基础施工。

短柱横隔板支撑:仅适用于部分地段放坡不够、宽度较大的基坑使用。

临时挡土墙支撑:仅适用于部分地段下部放坡不够、宽度较大的基坑使用。


斜柱支撑


先沿基坑边缘打设柱桩,在柱桩内侧支设挡土板并用斜撑支顶,挡土板内侧填土夯实。适用于深度不大的大型基坑使用。


锚拉支撑


先沿基坑边缘打设柱桩,在柱桩内侧支设挡土板,柱桩上端用拉杆拉紧,挡土板内侧填土夯实。适用于深度不大、不能安设横(斜)撑的大型基坑使用。


深基坑的支护方式


深基坑支护的基本要求

a.确保支护结构能起挡土作用,基坑边坡保持稳定;

b.确保相邻的建(构)筑物、道路、地下管线的安全;

c.不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害;

d.通过排降水,确保基础施工在地下水位以上进行。

排桩支护

开挖前在基坑周围设置混凝土灌注桩,桩的排列有间隔式、双排式和连续式,桩顶设置连系梁或锚桩、拉杆。施工方便、安全度好、费用低。

土钉墙支护

天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)并与喷射混凝土面板相结合,形成类似重力挡墙的土钉墙,以抵抗墙后的土压力,保持开挖面的稳定,也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。

(1)开挖工作面:土钉支护应自上而下分段分层进行,分层深度视土层情况而定,工作面宽度不宜小于6m,纵向长度不宜小于l0m。

(2)喷射第一层混凝土:为防止土体松弛和崩解,须尽快做第一层喷射混凝土,厚度不宜小于40~50mm。喷射混凝土水泥用量不小于400kg/m³。

(3)土钉成孔

土钉成孔直径70~120mm,向下倾角15°~200°,成孔方法和工艺由承包商根据土层条件、设备和经验而定。

(4)安设土钉、注浆

土钉有单杆和多杆之分,单杆多为Φ22~Φ32的粗螺纹钢筋,多杆一般为2~4根Φ16钢筋。采用灰浆泵注浆,土钉注浆可不加压。

(5)挂钢筋网、喷射混凝土面层

钢筋网通常直径6~10mm、间距200~300mm,与土钉连接牢固。钢筋与第一层喷射混凝土的间隙不小于20mm。设置双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被覆盖后铺设。混凝土面板厚度50~100mm。

锚杆支护

是在未开挖的土层立壁上钻孔至设计深度,孔内放入拉杆,灌入水泥砂浆与土层结合成抗拉力强的锚杆,锚杆一端固定在坑壁结构上,另一端锚固在土层中,将立壁土体侧压力传至深部的稳定土层适于较硬土层或破碎岩石中开挖较大较深基坑,邻近有建筑物须保证边坡稳定时采用锚杆支护施工工艺。

(1)造孔

包括钻机就位、施钻成孔、清孔三个作业步骤。造孔用冲击式钻机、旋转式钻机或旋转式冲击钻机,偏心钻机跟进护壁套管方式钻进,造孔须干钻,严禁水钻;考虑沉渣厚度,孔底应超钻30~50mm;成孔后高压风清洗孔壁,以保证砂浆与孔壁的粘结力。

(2)锚杆的制作与安装

包括下料、除锈防腐、焊接导向锥、绑扎、入孔5个步骤。拉杆常用钢管、粗钢筋或钢丝束、钢绞线制成的锚索。锚索预留长度为1~1.5m,锚固段间隔1~2m设置隔离架和紧箍环,中心布置灌浆管;自由段外套塑料管,前端切实作好隔浆措施。

(3)灌浆

基坑锚杆常采用埋管式灌浆的一次灌浆法,即由孔底向上有压一次性灌浆,压力不小于0.6~0.8MPa,砂浆至孔口溢满为止,注浆管不拔出;当土体松散或岩石破碎易发生漏浆时采用二次灌浆法。

(4)预应力张拉及封锚

与结构施工预应力张拉及封锚工艺相同。

挡土灌注桩与土层锚杆结合支护

桩顶不设锚桩、拉杆,而是挖至一定深度,每隔一定距离向桩背面斜向打入锚杆,达到强度后,安上横撑,拉紧固定,在桩中间挖土,直至设计深度。

适于大型较深基坑,施工期较长,邻近有建筑物,不允许支护、邻近地基不允许有下沉位移时使用。

钢板桩支护

当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时,采用板桩作为支护结构,既可挡土、防水,还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩。常用的钢板桩为U形钢板桩,又称拉森钢板桩。

(1)无锚板桩

从一角开始逐块插打,每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。打法简便、快速,但单块打入易向一边倾斜,累计误差不易纠正,壁面平直度也较难控制。仅在桩长小于10m,工程要求不高时采用,又称单独打入法。

(2)有锚板桩的双层围檩插桩法

是先沿板桩边线搭设双层围檩支架,然后将板桩依次在双层围檩中全部插好,形成一个高大的板桩墙。待四角封闭合拢后,再按阶梯形逐渐将板桩一块块打至设计标高。该打法可保证平面尺寸准确和板桩垂直度,但施工速度慢。

地下连续墙支护

先建造钢筋混凝土地下连续墙,达到强度后在墙间用机械挖土。该支护法刚度大、强度高,可挡土、承重、截水、抗渗,可在狭窄场地施工,适于大面积、有地下水的深基坑施工。

挡墙+内撑支护

当基坑深度较大,悬臂式挡墙的强度和变形无法满足要求、坑外锚拉可靠性低时,则可在坑内采用内撑支护。它适用于各种地基土层,缺点是内支撑会占用一定的施工空间。常用有钢管内撑支护和钢筋混凝土构架内撑支护。

(1)钢管内支撑

钢管支撑一般采用Φ609钢管,用不同壁厚适应不同的荷载。钢管支撑的形式为对撑或角撑,对撑的间距较大时,可设置腹杆形成桁架式支撑。

(2)钢筋混凝土内支撑

钢筋混凝土内支撑刚度大、变形小,能有效控制挡墙和周围地面的变形。它可随挖土逐层就地现浇,形式可随基坑形状而变化,适用于周围环境要求较高的深基坑。

平面尺寸大的内支撑应在交点处设置立柱,立柱宜为格构式柱,以免影响底板穿筋,立柱下端插入工程桩内不小于2m,否则应设置专用的桩基础。

基坑工程危险源识别及管控

重大危险源

(1)开挖施工对邻近建(构)筑物、设施必然造成安全影响或有特殊保护要求。

(2)达到设计使用年限拟继续使用。

(3)改变现行设计方案,进行加深、扩大及改变使用条件。

(4)邻近的工程建设,包括打桩、基坑开挖降水施工影响基坑支护安全。

(5)基坑邻水。

一般危险源

(1)存在影响基坑工程安全性、适用性的材料低劣、质量缺陷、构件损伤或其他不利状态。

(2)支护结构、工程桩施工产生的震动、剪切等可能产生流土、土体液化、渗流破坏。

(3)止水帷幕可能发生严重渗漏。

(4)交通主干道位于基坑开挖影响范围内,或基坑周围建筑物管线、市政管线可能产生渗漏、管沟存水。

(5)雨季施工,土钉墙、浅层设置的预应力锚杆可能失效或承载力严重下降。

(6)侧壁为杂填土或特殊性岩土。

(7)基坑开挖可能产生过大隆起。

(8)基坑侧壁存在振动荷载。

(9)内支撑因各种原因失效或发生连续破坏。

(10)对支护结构可能产生横向冲击荷载。

(11)台风、暴雨或强降雨降水施工用电中断、基坑降排水系统失效。

(12)土钉、锚杆蠕变产生过大变形及地面裂缝。

危险源控制要点

(1)前期控制:工程开工前在编制施工组织设计或专项施工方案时,针对工程的各种危险源,制订出防控措施。 

(2)施工过程控制:在工程施工过程中,严格按照规定监督检查,认真落实整改。

加强安全生产综合管理

(1)认真落实各级安全生产责任制,建立健全各项管理制度,杜绝一切人为事故的发生。

(2)加强对员工队伍人员的安全教育,提高作业人员素质和安全生产自我保护意识。

(3)增强各级管理人员安全责任意识,加强安全专业知识培训。

(4)严格加强各种危险源和管理工作,结合工程特点,针对确认的危险源实施相应的预防控制措施。


来源: 建筑技术

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