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深基坑开挖几种方式

569 2021-11-30 10:58:05

基坑开挖方式的选择是基坑工程方案总体设计中的一项重要内容。由于我国幅员辽阔,各地的土质和地下水位的条件不同,基坑开挖的方式也大不相同。有时在没有地下水、土质较好的情况下,可轻易地挖到5.0m或更深;但在地下水位较高,而又是砂土或粉土时,若无支护措施,挖深 3.0m,也可能产生塌方的工程事故。另外,基坑周边的场地环境也制约着基坑开挖方式的选择,尤其是在城市建筑物、地下管线设施密集地区开挖基坑,要特别注意对邻近建筑物、地下设施的保护,往往放坡开挖,这种较经济的开挖方式,因受客观条件的限制而不被采纳。还有,一个地区成熟的施工方法、施工经验以及机械化施工设备也是确定基坑开挖方案时须重点考虑的一个方面,只有这样才能保证制定的施工方案切实可行。选择深基坑的开挖方式应当综合考虑以上各种影响因素,根据设计依据、设计标准,经过科学的计算和技术经济分析,确定安全、合理、便捷、经济的基坑开挖方案,并在此基础上作出围护结构、支撑体系、地基加固和开挖施工等配套设计方案。

深基坑的开挖方式总的来说可分为无支护开挖与有支护开挖两大类。

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深基坑的无支护开挖方式多为放坡开挖,见图 27。在条件允许的情况下,放坡开挖与用支护结构支挡后的垂直开挖比较,放坡开挖一般较经济;另外,放坡开挖无需支撑,基坑内作业空间大,方便了挖土机械的作业,也为施工主体工程提供了宽余的工作空间,并简化了施工程序。这种开挖方式的特点是占地面积大,适合于基坑四周场地空旷、周围无邻近的建筑物和地下管线的情况,以满足基坑放坡坡度的要求。放坡开挖用于软弱地基不宜挖深过大,否则需较大范围的采取地基加固措施,使开挖基坑的费用增大。上海市标准《基坑工程设计规程》中规定;开挖深度不超过4.0m的基坑,当场地允许,经验算能保证土坡稳定性时,可采用放坡开挖。开挖深度超过4.0m 的基坑,有条件采用放坡开挖时,宜设置多级平台分层开挖,每级平台的宽度不宜小于1.5m。采用放坡开挖时,应对基坑稳定性备有周全的应急对策和措施。

深基坑的有支护开挖方式多为垂直开挖,围护结构(即挡墙)可采用钢板桩、灌注桩、深层搅拌桩和地下连续墙等。根据其确定的支撑方案,这种开挖方式又可分为无支撑围护开挖和有支撑围护开挖两类。

图28(a)、(6)、(c)是三种常见的无支撑围护开控方案,

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其中<a)、(6)两种方案适合于基坑挖深不宜过大、周围环境保护要求不是很高的基坑。图中(c)属于挡墙加土锚支护下开挖,适合于对锚杆的锚固效应较好的地层,且土锚的施工范围内无障碍物,周围环境允许打设锚杆时方可使用。无支撑围护开挖这种方式除具备垂直直开挖占地小的特点外,还具有坑内无支撑、作业空间大、施工方便的优点。

图 29属于有支撑围护开挖方式,支撑体系可选用钢筋混凝土支撑或钢支撑,支撑的布置形式有对撑、角撑等多种形式,这种方式适合于地层软弱、周围环境复杂、对环境保护要求高的深基坑开挖。但由于坑内设有支撑,使挖土机械的施工活动空间受限,支撑的布置也需考虑与主体工程的适应性,此外,设置支撑和拆除支撑也较复杂。目前,这种有支撑围护开挖在上海、杭州、广州等沿海地区应用十分普遍,是在软弱土层中进行深基坑开挖的首选方案,尤其是最近在上海华侨大厦工程成功的设计与应用了钢筋混凝土圆环梁作为围护结构的内支撑,这种新型围护支撑结构,能够进一步增加基坑围护结构的整体刚度、减小变形、节约投资,同时能在支撑框架平面中心区域形成宽敞的施工空间,加快了施工速度,值得推广。