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水泥土重力支护结构施工

323 2021-08-24 13:37:24

深层搅拌桩(湿法)施工

施工机械

深层搅拌桩机是用于湿法施工的水泥土桩机,它的组成由深层搅拌机、机架及配套机械等组成(图 5. 2-1)。

6 板式支护体系设计

概述

当基坑工程开挖深度较大时,或开挖场地附近有较重要的建筑物或地下管线对恋形控制有较严格的要求时,或施工场地十分狭窄时,考虑到施工时稳定性的保证、变形控制的要求和对施工场地的要求,采取放坡大开挖甚至采取重力式支护措施可能都难以保障开挖施工的顺利进行,此时,需要采取非重力式支护措施,即采用板式支护体系。

板式支护体系定义

所谓板式支护体系,是由桩排式围护墙或板墙式围护墙、支撑体系、防渗结构所构成的防水挡土体系。

板式支护体系与重力式支护体系相比。其区别不仅在于形式上,即板式支护体系不仅有支护墙体,还有维持墙体稳定的支撑体系;而且受力特点也与重力式支护体系不同,它主要是由支护墙体起到挡土挡水的作用,而由支撑反力和墙体入土部分所受到的被动区土压力抵抗主动区土压力等外荷载,达到维持支护体系平衡的目的。

图 6.1-1 (a)、(b)为板式支护体系的一般形式。

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板式支护体系的组成

从图 6.1-1 可以看出,板式支护体系由支护墙体和支撑 (或拉锚)两个系统组成。

支护墙体

支护墙体的作用是挡土和挡水,并将主动区土压力传递到支撑(拉锚)系统和墙体坑底以下人土部分被动区土体上,从受力上看支护墙体类似旋转 90°的板,承受弯矩和剪力作用,故而在进行设计时主要需进行抗弯和抗剪验算。

常见的支护墙体型式有∶,

1.钢板桩;

2.钢筋混凝土板桩; 

3.H 型钢木挡板; 

4.钻孔灌注桩; 

5.地下连续墙; 

6. SMW 支护结构。

另外。在工程实践中。根据工程的特点及工程地质条件,还可将两种或两种以上墙体类型组合起来,利用各自的受力特点和材料性能,从而形成更加优化的墙体型式。例如钻孔灌注桩排成柱列式,桩间空隙不能挡水,这时可在桩后施工1~2 排水泥搅拌桩作为挡水帷幕,起到挡水作用,而灌注桩由于本身强度和刚度都较大,可起到挡土和承受外荷载的作用,见图 6.1-2(a),将两者组合。便可使支护墙体在地下水位较高地区更好地发挥其支护功能。再如,如果将灌注桩以一定距离布置,桩间再施工1~2 排拱形水泥搅拌桩,拱脚位于灌注桩上,形成拱形水泥搅拌桩加灌注桩支护,如图6.1-2 (b)所示,此时拱形水泥搅拌桩挡土又挡水,并将土压力传递到拱脚处的灌注桩上,最后传至支撑,充分发挥水泥搅拌桩和灌注桩两者的特点,亦是一种受力合理的支护墙体形式。

因此,如果能够在掌握各种支护墙体型式特点的基础上灵活采用和组合,形成更加合理的墙体型式,对提高深基坑工程设计与施工的质量和效率都是十分有益的。

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支撑(拉锚)系统

支撑(或拉锚)系统的作用是维持支护墙体的受力平衡。支护体系的受力路线为主动区土压力通过支护墙体传至支撑(或拉锚)系统和坑底以下被动区土体。由于土体本身刚度较小,要产生较大的反力需要足够大的变形,而这样对控制支护体系的变形以减少开挖施工对周围环境的不利影响又是很不利的,因此支撑(或拉锚)系统需要具备足够的强度和刚度,一来保证支护体系的安全稳定,二来尽量减小变形,以保护周围环境。

根据支撑(或拉锚)系统所处位置的不同,坑内的为支撑系统,坑外为拉锚系统。

一、支撑系统

参见图 6.1-1(a),坑内支撑系统由下列构件组成∶ 

1.围榇;

2. 支撑; 

3.支撑立柱。

其中,围檩为受弯构件,传递支护墙体传来的荷载至支撑;支撑主要承受压力的作用,抵抗围檩传来的荷载,维持支护体系的平衡;支撑立柱 (简称立柱)的作用—方面在竖向上承受支撑的自重,另一方面对支撑起到一定的支承作用,以减少支撑构件的计算长度,提高构件承载力和稳定性。

因此,在对支撑体系进行受力分析以及构件设计计算时,围檩应主要验算其抗弯、抗剪强度,支撑主要验算抗压强度。但是当围檩、支撑甚至立柱形成一个整体的复杂的平面甚至空间结构体系时,对支撑系统各构件的分析就需按照复杂受力状态来进行了。

二、拉锚系统

图 6.1-1(b)所示的为坑外拉锚的—种常用型式——土层锚杆。拉锚系统除了土层锚杆外,还有锚碇拉锚和锚桩拉锚等型式,如图 6.1-3 所示。

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因此,拉锚系统的组成主要为; 

1.锚碇、锚桩或土锚的锚固体

2. 拉杆

3.围模

一般来讲,对于锚碇拉锚或锚桩拉锚由于在深层埋置拉杆施工困难,拉杆一般只能设置在较靠近支护墙体顶部的位置,当基坑开挖深度较大面需要多层锚固时便不适于应用了。因此其只适用于开挖深度不大。 目施工场地周围有足够空地设置锚硫或锚桩时。而当基坑挖深较大时,宜采用土层锚杆形式。