厚层软土深基坑排桩支护方法与应用
软土地区超大超深基坑无内支撑支护体系施工工法
软土地区超大超深基坑无内支撑支护体系施工工法软土地区超大超深基坑无内支撑支护体系施工工法一、前言随着城市建设的快速发展,地下空间的需求不断增加,对于软土地区的基坑施工提出了更高的要求。
传统的基坑支护方式存在着很多不足,因此需要研究和开发一种新的施工工法,以满足软土地区超大超深基坑的无内支撑支护需求。
二、工法特点该工法采用了无内支撑的支护体系,通过改变土体应力状态实现基坑的稳定。
与传统的内支撑体系相比,具有以下特点:1. 无需设置大量内支撑结构,减少了材料和设备的使用量,降低了成本。
2. 基坑施工过程中无需拆除内支撑结构,提高了施工效率。
3. 通过优化土体应力分布,改善了地下水流动条件,减少了地下水渗流引起的土体液化和沉降。
4. 可适应不同地质条件和基坑深度,具有较好的适应性和灵活性。
三、适应范围该工法适用于软土地区的超大超深基坑施工,可以应对复杂的地下水情况和土质特点。
特别适用于地下水位高、土壤良好压实性差、土体变形较大的情况下的基坑施工。
四、工艺原理该工法的施工工艺基于以下原理:1. 土体改良:采用土体改良措施,通过土壤稳定剂和加固灌浆等方式增加土体的抗剪强度和压实性,提高土体的稳定性。
2. 土体分层:根据地质勘察数据,将基坑土体划分为不同的层次,根据每层土壤的特性选择合适的土体改良工艺。
3. 排水处理:制定合理的地下水控制方案,通过设置排水系统控制基坑的地下水位,降低土体的含水量和液化风险。
4. 土体支撑:利用土体自身的抗剪强度和拓展性质,通过控制土体底部的刚性约束,实现整个基坑的稳定。
五、施工工艺1. 地面划分:根据基坑的设计要求,将地面划分为各个工区,并进行相应的平整和围护。
2. 土体探测:对基坑土体进行探测和勘察,了解土体的物理性质和力学特性,确定合适的土体改良方案和施工参数。
3. 土体改良:根据探测结果,采取相应的土体改良措施,如灌浆、加固灌浆、土体剥离等,提高土体的稳定性和抗剪强度。
基础施工中深基坑支护施工技术应用
基础施工中深基坑支护施工技术应用发布时间:2022-07-06T08:44:52.940Z 来源:《建筑实践》2022年3月5期作者:陈守强[导读] 近些年,随着我国人口、交通的日渐密集和繁忙,城市用地日趋紧张,地下空间发展自然而然成为了一个好陈守强中铁四局集团有限公司摘要近些年,随着我国人口、交通的日渐密集和繁忙,城市用地日趋紧张,地下空间发展自然而然成为了一个好的发展方向,其中,城市轨道交通车站、超高层建筑物基础、地下商业街、地下仓库及人防工程等等地下空间项目日益增多,规模也日趋增大,导致地下空间基坑开挖支护深度越大,开挖工况日益复杂,使得深基坑支护施工技术人员面临新的问题及挑战。
本文根据上述问题进行分析,对深基坑支护施工技术类型进行分析,并针对技术应用优化措施进行探究。
关键词:基础施工;深基坑支护;施工技术;应用优化前言目前,地下空间基坑工程规模日趋增大,基坑坍塌事故时有发生,而此类事故主要原因一般是基础施工中深基坑支护施工出现了问题。
如何提高在基础施工的施工质量与施工安全,就需要不断创新和完善深基坑支护技术,在提高施工效果的同时,保证承建方和工作人员的生命财产安全,提高企业的经济效益和社会效益。
1深基坑施工中支护施工技术类型1.1自立式支护技术作为一种较为基础的支护技术,自立式支护技术是很多其他支护技术的基础。
自立式支护技术指的是通过使用钢板桩、挡土墙等设备自身的埋深以及刚度进行压力的承载,这个压力包括水压力、土压力以及各方压力产生的荷载。
这种支护技术既不需要在深基坑内部设置支撑点,也不需要使用锚杆,在绝大多数土质中都能进行使用,相对于其他支护技术来说效率高且成本低,物美价廉,是很多基础施工中的最佳选择[1]。
1.2桩锚支护技术桩锚支护技术是一种重要的深基坑施工支护技术,与自立式支护技术一样,是常用的支护技术之一,能够在很大程度上保证深基坑施工安全。
桩锚支护技术有四个部分组成而来,包括护支护桩、锁口梁、围檩以及土层锚杆,这四个部位通过有机的结合能够形成一个完整的支护系统,通过锚杆提供的锚固力和抗滑桩提供的阻滑力来阻止基在应用桩锚支护技术的过程中,可能因为水平位移动过大,会产生比较深的基坑,所以桩锚支护技术对于施工的土质要求相对较高,如果是土质较差的施工区域不适用于本技术[2]。
复杂应力环境下深厚软土基坑工程安全控制技术及工程应用
坑开挖过程中地表面型的时效性进行了分析: “Conversely, Tan & Wei (2012) suggest, in connection with a separate set of deep excavation field data in Shanghai Clay, that the time-dependent nature of the observed post-construction settlements is a consequence of the known tendency of soils in this region to exhibit creep” 。 ( 2 )论文“ Measured performance of a 26 m deep top-down excavation in downtown Shanghai ” ( Canadian Geotechnical Journal, 2011, 48(5): 704-719) ,被引用 100 余次。其中佛罗里达中部大学 L. G. Arboleda-Monsalve、美 国西北大学 R. Finno 等[J Geotech Geoenviron Eng, 2018, 144(4): 04018015]应用该研究成果对基坑开挖过程中的侧壁 位移进行了分析: “Tan and Li (2011) studied the lateral wall movements in a top-down excavation in downtown Shanghai, China. A perimeter diaphragm wall was built to support the excavation mostly per-formed in soft clays. Normalized ratios ranging from 0.1 to 0.5% were measured” 。新加坡南洋理工大学研究员 P. Ni 等 [Int J Geomech, 2018.18(4): 05018001]基于该研究成果对基坑开挖中的风险规避提出了建议: “Over excavation causes a high level of unloading that should be avoided (Tan and Li 2011)” 。 马来西亚博特拉大学 A. Fateh 等人[Arab J Geosci (2015) 8:7399-7408] 引用该研究成果调查了逆作法基坑的地下结构力学 - 位移响应: “ Tan and Li (2011) investigated the performance of deep excavation of a metro station constructed using the top-down technique in Shanghai. They measured various essential aspects of excavation responses, such as diaphragm wall deflections, ground and wall settlements, uplifts, and a few other factors.”韩国延世大学 D. Kim 等人[Struct Design Tall Spec Build. 2018;27:e1472]直接引用了该研究成 果评价了逆作法基坑中竖向立柱结构的设计问题: “Usually, H‐shaped steel piles are commonly used as preinstalled columns to support structural load during the top‐down construction process. Even though the preinstalled columns still contain the capacity to support the structural load during the service period of the structure, the bearing capacity of the preinstalled column is usually ignored in the design of the mat foundation (footing) [Tan and Li 2011]” 。 (3)论文“Road surface permanent deformations with a shallowly buried steel-reinforced high-density polyethylene pipe under cyclic loading” (Geotextiles and Geomembranes, 2016, 44:28-38) , 伊朗科技大学 Djellali 教授(Int. J. Civ. Eng., 2016, 15:391-400.)评价: “在把交通荷载作为动态荷载的设计方法方面做出了极具价值的探索” 。 (4)论文“Dynamic response of pavements on poroelastic half-space soil medium to a moving traffic load ” (Computers and Geotechnics, 2009, 36(1-2): 52-60) , 澳大利亚新南威尔士大学 Khan 教授 (Computers and Geotechnics, 2015,69:26-35.)评价: “首次把多相多孔材料(饱和土)理论应用于交通荷载的动力学研究” 。 (5)论文“Spatial Corner Effects of Long and Narrow Multipropped Deep Excavations in Shanghai Soft Clay”荣获 ASCE 杂志 Journal of Performance of Constructed Facilities 2014 年度杰出论文称号。 2、 查新结论。 (1)2013 年 12 月 25 日,浙江省科技信息研究院查新结论表明:浙江大学开展的复杂应力条件下深大基坑开 挖全过程控制技术及重大工程项目,得到了复杂应力路径下土体不排水抗剪强度公式、坑边交通荷载对基坑围护结 构受力变形的影响、考虑开挖卸荷变形的基坑三维全过程分析方法与软件„„等成果,在国内外所检其他文献中未 见报道。 (编号: 201433B2100023.1) 。 (2)2016 年 1 月 7 日,浙江省科技信息研究院查新结论表明:浙江省建筑设计研究院获得了基于不同渗流规 律以及初始孔压非均布下考虑起始比降的地基土体固结变形理论;提出了考虑土体在循环荷载作用下压缩性变化的 一维固结半解析解„„等成果,上述成果在国内外其他文献中未见报道(编号: 201633B2100126) 。 (3)2017 年 3 月 29 日,教育部科技查新工作站(L45)查新结论表明:东通岩土科技(杭州)有限公司所采 用的支撑端部可施加预应力的预应力型钢组合支撑技术、TRD 工法、以及使用 BIM 建模结合远程监测技术,均未 见相关公开文献报道(编号: 201733L4500017560) 。 (4)2017 年 8 月 7 日,浙江省科技信息研究院查新结论表明:东通岩土科技(杭州)有限公司将自动检测与 BIM 技术在地下工程数字化信息系统中进行应用,国内外未见与该查新项目综合技术特点相符的文献报道(编号 : 201733B2107765) 。 (5)2017 年 8 月 14 日,浙江省科技信息研究院查新结论表明:东通岩土科技(杭州)有限公司在复杂地层中 所采用的 TRD 组合施工工艺,未见其他相关文献报道(编号: 201733B2107764) 。 3、 鉴定结论。 (1)2013 年 12 月 26 日,浙江省技术经纪人协会主持召开了浙江大学等单位完成的“复杂应力条件下深厚软 土地区深大基坑全过程控制技术及应用”科学技术成果鉴定会,以钱七虎院士为主任的的鉴定组专家组形成总体鉴 定意见如下:该项目通过理论分析、数值模拟、室内试验、原位测试和工程应用,丰富和发展了深大基坑全过程控
深基坑施工支护方法、支护要点及注意要点
深基坑施工支护方法、支护要点及注意要点导言在实际施工中,无论是顶管坑、埋管、基坑开挖等均涉及深基坑施工,深基坑属于危险性较大的分部分项工程。
下面整理了深基坑施工相关要点,一起来看看吧。
深基坑支护方法1.锚喷支护:包括锚喷支护、喷射混凝土支护、锚、喷联合支护及锚、喷与钢筋网联合支护。
2.排桩支护:排桩支护是指将柱列式间隔布置的钢筋混凝土挖孔、钻(冲)孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。
柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。
3.地下连续墙:地下连续墙具有整体刚度大的特点和良好的止水防渗效果,适用于地下水位以下的软粘土和砂土等多种地层条件和复杂的施工环境,尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入的情况。
在基坑深(一般深度大于10m)、周围环境保护要求高的工程中多采用此技术。
4.桩锚支护:桩锚支护结构中预应力锚杆分为自由段和锚固段,通过施加锚杆预应力加强基坑边壁稳定性,锚杆预应力直接作用于排桩上,使基坑侧移受到限制;土钉支护结构中土钉全长锚固,通过基坑边壁侧移以部分释放土压力,并使土钉产生拉力。
深基坑支护要点1.深基坑围护须根据设计要求、深度及现场环境工程进度确定施工方案。
2.深基坑施工须解决地下水位,一般采用轻型井点抽水,使地下水位降到基坑底1m以下,须有专人负责抽水,并做好抽水记录。
3.深基坑土方开挖时,多台挖土机之间间距应大于10m,挖土由上而下,逐层进行。
4.深基坑上下应挖好阶梯或支撑靠梯,禁止踩踏支撑进行作业,坑四周应设置安全护栏。
5.人工吊运土方时应检查起吊工具是否牢靠,吊斗下面不得站人。
6.在深基坑边上侧堆放材料及移动施工机械时,应与挖土边缘保持一定距离,当土质良好时,应距离0.8m以外,高度不得超过1.5m。
7.雨季施工,坑四周地面水必须设排水措施,防止雨水及地面水流入深基坑,雨季开挖土方应在基坑标高以上留15~30cm泥土,待天晴后再开挖。
深厚软土地区基坑被动区加固方案
深厚软土地区基坑被动区加固方案1引言在深厚软土地区,由于软土具有天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低等不良工程特性,且土层较厚,在基坑的设计和施工中,常常会因为基坑变形过大而造成重大工程事故。
传统的加固方法包括主动区加固和被动区加固。
主动区加固是指加固桩前的土体,被动区加固是指加固桩后的土体。
部分学者通过理论分析证明了加固被动区土体比加固支护结构后的主动区土体更为有效,本文对深厚软土基坑被动区加固设计进行探讨。
2、深厚软土层的基坑支护方法2.1悬臂式排桩支护悬臂式排桩支护是利用桩足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持基坑的整体性和结构的安全性。
常采用的桩型有钻孔桩、人工挖孔桩、灌注桩、预制桩、钢板桩。
桩的排列形式有间隔排列、一字相接排列、交错相接排列、一字搭接排列等,在工程中应用最多的还是一字板间隔排列。
由于悬臂桩在桩顶不受约束,因此在对基坑边土体位移控制要求很高的时候,不宜采用这种方法,或者可以在坑内设置多层支撑或锚杆,减小基坑边土体的位移。
对于变形较大的基坑,可以考虑选用双排桩。
2.2复合土钉支护结构复合土钉支护技术是在土钉墙的技术上发展出来的。
土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合,形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力的土挡墙。
土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的,一般称砂浆锚杆,也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。
在深厚的软土层中,一般不宜选用土钉墙对基坑支护,而是通过将土钉墙与深层搅拌桩、树根桩及预应力锚杆等结合起来,通过各种组合而形成的新型复合基坑支护方法。
这种方法大大扩展了土钉支护的应用范围,表现出了较好的综合效益。
2.3拉锚式围护结构拉锚式支护结构由挡土结构和锚固部分组成,锚固结构有锚杆和地面拉锚两种,如图6所示。
根据不同的开挖深度,可设置单层或多层锚杆,当有足够的场地设置锚桩或其他锚固物时可采用地面拉锚。
拉锚式支护结构一般用于场地狭小且需深开挖、周边环境对基坑土体的水平位移控制要求很严的基坑工程。
软土地区深基坑变形控制技术应用
软土地区深基坑变形控制技术应用随着城市建设的不断发展,越来越多的高楼大厦在软土地区兴建。
然而,在软土地区进行深基坑开挖时,往往会遇到一系列地质和土壤条件带来的挑战,例如地基沉降、土体变形等问题,给工程施工和结构安全带来了严重影响。
因此,如何在软土地区进行深基坑的变形控制成为了一个重要的研究和应用课题。
本文将从软土地区的特点、深基坑变形控制技术的原理和应用等方面展开论述。
一、软土地区的特点软土是指在地表以下较浅层的土体,由于其含水量高、孔隙比大、孔隙水压力较高,导致其强度和稳定性较差,易发生沉降、塌陷等问题。
软土地区的地基条件复杂,地质构造不均匀,土壤性质不稳定,加上地下水位变化大等因素,使得在软土地区进行深基坑开挖面临着诸多挑战。
(一)高地下水位软土地区地下水位通常较高,地下水对土体的影响很大,易引起土体流失、沉降等问题。
(二)土壤变形软土地区的土壤较为松软,容易受外界力的作用而发生变形,尤其是深基坑开挖过程中,土体变形更加严重。
(三)地质分层不均匀软土地区的地质构造复杂,地质分层不均匀,不同土层之间的承载能力差异大,对基坑的稳定性构成了严重威胁。
二、深基坑变形控制技术的原理深基坑变形控制技术是通过一系列手段来减缓和控制土体的变形,保证基坑周围环境和结构的安全。
其主要原理包括:加固支护、降低地下水位、地基处理和监测预警。
(一)加固支护在软土地区进行深基坑开挖时,对基坑周围进行加固支护是十分必要的。
采用钢支撑、混凝土搅拌桩等方式来加固周边土体,增加土体的稳定性。
(二)降低地下水位通过降低地下水位的方法,来减缓土体的流失和沉降,保证基坑周围土体的稳定性。
可以采用抽水井、井点排水等方式来降低地下水位。
(三)地基处理通过地基处理来提高土体的承载能力,减缓土体的变形。
可以采用土体加固、土体固化等方式来进行地基处理。
(四)监测预警通过对基坑周围环境和土体变形的监测预警,及时发现问题并采取相应的措施。
可以采用位移监测、应力监测等手段来进行监测预警。
深基坑开挖支护方案四排桩支护—混凝土灌注桩
深基坑开挖支护方案四排桩支护—混凝土灌注桩排桩支护是深基坑开挖过程中常用的一种支护方式,其中混凝土灌注桩是一种常见的排桩支护形式。
混凝土灌注桩作为一种连续钢筋混凝土构件,具有较高的承载力和抗侧移能力,适用于深基坑开挖工程中的土壤层。
混凝土灌注桩的施工步骤如下:首先,深基坑开挖到一定深度后,根据设计要求,确定桩基位置和桩径,然后在设计位置挖掘桩孔,通常采用土工钻机进行。
然后,在挖掘的桩孔中设置钢筋笼,钢筋笼的尺寸和钢筋的配筋应满足设计要求。
钢筋笼通过珩槽固定在孔底的合适位置。
接着,准备混凝土,确保混凝土的配比符合设计要求。
混凝土灌注前,应先对桩孔进行湿润处理,以防止桩孔边坡的坍塌。
然后,使用混凝土泵将混凝土从桩孔底部开始灌注,将桩孔充满混凝土。
在灌注过程中,应有专人负责搅拌混凝土,确保混凝土的均匀性和质量。
最后,将桩顶修整到设计标高,并进行养护。
修整桩顶时,应注意对桩顶进行土工布覆盖,以防止水泥浆渗漏。
养护期间,应注意保持桩周环境湿润,避免桩体开裂。
混凝土灌注桩在深基坑开挖工程中的应用有以下几个优点:首先,混凝土灌注桩具有较高的承载力和抗侧移能力,能够有效地承担来自地表和周围土体的荷载,提供稳定的支撑。
其次,混凝土灌注桩是一种连续构件,桩体间有较好的刚性连接,能够形成整体的支撑结构,提高整个基坑的整体刚度。
另外,混凝土灌注桩适用于不同的土层条件,无论是强风化岩层、松散黏土层还是砂土层,都能够提供可靠的支撑能力。
最后,混凝土灌注桩的施工工艺相对简单,操作方便,施工效率高,能够减少工期的延误,提高施工效率。
总的来说,混凝土灌注桩作为一种常用的排桩支护形式,在深基坑开挖工程中具有广泛的应用前景。
但在具体的施工过程中,还需根据实际情况选择合适的灌注桩参数和施工方法,以保证工程的顺利进行。
深基坑支护的方法
深基坑支护的方法深基坑支护是指在进行深基坑开挖时,为了保护周围建筑物的安全,需要采取一系列的措施来保证基坑的稳定。
下面将介绍几种常见的深基坑支护方法。
一、土方开挖支护方法1.刚性支护法:刚性支护法主要适用于软土地层,采用硬化方式将土壤体加固,以提供足够的抗侧力。
常见的刚性支护方法包括桩墙、悬臂墙、楼板支撑和封闭墙等。
- 桩墙:在基坑边缘挖掘一排或多排钢筋混凝土桩,形成围护墙,以抵抗土体的侧压力。
- 悬臂墙:在基坑边缘设置一排或多排截面较小的悬臂桩,用于支撑土体,以防止土体塌方。
- 楼板支撑:在基坑底部设置混凝土楼板,以支撑土体,避免基坑底部发生位移。
- 封闭墙:在基坑边缘挖掘一排或多排钢筋混凝土墙,形成封闭结构,以抵抗土体的侧压力。
2.软土交通平台法:软土交通平台法适用于软土地层,通过在基坑两边或四周增加软土交通平台,以减小土体的侧压力。
- 加压排水法:通过对软土进行加压和排水处理,提高土体的强度和稳定性。
二、锚固支护法锚杆是一种常见的深基坑支护材料,其通过将钢管或钢筋混凝土锚杆埋设在地下,然后用浆液充填锚孔,在土体和锚杆之间形成黏结力,以增加土体的抗侧稳定性。
锚固支护法常见的类型包括锚杆支护、锚索支护和锚桩支护等。
- 锚杆支护:使用钢管或钢筋混凝土锚杆,将其埋设在土体内,并用浆液充填锚孔,形成黏结力,增加土体的稳定性。
- 锚索支护:使用钢缆作为锚索,通过埋设锚孔和浇筑锚孔浆液,将锚索固定在土体中,以增加土体的抗侧稳定性。
- 锚桩支护:在基坑边缘挖掘一条或多条钢筋混凝土锚桩,将其埋设在土体内,并用浆液充填锚孔,以抵抗土体的侧压力。
三、挡土墙支护法挡土墙是一种常见的深基坑支护结构,常用于大型基坑或需要长期使用的基坑。
挡土墙可以分为开挖式挡土墙和边坡式挡土墙。
- 开挖式挡土墙:在基坑边缘先进行部分开挖,然后在开挖边缘设置混凝土挡土墙,以防止土体坍塌。
- 边坡式挡土墙:在基坑边缘挖掘一坡度较小的土坡,并用支护材料加固土坡,以防止土体塌方。
实例分析软土地基深基坑支护技术
刖
置
在 建 筑 施 工 中 ,基 坑 工 程 对 整 个 建 筑 质 量 具 有重 要 的影 响 。
高压缩性 ; 第 2层淤 泥质粉质粘土 , 含有机质 , 局 部夹有 复 杂 地 质 条 件 下 的 基坑 施 工 对 周 围环 境 保 护 要 求 高 ,设 计 和 施 根茎等, 少 量 粉 土 ; 第 3层 粉 土 夹 粉 质 粘 土 , 夹 有 粉 细 砂 , 局 部 粉 细砂 含 工难 度 大 , 稍 一不 慎 就 会 酿 成 巨 大 的 工 程 事 故 , 导 致 巨 大 经 济 损 第 4层粉质粘土 , 含灰 白色高岭土和铁 、 锰结核 ; 第 5层 失并 产 生 恶 劣 的社 会 影 响 。 因此 , 如 何采 取恰 当 的设 计 与 施 工 措 量较多; 含石英为主, 充填物主要 以粘土和中粗砂为主; 第6 施 既保 证 深 基 坑 的 顺 利 实 施 , 同 时将 基 坑 施 工 对 周 边 环 境 的 变 粘砾夹砾砂 ,
1 1 . 4 0 m。 地 下 室基 坑 总 体 构 呈 长 方 形 , 东 西 向长 约 5 6 0 m, 南 北 向 中 的微 承 压 水 。上 层 滞 水 水 位及 水量 随季 节 变 化 , 受 雨 水及 地 表 宽约 1 6 0 m, 基坑总周长约 1 4 8 0 m, 基坑面 积约为 9 0 0 0 0 mz 。金 融 水 补 给 ; 承 压 水 受 区 域 地 下 水补 给 。地 下 水 的补 给 来 源 主 要 为大 服 务 区基 坑 平 面 图 如 图 1 所示 。
渗透系数
( c m / s )
固结快剪
c ( k P a ) 由( 0 )
块 用 地 面积 3 9 8 0 3 m 2 , 总建筑 面 积 1 6 5 9 7 8 m2 ,地 上建 筑 面 积
深基坑支护方法
1、地下连续墙加R・C对撑和斜撑,用于12-15m深度的基坑。
例1,上海外滩京城,上海开埠以来最大的国际级商业屮心。 建筑面积21.3万由2栋31层塔楼+裙房和地下二层车库组成,主 楼为内筒外框R-C结构。因施工场地小,工程分二期进行。第一期基 坑面积1.3万£ 东西长197m,南北宽110m,呈L型,基坑深12. 5m,局部14. 25mo
(支护结构)沿坑周紧贴水泥土搅拌桩做一圈钻孔灌注桩作为支护 结构(直径0850,长23m,中距0.95m),顶设1.2x0.8米R・C锁口 梁。
(支撑体系)支撑系统设二道:第一道在地面以下1.5m处设一道R・C环梁,(碇用C30,断面1.2xl.0m,内圆半径R二24五)三面与灌 注桩的R・C围榜相切,另一面相割。圆环与灌注桩之间(即切点以外 的平面)用桁架式腹杆与围松连成整体。环梁下设立柱,立柱为格构 式钢柱,座落在钻孔灌注桩基础上。第二道支撑是在地面以下6m处设 置钢管支撑,形成在平面内纵横交叉的方格网,每个方格尺寸为7x 7m左右。
大厦基础为桩基加箱基,周边做地下连续墙,既是支护结构又是地 下室外壁。一、二期工程分隔部用钻孔灌注桩做临时性围护,采用三 道围榜,二道支撑(即第一道是水平支撑,第二道是在垂直平面上呈X形的交叉支撑,目的是提高上下支撑之间的净空,使运土车可开进 土坑)。
地下连续墙的变形速率是有效的。
另外,将碇垫层改为25cm厚的R・C碇,并紧跟在挖土之后施工, 当天挖完,当天浇好垫层,可以减少坑内土体的扰动,保持原有性状, 降低土体变形速率。
例1,海南的港澳发大厦地质情况是淤泥质粉质粘土,中粗砂、可 塑粘土,地下水-0. 8m,基坑尺寸为39x 82m,矩形,深15.3m,环境 是三边邻高层8-10m,采用沿坑R-C地下连续墙挡水、挡土,中间设 两个内接圆,环梁二道,直径均为38. 2m,在环梁与连续墙之间,还 有环梁与环梁Z间设钢管支撑。环梁与连续墙相接处将梁嵌入墙内, 浇筑成一整体。环梁下设支承垂直荷载的钢柱。
在超厚淤泥质土层上大放坡的深基坑围护设计
在超厚淤泥质土层上大放坡的深基坑围护设计摘要:随着社会的进步,中国的水利枢纽建设日益增加,特别是在近岸平原和河口三角洲等区域,更是如此。
不过,这里有一个独特的地形,那就是松散的土壤,松散的土壤中有很多粉砂和粉砂。
本项目针对粉砂粘土地层深埋深基坑,采取二级大放坡、六排土钉支护,并在二级斜坡上增设三排特有的大倾斜锚固结构,使其与原有的土钉支护结构相错开,以加强其抗滑性能,显著改善了深埋深大放坡的边坡稳定,具有良好的社会和经济效益。
通过对深层粉砂岩地层中深埋大面积土体的围护结构进行了探讨,通过对土体变形的计算,进一步验证了此项工程方案的有效性。
关键字:超厚淤泥质土层大放坡深基坑围护一、超厚淤泥层的特征及影响超厚淤泥层的形成是在生物化学作用的前提下,在静水或缓慢水流的环境中逐渐积聚而成的。
由于其特殊性质,它常常被称为软基或者软弱地基。
淤泥软土常常呈现出塑性变形的特征,其自然含水量较高,且通常表现出低强度、低渗透性、高压缩性和触变性等其他特征。
另外,由于其特殊的结构,使得它很难被压实处理,因此在一定程度上增加了地基变形和失稳风险。
淤泥层是软土地基中最不稳定的一种类型,由于其复杂的工程地质条件,容易出现沉降和不均匀沉降,导致建筑物开裂和周边道路、管线等破坏,同时还容易引发滑坡、泥石流等地质灾害。
因此,如何处理好淤泥质土地基是工程建设中一个重要课题。
目前国内外针对深基坑工程的相关研究成果较少,而我国又是一个沿海大国,沿海地区经济发达,城市人口密集,建设用地紧张,如何合理地利用有限的建筑地基资源,节约成本显得尤为重要。
因此,在超厚的淤泥层中进行基坑设计已成为工程设计人员极为关注的焦点,然而,由于问题的错综复杂性,对基坑设计的深入研究也势在必行。
二、基坑设计的措施深基坑工程的成功设计取决于其对场地水文、工程和周边环境特征的适应性,因为深基坑工程的影响因素众多,存在巨大的危险性。
本文通过对某地铁车站深基坑工程施工进行研究,总结出了深基坑设计中应该注意的几个重要问题,并提出了一些建议和措施。
浅谈软土地基钢板桩支护的应用与经验分享
浅谈软土地基钢板桩支护的应用与经验分享摘要:软土地基由于其土层特性较差,在基坑支护中会尤为关注。
当深基坑支护方案采用钢板桩支护时,由于钢板板为较柔桩型,在基坑支护中变形往往会较大,本文通过工程实例介绍钢板桩支护的设计、施工注意事项及技术措施。
引言随着我国城市建设日益完善,土地资源紧缺,工程建设中多设置地下室,因此为充分利有限的土地资源,项目基坑支护会采用垂直支护。
垂直支护形式较多,工程造价及施工工期差异较大,钢板桩支护是我国目前运用较多的一种支护形式。
钢板桩支护在深基坑中通常结合钢内撑或锚杆、锚索形成竖向及水平支护体系。
软土地基由于土层性质较差,基坑设计常常需结合内加固土控制基坑变形及稳定。
以下通过实际工程分析基坑计算、支撑布置、实际监测数据等情况,总结基坑设计、及施工中需改善和注意事项。
工程概况拟建项目位于广东省中部。
该工程设置一层地下室,考虑底板和垫层的开挖,基坑开挖深度为5.8m,周长约280m。
基坑侧壁安全等级为二级。
工程地质与水文概况场地覆盖层主要是第四系冲积土,表部回填素填土,下卧基岩是石炭系下统石灰岩。
其中部积土层分为粉土、淤泥质土、粘土等,淤泥质土埋深约4~8m,层厚4~22m。
场地的地下水位埋深为1.0~1.50m。
各地层计算参数见下表:基坑设计方案本工程为一层地下室,基坑深度约5.8m,表面部分4~8m为素填土,其下4~22m为淤泥质土,即基坑底基本为淤泥质土。
考虑施工便捷性,采用“钢板桩+一道钢内支撑”的支护形式,北侧条件允许可采有放坡形式作为出土口,基底为淤泥质土被动区坑内打设搅拌桩加固土,坑顶采取1m小放坡减少土压力同时减小钢桩计算长度。
内力计算采用增量法,支护结构安全等级为二级,重要性系数为1.0。
钢板桩采用拉森Ⅳ钢板桩,每延米板桩截面面积为236cm2/m,每延米板桩惯性矩为39600cm4/m,每延米板桩抗弯模量为2200cm3/m。
本次计算主要采用软件理正深基坑7.5对基坑稳定性的验算。
2023《建筑工程中深基坑支护施工技术的应用论文》
建筑工程中深基坑支护施工技术的应用目录1引言 (1)2深基坑支护施工技术概述 (2)2.1深基坑支护技术的作用 (2)2.2深基坑支护技术的特征 (2)2.3深基坑支护技术的主要类型 (3)2.4深基坑支护的基本要求及优化方向 (4)3深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用现状 (4)3.1频繁发生安全事故 (5)3.2基坑深度的不断增加 (5)4深基坑支护结构与支护技术 (5)4.1桩墙一一内支撑支护技术 (6)4.2预应力锚杆支护技术 (6)4.3重力式水泥挡墙技术 (6)5深基坑支护在建筑工程中的应用措施 (7)5.1制定施工方案 (7)5.2确保现场施工计划管理能够得到加强 (7)5.3确保技术和管理人员的综合素质 (7)5.4尽可能减小地下水因素造成的影响 (8)6结论 (8)1引言现阶段,我国经济飞速发展,居民生活水平提高,人们物质文化生活得到了长足的进步,相对应的,人们开始对自己的居住条件也有了更高的要求,对建筑的要求也日益提升。
因此在施工过程中引进深基坑支护施工技术,可以更好地保证施工项目的施工质量和效率,并更加重视建筑的结构,进一步保证了施工的稳定性。
在高层建筑施工中,深基坑支护施工技术可以更好地选择支护结构和方法,保证支护技术的专业化发展,实施监督施工过程,有效的提高工程质量,以此来满足人民群众的需要。
在此基础上,本文通过调查研究,总结了深基坑支护技术在建筑工程中的应用方法,不断推进相关技术的创新和进步,进一步提高工程建设的施工水平,促进建筑行业的进步和发展。
2深基坑支护施工技术概述2.1深基坑支护技术的作用深基坑施工技术主要起到支撑建筑工程上部结构的作用,使建筑物的整体结构更加坚固,深基坑的坑体越深,施工面积越大,建筑结构的稳定性要求也越高,因此有效地应用深基坑支护施工技术可以降低事故风险,建立安全的施工环境。
2.2深基坑支护技术的特征在深基坑支护施工中,施工技术具有以下特点:1.1.1易受深基坑周围环境因素的影响工程建设开始之前必须要对工程地主和水文地质进行勘验和确认,在建筑工程中,大部分深基坑的地质条件都是十分危险复杂的,由于填土中除了含有大量的碎石和片石之外,还有可能含有部分黏土和体积大块的孤石,这些孤石除了体积较大之外,还会在填土中产生巨大的空隙,十分影响实际工作中的支护施工,因此如果不对周围的环境进行考察和勘验,将在很大程度上引发质量问题和安全事故。
软土地基深基坑支护施工技术分析
软土地基深基坑支护施工技术分析摘要:近年来,深基坑的施工日益增多,如何在深基坑施工中提高社会、经济效益,是建设者常思考的问题,深基坑支护技术以其独特的性能、简便的工艺、快速的施工、经济的造价,已经在全国深基坑支护工程中得到广泛的应用。
在深基坑支护工程施工中,由于工程施工涉及内容较广,很容易受到客观因素影响,如果支护技术选择不合理,将严重影响到工程结构安全。
深基坑支护技术不断创新和发展中,在安全施工中出现了一系列问题,在不同程度上影响到施工效率和施工安全,迫切需要加强深基坑工程安全施工管理力度。
本文主要探讨了软土地基深基坑支护工程的施工技术,并系统地研究了软土地基深基坑支护工程施工技术的发展历程及常见问题。
关键词:软土地基;深基坑;支护;施工技术0引言随着我国经济的发展,建筑行业的施工技术也在不断地进步。
建筑深基坑支护被广泛用到工程中,因此要注重深基坑支护工程的质量安全,一旦在基坑支护施工中出现事故,就会对整个工程造成严重的影响。
要根据基坑支护施工的特点,作出相应的施工处理,现在的建筑深层基坑的应用技术差不多已建成了一个较为全面的体系,但是在建筑施工中还存在着不少问题。
深基坑支护设计、施工、监测技术,是近十多年来在我国逐步涉及的技术难题。
深基坑支护结构的重要性,不仅要保证基坑内正常作业安全,而且要防止基坑底及坑外土体移动,保证基坑附近建筑物、道路管线的正常运行。
这些难题在具体工程实践中表现方法有所不同。
1软土地基深基坑支护技术的发展历程深基坑是我国近20余年来,随着国民经济持续高速增长,随着高层建筑的不断增多,以及对开发利用地下空间的需求日益增长而凸显的一大技术难题。
由于应有的技术准备不足,它曾给人们造成了极度的困惑,特别是在前l0年间,不同程度的基坑坍塌事故和险情在各地频频发生,且有的危及周围环境,导致邻房倒塌、道路和地下管线遭破坏,造成了巨大经济损失和不良的社会影响,个别工程还有人员伤亡。
诚然,事故发生有多种原因,但当时最根本的一条是深基坑设计无人负责。
深基坑开挖支护方案四:排桩支护—混凝土灌注桩
深基坑开挖支护方案四:排桩支护—混凝土灌注桩支护一、排桩支护—混凝土灌注桩支护的概念排桩支护(图1)是指以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构,其中包括混凝土灌注桩支护和钢制桩支护两大类型。
混凝土灌注桩支护(图2),指在施工现场利用成孔机械(或人工)成孔后,根据工程需要选择是否下钢筋笼,然后灌注混凝土所形成的排桩式支护结构。
根据成孔方式的不同,混凝土灌注桩支护主要分为机械钻孔灌注桩支护和人工挖孔灌注桩支护两大类。
图1 排桩支护图2 混凝土灌注桩支护二、混凝土灌注桩支护的特点1、优点(1)施工设备简单;(2)所需作业场地不大,噪声低,振动小;(3)无挤土现象,对周围环境影响小;(4)成本较低;(5)桩身强度高,刚度大,变形小,支护稳定性好。
2、缺点(1)桩间间距较大,易造成水土流失,特别是在高水位松软土质地区,需根据工程条件配合注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;(2)在砂砾层和卵石中施工困难;(3)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,当在重要地区,特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要专项设计。
三、混凝土灌注桩支护的适用范围混凝土灌注桩支护适用于大部分的地质条件,但在砂砾层和卵石中施工较为困难。
多用于坑深7~15m 的基坑工程,在我国北方土质较好地区已有8~9m 的悬臂桩围护墙,在软土地区悬臂式灌注桩结构不能超过5m。
四、资源需求计划1、水电需要量计划2、劳动力需要量计划3、施工机械需要量计划4、材料需求量计划五、施工准备(1)技术准备:熟悉、审查施工图纸。
(2)施工现场准备工作:地上、地下各种管线及障碍物的勘测定位;地上、地下障碍物的拆除;施工现场的平整;测量放线;临时道路、临时供水、供电等管线的敷设;临时设施的搭设;现场照明设备的安装。
(3)劳动组织准备:建立各施工部的管理组织,集结施工力量、组织劳动力进场,做好施工人员入场教育等工作。
(4)材料、机械准备:根据相关的设计图纸和施工预算,编制详细的材料、机械设备需要量计划;签定材料供应合同;确定材料运输方案和计划;组织材料按计划进场和保管。
软土地区深基坑支护设计与施工技术探讨
1 工程概 况
支护体系采用双排钻孔灌注桩加格构冠梁受力体系; 沿路双排灌注桩的 某住宅楼车库为框架结构地下一层 ,住宅为剪力墙结构9 ~1 0 层3 栋, 矩 7 0 0 m m, 沿有建筑物一侧的双排灌注桩间距 为2 4 0 O m m。基坑止 形平面布置 , 总建筑面积9 8 9 9 5 n f , 占地面积5 9 9 3 O r d。设计使用年 限5 O 年, 耐 纵 向间距为2 沿建筑物一侧采用双排深层水泥土搅 火等级二级。± O . 0 相当于大沽高程3 . 3 5 m, 室内外高差3 0 0 am, r 车库层高3 . 8 m, 水帷幕采用深层水泥搅拌咬合桩体系 , 桩长1 l m, 沿路一侧采用双排深层水泥土搅拌桩, 桩长9 . 5 m。q  ̄ 6 0 0 钻孔 住宅首层层高3 . 6 m, 2—1 0 层层高为3 . 3 m, 设备夹层层高2 . 6 m; 车库 总长度为 拌桩 , 灌注 桩要 求 , 间距 1 5 0 O m m, 桩 顶 标高 一 2 . 4 m, 有效 桩 长 1 1 . 5 m, 混 凝土 强 度等 级 5 3 4 m、 总宽 度为 1 0 8 m, 主要 用 途为 平 时车 库 , 战时 人 防五 级 ; 住 宅位 于 车库 中 为C 2 5 。 7 0 0 钻孔灌注桩要求,间距1 5 0 O m m,桩顶标高一 2 . 4 m,有效桩长 间, 住宅为矩形布置, 总宽度为1 9 . 5 m, 总长度为6 4 . 5 m, 住宅总高度为3 4 m。抗 2 . 5 m,混 凝 土 强 度 等 级 为 C 2 5 。 中7 0 0 深层水泥混凝土搅拌桩 1 , 双 震烈度7 度, 结构安全等级二级 ; 车库为预应力混凝土管桩基础, 承台底面标 1 0 0 @1 0 0 0, 桩顶标高一 2 . 4 m, 有效桩长9 . 5 m。q  ̄ 7 0 0 深层水泥混凝土搅拌桩 高为~ 6 . 5 m , 住宅为灌注桩基础 , 承台底标高为一 6 . 5 m, 底板底标高为一 6 . 1 —- 6 .  ̄7
软土地层深基坑开挖的支护技术解析
件 。总体 来说, 该项 目周 围环 境复杂 , 工期短 , 需要 大量施工 设
备进行配合 。
表 1 )
表 1裂缝损失一览表 Fra bibliotek1 . 2 地质 条件
建筑 总设 计 表 明 , 目标 建 筑 物 地 层 结构 情 况 清 晰 , 为 软 土 地
习 ~ ~
塑 坌 美 观 破 坏 功 能 破 坏 结 构 破 坏 倒 塌
0 I 3 ~ 1
0 - 1 0
砖混结构 裂缝 宽度 ( r n m )
损失 比( %)
1 ~ 5
1 O N 4 0
5 ~ 1 5
4 0 ~ 8 O
1 5 - 3 0
8 O ~1 o 0
层, 覆盖着整个深基坑表现, 层厚达到 3 . O e; r 次层 为褐色淤泥 , 厚 度饱和 , 呈 固浆形状 , 面积覆盖大部 分底层空 间, 其 余为黄砂 和 淤泥 以及粘稠土壤 , 其中淤泥厚度约为 1 . 2 ~ 1 . 5 m。黄砂呈浪状 , 尚无渗透现象。目标深基坑地下水位条件为浅型 , 初步勘测水深
价高 昂, 税费繁 多, 投资者 为了更加贴合政策相 关要求 , 不 得 不
1 . 1 工程周 围环境
某房地产商办公用 , 地表进行 了杂土 回填 , 地形开 阔, 土质松软 ,
已经 过 人 工 整 平 。
对地 下空 间持续探 索。地下空间应用早 已不是单一的停车场 , 更 沿海地区城市, 地少人多, 无处安排 , 只能将地下空间拓 展到 3  ̄ 4 层甚至 5  ̄ 6层 。本 文所研 究的工程 ,基坑 深度 设计上 限仅 为 l O e, r 部分城市开挖深度超过 1 5 m极为常见 , 基坑深度 在 2 0 m左
房建施工中深基坑支护施工技术的运用
深基坑工程中采用深搅拌桩技术,必须在施工前在基础上设置搅拌器和打桩设备,并对两者进行全面的检测和调试。在掺入混凝土时还要对混凝土的品质进行定期的检测,要将桩侧的垂直角调整好。在混凝土浇筑时,必须对每个混凝土柱子的用量进行精确的调控,并且在混凝土柱子的搅动和浇灌中要有专人负责监督。在打桩机搅拌时,确保钻机的正常运转,否则就会出现问题,从而影响工程的进度和工程的质量。在进行喷注时,可以合理地利用钻柱,从而达到更好的工作效果,提高产品的品质,同时也要对钻具的改造和延长进行严格的管理。
参考文献
[1]刘海艳.建筑工程中深基坑中支护施工技术分析[J]护施工技术分析[J].建筑工程技术与设计,2021,9:123.
[3]同建刚.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术分析[J].建材发展导向(下),2021,19(5):260-261.
房建施工中深基坑支护施工技术的运用
摘要:当前,房屋建筑工程项目建设高度越来越高,基坑深度也随之加深。为了保障施工质量与安全,必须对基坑进行支护处理。因此,深基坑支护施工技术在建筑工程中广泛应用。深基坑支护施工技术不仅可以有效加工空间结构,避免塌方、滑坡等情况,还能避免影响既有建筑和周围环境,对推动我国建筑行业发展具有重要意义。
2房建施工中深基坑支护施工技术的运用
2.1锚杆支护技术
锚杆支护技术在房屋实际建设中应用广泛,对于操作人员的专业能力要求较高。锚杆支护技术多应用于房屋的深基坑、岩土等地表工程中,锚杆支护技术的作用是确保整体建筑的稳定性和安全性。锚杆支护技术的操作原理是工作人员将锚杆插入到岩石中与支护结构进行连接,将锚杆与支护结构通过连接的方式固定在一起,形成一定的拉力,通过拉力起到平衡的作用,确保支护结构的稳定性。锚杆支护技术的实施内容主要包括清理钻孔、灌浆工作、钻孔、连接岩体、支护加固等。通常锚杆支护技术需要根据现场环境来确定浆液配比,房屋建筑工程中常用硅酸盐水泥,可以有效提高深基坑施工的稳定性。
软土深基坑支护的选择与应用
23 土压 力计算 与土层 力学 指标取值 .
算, 但不 同设计 力学 指标 ( 、 取值 不 c 9)
图 I 地下 室 与支护结构 平面 图
根 据 朗肯公 式 土压 力采 用 土水 合 最 大 变 形 3 ,开 挖 侧 最 大 配 筋 0m m; 2 . / 圆形 支撑 k 同, 压力计 算结 6 N m, 设 计 结 果 与 造 价 相 差很 大 的 根 本 原 2 基 坑支 护设计 方案 选择
0 活布置 , 结台 本工 程地 下室形 状 , 采用 仍 承受 一定 荷 载 ,取 地 面超 载 q=3
l 圆形支撑 , 力台 理 , 受 开挖 面大 , 故有 3 k a P ,其他位 置开挖 深度 h=9 4n,取
个 方案选 择 圆形 内支撑 。 2 2 一层 支撑与 多层 支撑 .
. m时 ,桩 福州 某综 台 楼 地基 浅层 淤 泥平 均 响小 , 身质量 好 , 桩 故有 5个方 案选用 不会 流 土;当桩 净距大 于 0 3
厚达 1 . 3 6m, 2 地下 室 , 有 层 支护 设计 这种桩 型 。 采用竞 标方式 , 通过 不同设 计方 案 , 反
由于土层 软弱 , 显然 不能采用 锚拉 行旋 喷 或深 层搅 拌处 理 。经 比较 本 工 式 支护 , 能采用 内支撑 , 选择 钢管 程选 用 了造 价最 低 的一层 圆形 内支撑 只 若 支 撑 , 装 、 除方便 , 只能采取 井字 排桩 ( 安 拆 但 钻孔桩 , 不对 称分段 配筋 ) 支护 。 形 布 置 ,对 开挖 和地 下室 施 工影 响较 大 ,且 钢管支 撑方 向必然 与围檩 斜交 , 易因焊 接质量 问题 而产生 剪切破 坏 , 使 3 中标 方案 的设计 与施 工 场地 北侧开 挖深度 8 5m,考虑 附 .
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厚层软土深基坑排桩支护方法与应用
厚层软土深基坑排桩支护方法与应用
摘要:以简化模型做理论分析,以Mohr-Coulomb平衡理论作分析工具,分析了对深基坑采用排桩支护开挖时软土地基滑鼓破坏机制和抗滑系数与排桩插入深度及地基土内摩擦角的关系,对支护设计方案提供了应对策略。
关键词:饱和软土;基坑;抗滑系数;抗剪强度;滑动力矩;入土比D/H
中图分类号:TV551.4文献标识码: A 文章编号:
1引言
随着我国经济建设不断发展,城市规模的不断扩大,土地资源不断缩减,往地下建设越来越受到青睐(特别是多层地下室的建设),继而带来了一系列关于深基坑开挖与支护的技术和理论的发展。
但是在我国软土地区的深基坑开挖与支护仍然是一个难点。
我国软土地区分布主要在东南部,如东南部沿海地区福建省等,其上部土层主要是由滨海相沉积形成,多属厚层泥质土,土层主要性质是饱和、软~流塑状、粘滞力小、抗压抗剪强度小,为工程不良地质土,易发生塑性破坏。
在地面建筑群分布密,地下管线纵横交错的软土中,进行大量深基坑开挖,如何严格控制基坑四周饱和软土的位移量成为人们关注的焦点。
2 基坑开挖支护常见的破坏模式
图1基坑常见的破坏模式
(1)倾覆破坏(图1a):产生的原因是排桩入土深度太浅和宽度不足或支护方式不当,以及地面堆载过多或重载车辆在坑边频繁行驶等。
(2)墙址外移破坏(图1b):当排桩插入深度不够,坑底土太软或因地下水作用产生的管涌或流沙,可能会导致此类破坏。
(3)地基整体破坏(图1c):此种破坏形式所造成的环境破坏最严重,所造成的损失也最大,因此笔者欲从此破坏方式进行理论探讨,对深基坑基底软土稳定性进行分析。
3深基坑基底软土稳定性分析
对于基坑a、b类破坏方式,只要引起人们高度重视,地基资料齐全,往往能够避免。
但是,在厚层饱和软土层中开挖深基坑时,随着维护墙体内外测土面的高差的不断增加,由于土自重载荷以及无法避免的地面荷载等因素,仅靠地基基底以上多层支撑和维护墙体来平衡是不能完成支护的。
基坑维护主要控制了基底以上坑外侧土体荷载和地面超载所诱发的水平作用力,对于垂直方向的重力效应,也只有靠基底以下的土体承担。
问题是,基底下土层是由厚层的饱和软土组成,由其性质决定了其抗剪强度十分有限,塑性流变破坏也成为严重的不良地质,因而极有可能导致c类破坏方式,造成严重的经济损失和环境破坏。
因此对基底软土即下卧层软土分析是十分必要的。
3.1基底软土稳定性分析的极限平衡法
为简化复杂数学计算,笔者对土层和基坑简化处理,见图2所示。
(1)基坑开挖深度为H,围护体入土深度为D;
(2)饱和软土为均质土,非均质土按加权平均厚度视为“均质土”;
(3)当基坑地面以下土体受地面超载q和基坑底高以上土自重作用下达到Mohr-Coulomb极限平衡时,基地土体沿以D为半径的圆弧塑性滑动破坏。
按以上简化由Mohr-Coulomb极限平衡理论,滑动面上土体的抗剪强度Tr:
Tr=(δ1-δ3)/2×cosφ
式中:δ1―――大主应力;
δ3―――小主应力;
φ―――土体内摩擦角。
在滑动面上任取p单元体(如图2),则可知抗滑力τf:
τf=((1-λ2)(q+γH+Dsinθ) +2cλ)/2×cosφ
式中: φ―――内摩擦角;
γ―――土容重;
c―――粘滞系数;
q―――地面载荷;
λ=tg(π/4-φ/2)。
由此可计算出对圆心O点的抗滑力矩Mr的大小:
从上式我们可以看出在基坑深度既定下,Ks与D呈线性关系,与φ值(λ值)成复杂的曲线关系,与粘滞系数c呈线性关系。
由此我们可以得出两点启示:若想加大基坑稳定安全系数,有两套方案可供选择,即加深排桩插入深度和改变地基土的力学性质。
下面笔者从抗滑系数与基桩插入深度和地基土内摩擦角的关系着手,讨论上述两套方案的优与劣。
3.2 Ks的变化规律
(1) Ks与D/H的关系
由Ks-D/H的关系曲线图(图3)可知, φ与D/H成线性关系,然而土体的φ值不同,相应直线斜率就显著不同,当φ值较小时,直线斜率则很小,随φ值增加,直线斜率陡然增大。
这意味着,从经济上和效果上考虑,仅靠增加排插入深度借以提高Ks不可取,应从改善维护墙周围的饱和软土的力学性质着手,尤其是对基坑底面下卧层的处理。
(2)φ与Ks的关系
从理论上讲, φ与Ks的曲线关系较复杂,从前述公式中的K与理论关系中可间接反映出其关系,但从大量的实践活动中得出近似曲线(图4),从图中可看出,曲线族随土体φ值增大呈“喇叭”状迅速散开,当φ<9°时,增加排桩的入土深度对Ks变化影响不很显著,当D/H≥1.1,可近似为直线。
从大量工程实践来看,这一数值成为排桩入土深度的最低限度,即D/H=1.1。
3.3关于Ks的取值标准
当基坑附近无重大建筑物,对基坑水平位移要求不苛刻时,Ks可取1.30~1.50;当基坑附近存在较重要的保护对象时,Ks可取时,要求地面沉降≤0.2%,水平位移≤0.25%H时,建议Ks取值>1.85。
从以上分析可知,对饱和软土的基坑开挖支护应着重考虑改变土体θ值。
目前最有效的方法是降水预压以增加基坑内软土的φ值、c值,同时也应适当考虑排桩的入土深度。
目前真空降水预压以改变土的力学性质的技术已经成熟,所以改善饱和软土的力学性质是可行的。
3.4案例分析
泉州某项目基坑上部土层约28米厚的淤泥软土,其下为较厚的松散的粉砂,基坑开挖深度为9.8米,且基坑外地下管线较多,无法移走,最先考虑开挖基坑设计为排桩加外支撑支护,但排桩加外支撑支护系统造价高。
经分析论证先采用真空降水预压以改变软土的力学性质,提高基坑内软土的φ值、c值,然后采用排桩加外支撑支护方案。
经方案比较,该基坑开挖支护造价节省约45%,取得了较好的经济和社会效果。
该基坑在采用真空降水预压前后软土的力学指标见表1。
表1软土的力学指标
通过计算,在排桩同样的入土深度条件下降水加固时,东坑
Ks=1.49,西坑Ks=1.46。
降水加固后,东坑Ks=1.88,西坑Ks=1.85。
从比较来看,降水加固增加基底的土层力学指标,大大改善了基底软土的抗滑鼓破坏,且取得了较好的经济和社会效果。
4结论
在厚层软土地区中进行深基坑开挖设计时,应根据场地内软土的力学指标,考虑采用综合处理的设计方案,特别是在厚层软土中,可根据Mohr-Coulomb极限平衡理论,对软土先进行排水预压处理,提高基坑内软土的φ值、c值,然后采用排桩加外支撑支护方案,以期取得较好的经济效果。
参考文献:
[1]刘建航,侯学渊.基坑工程手册[M].中国建筑工业出版
社,1997,4.
[2]姜洪伟,赵锡宏,张保良.各项异性条件软土深基坑定性分析下[J].岩土工程学报,1997,3.
[3]胡展飞.降水预压改良坑底饱和软土的理论分析与工程实践[J].岩土工程学报,1998,3.
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