深基坑工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)加固與控制要點(diǎn)分析
2015-07-23
1、土方分項(xiàng)工程
在圍護(hù)結(jié)構(gòu)和止水帷幕強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后并具備土方開(kāi)挖條件時(shí)，方能進(jìn)行開(kāi)挖；土方開(kāi)挖前，監(jiān)理方要嚴(yán)格審查土方開(kāi)挖方案，核查投入的挖土機(jī)具、行走路線是否與圍護(hù)方案中對(duì)土方開(kāi)挖提出的要求一致；當(dāng)混凝土支撐強(qiáng)度達(dá)到要求，或者鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力完畢后方能進(jìn)行下一步開(kāi)挖工作，嚴(yán)禁超挖；發(fā)現(xiàn)異常情況，立即報(bào)告業(yè)主和設(shè)計(jì)方，應(yīng)暫停挖土或者督促施工單位按預(yù)定的應(yīng)急方案進(jìn)行搶險(xiǎn)；支撐的拆除應(yīng)結(jié)合周邊環(huán)境和支撐情況選用人工或爆破方式，但應(yīng)確保環(huán)境和人身安全。
2、施工階段控制要點(diǎn)
2.1深基坑工程的施工
深基坑工程包括挖土、擋土、圍護(hù)、防水等環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤都有可能導(dǎo)致施工失敗，甚至造成事故。施工單位要嚴(yán)格按照施工規(guī)程、經(jīng)批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計(jì)及相關(guān)的技術(shù)規(guī)范組織施工，對(duì)各施工要點(diǎn)要制定具體措施，并加強(qiáng)過(guò)程控制。
2.2深基坑周圍土體止水效果的控制
在地下水位較高的地區(qū)，地下水對(duì)深基坑工程施工帶來(lái)的危險(xiǎn)程度是相當(dāng)高的。在制定止水方案時(shí)應(yīng)從深基坑工程的防水、降水和排水3個(gè)方面考慮，根據(jù)地質(zhì)勘察部門提供的地質(zhì)資料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周圍環(huán)境，對(duì)周邊有建筑基坑，宜采用以堵為主，抽水為輔，否則會(huì)導(dǎo)致基坑周圍土體與水體的流失，使建筑物不均勻沉陷，甚至發(fā)生坑底流沙、管涌等現(xiàn)象，增大了處理難度，拖延了工期，反之，以降水為主。
2.3深基坑支護(hù)的信息化管理
基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)信息化管理的主要手段，是安排專業(yè)施工監(jiān)測(cè)人員對(duì)基坑現(xiàn)場(chǎng)及周圍建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)基坑開(kāi)挖期間監(jiān)測(cè)到的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或巖土變位等情況，比照勘察、設(shè)計(jì)的預(yù)期性狀，動(dòng)態(tài)分析監(jiān)測(cè)資料，全面掌握位移變化的大小、方向、變化頻率，對(duì)照?qǐng)?bào)警標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)測(cè)下一階段工作的動(dòng)態(tài)，及時(shí)對(duì)施工中可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情進(jìn)行預(yù)報(bào)，超過(guò)位移設(shè)定的預(yù)警值時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取有效的應(yīng)對(duì)措施，確保工程安全。
2.4突發(fā)事件的處理
建筑施工是一個(gè)投資大、周期長(zhǎng)、參與人員多的過(guò)程，施工過(guò)程中會(huì)發(fā)生許多不可預(yù)見(jiàn)的事件。對(duì)于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，更要做好應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的技術(shù)準(zhǔn)備。常見(jiàn)的突發(fā)事件有：基坑內(nèi)管涌、流沙；相鄰工地施工的影響，如降水、打樁、開(kāi)挖土方；地下障礙物妨礙基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或止水帷幕的施工等等。事件發(fā)生后，及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，并會(huì)同相關(guān)單位研究解決辦法。
3、 支護(hù)結(jié)構(gòu)中常用的擋墻結(jié)構(gòu)措施
3.1鉆孔灌注樁排樁擋墻
常用做成排樁擋墻，頂部澆筑鋼筋混凝土圈梁，設(shè)內(nèi)支撐體系。我國(guó)各地都有應(yīng)用，是支護(hù)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多的一種。灌注樁擋墻的剛度較大，抗彎能力強(qiáng)，變形相對(duì)較小，在土質(zhì)較好的地區(qū)已有7—8m懸臂者，在軟土地區(qū)坑深不超過(guò)14m皆可用之，經(jīng)濟(jì)效益較好。但其永久保留在地基土中，可能為日后的地下工程施工造成障礙?；蛴脴?shù)根樁或注漿止水。
3.2H型鋼支柱、木擋板支護(hù)擋墻
這種支護(hù)結(jié)構(gòu)適用于土質(zhì)較好、地下水位較低的地區(qū)，國(guó)外應(yīng)用較多，國(guó)內(nèi)亦有應(yīng)用。 H型鋼支柱按一定間距打入，支柱間設(shè)木擋板或其他擋土設(shè)施，用后可拔出回收重復(fù)使用，較為經(jīng)濟(jì)，但一次性投資較大。
3.3地下連續(xù)墻
地下連續(xù)墻已成為深基坑的主要支護(hù)結(jié)構(gòu)擋墻之一，當(dāng)?shù)叵逻B續(xù)墻與“逆筑法”結(jié)合應(yīng)用，可省去挖土后地下連續(xù)墻的內(nèi)部支撐，還能使上部結(jié)構(gòu)及早投入施工或使道路等。
3.4深層攪拌水泥土樁擋墻
深層攪拌水泥土樁擋墻在軟土地區(qū)近年來(lái)應(yīng)用較多，過(guò)去多用于地基加固工程。它是用特制進(jìn)入土深層的深層攪拌機(jī)將噴出的水泥漿固化劑與地基上進(jìn)行原位強(qiáng)制拌合而制成水泥土樁，相互搭接，硬化后即形成具有一定強(qiáng)度的壁狀擋墻，既可擋土又可形成隔水帷幕。
3.5旋噴樁擋墻
它是鉆孔后將鉆桿從地基土深處逐漸上提，同時(shí)利用插入鉆桿端部的旋轉(zhuǎn)噴嘴，將水泥漿固化劑噴入地基土中形成水泥土樁，樁體相連形成帷幕墻，可用作文護(hù)結(jié)構(gòu)擋墻。在較狹窄地區(qū)亦可施工。它與深層攪拌水泥土樁一樣，亦為重力式擋墻，只是形成水泥土樁的工藝不同而已。
3.6土釘墻
土釘墻是一種利用土釘加固后的原位土體來(lái)維護(hù)基坑邊坡土體穩(wěn)定的支護(hù)方法。它由土釘、鋼絲網(wǎng)噴射混凝土面板和加固后的原位土體三部分組成。該種支護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、施工方便，是一種較有前途的基坑邊坡支護(hù)技術(shù)，適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的粘性土或密實(shí)性較好的砂土地層，基坑深度一般不大于15m。
4、支護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐
4.1鋼結(jié)構(gòu)支撐
鋼結(jié)構(gòu)支撐拼裝和拆除方便、迅速，為工具式支撐，可多次重復(fù)使用，且可根據(jù)控制變形的需要施加預(yù)頂力，有一定的優(yōu)點(diǎn)。但與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐相比，它的變形相對(duì)較大，且由于圓鋼管和型鋼的承載能力不如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐的承裁能力大，因而支撐水平向的間距不能很大；相對(duì)說(shuō)來(lái)，對(duì)于機(jī)械挖土不太方便。在大城市建筑物密集地區(qū)開(kāi)挖深基坑，支護(hù)結(jié)構(gòu)多以變形控制，在減少變形方面鋼結(jié)構(gòu)支撐不如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐，但如果分階段根據(jù)變形多次施加預(yù)頂力亦能控制變形量，鋼結(jié)構(gòu)支撐仍為發(fā)展方向。
4.2鋼筋混凝土支撐
鋼管支撐的形式，多為對(duì)撐或角撐。當(dāng)為對(duì)撐時(shí)，為增大間距在端部可加設(shè)琵琶撐，以減小腰梁的內(nèi)力。當(dāng)為角撐時(shí)，如間距較大、長(zhǎng)度較長(zhǎng)，亦可增設(shè)腹桿形成桁架式支撐，對(duì)撐縱橫鋼管交叉處，可以上下疊交；亦可增設(shè)特制的十字接頭，縱橫鋼管都與十字接頭連接，使縱橫鋼管處于同一平面內(nèi)。后者可使鋼管支撐形成一平面框架，剛度大，受力性能好。
H型鋼支撐用螺栓連接，為工具式鋼支撐，現(xiàn)場(chǎng)組裝方便，構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)不同的基坑能按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行組合和連接，可重復(fù)使用，有推廣價(jià)值。
4.3液壓千斤頂施加預(yù)頂力
為減少擋墻的變形，可用液壓千斤頂施加預(yù)頂力。
5、 深基坑開(kāi)挖施工中的變形控制
深基坑施工的風(fēng)險(xiǎn)主要與深基坑施工工程中的變形控制有關(guān)。變形控制已成為深基坑施工過(guò)程中考慮的主要因素。特別是開(kāi)挖階段變形控制應(yīng)是深基坑變形控制的重點(diǎn)?；娱_(kāi)挖是一個(gè)土體應(yīng)力釋放過(guò)程，此過(guò)程打破了原有地層的應(yīng)力平衡體系，擾動(dòng)后的土體進(jìn)步流變和固結(jié)。在開(kāi)挖階段主要加強(qiáng)對(duì)無(wú)支撐暴露變形和有支撐暴露變形控制。一是無(wú)支撐暴露變形控制。無(wú)支撐暴露變形控制主要通過(guò)控制其施工參數(shù)，如開(kāi)挖空間尺寸、開(kāi)挖時(shí)間、支撐時(shí)間、支撐軸力等等。并根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際施工條件確定施工工藝：考慮施工機(jī)械及施工技術(shù)條件、土體加固情況等。二是有支撐暴露變形控制。圍護(hù)結(jié)構(gòu)有支撐暴露時(shí)間指維護(hù)結(jié)構(gòu)在一層土體開(kāi)挖、支撐完畢至下一層土體開(kāi)挖之間的一段時(shí)間。有支撐暴露變形即基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)有支撐暴露期間的變形。有支撐暴露期間用于溫度變化、主被動(dòng)xE～體流變、施工擾動(dòng)等因素作用，基坑擋墻必將產(chǎn)生變形。有支撐暴露變形主要與下列因素有關(guān)：暴露時(shí)間、開(kāi)挖深度、支撐軸力及加固情況。
6、結(jié)束語(yǔ)
基坑支護(hù)施工是個(gè)隱蔽工程。對(duì)施工過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)工序均要嚴(yán)格把關(guān);對(duì)重要工序、關(guān)鍵工序要設(shè)立停止點(diǎn),要進(jìn)行監(jiān)理旁站。在施工過(guò)程中,隨著地質(zhì)條件的變化及某些情況的改變,往往要涉及到增減工程量。
