巖土工程中深基坑技術(shù)

時(shí)間：2022-10-26 08:10:31 職稱畢業(yè)論文我要投稿

相關(guān)推薦

巖土工程中深基坑技術(shù)

　　隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,國內(nèi)建筑工程行業(yè)發(fā)展迅速,作為建筑工程中的一個(gè)重要組成部分——巖土工程,其地位也愈顯重要。在巖土工程中,深基坑支護(hù)施工質(zhì)量的優(yōu)劣是整體工程安全性的重要指標(biāo)。

　　摘要：建筑工程的基礎(chǔ)施工部分是整個(gè)建筑工程施工的重要組成部分，它不僅對建筑實(shí)體的形成起到?jīng)Q定作用，施工質(zhì)量甚至還影響整個(gè)工程的工程質(zhì)量。所以，在建筑工程中想要提高整個(gè)工程須重視建筑工程的基礎(chǔ)性工程的施工質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：巖土;深基坑;支護(hù)

　　一、概述

　　巖石基礎(chǔ)是將錨筋直接錨固于灌漿的巖石孔內(nèi)，借助于巖石自身的抗拔、抗剪切能力，巖石與水泥砂漿間、水泥砂漿與錨筋間的粘結(jié)力來抵抗桿塔傳遞下來的荷載，以保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的一種基礎(chǔ)形式。它也被稱為“原狀土”式基礎(chǔ)，其強(qiáng)度取決于巖石自身的抗拔、抗剪切強(qiáng)度，巖石與水泥砂漿間、水泥砂漿與錨筋間的粘結(jié)強(qiáng)度，鋼筋的抗拉、抗剪切強(qiáng)度等。

　　二、巖土工程中深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工理由

　　隨著高層建筑的不斷增加，市政建設(shè)的大力發(fā)展和地下空間的開發(fā)利用，產(chǎn)生了大量的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工理由，并使之成為當(dāng)前基礎(chǔ)工程的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。深基坑設(shè)計(jì)與施工是土力學(xué)基礎(chǔ)工程中的一個(gè)古老的傳統(tǒng)課題，同時(shí)又是一個(gè)綜合性的巖土工程難題，既涉及土力學(xué)中典型的強(qiáng)度、穩(wěn)定與變形理由，同時(shí)還涉及土與支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同理由。對這些理由的認(rèn)識及策略的研究，是隨著土力學(xué)理論、測試技術(shù)、計(jì)算技術(shù)以及施工機(jī)械、施工技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)步完善的�；又ёo(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括土壓力計(jì)算，零彎矩點(diǎn)位置、嵌固深度的計(jì)算、最大彎矩的確定，樁身鋼筋配置，錨桿設(shè)計(jì)等等，然后根據(jù)所配置的支護(hù)參數(shù)，進(jìn)行基坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算、錨桿整體穩(wěn)定驗(yàn)算、傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算和基坑底承載力驗(yàn)算。當(dāng)驗(yàn)算后的支護(hù)參數(shù)不符合要求時(shí)，應(yīng)重新設(shè)置支護(hù)參數(shù)，直至安全、可靠為止。

　　基坑工程是一個(gè)古老而具有時(shí)代特點(diǎn)的巖土工程課題，放坡開挖和簡易木樁圍護(hù)可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代。工程建設(shè)突飛猛進(jìn)，推動了建靳斟學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和施工技術(shù)、施工機(jī)械和建筑材料的更新與發(fā)展。為了保證建筑物的穩(wěn)定性，建筑基礎(chǔ)都必須滿足地下埋深嵌固的要求。建筑高度越高，對基坑工程的要求也就越高。深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測技術(shù)是近年來經(jīng)常遇到的技術(shù)難題。深基坑支護(hù)不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定，而且要滿足變形制約要求，保證基坑內(nèi)正常作業(yè)安全。如今支護(hù)結(jié)構(gòu)日臻完善，出現(xiàn)了許多新的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式與穩(wěn)定邊坡的策略，為了降低工程成本，減少土方工程量和對周邊建筑的影響，絕大多數(shù)高層建筑都采用垂直開挖。這樣給擋土支護(hù)技術(shù)帶來了革命性的發(fā)展，采用大直徑灌注樁加土層錨桿的擋土支護(hù)技術(shù)以及土釘支護(hù)技術(shù)在深基坑開挖工程中廣泛應(yīng)用，且經(jīng)濟(jì)效果和社會效果十分可觀。

　　三、深基坑技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　隨著城市舊城改造工程的推進(jìn)，對基坑支護(hù)技術(shù)提出了更高的要求，為了準(zhǔn)確估計(jì)由于開挖引起的土體和支護(hù)系統(tǒng)的變形，除了應(yīng)用有限元等現(xiàn)代分析工具，還要通過室內(nèi)試驗(yàn)和原位測試技術(shù)得出正確的土體參數(shù)。與分析、計(jì)算策略的進(jìn)步相對應(yīng)的是基坑支護(hù)技術(shù)的日益完善。支護(hù)系統(tǒng)主要有傳統(tǒng)的排樁、雙排樁、組合式排樁、地下連續(xù)墻等支護(hù)形式，并可加上內(nèi)支撐或錨桿作用使其具有更大的適用性。另外，還可使用水泥攪拌樁、高壓旋噴樁、土體注漿、插筋補(bǔ)強(qiáng)等策略加固邊坡軟弱土體，減少土體側(cè)向變形，增強(qiáng)邊坡整體穩(wěn)定性。

　　深基坑技術(shù)的發(fā)展趨勢：

　　1)基坑向著大深度、大面積方向發(fā)展，周邊環(huán)境更加復(fù)雜，深基坑開挖與支護(hù)的難度愈來愈大。因此，從工期和造價(jià)的角度看兩墻合一的逆作法將是今后發(fā)展的主要方向。

　　2)土釘支護(hù)方案的大量實(shí)施，使得噴射混凝土技術(shù)得以充分運(yùn)用和發(fā)展。為減少噴射混凝土的回彈量以及保護(hù)環(huán)境的需要，濕式噴射混凝土將逐步取代干式噴射混凝土。

　　3)目前，在有支護(hù)的深基坑工程中，基坑開挖大多以人工挖土為主，效率不高，今后必須大力研究開發(fā)小型、靈活、專用的地下挖土機(jī)械，以提高工效，加快施工進(jìn)度，減少時(shí)間效應(yīng)的影響。

　　4)為了減少基坑變形，通過施加預(yù)應(yīng)力的策略制約變形將逐步被推廣，另外采用深層攪拌或注漿技術(shù)對基坑底部或被動區(qū)土體進(jìn)行加固，也將成為制約變形的有效手段被推廣。

　　5)為減小基坑工程帶來的環(huán)境效應(yīng)(如因降水引起的地面附加沉降)，或出于保護(hù)地下水資源的需要，有時(shí)基坑采用帷幕型式進(jìn)行支護(hù)。除地下連續(xù)墻外，一般采用旋噴樁或深層攪拌樁等工法構(gòu)筑成止水帷幕。目前，有將水利工程中防滲墻的工法引入到基坑工程中的趨勢。

　　6)在軟土地區(qū)，為避開基坑底部隆起，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移加大和鄰近建(構(gòu))筑物下沉，可采用深層攪拌樁或注漿技術(shù)對基坑底部土體進(jìn)行加固，即提高支護(hù)結(jié)構(gòu)被動區(qū)土體的強(qiáng)度的策略。

　　四、內(nèi)撐式排樁支護(hù)

　　內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)由支護(hù)結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)撐體系兩部分組成。支護(hù)結(jié)構(gòu)體系常采用鋼筋混凝土樁排樁墻、SMW工法、鋼筋混凝土咬合樁等型式。內(nèi)撐體系可采用水平支撐和斜支撐。根據(jù)不同開挖深度又可采用單層水平支撐、二層水平支撐及多層水平支撐。當(dāng)基坑平面面積很大，而開挖深度不太大時(shí)，宜采用單層斜支撐。

　　內(nèi)撐常采用鋼筋混凝土支撐和鋼管或型鋼支撐兩種。鋼筋混凝土支撐體系的優(yōu)點(diǎn)是剛度好、變形小，而鋼管支撐的優(yōu)點(diǎn)是鋼管可以回收，且加預(yù)壓力方便。內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)適用范圍廣，可適用各種土層和基坑深度。

　　內(nèi)撐式排樁支護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)：

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)施工質(zhì)量易制約，工程質(zhì)量的穩(wěn)定程度高;

　　(2)內(nèi)撐在支撐過程中是受壓構(gòu)件，可充分發(fā)揮出砼受壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)。

　　(3)樁撐支護(hù)結(jié)構(gòu)的適用土性范圍廣泛，尤其適合在軟土地基中采用。

　　缺點(diǎn)：

　　(1)內(nèi)撐形成必要的強(qiáng)度以及內(nèi)撐的拆除都需占據(jù)一定工期;

　　(2)基坑內(nèi)布置的內(nèi)撐減小了作業(yè)空間，增加了開挖、運(yùn)土及地下結(jié)構(gòu)施工的難度，不利于提高勞動效率和節(jié)省工期。

　　(3)當(dāng)基坑平面尺寸較大時(shí)，不僅要增加內(nèi)撐的長度，內(nèi)撐的截面尺寸也隨之增加，經(jīng)濟(jì)性較差。

　　內(nèi)撐式排樁支護(hù)的適用范圍：

　　(1)適用于側(cè)壁安全等級為一、二、三級的各種土層和深度的基坑支護(hù)工程，特別適合在軟土地基中采用;