大量的基坑工程伴随着城市高层建筑的发展大量出现。国外,圆形基坑的深度已达74m(日本),直径最大的达98m(日本),而非圆形基坑的深度已达到地下9层(法国)。国内,上海88层的金茂大厦,基坑平面尺寸为170m×150m,基坑开挖深度达到19.5m。上海的汇京广场,围护结构与相邻建筑最近的距离仅40cm。而无支撑基坑的开挖深度也已达到了9m。
1、基坑支护的目的(1)确保基坑开挖和基础结构施工安全、顺利;(2)确保基坑临近建筑物或地下管道正常使用;(3)防止地面出现塌陷、坑底管涌发生。2、基坑支护的作用 挡土、挡水、控制边坡变形。3、基坑工程的基本技术要求(1)安全可靠性; (2)经济合理性;(3)施工便利性和工期保证性。
基坑工程具有以下特点: 1)建筑趋向高层化,基坑向大课度方向发展; 2)基坑开挖画积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系绞带来较大的难度; 3)在软弱的上层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响;深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对墓坑稳定性不利; 5}在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序会相互制约与影响,增加协调工作的难度。
基坑围护结构通常分两类:
桩墙式围护体系——将支护墙(排桩)作为主要受力构件;桩墙式围护体系包括板桩墙、排桩、地下连续墙等。重力式围护体系——充分利用围护结构的重力。如重力式水泥土挡墙。1)无围护放坡开挖;2)桩墙支护: 它由桩墙结构及支护结构两部分组成,桩墙结构有钢板桩、板桩墙、灌注桩排、地下连续墙; 支护结构类型有内支撑式、外拉锚杆式、地面锚定式、无锚式等。 3)重力式支护结构: 软土地基可用深搅桩、旋喷桩、树根桩等形成重力式的挡土结构。
4)中央开挖施工法:先施工基坑四周排桩,桩内放坡开挖后施工中央部分基础工程,待完工后再挖除排桩内侧土体,边挖边用支撑杆将支护排桩与中央部分基础工程支撑起来,最后再施工周边基础工程。5)开槽施工法:与中央开挖施工法施工正好相反,先在坑内周边挖槽,用内支撑板桩墙法修筑周边的基础工程,形成一道重力式挡土墙,再挖除挡土墙内的全部土体,构筑中央部分的基础工程。6)墙前被动区土体加固法:对于软土地基深大基坑,为控制挡墙侧向位移,降低护桩的入土深度,在基坑开挖前用深搅桩、旋喷法对墙前土体进行加固,加固深度3~6m,宽度5~9m。
7)逆作法;8)沉井法;9)土钉墙支护;10)组合型支护。两种以上的支护方法组合起来使用,既能保证支护结构的安全又降低成本。如上部放坡,下部桩墙锚杆支护;锚杆与土钉组合;深搅桩与灌注桩排组合;深搅桩中打入H钢桩组合支护等。
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