摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展和人民的生活水平的提高，建筑物的重要性和安全等級(jí)越來越高，且深基坑的開挖深度也越來越大，合理的基坑支護(hù)技術(shù)是保障建筑物安全施工的關(guān)鍵。為了確保建筑物的穩(wěn)定性，建筑基礎(chǔ)必須要滿足地下埋深嵌固的規(guī)范要求。本文從某工程實(shí)際為例對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)做了一定的研究。
引言：眾所周知，任何建筑都必須有一個(gè)好的基礎(chǔ)，對(duì)大型高層、超高層建筑來講，這點(diǎn)尤為重要。于是深基坑的施工安全技術(shù)的重要性日益凸顯。在此我們以土釘墻支護(hù)深基坑為例做詳細(xì)的探討。
一、工程簡介
某棟商業(yè)大廈地上20層，地下2層，總高度78m，建筑面積約60590m2。該工程的外形為矩形，尺寸為68.5m×40.2m，占地面積約2500m2。該工程的上部結(jié)構(gòu)采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)大部分采用筏板基礎(chǔ)，同時(shí)配合框架基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)?；A(chǔ)擬建在天然地基上，根據(jù)工程設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)開挖至地面以下7.2m。該工程以粉質(zhì)枯土為天然地基持力層，場(chǎng)地土類型為中軟場(chǎng)地土，建筑場(chǎng)地類別為1類，抗震設(shè)計(jì)類別為丙類，為建筑抗震一般地段。
本次基坑支護(hù)方案比選的原則為首先根據(jù)地層、開挖深度、周邊環(huán)境的不同，詳細(xì)地對(duì)基坑支護(hù)分段，然后對(duì)每一段按由簡單到復(fù)雜、由低價(jià)到高價(jià)的先后順序進(jìn)行試算、比較，同時(shí)兼顧工期及其它工程條件，在經(jīng)過計(jì)算、比較分析后，本工程支護(hù)結(jié)構(gòu)擬采用土釘墻復(fù)合體的支護(hù)體系。
基坑支護(hù)有效深度為4.75m；基坑的支護(hù)型式設(shè)計(jì)一種支護(hù)斷面分四層支護(hù)，坡度為1：0.1：第一層20L=6000mm@1200mm、第二層20L=5000mm@1200mm、第三層20L=4000mm@1200mm、第四層20L=3000mm@1200mm。混凝土面層設(shè)計(jì)要求為鋼筋網(wǎng)片采用HRB235鋼筋，間距200mm，噴射混凝土面層均為l00mm厚C20細(xì)石混凝土夾鋼筋網(wǎng)片。
二、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇，一般應(yīng)先考慮本單位現(xiàn)有施工機(jī)構(gòu)，優(yōu)先考慮本工程基礎(chǔ)樁相同類型樁作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，如工程樁采用鋼筋混凝土灌注樁，則基坑支擴(kuò)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量選用這種樁型，其直徑可相應(yīng)選用較小直徑，這樣可減少進(jìn)退場(chǎng)費(fèi)用。當(dāng)基坑較深圍護(hù)樁布置允許時(shí)，應(yīng)盡量選用兩排支護(hù)樁，這種布置方式力學(xué)性能較好，前后排樁與樁頂圈梁形成剛架結(jié)構(gòu)，樁間土參與協(xié)同工作。改善圍護(hù)樁的受力狀況，達(dá)到減少樁的配筋量。當(dāng)圍護(hù)樁要求達(dá)到防滲要求，基坑深度小于7m，地表雜填土中磚瓦碎片含量較多時(shí)，不宜單獨(dú)選用水泥攪拌樁，攪拌樁改為水泥注漿。北方粘土地區(qū)，基坑較深，可選用鋼筋混凝土樁加錨桿支護(hù)形式，但南方一般不適用，可選用大直徑鋼筋混凝土灌注樁，樁頂加鋼筋混凝土圈粱，轉(zhuǎn)角處加斜支撐。凡是地基土為淤泥，且基坑又較深時(shí)，不宜選用鋼板樁，選用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻。工程造價(jià)較高，可選用大直徑兩排鋼筋棍凝土灌樁，中間加水泥攪拌樁(互相重疊150mm以上，以便形成防滲幕墻，且參加灌注樁協(xié)同工作，具有良好力學(xué)性能，當(dāng)條件允許時(shí)，用井點(diǎn)降水作為輔助手段)。圍護(hù)樁的選用應(yīng)經(jīng)過多方案比較，根據(jù)實(shí)際情況，包括周圍環(huán)境和地質(zhì)條件，選用經(jīng)濟(jì)效益最佳的支護(hù)方式。
三、主要施工工藝
1、測(cè)量放樣
施工準(zhǔn)備階段首先按圖紙尺寸把基坑上口線和下口線在實(shí)地做好測(cè)量記號(hào)及木樁標(biāo)志，用滑石粉在實(shí)地劃線。
2、基坑開挖
大面積基坑開挖，由于地表層的滯水和深層的滲水及降雨，會(huì)造成基坑大量積水。這些水如不及時(shí)排出勢(shì)必影響施工，所以在坑的四周、坑內(nèi)每隔30m挖一條積水溝和相應(yīng)的積水坑。每一層開挖基本上做到積水溝與積水坑連成網(wǎng)絡(luò)，并及時(shí)將積水抽出坑外。
3、打土釘孔，孔徑l00mm，水平鉆機(jī)成孔
4、土釘制作、安裝
土釘使用前須除銹，除油、焊牢(搭接焊長不少于10倍的鋼筋直徑)；為保證土釘插入孔后居孔中央位置，以便在注漿后增大鋼筋與砂漿的握緊力，土釘應(yīng)焊托架，托架為對(duì)中支架，相鄰兩托架間距2m；注漿管同土釘插入錨孔時(shí)，對(duì)注漿管下端口應(yīng)采取保護(hù)措施，以免堵塞；注漿管必須隨土釘下至孔底，若中途注漿管脫落，必須重新安裝土釘；注漿的水泥漿液按設(shè)計(jì)配比進(jìn)行，水灰比為0.45-0.55，速凝劑用量為水泥用量的3%，控制壓力0.2-0.4Mpa；注漿時(shí)，要做到邊注漿邊往外拉動(dòng)注漿管，不可拉動(dòng)得太快，以免造成水泥漿脫節(jié)而使?jié){液不夠飽滿；注漿開始或中途停止超過30min時(shí)，就用水清洗注漿機(jī)及注漿管，重新注漿；砂漿嚴(yán)格按配合比計(jì)量并攪拌均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥漿應(yīng)在初凝前用完，并嚴(yán)防石塊，雜物混入；注漿過程中觀察孔口返漿情況，如孔口返漿用粘土在孔口圍僵，確保漿液的密實(shí)。
5、掛網(wǎng)、泄水管孔布設(shè)
5.1掛網(wǎng)
掛Φ6.5@200(雙向)鋼筋網(wǎng)，掛網(wǎng)時(shí)間應(yīng)在注漿4h后進(jìn)行。網(wǎng)距壁面30mm，與井字型鋼筋架焊接在一起或用22的鐵絲扎牢。采用螺紋鋼與同層土釘貫穿作為聯(lián)系肋筋，Φ14肋筋與網(wǎng)面鋼筋綁扎或焊接牢靠。支護(hù)面沿水平和豎直向預(yù)埋長500-1000mm直徑50mm外罩濾網(wǎng)的PVC管作為泄水管，管子口部四周用水泥漿封固。
5.2噴射混凝土面層
待鋼筋網(wǎng)編制與連接筋焊接完成后，應(yīng)及時(shí)噴射混凝土面層。本基坑采用9m3空壓機(jī)噴射裝置，噴射混凝土配合比嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)室配制單，同時(shí)加入一定量的外加劑，速凝劑的摻入比為3%，噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)≥C20。
6、土釘與混凝土面層連接
土釘彎頭四周用一根長度為300mm的Φ14鋼筋與聯(lián)系筋焊接。
7、掛網(wǎng)噴混凝土的支護(hù)
基坑先按1：0.75放坡挖土，人工修面，按設(shè)計(jì)要求人工打入鋼筋土釘，掛Φ6.5@200(雙向)鋼筋網(wǎng)，保護(hù)層20mm，噴射C20混凝土厚60mm。
四、做好地下水治理的幾點(diǎn)方法
1、明排水治理法
在填土、淺層黏性土中開挖基坑，經(jīng)計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)判斷不可能發(fā)生坑底突涌或側(cè)壁滲漏、流土，可采用明溝盲溝排水方法。
2、井點(diǎn)降水治理法
降水治理方法適用以下條件：
2.1地下水位較淺的砂石類或粉土類土層。
2.2周圍環(huán)境容許地面有一定的沉降。
2.3止水帷幕密閉，坑內(nèi)降水時(shí)坑外水位下降不大。
2.4基坑開挖深度與抽水量均不大，或基坑施工期較短。
2.5有有效措施足以使鄰近地面沉降控制在容許值以內(nèi)。
2.6具有地區(qū)性成熟經(jīng)驗(yàn)，驗(yàn)證降水對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生大的不良影響。填土、粉土及含薄層粉砂的粉質(zhì)黏土含水層涌水量不大時(shí)，適用輕型井點(diǎn)降水。黏性土、淤泥質(zhì)土和粉土，適用電滲井點(diǎn)降水。砂土、粉土地層適用噴射井點(diǎn)降水。砂土、碎石土和巖石地層適用管井井點(diǎn)降水。管井降水可根據(jù)水文地質(zhì)條件，水位降幅要求和環(huán)境保護(hù)要求采用完整井或非完整井。
3、隔滲治理法
采取隔滲措施治理方法適用以下條件：
3.1開挖深度以上或坑底以下接近坑底部位分布有粉土、粉砂，有可能產(chǎn)生流土?xí)r。
3.2鄰近基坑有地表水體(湖塘、渠道、河流)，與基坑之間沒有可靠隔水層時(shí)。
3.3有承壓水突涌可能，且無降水措施時(shí)。
五、總結(jié)
基坑工程是建筑工程的一個(gè)重要組成部分，特別是深基坑工程施工的成敗往往事關(guān)工程全局。深基坑施工的安全可靠，直接關(guān)系著高層建筑的安全性、穩(wěn)定性和長久性。因此我們要從支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工兩面著手，綜合各種因素，確保質(zhì)量。保證好整個(gè)基坑支護(hù)技術(shù)的安全實(shí)施。
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