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基礎工程中深基坑邊坡穩定性及鋼板樁支護分析

來源:東莞鋼板樁支護施工公司作者:東莞鋼板樁支護施工公司網址:http://www.466093.tw
文章附圖

基礎工程中深基坑邊坡穩定性及鋼板樁支護分析

(1)基槽(坑)開挖、基礎工程施工和土方回填應連續進行,盡快完成。施工中應防上地面水流入槽、坑內,以免邊坡塌方;同時還應做好地面排水設施,避免邊坡附近土體積水,而造成邊坡塌方。

(2)挖方邊坡不放坡作成直立壁并不加支撐時,要求土質均勻且地下水位低于基槽?;郏樱┩练介_挖不符合上述條件時,應按規定放坡或作成直立壁加支撐。

(3)選用合適的邊坡坡度。當地質條件良好、土質均勻且地下水位低于基槽(坑)底面標高時,挖方深度在 5m 以內。

(4)在軟土地區開挖基槽(坑)時,必須事先做好地面排水和降低地下水位工作,地廠水位應降低至基底以下 0.5~1.0m 后,方可開挖。降水工作應持續到回填完成。

(5)當建筑場地不允許放坡開挖而需設置坑壁支撐時,應根據開挖深度、土質條件、施工方法、相鄰建筑物和構筑物等情況進行選擇和設計。支撐必須牢固可靠,確保安全施工。

(6)在基槽(坑)邊坡頂上側堆土或材料,或設置施工機械時,應與槽(坑)邊緣保持一定距離,以保證邊坡或直立壁的穩定。當土質良好時,堆土或材料距邊緣 0.8m 以外,堆高不宜超過 1.5m。

(7)開挖土方時,應合理確定開挖順序和分層開挖深度,自上而下、分層分段地進行。禁止采用先挖坡腳的方法。當接近地下水位時,應先完成標高最低處的挖方,以便在該處集中排水。



普通支護

1、基槽支護

基(坑)槽開挖一般采用橫撐式土壁支撐??煞譃樗綋跬涟寮按怪睋跬涟鍍纱箢?。前者擋土板的布置又分為間斷式和連續式兩種。濕度小的粘性土挖土深度小于3m時,可用間斷式水平擋土板支撐。

對松散、濕度大的土可用連續式水平擋土板支撐,挖土深度可達5m。對松散和濕度很高的土可用垂直擋土板式支撐,其挖土深度不限。

2、簡易支護

放坡開挖的基坑,當部份地段放坡寬度不夠時,可采用短柱橫隔板支撐、臨時擋土墻支撐等簡易支護方法進行基礎施工。

(1)短柱橫隔板支撐僅適用于部分地段放坡不夠、寬度較大的基坑使用。

(2)臨時擋土墻支撐僅適用于部分地段下部放坡不夠、寬度較大的基坑使用

3、斜柱支撐

先沿基坑邊緣打設柱樁,在柱樁內側支設擋土板并用斜撐支頂,擋土板內側填土夯實。適用于深度不大的大型基坑使用。

4、錨拉支撐

先沿基坑邊緣打設柱樁,在柱樁內側支設擋土板,柱樁上端用拉桿拉緊,擋土板內側填土夯實。適用于深度不大,不能安設橫(斜)撐的大型基坑使用。

深基坑支護

1、排樁支護

開挖前在基坑周圍設置混凝土灌注樁,樁的排列有間隔式、雙排式和連續式,樁頂設置混凝土連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費用低。直徑0.6~1.1m的鉆孔灌注樁可用于深7~13m的基坑支護,直徑0.5~0.8m的沉管灌注樁可用于深度在10m以內的基坑支護,單層地下室常用0.8~1.2m的人工挖孔灌注樁作支護結構。

2、土釘墻支護

天然土體通過鉆孔、插筋、注漿來設置砂漿錨桿并與噴射混凝土面板相結合,形成類似重力擋墻的土釘墻,以抵抗墻后的土壓力,保持開挖面的穩定。也稱為噴錨網加固邊坡或噴錨網擋墻。

(1)開挖工作面:土釘支護應自上而下分段分層進行,分層深度視土層情況而定,工作面寬度不宜小于6m,縱向長度不宜小于10m。

(2)噴射第一層混凝土:為防止土體松弛和崩解,須盡快做第一層噴射混凝土,厚度不宜小于40~50mm。噴射混凝土水泥用量不小于400kg/m3。

(3)土釘成孔:土釘成孔直徑70~120mm,向下傾角15°~20°,成孔方法和工藝由承包商根據土層條件、設備和經驗而定。

(4)安設土釘、注漿:土釘有單桿和多桿之分,單桿多為直徑22~32mm的粗螺紋鋼筋,多桿一般為2~4根直徑16mm鋼筋。采用灰漿泵注漿,土釘注漿可不加壓。

(5)掛鋼筋網、噴射混凝土面層:鋼筋網通常直徑6~10mm,間距200~300mm,與土釘連接牢固。鋼筋與第一層噴射混凝土的間隙不小于20mm。設置雙層鋼筋網時,第二層鋼筋網應在第一層鋼筋網被覆蓋后鋪設?;炷撩姘搴穸?0~100mm。

3、錨桿支護

在未開挖的土層立壁上鉆孔至設計深度,孔內放入拉桿,灌入水泥砂漿與土層結合成抗拉力強的錨桿,錨桿一端固定在坑壁結構上,另一端錨固在土層中,將立壁土體側壓力傳至深部的穩定土層。適于較硬土層或破碎巖石中開挖較大較深基坑,鄰近有建筑物須保證邊坡穩定時采用。

(1)造孔:包括鉆機就位、施鉆成孔、清孔3個作業步驟。造孔用沖擊式鉆機、旋轉式鉆機或旋轉式沖擊鉆機,偏心鉆機跟進護壁套管方式鉆進,造孔須干鉆,嚴禁水鉆;考慮沉渣厚度,孔底應超鉆30~50mm;成孔后高壓風清洗孔壁,以保證砂漿與孔壁的粘結力。

(2)灌漿:基坑錨桿常采用埋管式灌漿的一次灌漿法,即由孔底向上有壓一次性灌漿,壓力不小于0.6~0.8MPa,砂漿至孔口溢滿為止,注漿管不拔出;當土體松散或巖石破碎易發生漏漿時采用二次灌漿法。

(3)預應力張拉及封錨:與結構施工預應力張拉及封錨工藝相同

4、擋土灌注樁與土層錨桿結合支護

樁頂不設錨樁、拉桿,而是挖至一定深度,每隔一定距離向樁背面斜向打入錨桿,達到強度后,安上橫撐,拉緊固定,在樁中間挖土,直至設計深度。適于大型較深基坑,施工期較長,鄰近有建筑物,不允許支護、鄰近地基不允許有下沉位移時使用。

5、鋼板樁支護

當基坑較深、地下水位較高且未施工降水時,采用板樁作為支護結構,既可擋土、防水,還可防止流砂的發生。板樁支撐可分為無錨板樁(懸臂式板樁)和有錨板樁。常用的鋼板樁為U形鋼板樁,又稱拉森鋼板樁。

(1)無錨板樁:從一角開始逐塊插打,每塊鋼板樁自起打到結束中途不停頓。打法簡便、快速,但單塊打入易向一邊傾斜,累計誤差不易糾正,壁面平直度也較難控制。僅在樁長小于10m,工程要求不高時采用。

(2)有錨板樁的雙層圍檁插樁法:是先沿板樁邊線搭設雙層圍檁支架,然后將板樁依次在雙層圍檁中全部插好,形成一個高大的板樁墻。待四角封閉合攏后,再按階梯形逐漸將板樁一塊塊打至設計標高。該打法可保證平面尺寸準確和板樁垂直度,但施工速度慢。

6、地下連續墻支護

先建造鋼筋混凝土地下連續墻,達到強度后在墻間用機械挖土。該支護法剛度大、強度高,可擋土、承重、截水、抗滲,可在狹窄場地施工,適于大面積、有地下水的深基坑施工。

7、擋墻+內撐支護

當基坑深度較大,懸臂式擋墻的強度和變形無法滿足要求、坑外錨拉可靠性低時,則可在坑內采用內撐支護。它適用于各種地基土層,缺點是內支撐會占用一定的施工空間。常用有鋼管內撐支護和鋼筋混凝土構架內撐支護。

(1)鋼管內支撐:鋼管支撐一般采用直徑609mm鋼管,用不同壁厚適應不同的荷載。鋼管支撐的形式為對撐或角撐,對撐的間距較大時,可設置腹桿形成桁架式支撐。

(2)鋼筋混凝土內支撐:鋼筋混凝土內支撐剛度大、變形小,能有效控制擋墻和周圍地面的變形。它可隨挖土逐層就地現澆,形式可隨基坑形狀而變化,適用于周圍環境要求較高的深基坑。平面尺寸大的內支撐應在交點處設置立柱,立柱宜為格構式柱,以免影響底板穿筋,立柱下端插入工程樁內不小于2m,否則應設置專用的樁基礎。


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