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基础工程施工员必知的基坑支护的方法

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基础工程施工员必知的基坑支护的方法


基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。

基坑支护的目的和作用

1.保证基坑四周的土体的稳定性,同时满足地下室施工有足够空间的要求,这是土方开挖和地下室施工的必要条件。

2.保证基坑四周相邻建筑物和地下管线等设施在基坑支护和地下室施工期间不受损害,即坑壁土体的变形,包括地面和地下土体的垂直和水平位移要控制在允许范围内。

3.通过截水、降水、排水等措施,保证基坑工程施工作业面在地下水位以上。

基坑支护结构的类型及适用条件

放坡开挖

优势:只要求稳定,价钱最便宜。

劣势:回填土方较大。

适用:场地开阔,周围无重要建筑物的工程。

深层搅拌水泥土围护墙

深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。

优势:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪声、污染少、挤土轻微。

劣势:位移、厚度相对较大,对于长度大的基坑,需采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;施工时需注意防止影响周围环境。

适用:闹市区工程。

高压旋喷桩

高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆,它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩,用来挡土和止水。

优势:施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并且施工机具的振动很小,噪声也较低,不会对周围建筑物带来振动影响和产生噪声等。

劣势:施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。对于地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法。

适用:施工空间较小的工程。

槽钢钢板桩

这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长68m ,型号由计算确定。

优势:耐久性良好,二次利用率高;施工方便,工期短。

劣势:不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,支护刚度小,开挖后变形较大。

适用:多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽。

钻孔灌注桩

钻孔灌注桩具有承载能力高、沉降小等特点。钻孔灌注桩的施工,因其所选护壁形成的不同,有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。

优势:施工时无振动、无噪声等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而施工有利于施工组织、工期短。

劣势:桩间缝隙易造成水土流失,特别是在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题。

适用:排桩式中应用最多的一种,多用于坑深715m 的基坑工程, 适用于软粘土质和砂土地区。

地下连续墙

优势:刚度大,止水效果好,是支护结构中最强的支护形式。

劣势:造价较高,施工要求专用设备。

适用:地质条件差和复杂,基坑深度大,周边环境要求较高的基坑。

土钉墙

土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的上述围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。

优势:稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。

劣势:土质不好的地区难以运用。

适用:主要用于土质较好地区。

锚杆和土钉的区别在于:

1:受力机理不同: a:土钉是被动受力,即土体发生一定变形后,土钉才受力,从而阻止土体继续变形。b:锚杆是主动受力,即通过对锚杆施加预应力,在基坑未开挖前就限制土体发生过大变形。

2:受力范围不同:a:土钉全长受力,不过受力方向分为两部分,潜在滑移面把土钉分成两部分

b:锚杆前半部分为自由端,后半部分为受力段

二者的本质区别在于工作机理的不同:土钉是一种土体加筋技术,以密集排列的加筋体作为土体补强手段,提高被加固土体的强度和自稳能力。而锚杆是一种锚固技术。

SMW工法

SMW工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入H型钢等(多数为H型钢,亦有插入拉伸式钢板桩、钢管等),将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。

优势:施工时基本无噪声,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑;

此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H 型钢等受拉材料,则大大低于地下连续墙,因而具有较大发展前景。

适用:可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土等土层中应用。

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