隨著工程建設(shè)逐漸向地下空間發(fā)展,基坑開(kāi)挖時(shí)的地質(zhì)條件及施工環(huán)境愈加復(fù)雜,這時(shí)如何選用適當(dāng)?shù)幕又ёo(hù)形式保障基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境的安全就顯得尤為重要。
實(shí)際施工時(shí),應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境、地質(zhì)條件、基坑深度、基坑支護(hù)安全等級(jí)、主體結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)形式、基坑平面尺寸等因素,綜合考慮基坑特點(diǎn)及要求,合理選擇適當(dāng)?shù)幕又ёo(hù)形式。下面整理了常用的基坑支護(hù)形式,趕快來(lái)看看吧。
淺基坑支護(hù)形式
通常來(lái)說(shuō),基坑深度小于5m的淺基坑工程,基坑施工時(shí)主要采用支擋式的支護(hù)形式,包括型鋼樁橫擋板支撐,疊代式擋墻支護(hù),斜柱支撐,錨拉支撐,擋土灌注樁支護(hù),臨時(shí)擋土墻支撐,短樁橫隔板支撐等。
對(duì)于這幾種支護(hù)形式的選擇,可從以下幾點(diǎn)考慮。
(1)若基坑開(kāi)挖深度不大,地下水位較低,且為一般粘性或砂土層時(shí),應(yīng)采用鋼樁橫擋板支撐。
(2)若基坑開(kāi)挖面積大,開(kāi)挖深度小于5m,且為一般粘性土?xí)r,應(yīng)采用疊代式擋墻支護(hù)。
(3)若基坑開(kāi)挖面積大較大,開(kāi)挖深度不大,且為機(jī)械挖土?xí)r使用時(shí),應(yīng)采用斜柱支撐,但若不能安設(shè)橫撐時(shí),應(yīng)采用錨拉支撐。
(4)若基坑開(kāi)挖寬度較大,開(kāi)挖深度小于5m,鄰近有建筑物,且背面地基無(wú)下沉、位移時(shí),應(yīng)采用擋土灌注樁支護(hù)。
(5)若場(chǎng)地條件允許,基坑開(kāi)挖深度小于4m,且經(jīng)驗(yàn)算可保證土坡穩(wěn)定性,可采用放坡的形式與其他淺基坑支護(hù)形式結(jié)合,但若部分地段下部放坡不夠時(shí),則應(yīng)采用臨時(shí)擋土墻支撐及短樁橫隔板支撐。
深基坑支護(hù)形式
一般來(lái)說(shuō),當(dāng)開(kāi)挖深度超過(guò)5m(含5m)或地下室3層以上(含3層),或深度雖未超過(guò)5m,但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程均屬于深基坑工程。深基坑施工前須根據(jù)基坑深度、環(huán)境條件、土質(zhì)及地下水條件制訂合理有效的專項(xiàng)施工方案。
深基坑支護(hù)形式可按支護(hù)功能分為形成支護(hù)排樁或支護(hù)擋土墻阻擋坑外土壓力的擋土系統(tǒng),支承圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)力與限制圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移的支撐系統(tǒng),阻擋抗外滲水的擋水系統(tǒng)。
常用的深基坑形式有以下幾種。
排樁支護(hù)
排樁支護(hù)是以柱列式間隔布置鋼筋混凝土挖孔、鉆(沖)孔灌注樁作為主要擋土結(jié)構(gòu),并在樁頂澆筑較大截面的鋼筋混凝土帽梁加以增加各樁之間的可靠連接。其具有較好的剛度,且施工成本較低,施工時(shí)不需要大型機(jī)械,打樁時(shí)不會(huì)產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)。同時(shí),排樁支護(hù)可分為柱列式排樁支護(hù),連續(xù)排樁支護(hù),組合式排樁支護(hù)3種形式,主要適用于基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一~三級(jí),或采取降水和截水帷幕的深基坑。
地下連續(xù)墻
地下連續(xù)墻是在泥漿護(hù)壁條件下,沿著深開(kāi)挖工程的周邊軸線采用一種挖槽機(jī)械開(kāi)挖出一條狹長(zhǎng)的深槽,清槽后在槽內(nèi)吊放鋼筋籠,再用導(dǎo)管法在地下澆筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁。其具有整體剛度大,擋水防滲性能好等優(yōu)點(diǎn),但其施工成本較高,一般適用于安全等級(jí)為一至三級(jí),地質(zhì)條件差和復(fù)雜,基坑深度大,周邊環(huán)境要求較高的基坑。實(shí)際施工采用的地下連續(xù)墻厚度可為600mm,800mm,1000mm,1200mm等。
SMW工法
SMW工法即新型水泥土攪拌樁墻,施工時(shí)是在水泥土樁內(nèi)插入H 型鋼、拉森式鋼板樁、鋼管等,使其成為具有受力及抗?jié)B兩種功能的圍護(hù)墻,且在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)的地下連續(xù)墻。其具有止水效果好,對(duì)環(huán)境影響小,噪聲小,墻身強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),但其施工成本較高,一般適用于粘性土,粉土,砂土,砂礫土及直徑100mm以上的卵石,單軸抗壓強(qiáng)度60MPa以下的巖層等情況。
TRD工法
TRD工法施工時(shí)先將滿足設(shè)計(jì)深度的附有切割鏈條以及刀頭的切割箱插入地下,在進(jìn)行縱向切割橫向推進(jìn)成槽的同時(shí),向地基內(nèi)部灌注水泥漿,并將其與原狀地基充分混合攪拌,最終在地下形成等厚度,連續(xù),高防滲質(zhì)量,有一定承載力的水泥土墻。其具有成墻連續(xù)、表面平整、厚度一致、墻體均勻性好等優(yōu)點(diǎn),一般適用于各類建筑工程、地下工程、護(hù)岸工程、大壩、堤防的基礎(chǔ)加固、防滲處理等方面。
此外,隨著基坑越挖越密,基坑群的概念也應(yīng)運(yùn)而生,這種情況下常會(huì)出現(xiàn)基坑支撐標(biāo)高不一致,樁基之間施工不同步,土壓力、支撐力不平衡等現(xiàn)象,導(dǎo)致不同基坑相互影響,可能帶來(lái)區(qū)域內(nèi)的基坑超沉問(wèn)題。
施工時(shí),應(yīng)采用三維建模和空間計(jì)算等方法合理分析基坑間的相互影響及對(duì)周邊設(shè)施的影響,并相鄰基坑頂部采用剛性連接,切斷止水帷幕的透水層,明確劃分相鄰基坑施工范圍劃分,并做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的銜接。