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大型深基坑支护施工技术整理

时间:2017-06-09 12:00:23 施工员 我要投稿

大型深基坑支护施工技术整理

  城市桥梁工程基坑主要用于承台、桥台和扩大基础施工,一般分为无支护和有支护两类。下面为大家整理了一些大型深基坑支护施工技术,希望对大家有所帮助!

  一、基坑工程技术的发展历程

  第一阶段:上一世纪80年代末到90年代末,研究、探索阶段。

  第二阶段:新世纪初的十多年,发展阶段。

  1、两个阶段的标志

  1)第一阶段:2000年前后基坑工程的国家行业标准和地方标准的颁布。

  2)第二阶段:2009年《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497)的颁布、一批相关的规范全面修订。

  2、基坑工程设计理念的改变

  1)早期:设计往往以满足地下工程施工为主。或以经验为主;或以理论为主。

  2)现今:满足环境保护已成为设计施工的基本出发点。理论和经验相结合。

  3、基坑设计方法

  1)极限平衡法:卜鲁姆法、盾恩法、相当梁法等 ;

  2)弹性支点法:解决变形分析问题;

  3)有限元法:平面、空间;土体与结构共同作用;考虑土的弹塑性等

  4、对基坑稳定性的认识

  基坑事故主要是岩土类型的破坏形式。整体滑动稳定性、抗隆起稳定性等在软土中尤其重视。

  二、基坑工程的新型支护结构

  常用的基坑支护结构

  1)土体加固类:放坡、土钉墙、重力式水泥土墙等。

  2)支挡、拉锚式围护墙:排桩、地下连续墙。

  3)支锚体系:拉锚式,内支撑。

  围护墙

  支锚体系:拉锚和锚杆

  1、复合土钉墙

  1)土钉支护结构的优点:施工方便、设备简单、经济效益显著等。

  2)土钉支护结构的主要问题:适用有一定限制,仅适用于非软土场地。

  土钉支护结构的主要问题

  1)软土地区:稳定性

  2)复合土钉墙:采用水泥土搅拌桩、预应力锚杆、微型桩等的一类或几类结构与土钉墙复合而成的支护结构。

  3)软土地区的应用:以水泥土搅拌桩、微型桩等“超前支护”,

  4)解决:隔水性;土体的自立性(加大自立高度和持续时间、提高稳定性)。

  5)非软土地区的应用:通过微型桩、预应力锚杆等对限制土体的位移。预应力锚杆复合土钉墙,加大预应力可使位移减少40%~50%。使其适应的基坑开挖深度有所增加。复合土钉墙使开挖深度有所增加(12~15m)。

  6)复合土钉墙结构设计中应注意的问题:可计入复合体的共同作用,但复合体的作用不可过高估计。

  7)原位土层、土钉对结构稳定性的贡献:应占有主要的份额。

  2、双排桩结构

  双排桩结构:由前、后两排支护桩和梁连接成的刚架及冠梁组成的支挡式结构。

  双排桩结构的特点

  1)结构:有较大的侧向刚度,无需支撑或拉锚

  2)施工:适应性广、工艺简单、与土方开挖无交叉作业、施工工期短等。

  双排桩的设计

  嵌固稳定性验算:以结构前后排桩与桩间土的整体分析,但嵌固段被动土的抗力作用在总抵抗力矩中占主要部分。

  刚架结构受力分析

  1)前、后排桩的受力前排受压;后排受拉,并引起前、后排桩竖向位移和桩身弯矩。

  2)前、后排桩之间土体:考虑其的反力与变形关系(桩间土看作水平向单向压缩体,按压缩模量确定刚度系数)

  考虑开挖后应力释放引起的初始压力(按桩间土自重占滑动体自重的比值确定)

  3)桩顶梁

  3、型钢水泥土搅拌墙

  1)型钢水泥土搅拌墙:由水泥土墙和内插的型钢组成的复合支护结构。

  2)特点:支护性能好、造价低、环保(型钢可回收)等。我国于2010年颁布了《型钢水泥土搅拌墙技术规程》JGJ/T199 ,标志了该技术已较为成熟。

  型钢和水泥土作用

  1)型钢:作为挡土结构。

  2)水泥土:作为截水帷幕。

  型钢水泥土搅拌墙的工作特性

  1)墙体变位较小时:水泥土对提高墙体的刚度有相当贡献。

  2)墙体的抗弯承载力验算:不应考虑水泥土的作用。

  3)型钢间水泥土的受剪:包括型钢间水泥土的错动受剪和最弱截面处的局部受剪。

  4)型钢水泥土搅拌墙的桩身强度是目前工程中矛盾比较集中的问题。

  5)设计要求:一般强度为1.0MPa左右,甚至更高。

  6)实际情况:往往难以达到设计要求。

  7)取芯检测:28d强度值一般在0.4MPa左右。

  如何确定水泥土搅拌墙的桩身强度?

  1)工程实际:鲜有因强度较低而造成破坏的事例;

  2)理论分析:要求水泥土28d抗压强度为0.5MPa左右;

  3)规范建议:采用不小于0.5MPa较为适宜。