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天宇路桥基础工程

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从常见破坏形式到详细支护方式,全方位解析深基坑施工!

发布时间:2019-02-13

深基坑工程是最近30多年中迅速发展起来的一个范畴,因为高层建筑、地下空间的发展,深基坑工程的规模之大,深度之深,成为岩土工程中事端最为频频的范畴。


深基坑工程常见损坏方式


基坑周边环境损坏


在深基坑工程施工过程中,会对周围土体有不同程度的扰动,一个重要影响表现为引起周围地表不均匀下沉,然后影响周围建筑、构筑物及地下管线的正常运用,严峻的构成工程事端。引起周围地表沉降的因素大体有:基坑墙体变位;基坑回弹、拱起;井点降水引起的地层固结;抽水构成砂土丢失、管涌流砂等。


因而怎么猜测和减小施工引起的地上沉降已成为深基坑工程界亟需处理的难点问题。


支护系统损坏


(1)基坑围护系统折断事端。主要是因为施工抢进展,过量挖土,支撑架设跟不上,围护系统短少很多规划上有必要的支撑,或者因为施工单位不按图施工,抱侥幸心理,少加支撑,致使围护系统应力过大而折断或支撑轴力过大而损坏或发作大变形。


(2)基坑围护体全体失稳事端深基坑开挖后,土体沿围护墙体下构成的圆弧滑面或脆弱夹层发作全体滑动失稳的损坏。下图为某深基坑围护全体失稳损坏事端。


(3)基坑围护踢脚损坏因为深基坑围护墙体插入基坑底部深度较小,一起因为底部土体强度较低,然后发作围护墙底向基坑内发作较大的“踢脚”变形,一起引起坑内土体拱起。


(4)坑内滑坡导致基坑内撑失稳,在火车站、地铁车站等长条形深基坑内区放坡挖土时,因为放坡较陡、降雨或其他原因引起的滑坡或许冲垮基坑内先期施工的支撑及立柱,导致基坑损坏。


深基坑的支护方法


排桩支护


常见问题及防护办法如下。


悬壁式排桩嵌固深度缺乏


现象 挖土至坑底时发现桩歪斜,桩身出现裂缝,坑边地上发作裂缝,附近道路下沉,附近房屋出现竖向裂缝等;严峻时排桩倒塌,衔接圈梁折断,桩后土方陷入基坑内,基坑支护损坏。


原因剖析 悬臂桩的埋深嵌固深度没有通过核算断定或核算不准确,未按要求施工;其次是未做好排水和止水办法。


防治办法 悬臂桩的嵌固深度须通过核算断定,核算时应考虑土的物理参数。不按土的物理参数核算断定或按经历断定嵌固深度的将发作重大事端。


钢板桩渗漏


现象 基坑挖土过半时,发现钢板桩渗漏,主要在接缝处和转角处。


原因剖析 (1)钢板桩旧桩较多,运用前未进行纠正修补或检修不彻底,锁口处咬合欠好,致使接缝处易漏水,转角处为完成关闭合拢,应有特别型式的转角桩,这种转角桩要通过堵截焊接工序,或许会发作变形;(2)打设钢板桩时,两块板桩的锁口或许插接不紧密,不符合要求;(3)桩的笔直度不符合要求,导致锁口漏水。


防治办法 (1)旧钢板桩在打设前需进行整修纠正。纠正要在平台上进行,对弯曲变形的钢板桩可用油压千斤顶顶压或火烘等办法纠正;(2)作好围檩支架,以确保钢板桩笔直打入和打入后的钢板桩墙面平直;(3)避免钢板桩锁口中心线位移,可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板,阻挠钢板桩位移;(4)为确保钢板桩笔直,运用2台经纬仪从两个方向操控锤击;(5)因为钢板桩打入时歪斜,且锁口接合部有空隙,关闭合拢比较困难,处理的办法一是用异形板桩(此法较困难),二是选用轴线关闭法,此法较为便利;(6)如发现有渗水现象时,选用水玻璃水泥浆以阀管双液灌浆施工堵漏。


钢板桩倾侧,坑底土拱起,地上裂缝


现象 开挖土方的挖土机及运土车设在地上钢板桩侧,开挖不久即发现钢板桩顶侧倾,坑底土拱起,地上裂缝并下沉。


原因剖析 (1)规划嵌固深度不够,坑底土拱起是管涌现象;(2)挖土机及运土车在钢板桩侧,添加土的地上荷载,导致桩顶侧移。


防治办法 (1)钢板桩的嵌固深度有必要经核算断定;(2)挖土机、运土车不得在基坑边作业,如有必要施工,则应将该项荷载计入规划荷载取值内,以添加桩的嵌固深度;(3)钢板桩规划时尚须考虑地基全体安稳。


土钉墙支护


(1)开挖工作面:土钉支护应自上而下分段分层进行,分层深度视土层情况而定,工作面宽度不宜小于6m,纵向长度不宜小于10m。


(2)喷发第一层混凝土:为避免土体松懈和崩解,须赶快做第一层喷发混凝土,厚度不宜小于40~50mm。喷发混凝土水泥用量不小于400kg/m³。


(3)土钉成孔:土钉成孔直径70~120mm,向下倾角15~200,成孔办法和工艺由承包商根据土层条件、设备和经历而定。


(4)安设土钉、注浆:土钉有单杆和多杆之分,单杆多为直径22~32mm的粗螺纹钢筋,多杆一般为2~4根直径16mm钢筋。选用灰浆泵注浆,土钉注浆可不加压。


(5)挂钢筋网、喷发混凝土面层:钢筋网一般直径6~10mm、距离200~300mm,与土钉衔接牢固。钢筋与第一层喷发混凝土的间隙不小于20mm。设置双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被掩盖后铺设。混凝土面板厚度50~100mm。


锚杆支护


是在未开挖的土层立壁上钻孔至规划深度,孔内放入拉杆,灌入水泥砂浆与土层结合成抗拉力强的锚杆,锚杆一端固定在坑壁结构上,另一端锚固在土层中,将立壁土体侧压力传至深部的安稳土层。


适于较硬土层或破碎岩石中开挖较大较深基坑,附近有建筑物须确保边坡安稳时选用。


(1)造孔:包括钻机就位、施钻成孔、清孔三个作业过程。造孔用冲击式钻机、旋转式钻机或旋转式冲击钻机,偏疼钻机跟进护壁套管方法钻进,造孔须干钻,禁止水钻;考虑沉渣厚度,孔底应超钻30~50mm;成孔后高压风清洗孔壁,以确保砂浆与孔壁的粘结力。


(2)锚杆的制造与装置。拉杆常用钢管、粗钢筋或钢丝束、钢绞线制成的锚索。锚索预留长度为1~1.5m,锚固段间隔1~2m设置隔离架和紧箍环,中心安置灌浆管;自在段外套塑料管,前端实在作好隔浆办法。


(3)灌浆。基坑锚杆常选用埋管式灌浆的一次灌浆法,即由孔底向上有压一次性灌浆,压力不小于0.6~0.8MPa,砂浆至孔口溢满停止,注浆管不拔出;当土体松散或岩石破碎易发作漏浆时选用二次灌浆法。


(4)预应力张拉及封锚:与结构施工预应力张拉及封锚工艺相同


挡土灌注桩与土层锚杆结合支护


桩顶不设锚桩、拉杆,而是挖至一定深度,每隔一定间隔向桩背面斜向打入锚杆,达到强度后,安上横撑,拉紧固定,在桩中心挖土,直至规划深度。


适于大型较深基坑,施工期较长,附近有建筑物,不允许支护、附近地基不允许有下沉位移时运用。


钢板桩支护


当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时,选用板桩作为支护结构,既可挡土、防水,还可避免流砂的发作。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩。常用的钢板桩为U型钢板桩,又称拉森钢板桩。


(1)无锚板桩。从一角开端逐块插打,每块钢板桩自起打到完毕中途不停顿。打法简洁、快速,但单块打入易向一边歪斜,累计差错不易纠正,壁面平直度也较难操控。仅在桩长小于10m、工程要求不高时选用。又称单独打入法。


(2)有锚板桩的双层围檩插桩法。是先沿板桩边线搭设双层围檩支架,然后将板桩依次在双层围檩中全部插好,构成一个高大的板桩墙。待四角关闭合拢后,再按阶梯形逐渐将板桩一块块打至规划标高。该打法可确保平面尺度准确和板桩笔直度,但施工速度慢。


地下接连墙支护


先缔造钢筋混凝土地下接连墙,达到强度后在墙间用机械挖土。该支护法刚度大、强度高,可挡土、承重、截水、抗渗,可在狭隘场所施工,适于大面积、有地下水的深基坑施工。


挡墙+内撑支护


当基坑深度较大,悬臂式挡墙的强度和变形无法满足要求、坑外锚拉可靠性低时,则可在坑内选用内撑支护。它适用于各种地基土层,缺点是内支撑会占用一定的施工空间。常用有钢管内撑支护和钢筋混凝土构架内撑支护。


(1) 钢管内支撑。钢管支撑一般选用直径609mm钢管,用不同壁厚习惯不同的荷载。钢管支撑的方式为对撑或角撑,对撑的距离较大时,可设置腹杆构成桁架式支撑。


(2)钢筋混凝土内支撑。钢筋混凝土内支撑刚度大、变形小,能有效操控挡墙和周围地上的变形。它可随挖土逐层就地现浇,方式可随基坑形状而变化,适用于周围环境要求较高的深基坑。平面尺度大的内支撑应在交点处设置立柱,立柱宜为格构式柱,避免影响底板穿筋,立柱下端插入工程桩内不小于2m,不然应设置专用的桩根底。

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