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首頁 >> 基坑支護

 

 

1.基坑支護體系的作用

基坑支護體系是提供基坑土方開挖和地下結構工程施工作業的空間,并控制土方開挖

和地下結構工程施工對周邊環境可能造成的不良影響。

2.基坑支護體系的要求

(1)在土方開挖和地下結構工程施工過程中,基坑周邊土體保持穩定,提供足夠的土

方開挖和地下結構工程施工的空間,而且支護結構的變形也不會影響土方開挖和地下結構

工程施工。

(2)土方開挖和地下結構工程施工范圍內的地下水位降至有利于土方開挖和地下結構

工程施工的水位。

(3)控制支護體系的變形,控制坑外地基中的地下水位,控制由支護結構的變形、基

坑挖土卸載回彈、坑內外地下水位變化、抽水可能造成的土體流失等原因造成的基坑周圍

地基的附加沉降和附加水平位移。

(4)當基坑緊鄰市政道路、管線、周邊建(構)筑物時,應嚴格控制基坑支護結構可

能產生的變形,嚴格控制坑內外地基中地下水位可能產生的變化范圍。

(5)對基坑支護結構允許產生的變形量和坑內外地基中地下水位允許的變化范圍應根

據基坑周圍環境保護要求確定。

 

4.1.2 基坑支護體系的施工要點

 

(1)施工前應熟悉支護體系圖紙、周邊環境及各種計算工況,掌握開挖和支護設置的

方式、形式及周圍環境保護要求。

(2)施工參數與地層條件匹配,結合土層特點選取合適的施工機械和施工方法,配置

合適的動力設各,調整施工參數,必要時配以合理輔助措施,使施工質量滿足設計要求。

如在硬黏土區域施工攪拌樁應采用大功率電機,在淺層松散砂土施工攪拌樁、地下連續墻

可輔助低摻量攪拌樁地基加固等。

(3)注意施工對周邊環境的影響,許多支護結構施工本身對周邊環境的影響很大,如

攪拌樁或高壓旋噴樁施工時引起的孔隙水壓力上升、地下連續墻的水平位移等,有些變形

甚至超過基坑開挖造成的影響,因此施工時應針對各種工藝特點,嚴格控制施工參數,防

止出現“未挖先報警”現象。

(4)施工連貫性和整體性。工程經驗表明,施工參數合理,現場條件合適,施工連

貫,一氣呵成的支護體系往往施工質量穩定,質量缺陷和安全問題較少;事先準備不充

分,計劃安排不合理,或現場限制較多,往往造成施工冷縫、強度質量不穩定、少打漏作

現象,成為開挖階段的隱患。

(5)施工質量和安全及時檢驗與控制。施工階段及時檢驗施工質量和安全有利于及時

發現問題并補救,調整后期施工參數,加強監控措施,防止整個支護體系質量問題和安全

隱患。施工過程控制是確保支護體系質量和安全最為關鍵的環節。

 

4。1.3 基坑支護體系的安全規定

 

(1)基坑工程施工前應根據設計文件,結合現場條件和周邊環境保護要求、氣候等情

況,編制支護結構施工方案。臨水基坑施工方案應根據波浪、潮位等對施工的影響進行編

制,并應符合防汛主管部門的相關規定。

(2)基坑支護結構施工應與降水、開挖相互協調,各工況和工序應符合設計要求。

(3)基坑支護結構施工與拆除不應影響主體結構、鄰近地下設施與周圍建(構)筑物

等的正常使用,必要時應采取減少不利影響的措施。

(砼)支護結構施工前應進行試驗性施工,并應評估施工工藝和各項參數對基坑及周邊

環境的影響程度;應根據試驗結果調整參數、主法或反饋修改設計方案。

(5)支護結構施工和開挖過程中,應對支護結構自身、已施工的主體結構和鄰近道

路、市政管線、地下設施、周圍建(構)筑物等進行施工監測,施工單位應采用信息施工

法配合設計單位采用動態設計法,及時調整施工方法及預防風險措施,并可通過采用設置

隔離樁、加固既有建筑地基基礎、反壓與配合降水糾偏等技術措施,控制鄰近建(構)筑

物產生過大的不均勻沉降。

(6)施工現場道路布置、材料堆放、車輛行走路線等應符合設計荷載控制要求;當設

置施工棧橋時,應按設計文件編制施工棧橋的施工、使用及保護方案。

(7)當遇有可能產生相互影響的鄰近工程進行樁基施工、基坑開挖、邊坡工程、盾構

頂進、爆破等施工作業時,應確定相互間合理的施工順序和方法,必要時應采取措施減少

相互影響。

(8)遇有雷雨、6級以上大風等惡劣天氣時,應暫停施工,并應對現場的人員、設

各、材料等采取相應的保護措施。

護等。

 

4。2。2 土釘墻支護的特點

 

1)與其他支護類型相比,土釘墻具有以下一些特點或優點:

(1)能合理利用土體的自穩能力,將土體作為支護結構不可分割的部分,結構合理。

(2)結構輕型,柔性大,有良好的抗振性和延性,破壞前有變形發展過程。

(3)密封性好,完全將土坡表面覆蓋,沒有裸露土方,阻止或限制了地下水從邊坡表

面滲出,防止了水土流失及雨水、地下水對邊坡的沖刷侵蝕。

(4)土釘數量眾多,靠群體作用,即便個別土釘有質量問題或失效對整體影響也不大。

(5)施工所需場地小,移動靈活,支護結構基本不單獨占用空間,能貼近已有建筑物

開挖,這是樁、墻等支護難以做到的,故在施工場地狹小、建筑距離近、大型護坡施工設

各沒有足夠工作面等情況下,顯示出獨特的優越性。

(6)施工速度快。土釘墻隨土方開挖施工,分層分段進行,與土方開挖基本能同步,

不需養護或單獨占用施工工期,故多數情況下施工速度較其他支護結構快。

(7)施工設各及工藝簡單,不需要復雜的技術和大型機具,施工對周圍環境干擾小。

(8)材料用量及工程量較少,工程造價較低。據國內外資料分析,土釘墻工程造價比

其他類型支擋結構一般低1/5~1/3。

2)復合土釘墻的特點如下:

復合土釘墻機動靈活,可與多種技術并用,具有基本型土釘墻的全部優點,又克服了

其大多缺陷,大大拓寬了土釘墻的應用范圍,得到了廣泛的工程應用。目前,通常在基坑

開挖不深、地質條件及周邊環境較為簡單的情況下使用土釘墻,更多時候采用的是復合土

釘墻。復合土釘墻的主要特點有:

(1)與土釘墻相比,對土層的適用性更廣、更強,幾乎可適用于各種土層,如雜填

土、新近填土、砂礫層、軟土等;整體穩定性、抗隆起及抗滲流等各種穩定性大大提高,

基坑風險相應降低;增加了支護深度;能夠有效地控制基坑的水平位移等變形。

(2)與樁錨、樁撐等傳統支護手段相比,保持了土釘墻造價低、工期快、施工方便、

機械設備簡單等優點。

 

4.2.3 土釘墻支護施工工藝

 

1.土釘墻施工流程

土釘墻的施工流程一般為:開挖工作面9修整坡面9噴射第一層混凝土9土釘定位9

 

鉆孔→清孔艸制作、安裝土釘9漿液制各、注漿→加工鋼筋、綁扎鋼筋網9安裝泄水管→

噴射第二層混凝土今養護→開挖下一層工作面,重復以上工作直到完成。

打人鋼管注漿型土釘沒有鉆孔清孔過程,直接用機械或人工打人。

復合土釘墻的施工流程一般為:止水帷幕或微型樁施工→開挖工作面9土釘及錨桿施

工9安裝鋼筋網及綁扎腰梁鋼筋籠9噴射混凝土面層及腰梁→混凝土面層及腰梁養護9錨

桿張拉→開挖下一層工作面,重復以上工作直到完成。

土釘施工與其他工序,如降水、土方開挖相互交叉,各工序之間密切協調、合理安

排,不僅能提高施工效率,更能確保工程安全。

土釘墻施工應按順序分層開挖,在完成上層作業面的土釘與噴射混凝土以前,不得進

行下一層的開挖,上一層土釘墻施工完成后,應按設計要求或間隔不少于48h后方可開挖

下一層土方。

開挖深度和作業順序應保證裸露邊坡能在規定的時間內保持自立。當用機械進行土方

作業時,嚴禁邊壁超挖或造成邊壁土體松動;拥倪叡谝瞬捎眯⌒蜋C具或鏟鍬進行切削

清坡,以保證邊坡平整。

2.土釘成孔

應根據地質條件、周邊環境、設計參數、工期要求、工程造價等綜合選用適合的成孔

機械設備及方法。鉆孔注漿土釘成孔方式可分為人工洛陽鏟掏孔及機械成孔,機械成孔有

回轉鉆進、螺旋鉆進、沖擊鉆進等方式。

成孔方式分干法及濕法兩類,需靠水力成孔或泥漿護壁的成孔方式為濕法,不需要時

則為干法?妆“抹光”會降低漿土的粘結作用,經驗表明,泥漿護壁土釘達到一定長度

后,在各種土層中能提供的抗拔承載力最大約⒛0kN。故濕法成孔或地下水豐富采用回轉

或沖擊回轉方式成孔時,不宜采用膨潤土或其他懸浮泥漿做鉆進護壁,宜采用套管跟進方

式成孔。成孔時應做好成孔記錄,當根據孔內出土性狀判斷土質與原勘察報告不符合時,

應及時通知相關單位處理。因遇障礙物需調整孔位時,宜將廢孔注漿處理。

3.漿液制各及注漿

拌合水中不應含有影響水泥正常凝結和硬化的物質,不得使用污水。一般情況下,適

合飲用的水均可作為拌合水。如果拌制水泥砂漿,應采用細砂,最大粒徑不大于2.0mm,

灰砂重量比為1:1~1:0.5。砂中含泥量不應大于5%,各種有害物質含量不宜大于3%。

水泥凈漿及砂漿的水灰比宜為0。4~O。6。水泥和砂子按重量計算。應避免人工拌漿,機械

攪拌漿液時間一般不應小于2min,要拌合均勻。水泥漿應隨拌隨用,一次拌合好的漿液

應在初凝前用完,一般不超過2h,在使用前應不斷緩慢拌動。要防止石塊、雜物混人注

漿中。

開始注漿前或中途停止超過30min時,應用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管路。鉆孔

注漿土釘通常采用簡便的重力式注漿。將金屬管或PVC管注漿管插人孔內,管口離孔底

200~500mm時,啟動注漿泵開始送漿,因孔洞傾斜,漿液可靠重力填滿全孔,孔口快溢

漿時拔管,邊拔邊送漿。水泥漿凝結硬化后會產生干縮,在孔口要二次甚至多次補漿。重

力式注漿不可太快,防止噴漿及孔內殘留氣孔。鋼管注漿土釘注漿壓力不宜小于O.6MPa,

且應增加穩壓時間。若久注不滿,在排除水泥漿滲人地下管道或冒出地表等情況后,可采

用間歇注漿法,即暫停一段時間,待已注人漿液初凝后再次注漿。

4.面層施工順序

因施工不便及造價較高等原因,基坑工程中不采用預制鋼筋混凝土面層,基本上都采

用噴射混凝土面層,坡面較緩、工程量不大等情況下有時也采用現澆方法,或水泥砂漿抹

面。一般要求噴射混凝土分兩次完成,先噴射底層混凝土,再施打土釘,之后安裝鋼筋

網,最后噴射表層混凝土。土質較好或噴射厚度較薄時,也可先鋪設鋼筋網,之后一次噴

射而成。如果設置兩層鋼筋網,則要求分三次噴射,先噴射底層混凝土,施打土釘,設置

底層鋼筋網,再噴射中間層混凝土,將底層鋼筋網完全埋人,最后敷設表層鋼筋網,噴射

表層混凝土。先噴射底層混凝土再施打土釘時,土釘成孔過程中會有泥漿或泥土從孔口淌

出散落,附著在噴射混凝土表面,需要洗凈,否則會影響與表層混凝土的粘結。

5.安裝鋼筋網

當設計和配置的鋼筋網對噴射混凝土工作干擾最小時,才能獲得最致密的噴射混凝

土。應盡可能使用直徑較小的鋼筋。必須采用大直徑鋼筋時,應特別注意用混凝土把鋼筋

握裹好。鋼筋網一般現場綁扎接長,應當搭接一定長度,通常150≈3O0mm。也可焊接,

搭接長度應不小于10倍鋼筋直徑。鋼筋網在坡頂向外延伸-段距離,用通長鋼筋壓頂固

定,噴射混凝土后形成護頂。

設置兩層鋼筋網時,如果混凝土只一次噴射、不分三次,則兩層網筋位置不應前后重

疊,而應錯開放置,以免影響混凝土密實。鋼筋網與受噴面的距離不應小于兩倍最大骨料

粒徑,一般為⒛~幻mm。通常用插人受噴面土體中的短鋼筋固定鋼筋網,如果采用一次

噴射法,應該在鋼筋網與受噴面之間設置墊塊以形成保護層,短鋼筋及限位墊塊間距一般

為0.5~2。Om。鋼筋網片應與土釘、加強筋、固定短鋼筋及限位墊塊連接牢固,噴射混凝

土時鋼筋網在拌合料沖擊下不應有較大晃動。

6.安裝連接件

連接件施工順序一般為:土釘置放、注漿9敷設鋼筋網片→安裝加強鋼筋→安裝釘頭

筋今噴射混凝土。加強鋼筋應壓緊鋼筋網片后與釘頭焊接,釘頭筋應壓緊加強筋后與釘頭

焊接。有一種做法,在土釘筋桿置人孔洞之前就先焊上釘頭筋,之后再安裝鋼筋網及加強

筋,但是不建議這樣做,因為加強筋很難與釘頭筋緊密接觸。

7.噴射混凝土工藝類別及特點

噴射混凝土是借助噴射機械,利用壓縮空氣作為動力,將按設計配合比制各好的拌合

料,通過管道輸送并以高速噴射到受噴面上凝結硬化而成的一種混凝土。噴射混凝土不是

依靠振動來搗實混凝土,而是在高速噴射時,由水泥與骨料的反復連續撞擊而使混凝土壓

密,同時又因水灰比較小(一般0.4~O。45),所以具有較高的力學強度和良好的耐久性。

噴射法施工時可在拌合料中方便地加入各種外加劑和外摻料,可大大改善混凝土的性能。

噴射混凝土按施工工藝分為干噴、濕噴及水泥裹砂三種形式。

(1)干噴法。干噴法將水泥、砂、石在干燥狀態下拌合均勻,然后裝人噴射機,用壓

縮空氣使干集料在軟管內呈懸浮狀態壓送到噴嘴,并與壓力水混合后進行噴射。

(2)濕噴法。濕噴法將骨料、水泥和水按設計比例拌合均勻,用濕式噴射機壓送到噴

頭處,再在噴頭上添加速凝劑后噴出。

(3)工程中還有半濕式噴射及潮式噴射等形式,其本質上仍為干式噴射。為了將濕法

噴射的優點引人干噴法中,有時采用在噴嘴前幾米的管路處預先加水的噴射方法,此為半

 


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