基坑中支護樁的設計與施工處理措施

2023-02-12 11:51:04 字數 3411 閱讀 6077

摘要:隨著我國社會經濟的不斷發展進步,我國城市發展的腳步也逐漸加快,高層建築物普及的同時必然會導致地下施工的不斷進行。當對基坑深度較大的基坑進行支護時,一般採用支護樁的方式,但是如果支護樁的實際埋置深度無法達到設計的標準時,就會使圍護樁發生傾覆以及土坡失穩的狀況。

本文以廣東省廉江市第三建築工程公司承建的大正-峰景園為例介紹了基坑中支護樁在工程施工中的作用以及存在的問題,並提出相關的解決措施進行解決。

關鍵詞:基坑支護;支護樁;設計;施工措施

一、引言

隨著我國社會經濟的快速發展以及城市化水平的顯著提高,高層建築物以及地下空間更是得到了廣泛的利用。由於我國土地資源逐漸緊張的現狀,如何更好的利用空中和地下空間已經成為當前城市發展需要面對的主要問題。由於高層建築以及地下空間的廣泛開發與利用,極大地促進了基坑支護技術的發展與推廣,只有合理利用基坑支護的自身特點才能保證深基坑支護技術能夠城市的發展中發揮最大的作用。

二、特點

基坑工程是一項十分複雜的綜合性的技術。基坑的開挖、支護主要具有以下三個特點:第一,施工條件較差,周圍環境的變化會對基坑的施工造成不可估計的影響;第二,高層建築通常建在鬧市區和主要街道的兩側,由於施工場地的限制,約束了深基坑支護作用的正常發揮;第三,地下基坑逐漸加深的深基礎施工會對周圍環境造成不小的影響。

因此,在進行基坑的設計與施工時必須借助安全可靠的支護結構來保證施工的安全。選擇科學合理地支護結構與施工方案,可以有效保證工程施工的安全性的同時,能夠為基坑工程安全順利地按計畫施工提供有效的保障。

三、工程設計

工程建築物是18.5層框架結構樓體,建築物總建築面積約為9293.94m2,工期為500天,地下室基坑的寬度為44.

8m,長度為89m,地面的淨深度為6.8m,最大開挖深度為8.6m,承臺深2.

1m。建築物周邊環境如下:東面距離市區4.

0m,南方距12m處有一幢辦公樓,西方18m處有一大廈正在施工,北方與城市主幹道相距8m。

3.1、圍護樁的設計

本工程採用懸臂樁式的圍護結構,基坑懸臂式的圍護樁是現階段比較常用的支護形式。土的重度γ=18.2kn/m3,內粘聚力c=19.

2kpa,內摩擦φ=11.2°,地面超載q=γh1=36.4kn/m3;據此來選擇懸臂樁的入土深度,進而計算出此懸臂樁的嵌入深度,計算簡圖見圖1。

圖1 懸臂樁計算簡圖

計算如下:

被動土壓力係數:

則沿牆體的深度方向,主動土壓力的應力為:

代入公式,求得:

經計算可以得出:x = 10.45 m

因此懸臂樁的埋置深度為:t = 1.2x + 16 m

根據公式可以求出最大彎矩:

=1532.4knm

因為樁的中間距為1.1~1.3 m,所以該懸臂樁的最大彎矩是1532.5~1838.8kpa.

由於受到現場條件的限制,且懸臂式的支護結構很容易受到開挖深度的影響,很容易出現變形的現象,這樣就給相鄰的建築物造成不利的影響和安全隱患。因此,此項工程無法根據計算結果採用最小埋置深度16m的標準,這樣的做法不僅會對施工造成很大的困難,且在施工上並不經濟。所以,此次設計選擇採用打入式預應力鋼筋混凝土圓管樁(ф=500mm)支護的辦法,設計共使用387根11m長的樁,89根9m長的樁,實際入土深度是6.

3m;短樁懸臂為3.6m,埋深5.4m,淨挖深6.

7m,最大挖深8.7m的設計方案

3.2、設計施工方案與相關措施

可以看出,真實的入土深度只有6.3m,遠遠沒有達到最小埋置深度16m的要求,這樣就很容易導致樁的傾覆以及邊坡滑動的現象,所以通常會採取以下幾種措施以保證樁的支護達到標準。

(1)設計科學有效的土方開挖方案。具體施工時土方開挖一般是以機械為主,首先從西北角開挖,將圍護樁外圍3.1m範圍內的土方挖到-4.

2m,並以1∶2的比例將其放坡到邊緣;在挖到-6.8m時樁的高差就會達到2.6m,為了防止施工過程**現有些支護樁向坑內逐漸傾覆的現象,因此最常採用鋼纜拉錨的形式來起到穩定的作用。

(2)在樁的頂部設定乙個壓頂梁鎖口。採用在坑的頂部順著基坑的頂部設定乙個500mm×600mm的壓頂梁鎖口的方法,可以將管樁連線成乙個整體,進而起到加強支護樁穩定性的作用,這樣可以極大程度的提高基坑周圍地面的承載能力。另外,還可以在基坑的四個角土壓力相對較大的部位做一些對角支撐,或者設定一些坑內支撐,設定這些有效的支撐可以使支護樁保持在乙個平衡狀態,進而保證土體的穩定性。

除此之外,應用這種方法還可以有效減少由於維護結構出現問題而導致傾覆的情況發生。

(3)在維護樁的外部設定一些必要的輔助樁。在一些外軟土很厚的區域進行支護工作時,通常選擇在支護樁的外部設定很多深層的攪拌樁,這些攪拌樁不僅可以起到擋水的作用,同時還可以有效改善基坑周圍土層的效能,可以進一步提高維護樁的支護作用和邊坡的穩定程度等。

(4)使用沉井法和中心島法進行施工。使用沉井法進行施工可以有效保證邊軸線的承臺土方的安全性,有效減少坑底出現隆起的現象;而中心島法的施工方法的具體做法就是先留乙個沒有開挖的開間的土方,使其形成乙個東西方向的支撐島,等那些已經開挖完成的開間承臺全部完成後,在將其作為支撐點然後設定乙個鋼支撐,將圍護樁上端的土體全部撐起,在土體撐起的同時在圍護樁的外側增加鋼纜錨位,這些工作完成後再開挖剩下還未開挖的土方。

四、制定合理的支護方法

科學合理的施工方案不僅可以保證工程的質量,還可以有效加快工程的施工進度以及獲得最大的經濟效益。在設計與實施基坑工程時,必須依據科學合理的施工方法,施工標準完全符合相關規定,並可以熟練掌握先進的施工技術。另外,還要事先制定出乙個科學合理的支護方法。

(1)如果施工場地不大且充足的空間進行放坡的條件下,施工單位應該充分利用有限的放坡進行開挖工作,在對地梁進行施工時要採用地板加

內支撐的方法,還要注意合理應用沉井法以及中心島法進行施工,以保證施工的質量以及安全性。

(2)如果處在軟弱地基且場地允許以及坑底在4.1m左右的深度的條件下,如果使用開挖較為經濟的放坡,承臺相對較深、沒有對放坡進行開挖的條件下,一般採用沉井的方法,地梁的部分則可以採用沉板法;如果坑底不深,一般的做法是採用磚胎膜來做支護,可以達到十分明顯的效果。

(3)在對深基坑進行開挖的過程中,必須要對基坑的支護結構、周邊土體和臨近的構築物進行整體的監測。在進行施工時,要根據施工的實際情況對施工方案進行不斷修改與優化,以保證工程能夠安全、順利地進行。

五、結束語

隨著我國社會經濟的不斷發展進步,我國城市發展的腳步也逐漸加快,高樓林立的現象普遍的同時必然會導致地下施工的不斷進行。在進行地下施工時,要想保證施工工程的質量,有效縮短施工的工期,相關施工人員必須不斷提高深基坑支護技術的水平。由於深基坑支護技術具有多樣性的特點,所以在使用時要結合施工工程的具體情況合理的使用,這樣才能保證深基坑支護技術能夠城市的發展中發揮最大的作用。

[1]何文君,馬輝.多形式基坑支護方式在某基坑中的應用[j].新疆有色金屬.2014(01)

[2]李國輝,甘曉燕.四個基坑加固工程案例分析[j].岩石力學與工程學報.2013(s2)

[3]徐家成.西氣東輸二線渭河定向鑽雙向對穿中間連頭基坑支護施工方法[j].石油工程建設.2014(05)

[4]劉仁新.**基坑施工與安全管理[j].四川建材.2013(01)

基坑支護設計與施工組織方案

基坑支護施方工案 編制單位 山東聖大建設集團 編制人審核人 編制時間 二0一二年五月一十日 一工程概況 本工程為位於 建築層數為地下一層,地上一十七層 本工程功能分割槽為 裝置用房及後勤輔助,位於地下一層 洗浴按摩區,位於地下一層至二層東側 酒店大堂,位於一層 餐飲區,位於二至三層 會議區,位於四層...

工程基坑支護設計與施工組織方案

北京綠創科車坡道工程位於北京市昌平區中關村科技園東部,介山村西側約300m,北京市綠創環保集團 院內。主樓已施工完畢,現進行汽車坡道的施工。由於坡道具有一定的坡率,深度為 9.35m 0.00m,為此考慮經濟造價,結合現場設計情況,依據不同段落槽深度,僅對坡道外側邊坡進行支護。根據北京市地質工程勘察...

基坑支護方案與施工組織設計

曲靖泛華 美佳華商業廣場基礎工程 基坑支護方案設計及施工組織設計 編寫單位 雲南省地質工程勘察總公司 編寫日期 二 七年一月十八日 目錄一 基坑支護方案設計 1工程概況 2工程地質及場地條件 3設計依據 4基坑支護方案 5基坑穩定性驗算 6附圖7工程量彙總 二 施工組織設計 1編制依據 2工程概況 ...