[南京立體綠化墻]淺談深基坑支護的技術分析

2017-05-15 瀏覽342次

    一深基坑支護的類型 

    1.1鋼板樁支護 

    鋼板樁由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，把這種鋼板樁互相連接就形成鋼板樁墻，被廣泛應用于擋土和截水。目前鋼板樁常用的截面形式有U形、Z形和直腹板型。鋼板樁由于施工簡單而應用較廣。但是鋼板樁的施工可能會引起相鄰地基的變形和產生噪聲振動，對周圍環(huán)境影響較大，因此在人口密集、建筑密度很大的地區(qū)，其使用常常會受到限制。而且鋼板樁本身柔性較大，如支撐或錨拉系統(tǒng)設置不當，其變形會很大，所以當基坑支護深度大于7m時，不宜采用。如基坑周邊土質較堅硬，鋼板樁難以嵌入坑底以下硬層，也可適用。同時，由于鋼板樁在地下室施工結束后需要拔出，因此應考慮拔出時對周圍地基土和地表土的影響。 

    1.2深層攪拌支護 

    深層攪拌支護是利用水泥作為固化劑，采用機械攪拌，將固化劑和軟土劑強制拌和，使固化劑和軟土之間產生一系列物理化學反應而逐步硬化，形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的水泥土樁墻，作為支護結構。適用于淤泥、淤泥質土和較弱的粘土、粉質粘土、素填土以及稍密的粉土或砂土等土層，基坑開挖深度不宜大于6m對有機質土、泥炭質土，宜通過試驗確定。 

    1,3排樁支護 

    排樁支護是指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構的一種支護形式。柱列式間隔布置包括樁與樁之間有一定凈距的疏排布置形式和樁與樁相切的密排布置形式。 

    排樁支護也可以和其它支護方式相結合，如排樁內支撐支護方案，大多用在軟土層較厚、基坑深度較深的工程。其排樁大多為沖、鉆孔灌注樁（樁徑800～1200）；內支撐系統(tǒng)根據(jù)平面形狀有角撐式、角撐對撐式、水平拱圈式等多種布置方式。水平拱圈支撐發(fā)揮混凝土抗壓強度高，抗拉強度低的特點，既經濟又可提供較大的施工空間。豎向大多為單道內支撐，也有兩道內支撐。支撐材料有鋼梁和鋼筋混凝土梁兩種。 

    排樁巖土拉錨支護主要適用于場地土層性能較好或軟土層較薄的場地。對基坑深度較大的工程，巖土錨桿的一些參數(shù)如下：與水平夾角在15°、40°之間；長在35m以內；設計軸向抗拔力一般小于600kN；錨筋材料有鋼筋或3～4條鋼鉸線；大多采用二次高壓注漿工藝，第二次注漿壓力一般大于2MPa錨索鎖定時都施加預應力，施加預應力大小不等，有的達設計值的70%，有的只有設計值的30%；施加的預應力越大，限制樁頂變位效果越好，但其支護樁承受的壓力越接近靜止土壓力。 

    1.4地下連續(xù)墻 

    地下連續(xù)墻是在泥漿護壁的條件下分槽段構筑的鋼筋混凝土墻體，隨著技術的發(fā)展和施工方法及機械的改進，地下連續(xù)墻發(fā)展到既是基坑施工時的擋土圍護結構，又是擬建主體結構的側墻，如支撐得當，且配合正確的施工方法和措施，可較好地控制軟土地層的變形。 

    1.5復合土釘綜合支護 

    復合土釘綜合支護技術綜合了土釘墻和深層攪拌水泥土樁或高壓旋噴樁技術優(yōu)點，是一種施工快速、經濟實用的綜合技術。土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定的支護。適用于地下水位以上或經人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結砂土。常用在單層地下室、且淤泥層較薄、地下水較少的基坑。土釘墻施工工藝流程可以總結為：測量放樣——第一層邊坡開挖——人工修整——初噴射砼——鉆孔——打設土釘——高壓注漿——布鋼筋網——復噴射砼——第二層邊坡開挖。 

    深層攪拌樁（水泥土墻）是利用水泥（或石灰）等材料作為固化劑，通過深層攪拌機械，將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理化學反應，使軟土硬結成具有整體性水穩(wěn)定性和一定強度的樁體（塊體或墻體）。其工業(yè)流程為：測量定位——預攪下沉——制備水泥漿——提升、噴漿、攪拌——重復上下攪拌——清理移位。在水泥土樁中插入H形鋼(拉森板樁、鋼管等)則形成加筋水泥土墻。由H形鋼承受側向荷載，而水泥土則具有良好的抗?jié)B性能，因此加筋水泥土墻具有良好的擋土和止水抗?jié)B效應。 

    二深基坑支護中存在的問題 

    2.1邊坡修理達不到設計的規(guī)范要求 

    一般深基礎或地下室深基坑在開挖土方時均使用機械開挖、人工簡單修坡后即開始擋土支護的混凝土初噴工序。而在實際開挖時，由于施工管理人員不到位、技術交底不明確、分層分段開挖高度不一、挖掘機械操作手的操作水平等因素的影響，使機械開挖后的邊坡表面平整度、順直度極不規(guī)則，而人工修理時不可能深度挖掘，只能就機挖表面作平整度修整，在沒有嚴格檢查驗收就開始初噴，故擋土支護后的基坑邊坡出現(xiàn)超挖和欠挖現(xiàn)象。 

    2.2噴射混凝土厚度不夠，強度達不到設計要求 

    目前建筑工程基坑支護噴射混凝土常用的是干拌法噴射混凝土設備，其主要特點是設備簡單、體積小，輸送距離長，速凝劑可在進入噴射機前加入，操作方便，可連續(xù)噴射施工。雖然干噴法設備操作簡單方便，但由于操作手的水平不同，操作方法和檢查控制等手段不全，混凝土回彈嚴重，再加上原材料質量控制不嚴、配料不準、養(yǎng)護不到位等因素，往往造成噴后混凝土的厚度不夠、混凝土強度達不到設計要求。 

    2.3施工過程與設計的差異太大 

    深層攪拌樁的水泥摻量常常不足，影響水泥土的支護強度。我們發(fā)現(xiàn)同樣做法的支護，發(fā)生水泥土裂縫，有時不是在受力最大的地段，檢查下來，往往是強度不足。在局部位置地面施工堆載往往大大高于設計允許荷載。施工質量差與偷工減料有關的現(xiàn)象也并不少見。基坑挖土是支護受力與變形顯著增加的過程，設計中常常對挖土程序有所要求來減少支護變形，并進行圖紙交底，而實際施工中土方老板往往不顧支護設計要注，搶進度，圖局部效益。 

    2.4設計與實際情況差異較大 

    深基坑支護由于其土壓力與傳統(tǒng)理論的擋土墻土壓力有所不同，在目前沒有完善的土壓力理論指導下，通常仍沿用傳統(tǒng)理論計算，因此有誤差是正常的，許多學者對此進行了許多研究，在傳統(tǒng)理論土壓力計算的基礎上結合必要的經驗修正可以達到實用要求。問題是對這樣一個極為復雜的課題，脫離實際工程情況，往往會造成過量變形的后果如某些基坑支護設計，不考慮地質條件、地面荷載的差異，照搬照套相同坑深的支護設計。必須根據(jù)實際地面可能發(fā)生的荷載，包括建筑堆載、載重汽車、臨時設施和附近住宅建筑等的影響，比較正確地估計支護結構上的側壓力。 

    2.5施工監(jiān)測不重視 

    主要是建設單位為省錢不要求施工監(jiān)測，或者雖設置一些測點，數(shù)據(jù)不足，忽視坑邊住宅的檢測，或者不重視監(jiān)測數(shù)據(jù)，形同虛設。支護設計中沒有監(jiān)測方案，結果發(fā)生情況不能及時警報，事故發(fā)生后也不易分析原因，不利于事故的早期處理，省了小錢誤了大事，要花大錢處理為了減少基坑支護事故，有待精心設計、精心施工、強化監(jiān)理，保護坑邊住宅與環(huán)境，提高深基坑支護技術和管理水平。 

    三深基坑支護施工管理對策 

    3.1強化管理,充分發(fā)揮“三檢”和監(jiān)管協(xié)調的作用 

    施工單位要從根本上解決好施工管理人員,特別是項目經理、技術負責人,專業(yè)工長的質量和組織管理松懈的思想問題。各施工工序要堅持“自檢、互檢、專檢”的質量檢查制度,逐級檢查,層層把關,做到上工序不符合要求,下工序不繼續(xù)施工。 

    3.2崗前培訓制度與堅持持證上崗 

    工程施工中,不但管理人員要具備相應的崗位管理能力,要熟悉各工序的操作程序和質量控制點。操作人員也應具有相應崗位的上崗證,嚴格管理,對新來人員和離崗較長時間的人員必須做好崗前培訓工作,來確保操作人員的操作水平和方法。這樣方可達到既節(jié)約材料省工,又保證工程質量的目標。 

    3.3加強質量過程控制 

    噴射砼的質量好壞和厚度取決于噴射操作手的操作方法和水平,而其關鍵又是噴嘴與受噴面的距離、噴嘴移動、水量的調節(jié)。施工時噴嘴與受噴面的最佳距離為0.8～1.0m;噴敷方法是橫過混凝土面將噴嘴穩(wěn)定而系統(tǒng)地做圓形或橢圓形移動;水量的調節(jié)使噴射砼表面產生光澤為止;回彈率的大小與原材料的配合比、施工方法、噴射部位及一次噴射層的厚度有關。 

    3.4加強施工的組織與管理 

    深基坑開挖施工中,嚴格遵循“分層開挖、嚴禁超挖”及“大基坑小開挖”的原則,精心安排開挖施工分層、分塊的部位和時間,精心安排擋土支護的施工時間,以有效地控制基坑已開挖部分的無支護暴露時間和減少土體被擾動的時間與范圍,以達到利用尚未被挖動的土體尚能在一定程度上控制其自動位移的潛力,而使其應力控制土體位移和基坑支護周圍土體位移之間存在著一定的相關性。所以科學地安排土方開挖施工順序和控制施工進度,充分利用這種相關性,將有助于控制支護結構的坑周土體的位移。 

    3.5對開挖過程實施跟蹤監(jiān)測．及時記錄和反饋反饋信息 

    在深基坑開挖過程中,及時對開挖進行跟蹤監(jiān)測,是為了掌握支護結構和坑外土體移動,以便于隨時科學調整施工因素,優(yōu)化設計和施工,利于采取相應措施,來確保施工安全、順利進行。同時,施工監(jiān)測還有利于積累資料,檢驗設計的正確性,為今后改進設計理論和施工技術提供依據(jù)。

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