分析深基坑工程中的复合支护施工技术工艺

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  [摘要]本文主要分析探讨了复合支护施工技术在深基坑工程中的应用效果与施工工艺,以供参考。
  [关键字]深基坑工程 复合支护 施工技术
  [中图分类号] TV551 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-245-2
  喷锚支护由于其经济、安全可靠、施工便捷等显著优点,在基坑和边坡工程中得到了迅速的推广应用。但喷锚支护也有其局限性,主要表现在:(1)无插入深度,不能解决基坑抗隆起、渗流等稳定性问题;(2)受土体性质影响大,当土层软弱时,不能提供有效抗拔力。
  为解决这一问题,工程技术人员提出了复合支护概念,即竖向花管注浆加固、搅拌桩等超前支护与喷锚支护联合应用,并逐渐发展成为搅拌桩——喷锚、花管——喷锚等复合支护技术,解决了喷锚支护的插入深度、自立高度等问题,使喷锚支护的应用范围扩大至软土基坑。工程应用表明,该技术能够有效地保证软土基坑和周边环境安全,具有良好的技术经济前景,取得了很大的社会效应和经济效益。
  1深基坑复合支护的类型与特征
  深基坑工程复合支护的类型多样,其中大致可以分为以下几类。
  1.1桩排性结构
  桩排性结构又可以分为:稀疏桩排、连续桩排、双排桩以及组合式桩排,它主要的功能就是建立其共同受力的结构形式。这样的桩排机构有较为良好的防渗透的效果,并且在建立起的时候较为的方面,更适合用于比较深的基坑当中,此外,不仅有防渗透的效果,还有防止泥土的效果,这样在一些土质较好的基坑中就可以利用泥土来进行土供的修筑,这样就能够达到基坑支护的目的。
  1.2构筑地下连续墙结构
  地下连续墙对地层要求极低,能够适用于任何的基坑的深度,此外,还能够连接支护和主体从而增大其作用力,减少成本的投资,另外还能够减少对环境的影响和交通带来的不便。它的主要功能优点是具有极强的抗弯能力和防渗透性以及整体效果优良等作用,已经成为深基坑和高边坡主要的建构方式。在连续墙中放置钢筋等材料能够加强支挡力度,最大限度地提高地下连续墙的使用。
  1.3加固型的结构
  加固型的结构也可分为四种类型,浆加固法、注水泥搅拌桩加固法、高压旋喷桩加固法以及插筋补强法。一是浆加固法是利用水泥浆和化学溶剂加入到泥土当中,使其中改变化学的物理方式,让泥土增强凝聚度和硬度;二是注水泥搅拌桩加固法,主要是利用水泥的硬度使滑坡的松质土质进行强化加固,让其保持平衡稳定性,它的功能是能够在施工的过程当中不污染环境质量,并且在投资方面极低且防渗透能力较强;三是高压旋喷桩加固法,由于这样的要求对水泥的要求较高,且强度比单纯的水泥搅拌厉害的多,因此需要用高压对泥土施加压力,这样能够提高土地的粘性度,就能够获得较强的土质,达到加固地基的目的和构建防渗透墙;四是插筋补强法,主要是通过土体排插入一定的钢筋,这样就能够形成一个复合的共体进行加固,这样的方法可以提高结构的强度和刚硬程度,并且减少变形的发生,增强整体的稳定性的效果。
  2主要施工方法
  探析深基坑工程中的复合支护施工技术的施工方法也可以分为以下几大类:
  2.1钉子钉入法
  这个方法主要是依靠钉子钉入土地并将周边的空隙进行全密的焊死,这样就能够防止土层泥土进入锚管当中,并在焊接的过程当中对土层空隙进行全方位的焊死,这样就能够防止钉子因为振动而导致脱落。
  2.2打孔定位
  主要在前期的施工过程当中将已经挖好的每层标高用空设置竹签插入,并用线连接起来,标注出土层的标高位置,在设计好三脚架并对孔进行土钉打入,这样就能够正确的定位打孔的位置了。
  2.3钢筋铺设
  运用钢筋网片进行与墙壁间的固定,这样就可以不会让网片随之的晃动,此外加强对钢筋的捆绑并与下一层钢筋进行紧密的连接,这样就能够加强钢筋压在钢筋网片上而达到固定的效果。
  2.4摄入注浆填充
  对注浆的浆进行搅拌均匀并随时进行填充,在注浆的开始或者是中途停止以及注浆完毕之后应该及时对于管路的清洗,这样能够有效地在泥土墙上改变其物理的结构性质,增强墙壁的粘合度和坚硬程度。
  3工程实例
  3.1工程概况与地质条件
  某基坑工程建筑面积为12514 m2,高49 m,地上12层,地下1层,框剪结构,基础形式为静压预制桩承台基础,轮廓近似为47.8 m×22.6 m的长方形。基坑开挖深度由南侧的6.5 m逐渐加深至北侧的7 m。
  3.2支护结构设计
  为确保基坑周围环境绝对安全可靠,做到既经济合理又便于施工,本基坑采用了喷锚支护+注浆锚管的复合支护方式,设置超前花管与喷锚支护共同作用,形成一个复合面层以加固坡脚软弱土层,以保证基坑的整体稳定性。
  本基坑采用喷锚支护+注浆锚管的支护方式。土压力分布采用郎肯土压力分布模式,并进行土水合算。对喷锚+注浆锚管支护的计算,将锚管注浆形成的注浆体等效为一层加固土,按前述计算模型对基坑整体进行稳定性验算。复合喷锚支护结构典型剖面见图1。
  3.3基坑监测
  为保证基坑和邻近建筑物的安全,在基坑周边布置了20个土体水平位移沉降观测点,在基坑西侧建筑物布设了7个沉降观测点,典型水平位移-时间曲线见图2。
  从图2看出,基坑轮廓为长方形,南侧较为开阔,1#,7#点在角上,位移较小,中部2#点位移最大,但控制在34 mm内。东侧土体位移较大,中部9#点最大位移达92 mm,8#,10#测点也有64 mm和74 mm,主要原因系东侧临近道路,车辆动载对基坑软弱土体影响较大。北侧距大楼15 m,各点位移均稳定在30 mm左右。北侧坡顶距三层楼仅1.5 m左右,尽管也进行了托换处理,但由于基坑侧壁土体强度较弱,易变形,喷锚支护为柔性支护,刚度较小,土压力过大导致位移偏大,19#点位移达到97 mm,但都在基坑开挖25 d左右后趋于稳定。监测结果表明,该基坑支护方式的选取是得当的。
  4小结
  综上所述,采用上述方案,通过论证选型,节省了投资,缩短了工期,运用科学技术手段,通过验算,确保了结构安全,采取科学可靠施工工艺和方法,消除了质量后患,掌握了毛石挡土墙上钻孔施工工艺。支护结构有效控制了基坑边的位移及周边建筑物的沉降,保证了基坑与周边安全。其工程竣工验收后投入使用,一直处于稳定状态,这正是实践科学发展观的具体表现因此,经过论证与优化及实践检验,桩-锚复合支护技术对处理较复杂的建筑基坑边坡支护比较有利。
  参考文献
  [1]《建筑基坑支护技术规程[S]》.JGJ120-99.
  [2]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB0202-2002,中国建筑工业出版社,2002.
  [3]《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)[S];北京,中国建筑工业出版社,2002.
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