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【摘 要】伴随着社会经济的发展,城市化进程的加快,合理开发和综合利用城市地下空间,不仅可以缓解当前存在的各种城市矛盾,满足某些社会和经济发展的特殊需要,而且为进一步建设现代化城市开辟了广阔的前景。所以,对城市地下工程相关问题的研究探讨是非常有意义的。基于此,本人对城市地下工程的基坑围护结构相关要点做一个浅析。
【关键词】 城市;地下工程;基坑围护
1、基坑围护的优点
近年来,基坑围护技术在建筑工程基础施工中得到了广泛应用。由于该技术施工成本较低、对环境的要求不高、避免地下水影响等优点,所以倍受建筑企业的青睐。在建筑工程中,利用围护技术来进行基坑施工,能够有效解决地下水对基坑施工质量的影响。因为基坑围护技术将基坑内的地下水控制在一定范围,能够保证地下水不会影响基坑施工,进而提高基坑施工质量。深基坑围护技术是当前建筑工程基坑施工最为先进的技术,其施工简单方便,整个围护结构的支撑力均匀,能够有效控制基坑周围土层发生坍塌现象,提高了基坑的安全性和稳定性。采用基坑围护技术能够保证地下埋管、光缆等其他基础设施的正常工作,不会对地下设施造成损害。在基坑工程施工阶段,采用基坑围护技术,能够消除土质问题而引发的坍塌和移位现象,而且发生坍塌也不会造成严重的人员伤亡或对周围其他构筑物造成影响。
2、城市地下工程的基坑围护结构分析
2.1钻孔灌注桩围护结构
钻孔灌注桩围护墙是排桩式结构中应用频率最高的一种。这种围护结构主要应用与基坑深度5m左右的基坑工程中而这种围护结构方式已经应用与北方地区9m左右的地质条件良好的基坑工程中。这种施工方式的优点是施工时不需要进行震动,同时噪音较小,刚性高支护稳定不容易变形等。在基坑施工过程中当工程桩也为灌注桩时可以在同一个时间段内对其进行施工作业,能够有效的提高施工的进度和施工的效率。但是每一个桩之间的缝隙很容易对土壤和水分造成严重的影响,特别是在高水位软土地区施工需要根基当地的地质条件采用合理的方式解决挡水的问题。这种围护结构主要适用于软粘土和沙土地区担是在对于施工存在砂砾层或者卵石层的地区不适合采用这种围护结构。桩与桩之间的固定连接主要是通过桩顶冠梁和围檩连接成一个有机的整体,因为就会导致结构的整体性能较差,当在地质环境比较复杂的地区进行施工作业时,特殊工程以及基坑深度开挖很大的基坑中不适合采用这种施工方案。
2.2地下连续墙围护
所谓地下连续墙,就是预先进行成槽作业,形成具有一定长度的槽段,在槽段内放入预制好的钢筋笼,并浇注混凝土建成墙段,如此连续施工,各墙段相互连接构成一道完整的地下墙体。按照地下连续墙施工过程与顺序,地铁工程中地下连续墙围护施工技术难点主要集中在导墙变形影响下一步施工、刷壁次数达不到要求产生渗漏、槽底淤积物对墙体质量的影响几方面。导墙变形影响下一步钢筋笼下放主要是由于导墙施工完成后,没有及时进行纵向支撑,导致导墙测量稳定性不足发生导墙变形,从而影响到钢筋笼的下放。导墙的作用是为挖槽机具导向、蓄存泥浆和防止槽口坍塌,同时可作为施工时水平与竖直测量的基准,安装钢筋笼、设置混凝土管、架设挖槽机具的支点。为此,在导墙的施工中重点是防止导墙开裂和位移变形。因此在工程施工中拆模后应立即在墙间架设支撑,并在混凝土达到设计强度以前,禁止任何重型的机械设备在导墙附近停留。
2.3深层搅拌桩围护结构
它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂通过深层搅拌机械,将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土搅拌桩体,作为基坑的支护结构。其特点是结构防水性能好,可不设支撑,基坑能在开敞的条件下开挖,具有较好的经济效益;便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;施工中无振动、无噪声、污染少、挤土轻微。但位移相对较大,厚度较大。水泥搅拌桩适宜于各种成因的饱和粘性土,包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等,加固深度可从数米至50m~60m。由于其抗拉强度远小于抗压强度,故常适用于基坑深度不大且有放坡场地的工程可采用重力式挡墙结构形式的基坑。
2.4高压旋喷桩围护结构
该种围护结构主要是利用高压,经过旋转之后将水泥泥浆喷入土层并与土层进行充分的混合,从而形成一种泥土加固的混合体相互之间互相连接形成排桩用来档土和防水。该种围护结构施工时使用的设备比较简单结构紧凑体积较小,灵活性强,占地面积较小,同时这种施工方式也兼具了污染小、噪声小、震动低等特点在施工过程中不会对周围的建筑造成影响胆是采用这种方式在施工过程中会排除大量的泥浆很容易导致水土污染。
2.5土钉墙及复合土钉墙围护结构
土钉支护是在土体内放置一定长度和密度的土钉体,与被加固土体、混凝土护面固结后而共同作用,以弥补并增强土体的强度,限制其位移,增强坡体的稳定性。具有施工便捷、施工工艺流程相对简单、经济技术性突出等特点。适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土,开挖深度为5m~10m的基坑支护。不适用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层、饱和软弱土层和对变形有严格要求的基坑支护。复合土钉墙支护是最近几年在土钉墙支护基础上发展而来的一种新型的支护结构,这种支护结构主要是以深层搅拌桩帷幕等超前支护为主要措施,解决土体自立性、防水性以及喷射面层与土体的粘结问题。
3、结束语
近年来,随着经济社会的发展,城市化建设的加快,城市土地可用资源减少,地表面积逐渐递减,人们对地下空间的渴求正与日俱增,致使深基坑工程越来越多,基坑面积也越来越大,对深基坑工程的施工要求也越来越高。基坑围护结构的多样化解决了城市地下工程施工中施工的多样性和复杂性。随着城市地下工程越来越多,施工环节越来越复杂,对施工技术的要求也越来越高,从而促进了基坑围护结构在技术和形式等各方面都有了较快的发展。在以后的实际工作中要得到更多的重视以及研究应用。
参考文献:
[1]徐明福.地下工程的基坑圍护技术与应用[J].城市建筑,2014,02:127-128.
[2]白成虹.浅析城市地下工程的基坑围护结构[J].江西建材,2014,11:88-89.
[3]周东升,李静田.谈城市地下工程的基坑围护结构[J].山西建筑,2013,11:63-65.
[4]李彬峰,梁志新.论城市地下工程的可持续发展[J].铁道工程学报,2003,(03).
[5]王海波.基坑土钉支护的非线性有限元分析[J].河南建材,2013,(02).
【关键词】 城市;地下工程;基坑围护
1、基坑围护的优点
近年来,基坑围护技术在建筑工程基础施工中得到了广泛应用。由于该技术施工成本较低、对环境的要求不高、避免地下水影响等优点,所以倍受建筑企业的青睐。在建筑工程中,利用围护技术来进行基坑施工,能够有效解决地下水对基坑施工质量的影响。因为基坑围护技术将基坑内的地下水控制在一定范围,能够保证地下水不会影响基坑施工,进而提高基坑施工质量。深基坑围护技术是当前建筑工程基坑施工最为先进的技术,其施工简单方便,整个围护结构的支撑力均匀,能够有效控制基坑周围土层发生坍塌现象,提高了基坑的安全性和稳定性。采用基坑围护技术能够保证地下埋管、光缆等其他基础设施的正常工作,不会对地下设施造成损害。在基坑工程施工阶段,采用基坑围护技术,能够消除土质问题而引发的坍塌和移位现象,而且发生坍塌也不会造成严重的人员伤亡或对周围其他构筑物造成影响。
2、城市地下工程的基坑围护结构分析
2.1钻孔灌注桩围护结构
钻孔灌注桩围护墙是排桩式结构中应用频率最高的一种。这种围护结构主要应用与基坑深度5m左右的基坑工程中而这种围护结构方式已经应用与北方地区9m左右的地质条件良好的基坑工程中。这种施工方式的优点是施工时不需要进行震动,同时噪音较小,刚性高支护稳定不容易变形等。在基坑施工过程中当工程桩也为灌注桩时可以在同一个时间段内对其进行施工作业,能够有效的提高施工的进度和施工的效率。但是每一个桩之间的缝隙很容易对土壤和水分造成严重的影响,特别是在高水位软土地区施工需要根基当地的地质条件采用合理的方式解决挡水的问题。这种围护结构主要适用于软粘土和沙土地区担是在对于施工存在砂砾层或者卵石层的地区不适合采用这种围护结构。桩与桩之间的固定连接主要是通过桩顶冠梁和围檩连接成一个有机的整体,因为就会导致结构的整体性能较差,当在地质环境比较复杂的地区进行施工作业时,特殊工程以及基坑深度开挖很大的基坑中不适合采用这种施工方案。
2.2地下连续墙围护
所谓地下连续墙,就是预先进行成槽作业,形成具有一定长度的槽段,在槽段内放入预制好的钢筋笼,并浇注混凝土建成墙段,如此连续施工,各墙段相互连接构成一道完整的地下墙体。按照地下连续墙施工过程与顺序,地铁工程中地下连续墙围护施工技术难点主要集中在导墙变形影响下一步施工、刷壁次数达不到要求产生渗漏、槽底淤积物对墙体质量的影响几方面。导墙变形影响下一步钢筋笼下放主要是由于导墙施工完成后,没有及时进行纵向支撑,导致导墙测量稳定性不足发生导墙变形,从而影响到钢筋笼的下放。导墙的作用是为挖槽机具导向、蓄存泥浆和防止槽口坍塌,同时可作为施工时水平与竖直测量的基准,安装钢筋笼、设置混凝土管、架设挖槽机具的支点。为此,在导墙的施工中重点是防止导墙开裂和位移变形。因此在工程施工中拆模后应立即在墙间架设支撑,并在混凝土达到设计强度以前,禁止任何重型的机械设备在导墙附近停留。
2.3深层搅拌桩围护结构
它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂通过深层搅拌机械,将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土搅拌桩体,作为基坑的支护结构。其特点是结构防水性能好,可不设支撑,基坑能在开敞的条件下开挖,具有较好的经济效益;便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;施工中无振动、无噪声、污染少、挤土轻微。但位移相对较大,厚度较大。水泥搅拌桩适宜于各种成因的饱和粘性土,包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等,加固深度可从数米至50m~60m。由于其抗拉强度远小于抗压强度,故常适用于基坑深度不大且有放坡场地的工程可采用重力式挡墙结构形式的基坑。
2.4高压旋喷桩围护结构
该种围护结构主要是利用高压,经过旋转之后将水泥泥浆喷入土层并与土层进行充分的混合,从而形成一种泥土加固的混合体相互之间互相连接形成排桩用来档土和防水。该种围护结构施工时使用的设备比较简单结构紧凑体积较小,灵活性强,占地面积较小,同时这种施工方式也兼具了污染小、噪声小、震动低等特点在施工过程中不会对周围的建筑造成影响胆是采用这种方式在施工过程中会排除大量的泥浆很容易导致水土污染。
2.5土钉墙及复合土钉墙围护结构
土钉支护是在土体内放置一定长度和密度的土钉体,与被加固土体、混凝土护面固结后而共同作用,以弥补并增强土体的强度,限制其位移,增强坡体的稳定性。具有施工便捷、施工工艺流程相对简单、经济技术性突出等特点。适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土,开挖深度为5m~10m的基坑支护。不适用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层、饱和软弱土层和对变形有严格要求的基坑支护。复合土钉墙支护是最近几年在土钉墙支护基础上发展而来的一种新型的支护结构,这种支护结构主要是以深层搅拌桩帷幕等超前支护为主要措施,解决土体自立性、防水性以及喷射面层与土体的粘结问题。
3、结束语
近年来,随着经济社会的发展,城市化建设的加快,城市土地可用资源减少,地表面积逐渐递减,人们对地下空间的渴求正与日俱增,致使深基坑工程越来越多,基坑面积也越来越大,对深基坑工程的施工要求也越来越高。基坑围护结构的多样化解决了城市地下工程施工中施工的多样性和复杂性。随着城市地下工程越来越多,施工环节越来越复杂,对施工技术的要求也越来越高,从而促进了基坑围护结构在技术和形式等各方面都有了较快的发展。在以后的实际工作中要得到更多的重视以及研究应用。
参考文献:
[1]徐明福.地下工程的基坑圍护技术与应用[J].城市建筑,2014,02:127-128.
[2]白成虹.浅析城市地下工程的基坑围护结构[J].江西建材,2014,11:88-89.
[3]周东升,李静田.谈城市地下工程的基坑围护结构[J].山西建筑,2013,11:63-65.
[4]李彬峰,梁志新.论城市地下工程的可持续发展[J].铁道工程学报,2003,(03).
[5]王海波.基坑土钉支护的非线性有限元分析[J].河南建材,2013,(02).