基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及設(shè)計(jì)范文

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【摘要】隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，道路地下管網(wǎng)、下穿立交等都會(huì)遇到基坑開(kāi)挖問(wèn)題。本文主要從市政工程常用基坑支護(hù)類型入手，重點(diǎn)對(duì)基坑設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及依據(jù)進(jìn)行分析，并有針對(duì)性地提出了一系列改善措施，以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】市政工程；基坑支護(hù)；結(jié)構(gòu)

1引言

最近幾年，因城市道路、立交橋等工程的迅猛發(fā)展，城市道路地下管網(wǎng)、下穿立交以及地下泵房等都會(huì)遇到基坑開(kāi)挖問(wèn)題。在市政工程建設(shè)過(guò)程中，如何合理選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)，并依據(jù)基坑工程特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)成為當(dāng)前基坑工程亟待解決的重要問(wèn)題。

2常見(jiàn)基坑支護(hù)類型

2.1鋼板樁支護(hù)

鋼板樁支護(hù)通常又分為工字鋼基坑支護(hù)和拉森鋼板樁支護(hù)兩種方式：在一般黏質(zhì)土、砂性土和粒徑不大于100mm的砂卵石基坑中，通常會(huì)采用工字鋼基坑支護(hù)方式。采取這種方式能夠降低成本，施工過(guò)程比較簡(jiǎn)單，較為節(jié)省材料，但是采用這種方式止水性能不夠完善。因此當(dāng)出現(xiàn)地下水位高于基坑底標(biāo)高的情況時(shí)，施工過(guò)程中要先進(jìn)行基坑降排水處理。同工字鋼基坑支護(hù)方式相比，拉森鋼板樁止水性較強(qiáng)，剛度強(qiáng)，同樣施工比較簡(jiǎn)單，而且可以對(duì)材料進(jìn)行重復(fù)使用。通常用于抗洪及地下隧道中。但是這種方式在施工過(guò)程中噪聲較大，在城市內(nèi)部使用的較少。

2.2鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁是較早時(shí)期出現(xiàn)的一種方式，通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械鉆孔形成樁孔，將預(yù)制的鋼筋籠放置其中，繼而將混凝土灌注成樁，在高層建筑中使用的較為廣泛。在這種施工方式中，現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量對(duì)樁的形成有至關(guān)重要的影響。

2.3地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻是由意大利發(fā)明并傳入到眾多國(guó)家的施工工藝，地下連續(xù)墻是利用各種挖槽設(shè)備，在特制泥漿的護(hù)壁作用下，在地下挖出窄而深的溝槽，然后在溝槽內(nèi)放置鋼筋籠，并在其內(nèi)澆筑水下混凝土而形成一道具有防滲擋土和承重功能的、連續(xù)的地下墻體。地下連續(xù)墻在施工過(guò)程中噪聲小，防滲透性能好，施工過(guò)程的工期較短，因此大型基坑工程多采用這一施工工藝。

2.4SMW工法

SMW工法20世紀(jì)70年代在日本發(fā)明的一種施工工藝，通過(guò)對(duì)多軸型鉆探攪拌機(jī)的利用，能夠?qū)崿F(xiàn)就地鉆掘切削土體，待到達(dá)預(yù)定深度后，邊提鉆邊從鉆頭處噴出水泥漿，與地基土攪拌混合，然后在水泥混合物凝固前插入H型鋼或其他型鋼材，以此形成一道具有一定強(qiáng)剛度的、連續(xù)完整的、復(fù)合均勻無(wú)接縫的地下連續(xù)墻體。這種方法施工周期短，對(duì)環(huán)境的影響較小，而且止水性能比較好。通常這種工藝被應(yīng)用于地下建筑工程中。

3基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的要求及主要內(nèi)容

3.1基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的要求

建筑施工基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)稱為設(shè)計(jì)方案，它是根據(jù)相關(guān)的資料文件和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)依據(jù)，并結(jié)合基坑施工周邊的地質(zhì)條件和環(huán)境，施工基坑開(kāi)發(fā)的深度等為依據(jù)，做出合理的、先進(jìn)的、實(shí)用的、安全的環(huán)境保護(hù)的方案。并且，在基坑施工處理的使用期限內(nèi)還要保證基坑周邊的建筑、地下設(shè)施、道路、管線等安全和正常的使用，保證城市主體建筑的地下結(jié)構(gòu)不受施工的影響。并且還要正確合理的判斷施工的參數(shù)值和計(jì)算結(jié)果，從而設(shè)定出規(guī)范的設(shè)計(jì)方案數(shù)據(jù)，并根據(jù)行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行更新。

3.2基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的主要內(nèi)容

3.2.1方案設(shè)計(jì)的基本情況

施工基坑在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要寫明工程的名稱，業(yè)主的單位和詳細(xì)的地址，并且要擬定建筑物的層數(shù)，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，高度和基本的建筑形式。地下室的層數(shù)和面積，室外與地面的標(biāo)高，地下室頂板的設(shè)計(jì)標(biāo)高，地下室層高和底板的開(kāi)挖，基坑的深度，面積，周長(zhǎng)和周邊的環(huán)境。支護(hù)的采用方法與結(jié)構(gòu)，基坑擋水及降水措施和預(yù)計(jì)施工的時(shí)間等。

3.2.2等級(jí)設(shè)計(jì)

根據(jù)基坑開(kāi)挖的深度和規(guī)模，周邊的地質(zhì)條件和環(huán)境，采用《基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案與設(shè)計(jì)的確定辦法》，并且在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也要根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》來(lái)設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的使用期限，并不小于一年。

3.3基坑方案設(shè)計(jì)的依據(jù)與圖紙

3.3.1設(shè)計(jì)的依據(jù)

根據(jù)基坑開(kāi)挖的相關(guān)資料，在基坑開(kāi)挖時(shí)要具備巖土工程的詳細(xì)勘察資料，基坑深度現(xiàn)場(chǎng)的地形圖和工程路線圖。還要擬定建筑的平面圖，立體圖和剖面圖，并根據(jù)這些基本的圖面對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行布局。并且，在設(shè)計(jì)時(shí)也要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和設(shè)計(jì)規(guī)范，利用電腦軟件對(duì)基坑開(kāi)挖的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。還要對(duì)基坑在場(chǎng)地的地下水的補(bǔ)給和排泄進(jìn)行重點(diǎn)的規(guī)劃，對(duì)各地下水層之間的水力進(jìn)行聯(lián)系，使地下水的來(lái)源、質(zhì)量、深埋情況及變化幅度都有一定的了解，從而對(duì)基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)、開(kāi)挖和周邊環(huán)境降低不良的影響。

3.3.2基坑方案設(shè)計(jì)的圖紙

在基坑設(shè)計(jì)方案的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)：①要設(shè)計(jì)圖紙的目錄，并且要根據(jù)支護(hù)的總平面設(shè)計(jì)圖來(lái)設(shè)計(jì)方案。②在分段設(shè)計(jì)剖面圖時(shí)也要根據(jù)剖面的圖式來(lái)判斷排水溝、放坡、線管、標(biāo)高、止水帷幕、支撐構(gòu)建、支護(hù)構(gòu)件和離開(kāi)挖邊線3倍與基坑深度范圍內(nèi)的道路、市政管線、建筑物、地層以及其他基礎(chǔ)設(shè)施。③在建設(shè)基坑方案設(shè)計(jì)圖支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，也要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖和配筋圖進(jìn)行標(biāo)記，局部支護(hù)的結(jié)構(gòu)和立面圖，大樣圖也要重點(diǎn)說(shuō)明。在基層開(kāi)挖時(shí)也要畫出其剖面圖，并且對(duì)降水井和觀測(cè)井的平面進(jìn)行布置圖設(shè)計(jì)，標(biāo)明井的型號(hào)和類型。④在平面布置圖的設(shè)計(jì)時(shí)還要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督，監(jiān)督元件預(yù)留平面圖和豎形的結(jié)構(gòu)寬度，道路是否能夠行使，對(duì)大車量行駛的荷載量等。

4基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工處理措施

4.1鋼板樁、鉆孔樁和噴粉裝備

施工因基坑施工要擊打工程樁，就會(huì)引起震動(dòng)，使土壤受到擠壓，從而影響高層建筑的正常施工，所以應(yīng)該在工程樁施工之低碳技術(shù)前對(duì)附近一側(cè)的鋼板進(jìn)行擊打，在擊打鋼板樁之后，在它的背后做排水溝。鉆孔樁的鉆孔工作應(yīng)全部流于工程樁，完成之后再進(jìn)行敲打施工。以這樣的方式作為鉆孔樁的主要施工手段，按照施工進(jìn)度將噴粉樁分階段的插入在基坑支護(hù)施工設(shè)計(jì)之中。

4.2挖土施工及支撐施工

（1）在第一支撐的制作過(guò)程中，要保證鉆孔樁安全完成，并且使渣土深度達(dá)到一定指標(biāo)，將一定厚度的準(zhǔn)石粉作為支撐面的填充物。這種方式的采用，不僅要考慮運(yùn)行車輛支撐力度，還要保證機(jī)械設(shè)備不會(huì)被損壞。

（2）要在第一層支撐完成后再開(kāi)始第二次支撐，并根據(jù)千次的計(jì)算數(shù)據(jù)，擬定最安全的挖土深度，進(jìn)行土方開(kāi)挖，從而完成大面積降土。而根據(jù)對(duì)基坑支護(hù)工程實(shí)際的綜合分析結(jié)果來(lái)看，設(shè)定靠近建筑物一側(cè)的鋼板樁范圍和坑比設(shè)計(jì)標(biāo)高要有具體的數(shù)值作為挖土深度，并在附近鋼板樁處留設(shè)土臺(tái)。因?yàn)橥僚_(tái)的預(yù)留能夠增強(qiáng)土坑能力，使鋼板樁的安全性能得到了保障。機(jī)械挖土能夠更有效地加快工程進(jìn)度，進(jìn)而提高設(shè)備利用率。并且通過(guò)實(shí)踐可以指導(dǎo)這種方式，行之有效的在實(shí)際工作中需要幫助工程的施工。

（3）在挖土2d后，才能進(jìn)行第二層支撐，如果時(shí)間拖延將影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性能。最后，在樁承臺(tái)施工全部完成之后，要用石粉和石渣回填基坑，保證基坑恢復(fù)到第一層支撐的深度，再拆除第二層支撐，并回填土質(zhì)。

4.3鋼板樁的回收及降排水的處理

運(yùn)用排水溝及集水井聯(lián)合方式來(lái)對(duì)基坑上部外圍的排水結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置。雖然鋼板樁與噴粉樁的抗?jié)B能力較強(qiáng)，但為避免雨水含水量以及少量滲水對(duì)于基坑開(kāi)挖的影響，應(yīng)該將基坑底的四周用磚砌筑8個(gè)井壁，保證磚縫輸水。并且井底的標(biāo)高要低于施工面，要采用縱橫鏈接的排水方式，在井內(nèi)設(shè)置潛水泵。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前的城市建設(shè)發(fā)展已經(jīng)朝著高層性的建筑和高架建設(shè)性的公路趨勢(shì)發(fā)展，促使著人們對(duì)地下區(qū)域的利用率也越來(lái)越高。特別是由于城市環(huán)境的限制性發(fā)展，深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的工程對(duì)于一些地下通道，或者一些道路建設(shè)區(qū)域內(nèi)的建筑物安全的影響也是越來(lái)越重要。因此本文對(duì)于其進(jìn)行詳細(xì)的研究和分析，具有建設(shè)性的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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[3]陳志明.組合式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑施工中的運(yùn)用[J].福建建筑，2011（08）

作者：李美玲 單位：中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司