深基坑工程发展.doc
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1、地下结构与深基坑工程读书笔记研究生:提交日期: 2023年9月13日 研究生署名:学 号学 院土木工程与交通学院课程编号S0001001课程名称地下结构与深基坑工程学位类别硕士任课教师教师评语:成绩评估: 分 任课教师署名: 年 月 日地下结构与深基坑工程读书笔记摘要:由于人们对建筑的需求趋向高层化,基坑工程为了适应上部结构的快速发展,逐渐面临施工深度大,开挖面积大等问题,同时在施工场地狭窄的情况下,还会对周边房屋产生影响,导致纠纷,这都对基坑工程的设计及施工带来了不同限度的难度。本文是对深基坑工程这门课程学习之后产生的一些感想形成的读书报告。关键词:深基坑 支护 基坑开挖 施工影响1 基坑开
2、挖支护的分类和特点 建造埋置深度大的基础或地下工程时,往往需要进行深度大的土方开挖,这个由地面向下开挖的地下空间称为基坑。为了适应现今社会建筑结构及形式的高速发展,基坑工程面临开挖深度大,开挖面积大的特点,这些都为基坑的支撑系统带来了较大的难度,目前基坑开挖的形式分为放坡开挖及档土支护开挖,档土支护开挖重要分为水泥土墙支护、排桩、地下连续墙、钢板桩支护、土钉墙支护(喷锚支护)及逆作拱墙。 放坡开挖是非常经济的一种基坑开挖形式,在现场场地条件较好并且基坑开挖深度不大的时候因优先选用,但是现在建筑的高度以及周边场地的面积往往不能满足放坡开挖的施工条件。图1 边坡开挖 在基坑开挖深度及面积逐渐增大的
3、情况下,基坑的发展形式从浅基坑向深基坑发展,那么为了保持基坑的稳定性及周边建筑物等设立的安全,在基坑开挖过程中以及之后施工中需要对其进行支护结构的设计,即档土支护开挖。 基坑支护工程的设计及施工在整个基坑工程中是非常重要的,在课上,我们先通过基坑支护施工过程中的施工过程中操作不妥从而导致的基坑坍塌来了解了基坑支护的重要性。图2 基坑坍塌事故现场图3 基坑坍塌事故现场 本次事故的直接因素为基坑开挖超过设计深度、基坑暴露时间超限、基坑坡顶严重超载以及基坑监测数据变形明显增大但未做解决。从这个典型例子可以看出,基坑工程的设计、施工以及后续基坑监测过程均是基坑工程的重点,如若坍塌会导致重大的人员伤亡以
4、及经济损失。1.1 水泥土墙支护 水泥土搅拌桩是一种具有一定刚性的脆性材料所构成,抗压强度远大于抗拉强度,一般采用水泥土搅拌桩作围护结构以“重力式”挡墙为宜。图4 常用的布置形式 适宜于加固软土地基,如淤泥,淤泥质土等。同时具有挡土和隔水帷幕作用,无需支撑和拉锚,施工简朴,无排污,噪声和振动小等优点。但是其存在墙体厚则造价较贵,工期较长。广泛应用于57m的深基坑围护结构中。 1.2 排桩、地下连续墙 排桩支护合用于开挖深度较大,不能放坡或由于场地限制不能采用搅拌桩支护。排桩支护可以采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩。地下连续墙是用机械施工方法成槽浇灌钢筋混凝土形成的地下墙体
5、。其整体性、刚度和防水抗渗性能好,但造价昂贵,工期长。合用于10m以上开挖深度的基坑图5 排桩支护现场施工照片图6 排桩支护现场施工照片 由于基坑跨度太大,图6所示工地中采用了对向支撑,从而加大了两侧挡土墙的刚度,加强了基坑在施工过程中的稳定性。1.3 钢板桩支护 钢板桩支护采用较早,国内80年代即用于基坑支护,具有可反复使用,较经济抗弯刚度小,桩间渗水(自淤),拔桩带土等特点。图7 钢板桩支护现场施工照片 常见的钢板桩种类有:拉森钢板桩及H型钢板桩。拉森钢板桩是一种带锁口或钳口的热轧型钢,其支护形式是依靠锁口或钳口互相连接咬合,形成连续的钢板桩墙体,水密性较强,可用作围堰工程。H型钢板桩刚度
6、较大,合用于各种类型的基坑支护工程。但H型钢不具有密闭性,必须与搅拌桩(旋喷桩)联合组成隔水挡土墙。 1.4 土钉墙支护 土钉墙支护是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合,形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力,从而提高边坡整体稳定性的一种支护方式。具有:施工设备简朴,施工噪音和振动小;随基坑开挖逐次分段作业,少占单独作业时间,施工效率高等特点。但土钉墙的变形较大,应注意对邻近建筑物的影响。图8 土钉墙支护现场施工照片 适宜于加固软土地基,如淤泥,淤泥质土等。同时具有挡土和隔水帷幕作用,无需支撑和拉锚,施工简朴,无排污,噪声和振动小等优点。但是其存在墙体厚则造价较贵,工期较长。
7、广泛应用于57m的深基坑围护结构中。 土钉墙支护设计应满足规定的强度、稳定性、变形和耐久性等规定。重要的设计环节如下:1、查明场地周边情况、工程范围内土层情况、土性指标、地下水;2、根据基坑深度、工程地质条件选择土钉墙的形式、剖面尺寸以及分段开挖长度和宽度;3、根据土钉抗拔实验或土体抗剪强度指标,并参考类似工程经验,拟定土钉类型、直径、长度、间距、倾角以及空间的方向;4、拟定注浆方式及浆体抗剪强度,进行注浆配方设计;5、设计喷射混凝土面层;6、进行内部稳定性分析;7、进行外部稳定性分析;8、施工图设计和构造设计。 任何结构的设计环节都是整个工程实际施工的开始,在设计环节中需要考虑到此后施工过程
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