探讨深基坑支护技术

摘要:本文结合工作经验,对深基坑支护工程的发展概况、深基坑工程的特点、基坑支护类型基坑支护结构的方案优选及深基坑支护技术发展的展望等问题进行了探讨。

Abstract: Based on the experience, this paper discusses the development of deep foundation pit engineering, characteristics of deep excavation engineering, the optimization of type of foundation pit excavation and the supporting structure and the development prospect of deep foundation pit supporting technology.

关键词:深基坑;支护技术;展望;探讨

Key words: deep excavation;support technology;prospects; explore

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0068-01

1深基坑支护工程的发展概况

由于城市化的高速发展,已达到超饱和的城市人口,已极其有限的地上土地资源,城市绿地减少和建筑空间拥挤,导致我国的高层建筑如雨后春笋,拔地而起。从发展趋势看,我国正在建设越来越高的高层建筑,越来越深的向地下发展,同时周围复杂的地下设施、超深度的基坑、密集的建筑群都带来一定的难度给基坑施工,提出了严峻的挑战这对基坑工程。

2深基坑工程的特点

基坑工程规模、分布、数量急剧增加,主要特点如下:

2.1 综合技术与众多因素相关的是基坑工程,例如场地勘察,基坑监测、设计、施工,相邻场地施工,现场管理相互影响等。

2.2 趋向高层化的建筑,给支撑系统带来较大的难度,像正向大面积、大深度方向发展的基坑工程,有的宽度和长度多达百余米。

2.3 随着旧城改造的推进,基坑工程不但场地狭窄,而且邻近常有必须保护的市政公用设施和永久性建筑,不能放坡开挖,还对位移控制和基坑稳定的要求很严。

2.4 越来越差的工程地质条件。

2.5 施工周期长的基坑工程,地面以下的全部隐蔽工程从开挖到完成,常需经历周边堆载、振动、多次降雨等,以致对基坑稳定性不利。

2.6 具有多样性的基坑支护型式,同时也各有其优缺点和适用范围,可以采用几种不同的支护结构型式在相同的地质条件下,可以从中选取最合适的作为基坑支护从各方面相互比较得出。

2.7 基坑工程事故多,无论基坑的深浅、无论地质条件的优劣,都经常发生工程事故。

3基坑支护类型

基坑支护包括两个主要的功能:一是止水,二是挡土。传统的施工方法是板桩锚拉系统或板桩支撑系统,材料可以回收是其优点,但却存在着诸多致命的弱点。目前工程所采用的支护结构型式多样,通常可分为重力式支护体系和桩(墙)式支护体系两大类;根据具体情况和不同的工程类型这两类又可派生出各种支护结构型式,并且也有多种分类方法。

4基坑支护结构的方案优选

4.1 选择基坑支护结构类型的基本依据通过分析众多发生深基坑支护工程事故的原因,其中最主要的还是基坑工程考虑的因素不够全面,结构选型不合理。选择支护结构类型的基本依据如下:①基坑场地的深度、宽度和形状,基坑的尺寸等。②基坑支护结构所受的荷载:竖向荷载、地震荷载、风载、地面超载、侧向荷载等。③水文地质及工程地质条件:测试方法及勘探资料内容;地下水情况及地表水位、分布、承压气体、承压水层等。④环境条件:对基坑施工的特殊要求及基坑所处地区特殊状况;基坑周围道路状况及交通状况;基坑周围地下构筑物及管线状况、公用设施分布;基坑周围水域(河流) 状况; 基坑周围建筑物状况;基坑周围的地区性质等。⑤建筑物的上部结构及基础结构对支护结构的要求。⑥基坑排水及开挖等方法。⑦对基坑支护结构施工(振动、地面污染、噪音)的要求。⑧基坑场地周围类似基坑支护结构的形式或已有基坑支护结构形式,在施工中的教训、失败或成功原因。⑨现已应用的各种支护技术的适用范围与特点。⑩相应基坑支护设计规范规程指南等。

4.2 深基坑支护结构选型的步骤深基坑支护结构不同于上部结构的施工与设计。除地下水位的高低外,地基土类别的不同、周边环境及土的物理力学性质指标等,都直接与支护结构的选型有关。而且,为达到方案的优化,通过对国内外大量深基坑支护工程选型的实例总结,有时根据基坑周围环境以及地层土质的变化也可采用更为灵活的组合支护方案。

5深基坑支护技术发展的展望

随着建筑层数的增加,随之不断增加还有基础埋深。地下埋深超过20m,出现了众多超高层建筑,各种深基坑支护的施工工艺与结构型式不断产生。对大量工程实例的研究发现,深基坑支护工程的发展方向可以概括如下:①大量实施土钉墙方案,使得喷射混凝土技术得以充分发展和运用。②基坑向着周围环境复杂、深、大的方向发展,难度愈来愈大对深基坑支护与开挖来说。受地下空间的限制,新型锚杆或内支撑将逐渐得以运用推广。③为保护地下水资源的需要,或出于减少基坑工程带来的环境效应问题,有时基坑进行支护采用帷幕形式,除地下连续墙外,一般采用深层搅拌桩或旋喷桩等方法构筑止水帷幕。④基坑降水时,可采用井点回灌技术,以减少对临近建筑物造成的影响或因降水引起的地面附加沉降的问题。⑤在软土地区,为避免基坑底部隆起、造成临近建筑物下沉和支护结构水平位移加大,可采用注浆技术或深层搅拌对基坑底部土体进行加固,即提高支护结构被动区土体强度的方法。⑥为减少坑壁土体的侧向变形,可以调整支撑的施工程序以及挖土进度可以施加预应力,对拉结(或支撑);还可以加固土体通过基坑内外双液快速注浆;等措施来限制基坑的侧向变形。

6结语

同一基坑工程有多种不同的支护方案可供选择,是由于支护结构类型种类繁多,为得到最好的效果,就要对各种方案要进行分析比较,选最经济、最合理的支护方案,并采取综合性技术措施。要做到缩短工期、施工顺利和安全可靠,还能带来可观的社会与经济效益,那支护结构形式选择就要合理。决定着基坑工程成败的是支护设计方案是否合理。有两条标准来判断设计方案是否合理:①保证周围环境及基坑的安全;②工程造价最低。因此首先要求保证周围土体与基坑的稳定和整体结构的刚度、稳定和强度性;其次要求支护结构能使操作方便和施工合理;最后要求支护结构在人力投入和材料消耗、资金方面较经济,且保证工期。只要施工工艺不断完善,认真进行方案选择、方案论证,我国的深基坑工程将进入蓬勃发展的时期。