1.能夠園地制宜、合理選擇支撐材料和支撐體系布置形式,使其技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合指標(biāo)得以?xún)?yōu)化。
2.支撐體系受力明確,充分協(xié)調(diào)發(fā)揮各桿件的力學(xué)性能,安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理,能夠在穩(wěn)定性和控制變形方面滿(mǎn)足對(duì)周?chē)h(huán)境保護(hù)的要求。
3。支撐體系布置能在安全、可靠的前提下,最大限度地方便土方開(kāi)挖和主體結(jié)構(gòu)的快速施工。
三、基坑的變形控制
(一)基坑變形特征
1?;娱_(kāi)挖時(shí),由于坑內(nèi)開(kāi)挖卸荷造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)在內(nèi)外壓力差作用下產(chǎn)生水平向位移,近而引起圍護(hù)外側(cè)土體的變形,造成基坑外土體或建(構(gòu))筑物沉降;同時(shí),開(kāi)挖卸荷也會(huì)引起坑底土體隆起。可以認(rèn)為,基坑周?chē)貙右苿?dòng)主要是由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移和坑底土體隆起造成的。
2.圍護(hù)墻體水平變形
當(dāng)基坑開(kāi)挖較淺,還未設(shè)支撐時(shí),不論對(duì)剛性墻體(如水泥土攪拌樁墻、旋噴樁墻等)還是柔性墻體(如鋼板樁、地下連續(xù)墻等),均表現(xiàn)為墻頂位移最大,向基坑方向水平位移,呈三角形分布。隨著基坑開(kāi)挖深度的增加,剛性墻體繼續(xù)表現(xiàn)為向基坑內(nèi)的三角形水平位移或平行剛體位移,而一般柔性墻如果設(shè)支撐,則表現(xiàn)為墻頂位移不變或逐漸向基坑外移動(dòng),墻體腹部向基坑內(nèi)凸出。
3.圍護(hù)墻體豎向變位
在實(shí)際工程中,墻體豎向變位量測(cè)往往被忽視,事實(shí)上由于基坑開(kāi)挖土體自重應(yīng)力的釋放,致使墻體產(chǎn)生豎向變位:上移或沉降。墻體的豎向變位給基坑的穩(wěn)定、地表沉降以及墻體自身的穩(wěn)定性均帶來(lái)極大的危害。特別是對(duì)于飽和的極為軟弱的地層中的基坑工程,當(dāng)圍護(hù)墻底下因清孔不凈有沉渣時(shí),圍護(hù)墻在開(kāi)挖中會(huì)下沉,地面也隨之下沉;另外,當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)下方有頂管和盾構(gòu)穿越時(shí),也會(huì)引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)突然沉降。
4.基坑底部的隆起
隨著基坑的開(kāi)挖卸載,基坑底出現(xiàn)隆起是必然的,但過(guò)大的坑底隆起往往是基坑險(xiǎn)情的征兆。過(guò)大的坑底隆起可能是兩種原因造成的:①基坑底不透水土層由于其自重不能夠承受不透水土層下承壓水水頭壓力而產(chǎn)生突然性的隆起;②基坑由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)插入坑底土層深度不足而產(chǎn)生坑內(nèi)土體隆起破壞。基坑底土體的過(guò)大隆起可能會(huì)造成基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。另外,由于坑底隆起會(huì)造成立柱隆起,進(jìn)一步造成支撐向上彎曲,可能引起支撐體系失穩(wěn)。因此,基坑底土體的過(guò)大隆起是施工時(shí)應(yīng)該盡量避免的。但由于基坑一直處于開(kāi)挖過(guò)程,直接監(jiān)測(cè)坑底土體隆起較為困難,一般通過(guò)監(jiān)測(cè)立柱變形來(lái)反映基坑底土體隆起情況。
5.地表沉降
圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形及坑底土體隆起會(huì)造成地表沉降,引起基坑周邊建(構(gòu))筑物變形。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),基坑圍護(hù)呈懸臂狀態(tài)時(shí),較大的地表沉降出現(xiàn)在墻體旁;施加支撐后,地表沉降的最大值會(huì)漸漸遠(yuǎn)離圍護(hù)結(jié)構(gòu),位于距離圍護(hù)墻一定距離的位置上。
(二)基坑的變形控制
1.當(dāng)基坑鄰近建(構(gòu))筑物時(shí),必須控制基坑的變形以保證鄰近建(構(gòu))筑物的安全。
2.控制基坑變形的主要方法有:
(1)增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐的剛度;
(2)增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的人土深度;
(3)加固基坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)土體。加固方法有抽條加固、裙邊加固及二者相結(jié)合的形式;
(4)減小每次開(kāi)挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)處土體的尺寸和開(kāi)挖支撐時(shí)間,這一點(diǎn)在軟土地區(qū)施工時(shí)尤其有效;
(5)通過(guò)調(diào)整圍護(hù)結(jié)構(gòu)深度和降水井布置來(lái)控制降水對(duì)環(huán)境變形的影響。
(三)坑底穩(wěn)定控制
1.保證深基坑坑底穩(wěn)定的方法有加深圍護(hù)結(jié)構(gòu)入土深度、坑底土體加固、坑內(nèi)井點(diǎn)降水等措施。
2.適時(shí)施作底板結(jié)構(gòu)。
【案例1K413021]
1.背景
A公司中標(biāo)某市地鐵車(chē)站工程。車(chē)站為地下雙層三跨箱形框架結(jié)構(gòu),采用明挖順作法施工,車(chē)站主體基坑長(zhǎng)度約212m,寬度約21m,基坑平面呈長(zhǎng)方形,開(kāi)挖深度為16m,圍護(hù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段為+1000@1600鉆孔樁加三道+609鋼支撐?;铀谖恢镁鶠楝F(xiàn)狀道路,基坑長(zhǎng)邊臨近運(yùn)河,車(chē)站圍護(hù)樁外皮與河堤最近距離約9m,且基坑周邊存在多條重要地下管線(xiàn),基坑安全等級(jí)設(shè)計(jì)定為一級(jí)。工程項(xiàng)目部在A(yíng)公司批準(zhǔn)了項(xiàng)目部施工組織設(shè)計(jì)及安全保證計(jì)劃等文件后,組織了實(shí)施。
2.問(wèn)題
(1)試分析本工程施工重點(diǎn)和難點(diǎn)
(2)簡(jiǎn)述一級(jí)基坑施工安全的主要控制指標(biāo)
(3)給出基坑開(kāi)挖和基坑支護(hù)的主要技術(shù)措施
3.參考答案
(1)問(wèn)題1
從背景介紹,本工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)是施工期間確保運(yùn)河的河堤安全及航道正常使用;車(chē)站主體施工期間加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度和內(nèi)撐剛度,如采取增大鉆孔樁直徑和內(nèi)撐壁厚等措施,以控制基坑變形在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。
(2)問(wèn)題2
據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定,安全等級(jí)為一等的標(biāo)準(zhǔn)段基坑變形控制標(biāo)指應(yīng)為:最大地表沉降≤0. 15%H 且≤30mm;圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移≤0.2%H且≤30mm。 +
(3)問(wèn)題3
基坑開(kāi)挖和基坑支護(hù)應(yīng)采取的主要技術(shù)措施
①基坑開(kāi)挖前,應(yīng)對(duì)周?chē)芫€(xiàn)進(jìn)行確認(rèn),并采取適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施。
②對(duì)基坑臨近河堤上部及下部的雜填土、素填土進(jìn)行地面注漿加固,可采用單液水泥漿,土體加固體強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到0. 3~0.5 MPa,加固縱向、橫向范圍應(yīng)經(jīng)論證確定。
③基坑開(kāi)挖過(guò)程中隨挖隨錨噴樁間混凝土,并按設(shè)計(jì)位置架設(shè)鋼管支撐。
④臨近河堤保護(hù)段范圍,基坑開(kāi)挖應(yīng)嚴(yán)格遵循平面分層分步,縱向拉槽開(kāi)挖,充分考慮空間效應(yīng),以控制基坑變形,減少土體開(kāi)挖對(duì)河堤的影響。并對(duì)河堤迸行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。
⑤加強(qiáng)基坑量測(cè)監(jiān)控,做到信息化施工。
⑥基坑開(kāi)挖至坑底后應(yīng)及時(shí)施作墊層和結(jié)構(gòu)底板。
編輯推薦: