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深基坑常見施工支護形式歸納

施工員1.07W

基坑是在基礎設計位置按基底標高和基礎平面尺寸所開挖的土坑。開挖前應根據地質水文資料,結合現場附近建築物情況,決定開挖方案,並作好防水排水工作。那麼,下面是小編為大家分享深基坑常見施工支護形式歸納,歡迎大家參考學習。

深基坑常見施工支護形式歸納

  一、地下連續牆:

利用各種挖槽機械,藉助於泥漿的護壁作用,在地下挖出窄而深的溝槽,並在其內澆注適當的材料而形成一道具有防滲(水)、擋土和承重功能的連續的地下牆體。

分類

1. 按成牆方式可分為:①樁排式;②槽板式;③組合式。

2. 按牆的用途可分為:①防滲牆;②臨時擋土牆;③永久擋土(承重)牆;④作為基 礎用的地下連續牆。

3. 按牆體材料可分為:①鋼筋混凝土牆;②塑性混凝土牆;③固化灰漿牆;④自硬泥漿牆;⑤預製牆;⑥泥漿槽牆(回填礫石、粘土和水泥三合土);⑦後張預應力地下連續牆;⑧鋼製地下連續牆。

4. 按開挖情況可分為:①地下連續牆(開挖);②地下防滲牆(不開挖)。

適用範圍

地下連續牆施工震動小、噪聲低,牆體剛度大,防滲性能好,對周圍地基無擾動,可以組成具有很大承載力的任意多邊形連續牆代替樁基礎、沉井基礎或沉箱基礎。對土壤的適應範圍很廣,在軟弱的沖積層、中硬地層、密實的砂礫層以及巖石的地基中都可施工。初期用於壩體防滲,水庫地下截流,後發展為擋土牆、地下結構的一部分或全部。房屋的深層地下室、地下停車場、地下街、地下鐵道、地下倉庫、礦井等均可應用。

主要用處

1. 水利水電、露天礦山和尾礦壩(池)和環保工程的防滲牆

2. 建築物地下室(基坑)

3. 地下構築物(如地下鐵道、地下道路、地下停車場和地下街道、商店以及地下變電站等)

4. 市政管溝和涵洞

5. 盾構等工程的豎井

6. 泵站、水池

7. 碼頭、護案和幹船塢

8. 地下油庫和倉庫

9. 各種深基礎和樁基

優點

地下連續牆之所以能得到如此廣泛的應用和其具有的優點是分不開的,地下連續牆具有以下一些優點:

1. 施工時振動小,噪音低,非常適於在城市施工。

2. 牆體剛度大,用於基坑開挖時,可承受很大的土壓力,極少發生地基沉降或塌方事故,已經成為深基坑支護工程中必不可少的擋土結構。

3. 防滲性能好,由於牆體接頭形式和施工方法的改進,使地下連續牆幾乎不透水。

4. 可以貼近施工。由於具有上述幾項優點,使我們可以緊貼原有建築物建造地下連續牆。

5. 可用於逆做法施工。地下連續牆剛度大,易於設置埋設件,很適合於逆做法施工。

6. 適用於多種地基條件。地下連續牆對地基的適用範圍很廣,從軟弱的沖積地層到中硬的地層、密實的砂礫層,各種軟巖和硬巖等所有的地基都可以建造地下連續牆。

7. 可用作剛性基礎。目前地下連續牆不再單純作為防滲防水、深基坑圍護牆,而且越來越多地用地下連續牆代替樁基礎、沉井或沉箱基礎,承受更大荷載。

8. 用地下連續牆作為土壩、尾礦壩和水閘等水工建築物的垂直防滲結構,是非常安全和經濟的。

9. 佔地少,可以充分利用建築紅線以內有限的地面和空間,充分發揮投資效益

10. 工效高、工期短、質量可靠、經濟效益高。

缺點

1. 在一些特殊的地質條件下(如很軟的淤泥質土,含漂石的沖積層和超硬巖石等),施工難度很大。

2. 如果施工方法不當或施工地質條件特殊,可能出現相鄰牆段不能對齊和漏水的問題。

3. 地下連續牆如果用作臨時的擋土結構,比其它方法所用的費用要高些。

4. 在城市施工時,廢泥漿的處理比較麻煩。

施工工藝

在挖基槽前先作保護基槽上口的導牆,用泥漿護壁,按設計的牆寬與深分段挖槽,放置鋼筋骨架,用導管灌注混凝土置換出護壁泥漿,形成一段鋼筋混凝土牆。逐段連續施工成為連續牆。施工主要工藝為導牆、泥漿護壁、成槽施工、水下灌注混凝土、牆段接頭處理等。

1. 導牆

導牆通常為就地灌注的鋼筋混凝土結構。主要作用是:保證地下連續牆設計的幾何尺寸和形狀;容蓄部分泥漿,保證成槽施工時液麪穩定;承受挖槽機械的荷載,保護槽口土壁不破壞,並作為安裝鋼筋骨架的基準。導牆深度一般為1.2~1.5米。牆頂高出地面10~15釐米,以防地表水流入而影響泥漿質量。導牆底不能設在鬆散的土層或地下水位波動的部位。

2. 泥漿護壁

通過泥漿對槽壁施加壓力以保護挖成的深槽形狀不變,灌注混凝土把泥漿置換出來。泥漿材料通常由膨潤土、水、化學處理劑和一些惰性物質組成。泥漿的作用是在槽壁上形成不透水的泥皮,從而使泥漿的靜水壓力有效地作用在槽壁上,防止地下水的滲水和槽壁的剝落,保持壁面的穩定,同時泥漿還有懸浮土渣和將土渣攜帶出地面的功能。

在砂礫層中成槽必要時可採用木屑、蛭石等擠塞劑防止漏漿。泥漿使用方法分靜止式和循環式兩種。泥漿在循環式使用時,應用振動篩、旋流器等淨化裝置。在指標惡化後要考慮採用化學方法處理或廢棄舊漿,換用新漿。

3. 成槽施工

中國使用成槽的專用機械有:旋轉切削多頭鑽、導板抓鬥、衝擊鑽等。施工時應視地質條件和築牆深度選用。一般土質較軟,深度在15米左右時,可選用普通導板抓鬥;對密實的砂層或含礫土層可選用多頭鑽或加重型液壓導板抓鬥;在含有大顆粒卵礫石或巖基中成槽,以選用衝擊鑽為宜。槽段的單元長度一般為6~8米,通常結合土質情況、鋼筋骨架重量及結構尺寸、劃分段落等決定。成槽後需靜置4小時,並使槽內泥漿比重小於1.3。

4. 水下灌注混凝土

採用導管法按水下混凝土灌注法進行,但在用導管開始灌注混凝土前為防止泥漿混入混凝土,可在導管內吊放一管塞,依靠灌入的混凝土壓力將管內泥漿擠出。混凝土要連續灌注並測量混凝土灌注量及上升高度。所溢出的泥漿送回泥漿沉澱池。

5. 牆段接頭處理

地下連續牆是由許多牆段拼組而成,為保持牆段之間連續施工,接頭採用鎖口管工藝,即在灌注槽段混凝土前,在槽段的端部預插一根直徑和槽寬相等的鋼管,即鎖口管,待混凝土初凝後將鋼管徐徐拔出,使端部形成半凹榫狀接狀(圖2)。也有根據牆體結構受力需要而設置剛性接頭的,以使先後兩個牆段聯成整體。

  二、混凝土灌注樁:

種直接在現場樁位上就地成孔,然後在孔內澆築混凝土或安放鋼筋籠再澆築混凝土而成的樁。

分類及其施工方法

按其成孔方法不同,可分為鑽孔灌注樁,沉管灌注樁、人工挖孔和挖孔擴底灌注樁等。

一、鑽孔灌注樁

鑽孔灌注樁是指利用鑽孔機械鑽出樁孔,並在孔中澆築混凝土(或先在孔中吊放鋼筋籠)而成的樁。根據工程的不同性質、地下水位情況及工程土質性質,鑽孔灌注樁有衝擊鑽成孔灌注樁、迴轉鑽成孔灌注樁、潛水電鑽成孔灌注樁及鑽孔壓漿灌注樁等。除鑽孔壓漿灌注樁外,其他三種均為泥漿護壁鑽孔灌注樁。

1. 施工工藝流程:   泥漿護壁鑽孔灌注樁施工工藝流程是:場地平整→樁位放線→開挖漿池、漿溝→護筒埋設→鑽機就位、孔位校正→成孔、泥漿循環、清除廢漿、泥渣→清孔換漿→終孔驗收→下鋼筋籠和鋼導管→澆築水下混凝土→成樁。

2.泥漿護壁鑽孔灌注樁施工,在衝孔時應隨時測定和控制泥漿密度,如遇較好土層可採取自成泥漿護壁。

3.灌注樁的質量檢驗應較其他樁種嚴格,因此,現場施工對監測手段要事先落實。

4.灌注樁的沉渣厚度應在鋼筋籠放人後,混凝土澆注前測定,成孔結束後,放鋼筋籠、混凝土導管都會造成土體跌落,增加沉渣厚度。因此,沉渣厚度應是二次清孔後的結果。沉渣厚度的檢查目前均用重錘,但因人為因素影響很大,應專人負責,用專一的重錘,有些地方用較先進的沉渣儀,這種儀器應預先做標定。

二、沉管灌注樁

沉管灌注樁是指利用錘擊打樁法或振動打樁法,將帶有活瓣式樁尖或預製鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉人士中,然後邊澆築混凝土(或先在管內放入鋼筋籠)邊錘擊或振動邊拔管而成的樁。前者稱為錘擊沉管灌注樁及套管夯擴灌注樁,後者稱為振動沉管灌注樁。

1.沉管灌注樁成樁過程為:樁機就位一錘擊(振動)沉管一上料一邊錘擊(振動)邊拔管,並繼續澆築混凝土一下鋼筋籠,繼續澆築混凝土及拔管一成樁。

2.錘擊沉管灌注樁勞動強度大,要特別注意安全。該種施工方法適於黏性土、淤泥、淤泥質土、稍密的砂石及雜填土層中使用,但不能在密實的中粗砂、砂礫石、漂石層中使用。

3.套管夯擴灌注樁   套管夯擴灌注樁簡稱夯壓樁,是在普通錘擊沉管灌注樁的.基礎上加以改進發展起來的一種新型樁。它是在樁管內增加了一根與外樁管長度基本相同的內夯管,以代替鋼筋混凝土預製樁靴,與外管同步打人設計深度,並作為傳力杆,將樁錘擊力傳至樁端夯擴成大頭形,並且增大了地基的密實度;同時,利用內管和樁錘的自重將外管內的現澆樁身混凝土壓密成型,使水泥漿壓人樁側土體並擠密樁側的土,使樁的承載力大幅度提高。

4.振動沉管灌注樁適用於在一般黏性土、淤泥、淤泥質土、粉土、濕陷性黃土、稍密及鬆散的砂土及填土中使用,在堅硬砂土、碎石土及有硬夾層的土層中,由於容易損壞樁尖,不宜採用。根據承載力的不同要求,拔管方法可分別採用單打法、復打法、反插法。

三、人工挖孔灌注樁

人工挖孔灌注樁是指樁孔採用人工挖掘方法進行成孔,然後安放鋼筋籠,澆築混凝土而成的樁。為了確保人工挖孔樁施工過程中的安全,施工時必須考慮預防孔壁坍塌和流砂現象發生,制定合理的護壁措施。護壁方法可以採用現澆混凝土護壁、噴射混凝土護壁、磚砌體護壁、沉井護壁、鋼套管護壁、型鋼或木板樁工具式護壁等多種。以應用較廣的現澆混凝土分段護壁為例,説明人工挖孔樁的施工工藝流程。

人工挖孔灌注樁的施工程序是:場地整平→放線、定樁位→挖第→節樁孔土方→支模澆築第→節混凝土護壁→在護壁上二次投測標高及樁位十字軸線→安裝活動井蓋、垂直運輸架、起重捲揚機或電動葫蘆、活底吊土桶、排水、通風、照明設施等→第二節樁身挖土→清理樁孔四壁、校核樁孔垂直度和直徑→拆上節模板,支第二節模板,澆築第二節混凝土護壁→重複第二節挖土、支模、澆築混凝土護壁工序,循環作業直至設計深度→進行擴底(當需擴底時)→清理虛土、排除積水,檢查尺寸和持力層→吊放鋼筋籠就位→澆築樁身混凝土。

  三、土釘牆:

是一種原位土體加筋技術。將基坑邊坡通過由鋼筋製成的土釘進行加固,邊坡表面鋪設一道鋼筋網再噴射一層砼面層和土方邊坡相結合的邊坡加固型支護施工方法。

其構造為設置在坡體中的加筋杆件(即土釘或錨杆)與其周圍土體牢固粘結形成的複合體,以及面層所構成的類似重力擋土牆的支護結構。土釘牆牆面坡度不宜大於1:0.1,土釘必須和麪層有效連接,應設置通長壓筋、承壓板或加強鋼筋等構造措施,承壓板或井字形鋼筋應與土釘螺栓連接或鋼筋焊接連接。土釘牆基坑側壁安全等級宜為二、三級的非軟土場地,基坑深度一般是在15米以內。當地下水位高於基坑底面時,應採取降水或截水措施。土釘牆屬於重力式支護結構。

  四、止水帷幕:

地下基坑防水設施。比如:連續攪拌樁(水泥土攪拌樁等),單管、三管旋噴樁形成的止水牆稱為止水帷幕。止水帷幕是一個概念,是工程主體外圍止水系列的總稱。 有些不是很深大的基坑,它的基坑圍護分3個部分。一部分是擋土樁部分,其作用主要的起到擋土牆的作用,形式可能有鋼筋混凝土灌注樁或其它形式的樁,樁與樁之間有一定的空隙,但是能擋土。二部分是止水帷幕部分,其作用是使擋土牆後的土體固結,阻斷基坑內外的水層交流,形式可能是水泥土攪拌樁或者壓密注漿。三部分是支撐。

常見類型:常見的止水帷幕有高壓旋噴樁、深層攪拌樁止水帷幕,近來出現了螺旋鑽機素砼或壓漿止水帷幕;

適用條件:如果基坑底面處於地下水位以下,降水有困難時,基本都需要設置止水帷幕,以防止地下水的滲漏。