深基坑支护技术方式初探.pdf

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1、2011年11月瞳莉目爱晦施工技术深基坑支护技术方式初探禄珂刘宝元(河南省许昌市461000)摘要：随着社会的进步，城市高楼林立，楼层越来越高，深基坑工程数量急剧增加，技术上也有了很大的进步。大量的工程实践积累了丰富的深基坑工程设计施工经验，但随着城市建设的发展，关于深基坑围护结构及支撑体系的选择、深基坑加固设计理论和方法、深基坑开挖中的环境事故及防治等一系列问题尚需进一步研究，文中将对深基坑开挖与支护中的一些问题进行讨论。关键词：深基坑开挖；基坑支护；支挡型；加固型刖罱基坑开挖是一个综合性的岩土工程难题，既涉及强度与稳定问题，又包含了变形问题

2、，和土与支护结构的共同作用。对这些问题的认识及其对策的研究，是随着岩土力学理论、分析技术、测试仪器以及施工机械、施工技术的进步而逐步完善的。1深基坑围护结构和支护深基坑的围护结构分为桩式和墙式两种。桩式围护结构又分为连续的板桩结构和分离的排桩结构。在无地下水或允许坑外降水或设置止水帷幕时均可采用分离的排桩结构。板桩结构目前使用较少，排桩多用钻(冲)孔灌注桩和人工挖孔桩。1．1基本假定双排桩式围护结构比单排桩式围护结构受力更合理，但计算双排桩的力学边界条件较复杂，特别是桩间土的作用难以准确表达，精确的结构计算需要复杂的力学模型及方法。其基本假定是

3、：①将前后排桩与桩顶连梁看作一个底端嵌固、顶端为直角刚节点的刚架结构；②连系梁为没有变形的绝对刚体；③基坑开挖后，在土压力作用下连系梁不产生转角而只能平移，且前后排桩在连系梁标高处的水平位移相等。1．2土压力的计算在上述假定的基础上，根据不同的双排桩排列形式(常用的有梅花形排列和矩形排列)，可分别求得作用在桩上的土压力。对矩形排列的双排桩计算时，前后排桩的主动土压力分别为：E。b=盯。一△盯。=(1一d)盯2(1)E出=△叮。=0I盯。(2)后前排桩的被动土压力分别为：E炉(1一d)盯p(3)E炉“盯P(4)d=△盯加F(2uD一(uD2kHt

4、an(45。一书／2)其中，盯。和盯△分别为按照单排桩计算得到的主动和被动土压力：a为比例系数，并假定不同深度下△盯。％与仃。％的比值相同；L为双排桩排距；击为桩后土的内摩擦角，求得作用在前后排桩上的土压力后，其内力和位移即可按照结构力学方法计算。2深基坑支护的类型与特征目前基坑支护型式主要分为两大类，即支挡型和加固型，其主要型式如下：2．1支挡型2．1．1桩排支挡结构(1)稀疏桩排。当边坡土质较好地下水位较低时，可利用土拱作用，以较稀疏的桩排支挡边坡。必要时还可在桩间加设挡板。边坡较高且对边坡位移要求较高时，可将桩密排或采用双排桩共同受力的结

5、构形式；(2)连续桩排。对于不能形成土拱作用的软土边坡，支挡桩必须连续密排。密排的钻孔桩可以互相搭连，或在桩身混凝土强度尚未形成时在相邻桩之间做一根素混凝土树根桩把钻孔桩排连接起来，从而形成一种既档土又防渗的简易连续墙；(3)双排桩。当土体软弱或开挖深度较深时。单排桩的横向刚度往往不能满足控制变形的要求。这时，可采用双排桩通过桩顶盖梁联成门式刚架式的整体，这种框架式桩排具有较大的侧向刚度，可以有效地限制边坡的侧向变形；双排桩具有整体刚度大、水平位移小和受力合理的特点，是一种有应用价值的类型。常用的桩排有钢板桩(U形、z形、H形、一字形和组合型截

6、面)、钻孔灌注桩、深层搅拌水泥土桩等；(4)组合式桩排。①主桩与挡板组合：也是一种稀疏桩排支挡，只是桩距较大，利用挡板把桩间的侧压力传递给主桩，同时起到一定的防渗作用。②主桩与水泥上拱组合：以水泥搅拌桩相瓦搭接组成平面代替挡板，把侧压力传递给主桩。这种支挡具有良好的防渗效果，施工更方便，适用丁更深的基坑。③桩排与水泥土防渗墙组合：在地下水位高的软土地区，防渗是保证基坑支护成功的重要一环。采用稀疏桩排(单排或双排)挡土，水泥搅拌桩排防渗的组合结构被实践证明是经济有效的一种支护型式。2．1．2地下连续墙地下连续墙优点是对周围环境影响小，对地层条件适

7、应性强、墙体舢龇业舢皿舢舢舢皿姒“舢龇舢j止驰舢舢j止舢舢舢舢舢舢舢艇龇龇舣舢舡越龇龇舢舢皿舢舢业业“舢皿“舢．jlL的节能效果。2．2-3屋顶屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层，以阻止室内热量散失；在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内；而在冬冷夏热地区，建筑节能则要冬、夏兼顾。保温常用的技术措施是在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温，如膨胀珍珠岩、玻璃棉等；也可在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫。在英国有另外一种保温层做法是，采用回收废纸制成纸纤维，这种纸纤维生产能耗极小，保温性能优

8、良，纸纤维经过硼砂阻燃处理，也能防火。施工时，先将屋顶的钉层夹层，再将纸纤维喷吹入内，形成保温层。屋顶隔热降温的方法有：架空通风、屋顶蓄水或定时喷水、