基坑支护是为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全,对基坑采用的临时性支档、加固、保护与地下水控制的措施。地下空间工程的建设要求,推动了以支挡式结构(锚拉式、支撑式、悬臂式支挡结构和排桩、地下连续墙等)为主要内容的支护技术的发展。基坑支护设计、施工与基坑开挖,应综合考虑地质条件、基坑周边环境要求、主体地下结构要求、施工季节变化及支护结构使用期等因素,因地制宜、合理选型、优化设计、精心施工、严格监控。
1、设计原则
基坑支护设计应规定其设计使用期限。基坑支护的设计使用期限不应小于一年。
基坑支护应满足下列功能要求:
(1)保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用;
(2)保证主体地下结构的施工空间。
基坑支护设计时, 应综合考虑基坑周边环境和地质条件的复杂程度、基坑深度等因素,设计安全等级分为一级、二级和三级。对同一基坑的不同部位,可采用不同的安全等级。
基坑支护应按实际的基坑周边建筑物、地下管线、道路和施工荷载等条件进行设计。设计中应提出明确的基坑周边荷载限值、地下水和地表水控制等基坑使用要求。基坑支护设计应规定支护结构各构件施工顺序及相应的基坑开挖深度。
2、支护结构选型
支护结构选型时,应综合考虑下列因素:
1)基坑深度;
2)土的性状及地下水条件;
3)基坑周边环境对基坑变形的承受能力及支护结构失效的后果;
4)主体地下结构和基础形式及其施工方法、基坑平面尺寸及形状;
6)施工场地条件及施工季节;
7)经济指标、环保性能和施工工期。
各类支护结构的适用形式见下表。
结构类型 | 适用条件 |
安全 等级 | 基坑深度、环境条件、土类和地下水条件 |
支挡式结构 | 锚拉式结构 | 一级、二级、三级 | 适用于较深的基坑 | 1 排桩适用于可采用降水或截水帷幕的基坑 2 地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙,可同时用于截水 3 锚杆不宜用在软土层和高水位的碎石土、砂土层中 4 当邻近基坑有建筑物地下室、地下构筑物等,锚杆的有效锚固长度不足时,不应采用锚杆 5 当锚杆施工会造成基坑周边建(构)筑物的损害或违反城市地下空间规划等规定时,不应采用锚杆 |
支撑式结构 | 适用于较深的基坑 |
悬臂式结构 | 适用于较浅的基坑 |
双排桩 | 当锚拉式、支撑式和悬臂式结构不适用时,可考虑采用双排桩 |
支护结构与主体结构结合的逆作法 | |
土钉墙 | 单一土钉墙 | 二级、三级 | 适用于地下水位以上或经降水的非软土基坑,且基坑深度不宜大于12m | 当基坑潜在滑动面内有建筑物、重要地下管线时,不宜采用土钉墙 |
预应力锚杆复合土钉墙 | 适用于地下水位以上或经降水的非软土基坑,且基坑深度不宜大于15m |
水泥土桩复合土钉墙 | 用于非软土基坑时,基坑深度不宜大于12m;用于淤泥质土基坑时,基坑深度不宜大于6m;不宜用在高水位的碎石土、砂土层中 |
微型桩复合土钉墙 | 适用于地下水位以上或经降水的基坑,用于非软土基坑时,基坑深度不宜大于12m;用于淤泥质土基坑时,基坑深度不宜大于6m |
重力式水泥土墙 | 二级、三级 | 适用于淤泥质土、淤泥基坑,且基坑深度不宜大于7m |
放坡 | 三级 | 1 施工场地应满足放坡条件 2 可与上述支护结构形式结合 |
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3、支护结构施工
建筑深基坑工程施工应根据深基坑工程地质条件、水文地质条件、周边环境保护要求、支护结构类型及使用年限、施工季节等因素,注重地区经验、因地制宜、精心组织、确保安全。深基坑工程施工安全等级划分为一级和二级。
基坑工程应实施信息施工法。
基坑工程施工前应根据设计文件,结合现场条件和周边环境保护要求、气候等情况,编制支护结构专项
施工方案。
基坑支护结构施工应与降水、开挖相互协调,各工况和工序应符合设计要求。基坑支护结构施工与拆除不应影响主体结构、邻近市政管线、地下设施与周围建(构)筑物等的正常使用,必要时应采取减少环境影响的措施。
支护结构施工前应进行试验性施工,并应评估
施工工艺和各项参数对基坑及周边环境的影响程度;应根据试验结果调整参数、工法或反馈修改设计方案。
支护结构施工和开挖过程,应对支护结构自身、已施工的主体结构和邻近道路、市政管线、地下设施、周围建(构)筑物等进行施工监测,施工单位应采用信息施工法配合设计单位采用动态设计法,及时调整施工方法及预防风险措施,并可通过采用设置隔离桩、加固既有建筑地基基础、反压与配合降水纠偏等技术措施,控制邻近建(构)筑物产生过大的不均匀沉降。
施工现场道路布置、材料堆放、车辆行走路线等应符合设计荷载控制要求;当设置施工栈桥时,应按设计文件编制施工栈桥的施工、使用及保护方案。
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