摘要:改革开放以来,我国城镇化发展脚步越来越快,城市地下结构施工工程逐渐增多,工程施工质量与深基坑支护施工有着密切关系。因为排桩技术有着较强的刚度、投入的成本较小、施工方便、对周围环境影响较小,所以在深基坑设计中经常采用。排桩应用要根据项目工程的实际情况进行,本文主要针对排桩在深基坑支护设计中的具体应用进行分析。 关键词:排桩;深基坑支护设计;应用
引言
排桩支护是沿基坑侧壁前、后两排支护桩和连梁、冠梁组成的支挡结构,靠基坑外侧的为后排桩,靠近基坑内侧的为前排桩。排桩顶部用冠梁将前后排桩连接起来,增大了结构的整体抗弯性和刚度,其支护深度比一般悬臂结构要大,因此在施工场地周边环境受限制的基坑支护工程中支护效果更佳,与单排悬臂结构、内支撑结构相比,排桩支护结构具有支护结构受力条件好,施工方便等优点。 1排桩支护概述
目前,在我国的很多城市建设中,都采用排桩方式进行深基坑支护,排桩支护已经取得了很好的经济效果,从排桩的布置方式来看,一般有三角形布置、丁字形布置、矩形布置、梅花形布置等,排桩和冠梁一起形成稳定的支护结构,从受力上来看,排桩支护拥有以下特点:一是排桩支护整体受力较为协调,尤其是连梁的作用,让整个排桩和土体变形能够实现有效的约束,二是排桩支护结构和连梁组成一个相对稳定的静定结构,让整个支护能够保证强大的整体刚度和强度,三是排桩支护会形成明显的土拱效应,可以从很大程度上改变侧向土压力,让基坑支护有强大的支护效果。四是悬臂排桩方便施工和机械挖土,能够从很大程度上提高施工效率,而且整个排桩支护的造价较低。 2排桩支护的优缺点和应用范围
排桩支护拥有很多的优点,比如可以节约工期,整个支护结构的强度较高,便于和其它支护形式进行复合支护,整个排桩支护的排列方式多种多样,便于灵活布置等,当然,排桩支护也有其缺点,比如施工复杂,对施工场地要求较高,排桩支护的造价相比锚杆支护造价要高,而且排桩支护的最大弊端是对地下水的隔断能力较弱,需要和其它隔水设施一同使用,因此,在工程上使用排桩支护时,要充分考虑工程的地质特点和适用情况,对排桩支护的适用性要结合实际工程,避免出现支护结构失稳,地下水渗漏等情况。
对于排桩支护来说,其适用范围根据其分类的不同而不同,对于柱列式排桩来说,当边坡土质较好,地下水位不影响其支护结构时候,可以利用土的拱形作用,以稀疏的钻孔罐注桩和挖孔灌注桩作为整个支护结构。对于连续排桩支护,如果土质松软,就很难形成土拱效应,支护的桩就应该连续密排,并在桩之间形成树根桩,或者采用高压喷射枪在桩之间形成防渗隔断的帷幕,也可以采用钢板桩或者板桩进行连续排列。对于组合的排桩支护,其应用的范围比较广泛,在地下水较为丰富的地区,可以采用排桩和止水帷幕结合的方式,水泥搅拌桩组成防渗隔墙,也可以采用高压旋喷桩组成防渗隔墙,顶部采用圈梁,对于开挖深度较大,一般在10米以上的基坑,采用排桩加锚杆的方法,设置2-3道锚杆支撑,这样就可以增加排桩的支护强度,有时候也可以采用地下连续墙加排桩的方法,既
能够排除地下水的影响,还可以增强地下结构的稳定性。 3项目概述
某工程整个现场的场地标高为-0.6米,地下两层,土方开挖深度为10米,底板垫层标高为-10.6米,本基坑北面为正在使用的住宅楼,根本无法进行放坡,周围大小建筑林立,没有高压线和重要管道,主要的地层情况从上到下依次为杂填土、粉质粘土、碎石、粉质粘土、沙质粘土、强风化岩,根据地质勘探报告,整个地质环境内地下水较少,因此,可以采用排桩支护结构,保证基坑安全。 4排桩在深基坑支护设计中的应用 4.1排桩支护设计
依据建筑深基坑支护设计的相关规范,排桩支护要符合稳定性要求。首先建立计算模型,然后对整个基坑周围的土压力进行计算,合理的确定土压力值。继而对排桩的嵌固深度进行计算,一般来说,在粘性土中不得小于0.6倍的基坑深度。最后,还要合理的确定钢架梁的稳定性,确定排桩的间距,确定锚杆的数量和间排距。本基坑北部的支护采用排桩支护,其余部位能够采取放坡的,尽量的采用放坡,节约基坑支护的成本,分别采用直径为900的灌注桩。整个桩长根据地质环境确定。考虑到桩排距的影响,因此要合理的确定桩的排距。根据土压力理论,排桩支护中土压力的变化是桩之间的土引起的,如果土压力分布合理,排桩就可以很好的发挥作用,排桩之间可以很好的组成一个稳定的结构,当然,如果排距过大的话,就很难传递土压力,最终影响到桩的支护效果。本工程的桩距采用1.5米的长度,桩顶标高为-2.4米,桩的各个设计参数均能够满足要求,根据相关理论研究计算,整个桩的参数可以满足基坑稳定的需要。 4.2排桩施工
对于排桩支护施工来说,首先要定制科学合理的施工方案。本工程根据现场的实际情况和工程特点,安排的施工顺序如下:首先进行冲孔灌注桩的施工,将桩的冠梁进行施工完毕后,开始进行基坑的场地平整,然后进行土方开挖,采用机械开挖和人工开挖结合的方式挖到设计标高,进行整个基础的结构施工,最后进行土方分层回填。
4.3施工过程中的注意事项
由于本工程的地质情况比较复杂,在施工过程中为防止出现孔壁坍塌,必须采取隔桩施工,在灌注混凝土完成一段时间后,进行跳桩成孔,孔底部的沉渣厚度必须在5cm以内。对于桩身顶部的混凝土必须高于1米,避免由于混凝土内的拌合物不均匀而影响桩身的强度。桩身顶部的连梁的混凝土强度和钢筋保护层厚度必须符合设计规定,纵向钢筋必须贯通,整个钢筋网接头的位置必须错开。 在土方开挖过程中,一定要遵循先支后挖等原则,机械开挖不得触动底部30cm处的土,必须由人工进行修整开挖,随挖随进行混凝土垫层的施工,为避免基坑渗水或失稳,在进行基础垫层施工时,要加快进度,基础垫层要紧抵支护结构。在完成基础施工完毕后,及时进行土方回填,回填土方本工程要分层分段对称回填,整个土方回填完毕后的压实系数不低于0.94。为了防止基坑坍塌,在基坑冠梁2米内严禁堆载,严禁车辆通行,严禁堆放土方。 结束语
综上所述,由于城市化进程不断加深,地下结构的施工项目逐渐增加,深基坑是地下结构施工项目的基础,深基坑的支护技术影响着项目施工的质量,在深基坑支护设计时,要根据项目工程的实际情况选择合适的设计方案,并根据施工现场的实际,对相应参数进行设计。本文主要根据工程的实际情况选择了排桩梁
板内撑逆作法深基坑支护技术,保证了项目的质量。 参考文献
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