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新城科技园研发大楼(加速器)深基坑支护设计文献综述

 2020-03-14 12:17:31  

文 献 综 述

为建筑基础开挖的临时性坑井称为基坑。基坑属于临时性工程,其作用是提供一个空间,使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。

深基坑设计与施工是土力学基础工程中的一个古老的传统课题,同时又是一个综合性的岩土工程难题,既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题,同时还涉及土与支护结构的共同作用问题。对这些问题的认识及其对策的研究,是随着土力学理论、测试技术、计算技术以及施工机械、施工技术的发展而进步完善的。

深基坑的支护工程,采用何种支护方案,除了与基坑深度直接有关外,更主要的是根据底层土质的好坏来采用不同的支护方案。基坑支护工程包含挡土、支护、防火、降水、挖土等许多紧密联系的环节,如其中某一环失败,将会导致整个工程的失败。根据基坑工程事故的统计分析,基坑工程事故发生率较高,竟占基坑总数的1/4以上,而这些工程事故主要表现为支护结构产生较大位移、支护结构破坏、基坑塌方及大面积滑坡、基坑周围道路开裂和塌陷、与基坑相临的地下设施(管线、电缆)变位以至于破坏,邻近的建筑物开裂甚至倒塌等。

1.1 基坑主要支挡方法、技术类型

基坑工程中采用的围护墙、支撑(或土层锚杆)、围檩、防渗帷幕等结构体系总称为支护结构[1]。支护结构的传统方法是钢板桩加支撑系统或钢板桩锚拉系统,其优点是材料可以回收,但拔出板桩时会引起土体的变形。目前经常采用的主要基坑支挡类型有:

(1)深层搅拌水泥土挡墙[2](以下简称搅拌桩):将土和水泥强制搅和成水泥土桩,结硬后成为具有一定强度的整体壁状挡墙,一般用于开挖深度不超过7m的基坑,适合于软土地区,环境保护要求不高,施工低噪声、低振动,结构止水性较好,造价经济,但围护较宽,一般取基坑开挖深度的0.7~0.8倍。

国内外试验研究和工程实践表明,搅拌桩适宜于加固淤泥、淤泥质土和含水量较高而地基承载力小于120kPa的粘土、粉质粘土、粉土等软土地基。当土中含高龄石、蒙脱石等矿物时,加固效果较好,土中含伊利石、氯化物等矿物时,加固效果较差,土的原始抗剪强度小于20~30kPa时,加固效果也较差。搅拌桩用于泥炭土或土中有机质含量较高,酸碱度较低(lt;7)及地下水有侵蚀性时,宜通过试验确定其适用性。当地表杂填土层为厚度大于100mm的石块时,一般不宜使用搅拌桩。

搅拌桩的平面布置可视地质条件和基坑围护要求,结合施工设备条件,分别选用桩式、块式、壁式、格栅式或拱式,它在深度方向可采取长短结合形式。

(2)高压喷射注浆桩[3]:以高压喷射流直接冲击破坏土体,注浆与土以半置换或全置换凝固土体,从而提高了加固土体的强度。实践证明,高压喷射注浆桩适用于处理淤泥、淤泥质土或软塑黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土地基。地基土经高压喷射注浆后,由原来的松散软弱状态变成各种形状的固结体,并具有较高的强度、良好的止水抗渗性能和耐久性。

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