6深基坑工程.doc

6 深基坑工程 基坑工程是在高层建筑大量发展，充分利用城市地下空间，采用各种形式支护结构， 深挖土方而形成的一种地下空间结构。当前城市建设迫切需要建设地下空间，但是地基的 稳定性，支护结构的内力和变形，以及地层的位移，对周围建筑物、地下管线的保护计算 分析等，目前还得不出定量结果。有关地基稳定及变形理论对解决实际问题仍具有指导意义， 故在工程实践中较多采用理论导向、量测定量和经验判断三者相结合的方法。由于全国各地地 质不同，认识也各异，有各自的设计、施工及测试经验和工程实例。也有很多工程造成质量事故， 且事故性质重复而相同。现国家标淮《建筑基坑文护技术规程》(JGJ120--99)、《建筑地基基础工程 施工质量验收规范(GB50202—2002)已经颁发执行，今后质量事故可望减少。 规范是在已经成熟的理论和实践的基础上制定的，但有些理论还有待完善，软土地区的规定尚待补充， 规范规定还有待技术人员认真贯彻执行。为防止质量事故的重复发生，根据近10多年来国内基坑 工程中所发生的结构倒塌、道路管线坍陷、邻近建筑物损坏等事故约200个实例中，选出事故相 同的一些工程，提出防治方法，以便读者对基坑工程的质量事故及防治方法有所了解和依据。 1．基坑工程包括下列内容： (1)??? 围护结构：钻孔灌注桩、挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩、方桩、钢板桩、H型钢桩、地下连续墙、 水泥土墙及土钉墙等。 (2)??? 拉结与支撑结构：土层锚杆、钢支撑、钢筋混凝土支撑、钢筋混凝土水平框架、钢立柱、钢筋 混凝土立柱等。 (3)地下水控制：深层水泥土搅拌截水帐幕、高压注浆桩截水帐幕、降水排水与回灌。 (4)围护结构、支撑与土体及截水帐幕组成的地下空间结构，如图6—l所示。这些组成内容中的 任何一个环节发生质量问题，将导致整个基坑工程破坏。 2．基坑工程发生质量事故的特殊要点： (1)截水帐幕如深层搅拌桩墙、高压注浆桩帐幕，若设计、施工不良，将产生漏水、涌砂，导致工程坍塌。 (2)地下管线、水池、化粪池等漏水，将促使土的物理参数指标改变，影响土压力变化，导致产生事故。 (3)主动土压力与被动土压力的大小与土的物理参数有关，且与位移大小和方向有关。 (4)被动土区的土抗力不足时，将引起基坑底隆起发生整体滑移。 (5)排桩或地下连续墙的嵌固埋深(坑下深度)不足，当悬臂时将造成围护结构倒塌，当有支撑时将 造成土体失稳或整体滑移。 (6)支撑系统如节点、立柱、斜撑等质量事故，将造成支撑系统失稳，导致基坑工程 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 破坏。 (7)锚杆拉接系统由于锚固段长度不足，使角不合适，或锚体与土体极限摩阻力不足，则土层锚杆将 从土体中拔出，导致桩、墙倒塌。 3．基坑工程、设计、施工注意事项： (1)??? 基坑工程设计时要调查场地内外管线情况，周围环境。有无上下水管线、化粪池、水池等漏水情况， 以便考虑采用土的物理指标参数。 (2)在软土地区要考虑土的渗流压力，丰水区要考虑浮力。 (3)截水帐幕的厚度与深度应按《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—99)第8．4．1条及4．1．3条核算， 施工应按《建筑地基基础工程施工质量验收规范》有关规定执行。 (4)排桩、地下连续墙的埋深应按规范规定计算，软土地区应按抗渗流稳定公式核算。 (5)软土地区被动土区抗力不足时，应加深嵌固深度或采取深层搅拌水泥土或其他方法加固被动土区。 (6)钢支撑体系要采取预加应力。钢筋混凝土支撑体系在设计时要考虑收缩及温度应力，要考虑立柱隆起 和沉降对支撑的轴力改变，经测试立柱沉降2～3cm会使轴力增加一倍，因此钢筋混凝土支撑设计安全 系数应为2以上。 (7)土层锚杆在设计时按公式计算的长度或以规范规定的极限摩阻力标准值计算的锚固段，可作为预 估依据(估算、备料等根据)。但在实际施工前必须作锚杆的基本试验，即锚杆与土体的极限摩阻力试验， 根据试验得出的数据，修改原设计锚固段长度，使符合实际情况。 (8)基坑工程稳定性验算： 1)墙的稳定性采用圆弧滑动法核算； 2)基坑底面的稳定性，包括隆起、管涌、抗渗和浮起的稳定采用有关规定验算。 (9)施工过程中必须进行监测工作，一般要求：量测排桩、墙的水平位移和垂直位移，文撑围檩的位移变形， 立柱的隆起和沉降，锚杆的变形与应力及地下水情况等，量测发现异常情况，立即研究采取措施， 可以避免重大事故的发生。 (10)基坑工程以外的一些有关质量通病的防治，可参见本书其他有关章节。 6．1 排桩、地下连续墙支护 6．1．1 悬壁式排桩、地下连续墙嵌固深度不足