桥梁施工基坑支护技术研究.docx

桥梁施工基坑支护技术研究院（系）：建筑工程学院姓 名：学 号：指导老师桥梁施工基坑支护技术研究【摘要】桥梁基坑支护的设计、施工、监测技术是桥梁施工的技术难题。桥梁基坑的支护，不仅要求保证基坑内正常作业安全，而且要防止基坑及坑外土体移动，保证基坑附近建 筑物、道路、管线的正常运行。基坑支护是基坑工程中的难题，桥梁多跨江跨河，其地基多为软弱土层，含水丰富，承载力低，且桥梁基坑较之一般建筑物基坑，体量更大、深度更深。因此，基坑的支护是桥梁工程的重要节点。一：基坑破坏形式基坑支护技术是在基础施工时所采取的工程技术措施，它的首要任务是保证深基坑正常施工和周围建筑的安全，在基坑工程中，事故发生率占10%以上，软土地区高达30%，个别软土地区竟达33%。破坏形式包括强度破坏和稳定性破坏，主要表现有支护结构产生较大位移、支护结构破坏、基坑塌方以及大面积滑坡、基坑周围道路开裂和塌陷等。上述破坏形式对周围建筑物、地下构筑物、管线和施工人员的安全造成很大威胁，一旦发生将造成恶劣后果。针对建筑工程深基坑的破坏，通过对实例进行分析，得知基坑变形有以下几个规律： 1．坑壁的水平位移和沉降与地基土压缩层厚度和土的性质有关，因此软土的基坑水平位移和沉降要比硬土多，压缩层厚度大的要比厚度小的多。在软弱土层尤为明显。 2．由于开挖后坑壁的围压降低，使岩土的变形模量降低，所以坑壁的水平位移和沉降还与开挖深度有关。开挖深度大者其水平位移和沉降大，稳定时间也长，反之，开挖深度浅者水平位移小，稳定时间也短。桥梁基础较重，因此桥梁基坑开挖深度深、开挖面面积大，沉降和位移更为明显。3．地面发生裂缝时，它的走向平行基坑方向，从宏现来看，正方形基坑裂缝近似圆形，即缝裂距坑壁的距离是四角短而中部长。4.当压缩层厚度和开挖深度相同时，坑壁的水平位移在平面分布上有以下的规律，基坑边的中点位移大而端部位移小；长边中间的位移比短边位移大。近几年来，科学技术的发展促进了基坑支护技术的发展。但是，桥梁基础地基承载力大，施工作业面狭小，周边条件限制大等，给基础工程施工带来很大的难度。另外，原来的基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施工工艺等，已不符合现代超大、超深基坑开挖与支护结构的工程实际情况，导致一些基坑工程出现事故，造成巨大的损失。因此，深基坑支护的安全问题工程技术人员应予以高度重视。二：支护类型基坑支护目的是为了保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，从功能来分有挡水系统、挡土系统、支撑系统。挡水系统：常用的有旋喷桩、深层水泥搅拌桩、地下连续墙、压密注浆、锁扣钢板桩。其功能是阻挡坑外渗水。挡土系统：常用的有钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩、深层水泥搅拌桩、钢板桩、地下连续墙。其功能是形成视乎排桩或支护挡土墙阻挡坑外土压力。支撑系统：常用的有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。其功能是支撑围护结构侧力与限制围护结构的位移。三：支护方式1.钢板桩支护：钢板桩由带锁扣的热轧型钢制成，把这种钢板互相连接就形成钢板桩墙，被广泛用于挡土和挡水。目前钢板桩产用的界面形式有U型、Z型和直腹钢型板。钢板桩由于施工简单而应用较广。但是钢板桩的施工可能会引起相邻低级的变形和产生噪声振动，对环境影响很大，因此在人口密集、建筑密集很大的地区，使用常常会受到限制。而且钢板桩本身柔性较大，如支撑或锚拉系统设置不当，其变形会很大，所以当基坑支护深度大于7m时，不宜采用。同时由于钢板桩在地下施工结束时需拔出，因此应考虑拔出时对周围地基土和地表土的影响。 2.地下连续墙：地下连续墙具有整体刚度大的特点和良好的止水防渗效果，适用于地下水位以下的软粘土和沙土等多种地层条件和复杂施工环境，尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况，因此在国内外的地下工程中得到广泛的应用，尤其是桥梁基坑支护应用最多。并且随着技术的发展和施工方法和机械的改进，地下连续墙发展到即使基坑施工时的挡土围护结构，又是拟建主体结构的侧墙，如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，可较好的控制软土地层的变形。在桥梁基坑等周围环境要求高的工程中，经济技术比较后多采用此技术。但是地下连续墙在坚硬土体中开挖成槽比较困难，尤其是遇到岩层等地下条件时施工费用较高。在施工中泥浆污染施工现场等。目前采用的逆作法使得地下连续墙既是施工时的围护结构，、又是地下结构的外墙。除了现浇的地下连续墙外，我过还进行了预制装配式和预应力地下连续墙的研究和试用。预制装配式地下连续墙可提高维护墙刚度30%以上，可减薄墙厚，减少内支撑数量，由于曲线布筋张拉后产生反拱作用，可减少围护结构变形，消除裂缝，从而提高抗渗性。这两种方法已在工程中试用，并取得良好的社会效益和经济效益。3.深层水泥搅拌桩：深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和