支護

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支護是為保證地下結構施工及基坑周邊環境的安全,對側壁及周邊環境采用的支擋、加固與保護措施。 [1] 
中文名
支護
外文名
Support
用    途
保護開挖穩定與施工安全
類屬學科
建筑工程
應用范圍
全球
標準遵循
《建筑基坑支護技術規程》

支護基本信息

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我國量的深基坑工程始于20世紀80年代,由于城市高層建筑的迅速發展,地下停車場、高層建筑埋深、人防等各種需要,高層建筑需要建設一定的地下室。近幾年,由于城市地鐵工程的迅速發展地鐵車站、局部區間明挖等也涉及量的基坑工程,在雙線交叉的地鐵車站,基坑深達20-30m。水利、電力也存在著地下廠房、地下泵房的基坑開挖問題。 無論是高層建筑還是地鐵的深基坑工程,由于都是在城市中進行開挖,基坑周圍通常存在交通要道、已建建筑或管線等各種構筑物,這就涉及到基坑開挖的一個很重要內容,要保護其周邊構筑物的安全使用。而一般的基坑支護多又是臨時結構、投資太也易造成浪費,但支護結構不安全又勢必會造成工程事故。因此,如何安全、合理地選擇合適的支護結構并根據基坑工程的特點進行科學的設計是基坑工程要解決的主要內容。 [2] 

支護設計要求

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基坑支護作為一個結構體系,應要滿足穩定和變形的要求,即通常規范所說的兩種極限狀態的要求,即承載能力極限狀態和正常使用極限狀態。所謂承載能力極限狀態,對基坑支護來說就是支護結構破壞、傾倒、滑動或周邊環境的破壞,出現較范圍的失穩。一般的設計要求是不允許支護結構出現這種極限狀態的。而正常使用極限狀態則是指支護結構的變形或是由于開挖引起周邊土體產生的變形過,影響正常使用,但未造成結構的失穩。 因此,基坑支護設計相對于承載力極限狀態要有足夠的安全系數,不致使支護產生失穩,而在保證不出現失穩的條件下,還要控制位移量,不致影響周邊建筑物的安全使用。因而,作為設計的計算理論,不但要能計算支護結構的穩定問題,還應計算其變形,并根據周邊環境條件,控制變形在一定的范圍內。 [2] 
一般的支護結構位移控制以水平位移為主,主要是水平位移較直觀,易于監測。水平位移控
制與周邊環境的要求有關,這就是通常規范中所謂的基坑安全等級的劃分,對于基坑周邊有較重要的構筑物需要保護的,則應控制小變形,此即為通常的一級基坑的位移要求;對于周邊空曠,無構筑物需保護的,則位移量可一些,理論上只要保證穩定即可,此即為通常所說的三級基坑的位移要求;介于一級和三級之間的,則為二級基坑的位移要求。
對于一級基坑的最水平位移,一般宜不于30mm,對于較深的基坑,應小于0.3%H,H為基坑開挖深度。對于一般的基坑,其最水平位移也宜不于50mm。一般最水平位移在30mm內地面不致有明顯的裂縫,當最水平位移在40-50mm內會有可見的地面裂縫,因此,一般的基坑最水平位移應控制不于50mm為宜,否則會產生較明顯的地面裂縫和沉降,感觀上會產生不安全的感覺。 一般較剛性的支護結構,如擋土樁、連續墻加內支撐體系,其位移較小,可控制在30mm之內,對于土釘支護,地質條件較好,且采用超前支護、預應力錨桿等加強措施后可控制較小位移外,一般會于30mm 。 [1] 

支護支護類型

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支護放坡開挖

適用于周圍場地開闊,周圍無重要建筑物,只要求穩定,位移控制五嚴格要求,價錢最便宜,回填土方較。

支護水泥土圍護墻

深層攪拌水泥土圍護墻是采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌,形成連續搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護墻優點:由于一般坑內無支撐,便于機械化快速挖土;具有擋土、止水的雙重功能;一般情況下較經濟;施工中無振動、無噪音、污染少、擠土輕微,因此在鬧市區內施工更顯出優越性。水泥土圍護墻的缺點:首先是位移相對較,尤其在基坑長度時,為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過的位移;其次是厚度較,只有在紅線位置和周圍環境允許時才能采用,而且在水泥土攪拌樁施工時要注意防止影響周圍環境

支護高壓旋噴樁

高壓旋噴樁所用的材料亦為水泥漿,它是利用高壓經過旋轉的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成水泥土加固體,相互搭接形成排樁,用來擋土和止水。高壓旋噴樁的施工費用要高于深層攪拌水泥土樁,但其施工設備結構緊湊、體積小、機動性強、占地少,并且施工機具的振動很小,噪音也較低,不會對周圍建筑物帶來振動的影響和產生噪音等公害,它可用于空間較小處,但施工中有量泥漿排出,容易引起污染。對于地下水流速過的地層,無填充物的巖溶地段永凍土和對水泥有嚴重腐蝕的土質,由于噴射的漿液無法在注漿管周圍凝固,均不宜采用該法。

支護槽鋼鋼板樁

這是一種簡易的鋼板樁圍護墻,由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼長6~8m ,型號由計算確定。其特點為:槽鋼具有良好的耐久性,基坑施工完畢回填土后可將槽鋼拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能擋水和土中的細小顆粒,在地下水位高的地區需采取隔水或降水措施;抗彎能力較弱,多用于深度≤4m的較淺基坑或溝槽,頂部宜設置一道支撐或拉錨;支護剛度小,開挖后變形較。

支護鋼筋混凝土板樁

鋼筋混凝土板樁具有施工簡單、現場作業周期短等特點,曾在基坑中廣泛應用,但由于鋼筋混凝土板樁的施打一般采用錘擊方法,振動與噪音,同時沉樁過程中擠土也較為嚴重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工廠預制,再運至工地,成本較灌注樁等略高。但由于其截面形狀及配筋對板樁受力較為合理并且可根據需要設計,目前已可制作厚度較(如厚度達500mm 以上) 的板樁,并有液壓靜力沉樁設備,故在基坑工程中仍是支護板墻的一種使用形式。

支護鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁圍護墻是排樁式中應用最多的一種,在我國得到廣泛的應用。其多用于坑深7~15m的基坑工程,在我國北方土質較好地區已有8~9m的臂樁圍護墻。鉆孔灌注樁支護墻體的特點有:施工時無振動、無噪音等環境公害,無擠土現象,對周圍環境影響小;墻身強度高,剛度,支護穩定性好,變形小;當工程樁也為灌注樁時,可以同步施工,從而施工有利于組織、方便、工期短;樁間縫隙易造成水土流失,特別時在高水位軟粘土質地區,需根據工程條件采取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問題;適用于軟粘土質和砂土地區,但是在砂礫層和卵石中施工困難應該慎用;樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體,因而相對整體性較差,當在重要地區,特殊工程及開挖深度很的基坑中應用時需要特別慎重。 [1] 

支護地下連續墻

通常連續墻的厚度為600mm、800mm、1000mm,也有厚達1200mm的,但較少使用。地下連續墻剛度,止水效果好,是支護結構中最強的支護型式,適用于地質條件差和復雜,基坑深度,周邊環境要求較高的基坑,但是造價較高,施工要求專用設備。 [2] 

支護土釘墻

土釘墻是一種邊坡穩定式的支護,其作用與被動的具備擋土作用的上述圍護墻不同,它是起主動嵌固作用,增加邊坡的穩定性,使基坑開挖后坡面保持穩定。土釘墻主要用于土質較好地區,我國華北和華東北部一帶應用較多,目前我國南方地區亦有應用,有的已用于坑深10m以上的基坑,穩定可靠、施工簡便且工期短、效果較好、經濟性好、在土質較好地區應積極推廣。 [2] 

支護破壞形式

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1.由支護強度,剛度和穩定性不足引起的破壞
2.由支護深度不足,導致基坑隆起引起的破壞
3.由水平帷幕處理不好,導致管涌等引起的破壞
4.由人工降水處理不好引起的破壞 [2] 
參考資料
詞條標簽:
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