我國基坑工程發(fā)展現(xiàn)狀3頁

1、一 我國基坑工程發(fā)展現(xiàn)狀隨著城市建設(shè)的發(fā)展，高層建筑和市政工程大量涌現(xiàn)。有限的城市地面空間已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的工作和生活的需要，于是人們開始向高空和 地下尋求發(fā)展空間。目前，各類地下工程諸如越江、隧道、地下商場、地下民防等已隨處可見。國外著名的地下工程有法國巴黎的中央廣場，日本東京的八重洲地下街等。這些工程的共同特點是都要進行大規(guī)模地下開挖，必然導(dǎo)致大量的基坑工程產(chǎn)生?；庸こ淌且粋€古老而具有劃時代特點的綜合性的巖土工程課題，既涉及土力學(xué)中典型的強度和變形問題，又涉及到土體與支護結(jié)構(gòu)的相互作用問題。對于這些問題的認(rèn)識及其對策的研究，將隨著土力學(xué)理論、計算技術(shù)、測試技術(shù)以及施工機械、施工技術(shù)

2、的發(fā)展而逐步完善。1、 基坑工程發(fā)展現(xiàn)狀早在20世紀(jì)40年代，Terzaghi和Peck等人就已經(jīng)開始研究基坑工程中的巖土工程問題并提出了預(yù)估挖方穩(wěn)定程度和支撐荷載大小的總應(yīng)力法，這一理論一直沿用至今，只不過有了許多改進與修正；50年代Bjeruum和Eide給出了分析深基坑底板隆起的方法；60年代開始在奧斯陸和墨西哥城軟黏土深基坑中使用儀器進行監(jiān)測，此后大量的實測資料提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性，并從7O年代起產(chǎn)生了相應(yīng)的指導(dǎo)開挖的法規(guī)。在以后的時間里，世界各國的許 多學(xué)著都投人研究，并不斷地在這一領(lǐng)域取得豐碩成果。90年代以來，隨著城鎮(zhèn)建設(shè)中高層及超高層建筑的大量涌現(xiàn)，深基坑工程越來越多，同時密集的

3、建筑物、復(fù)雜的深坑形式，使得基坑開挖的條件越來越復(fù)雜。因此，對基坑開挖與支護的計算與設(shè)計理論、施工技術(shù)等的要求也越來越高?；庸こ淘谖覈霈F(xiàn)較晚，2O世紀(jì)70年代，國內(nèi)只在少數(shù)大工程項目中有開挖深度達10 m以上的基坑工程，而且是在較少或者沒有相鄰建筑物和地下結(jié)構(gòu)物的地區(qū)。8O年代以來，我國首先在北京、上海、廣州、深圳等大型城市大量興建高層建筑，而高層建筑多數(shù)帶有地下室，基坑支護工程隨之劇增，基坑支護設(shè)計、施工與監(jiān)測成為基礎(chǔ)工程中的新熱點。90年代以后，大多數(shù)城市都進入了大規(guī)模的舊城改造階段，在繁華的市區(qū)內(nèi)進行深基坑開挖給這一古老的課題提出了新的內(nèi)容，那就是如何提高 深基坑開挖的環(huán)境效應(yīng)問題，

4、從而進 一步促進了深基坑開挖技術(shù)的研究與發(fā)展，產(chǎn)生了許多先進的設(shè)計計算方法，眾多新的施工工藝也不斷付諸實施，出現(xiàn)了許多技術(shù)先進的成功的工程實例。但由于基坑工程的復(fù)雜性以及設(shè)計、施工的不當(dāng)，工程事故的概率仍然很高?；又ёo技術(shù)在我國相對較年輕，無論是設(shè)計計算，還是施工、監(jiān)控等方面都處在不斷進步和發(fā)展的過程中。我國基坑工程的特點可以概括為“深、差、密、多、低”5個字，亦即我國的基坑越挖越深，工程地質(zhì)條件越來越差，四周已建或在建建筑物密集或緊靠市政公路，基坑支護方法多，但是支護的成功率低。因此對于基坑工程還應(yīng)進行精心設(shè)計與施工，提高對支護結(jié)構(gòu)的要求，而且在建筑物稠密地區(qū)更應(yīng)注意對于環(huán)境的保護，這樣一

5、來，雖然工期和施工費用均要提升，但是工程質(zhì)量與安全性卻可以得到相當(dāng)?shù)谋ＷC?；庸こ谭诸愝^多，按照施工工藝大體分為放坡開挖及支護開挖兩大類。放坡開挖既簡單又經(jīng)濟，一般在條件具備時優(yōu)先選用，但目前深基坑工程大多是在市內(nèi)修建，基坑較深而場地往往又比較狹小，不具備放坡開挖條件，通常均采用有支護開挖。迄今為止，支護開挖型式已經(jīng)發(fā)展至數(shù)十種，主要包括懸臂支護、內(nèi)支撐或拉錨支護、組合型支護等。支護結(jié)構(gòu)最早用木樁，現(xiàn)在常用鋼筋混凝土樁、地下連續(xù)墻、鋼板樁以及通過加固改良基坑周圍土體的方法形成水泥土擋墻和土釘墻等。2、基坑支護類型基坑開挖的一個重要內(nèi)容就是要保護其周邊構(gòu)筑物的安全使用。如何安全、合理地選擇合適的

6、支護結(jié)構(gòu)并根據(jù)基坑工程的特點進行科學(xué)的設(shè)計是基坑工程要解決的主要內(nèi)容?；又ёo類型有很多種，常見的有水泥土墻、土釘墻、錨桿、排樁與地下連續(xù)墻等l6，以下簡單介紹這幾種常用的支護類型。 （1）水泥土墻工程水泥土墻是重力式支護結(jié)構(gòu)的主要形式，主要包括水泥土攪拌樁和高壓噴射注漿法兩種。水泥土攪拌樁是以水泥作為固化劑的主劑，通過特制的攪拌機械邊鉆邊往軟土中噴射漿液或霧狀粉體，在地基深處就地將軟土和固化劑強制攪拌，由固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)作用，形成抗壓強度比天然土強度高得多，并具有整體性、水穩(wěn)性的水泥加固土樁柱體，由若干根這類加固土樁柱體和樁間土構(gòu)成復(fù)合地基。水泥攪拌樁適用于加固各種成因

7、的軟黏土，能夠增加軟土地基的承載能力，同時減少沉降量，提高邊坡的穩(wěn)定性。高壓噴射注漿法是把注漿管放人預(yù)定深度后，通過地面的高壓設(shè)備使裝置在注漿管上的噴嘴噴出2040 MPa的高壓射流沖擊切割地基土體，與此同時，注入漿液使之與沖下的土強制混合，待凝結(jié)后，在土中形成具有一定強度的固結(jié)體，以達到加固改良土體的目的，增強地基強度。主要適用于軟弱土層，如第四紀(jì)的沖積層、殘積層以及人工填土等，這些正是建筑物地基常出現(xiàn)病害，需要進行地基處理的地層。（2）土釘墻土釘墻技術(shù)是在基坑邊壁土體中放置一定長度和分布密集的土釘，土釘與周圍土體緊密結(jié)合共同工作，形成復(fù)合土體，提高了土體的整體剛度，彌補了土體自身強度的不足

8、，從而顯著提高基坑邊坡的整體穩(wěn)定性。土釘墻由土釘、混凝土面層和防水系統(tǒng)組成。主要適用于土質(zhì)較好地區(qū)，我國華北和華東北部一帶應(yīng)用較多，目前我國南方地區(qū)亦有應(yīng)用，有的已用于坑深10 m以上的基坑，穩(wěn)定可靠、施工簡便且工期短、效果較好、經(jīng)濟性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應(yīng)積極推廣。（3）錨桿工程錨桿支護是一種較新的深基坑支護技術(shù)是擋土結(jié)構(gòu)與外拉系統(tǒng)相結(jié)合的一種深基坑組合式支護結(jié)構(gòu)。錨桿是一種受拉桿件，它的一端與工程結(jié)構(gòu)物或擋土樁墻聯(lián)結(jié)，另一端錨固于地基的土層或巖層中，以承受結(jié)構(gòu)物的上托力、拉拔力、傾側(cè)力或擋土墻的土壓力，它利用地層的錨固力維持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定，錨桿主要由錨頭、錨拉桿、錨固體3部分組成。目前錨桿的施

9、工長度可達50 m以上，在黏性土中抗拔力可達1 000 kN，被錨固的擋土墻可達40 m以上。錨桿作為一項新技術(shù)，它是施工走在前頭，設(shè)計理論落在后面，即施工工藝領(lǐng)先于其設(shè)計理論，目前在很多方面主要憑經(jīng)驗取得成功，因此它還有待于理論上的完善。（4）地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻，是于基坑開挖之前，用特殊挖槽設(shè)備在地下成槽后，撓筑混凝土，建造具有較高強度的鋼筋混凝土擋墻，用于開挖深度達10m以上的基坑或施工條件較困難的情況，多用于-12m以下的深基坑。地下連續(xù)墻作為深基坑的主要支護結(jié)構(gòu)之一，常用厚度為600800mm，也有厚達1200mm的，但較少使用。具有施工噪聲低，振動小，就地澆制、墻接頭止水效果較好、

10、整體剛度大，對周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點。是支護結(jié)構(gòu)中最強的支護型式，適用于軟弱土層、地質(zhì)條件差和復(fù)雜、基坑深度大、周邊環(huán)境要求較高的深基坑，高質(zhì)量的剛性接頭的地下連續(xù)墻可作永久性結(jié)構(gòu)，并可采用逆筑法或半逆筑法施工。但是造價較高，施工要求專用設(shè)備。(5) 鋼板樁鋼板樁，主要有兩種（槽鋼鋼板樁和熱軋鎖扣鋼板樁），用槽鋼正反扣格接組成，或用U型、H型和Z型截面的鎖口鋼板樁。用打入法打入土中，相互連接形成鋼板樁墻，既用于擋土又用于擋水，用于開挖深度310m的基坑。鋼板樁具有較高的可靠性和耐久性，在完成支擋任務(wù)后，可以回收重復(fù)使用；與多道鋼支撐結(jié)合，可適合軟土地區(qū)的較深基坑，施工方便、工期短。但鋼板樁剛度比排樁和地下連續(xù)墻小，開挖后繞度變形較大,打拔樁振動噪聲大、容易引起土體移動，導(dǎo)致周圍地基較大沉陷。(6) 型鋼橫擋板型鋼橫擋板圍護墻亦稱樁板式支護結(jié)構(gòu)。這種圍護墻由工字鋼樁和橫擋板組成，再