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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:路橋建設(shè)時(shí)間:瀏覽:次
摘 要:著重介紹不同區(qū)域環(huán)境下,橋梁、隧道或路基高邊坡土釘墻基坑施工種類,施工方法和原理以及相關(guān)實(shí)例。
關(guān)鍵詞:基坑 施工 技術(shù)
工程結(jié)構(gòu)物基坑,主要包括基坑支護(hù)體系和土石方開挖,是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程。它要求巖土工程和結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人員密切配合。基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性,如軟黏土地基、黃土地基等工程,地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同,地基中基坑的差異性很大。此外,同一區(qū)域不同位置也有差異。基坑工程的支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖都要因地制宜。總結(jié)近年來的一些典型工程,可以看出技術(shù)的應(yīng)用各有千秋。
一、復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)
復(fù)合土釘墻是20世紀(jì)90年代在普通土釘墻的基礎(chǔ)上研究成功的一項(xiàng)深基坑支護(hù)新技術(shù)。它是由普通土釘墻與一種或若干種單項(xiàng)輕型支護(hù)技術(shù),如預(yù)應(yīng)力錨桿、豎向鋼管、微型樁或深層攪拌樁、旋噴樁等有機(jī)組合成的支護(hù)截水型土釘墻、截水加強(qiáng)型土釘墻三大類。
由于可在不降水條件下采用,復(fù)合土釘墻解決了不同地區(qū)工程建設(shè)中不宜人工降水的難題,可以用于回填土、淤泥質(zhì)土、黏性土、沙土、粉土等常見土層;在沒有環(huán)境限制時(shí),可以垂直開挖與支護(hù),比較易于在場地狹小的條件下施工。工程規(guī)模上,深度20米以內(nèi)的深基坑可以使用。
復(fù)合土釘墻由于技術(shù)上合經(jīng)濟(jì)上的綜合優(yōu)勢,中鐵十六局集團(tuán)路橋公司曾經(jīng)在贛龍鐵路、點(diǎn)南鐵路得到有效應(yīng)用,其數(shù)量及深度為:京九鐵路410根、深度11.3~17.85米,渝懷鐵路90根、深度10.3~15.85米,贛龍鐵路200根,深度9.3~ 12.15米。
二、型鋼+攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)
點(diǎn)南鐵路K6+460~+660段明挖工程采用的是型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu),它具有抵抗側(cè)向土水壓力和阻止地下水滲漏的功能,主要用于深基坑支護(hù)。有兩種結(jié)構(gòu)形式:一種是在水泥土墻中插入斷面較大H型鋼,主要利用型鋼承受水土側(cè)壓力,水泥土墻僅作為止水帷幕,基本不考慮水泥土的承載作用和與型鋼的共同工作,型鋼一般需要涂抹隔離劑,待基坑工程結(jié)束之后將H型鋼拔除,以節(jié)省鋼材。另一種是在水泥土墻內(nèi)外兩側(cè)應(yīng)力較大的區(qū)域插入斷面較小的工字鋼等型鋼,利用水泥土與型鋼的共同工作,共同承受水土壓力并具有止水帷幕的功能。廢土外運(yùn)量少,施工時(shí)無振動(dòng)、無噪聲、無泥漿污染。工程造價(jià)較常用的鉆孔灌注排樁方法可節(jié)省30%~40%。
該技術(shù)可在黏性土、粉土、砂礫土使用,目前在國內(nèi)主要在軟土地區(qū)都有成功應(yīng)用。這種技術(shù)目前可應(yīng)用在開挖深度10米下的基坑圍護(hù)工程。
三、凍結(jié)+排樁支護(hù)特大深基坑施工技術(shù)
贛龍鐵路馬鞍山大橋3號(hào)橋墩基礎(chǔ)施工中采用的是地基凍結(jié)排樁法,并取得成功,為特大型深基坑基礎(chǔ)工程開創(chuàng)了新的技術(shù)手段。
地基凍結(jié)排樁法是以含水地層凍結(jié)形成的帷幕墻為基坑的封水結(jié)構(gòu),以排樁及內(nèi)支撐系統(tǒng)為抵抗水土壓力的受力結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢特點(diǎn)。為了保護(hù)凍結(jié)墻體、增加封水深度、減少基底涌水量和壓力,通過凍結(jié)孔外側(cè)設(shè)置的多個(gè)注漿孔在一定標(biāo)高范圍內(nèi)形成注漿帷幕。需要注意的是,由于巖土力學(xué)基本理論的不成熟,這種技術(shù)方法計(jì)算所采用的數(shù)學(xué)力學(xué)模型與實(shí)際情況常存在著較大的差距,必須加強(qiáng)工程監(jiān)測,通過信息化施工及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,保證工程安全。
凍結(jié)止水使用于各種不良地質(zhì),并且基坑越深,經(jīng)濟(jì)上、工期上的優(yōu)勢也就越大,特別是對(duì)地下水豐富的軟土地層就更加具有優(yōu)越性,適用于25~50米的大型和特大型基坑,矩形、圓形和其他幾何形狀的施工。
四、地下工程的暗挖法
以前的暗挖法即為傳統(tǒng)隧道施工的礦山法。由于我國大量地下工程的修建,吸取了國內(nèi)外許多先進(jìn)的理論和工藝,在暗挖法的工程實(shí)踐中有很多新的創(chuàng)造。巖質(zhì)地基中的暗挖法——新奧法以控制爆破或機(jī)械開挖為主要支護(hù)方法,充分發(fā)揮圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用,是將理論指導(dǎo)、監(jiān)控量測和工程經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的一種施工方法。
土質(zhì)隧道中的暗挖法除了常用的盾構(gòu)法外,也包括在礦山法基礎(chǔ)上發(fā)展的暗挖法,它在科研、設(shè)計(jì)和施工等方面都有新突破。在土質(zhì)地基中,北京復(fù)興門至西單區(qū)段采用淺埋暗挖法修建折返線和區(qū)間隧道,西單地鐵車站采用“雙眼鏡法”進(jìn)行施工,天安門西站采用“PBA”工法施工,王府井站、東單站等均采用了淺埋暗挖法。
五、逆坐法
逆作法是建筑基坑支護(hù)的一種較為特殊的施工技術(shù)。它通過合理利用建筑物地下結(jié)構(gòu)自身的抗力,達(dá)到支護(hù)基坑的目的。根據(jù)基坑支撐方式,逆作法可分為全逆作法、半逆作法和部分逆作法三種。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理;施工工序簡化,經(jīng)濟(jì)效益明顯。我國在逆作法施工方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),也有很多的發(fā)展和創(chuàng)造。
逆作法可以用于建筑群密集、相鄰建筑物較近、地下水位較高、地下室埋深大和施工場地狹小的高層建筑的地上、地下建筑工程,如地鐵站、地下車庫、地下廠房、地下貯庫、地下變電站等。
據(jù)了解,到目前為止,我國已有100多項(xiàng)逆作法建筑基坑支護(hù)的工程,比較典型的有北京百貨大樓新樓、重慶小天鵝賓館、蘇州會(huì)務(wù)館、廣州國際銀行中心、北京地鐵天安門東站等。上海世博會(huì)地下供電工程就采用了逆作法施工,規(guī)模宏大,深度達(dá)到含有承壓水的第7層粉細(xì)砂,在降水、利用建筑物自身和部分臨時(shí)支護(hù)等方面有所創(chuàng)新,監(jiān)測和分析工作也很全面精細(xì),很有創(chuàng)新性。