排桩支护体系在深基坑工程中的应用
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技术平台排桩在深基坑支护设计中的应用 傅龙君(宁夏建筑设计研究院有限公司,宁夏 银川 750001)摘 要:随着社会不断的进步,城市化的深入发展,在城市建设过程中基坑支护的作用也越来越重要,由于地质条件的复杂性,在设计过程中受到了诸多因素限制。
在深基坑支护方案中我们经常会用到地下连续墙、排桩支护等支护结构,其中排桩支护结构,因造价低、施工方便、安全度高,在实际工作中经常应用。
本文结合本工程项目,对排桩在深基坑支护设计中的应用作相应的分析,希望能够为深基坑支护技术提供相应的参考。
关键词:排桩支护技术;深基坑支护;设计要点;工程实例随着城市化不断深入发展,在城市建设过程中地下结构的施工项目愈来愈多,其中深基坑的支护方案对工程质量有着重要的影响。
因为排桩技术有着较强的刚度、投入的成本较小、施工方便、对周围环境影响较小,所以在深基坑设计中经常采用。
排桩应用要根据项目工程的实际情况进行,本文主要针对排桩在深基坑支护设计中的具体应用进行分析。
1 项目概述本次工程位于商业圈内,项目建设周边的建筑较为密集,基础形式多样,周边建筑与基坑的距离在2.6-13.7m,其中基础间的净距离在1.6-12.5m。
项目建设周边的建筑基础形式种类较多,有独立柱基础、条形基础、桩基等。
而且基础埋深差异很大,预计在1.3-8.0m。
针对这种基础形式多样而且埋置深浅不一的情况,选择既经济又合理的基坑支护方案尤为重要。
2 深基坑支护设计方案的选择2.1 周围环境在深基坑支护设计方案选择时,首先要根据现场勘察情况进行设计方案的选择。
勘察报告显示,本次深基坑周边情况复杂,基坑开挖深度在15.3m,包括6个基坑阳角、450m支护周长,平面形状极不规则,一旦支护方案不合理会造成边坡局部不稳,将会导致基坑边坡整体失稳,严重影响周边建筑安全,造成的经济损失难以估计。
(一)根据勘察结果,场区存在杂填土、淤泥质素填土等在平面及深度上分布不均,土质构造比较复杂,且存在着深浅不一的问题,处理不当则会影响基坑安全与稳定,引起邻近建筑局部沉降。
浅谈排桩-旋喷锚索支护方案在深基坑支护的应用摘要:本文介绍了排桩-旋喷锚索支护方案在深基坑施工中的应用。
该支护方案在解决基坑支护的挑战中具备一定的优势,如施工效率高、支护质量好、适应能力强和成本相对较低。
然而,该方案在桩身间孔隙的处理、钢筋锚固问题、材料选择和支护参数优化等方面仍存在一些挑战,需要进一步进行改进。
通过解决这些问题,可以进一步提高支护方案的效果和施工质量,保证基坑工程的安全和稳定。
关键字:排桩、旋喷锚索支护、深基坑施工、挑战、优势、施工效率。
引言:深基坑施工是城市建设中常见的工程项目,但其施工过程中存在着较大的工程难题,如基坑支护问题。
为了解决这一问题,排桩-旋喷锚索支护方案应运而生。
该方案通过排桩和旋喷锚索的组合应用,能够有效提高基坑的支护效果,但仍然需要改进。
本文将重点探讨排桩-旋喷锚索支护方案的优势、挑战以及改进措施。
1.深基坑支护的挑战1.1深基坑施工的特点深基坑施工涉及到较大深度的土方开挖,通常大于5米。
由于土层条件的多样性和土壤水位的变化,深基坑施工面临许多挑战。
例如,不同土层的力学性质和稳定性不同,施工过程中可能遇到硬土、软土、黏土或岩石等地质情况。
此外,水位的变化也会影响到基坑支护的稳定性。
1.2现有支护方法的限制目前,常见的基坑支护方法包括钢支撑、深层土体固化、土钉墙、和旋喷桩等。
然而,这些方法各有限制,无法完全适应不同的基坑施工情况。
例如,钢支撑需要使用大型起重设备进行施工,施工过程繁琐,且对施工地点有较高的要求;深层土体固化需要较长的施工周期和较高的成本;土钉墙施工时需要较大的土方开挖量,对周围的建筑和地下管线有一定的影响。
这些限制使得现有的支护方法在某些情况下无法满足工程的需求,因此需要寻找新的支护方案。
2.排桩-旋喷锚索支护方案简介2.1基本原理和工作机制排桩-旋喷锚索支护方案是一种结合了排桩和旋喷锚索技术的基坑支护方法。
排桩是指在基坑边缘布设一定数量和间距的钢筋混凝土桩,以增加边坡的稳定性和抵抗下滑力。
排桩+斜抛撑支护体系在深基坑中的应用摘要:本文通过介绍某市区深大基坑项目,在紧邻在建地铁、高架、高层建筑等复杂周边环境及自身场地作业空间窘迫,施工工期紧张的情况下。
通过合理选择排桩+斜抛撑支护体系,有效控制基坑变形,确保地下结构及周边构筑物安全;提供较大作业面,便于地下结构快速施工;同时也具有良好的经济、社会效益。
关键词:排桩+斜抛撑支护体系;深基坑;优势;应用引言随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高,各种高楼大厦、地下停车场、地下购物中心等建筑的建设正在日益增多。
然而,这些工程的建设也带来了一系列问题,其中之一就是建筑物的基础工程问题,特别是深基坑的工程问题。
深基坑建设需要考虑一系列因素,包括地质环境、地下水、支护结构、主体结构、周边道路管线及建筑物等,这些因素都会影响深基坑支护方案的选择。
排桩+斜抛撑支护体系是一种较为常见的深基坑支护体系,具有等经济节约、施工便利等优点。
下文将介绍这种支护体系的原理及其优点,并通过案例介绍其在深基坑工程中的应用情况。
一、排桩+斜抛撑支护体系的原理及基本组成排桩+斜抛撑支护体系是一种通过排桩和斜抛撑组合结构支撑深基坑土体的方法。
排桩+斜抛撑支护体系的基本组成包括:排桩、斜抛撑、斜撑支座、支座桩、围檩、冠梁等。
其中,排桩是主要的支撑结构,起到支撑土体的作用,而冠梁及围檩则通过连接不同排桩,增强排桩的整体性。
斜抛撑、斜撑支座及支座桩则通过斜向的支撑将土体侧向力传至基地,同时增加排桩侧向刚度,减小桩身计算长度,增强基坑支护结构的整体稳定性。
二、排桩+斜抛撑支护体系的优点排桩+斜抛撑支护体系是一种比较成熟的深基坑支护体系,其优点包括以下:2.1布置灵活:平面布置限制小,几乎可适应任何形状的地下结构,配合施工方案,灵活选择排桩+斜撑支护、纯悬臂支护、水平角撑支护,可满足绝大部分的地下结构施工需要。
2.2施工方便:特别适合大尺度基坑,无需整体受力,可以按需支护、分区施工;排桩、支座桩、立柱桩可与工程桩同步施工,钢结构斜抛撑、栈桥可由工厂预制,现场拼装;基坑中心土方开挖及土建结构施工无任何支护结构限制,提高施工效率。
研究探讨 Research282排桩支护在深基坑支护中的应用马英丽(上海中房建筑设计有限公司 200021)中图分类号:G322 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2018)10-0281-01摘要:随着我国基础建设的进一步发展,越来越多的深基坑出现在各种工程领域中,排桩支护作为深基坑支护的一种特定施工方法,为边坡支护提供了良好的方向,形成的支护结构能够保证较高的侧向刚度,保证基坑的安全稳定。
本文主要介绍排桩支护的结构体系和优缺点,并通过工程案例介绍排桩支护的应用流程。
关键词:排桩支护;深基坑;工程案例0 前言随着我国城镇化建设的进一步发展,各个城市高楼林立,高层建筑越来越多,这些建筑的附属空间为深基坑支护提供了很好的工程案例。
比如地下停车场,超市,仓库等,都需要很深的地下基坑,加上地下管线,人防,地下室,地铁车站等的修建,人们逐渐认识到深基坑工程的危险性,如何能够有效的提高基坑的稳定性,受到人们的广泛关注。
排桩支护是当前支护结构中最为常见的一种,不仅自身的支护能力强,还可以与锚杆支护,地下连续墙支护等结合起来,形成复合支护体系,这从很大程度上保证了深基坑支护的安全稳定,保证基坑周边环境和人们的安全。
1 排桩支护概述当前很多城市都采用排桩进行深基坑的支护,排桩支护已经取得了很好的经济效果,从排桩的布置方式来看,一般有三角形布置、丁字形布置、矩形布置、梅花形布置等,排桩和冠梁一起形成稳定的支护结构,从受力上来看,排桩支护拥有以下特点:一是排桩支护整体受力较为协调,尤其是连梁的作用,让整个排桩和土体变形能够实现有效的约束,二是排桩支护结构和连梁组成一个相对稳定的静定结构,让整个支护能够保证强大的整体刚度和强度,三是排桩支护会形成明显的土拱效应,可以从很大程度上改变侧向土压力,让基坑支护有强大的支护效果。
四是悬臂排桩方便施工和机械挖土,能够从很大程度上提高施工效率,而且整个排桩支护的造价较低。
双排桩在深基坑工程中的应用介绍双排桩的基本知识,分析讨论双排桩的作用机理,介绍双排桩支护结构计算模型以及支护体系结构特点,结合实际工程进行双排桩支护结构的设计计算。
标签:双排桩;基坑工程;变形;稳定性引言:双排桩支护结构作为一种新型的支护形式,在基坑开挖工程应用中取得了良好的效果。
这种支护结构是由前、后两排平行的钢筋混凝土桩以及压顶梁、前后排桩桩顶之间的连梁(或板)形成类似门架的空间结构,属于悬臂式空问组合支护结构。
与单排桩悬臂式支护结构相比,双排桩支护结构具有更大的侧向刚度、可以明显减小基坑的侧向变形,不需架设支撑、挖土方便、施工速度快等优点口I。
因此,具有较高的应用价值.特别适用于基坑空间较大、不适于采用内支撑而又对水平位移要求较为严格的工程。
本文以某超大基坑工程为例,介绍了双排桩的设计和应用。
1 双排桩的基本概念双排桩是一种空间组合类悬臂支护结构。
将原来密集设置的单排悬臂桩改为前后两排均设置悬臂桩,呈平行结构形式,并在桩顶设置联系梁将前后桩体连在一起,沿着基坑边线方向布置的双排桩支护的空间结构体系。
双排桩一般是两排钻孔灌注桩,顶部钢筋混凝土横梁连结,必要时对桩间土进行加固处理。
使用双排桩可在一定程度上弥补单排悬臂桩变形大支护深度有限的缺点,适宜的开挖深度应视变形控制要求经计算确定;当设置锚杆和内支撑有困难时可考虑双排桩;坑底以下有厚层软土,不具备嵌固条件时不宜采用。
双排桩的支护形式非常灵活,常见形式有梅花形、丁字式、双三角形式、矩形格式、连拱式等,双排桩连梁的形式也是多种多样,有整体板式圈梁、横梁与纵梁连接形成的格栅式等。
2 双排桩的计算模型(1)土压力的空间效应由于两侧坑璧对中间土体的约束作用,作用在支护结构上的土压力随着距坑角的距离的减小而减小,其分布形式在距离坑角B范围内假定为抛物线,如图1所示。
土压力空间效益的影响范围,土压力空间效应影响系数为:图1 土压力空间分(2)冠梁对双排桩的约束作用冠梁的空间协调作用在双排桩支护结构中的作用是明显的,对于整个双排桩支护结构的稳定性起到重要的作用,计算模型中考虑冠梁的空间协调作用是必要的。
排桩加斜抛撑支护体系在深基坑中的应用在城市的高楼大厦拔地而起的背后,深基坑的施工可真是一个不小的挑战。
说实话,谁能想到一开始挖个坑,怎么就变成了一个大工程?不过,说到深基坑,那真是考验工程技术的大考场,特别是像排桩加斜抛撑这样的支护体系,真是技术活儿,不仅要考虑地质情况,还要考虑周围环境,稍微一不留神,坑里可能就会掉个大问题。
好啦,咱们先来聊聊什么是排桩加斜抛撑支护体系。
简单来说,排桩就是将桩基按一定间距垂直打入地下,形成一个牢固的桩墙。
而斜抛撑呢,顾名思义,就是在这些桩的基础上,通过斜着撑起一些支撑,帮助固定桩基的稳定性。
你要说它厉害,真的是能给基坑提供超级强大的支撑力,确保土壤不会因为挖掘而发生大规模的塌方,甚至让旁边的建筑物也免遭灾难。
大家可能想,排桩加斜抛撑这么一听就是高大上的东西,怎么会用在基坑里呢?其实不然,这两者的结合简直就是“天作之合”。
大家知道,基坑施工时土质是个大难题,很多时候土壤松软,容易发生坍塌,尤其是在城市密集的地方,周围的建筑、地下设施、交通线路啥的,都不能有一丝一毫的闪失。
所以排桩加斜抛撑就成了“稳稳的幸福”,不仅能防止土体变形,还能起到加固的作用。
尤其是在那些狭小的工地里,别看这些支撑体系一根根桩打下去,按上去,实际上它们的作用可是无可替代的。
再说,咱们就拿一个实际工程例子来说说。
在某个城市的深基坑施工中,周围一圈都是老旧建筑,地下水位高,土壤又松软,真是个让人头疼的难题。
工地上可是没多少空间能够做大规模的支撑工作,所以选用了排桩加斜抛撑的方式。
说来也神奇,支撑体系搭建完成后,整个基坑就像“铁桶一块”一样,四周的土体丝毫没有动弹,周围的建筑也没受到一点影响。
工地周围的居民也不再担心晚上睡觉时突然感到地面震动,真是笑得合不拢嘴。
这就不得不提到一个问题了,施工的复杂性和技术要求。
虽然排桩加斜抛撑看似简单,但要做好这项工作可真不是随随便便的事。
施工的精准度要求极高,桩基的位置、深度、角度,都要一丝不苟,错一步就可能导致支护效果不佳,甚至影响整个基坑的稳定性。
排桩支护体系在深基坑工程中的应用
【摘要】以石化总医院综合楼工程为背景,对基坑在排桩支护下基坑的设计方案及施工方案进行了分析,并与现场实际进行比较。
根据计算及实测结果对灌注桩支护方案的效果进行评价。
为以后类似工程提供了可借鉴的依据。
【关键词】工程;基坑;排桩;锚杆;降排水
一、引言
近年来,全国各地涌现城市建设的热潮,高层建筑越来越多,基坑支护新工艺、新工法不断涌现。
基坑支护常用的工法有排桩法、水泥土墙、钢板桩及钢管桩、锚杆、土钉墙或者上述多种工法的结合。
二、工程概况
本次拟建石化总医院医用综合楼位于原石化总医院院内,场地占地面积2130m2,拟建建筑物层数为15层,一层5.05m地下室,桩承台基础,框剪结构,长55.4m,宽32.0m,高68.3m。
本工程地下1层,开挖深度(由地面计算)为7.6-8.0米。
根据辽宁有色勘察研究院提供的《关闭回迁、翻建――石化总医院医用综合楼翻建工程岩土工程勘察报告》(2010),场地地基土在钻探深度内自上而下依次叙述如下:
素填土①:杂色,稍湿~饱和,中密~松散,主要由回填碎石土、砂土等组成,附近存在混凝土构件或基础。
层厚2.5~3.5m,层底埋深2.5~3.5m。
该层普遍存在。
粉细砂②:黄褐色,松散,饱和,成分以长英质为主,间含约10%云母。
层厚0.7~2.2m,层底埋深3.5~5.2m,该层分布不连续。
中粗砂③:黄褐色,松散,局部稍密,饱和,成分以长英质为主,级配较好。
层厚1.0~3.8m,层底埋深4.2~6.7m,该层分布不连续。
淤泥质砂④:灰黑色,饱和,松散状态,成分长英质为主,间含少量植物根系等有机物,粉细砂为主。
该层局部相变为中粗砂及粉质粘土。
层厚0.9~4.7m,层底埋深6.0~8.9m,该层勘察范围内普遍存在。
中粗砂⑤:黄褐色,饱和,松散~很密,成分以长英质为主,级配较好,层厚1.0~2.0m,层底埋深7.8~9.0m,该层分布不连续。
圆砾⑥:饱和,稍密~中密状态,砾石原岩以闪长岩、石英岩为主,微风化,颗粒亚圆形,其中粒径大于2mm约占60%以上,砂填充,级配较好。
层厚0.7~3.0m,层底埋深8.8~9.1m,该层在场地东侧存在。
强风化混合岩⑦:灰绿色~灰黑色,中粗粒变晶结构,块状构造,成分以石英、角闪石为主,矿物分布不均匀,节
理裂隙发育,岩芯破碎。
层厚0.4~3.0m,层底埋深8.3~12.0m,该层广泛存在。
中风化混合岩⑧:灰黑色,中粗粒变晶结构,块状构造,成分以石英、角闪石为主,矿物分布不均匀,节理裂隙发育,岩芯呈柱状、块状。
控制深度4.8~8.2m,该层广泛存在。
场地的地下水主要位于中粗砂、砾砂和圆砾中,属潜水,水位埋深2.0~2.8m。
渗透系数k=30m/日。
三、基坑支护设计参数
根据场区岩土工程勘察报告,基坑岩土设计参数采用如下:
四、桩锚支护设计参数
①护坡桩设计参数
桩顶标高:-0.40m(相对于自然地面),设计桩径:800mm,桩间距:1200mm,桩长:11.0m(嵌固段长3.0m),钢筋笼直径:680mm,桩主筋:桩上部2.0m为6Ф18,中部为12Ф18,下部1.5m为6Ф18;加强筋:Ф14@2000;箍筋:φ8@200;桩身材料:C25砼;坡顶荷载不得超过15kPa.
②冠梁参数:
冠梁标高:-0.00m(相对于自然地面)冠梁截面:900mm ×500mm,主筋:6Ф16,箍筋:φ8@200。
③锚杆设计参数
设计两道锚杆。
第一道设置于-2.5m;钻孔孔径:150mm,
倾角:15°,长度:19m(其中自由段长6.5m,锚固段长12.5m),杆体材料:2根低松弛钢绞线(2фs15.2(1×7)*,fptk=1860MPa),布置间距:一桩一锚,轴向设计拉力值:187.0kN,锁定荷载:140kN。
腰梁:2根20a#槽钢组装钢梁,并设加劲肋和辍板。
垫板采用普通热轧炭素钢板,规格:250mm×250mm,厚度20mm。
第二道设置于-5.50m;钻孔孔径:150mm,倾角:15°,长度:15m(其中自由段长6m,锚固段长9m),杆体材料:2根低松弛钢绞线(2фs15.2(1×7)*,fptk=1860MPa),布置间距:一桩一锚,轴向设计拉力值:210.0kN,锁定荷载:150kN。
五、基坑降水、排水方案
5.1基坑降水方案
5.1.1降水管井井点数
根据当地经验取井点数29眼。
5.1.2降水管井井深设计
1)按地下降水水力坡度消减值10%来估算,降水井外的水位降深s1=6.6+12*10%=7.8m。
井内水跃值取经验值
1.5m,则降水井的水位降深为s2=7.8+1.5=9.3m。
2)预留沉淀管的设计:由于在抽水过程中井内产生沉淀物较多,因此考虑设置沉淀管,沉淀管长度设为2.0m。
5.1.3降水井布置
1、采取管井井点降水,整个基坑共布设降水管井23眼,
平均井间距12~25米,其中沿基坑四周布置间距为12米,基坑中间的降水井为地下水静储量疏干井,间距250米。
井深9~10米,采用水泥滤管。
2、降水井结构
设计降水井成孔直径600mm,成井直径400mm。
井壁管采用内径为300mm水泥滤管,底部封闭。
3、填料要求
采用的滤料应满足降水及排水设计方案的要求,一般为5~10mm的砾石。
含水层段砾料应具有一定的磨圆度,砾料含泥量(含石粉)≤3%;对含水层以上部分的砾料,在磨圆度和粒径方面可适当降低要求,但严禁使用片状、针状的石屑。
5.2基坑排水方案
1、外排水的线路
本工程设计23眼降水井,经过现场调查,地下水直接通过汇水管道流入市政污水管线。
2、基坑内排水管线的设计
考虑到本工程的特点,在场地内采用Ф325钢管进行汇水,管线采用Ф325钢管。
经过集水池排向外排水管路,经过外排水管线将水排入城市污水管道,管线采用Ф325钢管。
冬季越冬时需采取防冻措施,该工程施工用水、雨水等地表水有可能浸入坑顶、坑壁土体中,影响基坑边坡稳定,本设
计考虑了坡顶及基槽内的防排水措施(坡顶喷射砼面层高于自然地面10.0cm,坡底设排水盲沟)。
六、结束语
综上所述,在深基坑施工过程中,根据地质报告选取适合的支护方案是工程施工的重中之重,是确保工程安全可靠运行的必要前提,是赢得企业利益的保证。
其次,施工人员应对深基坑施工高度的重视,及时准备的测定沉降及位移的变化,是保证工程安全的重要手段。
参考文献:
[1]设计依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
[2]《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)。