我國(guó)基坑工程發(fā)展現(xiàn)狀3頁(yè)

1、一 我國(guó)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(zhǎng)的工作和生活的需要，于是人們開(kāi)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(chǎng)、地下民防等已隨處可見(jiàn)。國(guó)外著名的地下工程有法國(guó)巴黎的中央廣場(chǎng)，日本東京的八重洲地下街等。這些工程的共同特點(diǎn)是都要進(jìn)行大規(guī)模地下開(kāi)挖，必然導(dǎo)致大量的基坑工程產(chǎn)生。基坑工程是一個(gè)古老而具有劃時(shí)代特點(diǎn)的綜合性的巖土工程課題，既涉及土力學(xué)中典型的強(qiáng)度和變形問(wèn)題，又涉及到土體與支護(hù)結(jié)構(gòu)的相互作用問(wèn)題。對(duì)于這些問(wèn)題的認(rèn)識(shí)及其對(duì)策的研究，將隨著土力學(xué)理論、計(jì)算技術(shù)、測(cè)試技術(shù)以及施工機(jī)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(kāi)始研究基坑工程中的巖土工程問(wèn)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(guò)有了許多改進(jìn)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(kāi)始在奧斯陸和墨西哥城軟黏土深基坑中使用儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，此后大量的實(shí)測(cè)資料提高了預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，并從7O年代起產(chǎn)生了相應(yīng)的指導(dǎo)開(kāi)挖的法規(guī)。在以后的時(shí)間里，世界各國(guó)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(lái)，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(lái)越多，同時(shí)密集的

3、建筑物、復(fù)雜的深坑形式，使得基坑開(kāi)挖的條件越來(lái)越復(fù)雜。因此，對(duì)基坑開(kāi)挖與支護(hù)的計(jì)算與設(shè)計(jì)理論、施工技術(shù)等的要求也越來(lái)越高?；庸こ淘谖覈?guó)出現(xiàn)較晚，2O世紀(jì)70年代，國(guó)內(nèi)只在少數(shù)大工程項(xiàng)目中有開(kāi)挖深度達(dá)10 m以上的基坑工程，而且是在較少或者沒(méi)有相鄰建筑物和地下結(jié)構(gòu)物的地區(qū)。8O年代以來(lái)，我國(guó)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(hù)工程隨之劇增，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)測(cè)成為基礎(chǔ)工程中的新熱點(diǎn)。90年代以后，大多數(shù)城市都進(jìn)入了大規(guī)模的舊城改造階段，在繁華的市區(qū)內(nèi)進(jìn)行深基坑開(kāi)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(kāi)挖的環(huán)境效應(yīng)問(wèn)題，

4、從而進(jìn) 一步促進(jìn)了深基坑開(kāi)挖技術(shù)的研究與發(fā)展，產(chǎn)生了許多先進(jìn)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，眾多新的施工工藝也不斷付諸實(shí)施，出現(xiàn)了許多技術(shù)先進(jìn)的成功的工程實(shí)例。但由于基坑工程的復(fù)雜性以及設(shè)計(jì)、施工的不當(dāng)，工程事故的概率仍然很高。基坑支護(hù)技術(shù)在我國(guó)相對(duì)較年輕，無(wú)論是設(shè)計(jì)計(jì)算，還是施工、監(jiān)控等方面都處在不斷進(jìn)步和發(fā)展的過(guò)程中。我國(guó)基坑工程的特點(diǎn)可以概括為“深、差、密、多、低”5個(gè)字，亦即我國(guó)的基坑越挖越深，工程地質(zhì)條件越來(lái)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(hù)方法多，但是支護(hù)的成功率低。因此對(duì)于基坑工程還應(yīng)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)與施工，提高對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求，而且在建筑物稠密地區(qū)更應(yīng)注意對(duì)于環(huán)境的保護(hù)，這樣一

5、來(lái)，雖然工期和施工費(fèi)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。基坑工程分類較多，按照施工工藝大體分為放坡開(kāi)挖及支護(hù)開(kāi)挖兩大類。放坡開(kāi)挖既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)，一般在條件具備時(shí)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(chǎng)地往往又比較狹小，不具備放坡開(kāi)挖條件，通常均采用有支護(hù)開(kāi)挖。迄今為止，支護(hù)開(kāi)挖型式已經(jīng)發(fā)展至數(shù)十種，主要包括懸臂支護(hù)、內(nèi)支撐或拉錨支護(hù)、組合型支護(hù)等。支護(hù)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(guò)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(hù)類型基坑開(kāi)挖的一個(gè)重要內(nèi)容就是要保護(hù)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(hù)結(jié)構(gòu)并根據(jù)基坑工程的特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)是基坑工程要解決的主要內(nèi)容。基坑支護(hù)類型有很多種，常見(jiàn)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(jiǎn)單介紹這幾種常用的支護(hù)類型。 （1）水泥土墻工程水泥土墻是重力式支護(hù)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(guò)特制的攪拌機(jī)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(qiáng)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(qiáng)度比天然土強(qiáng)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(shí)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(guò)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(shí)，注入漿液使之與沖下的土強(qiáng)制混合，待凝結(jié)后，在土中形成具有一定強(qiáng)度的固結(jié)體，以達(dá)到加固改良土體的目的，增強(qiáng)地基強(qiáng)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(jìn)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(zhǎng)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(bǔ)了土體自身強(qiáng)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(guó)華北和華東北部一帶應(yīng)用較多，目前我國(guó)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(jiǎn)便且工期短、效果較好、經(jīng)濟(jì)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(hù)是一種較新的深基坑支護(hù)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(hù)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(zhǎng)度可達(dá)50 m以上，在黏性土中抗拔力可達(dá)1 000 kN，被錨固的擋土墻可達(dá)40 m以上。錨桿作為一項(xiàng)新技術(shù)，它是施工走在前頭，設(shè)計(jì)理論落在后面，即施工工藝領(lǐng)先于其設(shè)計(jì)理論，目前在很多方面主要憑經(jīng)驗(yàn)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(kāi)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(qiáng)度的鋼筋混凝土擋墻，用于開(kāi)挖深度達(dá)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(hù)結(jié)構(gòu)之一，常用厚度為600800mm，也有厚達(dá)1200mm的，但較少使用。具有施工噪聲低，振動(dòng)小，就地澆制、墻接頭止水效果較好、

10、整體剛度大，對(duì)周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。是支護(hù)結(jié)構(gòu)中最強(qiáng)的支護(hù)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(jià)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(kāi)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(kāi)挖后繞度變形較大,打拔樁振動(dòng)噪聲大、容易引起土體移動(dòng)，導(dǎo)致周圍地基較大沉陷。(6) 型鋼橫擋板型鋼橫擋板圍護(hù)墻亦稱樁板式支護(hù)結(jié)構(gòu)。這種圍護(hù)墻由工字鋼樁和橫擋板組成，再