基坑排樁支護(hù)

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深基坑支護(hù)選型排樁和地下連續(xù)墻的優(yōu)選分析4400字

深基坑支護(hù)選型排樁和地下連續(xù)墻的優(yōu)選分析4400字為便于分析對(duì)比，除更加說(shuō)明外，假定“標(biāo)準(zhǔn)排樁支護(hù)布局”為：樁徑為800mm的鋼筋混凝土灌注樁，間距1000mm，外加600mm間隔500mm(搭接100mm)旋噴止水樁；

“標(biāo)準(zhǔn)地下連續(xù)墻支護(hù)布局”為厚度800mm鋼筋混凝土墻，沿基坑方向取單位延米槽段，其他因素如基坑深度、周邊環(huán)境、地質(zhì)條件、工況及支撐型式和位置等都一致。

2.1支護(hù)單元受力性能在巖土條件、基坑深度、嵌固深度、支撐設(shè)置、外荷載等條件一致的處境下，抗彎剛度直接反映排樁和地下連續(xù)墻兩種支護(hù)布局單元的受力性能[2](參考圖1)。同類材料一致，因此重點(diǎn)分析兩支護(hù)布局的截面慣性矩：排樁支護(hù)單元；

地下連續(xù)墻支護(hù)單元。對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)排樁支護(hù)布局”，疏忽旋噴樁的的抗彎效果，那么；

對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)地下連續(xù)墻支護(hù)布局”那么有。簡(jiǎn)樸比較可知，“標(biāo)準(zhǔn)地下連續(xù)墻”的抗彎性能是“標(biāo)準(zhǔn)排樁”的兩倍(參考圖2)。

圖1排樁(地下連續(xù)墻)橫向剖面圖2.2周邊環(huán)境影響一般說(shuō)來(lái)，基坑開(kāi)挖對(duì)周邊環(huán)境的影響因素[3]主要包括四個(gè)方面：一是側(cè)壁周邊建構(gòu)筑(包括地面建構(gòu)筑物及附屬設(shè)施、道路、地下構(gòu)筑物和管線等)因開(kāi)挖卸載產(chǎn)生地基破壞、失穩(wěn)、過(guò)大沉降和裂縫等；

二是因軟土地區(qū)嵌固深度缺乏產(chǎn)生坑底隆起；

三是因地下水操縱不當(dāng)造成管涌；

四是施工過(guò)程中產(chǎn)生噪音擾民或余泥排放污染城市環(huán)境等。從理論上講，只要能夠使前述四個(gè)問(wèn)題得到有效控制，無(wú)論采取排樁或地下連續(xù)墻都是可行的。除擋淤和止水兩個(gè)問(wèn)題以外，其他兩方面二者采取的措施相近，因此重點(diǎn)議論擋淤和止水措施。在軟土地區(qū)，若不增設(shè)止水措施的排樁會(huì)影響樁間淤泥或地下水的滾動(dòng)，使得場(chǎng)地應(yīng)力重分布，從而引起周邊建筑不平勻沉降，因此排樁的設(shè)計(jì)常須增加一至兩道擋淤止水帷幕(一般的鉆孔壓密注漿法不易保證止水，曾引發(fā)多起重大事故)，這樣勢(shì)必然會(huì)增加排樁的施工難度，并加大對(duì)周邊環(huán)境的影響。但對(duì)地下連續(xù)墻而言，其具有機(jī)械化程度高、整體好、質(zhì)量易于操縱、可兼作擋淤止水防滲布局等鮮明特點(diǎn)，前述問(wèn)題均可得到有效解決。因此，在地下水位較高的軟土和砂土等多種地層條件和繁雜施工環(huán)境下，地下連續(xù)墻與排樁相比對(duì)周邊環(huán)境影響更小。

2.3施工風(fēng)險(xiǎn)操縱近年來(lái)因經(jīng)濟(jì)或技術(shù)理由引發(fā)的深基坑工程事故屢見(jiàn)不鮮，不僅延誤工期，造成直接經(jīng)濟(jì)損失及人員傷亡，更對(duì)社會(huì)產(chǎn)生了巨大的負(fù)面影響。故在基坑支護(hù)布局優(yōu)選時(shí)，兼顧到安好和環(huán)保問(wèn)題的同時(shí)，很有必要把可能存在的風(fēng)險(xiǎn)操縱在確定范圍內(nèi)，也是工程決策過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。基于這兩種支護(hù)布局在軟土地區(qū)應(yīng)用廣泛，對(duì)其施工階段的風(fēng)險(xiǎn)作定性分析(見(jiàn)表1)。

表1風(fēng)險(xiǎn)影響因素及定性分析從表1可以看出，在地下水豐富或存在承壓水的地區(qū)，排樁加旋噴止水樁的支護(hù)型式與地下連續(xù)墻相比，施工風(fēng)險(xiǎn)更大。

2.4施工工藝難易程度結(jié)合筆者參與的多個(gè)建筑基坑、地鐵基坑支護(hù)的處境，從場(chǎng)地條件需求、施工機(jī)械、施工工序，施工工期等方面分別對(duì)兩種支護(hù)布局舉行分析總結(jié)[4]，有關(guān)結(jié)果匯總于表2。

表2排樁(加旋噴止水樁)和地下連續(xù)墻施工難易程度比較*表中的施工工期是在制作單位延米，埋深為10m的排樁和地下連續(xù)墻，結(jié)合一般地質(zhì)條件根據(jù)閱歷推算得出。

從表2可以看出，排樁加旋噴止水樁的支護(hù)型式與地下連續(xù)墻相比，施工場(chǎng)地布置更加生動(dòng)，無(wú)需大型機(jī)械設(shè)備，在支護(hù)布局入巖較深時(shí)工期較短，適用于小型基坑工程或周邊環(huán)境變形要求不高的大中型基坑工程[5]。但由于排樁加旋噴止水樁的支護(hù)型式將支護(hù)和止水分開(kāi)施作，增加了施工工序，存在排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)因垂直度較難操縱而導(dǎo)致樁端分叉、旋噴樁在繁雜地段止水效果難以保證等風(fēng)險(xiǎn)，因此在重要的大中型基坑工程中采用時(shí)應(yīng)慎重。地下連續(xù)墻幾乎不受地質(zhì)條件限制，在大中型基坑工程中采用具有特殊優(yōu)勢(shì)：整體性好，質(zhì)量可控；

墻體剛度大，可承受較大的土壓力；

支護(hù)布局既可支護(hù)擋土又能夠止水；

在不入巖時(shí)，較排樁相比還可縮短施工工期，間接降低本金；

對(duì)于高層建筑施工若采用逆筑法，還可進(jìn)一步縮短工程總工期，從而實(shí)現(xiàn)較佳的綜合效益。

2.5經(jīng)濟(jì)適用性對(duì)于任何一項(xiàng)工程，在保證安好和質(zhì)量的前提下，進(jìn)一步分析投資本金，優(yōu)化工程造價(jià)指標(biāo)，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。以下對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)排樁(加旋噴止水樁)”和“標(biāo)準(zhǔn)地下連續(xù)墻”，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面以直接費(fèi)為參照標(biāo)準(zhǔn)作簡(jiǎn)樸的造價(jià)對(duì)比[6]，詳見(jiàn)表3。

表3排樁和地下連續(xù)墻造價(jià)比較*參照一類地區(qū)支護(hù)布局取砼為C30，其它強(qiáng)度材料單價(jià)根據(jù)相應(yīng)定額計(jì)價(jià)進(jìn)行相應(yīng)換算，表中費(fèi)用已包含開(kāi)挖各相關(guān)費(fèi)從支護(hù)單元受力性能、周邊環(huán)境影響、施工風(fēng)險(xiǎn)操縱、施工難易程度、經(jīng)濟(jì)適用性等五個(gè)方面，對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)選型時(shí)排樁和地下連續(xù)墻的優(yōu)選因素舉行定性及定量分析，為大中型基坑工程的優(yōu)化決策供給參考。

摘要：

排樁；

地下連續(xù)墻；

優(yōu)選分析1.前言隨著我國(guó)城市根本創(chuàng)辦規(guī)模逐步擴(kuò)大，儉約利用土地資源、合理開(kāi)發(fā)地下空間成為必然選擇，進(jìn)而導(dǎo)致深基坑工程的數(shù)量和規(guī)模亦隨之增加。對(duì)于高層建筑地下室、地鐵地下車站、人防工程等大中型工程的基坑而言，在珠三角、長(zhǎng)三角等沿海地區(qū)一般選用排樁或地下連續(xù)墻作為支護(hù)布局。然而在現(xiàn)行的《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)中，排樁和地下連續(xù)墻采用同樣的簡(jiǎn)化計(jì)算模型，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中往往難以區(qū)分孰優(yōu)孰劣。鑒于支護(hù)布局對(duì)工程的安好性、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性以及環(huán)境養(yǎng)護(hù)等方面都有重大影響，因此，在工程決策過(guò)程中如何對(duì)前述兩種支護(hù)布局舉行優(yōu)選顯得分外重要[1]。

筆者從支護(hù)單元受力性能、施工難易程度、經(jīng)濟(jì)適用性、周邊環(huán)境影響、施工風(fēng)險(xiǎn)操縱等五個(gè)方面，對(duì)兩種支護(hù)布局舉行了分析比較，探討了各自的適用條件，并以廣州某地鐵車站為例舉行優(yōu)選分析，可為類似基坑工程設(shè)計(jì)選型供給參考。

2.排樁和地下連續(xù)墻的優(yōu)選分析眾所周知，要達(dá)成同等支護(hù)效果，若單從工程造價(jià)角度考慮，采用排樁比地下連續(xù)墻經(jīng)濟(jì)性更好；

若單從安好性角度考慮，地下連續(xù)墻那么更安好穩(wěn)當(dāng)。因此通常在周邊環(huán)境簡(jiǎn)樸、地下水不豐富的地段采用排樁支護(hù)布局，而在周邊環(huán)境非常繁雜或地下水豐富且很難操縱的地段一般采用地下連續(xù)墻。然而，大多數(shù)工程條件介于兩者之間，往往需要同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性和安好性，并綜合其他因素比選確定。

用，措施費(fèi)包括安好文明施工、排水降水、環(huán)保排污等費(fèi)用。

由表3可知，制作單位體積排樁的直接費(fèi)較地下連續(xù)墻低廉，但加上旋噴止水措施后，兩者造價(jià)接近。近年來(lái)，隨著施工裝備技術(shù)的快速普及，機(jī)械本金降低，同時(shí)人工本金大幅攀升，地下連續(xù)墻因施工機(jī)械化程度較排樁高，受到越來(lái)越多的接待。

基坑優(yōu)選分析工程實(shí)例廣州某地鐵車站北段位于居民區(qū)，房屋密集；

南側(cè)位于海心沙島，距珠江主航道130m。采用明挖順做法施工，基坑全長(zhǎng)207.1m，標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬18.9m，盾構(gòu)吊出加寬段寬23.5m?；娱_(kāi)挖深度：基坑標(biāo)準(zhǔn)段深23.9m，盾構(gòu)吊出加深段深約25.2m；

小珠江設(shè)置圍堰。

工程地質(zhì)及水文地質(zhì)站區(qū)地層由第四系聚積層及白堊系下統(tǒng)泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖及泥巖組成，其中(2-1)層具自然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、高靈敏度,不能自主等；

(4-1)、(4-2)、(5)局部具弱膨脹性。河道及河道以北為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖,河道以南為泥巖。地層縱橫向區(qū)別極大。珠江支流兩岸地下水埋深11.1m～31.9m。地下水位主要為第四系孔隙水和基巖裂隙水?？紫端饕x存于沖、洪積砂層中,砂層較厚,屬?gòu)?qiáng)透水層,珠江水與含水層直接相連,地下水的補(bǔ)給較充足?；鶐r裂隙水主要賦存于基巖強(qiáng)風(fēng)化、中等風(fēng)化的裂隙中,具承壓性?；影埠玫燃?jí)為一級(jí)，各地層主要物理力學(xué)參數(shù)[7]見(jiàn)表4。

表4各土層主要物理力學(xué)參數(shù)表基坑支護(hù)方案選擇由于本站周邊環(huán)境繁雜,基坑深,地質(zhì)條件較差,有6.5m～15m的淤泥及含水砂層；

珠江水直接與地下水相通,透(含)水性強(qiáng)。初步設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)對(duì)深度為33m的地下連續(xù)墻(厚度1000mm鋼筋混凝土墻)和長(zhǎng)度為33m的鉆孔灌注+擺噴止水樁(樁徑為1000mm的鋼筋混凝土灌注樁[間距1200mm，外加600mm間隔500mm(搭接100mm)旋噴止水樁]兩個(gè)方案舉行對(duì)比。

由于該地鐵站基坑防水要求高，結(jié)合當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)和工程地質(zhì)資料，對(duì)一致工況下的地下連續(xù)墻和排樁舉行了數(shù)值模擬；

同時(shí)針對(duì)支護(hù)單元受力性能、施工工藝難易程度、經(jīng)濟(jì)實(shí)用合理性、周邊環(huán)境變形操縱、施工風(fēng)險(xiǎn)操縱等優(yōu)選因子(見(jiàn)表5)開(kāi)展專家論證。地下連續(xù)墻(內(nèi)支撐采用鋼管支撐)經(jīng)濟(jì)性雖稍差(2022年)，但因其具備接頭少,防水效果好,整體性好,施工風(fēng)險(xiǎn)較小等優(yōu)點(diǎn)，故該方案最終得到采用。

表5優(yōu)選因子比較分析*以施工階段在同等條件下風(fēng)險(xiǎn)量大小作為定性評(píng)價(jià)，排樁和地下連續(xù)墻的初步設(shè)計(jì)深度為33m。

4．結(jié)論通過(guò)對(duì)排樁和地下連續(xù)墻兩種深基坑支護(hù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)及適用性舉行分析論證，可得出如下結(jié)論：

(1)地下連續(xù)墻具有剛度大，可承重、擋土、截水、抗?jié)B，耐久性好的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)周邊建筑物、地下設(shè)施影響小，適用于安好等級(jí)較高，各種繁雜的地質(zhì)條件。如采用逆作法，使地下片面與上部布局同時(shí)施工，更可大大縮短施工工期，取得良好效益。但也存在施工設(shè)備和人員要求高，造價(jià)較高，廢泥漿處理麻煩等缺乏。

(2)排樁支護(hù)施工較易，造價(jià)較低，適用于土質(zhì)較好的地區(qū)。但對(duì)于軟土地區(qū)，排樁務(wù)必附加止水帷幕，此時(shí)應(yīng)充分考慮止水效果以及失效后的風(fēng)險(xiǎn)，宜按照前述五個(gè)方面分別與地下連續(xù)墻舉行比較分析，綜合比選后確定支護(hù)方案。

(3)伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)展水平的提高，人們對(duì)公共安好的關(guān)注度逐年上升，同時(shí)技術(shù)進(jìn)步促使大型機(jī)械設(shè)備的本金逐步下降，地下連續(xù)墻在大型基建工程中的應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)將逐步凸顯出來(lái)。

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[1]王立波.天業(yè)國(guó)際大廈基坑支護(hù)工程方案優(yōu)化及布局設(shè)計(jì).濟(jì)南：山東大學(xué)碩士學(xué)位論文.2022[2]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.建筑基坑支護(hù)技