徐家漕经济适用房工程基坑围护设计（方案一）【文献综述】.doc

1、毕业论文文献综述土木工程徐家漕经济适用房工程基坑围护设计（方案一）一、引言各种建筑物与地下管线都要开挖基坑，一些基坑可直接开挖或放坡开挖，但当基坑深度较深，放坡不便时，可以采用基坑支护，过去支护比较简单，也就是钢板桩加井点降水，一般能满足基坑安全施工，而对于深基坑已不能满足要求，近几年来随着基坑深度和体量的增大，支护技术也有了较大进展。二、我国当前深基坑支护结构的类型及其适用范围。基坑工程中采用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、围檩、防渗帷幕等结构体系总称为支护结构1，按功能分常用的有以下一些1）挡土系统常用的有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙。其功能是形成支护排桩或

2、支护挡土墙阻挡坑外土压力。2）挡水系统常用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。其功能是阻挡抗外渗水。3）支撑系统常用的有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。其功能是支承围护结构侧力与限制围护结构位移。常见的深基坑支护类型主要有以下几种21钢板桩支护2钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成，把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙，被广泛应用于挡土和挡水。目前钢板桩常用的截面形式有U形、Z形和直腹板型。钢板桩由于施工简单而应用较广。但是钢板桩的施工可能会引起相邻地基的变形和产生噪声振动，对周围环境影响很大，因此在人口密集、建筑密度很大的地区，其使用常常会受

3、到限制。而且钢板桩本身柔性较大，如支撑或锚拉系统设置不当，其变形会很大，所以当基坑支护深度大于7M时，不宜采用。同时由于钢板桩在地下室施工结束后需要拔出，因此应考虑拔出时对周围地基土和地表土的影响。22深层搅拌支护深层搅拌水泥土挡墙3（以下简称搅拌桩）将土和水泥强制搅和成水泥土桩，结硬后成为具有一定强度的整体壁状挡墙，一般用于开挖深度不超过7M的基坑，适合于软土地区，环境保护要求不高，施工低噪声、低振动，结构止水性较好，造价经济，但围护较宽，一般取基坑开挖深度的0708倍。国内外试验研究和工程实践表明，搅拌桩适宜于加固淤泥、淤泥质土和含水量较高而地基承载力小于120KPA的粘土、粉质粘土、粉土

4、等软土地基。当土中含高龄石、蒙脱石等矿物时，加固效果较好，土中含伊利石、氯化物等矿物时，加固效果较差，土的原始抗剪强度小于2030KPA时，加固效果也较差。搅拌桩用于泥炭土或土中有机质含量较高，酸碱度较低（7）及地下水有侵蚀性时，宜通过试验确定其适用性。当地表杂填土层为厚度大于100MM的石块时，一般不宜使用搅拌桩。23地下连续墙4在地下成槽后，浇筑混凝土，建造具有较高强度的钢筋混凝土挡墙，用于开挖深度达10M以上的基坑或施工条件较困难的情况。具有施工噪声低，振动小，就地浇制、墙接头止水效果较好，整体刚度大，对周围环境影响小等优点。适合于软弱土层和建筑设施密集城市市区的深基坑，高质量的刚性接头

5、的地下连续墙可作永久性结构，并可采用逆筑法施工。地下连续墙按成桩（成槽）形式的不同，划分为桩排式连续墙和壁式连续墙两大类，前一类主要用各种类型的桩，相互连接或搭接以及交错的单桩连锁组成的直线、圆弧、圆形等形式的排桩组合，具有一定的入土深度，墙顶用压顶粱连在一起，形成地下连续墙的墙体。壁式地下连续墙具有多种功能，有着广泛的应用前景。最主要用于深基坑工程的围护，特别适合于软土地区深基坑的开挖。25土钉支护土钉墙土钉墙支护是通过沿土钉通长与周围土体接触形成复合体。在土体发生变形的条件下，通过土钉与土体的接触界面上的粘结力或摩擦力，使土钉被动受拉，通过受拉工作面给土体约束加固，提高整体稳定性和承载能力

6、，增强土体变形的延性5。土钉墙适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等。对于淤泥质土、饱和软土，应采用复合型土钉墙支护。另外还有锚杆或喷锚支护、拱圈支护和逆作法支护等。3支护结构计算方法现有的基坑支护结构的内力变形计算的方法很多,如静力平衡法、等值梁法、连续介质有限元法以及弹性地基杆系有限元法等等。静力平衡法是最常用的方法,其要点是选择一定的入土深度以满足整体稳定,抗隆起和抗渗要求的前提下用经典土力学理论计算主动土压力和被动土压力,然后对重力式刚性挡墙验算其抗倾覆、抗滑移稳定性,安全系数沿用设计规范中对普通挡土墙的规定或者计算柔性挡墙的内力,对墙身和支锚结构进

7、行设计。这种方法对于普通挡土墙或开挖深度不深的钢板桩是比较成熟的。但对深基坑,特别是软土中的深基坑支护结构设计就难以考虑更为复杂的条件和难以分析支护结构的整体性状。等值梁法把围护结构简化成两根梁进行计算,虽然不能准确计算围护结构的位移,是典型的强度控制设计方法,但由于其计算简单,在单支撑的基坑工程中仍然用到这一方法,随着计算机的普及,有限元兼有广泛通用性和灵活性,可模拟复杂的施工过程,成为一种很有前途的基坑设计计算方法,但目前连续介质有限元法由于土的本构关系尚在发展中,缺乏真实反映土的应力应变关系的本构模型,以及计算参数难以准确确定,也不能准确计算出支护结构及土体的位移,目前还没有得到广泛的应

8、用。杆系有限元法作为一种计算方法具有概念清晰,计算简单,计算参数较少,受到基坑工程设计人员的青睐。但现有的杆系有限元法的计算参数的取值因为众多复杂因素的影响尚没有较好的计算方法,取值多凭设计者本人的经验,因而计算结果与实际差别较大,计算结果不稳定且精度很低,不能满足对变形要求严格的、大型复杂的基坑工程的设计要求。总之,现有的基坑工程设计方法均是从保护基坑工程的稳定出发,属于强度控制设计范畴。4、基坑围护施工方法介绍41水泥搅拌桩施工（1）、定位将搅拌桩机移至指定桩位，对中并校核机架的垂直度偏差。（2）、预搅下沉启动搅拌桩机电机，放松卷扬机，使钻机沿导向架切土下沉至设计桩底标高。（3）、制备水泥

9、浆在桩机预搅下沉的同时，开始按设计要求配制水泥浆液。（4）、开启灰浆泵，将配制好的水泥浆液通过灰浆泵经钻杆、搅拌头泵入土中，边下沉边搅拌至设计桩底；等水泥浆液注入桩底30秒后，按规定的提升速度边提升边搅拌至设计桩顶标高。（5）、第二次下沉搅拌边下沉边搅拌至设计桩底标高。（6）、第二次提升喷浆送浆至桩底30秒后，按规定的提升速度边提升边搅拌至设计桩顶标高；关闭灰浆泵。（7）、清洗向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗所有管路中残余水泥浆液，并将黏附在搅拌头上的软土清除干净。（8）、移位将搅拌桩机移至下一组桩，重复施工步骤18。42土钉墙施工工艺与施工方法（1）施工水泥搅拌桩止水帷幕及水泥搅拌桩

10、坑底被动区加固体；（2）待水泥搅拌桩达到设计强度的80以后，开挖第一层土方，进行坑外卸土；（3）设置土钉（包括成孔、制作安放土钉、注浆），铺设钢筋网，喷射混凝土面层及养护；（4）开挖第二层土方，重复第三步的施工顺序直至开挖到坑底。43围护钻孔桩施工（1）桩位放样（2）埋设护筒（3）钻机就位（4）钻进成孔（5）第一次清孔（6）下钢筋笼（7）下导管（8）第二次清孔（9）灌注混凝土。三、三、深基坑支护技术未来发展方向支护结构型式选择合理，就能做到安全可靠，能带来可观的经济与社会效益；如果选择不当，便会危及周围环境，造成严重的后果。可见支护结构型式的优化选择是深基坑支护技术发展的必然趋势。本人通过对现

11、在深基坑支护工程研究，认为深基坑支护工程的发展方向如下1各地基本建设中的各类建筑朝着高、大、深、重等方面的发展，使得深基坑开挖与支护的难度愈来愈大。受地下空间的限制，内支撑或新型锚杆将逐渐得以推广运用。2土钉墙支护方案的大量运用，充分运用和发展了喷射混凝土技术，同时降低了工程成本，也缩短了工期。3）目前，在有支护的深基坑工程中，基坑开挖大多以人工挖土为主，效率不高，今后必须大力研究开发小型、灵活、专用的地下挖土机械，以提高工效，加快施工进度，减少时间效应的影响。4为减小基坑工程带来的环境效应（如因降水引起的地面附加沉降），或出于保护地下水资源的需要，有时基坑采用帷幕型式进行支护。除地下连续墙外

12、，一般采用旋喷桩或深层搅拌桩等工法构筑成止水帷幕。目前，有将水利工程中防渗墙的工法引入到基坑工程中的趋势。四、结语经经过这一次的总结，我感受到基坑围护在现代建筑中起到了很大的重要性，但是它还有可以完善的地方，随着时代的发展，它会变得越来越完整。五、主要参考文献1高层建筑地下结构与基坑支护M，黄熙龄主编，北京宇航出版社，2002；2基坑工程手册M，侯学渊，刘建航，北京中国建筑工业出版社，1997；3高层建筑基础工程施工M，赵志缙，北京中国建筑工业出版社，1994；4深基坑工程M，陈忠汉，黄书秩，程丽萍编著，北京机械工业出版社，2002；5深基坑支护工程设计技术M，黄强编著，北京中国建筑工业出版社

13、，1995；6基础工程M，莫海鸿杨小平编著，北京中国建筑工业出版社，2008；7土力学M，朱首明刘平平编著，北京中国建筑工业出版社，2005；8结构力学M，朱慈勉编著，北京高等教育出版社，2004；9钢筋混凝土结构M，宋玉普等编著，北京机械工业出版社，200410建筑结构荷载规范M，陈基发等编著，中国建筑工业出版社，200411深基坑施工实例M，秦惠民，叶政青主编，北京中国建筑工业出版社，1992；12深基坑支护设计与施工M，余志成等编著，北京中国建筑工业出版社，1992；13KENNETHBANDROMALOS,PE1ANDERICWBAHNER,PE2,THEAPPLICATIONOFVARIOUSDEEPMIXINGMETHODSFOREXCAVATIONSUPPORTSYSTEMSJ；14AXA，SAFETYINGROUNDWORKSANDEXCAVATIONSJ；15BOWLES,JE,1974ANALYTICALANDCOMPUTERMETHODSINFOUNDATIONENGINEERINGMMCGRAWHILL,NEWYORK16BOWLES,JE,1982FOUNDATIONANALYSISANDDESIGN3RDEDITIONMMCGRAWHILL,NEWYORK