排桩加支护在某基坑工程中的设计与应用探究

发表时间:2020/3/5   来源:《建筑实践》2019年38卷19期   作者:黄伟
[导读] 基坑作为工程最为基础的一部分,不仅关系到后续建设环节的进行,而且还影响整个工程的建设质量
        摘要:基坑作为工程最为基础的一部分,不仅关系到后续建设环节的进行,而且还影响整个工程的建设质量,因而需要采用良好的方式对其进行支护,排桩支护是其中效果较为良好的方法之一。基于此,本文通过对排桩支护的简单概述,以某基坑工程为研究对象,对排桩加支护的设计与应用展开了研究,以提升基坑工程的质量与效果。
        关键词:排桩支护;基坑工程;设计;应用

        引言:经济的迅猛增长推动了城市化建设步伐,逐渐出现了越来越多的建筑工程。在一项建设工程当中,由很多环境构成,基坑工程是最为关键的一部,对整个建设工程的建设情况具有直接影响。为了确保基坑工程的质量,工程建设时,通过利用排桩支护对基坑进行保护,防止基坑的破坏。因此,对排桩加支护的设计与应用进行研究具有重要意义,为确保整个工程的顺利建设奠定良好基础。
一、排桩支护概述
        在我国建设工程领域,存在很多支护方式,排桩支护是其中较为常见,也是交过较为良好的方式之一。基坑工程对该支护方式进行应用时,具有很多优势,具体来说,体现在以下几个方面:(1)该方式出现时间较长,经过多年时间的应用于研究,使得该支护方式较为成熟,易于实现;(2)支护结构非常合理,具有较高的可靠性;(3)支护类型很多,如悬臂型、内撑型、锚杆型,每种类型具有不同的特点,应用可以应用在大多数建设工程当中;(4)工艺较为简单,所需材料较少,使得工程成本较低[1]。
二、某基坑工程概述
(一)基本情况
        该工程在位于我市老城区,南侧靠近河流,西侧为一片空地。桩基工程建设时,选择了钻孔灌注桩。对于基坑东边的围护桩来说,与地红线相距约5m;对于东南边的围护桩来说,与地红线相距在3.0m左右;在西侧的空地区域,规划为住宅小区,围护桩与其相距在15m左右;对于基坑北边的围护桩来说,与道路相距1.5m左右。对于本工程来说,位于地下二层,板底在地面下11m,承台在地面下12.0m,开挖深度是11.60m。
(二)地质条件
        通过对该工程现场的地质进行勘察后,可以将其分为5个阶层:(1)杂填土层,上半部分较为松散,以杂色为主,包括碎石、黏土等成分,厚度在1.5±1.0m范围内;下半部分以灰色为主,水分较多,包括黏土、粉土等成分,厚度在0.6±0.1m范围内。(2)粉土层。上半部分密实度一般,以黄灰色为主,含水量较大,在部分区域内,黏土含量较高,厚度在2.2~0.7m范围内;中间部分,以灰色为主,较为密实,含有大量水分,韧性较低,强度较小,厚度在2.8±1.3m范围内;下半部分密实度较高,以灰色为主,含有大量十分,成为包括粉砂、黏土等,厚度在9.5±0.5m范围内。(3)淤泥层。灰色,流塑性较强,强度较低,厚度在8.8±1.6m范围内;(4)混合层。上半部分灰色,密度一般,含水量较大,具有明显的层理,以夹黏性土为主,强度较弱,韧性较低,厚度在5.4±1.8m左右;下半部分为灰色,密实度一般,含水量较高,以粉质黏土为主,并有少量贝壳碎片,强度较弱,韧性较低,厚度在5.4±1.8m左右;(5)粉质黏土层。灰褐色,以细鳞片状为主,部分区域,存在细砂团,强度较大,韧性一般,厚度在3.3±1.8m左右。
        在施工现场浅水层,存在多种不同的孔隙水,且分布持续。在深水处,含有一定的承压水,位于圆砾内。强含水层,含水量较高。对于地下水来说,具有显著的季节性特点,水位变化非常大,在夏季雨量充沛的时期,水位较高,最高可与地表相连;在冬季雨量较少的时期,水位较低,一般处于2.5m左右。对地下水进行勘察时,水位深度在0.65±0.15m范围内。


三、基坑围护方案
        对于本文研究的基坑工程来说,具体三个方面的特点,具体为:(1)按照深度要求,对基坑挖掘时,主要位于粉土层内,在基坑得下方,含有大量淤泥土,对于粉土来说,土性很好,透水性非常高,有利于基坑的挖掘;对于淤泥土来说,性质与粉土正好相反,土性很差,因而挖掘出来的基坑稳定性较低,在一定程度上影响基坑的功能。(2)在基坑主楼处,需要挖掘的深度为11.60m,因而基坑性能更强。(3)从周边环境的角度来说,东南方与南方较差一些,而其他方位则较好。
四、基坑工程施工与防水措施
        为了确保基坑工程的质量符合要求,应按照以下工艺进行施工:(1)现场修正。根据施工方案的要求,对场地进行处理,以确保场地符合施工要求。设计标高是-0.30m,若地表土层超过这一数值,应将超出部分清除。(2)支撑模块建设,并待其强度达到设计标准的80%以上时,在主楼基坑内,划分出多个层次,并在每层内划分多个模块开展挖土工序[2]。挖土时,需要采用工程机械,若想要使其在支撑上顺利行驶,应在支撑面的四周,填入30cm的填料,并在其上部,铺设路基箱板,之后才可让机械行驶。挖土时,应对周边支撑进行保护,如垂直支撑等,对垂直支撑周边挖掘时,应尽量控制挖掘的高度,确保最高处与最低处之差在1.5m以内。(3)根据方案要求,确定排水沟位置,选择监测点[3]。
        为了对基坑进行保护,还应采取一定的防水措施。在基坑周边区域内,通过砌砖的方式,建造400×400的排水沟,通过其阻隔地表水,或截取基坑内抽取的水。在基坑内部,以30m为基准,挖掘出相应的沉淀池,排水沟内的水流入沉淀池,经过一定处理后,导入下水管道,进而将水排出。在承台间,根据工程具体情况,结合施工条件,选择相应的位置,设计出自渗管井,在工程所在的地区当中,降水量较大,因而自渗管井较为常见,且具有很好的排水效果[4]。排水处理时,应达到以下标准:在基坑的内部,水位要低,在坑底下部的0.75±0.25m之后;在基坑的外部,以控制性降水为主,水位在自然地坪下方3.5m处。
五、基坑监测
        工程建设完成后,利用选择的监测点,对整个基坑工程土体进行监测,进而得到相关数据,通过这些数据的应用,能够绘制出特定的图像,通过对该图像的观察与分析可以发现,本工程虽然出现了一定位移,但位移量较小,完全符合相关要求。而从分别对各个方面的基坑进行分析后可以发现,依然存在一些缺陷。在基坑的南方,将要挖掘完成时,出现了较大的位移量,从地理位置的角度来说,与河流相邻,出现这一问题后,相关人员立即安装了斜撑,解决了这一问题。通过分析后发现,造成该问题的原因为:河流周边的绿化工程,回填土性能较差,非常的松软,土压力大于计算值[4]。而从整体的角度来说,防水效果很强,完全符合工程要求,表明该基坑工程建设时,采用排桩支护的方式,具有良好效果。
总结:通过本文研究,可以得到以下结论:(1)土质较软的区域,对地下部分基坑挖掘时,采取排桩支护的手段,能够降低土体位移量,完全符合相关要求;(2)对于不同基坑工程来说,周边环境略有差异,应根据环境情况,制定出具有针对性的方案,确保整个工程的质量的同时,降低工程成本;(2)施工时,因以基坑深度为基础,结合环境、土质等因素,在基坑的内部,建造了钢筋混凝土,并在基坑的外部,采取一排三轴水泥搅拌桩的手段止水;(4)采用合理的防水措施,也会对工程质量提供帮助。
参考文献:
[1]陈长流,叶帅华,朱彦鹏.排桩加内撑支护结构在兰州地铁车站基坑中的应用及有限元分析[J].工程质量,2018,07(1):51-56.
[2]王洪兴,周晓强,赵松波,等.预应力锚杆担梁排桩在基坑支护中的应用[J].建筑结构,2018,01(12):45.
[3]李杰,李雪峰,余振锡.土钉墙和排桩基坑支护的工程应用[J].四川建材,2017,26(12):88.
[4]钟士国.开口内支撑体系在深基坑支护中的应用[J].中华建设,2017,05(6):146-149.
[5]杨瑞雪,占世源,仇楠,等.排桩基坑支护安全系数及抗隆起稳定性研究[J].山东工业技术,2018,18(15):69.
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