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2015年二級(jí)建造師管理實(shí)務(wù)資料:各種基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)
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基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在我國應(yīng)用較多的有鋼板樁、預(yù)制鋼筋混凝土樁、鉆孔灌注樁、挖孔樁、深層攪拌樁、旋噴樁、地下連續(xù)墻、鋼筋混凝土支撐、型鋼支撐、土層錨桿以及諸如逆筑法、沉井等特種基坑支護(hù)新工藝、新方法。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類型
基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的土壓力和水壓力,并將此壓力傳遞到支撐,是穩(wěn)定基坑的一種施工臨時(shí)擋墻結(jié)構(gòu)。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型可歸納為以下6種:
支撐結(jié)構(gòu)類型
在軟弱地層的基坑工程中,支撐結(jié)構(gòu)是承受圍護(hù)墻所傳遞的土壓力、水壓力的結(jié)構(gòu)體系。支撐結(jié)構(gòu)體系包括圍檁、支撐、立柱及其他附屬構(gòu)件。
擋土的應(yīng)力傳遞路徑是圍護(hù)墻一圍檁一支撐,在地質(zhì)條件較好的有錨固力的地層中,基坑支撐采用錨桿和拉錨。
在深基坑的施工支護(hù)結(jié)構(gòu)中,常用的支撐系統(tǒng)按其材料分,可以有鋼管支撐、型鋼支撐、鋼筋混凝土支撐、鋼和鋼筋混凝土的組合支撐等種類。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系由圍檁、支撐及角撐、立柱和圍檁托架或吊筋、立柱、托架錨固件等其他附屬構(gòu)件組成。
鋼結(jié)構(gòu)支撐體系通常為裝配式的,由內(nèi)圍檁、角撐、支撐、預(yù)應(yīng)力設(shè)備、軸力傳感器、支撐體系監(jiān)測監(jiān)控裝置、立柱樁及其他附屬裝配式構(gòu)件組成。
基坑變形現(xiàn)象
基坑開挖的過程是基坑開挖面上卸荷的過程,由于卸荷而引起坑底土體產(chǎn)生以向上為主的位移,同時(shí)也引起圍護(hù)墻在兩側(cè)壓力差的作用下而產(chǎn)生水平向位移和因此而產(chǎn)生的墻外側(cè)土體的位移??梢哉J(rèn)為,基坑開挖引起周圍地層移動(dòng)的主要原因是坑底的土體隆起和圍護(hù)墻的位移。
1)墻體的變形
①墻體水平變形
當(dāng)基坑開挖較淺,還未設(shè)支撐時(shí),不論對(duì)剛性墻體還是柔性墻體,均表現(xiàn)為墻頂位移最大,向基坑方向水平位移,三角形分布。隨著基坑開挖深度的增加,剛性墻體繼續(xù)表現(xiàn)為向基坑內(nèi)的三角形水平位移或平行剛體位移,而一般柔性墻如果設(shè)支撐,則表現(xiàn)為墻頂位移不變或逐漸向基坑外移動(dòng),墻體腹部向基坑內(nèi)突出。
?、趬w豎向變位
在實(shí)際工程中,墻體豎向變位量測往往被忽視,事實(shí)上由于基坑開挖土體自重應(yīng)力的釋放,致使墻體有所上升,有工程報(bào)道,某圍護(hù)墻上升達(dá)10cm之多。墻體的上升移動(dòng)給基坑的穩(wěn)定、地表沉降以及墻體自身的穩(wěn)定性均帶來極大的危害。特別是對(duì)于飽和的極為軟弱的地層中的基坑工程,更是如此,當(dāng)圍護(hù)墻底下因清孔不凈有沉渣時(shí),圍護(hù)墻在開挖中會(huì)下沉,地面也下沉。
2)基坑底部的隆起
在開挖深度不大時(shí),坑底為彈性隆起,其特征為坑底中部隆起最高。當(dāng)開挖達(dá)到一定深度且基坑較寬時(shí),出現(xiàn)塑性隆起,隆起量也逐漸由中部最大轉(zhuǎn)變?yōu)閮蛇叴笾虚g小的形式,但對(duì)于較窄的基坑或長條形基坑,仍是中間大,兩邊小分布。
3)地表沉降
根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在地層軟弱而且墻體的人土深度又不大時(shí),墻底處顯示較大的水平位移,墻體旁出現(xiàn)較大的地表沉降。在有較大的人土深度或墻底人土在剛性較大的地層內(nèi),墻體的變位類同于梁的變位,此時(shí)地表沉降的最大值不是在墻旁,而是位于離墻一定距離的位置上。
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