市政工程常用的基坑支护结构与设计探讨
韦玉祥
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韦玉祥,. 市政工程常用的基坑支护结构与设计探讨[J]. 中国建筑,20233. DOI:10.12721/ccn.2023.157007.
摘要: 随着我国城市化进程的不断加快,市政工程项目的建设质量,会影响到城市建设和发展的情况,需要积极采用科学合理的方式和手段,强化工程施工建设效果,这其中基坑支护作业占据重要比重,要能够引起施工人员的重视。基于此,本文就市政工程常见的基坑支护结构和市政常见的基坑支护类型,分析了市政工程基坑支护设计方案。
关键词: 市政工程;基坑支护;结构
DOI:10.12721/ccn.2023.157007
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市政工程是重要的城市基础设施,它不仅能方便城市居民的生产生活,而且能促进城市建设和发展。在市政工程施工过程中,为了保证工程质量,必须合理设置工程结构,选择合适类型的基坑支护结构,从基坑工程的特点出发进行设计工作,达到施工目标。

一、市政工程常用的基坑支护结构

基坑开挖是目前工程建设与地下管线施工的首要工作。一般情况下当施工条件相对较好,例如土体性能稳定,抗剪强度较大时,则可以进行简单的放坡开挖与临时支护。但如果基坑周围环境不好,建筑物密集,那么则没有足够的场地用于放坡开挖,例如在过去几年中经常使用钢板桩支护与基坑降水处理措施,但这种方式随着目前地下空间开发利用的提升和基坑深度的加大,已经无法满足现阶段的要求。从支护结构来看,包括支撑系统、挡水系统与挡土系统。支撑系统是目前基坑施工中常用的支撑系统,包括水平支撑、钢管支撑、钢筋混凝土混合结构内支撑等,主要目的在于防止基坑支护结构的侧向位移。挡水系统包括挡水幕墙、水泥搅拌桩、灌浆帷幕等,防止基坑周围的水向基坑内部渗流。而挡土系统包括钢筋混凝土板桩、钢板桩、水泥土挡墙等,作用都是通过挡土墙等结构来防止土体向基坑内侧移动。

二、市政工程常见的基坑支护类型

2.1钢板桩支护

钢板桩支护通常分为工字钢基坑支护和拉森钢板桩支护,一般采用黏性土、砂土和砂粒卵石基坑,粒径小于100mm,通常采用工字钢基坑支护。采用这种方式可以降低成本,施工过程相对简单,节省材料,但这种方式的水封性能不理想,因此当地下水位高于基坑底面时,应在施工过程中进行基坑排水处理。拉森钢板桩与工字钢基坑支护相比,具有较强的止水能力,刚性强,施工简单。可重复利用的材料,通常用于防洪和地下隧道。但这种方法在施工过程中噪声较大,在城市中应用较少。

2.2人工挖孔灌注桩

这种基坑支护方法具有很高的应用范围,尤其是在基坑深度在7~10m之间的范围内,在实际操作过程中,人工挖孔灌注桩不会产生很大的噪音,不会影响周围环境,而且强度高,可以达到支撑目标。同时需要注意的是,人工挖孔灌注桩对劳动强度要求较高,桩间距较大,会增加水土流失的概率,极易导致质量安全事故的发生。在黏土地区,采用该基坑支护方法效果较好,但对于软土和高水位区,人工挖孔灌注桩的使用需要及时进行降水作业。

2.3地下连续墙

地下连续墙是意大利发明的一种建筑技术,被许多国家引进。地下连续墙是利用各种挖沟设备,在专用泥浆墙的保护下,在地下挖窄深的沟槽,然后在沟槽内放置钢筋笼,形成的具有防渗、挡土和承载功能的连续地下墙,把水下混凝土灌进去。在施工过程中,地下连续墙噪声小,防渗性能好。工期短。因此,这种施工技术在大型基坑工程中经常使用。2.4SMW工法SMW工法是日本20世纪70年代发明的一种施工技术,采用多轴钻孔搅拌机。达到预定深度后,将钻头抬起,将水泥浆从钻头喷出来与地基土混合。然后,在水泥混合料固化前,插入H型钢或其他钢材,形成具有一定强度和刚度、连续完整性、复合均匀性和无缝性的地下连续墙。该方法具有施工周期短、对环境影响小、止水性能好等优点。这种技术通常用于地下建筑。

三、市政工程基坑支护设计方案

3.1基坑支护方案设计准备工作

在市政工程基坑支护方案的具体设计过程中,需要进行全方位的前期准备工作。一是明确设计依据。从工程基坑开挖数据出发,对岩土工程勘察资料、工程路线图和基坑深度地形图进行了详细的采集、分析和整理。在此基础上,绘制工程建设的平面图、剖面图和立体图,以便进行合理的布置工作。二是严格确定施工标准和设计规范,并借助多种计算机软件设计基坑开挖方案。科学规划地下水和排土场的位置,明确地下水的变化范围、质量、来源和深埋。

3.2科学绘制基坑支护方案的设计图纸

为了设计基坑支护方案的图纸,首先需要根据图纸清单进行详细的设计,需要根据支护总布置的要求进行。其次,结合剖面,加强分段设计的整体效果,重点对排水沟、线管、坡度、标高等进行综合控制,明确施工范围内的地层和基础设施。此外,支撑结构的示意图也做了充分的标记。配筋图为基坑支护方案设计图的绘制提供了良好的前提条件。在具体开挖之前,有必要绘制基坑支护剖面图,根据现场施工情况绘制相应的降水井和观测井平面,并标明威尔斯的类型和模型。为保证平面布置图的设计效果,必须全面开展监理工作,重点控制构件的预留平面和竖向结构的宽度。

3.3设计方案的各项要求

在基坑支护结构设计中,为了保证设计的科学性和准确性,必须严格查询各种施工文件、规范和标准,做好基坑周围地质条件和环境的调查工作,明确基坑开挖的实际深度,从而设计出一种先进、科学、实用、合理的施工方案。在基坑施工的实际阶段,必须充分控制基坑周围的地下设施、管线、道路和建筑物,避免工程建设对主厂房地下结构的影响。科学计算施工参数,制定标准设计数据,结合工程建设行业标准,及时更新设计。

结语

综上所述,市政工程采用基坑支护作业方式情况较多,为保证工程总体建设质量,需要能够充分结合实际工程情况,选择到合适的基坑支护作业方式。一般的基坑支护结构都是临时结构,如果对其资金投入量过大的话必将会导致资源的浪费,而如果支护结构安全存在隐患的话还可能会造成工程事故的发生。因此,在市政工程基坑支护设计工作中,需要做好基坑支护方案设计准备工作,并科学绘制基坑支护方案的设计图纸。

参考文献:

[1]谢军.紧邻建筑物的深基坑围护结构设计与施工[J].住宅与房地产,2017(15):67.