深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移變形與內(nèi)外力監(jiān)測(cè)技術(shù)

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1、深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移變形及內(nèi)外力監(jiān)測(cè)技術(shù)一、深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其位移變形1.地鐵深基坑特點(diǎn)地鐵施工中,通常在地鐵車(chē)站處采用明挖法進(jìn)行,必然產(chǎn)生比較深的深基坑,對(duì)于有多條地鐵線路相交的換乘樞紐站來(lái)說(shuō),其深度更大,。相對(duì)于一般基礎(chǔ)工程而言,地鐵深基坑工程具有許多特點(diǎn),概括起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面：（1）深度大。通常在十米以上,對(duì)于有線路交叉的換乘車(chē)站其深度會(huì)更大開(kāi)挖面積大,長(zhǎng)度與寬度有的達(dá)數(shù)百米給支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工和安全保障帶來(lái)較大的困難。（2）地鐵往往修建在大型城市,而我國(guó)絕大部分大型城市位于沿?；?yàn)I江地帶,這些區(qū)域的工程水文地質(zhì)條件很差,且施工期受地表交通影響非常嚴(yán)重,在軟弱的地

2、層、高水位及其它復(fù)雜場(chǎng)地條件下開(kāi)挖深基坑,極有可能會(huì)產(chǎn)生土體滑移、深基坑失穩(wěn)、樁體變位、坑底隆起、支擋結(jié)構(gòu)嚴(yán)重漏水、流土以至破損等病害,對(duì)深基坑工程自身及周邊建筑物、地卜構(gòu)筑物、市政設(shè)施和地下管線的安全造成很大威脅。（3）施工周期長(zhǎng),且場(chǎng)地受限制多。地鐵深基坑沿線往往有大量已建或正在建的高層建筑、市政管線等,進(jìn)行深基坑施工時(shí)除保障其本身的工程安全外,還需嚴(yán)格控制變形值,保障周邊建構(gòu)筑物的安全。（4）因地而異。不同城市、不同地點(diǎn)的工程及水文地質(zhì)條件存在較大差別,而且施工環(huán)境及氣象也各不相同,這些都直接影響深基坑施工方案的選擇及安全。（5）技術(shù)要求高,涉及面廣。地鐵深基坑工程牽涉

3、到土力學(xué)、巖石力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等的設(shè)計(jì)及施工監(jiān)測(cè)技術(shù),必須選擇合理的設(shè)計(jì)及施工參數(shù)、方法來(lái)組織施工及安全防護(hù)。（6）施工與設(shè)計(jì)相互關(guān)聯(lián)。地鐵深基坑工程對(duì)技術(shù)要求高,施工與設(shè)計(jì)必須相互協(xié)調(diào),在設(shè)計(jì)時(shí)就要對(duì)施工工藝、支護(hù)方法、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形及受力情況進(jìn)行充分考慮,以施工影響設(shè)計(jì)。（7）對(duì)深基坑的支護(hù)技術(shù)要求高、方法多,深基坑支護(hù)的方法主要有、地下連續(xù)墻、預(yù)制樁、深層攪拌樁、鋼木支撐、拉錨、抗滑樁、注漿、噴錨網(wǎng)支護(hù)法、人工挖孔樁、各種樁墻、板、管、撐同錨桿聯(lián)合支護(hù)法和土釘墻法等,如何根據(jù)工程實(shí)際情況選擇施工方法非常關(guān)鍵。（8）安全隱患多,事故多發(fā),一。由于影響深基坑施工的安全

4、因素很多,甚至有些是隨機(jī)性的因素,使得國(guó)內(nèi)外深基坑施工引起的安全事故屢屢發(fā)生。2.深基坑支護(hù)方法基坑施工方法大致可分為無(wú)支護(hù)開(kāi)挖和支護(hù)開(kāi)挖兩大類(lèi)?；邮┕ぶ袩o(wú)支護(hù)開(kāi)挖工藝是一種很簡(jiǎn)單又很經(jīng)濟(jì)的施工方法,只要在施工現(xiàn)場(chǎng)有足夠的空間放坡,基坑周邊環(huán)境簡(jiǎn)單,且地質(zhì)條件符合要求時(shí),往往優(yōu)先采用。支護(hù)開(kāi)挖則剛好相反,這種方法通常在基坑周?chē)A(yù)先建造排樁或地下連續(xù)墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu),然后才一能開(kāi)挖土方,有時(shí)為了增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度,還會(huì)設(shè)置內(nèi)支撐或拉錨。對(duì)變形控制嚴(yán)格、周邊環(huán)境復(fù)雜的大型深基坑工程,必須采取支護(hù)開(kāi)挖的施工方法。深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要需承受側(cè)向土壓力及水壓力,還有可能承受鄰近建筑物基底壓

5、力、施工荷載、地面堆載、車(chē)輛荷載等周邊環(huán)境引起的附加壓力。按照圍護(hù)結(jié)構(gòu)所受土壓力的性質(zhì),可將基坑支護(hù)分為被動(dòng)支護(hù)和主動(dòng)支護(hù)兩類(lèi)。深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)被動(dòng)支護(hù)是一種傳統(tǒng)的支護(hù)方法,主要包括地下連續(xù)墻、排樁式圍護(hù)墻和撐錨體系。地下連續(xù)墻適用于各種地質(zhì)條件和安全等級(jí)的深基坑,并可進(jìn)行逆筑法，施工,墻體既可用于深基坑施工時(shí)的臨時(shí)圍護(hù)墻,又能作為永久的地下結(jié)構(gòu),而且在施工時(shí)對(duì)環(huán)境影響小,因而得到了廣泛的應(yīng)用。地下連續(xù)墻作為深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)必須先施工就位刁`能進(jìn)行深基坑的開(kāi)挖,其施工方法是先分段開(kāi)挖一狹長(zhǎng)深槽,再吊放鋼筋籠并澆筑混凝土,從而筑成一段鋼筋混凝土墻段,最后將各墻段連接起來(lái)而形成連

6、續(xù)的地下墻壁。排樁式圍護(hù)墻可采用鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預(yù)制鋼筋混凝土樁、鋼板樁等樁型,圍護(hù)墻就是將樁按隊(duì)列式布置而組成的墻體。排樁式司護(hù)墻的布樁方式有柱列式排樁圍護(hù)墻、連續(xù)排樁圍護(hù)墻、雙排樁圍護(hù)墻等。撐錨體系包括內(nèi)支撐、拉錨兩大類(lèi)。內(nèi)支撐設(shè)于深基坑內(nèi)部,山支撐、腰梁、冠梁及立柱等構(gòu)件組成,通常與圍護(hù)結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用,作用是承受深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳來(lái)的水土壓力并大幅增加支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度,在周邊環(huán)境復(fù)雜的待開(kāi)挖軟土深基坑中,內(nèi)支撐與圍護(hù)墻聯(lián)合支護(hù)具有剛度大、變形小、施工安全可靠的優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用。如果深基坑周?chē)鷹l件許可且工程地質(zhì)較好,可利用坑外拉錨增強(qiáng)圍護(hù)墻的剛度,但其可靠性較內(nèi)支撐方式略

7、低。深基坑主動(dòng)支護(hù)包括水泥土墻支護(hù)、土釘墻支護(hù)、噴錨支護(hù)、凍結(jié)支護(hù)、拱形支護(hù)等支護(hù)型式,是一種從物理、化學(xué)和幾何等途徑以充分發(fā)揮和提高深基坑周?chē)馏w自支撐能力的新型支護(hù)方法。此外,在一些傳統(tǒng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,近些年來(lái)也有一些新的施工方法得到應(yīng)用,如SWM工法、MC樁,以及多種支護(hù)結(jié)構(gòu)的組合施工方法等。3.深基坑變形模式深基坑工程的施工，開(kāi)挖的過(guò)程中其實(shí)是一個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部土體不斷挖出的過(guò)程，實(shí)際上是一個(gè)深基坑內(nèi)部土壓力不斷減小的過(guò)程，由于土體開(kāi)挖導(dǎo)致應(yīng)力釋放，致使周?chē)馏w側(cè)移和深基坑發(fā)生變形，重新達(dá)到應(yīng)力