文档介绍：软土地区深基坑施工技术研究
软土地区深基坑施工技术研究
【摘要】软土具有含水量大,土体强度低,压缩性高,渗透性小等特点。鉴于软土地区土质条件的特殊、复杂性,影响深基坑施工的因素较多,因此,在施工过程中,经常会出现各种各样的质量问题,软土地区的深基坑施工问题必须要得到重视。本文首先分析了在软土地区深基坑施工过程的一些难题,进而介绍软土地区深基坑施工的准备以及具体施工项目,以期能为相关施工作业管理人员提供合理的参考。
【关键词】软土;深基坑施工;技术研究
引言
我国软土地区多数分布在长三角、珠三角等沿海地区,而滨海城市又是我国经济发展以及对外开放的重要地区,尤其是近些年来,城市工程建设迅猛发展,土地日趋紧张,城市地价更是直线上涨,在这种情况下,城市建设由横向发展向纵深、立体延伸,在有限的空间内尽量提高空间的利用率,很多滨海城市如上海、广州、深圳等,高层、超高层建筑大批量涌现,与此同时,城市地下空间也得到了充分的利用,地下车站、铁路、车库、商场等城市地下工程的大量兴建,需要进行深基坑开挖的工程也越来越多。尤其是当前国内兴起地铁建设的高潮,修建过程造成了大量深大基坑,一般基坑深度均在l0m以上。
1、施工难题
软土含水量大,土体强度低,压缩性高,渗透性小。在软土地区进行深基坑施工,必然会改变原土体的力场,进而导致地层移动。基坑变形主要包括围护墙的变形,坑底隆起等问题。
围护结构的变形
地下连续墙对周围环境影响较小,同时其对地层结构适性强,抗弯刚度又大,防渗性能好。其变形主要表现为两个方面:垂直于地下连续墙的水平变形和竖向变形。
基坑开挖过程中,基坑内的土体将经历瞬时弹性变形、非稳定蠕变和稳定蠕变等3个阶段。由于土的瞬时弹性变形量较小,研究调查发现,瞬时弹性变形量约在0--40mm之间,在非稳定蠕变的阶段,蠕变速率由大逐渐减小,最后将进入耗时更长的稳定蠕变阶段,蠕变速率逐步接近常数。因为蠕变量是坡高与时间的函数,边坡愈高,时间愈长,则蠕变量就越大。而相对应的则是土体对基坑地下连续墙支撑的作用越来越小,从而导致地下连续墙变形量越大。同时,在增加开挖深度,设置钢支撑后,土压力逐渐增大,墙体变位逐步回复,而地表变形的范围从而增大。因为,最大侧向变形与开挖深度呈现线性关系,在基坑开挖深度增大时,会致使开挖土体自重力的释放,从而导致墙体上升。这时,如果地连墙清孔质量较差,会造成地下连续墙的沉降。此外,结合相关数据研究分析,发现地下连续墙在基坑开挖过程中会产生纵向的水平位移。由于目前国内长条形基坑大部分采用钢管撑作为内支撑结构,整体刚度较差,采用普通的开挖和支撑架设方式将会对围护结构水平位移的约束力较弱。在对沿着基坑推进的土方进行开挖时,开挖区内地下连续墙沿纵向水平位移会逐渐加大,从而导致待开挖区内地下连续墙初始位移,而这种初始位移将会随开挖的推进而逐渐加大。经过长时间的研究分析表明,减小纵向水平位移的主要措施有:控制支撑间距,在待开挖区预架钢支撑,即“先支撑,后开挖”形成空间稳定区域;长条型深基坑要采用分层、阶梯型、分块开挖。
基坑隆起变形
基坑进行开挖后,将会有不同程度的隆起现象出现,而这种现象在软土地区更加明显。主要原因有四个方面:
(1)由于土体移除,自重力释放,导致基底向上回弹;
(2)基