怎样选择基坑支护方式

3.1 场地及周边环境条件
拟建场地是珠三角地区的中心地带,经济发展迅速,是较发达地区,周边公路网发达,交通便利。原始地貌由于人类生产活动破坏,地貌形态已很难分辨,目前仅根据钻探资料,结合周围环境资料分析,该场地地貌单元属低山剥蚀残丘,该场地原为山地。场地内经人工挖土及回填土整平,现地形相对平整。本次勘察采用1985国家高程,测得各孔相对标高介于10.48~12.85m,相对最大高差为2.37米。
3.2 地质条件
根据《3#地块岩土工程勘察报告》(以下简称3#地勘察报告),场区第四系(Q)堆积物稍发育,按成因类型可划分为填土层(Qml)、坡积层(Qdl)、冲积层(Qal)、残积层(Qel)等组成,基岩为花岗岩。场地内地层特征自上而下分述如下:
1)填土层(Qml)
1层素填土: 褐黄色,湿,松软,主要由附近黏性土堆填而成,未压实,堆填时间大于5年,底部为薄层灰色耕土。厚度3.00~10.90m,平均6.17m;层顶标高10.33~10.88m。
2)坡积层(Qdl)
2层粉质黏土:褐黄色,湿,可塑,主要成份为粉黏粒,局部夹少量石英砾砂,为坡积成因。厚度3.00~8.30m,平均6.23m;层顶标高10.38~10.83m,层顶埋深0.00m。
3)冲积层(Qal)
按其形成的先后顺序分为以下三个亚层:
3-1层淤泥质土:灰黑色,饱和,流塑,局部含少量有机质,具腐臭味。厚度1.40~7.40m,平均4.36m;层顶标高-0.32~7.20m,层顶埋深3.50~10.90m。
3-2层粉质黏土:灰白色、灰黄色,湿,软塑,主要成份为粉黏粒,含少量细砂。厚度1.10~6.00m,平均2.83m;层顶标高-0.40~7.55m,层顶埋深3.00~10.90m。
3-3层细砂:灰白色,饱和,松散,主要成份为石英,局部含少量黏粒,级配不良。层顶标高-2.92~2.70m,层顶埋深7.90~13.80m。
4)残积层(Qel) 根据土的特性可分为两个亚层:
4-1层砂质黏性土:褐黄色、褐红色,湿,可塑,为下伏花岗岩风化残积土,遇水易软化。厚度1.70~10.50m,平均5.40m;层顶标高-2.53~10.82m,层顶埋深0.00~13.00m。
4-2层砂质黏性土:褐黄色,湿,硬塑,为下伏花岗岩风化残积土,遇水易软化。厚度1.10~12.30m,平均5.64m;层顶标高-5.63~2.82m,层顶埋深8.00~16.00m。
5)燕山期(γ)花岗岩
5-1层全风化花岗岩:褐黄色、灰白色,湿,岩芯已风化成坚硬土状,原岩结构可辨,遇水易软化。场地内分布于各钻孔,共45个孔。厚度2.00~9.20m,平均4.51m;层顶标高-12.80~-2.52m,层顶埋深13.20~23.40m。其岩石坚硬程度为极软岩,岩体完整程度为极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。
以下为强风化花岗岩。
3.4.2 水文条件
根据3#地勘察报告,拟建场地附近未发现渔塘、河沟等地表水体。勘察期间,场地各钻孔均见地下水。场地地下水变化幅度不大,且暂未受到人类生产活动影响,通过调查历史最高~最低地下水位为1.50~3.50m;根据区域水文地质资料,地下水水位最近3~5年变化幅度为1.00~1.50m,场地地下水位随季节略有变化,地下水较为贫乏。

放坡开挖适用于周围场地开阔,周围无重要建筑物,只要求稳定,位移控制无严格要求,价钱最便宜,回填土方较大。
深层搅拌水泥土围护墙
深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点:首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。
高压旋喷桩
高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆,它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩,用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并且施工机具的振动很小,噪音也较低,不会对周围建筑物带来振动的影响和产生噪音等公害,它可用于空间较小处,但施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。对于地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法。
槽钢钢板桩
这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6~8m,型号由计算确定。其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。
钢筋混凝土板桩
钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑中广泛应用,但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大,同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工厂预制,再运至工地,成本较灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计,可制作厚度较大(如厚度达500mm以上)的板桩,并有液压静力沉桩设备,故在基坑工程中仍是支护板墙的一种使用形式。
钻孔灌注桩
钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种,在中国得到广泛的应用。其多用于坑深7~15m的基坑工程,在中国北方土质较好地区已有8~9m的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有:施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而施工有利于组织、方便、工期短。
工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而施工有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失,特别时在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;适用于软粘土质和砂土地区,但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,当在重要地区,特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。
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