拉森钢板桩边坡施工方案(市政建造师 轨道交通工程 明挖法 1K413022 深基坑支护结构与边坡防护)
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拉森钢板桩边坡施工方案(市政建造师 轨道交通工程 明挖法 1K413022 深基坑支护结构与边坡防护)
1K413022 深基坑支护结构与边坡防护
围护结构是在开挖面基底下有一定插入深度的板桩墙结构，有悬臂式，单撑式，多撑式。
支撑结构的作用是减小围护结构变形，控制墙体弯矩，分为内撑和外锚2种形式。
—、围护结构
（一）基坑围护结构体系
基坑围护结构体系包括：板（桩）墙，围檩（冠梁），其他附属构件。
- 深基坑围护结构类型
教材上有一个表，列出了不同类型的围护结构及特点。
在我国应用较多的深基坑围护结构有排桩、地下连续墙、重力式挡墙。
- 预制混凝土板桩：
预制混凝土板桩是把预制好的混凝土板桩打入土中做成围护结构，因此对机械要求高，施工较为困难，挤土现象严重，板桩一般不能拔出重复利用。
常用钢筋混凝土板桩的截面形式有：矩形，T形，工字形，口字形。
矩形采用槽榫接合方式，接缝效果较好，是使用最多的一种形式；
T形抗弯能力较大，但施打施工比较困难。
工字形受力性能好，刚度大，易于施打，挤土少。
口字形由两块槽形板现浇组合成，
预制混凝土板桩的特点就是教材上表中内容：
施工较为困难；接缝效果较好；自重大，不适合大深度基坑。
- 钢板桩与钢管桩：
钢板桩具有强度高，桩与桩之间连接紧密，隔水效果好，施工灵活，板桩可重复使用的优点，最大开挖深度7-8m。
钢板桩的形式有拉森型（U型）和槽钢。
钢板桩上部要用钢围檩将其连接成整体。
钢板桩的特点是：可反复使用；施工简便；刚度小、变形大。
钢管桩的特点是：刚度大于钢板桩；需有防水措施相配合。
- 钻孔灌注桩围护结构：
采用机械成孔，多用螺旋钻机，冲击式钻机和正反循环钻机，旋挖钻。
可和桥梁工程中讲的桩基础中的灌注桩的内容联系起来。
要求悬臂式排桩，桩径大于等于600mm，
拉锚式或支撑式排桩，桩径宜大于或等于400mm。
排桩的中心距离不宜大于桩直径的2倍，
桩身混凝土强度等级不宜低于C25，
宜采用间隔成桩的施工顺序。
特点是：刚度大，可用于深大基坑；需降水或和止水措施配合使用。
钻孔灌注桩围护结构经常与止水帷幕联合使用，止水帷幕一般采用深层搅拌桩。
如果基坑上部受环境条件限制时，也可采用高压旋喷桩止水帷幕。
近年来，素混凝土桩与钢筋混凝土桩间隔布置的钻孔咬合桩也有较多应用，此类结构可直接作为止水帷幕。
这个内容和上一节讲的地下水控制中 截水中的 止水帷幕的内容联系起来。
- SMW工法桩：(型钢水泥土搅拌墙）
是先用搅拌设备就地切土，然后注入水泥类混合液搅拌形成水泥土搅拌墙，最后在墙中插入型钢。
对混凝土搅拌桩的要求是：
搅拌桩28d龄期无侧限抗压强度不应小于设计要求且不宜小于0.5MPa，
水泥宜采用强度等级不低于P.O 42.5级的普通硅酸盐水泥，
在填土、淤泥质土等特别软弱的土中以及在较硬的砂性土、砂砾土中，钻进速度较慢时，水泥用量宜适当提高。
在砂性土中搅拌桩施工宜外加膨润土。
对插入型钢的要求是：宜用H型钢。
要求插入H型钢截面是：
当搅拌桩直径为650mm时，内插H形钢截面宜采用H500 x 300、H500x200;
当搅拌桩直径为850mm时，内插H形钢截面宜采用H700 x 300;
当搅拌桩直径为1000mm时，内插 H形钢截面宜采用H800x300、H850X 300。
总之，要求H形钢截面比搅拌桩直径小150-200mm
内插型钢布置形式有密插型，插二跳一型，插一跳一型。
密插型是每个搅拌桩都插入H型钢，
插二跳一是插二个间隔一个，
插一跳一是插一个间隔一个。
单根型钢的焊接接头不宜超过2个。
相邻2根型钢接头位置，错开距离不宜小于1m，且接头距基底面不宜小于2m。
它的特点：强度大，止水性好；内插的型钢可拔出反复使用，经济性好；
- 重力式水泥土挡墙：水泥土搅拌桩挡墙
深层搅拌桩是用机械将水泥、石灰、地基土相拌合，形成格栅状或实体结构形式。开挖深度不宜大于7m，和钢板桩与钢管桩的深度7-8m差不多。
格栅形式面积转换率要求是：
一般黏性土，砂土，不宜小于0.6；
淤泥质土，不宜小于0.7；
淤泥，不宜小于0.8.
嵌固深度和墙体宽度要求：
淤泥质土，嵌固深度不宜小于1.2h(h为基坑挖深），宽度不宜小于0.7h。
淤泥，嵌固深度不宜小于1.3h，宽度不宜小于0.8h，比淤泥质土多了一点。
水泥土挡墙的28d无侧限抗压强度不宜小于0.8MPa，与SMW搅拌桩对比下，SMW搅拌桩要求是0.5MPa。
需要增加墙体的抗拉性能时，也可在水泥土桩内插入钢筋、钢管或毛竹等杆筋。
它的特点是：无支撑，墙体止水性好，造价低，墙体变位大。
6）地下连续墙：
地下连续墙有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙，教材上讲的是现浇钢筋混凝土连续墙，它的大致施工流程是导墙施工---成槽施工---钢筋笼施工---混凝土浇筑。
导墙施工
导墙深度一般为1-2m，顶面高于施工地面5-10cm，导墙的作用有5个，一是挡土；二是基准，作为挖槽标高，垂直度和精度的基准。三是承重，承受施工设备的荷载；四是存蓄泥浆；五是阻止雨水流入等。
导墙形式
a,b形式，直墙式和直墙上面扩大一点的适用于表层土质良好和导墙上荷载较小的情况。
c，d形式，倒“L”形或“][”形；应用较多。
适用于表层土为杂填土、软黏土等承载能力较弱的土层。
e形式，在地面上延伸很长的形式，适用于作用在导墙上荷载很大的情况。
f形式适用于相邻建 (构)筑物一侧需加强的情况，以保护建（构）筑物。
g形式适用于地下水位髙的土层，须将导墙提髙，以保持泥浆面距地下水位lm，导墙提高后两边要填土找平。
沟槽施工
成槽机械，可分为抓斗式，冲击式，回转式。
一字形槽段长度宜取4-6m，连续墙转角处或有特殊要求时，单元槽段的平面形状可用L形，T形等。
槽段接头处要放接头管。
接头管的作用是：让相邻两槽段衔接紧密，让钢筋笼稳定，接头管在浇筑完混凝土后是要拔出的。
槽段接头类型有柔性的和刚性的，柔性的有圆形锁口管接头，波纹管接头，楔形接头，工字钢接头，混凝土预制接头。
刚性接头有：一字型或十字形穿孔钢板接头，钢筋承插式接头。
当地下连续墙作为主体地下结构外墙且需形成整体墙体时，宜用刚性接头。在采取地下连续墙顶设置通长的冠梁、墙壁内侧槽段接缝位置设置结构壁柱、基础底板与地下连续墙刚性连接等措施时，也可采用柔性接头。
为了保证沟槽开挖的稳定，要进行泥浆护壁，
泥浆应根据地质和地面沉降控制要求经试配确定，
泥浆除了护壁的功能之外，还有悬浮土渣的作用。
吊放钢筋笼
灌注水下混凝土
浇筑水下泥混凝土的内容可以和桥梁工程灌注桩的水下混凝土浇筑的内容联系起来。
拔出接头管
地下连续墙的特点是：
①刚度大，开挖深度大，可适用于所有地层；
②强度大，变位小，隔水性好，同时可兼作主体结构的一部分；
③可邻近建筑物、构筑物使用，环境影响小；
④造价高
- 支撑结构类型
- 支撑结构体系
支撑结构有内支撑和外拉锚。
内支撑包括：钢撑，钢管撑，钢筋混凝土撑，钢与混凝土的混合支撑。
外拉锚包括：拉锚和土锚。
拉锚：水平挡土板在柱桩内侧，柱桩下端打入土中，上端用拉杆与锚桩相连。
土锚：土层锚杆，是在深基础土壁未开挖的土层内钻孔，达到一定深度后，在孔内放入钢筋、钢管、钢丝束、钢绞线等材料，灌入泥浆或化学浆液，使其与土层结合成为抗拉（拔）力强的锚杆。
支撑系统按材料分为：现浇钢筋混凝土支撑体系和钢结构支撑体系。
现浇钢筋混凝土支撑体系的优点是：刚度大，变形小，施工方便；缺点是：支撑浇筑和养护时间长。
是由围檩，对撑，角撑，立柱和其他附属构件组成。
钢支撑体系优点是：装拆方便，可周转使用；
缺点是：施工工艺要求高。
- 支撑体系的布置及施工
- 边坡防护
基坑可分为放坡开挖和不放坡开挖，这里讲的是放坡开挖时的边坡防护。
(一）基坑边（放）坡
（2）基坑放坡基本要求：
放坡应以控制分级坡高和坡度为主，应优先采取坡率法控制。
按是否设置分级过渡平台可分为一级放坡和多级放坡。
在分级放坡时，宜设置分级过渡平台，分级过渡平台的宽度，
岩石边坡不宜小于0.5m
土质边坡不宜小于1.0m
下级放坡坡度宜缓于上级放坡坡度。
- 基坑边坡稳定控制措施：
在不同土层处做成折线形边坡或留置台阶。
不得挖反坡。挖反坡是指从下往上掏挖，这样挖会导致土体塌落。正确的挖掘顺序是从上往下挖。
刷坡：刚开挖的基坑坡面很毛糙，坡面的土渣块容易掉落滑塌，就需要把坡面清理平顺。
在整个基坑开挖和地下工程施工期间，应严密监测坡顶位移。
（4）护坡措施：
1.叠放砂包和土袋。
2.水泥砂浆或细石混凝土抹面，抹面厚度宜为30 -50mm,
应预留泄水孔，泄水孔间距不宜大于3-4m。
3.挂网喷浆或混凝土
喷射水泥砂浆或细石混凝土的厚度宜为50-60mm。
4.其他措施，如锚杆喷射混凝土护面，塑料膜或土工织物覆盖坡面等。
- 长条形基坑开挖与过程放坡
开挖过程中纵向放坡（纵向放坡就是沿长边方向的放坡）
一是能保证开挖安全，防止滑坡，
二是保证出土运输方便。
应编制开挖方案。
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