工程建筑中一个很重要的部分:深基坑支护结构—地下连续墙
近日,天津市应急管理局在官方网站上公布了2021年10月12日天津地铁4号线南段的一处在建工程发生坍塌致4人死亡的事故调查报告。
报告认为,涉事工程西侧 27 米地连墙及 20 米冠梁下部的临时支撑墙被全部凿除、钢筋被切断,造成冠梁及部分地连墙失去支撑而失稳下滑侧移,导致冠梁上部的砖砌挡水墙及部分土方掉落在附属结构顶板、通道和新风井内,砸中通道及新风井内正在进行清理作业的工人,是导致本次事故的直接原因。
基坑围护结构体系包括板(桩)墙、围檩(冠梁)及其他附属构件。在我国基坑施工应用较多的围护结构有排桩、地下连续墙和重力式挡墙,以及这些结构的组合形式等。
地下连续墙主要有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类,通常地下连续墙一般指后者。地下连续墙有如下优点:施工时振动小、噪声低,墙体刚度大,对周边地层扰动小;可适用于多种土层,除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外,对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。
地下连续墙施工采用专用的挖槽设备,沿着基坑的周边,按照事先划分好的幅段,开挖狭长的沟槽。挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。地下连续墙的一字形槽段长度宜取4~6m。当成槽施工可能对周边环境产生不利影响或槽壁稳定性较差时,应取较小的槽段长度。必要时,宜采用搅拌桩对槽壁进行加固。
当地下连续墙作为主体地下结构外墙,且需要形成整体墙体时,宜采用刚性接头;刚性接头可采用一字形或十字形穿孔钢板接头、钢筋承插式接头等;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。
导墙是控制挖槽精度的主要构筑物,导墙结构应建于坚实的地基之上,其主要作用有:基准作用、承重、存蓄泥浆。
在开挖过程中,为保证槽壁的稳定,采用特制的泥浆护壁。泥浆应根据地质和地面沉降控制要求经试配确定,并在泥浆配制和挖槽施工中对泥浆的相对密度、黏度、含砂率和pH值等主要技术性能指标进行检验和控制。泥浆液面始终保持在导墙顶面以下20cm并高出地下水位1m,以稳定槽壁。
内支撑一般有钢支撑和钢筋混凝土支撑,也可采用钢或钢筋混凝土混合支撑;外拉锚有土锚和拉锚两种形式。
在软弱地层的基坑工程中,支撑结构承受围护墙所传递的土压力、水压力。支撑结构挡土的应力传递路径是围护(桩)墙→围檩(冠梁)→支撑;在地质条件较好的有锚固力的地层中,基坑支撑可采用土锚和拉锚等外拉锚形式。
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