由于軟土層中基坑開挖難度大,基坑圍護成本高,一般基坑開挖之前,均會開展陸域形成、地基處理等先行工程。但隨著工程建設速度的加快,很多工程項目的工期十分緊張,往往要求基坑開挖與場地地基排水固結(jié)堆載預壓處理工程同期開展。這類基坑圍護結(jié)構設計時,對基坑開挖過程與場地地基排水固結(jié)過程中基坑內(nèi)、外側(cè)的軟土強度指標的變化考慮較少。實際上,基坑開挖的同時,場地軟土層經(jīng)排水固結(jié)堆載預壓處理,強度指標會逐漸增長,基坑支護設計時如采用不同開挖階段的軟土增長強度指標,將大大優(yōu)化圍護結(jié)構,降低工程造價,同時也有利于基坑開挖與場地地基處理工程同步開展,節(jié)約工期。
基坑支護的設計原則
(1)支護結(jié)構必須保證正常使用,則應滿足以下要求:①支護結(jié)構不能滑動;②支護結(jié)構不能傾覆;③支護結(jié)構不能有過大的水平位移;④支護結(jié)構不能有過大的沉降;⑤保證支護結(jié)構本身的強度足夠;⑥保證地基的強度足夠;⑦保證周圍建筑物,位移及沉降控制在允許范圍內(nèi);⑧保證基坑底部的隆起、回彈在允許范圍內(nèi),不發(fā)生滲流及管涌等;⑨支護方案可靠,而且是經(jīng)濟的優(yōu)化方案。
(2)應根據(jù)工程用途的要求、地形及地質(zhì)等條件,綜合考慮以確定支護結(jié)構的平面布置及其高度。
(3)應認真分析地形、地質(zhì)、土的性質(zhì)、周圍構筑物、荷載條件及現(xiàn)場技術經(jīng)濟條件,確定支護結(jié)構類型。
(4)保證支護結(jié)構設計符合相應規(guī)范、條例要求。
(5)應對施工給出指導性意見。
(6)基坑支護結(jié)構應采用以分項系數(shù)表示的極限狀態(tài)設計表達式進行設計。
樁基礎適用范圍:
(1)上部土層軟弱不能滿足承載力和變形要求,而下部存在較好的土層時.用樁穿越軟弱土層,將荷載傳遞給深部硬土層。
(2)一定深度范圍內(nèi)不存在較理想的持力層,用樁使荷載沿著樁桿依靠樁側(cè)摩阻力漸漸傳遞。
(3)基礎需要承受向上的力,用樁依靠樁桿周圍的負摩阻力來抵抗向上的力,即“抗拔樁”。
(4)基礎需要承受水平方向的分力時,可用抗彎的豎樁來承擔。
(5)地基軟硬不均或荷載分布不均,天然地基不能滿足結(jié)構物對不均勻變形的要求時,可采用樁基礎。
(6)淺層存在較好土層,但考慮其他因素,仍采用樁基礎,如港口、水利、橋梁工程中結(jié)構物基礎周圍的地基土宜受侵蝕或沖刷時,應采用樁基礎;如精密儀器和動力機械設備等對基礎有特殊要求時,常用樁基礎。
(7)考慮建筑物受相鄰建筑物、地面堆載以及施工開挖、打樁等影響,采用淺基礎將會產(chǎn)生過量傾斜或沉降時用樁基礎。
(8)建筑物下存在不穩(wěn)定土層,如液化土、濕陷性黃土、季節(jié)性凍土、膨脹土等,采用樁基將荷載傳遞至深部密實穩(wěn)定土層。
以下為需要考慮巖土工程設計的情況:
1、如果場地周邊存在邊坡,則首先需要進行邊坡治理,排除潛在的工程危險然后才能進行擬建項目的建設,這時就需要進行邊坡支護或者邊坡治理的巖土設計。
2、為了保證基坑開挖不危害基坑周邊的環(huán)境功能,滿足主體結(jié)構施工的要求,基坑開挖前需要對開挖后基坑的支護提前進行設計。
3、當設計預計的基礎埋深位置的土層不能滿足做持力層的要求的時候,以及改變基礎埋深的造價會大于地基處理的造價情況下,需要進行地基處理的設計,對持力層范圍內(nèi)的地層進行的處理,以滿足設計要求。
4、假如各種地基處理方案,地基承載力變形要求的時候都不能滿足上部結(jié)構荷載和變形的規(guī)定值,或者采用地基處理的方式不如直接采用樁基礎經(jīng)濟的時候,就可以采用樁基礎,這時候就需要進行樁基礎設計。
