本發(fā)明涉及一種地下室支護(hù)凍結(jié)施工方法，適用于建筑施工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前地下室支護(hù)形式種類繁多，各種支護(hù)方案日趨成熟，不同地下室支護(hù)體系適用于不同的情況，選擇時應(yīng)遵循“安全、經(jīng)濟(jì)、可行”的原則，首先根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、地下室深度、相鄰建筑物及道路交通情況和周邊環(huán)境等，通過計算，再經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合比選后確定最終的圍護(hù)及支撐形式。地下室的內(nèi)支撐會給地下室開挖帶來較大困難，如果能省略內(nèi)支撐則不但會加快施工進(jìn)度，而且會帶來很大經(jīng)濟(jì)效益。但省略內(nèi)支撐后地下室的壓頂梁壓力會很大，一方面要設(shè)法減少土的主動土壓力，另一方面要加固壓頂梁的剛度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種地下室支護(hù)凍結(jié)施工方法，解決省略內(nèi)支撐后地下室安全的問題。
為此本發(fā)明提供的技術(shù)方案中地下室外邊緣設(shè)置鉆孔灌注樁作為支護(hù)樁，離鉆孔灌注樁外側(cè)1～1.3m部位設(shè)置凍土墻，在凍結(jié)孔外側(cè)50～60cm部位設(shè)置卸壓孔，每個凍結(jié)孔對應(yīng)布置兩個卸壓孔，卸壓孔直徑為25～30cm。凍土墻每隔8m～12m設(shè)置凍土拱腳。
凍土墻根據(jù)土質(zhì)設(shè)置凍結(jié)管，對地下室支護(hù)進(jìn)行了計算機(jī)數(shù)值模擬，在計算機(jī)數(shù)值模擬過程中，根據(jù)等溫線的分布趨勢確定以下參數(shù)：對于淤泥質(zhì)土，凍結(jié)管間距為大于或等于0.9m且小于1m；對于粉土，凍結(jié)管間距為大于或等于1m且小于1.05m；對于粘土，凍結(jié)管間距為大于或等于1.05m，且小于或等于1.1m。凍土墻在外側(cè)被動土壓力作用受到彎剪壓應(yīng)力，凍土墻每隔3跨設(shè)置水平預(yù)應(yīng)力裝置，以緩解凍土墻彎剪壓應(yīng)力狀態(tài)。
凍土墻和凍土拱腳頂部設(shè)置壓頂梁，壓頂梁采用兩個槽鋼雙拼焊接，離凍土墻中心軸線0.8～1m部位設(shè)置輔助梁，輔助梁采用槽鋼，輔助梁支承在工程樁上面，輔助梁頂部標(biāo)高與凍土墻頂部標(biāo)高相同，輔助梁頂部設(shè)置鋼絞線支座，鋼絞線支座采用工字鋼，鋼絞線支座與輔助梁垂直設(shè)置，兩者焊接聯(lián)接，鋼絞線支座一端擱置在凍土墻上面，鋼絞線支座另一端懸挑出輔助梁，鋼絞線支座懸挑方向頂端設(shè)置預(yù)留孔，鋼絞線通過壓頂梁預(yù)留孔及鋼絞線支座預(yù)留孔，通過錨具將張拉完畢后的鋼絞線固定。
凍土墻厚度根據(jù)地下室開挖深度進(jìn)行選取，對于地下室深度大于或等于8m時，凍土墻撓度控制在0.015h，h為地下室開挖深度；對于地下室深度小于8m且大于或等于6m時，凍土墻撓度控制在0.012h；對于地下室深度小于6m時，凍土墻撓度控制在0.01h且不小于50cm。對于周邊環(huán)境對地下室支護(hù)有要求的，凍土墻厚度要進(jìn)行以下調(diào)整，對于地下室10m范圍內(nèi)有建筑物的凍土墻撓度值乘以1.2；對于地下室10m至20m范圍內(nèi)有建筑物的凍土墻撓度值乘以1.1。
凍土墻平均溫度根據(jù)土質(zhì)選取，對于淤泥質(zhì)土，平均溫度為大于或等于-12℃且小于-10℃；對于粉土，平均溫度為大于或等于-10℃且小于-9℃，對于粘土，平均溫度為平均溫度為大于或等于-9℃且小于-8℃。
凍土拱腳平均溫度根據(jù)土質(zhì)選取，對于淤泥質(zhì)土，平均溫度為大于或等于-16℃且小于-14℃；對于粉土，平均溫度為大于或等于-14℃且小于-13℃，對于粘土，平均溫度為平均溫度為大于或等于-13℃且小于-12℃。凍土拱腳為高應(yīng)力區(qū)，降低這部分土體的溫度，以增加它的強(qiáng)度，這樣成為受力合理的不等強(qiáng)度拱圈，可以節(jié)省大量凍結(jié)所需的能耗。
隨著地下室開挖，凍土墻的暴露面逐漸增加而冷量損失加大，在夏季尤其如此。溫度升高導(dǎo)致墻體強(qiáng)度降低，加快蠕變的發(fā)展。因此墻體的絕熱保溫非常重要，甚至?xí)蔀楣こ坛蓴〉年P(guān)鍵。凍土墻頂面選用如下措施進(jìn)行絕熱保護(hù)：
(1)覆蓋塑料薄膜或釘上保溫泡沫板；
(2)頂面噴射混凝土，混凝土噴射層同時作承載結(jié)構(gòu)的一部分；
(3)頂面噴射聚氨基甲酸脂泡沫保溫層；
(4)凍土墻外面設(shè)置水泥攪拌樁，水泥攪拌樁直徑為500～600mm，相鄰水泥攪拌樁相互咬合，咬合長度為200mm，水泥攪拌樁墻不僅可以隔熱，同時與凍土墻聯(lián)合護(hù)壁。
土凍結(jié)時冰凍線向未凍土方向發(fā)展，同時水分反向向凍結(jié)面遷移，這時未凍土孔隙水壓減小，有效應(yīng)力增大，由固結(jié)引起的未凍土收縮抵消了部分凍脹。為了減少凍脹對鄰近建筑的影響，采取間歇凍結(jié)方法，由此減少凍結(jié)時產(chǎn)生的凍脹，從而減少凍結(jié)時間而節(jié)約凍結(jié)費(fèi)用。間歇凍結(jié)參數(shù)如下：每凍結(jié)時間30min間歇10min。
本發(fā)明適應(yīng)性強(qiáng)，隔水性能好且對周圍環(huán)境沒污染，社會效益好；另一方面本發(fā)明施工進(jìn)度快，經(jīng)濟(jì)效益也很可觀。
附圖說明
圖1為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。
各附圖中：1、凍土墻，2、凍土拱腳，3、壓頂梁，4、輔助梁，5、鋼絞線支座，6、鋼絞線，7、工程樁，8、錨具。
具體實(shí)施方式
某地下室長為67m，寬為48m，深為6.8m，支護(hù)樁采用直徑1.4m的鉆孔灌注樁，沿地下室周邊布設(shè)136根，間距為1.6m，樁長28m，凍結(jié)孔距離支護(hù)樁中心1.1m。凍結(jié)孔數(shù)量為132個，凍結(jié)管間距為1.05m。卸壓孔在凍結(jié)孔外側(cè)，每個凍結(jié)孔對應(yīng)布置兩個卸壓孔。
如圖所示，本實(shí)施例中凍土墻1和凍土拱腳2頂部設(shè)置壓頂梁3，壓頂梁3采用兩個槽鋼雙拼焊接，離凍土墻1中心軸線0.8～1m部位設(shè)置輔助梁4，輔助梁4采用槽鋼，輔助梁4支承在工程樁7上面，輔助梁4頂部標(biāo)高與凍土墻1頂部標(biāo)高相同，輔助梁4頂部設(shè)置鋼絞線支座5，鋼絞線支座5采用工字鋼，鋼絞線6支座與輔助梁4垂直設(shè)置，兩者焊接聯(lián)接，鋼絞線支座5一端擱置在凍土墻1上面，鋼絞線支座5另一端懸挑出輔助梁4，鋼絞線支座5懸挑方向頂端設(shè)置預(yù)留孔，鋼絞線6通過壓頂梁3預(yù)留孔及鋼絞線支座5預(yù)留孔，通過錨具8將張拉完畢后的鋼絞線6固定。凍土墻1每隔3跨設(shè)置地下室支護(hù)壓頂梁的加固裝置，以緩解凍土墻彎剪壓應(yīng)力狀態(tài)。
凍土墻1平均溫度為-9℃。凍土拱腳為-13℃。
凍土墻1頂面選用如下措施進(jìn)行絕熱保護(hù)：覆蓋塑料薄膜或釘上保溫泡沫板；
采用間歇凍結(jié)方法，每凍結(jié)時間30min間歇10min。
本工程共設(shè)16個測斜孔，32個水平位移監(jiān)測點(diǎn)，從監(jiān)測結(jié)果可知：從深層土體位移監(jiān)測情況看，16個測斜孔最大位移量均遠(yuǎn)小于報警值50mm，說明深層土體位移不大，圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)土體穩(wěn)定，圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全可靠。從地下室頂及周邊建筑物水平位移監(jiān)測情況看，32個水平位移監(jiān)測點(diǎn)都小于報警值40mm，說明圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形較小，施工過程安全可靠。