基坑越冬冬防護(hù)專題研究究二、基坑凍凍害形式式三、設(shè)計計計算四、防護(hù)措措施五、工程實實例借鑒鑒二、基坑坑的凍害害形式二、基坑坑的凍害害形式冬季的低溫支護(hù)結(jié)構(gòu)鐵件的低溫脆斷土體的凍脹作用1.支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)鐵件的的低溫脆脆斷基坑支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)中中的鐵件件在低溫的情況下下，易發(fā)發(fā)生脆性斷裂。如：樁錨支支護(hù)體系中的的鋼梁，一般般都是雙支鋼鋼梁，雙支鋼鋼梁間的連接接鋪板在受凍凍后在焊接處處容易崩斷；；鋼筋及鋼絞絞線錨桿在受受凍后易在錨錨頭鎖定處脆脆斷；土釘墻墻工程在土釘釘錨固處由于于焊接產(chǎn)生集集中應(yīng)力容易易脆斷。二、基坑的凍凍害形式2.土體的凍脹作作用土體的凍脹作用：土體在凍結(jié)結(jié)過程中，土體中的水凍結(jié)后體積膨脹，形成冰冰層、冰透晶晶體、多晶體體冰晶等的冰冰侵入體，引引起土顆粒之之間的相對位位移，使土體體產(chǎn)生擴(kuò)脹現(xiàn)現(xiàn)象。黏性土土一般都有凍凍脹性，砂類類土的凍脹性性要根據(jù)工程程具體情況確確定。在基坑工程中中，土體的凍凍脹作用會對支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生凍脹力，從而致使基基坑工程發(fā)生生破壞。（1）基坑的支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生破破壞；當(dāng)凍脹作用產(chǎn)產(chǎn)生的凍脹力力大于支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)所能承擔(dān)擔(dān)的力時，支支護(hù)結(jié)構(gòu)會發(fā)發(fā)生破壞。（2）對基坑周圍圍環(huán)境產(chǎn)生凍凍害；基坑周圍有管管線時，由于于基坑側(cè)壁土土的凍脹側(cè)向向位移帶動管管線，易使管管線破壞；當(dāng)當(dāng)管線為水管管線或供暖管管線，易使管管線受凍。二、基坑的凍凍害形式三、設(shè)計計算算三、設(shè)計計算算越冬基坑，在在基坑圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計時，，支護(hù)結(jié)構(gòu)的的作用效果中中包含溫度變變化及凍脹對對支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生的內(nèi)力和和變形。根據(jù)《凍土地區(qū)建筑筑地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計規(guī)范》JGJ118，作用于擋土土墻背的水平平凍脹應(yīng)力的的大小應(yīng)由現(xiàn)現(xiàn)場試驗確定定。在不能進(jìn)進(jìn)行試驗時，，其分布按下下圖選定，土土中最大水平平凍脹應(yīng)力值值應(yīng)按下表規(guī)規(guī)定取值。荷載效應(yīng)組合合時按《建筑地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB5007的有關(guān)規(guī)定，，荷載效應(yīng)組組合時水平凍凍脹力和土壓壓不應(yīng)同時組組合。四、防護(hù)措施四、防護(hù)措施1.排水措施2.保溫隔水3.結(jié)構(gòu)措施4.應(yīng)急措施四、防護(hù)措施1.排水措施水文條件是凍凍土產(chǎn)生的凍凍害的主要因因素。從理論論上講，如果果能夠?qū)⒌叵孪滤蛘咄獠坎拷邓耆排懦瑒t凍害害將要大大減減輕或消除，，在實際工程程中不可能完完全消除地下下水，但在基基坑周圍設(shè)置置完善的防排排水系統(tǒng)可以以在一定程度度上減輕凍害害。排水措施主要要包含兩方面面內(nèi)容：一是是排除基坑內(nèi)內(nèi)積水；二是是降低地下水水位。（1）對于上層滯滯水凍脹作用用應(yīng)予以足夠夠的重視；（2）在土體凍結(jié)結(jié)前，隔斷水水分補(bǔ)給，并并排除土體中中水分，可減減小土體凍脹脹，因此越冬冬基坑應(yīng)連續(xù)續(xù)降水，或者者在坑壁上設(shè)設(shè)置超過凍土土深度的水平平排水滲管。。四、防護(hù)措施施2.保溫隔水（1）保溫措施保溫措施主要要是減少凍結(jié)結(jié)厚度，消減減凍脹量，減減少鐵件的因因低溫產(chǎn)生的的脆性。保溫措施主要要包含：（1）人工補(bǔ)充熱熱量；（2）隔熱保溫材材料。目前采用較多多的是隔熱保保溫材料，選選取時要選擇擇熱導(dǎo)率小、、承載能力高高、耐水性號號、且廉價經(jīng)經(jīng)濟(jì)的材料。。常見的材料料包括：草袋袋、草簾、泡泡沫混凝土、、石棉板。（2）隔水措施常見的隔水措措施有：地面施加混凝凝土硬化覆蓋蓋，防止地表水入入滲；地下水位較高高，土中含水水量較大時，，采用排水與隔水相結(jié)合的措施施；冬季停工期間間，基坑降水不停止。珍珠巖保溫板板四、防護(hù)措施3.結(jié)構(gòu)措施結(jié)構(gòu)措施的主主要途徑是增增大圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的承載力，，使之滿足在凍脹力作用下下的穩(wěn)定強(qiáng)度要求，進(jìn)而達(dá)到防防凍害的目的的。采用這種種方法時，在在設(shè)計過程中中，應(yīng)進(jìn)行凍凍脹力作用下下圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)穩(wěn)定性驗算。。對發(fā)生凍脹的的基坑要進(jìn)行行嚴(yán)密的監(jiān)測。處理凍脹影響響的措施首先先是在預(yù)防階階段，越冬基基坑一旦發(fā)生生嚴(yán)重的凍脹脹破壞，要及及時采取應(yīng)急急措施，防止止凍脹影響基基坑安全。（1）卸壓孔：在支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)段打卸壓孔孔，使凍土體體積膨脹不受受約束。（2）堆載反壓措施施：在基坑內(nèi)，，凍脹影響較較大區(qū)域，利利用土方機(jī)械械運土堆載，，形成發(fā)現(xiàn)壓壓力并增大約約束以減小支支護(hù)結(jié)構(gòu)的變變形和凍脹的的影響。（3）坑外挖土卸卸荷措施：在基坑邊邊緣受凍脹脹影響較大大的區(qū)域取取土，形成成橫向坑槽槽，達(dá)到卸卸荷、減小小支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的變形、、消除凍脹脹力的作用用。4.應(yīng)急措施五、工程實例例借鑒五、工程實例例借鑒沈陽某基坑坑工程概況該工程位于于沈陽市沈沈河區(qū)，工工程的總建建筑面積約約40萬m2，主體由3棟塔樓和5層裙房組成成。主塔樓樓高約286m，70層，采用鋼鋼一混凝土土組合框筒筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)內(nèi)設(shè)18mX23m的鋼骨混凝凝土核心筒筒，外圍采采用鋼管混混凝土框架架筒，混凝凝土強(qiáng)度為為C35~C80。另外2棟塔樓為公公寓樓和住住宅樓，層層數(shù)分別為為52層和43層，采用鋼鋼筋混凝土土剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)，局部部設(shè)鋼骨混混凝土柱。。該工程帶3層地下室，，基礎(chǔ)采用用平板筏形形基礎(chǔ)，筏板厚度度為1.00~3。.50m，底板埋深深約20.00m，最深處為為23.40m。工程地質(zhì)條條件該工程場地地地形平坦坦，地貌單單元為渾河河北岸Ⅱ階地。地基基土在鉆孔孔揭露深度度范圍內(nèi)依依次往下為為：（1）填土、（2）輕亞黏土土、（3）中砂、（（4）圓礫和（（5）卵石。場場地地下水水埋深約8.50m，屬于潛水水類型，局局部地段富富存上層滯滯水，埋深深約3.5m，無不良地地質(zhì)現(xiàn)象。。五、工程實例例借鑒沈陽某基坑坑基坑支護(hù)監(jiān)測方案對樁頂水平平位移進(jìn)行行監(jiān)測。該基坑安全全等級為一一級，重要要性系數(shù)為為1.1，采用鉆孔灌注樁樁加錨索的的支護(hù)方式。整個個基坑共設(shè)計有兩種樁錨錨支護(hù)類型型:公寓樓樓東面和北北面、住宅樓東面坑壁壁采用Ⅱ型樁錨支護(hù)，，其余坑壁壁采Ⅰ型樁錨支護(hù)。ⅠⅡ五、工程實例例借鑒沈陽某基坑坑效果采取措施以后，該基基坑安全越越冬，整個個越冬期間，未發(fā)發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)現(xiàn)象擔(dān)分析監(jiān)測結(jié)果可以看看出，在冬冬季嚴(yán)寒期期間(2007年12月底~2008年2月初)，支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的水平位位移有所增大，說明此期期間，由于于低溫凍脹脹，樁背土土壓力增大。越冬措施該基坑從2007年7月開始施工工，到年底底進(jìn)入冬季即將停工時時，只完成成了部分筏筏板基礎(chǔ)的的施工。此時時，基坑開挖挖深度大，，冬季停工工不能迅速速回填，基坑長時間處于于臨空狀態(tài)態(tài)，最嚴(yán)重重的是基坑坑將面臨沈陽冬季-30~-40℃的嚴(yán)寒天氣氣，樁背地地基土可能產(chǎn)生巨巨大凍脹力力，對基坑坑的安全與與穩(wěn)定造成重大影響基基坑能否安安全