深基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及適用范圍

1、深基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及適用范圍 隨著城市建設(shè)的發(fā)展,可以利用建筑工地越來(lái)越緊缺,特別是在繁華鬧市區(qū),土地的批租和拆遷費(fèi)很高,使得房地產(chǎn)商從利潤(rùn)角度考慮不得不盡可能充分利用地上和地下空間,即在有限的土地上增加建筑總高度和地下室層數(shù),從而使基礎(chǔ)埋身大大增加,使得水平荷載引起的傾覆力矩也相應(yīng)增加,為減少建筑物的整體傾斜,防止傾覆和水平滑移,對(duì)基礎(chǔ)的埋深也有較高的要求;當(dāng)在較軟弱的地基上修建高層建筑時(shí),更是要求基礎(chǔ)有較大的埋深.因而,深基坑的開挖和支護(hù)是近十多年來(lái)國(guó)內(nèi)巖土工程領(lǐng)域不可回避的問(wèn)題之一.本文針對(duì)各種不同的基坑類型對(duì)其適用范圍進(jìn)行研究,結(jié)合具體的工程實(shí)例對(duì)某一種支護(hù)類型提出具體施工方案,以

2、便為以后的工作提供參考意見.深基坑工程的特點(diǎn)(1)建筑趨向高層化,基坑向大深度方向發(fā)展.(2)基坑開挖面積大,長(zhǎng)度與寬度有的達(dá)數(shù)百米,給支撐系統(tǒng)帶來(lái)較大難度.(3)在軟弱土層中,基坑開挖會(huì)產(chǎn)生較大的位移和沉降、對(duì)周圍建筑,市政設(shè)施和地下管線造成影響. (4)深基坑施工工期長(zhǎng),場(chǎng)地狹窄,降雨,重物堆放對(duì)基坑穩(wěn)定不利. (5)在相鄰的場(chǎng)地的施工中、打樁、降水、挖土及澆注混凝土等與工序會(huì)相互制約和影響,增加協(xié)調(diào)工作的難度.因此,深基坑的支護(hù)工作對(duì)整個(gè)主體結(jié)構(gòu)的施工提供安全的、無(wú)地下水的干擾的施工空間,并對(duì)臨近的結(jié)構(gòu)和設(shè)施提供可靠的保護(hù)是非常重要的.深基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)類型及適用范圍基坑支護(hù)最早的方法是放

3、坡開挖，然后有懸臂支護(hù)，支撐支護(hù)，組合型支護(hù)等。最早用木樁，現(xiàn)在常用鋼筋混凝土樁，地下連續(xù)墻，鋼板樁以及通過(guò)處理方法采用水泥擋墻，土釘墻，鋼筋混凝土樁設(shè)置方法有鉆孔灌注樁。人工挖孔樁。沉管灌注樁和預(yù)制樁等（1）基坑擋土，支撐，開挖組合分類：板樁式擋土結(jié)構(gòu)（懸臂）+分層全開挖（只適用于淺基坑）板樁式擋土結(jié)構(gòu)+內(nèi)支撐/土錨/拉錨+分層全開挖板樁式擋土結(jié)構(gòu)+內(nèi)支撐+壕溝式開挖板樁式擋土結(jié)構(gòu)+（連續(xù)墻）+逆作法開挖板樁式擋土結(jié)構(gòu)+支撐（水平撐，換撐，斜撐）+島區(qū)式開挖重力式擋土結(jié)構(gòu)（自立）+分層開挖剛性重力式（自立式）擋土結(jié)構(gòu)和 柔性板樁式擋土結(jié)構(gòu)組合，各種內(nèi)支撐和土錨，拉錨組合（2）懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)示

4、意圖如圖（圖1）.其適用范圍是：常采用鋼筋混凝土排樁墻，木板樁，鋼板樁，鋼筋混凝土板樁，地下連續(xù)墻等形式。鋼筋混凝土樁常采用鉆孔灌注樁，人工挖孔灌注樁，沉管灌柱樁及預(yù)制樁.懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)依靠足夠的入土深度和支護(hù)墻體的抗彎能力來(lái)維護(hù)整體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)的安全，它對(duì)開挖深度很敏感，容易產(chǎn)生奇較大的變形，而對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響，因而適用于土質(zhì)較好，開挖深度較淺的基坑工程。(3)水泥攪拌樁重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖（圖2）。水泥攪拌樁在進(jìn)行平面布置時(shí)常采用格構(gòu)式（圖3）。水泥土與其包圍的天然土形成重力式擋墻支護(hù)周圍土體，保證基坑邊坡穩(wěn)定。水泥攪拌樁重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于軟粘土地區(qū)開挖深度約在6米左右的基坑工程。由

5、于水泥土抗拉強(qiáng)度低，因此適用于較淺的基坑工程，其變形也較大。優(yōu)點(diǎn)是挖土方便成本低。(4)內(nèi)支撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)由支護(hù)墻體和內(nèi)支撐體系兩部分組成。支護(hù)墻體可采用鋼筋混凝土排樁墻，地下連續(xù)墻或鋼板樁等形式。內(nèi)支撐體系可采用水平支撐和斜支撐。根據(jù)不同開挖深度可采用單層支撐和多層支撐，如圖4（a）、（b）、（c）所示。當(dāng)基坑面積較大，而基坑開挖深度又不時(shí)，可采用單層斜支撐形式。內(nèi)支撐采用鋼筋混凝土支撐和鋼管支撐兩種。其優(yōu)點(diǎn)就是剛度大，變形小，布置靈活，而鋼支撐的優(yōu)點(diǎn)是可重復(fù)使用，施工速度快，且可施加預(yù)壓力。內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)適用廣泛，可適用于各種基坑和基坑深度。(5)拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)由支護(hù)墻體和錨固體系兩部分，支

6、護(hù)墻體同內(nèi)支撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)。錨固體系可分為土層錨桿和拉錨式兩種。隨基坑深度不同，土層錨桿可分為單層錨桿，二層錨桿和多錨錨桿。拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)和雙層土層錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。拉錨式需要有足夠的場(chǎng)地設(shè)置錨樁或其他錨固物。土層錨桿式需要地基土提供較大的錨固力，較適用于砂土地基或黏土地基。由于軟黏土地基不能提供較大的錨固力，所以很少使用。(6)包括門架式支護(hù)結(jié)構(gòu)（圖5），其支護(hù)深度比懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)深，適用于基坑開挖深度已超過(guò)懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)合理支護(hù)深度的基坑工程。其合理的支護(hù)深度可通過(guò)計(jì)算確定。（7）拱式組合型支護(hù)結(jié)構(gòu)，圖6所示為鋼筋混凝土灌注樁與深層水泥攪拌樁拱組合形成的支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。形成的水泥拱可有效利用材料性能，可取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。（8）噴錨網(wǎng)支護(hù)結(jié)構(gòu)（圖7），常用于土坡穩(wěn)定加固，也有人將其歸屬于放坡開挖不適用于含淤泥土和流砂的土層。（9）加緊水泥土擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)（圖8）為克服水泥抗拉強(qiáng)度低，水泥重力式擋墻支護(hù)深度小，往往在水泥土中插入型鋼，形成加筋水泥土擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)。（10）沉井支護(hù)結(jié)構(gòu)，采用沉井支護(hù)結(jié)構(gòu)形成支護(hù)體系。（11）凍結(jié)法支護(hù)，對(duì)地基適用范圍廣，但應(yīng)考慮其凍融過(guò)程對(duì)周圍的影響，電源不得中斷