基坑支護(hù)工程常用方法介紹

目錄一、基坑支護(hù)工程11.1簡易支護(hù)11.1.1短柱橫隔板支撐11.1.2臨時擋土墻支撐21.1.3斜柱支撐21.1.4錨拉支撐31.2排樁支護(hù)31.3土釘墻支護(hù)41.4錨桿支護(hù)51.5擋土灌注樁與土層錨桿結(jié)合支護(hù)71.6地下連續(xù)墻支護(hù)71.7樁墻＋內(nèi)撐支護(hù)81.8水泥土墻結(jié)構(gòu)支護(hù)91.9鋼板樁支護(hù)101.9.1無錨板樁101.9.2有錨板樁10一、基坑支護(hù)工程為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋加固與保護(hù)措施。下是常用的基坑支護(hù)措施的簡單介紹1.1簡易支護(hù)放坡開挖的基坑，當(dāng)部份地段放坡寬度不夠時，可采用短柱橫隔板支撐、臨時擋土墻支撐等簡易支護(hù)方法進(jìn)行基礎(chǔ)施工1.1.1短柱橫隔板支撐圖3.1短柱橫隔板支撐示意圖適用性：僅適用于部分地段放坡不夠、寬度較大、對鄰近建筑物沒有特殊要求的基坑使用。1.1.2臨時擋土墻支撐圖3.2臨時擋土墻支撐示意圖適用性：僅適用于部分地段下部放坡不夠、寬度較大，對鄰近建筑物沒有特殊要求的基坑使用1.1.3斜柱支撐圖3.3斜柱支撐示意圖先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板并用斜撐支頂，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實(shí)。適用于深度不大的大型基坑使用。1.1.4錨拉支撐圖3.4錨拉支撐示意圖先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板，柱樁上端用拉桿拉緊，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實(shí)。適用于深度不大、不能安設(shè)橫(斜)撐的大型基坑使用。1.2排樁支護(hù)圖3.5排樁支護(hù)現(xiàn)場圖片開挖前在基坑周圍設(shè)置砼灌注樁，樁的排列有間隔式、雙排式和連續(xù)式。施工方便、安全度好、費(fèi)用低。排樁結(jié)構(gòu)：可根據(jù)工程情況為懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)、拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)和錨桿式支護(hù)結(jié)構(gòu)。成樁方式：排樁包括鋼板樁、鋼筋混凝土板樁及鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等。適用性：（1）列式排樁支護(hù):當(dāng)邊坡土質(zhì)較好、地下水位較低時,可利用土拱作用,以稀疏的鉆孔灌注樁或挖孔樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu);（2）連續(xù)排樁支護(hù):在軟土中常不能形成土拱,支護(hù)樁應(yīng)連續(xù)密排,并在樁間做樹根樁或注漿防水;也可以采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁密排。(3)組合式排樁支護(hù):在地下水位較高的軟土地區(qū),可采用鉆孔灌注樁排樁與水泥攪拌樁防滲墻組合的形式。對于開挖深度小于6米的基坑,在無法采用重力式深層攪拌樁的情況下,可采用600mm密排鉆孔樁,樁后用樹根樁防護(hù),也可采用打入預(yù)制混凝土板樁或鋼板樁,板樁后注漿或加攪拌樁防滲,頂部設(shè)圈梁和支撐;對于開挖深度為6～10米的基坑,常采用800～1000mm的鉆孔樁,后面加深層攪拌樁或注漿防水,并設(shè)置2～3道支撐。1.3土釘墻支護(hù)天然土體通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置土釘(亦稱砂漿錨桿)并與噴射砼面板相結(jié)合，形成類似重力擋墻的土釘墻,以抵抗墻后的土壓力，保持開挖面的穩(wěn)定。也稱為噴錨網(wǎng)加固邊坡或噴錨網(wǎng)擋墻。圖3.6土釘墻支護(hù)示意圖土釘成孔注漿掛鋼筋網(wǎng)噴射第一層砼面板下一層開挖與其他支護(hù)類型相比，土釘墻具有以下一些特點(diǎn)：（1)土釘墻支護(hù)技術(shù)是通過原位土體加固、充分利用原位土體的自穩(wěn)能力，因而能大幅度降低支護(hù)造價，一般比樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)約很多費(fèi)用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。(2)施工方法和設(shè)備簡單，土釘?shù)闹谱髋c成孔不需復(fù)雜的技術(shù)和大型機(jī)具，土釘施工的作業(yè)對場地占用少。(3)因施工工藝簡單，施工與基坑土方工程同步進(jìn)行，交叉作業(yè)。根據(jù)土釘設(shè)置的層數(shù)，挖一層土，施工一層土釘，施工工期一般較短。適用性：（1)土釘墻適用于地下水位以上或經(jīng)人工降水后的人工填土、黏性土和弱膠結(jié)砂土的基坑和邊坡，當(dāng)土釘墻與水泥土樁截水帷幕組合時，也可用于存在地下水的條件。（2)土釘墻一般宜用于深度不大于6m的基坑，當(dāng)土釘墻與水泥土樁、微型樁、組合使用時，深度可適當(dāng)增加。（3)土釘墻不能用于淤泥、淤泥質(zhì)土等無法提供足夠錨固力的飽和軟弱土層。（4）當(dāng)基坑旁邊有地下管線或建筑物基礎(chǔ)時，阻礙土釘成孔，或遇密實(shí)卵石層無法成孔，不能采用土釘墻。（5)不宜用于含水豐富的粉細(xì)砂層容易造成塌孔的情況。（6)不宜用于鄰近有對沉降變形敏感的建筑物的情況，以免造成周邊建筑物的損壞。1.4錨桿支護(hù)在未開挖的土層立壁上鉆孔至設(shè)計深度，孔內(nèi)放入拉桿，灌入水泥砂漿與土層結(jié)合成抗拉力強(qiáng)的錨桿，錨桿一端固定在坑壁結(jié)構(gòu)上，另一端錨固在土層中，將立壁土體側(cè)壓力傳至深部的穩(wěn)定土層。圖3.7錨桿支護(hù)示意圖適用性：(1)適于較硬土層或破碎巖石中開挖較大較深基坑，鄰近有建筑物須保證邊坡穩(wěn)定時采用。（2）可用于不同深度的基坑，支護(hù)體系不占用基坑范圍內(nèi)空間，但錨桿需伸入鄰地，有障礙時不能設(shè)置，也不宜錨入毗鄰建筑物地基內(nèi)；（3）錨桿的錨固段不應(yīng)設(shè)在靈敏度高的淤泥層內(nèi),在軟土中也要慎用；（4）在含承壓水的粉土、粉細(xì)砂層中應(yīng)采用跟管鉆進(jìn)施工錨桿或一次性錨桿。施工流程：圖3.8施工流程圖成孔制作錨桿錨索入孔注漿預(yù)應(yīng)力張拉逐層向下施工1.5擋土灌注樁與土層錨桿結(jié)合支護(hù)樁頂不設(shè)錨樁、拉桿,而是挖至一定深度,每隔一定距離向樁背面斜向打入錨桿,達(dá)到強(qiáng)度后,安上橫撐,拉緊固定,在樁中間挖土,直至設(shè)計深度。圖3.9錨桿支護(hù)適用性：適于大型較深基坑,施工期較長,鄰近有建筑物,鄰近建筑物不允許有下沉和水平位移時使用。1.6地下連續(xù)墻支護(hù)在地下挖出窄而深的基槽，并在其內(nèi)澆注適當(dāng)?shù)牟牧隙纬傻囊坏谰哂蟹罎B、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體。圖3.10施工流程導(dǎo)墻施工成槽機(jī)抓圖起吊鋼筋籠下鋼筋籠連續(xù)砼澆灌鎖口管起拔下一槽段施工適用性：由于受到施工機(jī)械的限制，地下連續(xù)墻的厚度具有固定的模數(shù)，不能像灌注樁一樣根據(jù)樁徑和剛度靈活調(diào)整。因此，地下連續(xù)墻只有在一定深度的基坑工程或其它特殊條件下才能顯示出經(jīng)濟(jì)性和特有優(yōu)勢。一般適用于如下條件：（1）開挖深度超過10米的深基坑工程。（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)亦作為主體結(jié)構(gòu)的一部分，且對防水、抗?jié)B有較嚴(yán)格要求的工程。（3）采用逆作法施工，地上和地下同步施工時，一般采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)墻。（4）鄰近存在保護(hù)要求較高的建（構(gòu)）筑物，對基坑本身的變形和防水要求較高的工程。（5）基坑內(nèi)空間有限，地下室外墻與紅線距離極近，采用其他圍護(hù)形式無法滿足留設(shè)施工操作要求的工程。（6）在超深基坑中，例如30m-50m的深基坑工程，采用其他圍護(hù)體無法滿足要求時，常采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。1.7樁墻＋內(nèi)撐支護(hù)樁墻—內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)由樁或地下連續(xù)墻和基坑內(nèi)的支撐結(jié)構(gòu)兩部分組成受力體系。常用的支撐結(jié)構(gòu)按材料類型可分為鋼筋混凝土支撐、鋼管支撐、型鋼支撐、鋼筋混凝土和鋼的組合支撐等形式；按支撐受力特點(diǎn)和平面結(jié)構(gòu)形式可劃分為簡單對撐、水平斜撐、豎向斜撐、水平桁架式對撐、水平框架式對撐、環(huán)形支撐等形式，一般對于平面尺寸較大、形狀不規(guī)則的基坑常根據(jù)工程具體情況采用上述形式的組合形式。圖3.11樁墻＋內(nèi)撐支護(hù)適用性優(yōu)點(diǎn)：從支護(hù)結(jié)構(gòu)自身技術(shù)可行性角度來講，樁墻—內(nèi)支撐支護(hù)技術(shù)適用范圍極廣，用其他支護(hù)形式解決不了的問題，一般都能用樁墻—內(nèi)支撐解決，也相對安全可靠。在無法采用錨桿的場合和錨桿承載力無法滿足要求的軟土地層也可采用內(nèi)支撐解決。缺點(diǎn)：（1）由于支撐設(shè)在基坑內(nèi)部，影響主體地下室施工，在地下室施工過程要逐層拆除，施工技術(shù)難度大；（2）一般支撐系統(tǒng)都要設(shè)置立柱，立柱要在基坑開挖前施工，并進(jìn)入基坑面以下的持力土層，底板施工時立柱不能拆除，使底板在立柱處不能一次澆注混凝土，給后期防水處理造成一定困難和容易影響防水質(zhì)量；（3）基坑土方和支撐施工交叉作業(yè)，支撐做好后，影響支撐下部的土方開挖，難以設(shè)置出土運(yùn)輸坡道，有時只能人工挖土和垂直運(yùn)輸，顯著影響挖土效率；（4）當(dāng)基坑面積較大時，一般支撐系統(tǒng)都較龐大，工程量大，造價也高，從經(jīng)濟(jì)上不具有優(yōu)越性。但是當(dāng)采用可重復(fù)使用的可拆裝工具式支撐時，可解決此問題。工具式支撐一次性投資很高，目前在我國還不具備推廣應(yīng)用的客觀條件。1.8水泥土墻結(jié)構(gòu)支護(hù)水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)是利用水泥材料為固化劑，經(jīng)過特殊的拌和機(jī)械(如深層攪拌機(jī)或高壓旋噴機(jī)等)在地基上中就地將原狀土和水泥(粉體、漿液)強(qiáng)制機(jī)械拌和或高壓力切削拌和，經(jīng)過土和水泥固化劑或摻和料產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，形成具有一定強(qiáng)度、整體性的水穩(wěn)性的加固土圓柱體。圖3.12連拱式水泥土樁支護(hù)結(jié)構(gòu)平面圖圖3.13水泥土墻結(jié)構(gòu)支護(hù)適用性（1）基坑側(cè)壁安全等級為二、三級；（2）水泥土墻適用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量高及強(qiáng)度低的黏土、粉質(zhì)黏土、粉土。在這些土層中因錨桿或土釘?shù)腻^固力低，難以滿足抗拔力要求或造價過高，可采用水泥土墻。對泥炭土及有機(jī)質(zhì)土，因固結(jié)體強(qiáng)度低，應(yīng)慎重采用。（3）因水泥土墻作為重力式結(jié)構(gòu)，墻體一般較寬，必須具有較寬敞的周邊施工場地。（4）對于軟土地層的基坑支護(hù)，一般適用于深度不應(yīng)大于6m的基坑。（5）因水泥土墻同時能起到截水作用，可用于地下水位以下的基坑支護(hù)。1.9鋼板樁支護(hù)1.9.1無錨板樁從一角開始逐塊插打，每塊鋼板樁自起打到結(jié)束中途不停頓。打法簡便、快速，但單塊打入易向一邊傾斜，累計誤差不易糾正,壁面平直度也較難控制。僅在樁長＜10m、工程要求不高時采用。又稱單獨(dú)打入法。1.9