深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式及施工工藝

基槽支護(hù)

開(kāi)挖基坑（槽）時(shí)，如地質(zhì)條件及周圍環(huán)境許可，采用放坡開(kāi)挖是較經(jīng)濟(jì)的。但在建筑稠密地區(qū)施工，或有地下水滲入基坑（槽）時(shí)往往不可能按要求的坡度放坡開(kāi)挖，這時(shí)就需要進(jìn)行基坑（槽）支護(hù)，以保證施工的順利和安全，并減少對(duì)相鄰建筑、管線等的不利影響。

1邊坡支護(hù)

基槽支護(hù)

市政工程施工時(shí)，常需在地下鋪設(shè)管溝，因此需開(kāi)挖溝槽。

開(kāi)挖較窄的溝槽，多用橫撐式土壁支撐。橫撐式土壁支撐根據(jù)擋土板的不同，分為水平擋土板式（圖1-a）以及垂直擋土板式（圖1-b）兩類。前者擋土板的布置又分為間斷式和連續(xù)式兩種。對(duì)松散和濕度很高的土可用垂直擋土板式支撐，其挖土深度不限。（2）垂直擋土板式：（構(gòu)造）深度不限

適用于：較窄且施工操作簡(jiǎn)單的管溝、基槽橫撐式支撐

（1）水平擋土板式：斷續(xù)式――深度3m內(nèi)連續(xù)式――深度5m內(nèi)；水平斷續(xù)式水平連續(xù)式垂直式擋土板基坑支護(hù)

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)一般根據(jù)地質(zhì)條件，基坑開(kāi)挖深度以及對(duì)周邊環(huán)境保護(hù)要求采取重力式水泥土墻、板式支護(hù)結(jié)構(gòu)、土釘墻等形式。在支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中首先要考慮周邊環(huán)境的保護(hù)，其次要滿足本工程地下結(jié)構(gòu)施工的要求，再則應(yīng)盡可能降低造價(jià)、便于施工。1．護(hù)坡樁擋墻（1）擋墻類型

1)鋼板樁

2)H型鋼樁

3)

沖、鉆孔灌注樁4)人工挖孔樁、沉管樁5)深層攪拌水泥土樁6)旋噴樁（2）錨固形式1)懸臂式――基坑深度≯5m；2)斜撐式――基坑內(nèi)有支設(shè)位置；3)錨拉式――在滑坡面外設(shè)置錨樁；4)錨桿式――地面上有障礙或基坑深度大；5)水平支撐式――土質(zhì)較差或坑周圍地上、地下有障礙，角部，……（對(duì)撐、角撐、桁架支撐、圓形支撐、拱形支撐）。重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)

水泥土攪拌樁（或稱深層攪拌樁）支護(hù)結(jié)構(gòu)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。它是通過(guò)攪拌樁機(jī)將水泥與土進(jìn)行攪拌，形成柱狀的水泥加固土（攪拌樁）,由此形成重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)重力式支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度破破壞:主要是水泥土土抗剪強(qiáng)度不不足，產(chǎn)生剪剪切破壞。重力式支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定破破壞包括:1、傾覆水泥土擋墻如如截面，重量量不夠大，在在墻后土推力力作用下，會(huì)會(huì)產(chǎn)生整體傾傾覆失穩(wěn)。2、滑移如水泥土擋墻墻與土間產(chǎn)生生的抗滑力不不足以抵抗墻墻后的推力時(shí)時(shí)，擋墻會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生整體滑動(dòng)動(dòng)，使擋墻失失效。3、土體整體滑滑動(dòng)失穩(wěn)，坑坑底隆起管涌涌破壞情況同同非重力擋墻墻。重力式支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)用于支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的水泥土其其水泥摻量通常12%~15%（單位土體的的水泥摻量與與土的重力密密度之比）.水泥土的強(qiáng)度可達(dá)0.8~1.2MPa，其滲透系數(shù)很小，一般不不大于10-6cm/s。由水泥土攪拌拌樁搭接而形形成水泥土墻墻，它既具有有擋土作用，又兼有隔水作用。它適用于4~6m深的基坑，最最大可達(dá)7~8m。水泥土墻通常常布置成格柵柵式，格柵的的置換率（加加固土的面積積:水泥土墻的總總面積）為0.6~0.8。墻體的寬度度b、插入深度hd根據(jù)基坑開(kāi)挖挖深度h估算，一般b=(0.6~0.8)h，hd=（0.8~1.2）h（圖1-15）。圖1-15水泥土墻１—攪拌樁；２—插筋；３—面板2．水泥土攪拌拌樁施工（1）施工機(jī)械深層攪拌樁機(jī)機(jī)的組成由深深層攪拌機(jī)（（主機(jī)）、機(jī)機(jī)架及灰漿攪攪拌機(jī)、灰漿漿泵等配套機(jī)機(jī)械組成（圖圖1-17）。圖1-17深層攪拌樁機(jī)機(jī)機(jī)組1—主機(jī)；2—機(jī)架；3—灰漿拌制機(jī)；；4—集料斗；5—灰漿泵；6—貯水池；7—冷卻水泵；8—道軌；9—導(dǎo)向管；10—電纜；11—輸漿管；12—水管深層攪拌樁機(jī)機(jī)常用的機(jī)架架有三種形式式：塔架式、、桅桿式及履履帶式。前兩兩種構(gòu)造簡(jiǎn)便便、易于加工工，在我國(guó)應(yīng)應(yīng)用較多，但但其搭設(shè)及行行走較困難。。履帶式的機(jī)機(jī)械化程度高高，塔架高度度大，鉆進(jìn)深深度大，但機(jī)機(jī)械費(fèi)用較高高。（2）施工工藝攪拌樁成樁工藝可可采用“一次噴漿、二次攪攪拌”或“二次噴漿、三次攪攪拌”工藝，主要依據(jù)水水泥摻入比及土質(zhì)質(zhì)情況而定。水泥泥摻量較小，土質(zhì)質(zhì)較松時(shí)，可用前前者，反之可用后后者?！耙淮螄姖{、二次攪攪拌”的施工工藝流程如如圖1-所示。當(dāng)采用“二次噴漿、三次攪攪拌”工藝時(shí)可在圖示步步驟e）作業(yè)時(shí)也進(jìn)行注注漿，以后再重復(fù)復(fù)d）與e）的過(guò)程。圖1-18““一次噴漿、二次攪攪拌”施工流程a)定位；b)預(yù)埋下沉；c)提升噴漿攪拌；d)重復(fù)下沉攪拌；e)重復(fù)提升攪拌；f)成樁結(jié)束深層攪拌水泥土樁樁（2）施工工藝施工質(zhì)量控制水泥漿配合比;攪拌制度;水泥漿噴射速率與與提升速度的關(guān)系系——保證注漿的均勻性;樁的水泥漿噴注量量——與樁身強(qiáng)度。樁的垂直度和樁的的搭接等——水泥土墻的整體性與抗?jié)B性。板式支護(hù)結(jié)構(gòu)1．板式支護(hù)結(jié)構(gòu)的組組成板式支護(hù)結(jié)構(gòu)由兩兩大系統(tǒng)組成：擋擋墻系統(tǒng)和支撐(或拉錨)系統(tǒng)(圖1-19)，懸臂式板樁支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)則不設(shè)支撐撐(或拉錨)。圖1-19板式支護(hù)結(jié)構(gòu)1—板樁墻；2—圍檁；3—鋼支撐；4—斜撐；5—拉錨；6—土錨桿；7—先施工的基礎(chǔ)；8—豎撐擋墻系統(tǒng)常用的形形式有槽鋼、鋼板板樁、鋼筋混凝土土板樁、灌注樁及及地下連續(xù)墻等。。鋼板樁——一種常用的形式鋼板樁之間通過(guò)鎖鎖口互相連接，形成一道連連續(xù)的擋墻。鎖口的連接——形成整體，具有較好的隔水能能力。形式——平板式、U形、Z形等特點(diǎn)——抗彎能力較好，可可拔出重復(fù)使用。。圖1-20鋼板樁形式a)平板式；b)波浪式拉森形鋼板樁支撐系統(tǒng)一般采用用大型鋼管、H型鋼或格構(gòu)式鋼支支撐，也可采用現(xiàn)現(xiàn)澆鋼筋混凝土支支撐。拉錨系統(tǒng)的的材料一般用鋼筋筋、鋼索、型鋼或或土錨桿。根據(jù)基基坑開(kāi)挖的深度及及擋墻系統(tǒng)的截面面性能可設(shè)置一道道或多道支點(diǎn)?；虞^淺，擋墻具具有一定剛度時(shí)，，可采用懸臂式擋擋墻而不設(shè)支點(diǎn)。。支撐或拉錨與擋擋墻系統(tǒng)通過(guò)圍檁檁、冠梁等連接成成整體。2、板式支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)破壞形形式板式支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)破破壞包括括強(qiáng)度破破壞和穩(wěn)穩(wěn)定性破破壞。樁墻式支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的破壞壞形式a）拉錨破破壞或支支撐壓曲曲;b）底部走走動(dòng);c）平面變變形過(guò)大大或彎曲曲破壞;d）墻后土土體整體體滑動(dòng)失失穩(wěn);e）坑底隆隆起;f）管涌非重力式式支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度度破壞包包括（如圖3-7（a）（b）（c））1、支護(hù)墻墻底部走走動(dòng)當(dāng)支護(hù)墻墻底部入入土深度度不夠，，或由于于挖土超超深、水水的沖刷刷等原因因都可能能產(chǎn)生這這種破壞壞。2、拉錨破破壞或支支撐壓曲曲過(guò)多地增增加了地地面荷載載引起的的附加荷荷載；或或土壓力力過(guò)大、、計(jì)算有有誤，引引起拉桿桿斷裂，，或錨固固部分失失效、腰腰梁（圍圍檁）被被破壞；；或內(nèi)部部支撐斷斷面過(guò)小小受壓失失穩(wěn)。3、支護(hù)墻墻的平面面變形過(guò)過(guò)大或彎彎曲破壞壞支護(hù)墻的的截面過(guò)過(guò)小、對(duì)對(duì)土壓力力估算不不準(zhǔn)確、、墻后無(wú)無(wú)意地增增加大量量地面荷荷載或挖挖土超深深等都可可能引起起這種破破壞。非重力式式支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)穩(wěn)定性破破壞包括括：墻后后土體整整體滑動(dòng)動(dòng)（圓弧弧滑動(dòng)））失穩(wěn)、、坑底隆隆起和管管涌等（（如圖3-7）（d）（e）（f）。1、墻后土土體整體體滑動(dòng)失失穩(wěn)如拉錨的的長(zhǎng)度不不夠或設(shè)設(shè)置在滑滑動(dòng)面以以內(nèi)，軟軟粘土發(fā)發(fā)生圓弧弧滑動(dòng)，，會(huì)引起起支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的整整體失穩(wěn)穩(wěn)。2、坑底隆隆起在軟粘土土地區(qū)，，如挖土土深度大大，可能能由于挖挖土處卸卸載過(guò)多多，在墻墻后土重重及地面面荷載作作用引起坑坑底隆起起。3、管涌在砂性土土地區(qū)，，當(dāng)?shù)叵孪滤惠^較高、坑坑深很大大時(shí)，挖挖土后在在水頭差差產(chǎn)生的的動(dòng)水壓壓力作用用下，地地下水會(huì)會(huì)繞過(guò)支支護(hù)墻連連同砂土土一同涌涌入基坑坑。4．鋼板板樁施工工鋼板樁施施工要正正確選擇擇打樁方方法、打打樁機(jī)械械和流水水段劃分分，以便便使打設(shè)設(shè)后的板板樁墻有有足夠的的剛度和和良好的的防水作作用，且且板樁墻墻面平直直，以滿滿足基礎(chǔ)礎(chǔ)施工的的要求，，對(duì)封閉閉式板樁樁墻還要要求封閉閉合攏。。對(duì)于鋼板板樁，通通常有三三種打樁樁方法：：(1)單獨(dú)打入入法此法是從從一角開(kāi)開(kāi)始逐塊塊插打，，每塊鋼鋼板樁自自起打到到結(jié)束中中途不停停頓。因因此，樁樁機(jī)行走走路線短短，施工工簡(jiǎn)便，，打設(shè)速速度快。。但是，，由于單單塊打入入，易向向一邊傾傾斜，累累計(jì)誤差差不易糾糾正，墻墻面平直直度難以以控制。。一般在在鋼板樁樁長(zhǎng)度不不大(小于10m)、工程要要求不高高時(shí)可采采用此法法。拔鋼板樁樁拉森板樁樁施工圖1-27圍檁插樁樁法(2)圍檁插樁樁法要用圍檁檁支架作作板樁打打設(shè)導(dǎo)向向裝置(圖1-27)。圍檁支支架由圍圍檁和圍圍檁樁組組成，在在平面上上分單面面圍檁和和雙面圍圍檁，高高度方向向有單層層和雙層層之分。。在打設(shè)設(shè)板樁時(shí)時(shí)起導(dǎo)向向作用。。雙面圍圍檁之間間的距離離，比兩兩塊板樁樁組合寬寬度大8～15mm。(3)分段復(fù)打打樁此法又稱稱屏風(fēng)法法，是將將10～20塊鋼板樁樁組成的的施工段段沿單層層圍檁插插入土中中一定深深度形成成較短的的屏風(fēng)墻墻，先將將其兩端端的兩塊塊打入，，嚴(yán)格控控制其垂垂直度，，打好后后用電焊焊固定在在圍檁上上，然后后將其他他的板樁樁按順序序以1/2或1/3板樁高度度打入。。此法可可以防止止板樁過(guò)過(guò)大的傾傾斜和扭扭轉(zhuǎn)，防防止誤差差積累，，有利實(shí)實(shí)現(xiàn)封閉閉合攏，，且分段段打設(shè)，，不會(huì)影影響鄰近近板樁施施工。土釘噴錨錨支護(hù)作用：土釘與土土體形成成復(fù)合體體，提高高邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性和和超載