基坑支護(hù)工程介紹

基坑支護(hù)工程介紹第1頁(yè)/共53頁(yè)2深基坑的支護(hù)

深基坑支護(hù)的基本要求：

●確保支護(hù)結(jié)構(gòu)能起擋土作用，基坑邊坡保持穩(wěn)定；●確保相鄰的建（構(gòu)）筑物、道路、地下管線的安全，不因土體的變形、沉陷、坍塌受到危害；●通過(guò)排水降水等措施，確?；A(chǔ)施工在地下水位以上進(jìn)行。●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。上海環(huán)球金融中心基礎(chǔ)施工地鐵車(chē)站的深基坑支護(hù)第2頁(yè)/共53頁(yè)3深基坑邊坡支護(hù)坍塌事故第3頁(yè)/共53頁(yè)4常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系排樁式土釘墻噴錨支護(hù)鋼管樁挖孔灌注樁鋼板樁板墻式板樁式組合式粉體噴射注漿樁墻鉆孔灌注樁高壓噴射注漿樁墻深層攪拌水泥土樁墻逆作拱墻式邊坡穩(wěn)定式排樁與板墻式水泥擋土墻式現(xiàn)澆地下連續(xù)墻灌注樁與水泥土樁結(jié)合加筋水泥土圍護(hù)墻型鋼橫擋板支護(hù)結(jié)構(gòu)主要由圍護(hù)墻和支撐體系組成。加筋水泥土墻第4頁(yè)/共53頁(yè)51、水泥土墻支護(hù)（重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)）（1）組成和特點(diǎn)①水泥土攪拌樁（或稱(chēng)深層攪拌樁）：是重力式圍護(hù)墻，利用水泥作為固化劑，通過(guò)特制的攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)水泥加固土。

水泥土墻宜用：于坑深≯6m；基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一、二級(jí)；地基土承載力≯150kPa的情況。水泥土墻的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：由于坑內(nèi)無(wú)支撐，便于機(jī)械化快速挖土；擋土又防滲，比較經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：不宜用于深基坑；位移相對(duì)較大；墻體厚度大，有時(shí)受周?chē)h(huán)境限制。第5頁(yè)/共53頁(yè)6②高壓噴射旋噴樁是利用鉆機(jī)將旋噴注漿管及噴頭鉆置于樁底設(shè)計(jì)高程，將預(yù)先配制好的漿液通過(guò)高壓發(fā)生裝置從注漿管邊的噴嘴中高速?lài)娚涑鰜?lái)，直接破壞土體，噴射過(guò)程中，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，使?jié){液與土體充分?jǐn)嚢杌旌?，在土中形成一定直徑的柱狀固結(jié)體，從而使地基達(dá)到加固。

特點(diǎn)：施工占地少、振動(dòng)小、噪音較低，但容易污染環(huán)境，成本較高，對(duì)于特殊的不能使噴出漿液凝固的土質(zhì)不宜采用。

適用：高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土、粘性土、黃土、碎石土等地基。第6頁(yè)/共53頁(yè)7水泥土攪拌樁第7頁(yè)/共53頁(yè)8南京市級(jí)機(jī)關(guān)33層住宅樓，地下室一層，挖深6m，水泥土攪拌樁支護(hù)技術(shù)第8頁(yè)/共53頁(yè)9（2）水泥土墻的設(shè)計(jì)計(jì)算1）嵌固深度2）水泥土墻厚度設(shè)計(jì)值b（見(jiàn)書(shū)P12）3）正截面承載力驗(yàn)算（見(jiàn)書(shū)P13）壓應(yīng)力驗(yàn)算：拉應(yīng)力驗(yàn)算：第9頁(yè)/共53頁(yè)104）抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算（見(jiàn)書(shū)P13）5）抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算（見(jiàn)書(shū)P13）6）整體穩(wěn)定性驗(yàn)算（見(jiàn)書(shū)P14）第10頁(yè)/共53頁(yè)11（3）水泥土墻施工1）水泥土攪拌樁施工（見(jiàn)動(dòng)畫(huà)）深層攪拌樁機(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)的組成：深層攪拌機(jī)（主機(jī)）、機(jī)架及灰漿攪拌機(jī)、灰漿泵等配套機(jī)械組成深層攪拌樁機(jī)常用的機(jī)架有三種形式：

塔架式、桅桿式及履帶式。第11頁(yè)/共53頁(yè)12

塔架式桅桿式履帶式第12頁(yè)/共53頁(yè)13水泥土攪拌樁施工工藝

攪拌樁成樁工藝可采用“一次噴漿、二次攪拌”或“二次噴漿、三次攪拌”工藝，主要依據(jù)水泥摻入比及土質(zhì)情況而定。水泥摻量較小，土質(zhì)較松時(shí)，可用前者，反之可用后者。當(dāng)采用“二次噴漿、三次攪拌”工藝時(shí)可在圖示步驟e）作業(yè)時(shí)也進(jìn)行注漿，以后再重復(fù)d）與e）的過(guò)程。圖“一次噴漿、二次攪拌”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)束第13頁(yè)/共53頁(yè)14（3）水泥土墻施工2）高壓噴射旋噴樁施工工藝引孔鉆機(jī)就位鉆進(jìn)成孔換漿清渣清孔回灌搬遷移鉆開(kāi)孔檢查啟動(dòng)空壓機(jī)送風(fēng)啟動(dòng)高壓泵送水試噴檢查插入高噴管漿液配制泵送高噴作業(yè)觀察高噴參數(shù)孔內(nèi)保持滿漿測(cè)放樁位第14頁(yè)/共53頁(yè)15（4）水泥土墻施工檢測(cè)（見(jiàn)教材P16）水泥土攪拌樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)第15頁(yè)/共53頁(yè)16

天然土體通過(guò)鉆孔、插筋、注漿來(lái)設(shè)置土釘(亦稱(chēng)砂漿錨桿)并與噴射砼面板相結(jié)合，形成類(lèi)似重力擋墻的土釘墻，以抵抗墻后的土壓力，保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定。也稱(chēng)為噴錨網(wǎng)加固邊坡或噴錨網(wǎng)擋墻。2土釘墻支護(hù)鉆孔插筋、注漿鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)噴射砼護(hù)面土釘墻支護(hù)第16頁(yè)/共53頁(yè)17（1）土釘墻的組成和特點(diǎn)原理：土釘墻支護(hù)是在基坑開(kāi)挖過(guò)程中將較密的細(xì)長(zhǎng)桿件釘置于原位土體中,并在坡面上噴射鋼筋網(wǎng)混凝土面層。通過(guò)土釘、土體和噴射混凝土面層的共同工作,形成復(fù)合土體。利用復(fù)合土體的自穩(wěn)達(dá)到支護(hù)目的。組成：螺紋鋼筋+灌漿a）土釘剖面b）土釘面層噴錨c）土釘節(jié)點(diǎn)第17頁(yè)/共53頁(yè)18

土釘施工

土釘墻適用條件：地下水低于土坡開(kāi)挖段或經(jīng)過(guò)降水措施后使地下水位低于開(kāi)挖層的情況。適用于有粘性土、粉性土、含有30%上粘土顆粒的砂土邊坡。

常用于開(kāi)挖深度不大、周?chē)噜徑ㄖ虻叵鹿芫€對(duì)沉降與位移要求不高的基坑支護(hù)。土釘墻特點(diǎn)：（1）形成土釘復(fù)合體、顯著提高邊坡整體穩(wěn)定性和承受邊坡超載的能力。（2）施工設(shè)備簡(jiǎn)單，由于釘長(zhǎng)一般比錨桿的長(zhǎng)度小的多，不加預(yù)應(yīng)力所以設(shè)備簡(jiǎn)單。（3）隨基坑開(kāi)挖逐層分段開(kāi)挖作業(yè)，不占或少占單獨(dú)作業(yè)時(shí)間，施工效率高，占用周期短。（4）施工不需單獨(dú)占用場(chǎng)地，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狹小，放坡困難，有相鄰建筑物時(shí)顯示其優(yōu)越性。（5）土釘墻成本費(fèi)較其他支護(hù)結(jié)構(gòu)顯著降低。（6）施工噪音、振動(dòng)小，不影響環(huán)境。（7）土釘墻本身變形很小，對(duì)相鄰建筑物影響不大。第18頁(yè)/共53頁(yè)19第19頁(yè)/共53頁(yè)20第20頁(yè)/共53頁(yè)21（2）土釘墻的設(shè)計(jì)驗(yàn)算（見(jiàn)教材P18）1）抗拉承載力設(shè)計(jì)值的計(jì)算2）土釘墻整體穩(wěn)定性計(jì)算3）土釘長(zhǎng)度l的計(jì)算4）噴射混凝土面層承受側(cè)壓力F的驗(yàn)算第21頁(yè)/共53頁(yè)22（3）土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝見(jiàn)右圖（4）土釘墻施工檢測(cè)與監(jiān)測(cè)

1）檢測(cè)：對(duì)土釘應(yīng)采用抗拉試驗(yàn)檢測(cè)承載力。

2）監(jiān)測(cè)根據(jù)地質(zhì)劃分開(kāi)挖高度開(kāi)挖土方并修整邊坡初噴底層混凝土鉆設(shè)釘孔土釘安裝注漿 掛鋼筋網(wǎng)并與土釘尾部焊牢安裝泄水管復(fù)噴表層混凝土至設(shè)計(jì)厚度第22頁(yè)/共53頁(yè)233、排樁墻支護(hù)基坑開(kāi)挖時(shí)，對(duì)不能放坡或由于場(chǎng)地限制而不能采用攪拌樁支護(hù)，開(kāi)挖深度在6~10米左右時(shí)，即可采用排樁支護(hù)。排樁支護(hù)可采用鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預(yù)制鋼筋混凝土板樁或鋼板樁。（1）排樁墻的平面布置形式①柱列式排樁支護(hù)②連續(xù)排樁支護(hù)③組合式排樁支護(hù)②連續(xù)排樁支護(hù)②連續(xù)排樁支護(hù)②連續(xù)排樁支護(hù)第23頁(yè)/共53頁(yè)24（2）排樁墻結(jié)構(gòu)形式①無(wú)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)②單支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)③多支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)（3）排樁墻設(shè)計(jì)計(jì)算（見(jiàn)教材P22）（4）排樁墻施工（5）排樁墻施工檢測(cè)第24頁(yè)/共53頁(yè)25（6）擋土灌注樁支護(hù)適于開(kāi)挖面積大、深度大于6m、不允許放坡、鄰近有建（構(gòu)）筑物的基坑支護(hù)。

開(kāi)挖前在基坑周?chē)O(shè)置砼灌注樁，樁的排列有間隔式、雙排式和連續(xù)式，樁頂設(shè)置砼連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費(fèi)用低。缺點(diǎn)：止水性差。為防止水土流失，也可在灌注樁之間加粉噴樁。深基坑的間隔式排樁支護(hù)第25頁(yè)/共53頁(yè)26（7）擋土灌注樁與土層錨桿結(jié)合支護(hù)適于大型較深基坑,施工期較長(zhǎng),鄰近有建筑物,不允許支護(hù),鄰近地基不允許有下沉位移時(shí)使用

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(jì)深度。深基坑的間隔式排樁支護(hù)樁頂連系梁懸臂支護(hù)樁錨桿及橫撐第26頁(yè)/共53頁(yè)27（8）板樁支護(hù)當(dāng)基坑較深、地下水位較高且未施工降水時(shí)，采用板樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，既可擋土、防水，還可防止流砂的發(fā)生。板樁支撐可分為無(wú)錨板樁(懸臂式板樁)和有錨板樁兩大類(lèi)。板式支護(hù)結(jié)構(gòu)由兩大系統(tǒng)組成：擋墻系統(tǒng)和支撐(或拉錨)系統(tǒng)。（1）板樁有鋼板柱、木板樁與鋼筋混凝土板樁數(shù)種。鋼板樁的種類(lèi)很多，常見(jiàn)的有U板樁與Z板樁c）H形板樁a）U形板樁相互連接b）Z形板樁相互連接鎖口——形成整體，具有較好的隔水能力。第27頁(yè)/共53頁(yè)28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d)土錨式a)水平支撐式b)斜撐式c)拉錨式常用鋼板樁截面形式(a)Z型;(b)U型;(c)一字型;(d)組合型第28頁(yè)/共53頁(yè)29鋼板樁＋水平支撐U型鋼板樁插打入土U型板樁相互連接

擋墻系統(tǒng)：常用的形式有槽鋼、鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、灌注樁及地下連續(xù)墻等。

支撐系統(tǒng)：大型鋼管、H型鋼或格構(gòu)式鋼支撐，也可采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐。

拉錨系統(tǒng)：用鋼筋、鋼索、型鋼或土錨桿。第29頁(yè)/共53頁(yè)30第30頁(yè)/共53頁(yè)31

挖孔樁-鋼支撐

第31頁(yè)/共53頁(yè)32

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SMW工法（勁性水泥土攪拌樁）--板式支護(hù)-鋼板樁第33頁(yè)/共53頁(yè)34

第34頁(yè)/共53頁(yè)35（2）鋼板樁施工鋼板樁施工要正確選擇打樁方式、打樁機(jī)械和流水段劃分，以便使打設(shè)后的板樁墻，有足夠的剛度和防水作用。鋼板樁的打設(shè)雖然在基坑開(kāi)挖前已完成，但整個(gè)板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)需等地下結(jié)構(gòu)施工后，在許可的條件下將板樁拔除才算結(jié)束。

鋼板樁打樁方法有以下幾種：?jiǎn)为?dú)打入法；雙層圍檁插樁法；分段復(fù)打樁（屏風(fēng)法）。常見(jiàn)的拔樁方法有兩種：一是用振動(dòng)錘拔樁；二是用重型起重機(jī)與振動(dòng)錘共同拔樁。

鋼板樁土孔處理：對(duì)拔樁后留下的樁孔，必須及時(shí)回填。回填的處理方法有：振浮法、擠密法和填入法。所用材料一般為砂子。第35頁(yè)/共53頁(yè)36a）平面布置b）剖面打樁圍檁支架1—圍檁樁；2--圍檁；3—鋼板樁圍檁第36頁(yè)/共53頁(yè)373）總結(jié)板樁的工程事故，其失敗的原因主要有六方面：a)板樁下部走動(dòng)；b)拉錨破壞；c)支撐破壞；

d)拉錨長(zhǎng)度不足；e)板樁失穩(wěn)彎曲；f)板樁變形及土體沉降板樁的工程事故第37頁(yè)/共53頁(yè)384土層錨桿支護(hù)

在立壁土層上鉆（掏）孔至要求深度，孔內(nèi)放入鋼筋，灌入水泥砂漿或化學(xué)漿液，使之與土層結(jié)合成抗拉錨桿，將立壁土體側(cè)壓力傳至穩(wěn)定土層。適于較硬土層或破碎巖石中開(kāi)挖較大較深基坑，鄰近有建筑物須保證邊坡穩(wěn)定時(shí)采用基坑錨桿支護(hù)施工中第38頁(yè)/共53頁(yè)39（1）錨桿的組成和特點(diǎn)

錨桿有三部分組成：頭部連接（錨頭）、拉桿、錨固體。

錨桿承受拉力，一般采用螺紋鋼、鋼絞線等強(qiáng)度高、延伸率大、疲勞強(qiáng)度高的材料。永久性錨桿尚需進(jìn)行防腐處理。第39頁(yè)/共53頁(yè)40

a）多層錨桿剖面圖b）錨桿與地下墻連結(jié)構(gòu)造圖c）二次灌漿管的布置土層錨桿構(gòu)造1--墻結(jié)構(gòu)；2—錨頭墊座；3—錨頭；4--鉆孔；5—錨拉桿；6—錨固體；7—一次灌漿管；8—二次灌漿管；9—定位器第40頁(yè)/共53頁(yè)41

重慶市高切坡，預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)

為了均勻分配傳到連續(xù)墻或柱列式灌注樁上的土壓力，減少墻、柱的水平位移和配筋，一端采用錨桿與墻、柱連接，另一端錨固在土層中，用以維持坑壁的穩(wěn)定。土層錨桿支護(hù)第41頁(yè)/共53頁(yè)42（2）錨桿的設(shè)計(jì)計(jì)算（見(jiàn)教材P27）（3）錨桿的施工土錨桿的施工工藝：土方開(kāi)挖—定位—鉆孔--安放拉桿--灌漿--養(yǎng)護(hù)--安裝錨頭--張拉錨固和挖土。

1）設(shè)備和機(jī)具

2）施工方法（見(jiàn)教材P29）（4）施工監(jiān)測(cè)第42頁(yè)/共53頁(yè)43DML-120D1跟管鉆進(jìn)錨索施工設(shè)備第43頁(yè)/共53頁(yè)44螺旋鉆機(jī)第44頁(yè)/共53頁(yè)455

內(nèi)撐式支護(hù)

由支護(hù)樁或墻和內(nèi)支撐組成，適用于