基坑支護形式及技術應用

1、基坑支護一、常見的基坑支護形式主要有： HYPERLINK /item/%E6%8E%92%E6%A1%A9 t _blank 排樁支護，樁撐、樁錨、排樁懸臂； 2地下連續(xù)墻支護，地連墻+支撐 水泥土樁墻；4. HYPERLINK /item/%E9%92%A2%E6%9D%BF%E6%A1%A9 t _blank 鋼板樁：型鋼樁橫擋板支護，鋼板樁支護； 土釘墻（噴錨支護）； 逆作拱墻； 原狀土放坡； 基坑內支撐；樁、墻加支撐系統(tǒng)；10.簡單水平支撐；11.鋼筋混凝土排樁；12.上述兩種或者兩種以上方式的合理組合等。放坡開挖軟土地層采用多級放坡開挖的基坑，坡間放坡平臺寬度不應小于1.0m。地下

2、水位位于開挖面以上的基坑，采用放坡開挖時宜采取降水措施。采用單級放坡的降水井宜設置在坡頂，采用多級放坡時的降水井宜設置在坡頂、放坡平臺。當設置截水帷幕時，帷幕底部應進入相應的不透水層。放坡開挖的基坑應在坡頂和坡腳設置排水溝，排水溝宜設置在距坡腳和坡頂大于1m的位置。應將地下水降低至基底下0.5m以下的位置，淤泥質土中宜采用輕型井點降水。放坡開挖的基坑，放坡表面采取的護坡措施技術要求如下：護坡面層宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。護坡面層宜擴展至坡頂和坡腳一定距離，坡頂可與施工道路相連，坡腳可與墊層相連?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土面層厚度不宜小于50mm，面層鋼筋應雙向設置，鋼筋直徑不宜小于6mm，間距不宜大于250m

3、m。插筋間距不宜大于1m，插筋的嵌固深度根據(jù)土層情況確定，插筋頂部宜錨入護坡面層。土釘墻土釘支護是用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術，由于經濟、可靠且施工快速簡便，已在我國得到迅速推廣和應用。土釘支護的使用要求土體具有臨時自穩(wěn)能力，以便給出一定時間施工土釘墻，因此對土釘墻適用的地質條件應加以限制。建筑基坑支護技術規(guī)程（JGJ12021999）規(guī)定了土釘墻適用于二、三級基坑、非軟土場地、基坑深度不宜大于12m。土釘墻支護施工速度快、用料省、造價低，與其他樁墻支護相比，工期可縮短50%以上，節(jié)約造價60%左右；而且土釘支護可以緊貼已有建筑物施工，從而省出樁體或墻體所占用的地面。但從許多工程經

4、驗看，土釘墻的破壞幾乎均是由于水的作用，水使土釘墻產生軟化，引起整體或局部破壞，因此規(guī)定采用土釘墻工程必須做好降水，且其不宜作為擋水結構。土釘是用來加固現(xiàn)場原位土體的細長桿件。通常采用鉆孔，放入變形鋼筋并沿孔全長注漿的方法做成、它依靠與土體之間的粘結力或摩擦力，在土體發(fā)生變形時被動承受拉力作用。它由密集的土釘群、被加固的土體、噴射混凝土面層形成支護體系。由于隨挖隨支，能有效地保持土體強度，減少土體的擾動。20世紀90年代以后，土釘墻技術開始應用于東南沿海一帶，但該地區(qū)地質條件屬于以淤泥及淤泥質土為主的軟土帶，為適應這一特性，發(fā)展了復合土釘支護技術。加筋水泥土墻是在水泥土樁中插入H形鋼（拉森板樁

5、、鋼管等）組成的。由H形鋼承受側向荷載，而水泥土則具有良好的抗?jié)B性能，因此加筋水泥土墻具有良好的擋土和止水抗?jié)B效應。水泥土樁和H形鋼的組成形式一般有2種，而且水泥土樁中插入H形鋼，設置支撐也十分方便。施工時為使H形鋼可憑借自重順利下沉至指定標高，水泥土樁施工一般采用三軸型全深攪拌的深層攪拌機，且需提高水泥摻入比土釘可分為成孔注漿型土釘與擊入式鋼管。土釘墻由土釘、噴射混凝土面層、被加固的原位土體及必要的防排水系統(tǒng)組成。土釘墻宜采用人工或機械成孔的鋼筋土釘；對不易成孔的土層宜采用擊入式鋼管土釘。土釘墻應按分層開挖、分層施做土釘及混凝土面層的步序進行設計和施工。土釘?shù)乃胶拓Q向間距宜為12m；當基坑

6、較深，土質的黏聚力不足的情況下，土釘間距應取較小值。土釘長度一般可取開挖深度的0.51.2倍，軟土地區(qū)可取開挖深度的1.52.0m。土釘與水平面夾角宜為5度至20度，當利用重力向孔內注漿時，夾角不宜小于15度。土釘墻墻面坡率宜取1:0.31:0.7，不宜大于1:0.2。土釘應采用設置加強鋼筋或承壓板等構造措施與面層進行有效連接。注漿材料根據(jù)土釘類型采用強度等級不低于M10的水泥漿或水泥砂漿。成孔注漿型鋼筋土釘構造：土釘成孔直徑去70120mm。土釘鋼筋連接宜采用搭接焊、綁條焊，綁條宜取與土釘直徑相同的鋼筋，應采用雙面焊。雙面焊的搭接長度和綁條長度不小于5d；焊縫的厚度和寬度不應小于直徑的0.3

7、倍和0.7倍。對土中支架應沿土釘全長布置，土釘鋼筋保護層厚度不宜小于20mm。擊入式鋼管土釘構造：鋼管土釘宜采用熱軋或熱處理焊接鋼管、無縫鋼管。鋼管端部制成封閉尖錐狀，尖錐頂角取30度至60度。鋼管土釘可采用螺紋接箍連接或采用綁條焊連接。采用綁條焊時，綁條不小于3根鋼筋，鋼筋直徑不小于16mm，并均勻分布。雙面焊時鋼筋長度不應小于2倍鋼管直徑，鋼管對接口也應用焊縫填滿。注漿孔應沿鋼管周邊對稱布置，每個注漿截面的注漿孔宜取2個，注漿孔外應設置倒刺覆蓋保護孔口。倒刺可采用Q235的鋼管或熱軋等邊角鋼，與土釘鋼管夾角20度至30度。倒刺鋼管直徑宜取20mm，壁厚同釘體鋼管，長度為3040mm。角鋼寬

8、度為3063mm，厚度為36mm，長度為5060mm。鋼管倒刺和角鋼倒刺噴射混凝土面層的設計強度不宜低于C20，面層厚度取80200mm。當面層厚度大于120mm時，噴射混凝土強度應適當提高，或設置雙層鋼筋網(wǎng)。網(wǎng)片鋼筋搭接長度應大于35d且大于300mm。同一排土釘釘頭應通過加強鋼筋焊接進行連接，加強鋼筋不宜少于2根。土釘與面層可采用井字墊層、綁條、L筋連接、螺栓墊板連接、角鋼連接等方式。灌注樁排樁排樁支護是指柱列式間隔布置鋼筋混凝土挖孔、鉆（沖）孔灌注樁作為主要擋土結構的一種支護形式。柱列式間隔布置包括樁與樁之間有一定凈距的疏排布置形式和樁與樁相切的密排布置形式。柱列式灌注樁作為擋土圍護結構

9、有很好的剛度，但各樁之間的聯(lián)系差必須在樁頂澆注較大截面的鋼筋混凝土帽梁加以可靠聯(lián)接。為了防止地下水并夾帶土體顆粒從樁間孔隙流入（滲入）坑內，應同時在樁間或樁背采用高壓注漿，設置深層攪拌樁、旋噴樁等措施，或在樁后專門構筑防水帷幕。排樁支護可分為懸臂式和支錨式，而支錨式又分單點支錨和多點支錨。大多數(shù)情況下，懸臂式柱列樁適用于三級基坑，支錨式柱列樁適合于一、二級基坑工程。一般來說，當基坑深h=8m14m，周圍環(huán)境要求不十分嚴格時，多考慮采用排樁支護。柱列式灌注樁的工作比較可靠，但要重視帽梁的整體拉結作用，在基坑邊角處，帽梁應連續(xù)交圈。當要求灌注樁圍護結構起到抗水防滲作用時，必須做好樁間和樁背的深層防

10、水攪拌樁或旋噴樁（一般的鉆孔壓密注漿法不易保證止水，曾引發(fā)多起重大事故）。當周圍環(huán)境保護要求嚴格時，為減少排樁的變形，在軟土地區(qū)有時對基坑底沿灌注樁周邊或部分區(qū)域，用水泥攪拌樁或注漿進行被動區(qū)加固，以提高被動區(qū)的抗力，減少支護結構的變形。 灌注樁排樁有分離式、咬合式、單排式、雙排式等布置形式。 灌注樁直徑不宜小于500mm，混凝土設計強度不宜低于C25。 灌注樁排樁的嵌固應符合抗隆起、抗滑移、抗傾覆等要求。 灌注樁排樁垂直度偏差不應大于1/150。 當采用分離式布置時，相鄰樁間凈距不宜小于150mm。 當采用雙排樁布置形式時，雙排樁排距宜取24倍樁徑。 對于采用分離式、雙排式布置的灌注樁排樁需

11、另設置截水帷幕，排樁與截水帷幕之間凈距為150200mm。 灌注樁受力鋼筋沿截面均勻布置，單樁縱向受力鋼筋不宜小于8根且縱向受力鋼筋應有一半以上通長布置。鋼筋直徑不應小于16mm，凈距不宜小于60mm。保護層厚度不小于40mm。 螺旋箍筋采用鋼筋宜采用HPB300，直徑不小于6mm，間距為100300mm。鋼筋籠宜設置加強箍筋，直徑不小于12mm，間距不大于2m。灌注樁排樁頂部應設置封閉的冠梁。冠梁的高度和寬度由計算確定，且寬度不小于灌注樁直徑。排樁頂嵌入冠梁的深度不宜小于50mm。灌注樁排樁樁頂泛漿高度不應小于500mm，設計樁頂標高接近地面時樁頂混凝土泛漿應充分，鑿去浮漿后樁頂混凝土強度應

12、滿足設計要求。截水帷幕根據(jù)土層特性選擇雙軸、三軸水泥土攪拌樁。在黏性土層中，當基坑開挖深度較淺，且截水要求不高時，在滿足相鄰樁的搭接尺寸及截水要求的條件下也可采用單軸水泥土攪拌樁。截水帷幕宜采用P.O42.5級硅酸鹽水泥，抗?jié)B性能應滿足自防滲要求。截水帷幕相鄰樁體之間的搭接長度不宜小于200mm，厚度根據(jù)根據(jù)開挖深度、環(huán)境條件等綜合確定。分離式灌注樁排樁的平面布置:相鄰排樁的中心距不宜大于樁直徑的2.0倍；相鄰樁凈距不宜小于150mm，當相鄰樁凈距較大時，應對樁間土采取防護措施。截水帷幕宜先于排樁施工，排樁與截水帷幕之間的凈距為150200mm。當采用單軸或雙軸水泥土攪拌樁截水帷幕時，搭接長度

13、應大于200mm；當采用三軸水泥土攪拌樁截水帷幕時，應套接一孔。樁間土防護構造（樁間土防護層不穿過排樁）： eq oac(,1)為防護面鋼筋網(wǎng)， eq oac(,2)為掛網(wǎng)鋼筋， eq oac(,3)為橫向拉筋， eq oac(,4)為鋼筋釘 鋼筋網(wǎng)應采用掛網(wǎng)鋼筋與樁體進行連接。掛網(wǎng)鋼筋可采用預埋或植筋的方式設置。當樁距較大時，樁體之間鋼筋網(wǎng)宜同時采取樁間土中打入直徑不小12mm的鋼筋釘進行固定，鋼筋釘打入樁間土中的長度不小排樁凈距的1.5倍且不小于500mm。噴射混凝土面層厚度不宜小于50mm，混凝土強度等級不宜低于C20。當樁間土防護面層穿過灌注樁排樁時，橫向拉筋宜采用預埋或植筋的方式錨入

14、樁體。鋼筋網(wǎng)與橫向拉筋采用鐵絲綁扎連接，橫向拉筋與掛網(wǎng)鋼筋采用單面焊接，焊接長度不小于10d。樁間土防護構造（樁間土防護層穿過排樁）：橫向拉筋既可以采用預埋的方式錨入灌注樁排樁內，也可以采用后剝離灌注樁保護層，與灌注樁縱向鋼筋進行焊接（單面焊，10d）。雙排樁平面布置：前、后排樁應分別設置冠梁，前、后排樁冠梁之間通過連梁或連板連接。連梁可連續(xù)設置，也可間隔設置。截水帷幕即可設置在前后排樁之間部位，也可設置在后排樁外側。冠梁、連梁梁寬不應小于樁徑D，梁高不宜小于0.8倍樁徑且不小于400mm?；炷翉姸炔坏陀跇渡砘炷恋燃?。前、后排樁樁頂冠梁之間采用混凝土板連接時，板厚不應小于200mm，且不應

15、小于冠梁高度的1/3也不應小于前、后冠梁凈距的1/30。冠梁梁寬較灌注樁兩邊各大于50mm，連梁縱筋錨入兩邊支座內長度為1.5La。連板縱筋錨入兩邊支座內長度為1.5La。地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻具有整體剛度大的特點和良好的止水防滲效果，適用于地下水位以下的軟粘土和砂土等多種地層條件和復雜的施工環(huán)境，尤其是基坑底面以下有深層軟土需將墻體插入很深的情況，地下連續(xù)墻發(fā)展到既是基坑施工時的擋土圍護結構，又是擬建主體結構的側墻，可較好地控制軟土地層的變形。在基坑深、周圍環(huán)境保護要求高的工程中，多采用此技術。但是地下連續(xù)墻在堅硬土體中開挖成槽會有較大困難，尤其是遇到巖層需要特殊的成槽機具，施工費用較高。在施

16、工中泥漿污染施工現(xiàn)場，造成場地泥濘不堪。目前采用的逆作法施工使得兩墻合一，即施工時用作圍護結構，同時又是地下結構的外墻。地下連續(xù)墻施工流程：挖導溝、筑導墻挖槽吊放接頭管吊放鋼筋籠澆筑混凝土拔出接頭管成墻。地下連續(xù)墻導墻的形式與構造：導墻形式可分為倒L型導墻和C型導墻。導墻底部應布置于原狀土層，埋置深度不應小于1.0m；導墻底標高宜低于地下連續(xù)墻設計頂標高不少于200mm。導墻內側面應該豎直，兩側導墻之間的凈距應比地下連續(xù)墻的設計厚度增加4060mm，導墻的混凝土強度不應低于C20。導墻鋼筋應錨入硬化地坪，并與硬化地坪整體現(xiàn)澆，增加導墻的穩(wěn)定性。導墻拆模后，應做好墻間支撐。地下連續(xù)墻槽段可分為一

17、字型槽段、L型槽段、T型槽段。一字型槽段長度不宜小于成槽設備的最小成槽長度且不宜大于6m；L型、T型等槽段各肢長度不宜小于成槽設備最小成槽長度，且各肢長度總和不宜大于6m。地下連續(xù)墻鋼筋籠由縱向鋼筋、水平鋼筋、封口鋼筋和構造加強鋼筋構成。同剪力墻墻身構造相同，水平鋼筋應布置在縱向鋼筋外側?？v向鋼筋沿墻身均勻布置且縱向鋼筋應有一半以上通長配置?？v向鋼筋伸出墻頂長度應不小于受拉錨固長度要求且不小于700mm。縱向鋼筋墻底處斷點距離墻底不大于500mm，且縱向鋼筋下端處應內折1:10。水平鋼筋和縱向鋼筋宜采用電焊連接，地下連續(xù)墻宜根據(jù)吊裝過程中鋼筋籠的整體穩(wěn)定性和變形要求配置架立桁架等構造加強鋼筋。

18、地下連續(xù)墻縱向筋保護層厚度在迎坑面不宜小于50mm，迎土面不宜小于70mm。L型槽段水平鋼筋錨入對邊墻體內應滿足受拉錨固長度要求，且與對邊水平筋做焊接。L型和T型宜設置斜向加強鋼筋。封口鋼筋與水平筋宜采用單面焊，焊縫長度不小于10d。加強鋼筋與水平筋也應采用單面焊，焊縫長度不小于10d。焊縫高度均應大于8mm。T型槽段外伸腹板宜設置在迎土面一側。T型槽段縱向鋼筋加密區(qū)應為墻厚的23倍。地下連續(xù)墻施工接頭構造可分為圓形接頭管、工字型鋼接頭和波形接頭管（柔性接頭）。鋼筋籠兩側端部與接頭管或相鄰混凝土接頭面之間應留有150mm的間隙。工字鋼截面應滿足鋼筋籠尺寸要求，工字型鋼接頭封口鋼筋角度a應通過放樣確定。地下連續(xù)墻施工接頭構造也可以采用十字鋼板施工接頭構造(剛性接頭)。十字鋼板宜采用Q235B或Q345B鋼材。當開洞數(shù)量足夠時，開洞宜設置在基坑開挖面以下。十字鋼板應沿槽段深度通長設置，且應嵌入槽底沉渣內一定深度。十字鋼板應采用角鋼分別與止?jié){鐵皮和縱向鋼筋進行焊接。止?jié){鐵皮長度不宜小于900mm,止?jié){鐵皮厚度為0.5mm。水泥土樁墻水泥土樁墻深基坑支護的一種，指依靠其本身自重和剛度保護基坑土壁安全, 一般不設支撐，特殊情況下經采取措施后可局部加設支撐。水泥土樁墻分深層攪拌水泥土樁墻和高壓旋噴樁墻等類型, 適用范圍為：基坑側