深基坑各類型支護講解水泥擋土墻及排樁與板墻式培訓講義

1深基坑的支護

深基坑支護的基本要求：

●確保支護結(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；●通過排水降水等措施，確?；A(chǔ)施工在地下水位以上進行?！裨谥ёo結(jié)構(gòu)設(shè)計中首先要考慮周邊環(huán)境的保護，其次要滿足本工程地下結(jié)構(gòu)施工的要求，再則應盡可能降低造價、便于施工。上海環(huán)球金融中心基礎(chǔ)施工地鐵車站的深基坑支護2深基坑邊坡支護坍塌事故3常用的支護結(jié)構(gòu)體系排樁式土釘墻噴錨支護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)合加筋水泥土圍護墻型鋼橫擋板支護結(jié)構(gòu)主要由圍護墻和支撐體系組成。加筋水泥土墻41、水泥土墻支護（重力式支護結(jié)構(gòu)）（1）組成和特點①水泥土攪拌樁（或稱深層攪拌樁）：是重力式圍護墻，利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學反應，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的優(yōu)質(zhì)水泥加固土。

水泥土墻宜用：于坑深≯6m；基坑側(cè)壁安全等級為一、二級；地基土承載力≯150kPa的情況。水泥土墻的優(yōu)缺點：優(yōu)點：由于坑內(nèi)無支撐，便于機械化快速挖土；擋土又防滲，比較經(jīng)濟。缺點：不宜用于深基坑；位移相對較大；墻體厚度大，有時受周圍環(huán)境限制。5②高壓噴射旋噴樁是利用鉆機將旋噴注漿管及噴頭鉆置于樁底設(shè)計高程，將預先配制好的漿液通過高壓發(fā)生裝置從注漿管邊的噴嘴中高速噴射出來，直接破壞土體，噴射過程中，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，使?jié){液與土體充分攪拌混合，在土中形成一定直徑的柱狀固結(jié)體，從而使地基達到加固。

特點：施工占地少、振動小、噪音較低，但容易污染環(huán)境，成本較高，對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。6水泥土攪拌樁7南京市級機關(guān)33層住宅樓，地下室一層，挖深6m，水泥土攪拌樁支護技術(shù)8（2）水泥土墻的設(shè)計計算1）嵌固深度2）水泥土墻厚度設(shè)計值b（見書P12）3）正截面承載力驗算（見書P13）壓應力驗算：拉應力驗算：94）抗滑移穩(wěn)定性驗算（見書P13）5）抗傾覆穩(wěn)定性驗算（見書P13）6）整體穩(wěn)定性驗算（見書P14）10（3）水泥土墻施工1）水泥土攪拌樁施工（見動畫）深層攪拌樁機機組

1—主機；2—機架；3—灰漿拌制機；4—集料斗；5—灰漿泵；6—貯水池；7—冷卻水泵；8—道軌；9—導向管；10—電纜；11—輸漿管；12—水管

深層攪拌樁機的組成：深層攪拌機（主機）、機架及灰漿攪拌機、灰漿泵等配套機械組成深層攪拌樁機常用的機架有三種形式：

塔架式、桅桿式及履帶式。11塔架式桅桅桿式履履帶式12水泥土攪拌拌樁施工工工藝攪拌樁成樁樁工藝可采用“一次噴漿、、二次攪拌拌”或“二次噴漿、、三次攪拌拌”工藝，主要要依據(jù)水泥泥摻入比及及土質(zhì)情況況而定。水水泥摻量較較小，土質(zhì)質(zhì)較松時，，可用前者者，反之可可用后者。。當采用“二次噴漿、、三次攪拌拌”工藝時可在在圖示步驟驟e）作業(yè)時也也進行注漿漿，以后再再重復d）與e）的過程。。圖“一一次噴漿、、二次攪拌拌”施工流程a)定位；b)預埋下沉；；c)提升噴漿攪攪拌；d)重復下沉攪攪拌；e)重復提升攪攪拌；f)成樁結(jié)束13（3）水泥土墻墻施工2）高壓噴射射旋噴樁施施工工藝引孔鉆機就位鉆進成孔換漿清渣清孔回灌搬遷移鉆開孔檢查啟動空壓機送風啟動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)保持滿漿測放樁位14（4）水泥土墻墻施工檢測測（見教材材P16）水泥土攪拌拌樁質(zhì)量檢檢驗標準15天然土體通通過鉆孔、插筋筋、注漿來設(shè)置土釘(亦稱砂漿錨桿)并與噴射砼面板板相結(jié)合，形形成類似重重力擋墻的的土釘墻，以抵抗墻墻后的土壓壓力，保持持開挖面的的穩(wěn)定。也也稱為噴錨網(wǎng)加固固邊坡或噴錨網(wǎng)擋墻墻。2土釘墻支護護鉆孔插插筋、注注漿鋪鋪設(shè)鋼鋼筋網(wǎng)噴噴射砼護面面土釘墻支護護16（1）土釘墻的的組成和特特點原理：土釘墻支護護是在基坑坑開挖過程程中將較密密的細長桿桿件釘置于于原位土體體中,并在坡面上上噴射鋼筋筋網(wǎng)混凝土土面層。通通過土釘、土體體和噴射混混凝土面層的共同同工作,形成復合土體。利用復合合土體的自自穩(wěn)達到支支護目的。。組成：螺紋鋼筋+灌漿a）土釘剖面面b）土釘面層層噴錨c）土釘節(jié)點點17土釘施工土釘墻適用用條件：地下水低于于土坡開挖挖段或經(jīng)過過降水措施施后使地下下水位低于于開挖層的的情況。適適用于有粘性土、粉粉性土、含含有30%上粘土顆粒粒的砂土邊邊坡。常用于開挖深度不不大、周圍圍相鄰建筑筑或地下管管線對沉降降與位移要要求不高的的基坑支護護。土釘墻特點點：（1）形成土土釘復合體體、顯著提高邊邊坡整體穩(wěn)穩(wěn)定性和承承受邊坡超超載的能力。（2）施工設(shè)備簡簡單，由于釘長長一般比錨錨桿的長度度小的多，，不加預應應力所以設(shè)設(shè)備簡單。。（3）隨基坑坑開挖逐層層分段開挖挖作業(yè)，不占或少占占單獨作業(yè)業(yè)時間，施工效率率高，占用用周期短。。（4）施工不需單單獨占用場場地，對現(xiàn)場狹狹小，放坡坡困難，有有相鄰建筑筑物時顯示示其優(yōu)越性性。（5）土釘墻墻成本費較其他支護護結(jié)構(gòu)顯著著降低。（6）施工噪音、、振動小，不影響環(huán)環(huán)境。（7）土釘墻墻本身變形很小，對相鄰建建筑物影響響不大。181920（2）土釘墻的的設(shè)計驗算算（見教材材P18）1）抗拉承載載力設(shè)計值值的計算2）土釘墻整整體穩(wěn)定性性計算3）土釘長度度l的計算4）噴射混凝凝土面層承承受側(cè)壓力力F的驗算21（3）土釘墻支支護結(jié)構(gòu)施施工工藝見右圖（4）土釘墻施施工檢測與與監(jiān)測1）檢測：對對土釘應采采用抗拉試試驗檢測承承載力。2）監(jiān)測根據(jù)地質(zhì)劃分開挖高度開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噴表層混凝土至設(shè)計厚度223、排樁墻支支護基坑開挖時時，對不能能放坡或由由于場地限限制而不能能采用攪拌拌樁支護，，開挖深度度在6~10米左右時，，即可采用用排樁支護護。排樁支支護可采用用鉆孔灌注樁樁、人工挖挖孔樁、預制鋼筋混混凝土板樁樁或鋼板樁。（1）排樁墻的的平面布置置形式①柱列式排樁支護②連續(xù)排樁支護③組合式排樁支護②連續(xù)排樁支護②連續(xù)排樁支護②連續(xù)排樁支護23（2）排樁墻結(jié)結(jié)構(gòu)形式①無支撐支支護結(jié)構(gòu)②單支撐支支護結(jié)構(gòu)③多支撐支支護結(jié)構(gòu)（3）排樁墻設(shè)設(shè)計計算（（見教材P22）（4）排樁墻施施工（5）排樁墻施施工檢測24（6）擋土灌注樁樁支護適于開挖面面積大、深深度大于6m、不允許放放坡、鄰近近有建（構(gòu)構(gòu)）筑物的的基坑支護護。開挖前在基基坑周圍設(shè)設(shè)置砼灌注樁，樁的排列列有間隔式、雙雙排式和連續(xù)式，樁頂設(shè)置置砼連系梁或錨樁、拉桿桿。施工方便便、安全度度好、費用用低。缺點點：止水性性差。為防防止水土流流失，也可可在灌注樁樁之間加粉粉噴樁。深基坑的間間隔式排樁樁支護25（7）擋土灌注樁樁與土層錨錨桿結(jié)合支支護適于大型較較深基坑,施工期較長長,鄰近有建筑筑物,不允許支護護,鄰近地基不允許有下沉位移移時使用樁頂不設(shè)錨錨樁、拉桿桿，而是挖挖至一定深深度，每隔隔一定距離離向樁背面斜向向打入錨桿桿，達到強度度后，安上橫撐，，拉緊固定定，在樁中間間挖土，直直至設(shè)計深深度。深基坑的間間隔式排樁樁支護樁頂連系梁梁懸臂支護樁樁錨桿及橫撐撐26（8）板樁支護護當基坑較較深、地地下水位位較高且且未施工工降水時時，采用用板樁作作為支護護結(jié)構(gòu)，，既可擋土、、防水，還可防止流砂砂的發(fā)生。。板樁支支撐可分分為無錨板樁樁(懸臂式板板樁)和有錨板樁樁兩大類。。板式支護護結(jié)構(gòu)由由兩大系統(tǒng)統(tǒng)組成：：擋墻系統(tǒng)統(tǒng)和支撐(或拉錨)系統(tǒng)。（1）板樁有有鋼板柱、、木板樁樁與鋼筋混凝凝土板樁樁數(shù)種。鋼板樁的的種類很很多，常常見的有有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——形成整體體，具有有較好的的隔水能能力。27板式支護護結(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—先施工的的基礎(chǔ)；；8—豎撐d)土錨式a)水平支撐撐式b)斜撐式c)拉錨式常用鋼板板樁截面面形式(a)Z型;(b)U型;(c)一字型;(d)組合型28鋼板樁＋＋水平支支撐U型鋼板樁樁插插打打入入土土U型板樁相相互連接接擋墻系統(tǒng)統(tǒng)：常用的形形式有槽鋼、鋼鋼板樁、、鋼筋混混凝土板板樁、灌灌注樁及及地下連連續(xù)墻等。支撐系統(tǒng)統(tǒng)：大型鋼管管、H型鋼或格格構(gòu)式鋼鋼支撐，，也可采采用現(xiàn)澆澆鋼筋混混凝土支支撐。拉錨系統(tǒng)統(tǒng)：用鋼筋、、鋼索、、型鋼或或土錨桿桿。2930挖孔樁-鋼支撐3132SMW工法（勁勁性水泥泥土攪拌拌樁）--板式支護護-鋼板樁3334（2）鋼板樁施施工鋼板樁施施工要正正確選擇擇打樁方式式、打樁機械械和流水段劃劃分，以便使使打設(shè)后后的板樁樁墻，有有足夠的的剛度和和防水作作用。鋼板樁的的打設(shè)雖雖然在基基坑開挖挖前已完完成，但整個板板樁支護護結(jié)構(gòu)需需等地下下結(jié)構(gòu)施施工后，，在許可可的條件件下將板板樁拔除除才算結(jié)結(jié)束。鋼板樁打打樁方法法有以下下幾種：單獨打入入法；雙層圍檁檁插樁法法；分段復打打樁（屏屏風法））。常見的拔樁方法法有兩種種：一是用用振動錘錘拔樁；；二是用用重型起起重機與與振動錘錘共同拔拔樁。鋼板樁土土孔處理理：對拔樁樁后留下下的樁孔孔，必須須及時回回填。回回填的處處理方法法有：振振浮法、、擠密法法和填入入法。所所用材料料一般為為砂子。。35a）平面布布置b）剖面打樁圍檁檁支架1—圍檁樁；；2--圍檁；3—鋼板樁圍檁363）總結(jié)板樁樁的工程程事故，，其失敗的原原因主要有六六方面：：a)板樁下部部走動；；b)拉錨破壞壞；c)支撐破壞壞；d)拉錨長度度不足；；e)板樁失穩(wěn)穩(wěn)彎曲；；f)板樁變形形及土體體沉降板樁的工工程事故故374土層錨桿桿支護在立壁土土層上鉆鉆（掏））孔至要要求深度度，孔內(nèi)內(nèi)放入鋼筋筋，灌入水泥砂漿漿或化學漿液液，使之與與土層結(jié)結(jié)合成抗拉錨桿桿，將立壁土體體側(cè)壓力力傳至穩(wěn)穩(wěn)定土層層。適于較硬硬土層或或破碎巖巖石中開開挖較大大較深基基坑，鄰鄰近有建建筑物須須保證邊邊坡穩(wěn)定定時采用用基坑錨桿桿支護施施工中38（1）錨桿的的組成和和特點錨桿有三三部分組組成：頭部連接接（錨頭頭）、拉拉桿、錨錨固體。。錨桿承受拉力力，一般般采用螺紋鋼、、鋼絞線線等強度高高、延伸伸率大、、疲勞強強度高的的材料。。永久性性錨桿尚尚需進行行防腐處處理。39a）多層錨桿桿剖面圖圖b）錨桿與地地下墻連連結(jié)構(gòu)造造圖c）二次灌漿漿管的布布置土層錨桿桿構(gòu)造1--墻結(jié)構(gòu)；；2—錨頭墊座座；3—錨頭；4--鉆孔；5—錨拉桿；；6—錨固固體體；；7—一次次灌灌漿漿管管；；8—二次次灌灌漿漿管管；；9—定位位器器40重慶慶市市高高切切坡坡，，預預應應力力錨錨索索支支護護為了了均均勻勻分分配配傳傳到到連連續(xù)續(xù)墻墻或或柱柱列列式式灌灌注注樁樁上上的的土土壓壓力力，，減減少少墻墻、、柱柱的的水水平平位位移移和和配配筋筋，，一端端采采用用錨錨桿桿與與墻墻、、柱柱連連接接，，另另一一端端錨錨固固在在土土層層中中，用用以以維維持持坑坑壁壁的的穩(wěn)穩(wěn)定定。。土層層錨錨桿桿支支護護41（2）錨錨桿桿的的設(shè)設(shè)計計計計算算（（見見教教材材P27）（3）錨錨桿桿的的施施工工土錨錨桿桿的的施施工工工工藝藝：土方方開開挖挖—定位位—鉆孔孔--安放放拉拉桿桿--灌漿漿--養(yǎng)護護--安裝裝錨錨頭頭--張拉拉錨錨固固和和挖挖土土。1）設(shè)設(shè)備備和和機機具具2）施施工工方方法法（（見見教教材材P29）（4）施施工工監(jiān)監(jiān)測測42DML-120D1跟管管鉆鉆進進錨錨索索施施工工設(shè)設(shè)備備43螺旋旋鉆鉆機機445內(nèi)撐撐式式支支護護由支支護護樁樁或或墻墻和和內(nèi)內(nèi)支支撐撐組組成成，，適適用用于于各各種種地地基基土土層層，，缺缺點點是是內(nèi)內(nèi)支支撐撐會會占用用一一定定的的施施工工空空間間。北京京地地鐵鐵熊熊貓貓環(huán)環(huán)島島車站站基基坑坑鋼鋼管管支支護護大型型深深基基坑坑的的鋼鋼管管對對撐撐支支護護45制作作深深基基坑坑砼砼構(gòu)構(gòu)架架構(gòu)架架支支護護下下挖樁樁間間土土方方構(gòu)架架支支護護下下逆作作法法施施工工467地下下連連續(xù)續(xù)墻墻支支護護地下下連連續(xù)續(xù)墻墻成成槽槽施施工工先建建造造鋼鋼筋筋砼砼地地下下連連續(xù)續(xù)墻墻，，達達到到強強度度后后在在墻墻間間用用機機械械挖挖土土。。該該支支護護法法剛剛度度大大、、強強度度高高，，可可擋擋土土、、承承重重、、截截水水、、抗抗?jié)B滲，，可可在