基坑支护基础知识

基坑支护基础知识基坑工程的一般规定1、前期准备工作基坑(槽)、管沟开挖前应做好下述工作:(1)基坑(槽)、管沟开挖前，应根据支护结构形式、挖深、地质条件、施工方法、周围环境、工期、气候和地面载荷等资料制定施工方案、环境保护措施、监测方案，经审批后方可施工。(2)土方工程施工前，应对降水、排水措施进行设计，系统应经检查和试运转，一切正常时方可开始施工。(3)有关围护结构的施工质量验收可按本规程的规定执行，验收合格后方可进行土方开挖。•2.土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。•3.基坑(槽)、管沟的挖土应分层进行。•4.基坑(槽)、管沟土方施工中应对支护结构、周围环境进行观察和监测，如出现异常情况应及时处理，待恢复正常后方可继续施工。•5.基坑(槽)、管沟开挖至设计标高后，应对坑底进行保护，经验槽合格后，方可进行垫层施工。对特大型基坑，宜分区分块挖至设计标高，分区分块及时浇筑垫层。必要时，可加强垫层。•6.基坑(槽)、管沟土方工程验收必须确保支护结构安全和周围环境安全为前提。当设计有指标时，以设计要求为依据，如无设计指标时应按表5.0.6的规定执行。基坑类别围护结构墙顶位移监控值围护结构墙体最大位移监控值地面最大沉降监控值一级基坑353二级基坑686三级基坑81010表5.0.6基坑变形的监控值(cm)注:①符合下列情况之一，为一级基坑:a.重要工程或支护结构做主体结构的一部分。b.开挖深度大于10m。c.与临近建筑物，重要设施的距离在开挖深度以内的基坑。d.基坑范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护的基坑。②三级基坑为开挖深度小于7m，且周围环境无特别要求时的基坑。③除一级和三级外的基坑属二级基坑。④当周围已有的设施有特殊要求时，尚应符合这些要求。常见的基坑支护类型1、排桩支护1）什么是排桩支护？答：排桩支护是指由成队列式间隔布置的钢筋砼人工挖孔桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩、打入预应力管桩等组成的挡土结构。排桩支护是深基坑支护的一个重要组成部分！2）排桩支护的特点及范围a、对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大，在我国排桩式支护是应用较多的一种；b、排桩通常多用于坑深7～15m的基坑工程，做成排桩挡墙，顶部浇筑砼圈梁；1、排桩支护2）排桩支护的特点及范围c、具有刚度较大、抗弯能力强、变形相对较小；d、施工时无振动、噪音小,无挤土现象，对周围环境影响小；e、当工程桩也为灌注桩时，可以同步施工，从而有利于施工组织、工期短；f、当开挖影响深度内地下水位高且存在强透水层时，需采用隔水措施或降水措施；g、当开挖深度较大或对边坡变形要求严格时，需结合锚拉系统或支撑系统使用。3）、排桩支护的几种挡土结构施工工艺a）钢筋砼人工挖孔桩b）钻孔灌注桩c）沉管灌注d）打入预应力管桩钢筋砼人工挖孔桩钻孔灌注桩沉管灌注桩打入预应力管桩a)钢筋砼人工挖孔桩施工工艺流程：场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机、活底吊土桶、排水、通风照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔和垂直度和直径→拆上节模板、支第二节模板，浇筑第二节混泥土护壁→重复第二节挖土、支模、浇筑第二节混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→清理虚土、排除积水、检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身混凝土。当桩孔不设支护和不扩底时，则无此两道工序。b)钻孔灌注桩施工工艺流程：c)沉管灌注桩施工工艺流程：d)打入预应力管桩施工工艺流程：4)、排桩支护的各种形式（1）以其结构形式分为：a、悬臂式排桩支护结构：（技术关键之一是严格控制支护深度）根据深圳地区的经验，悬臂式支护结构适用于开挖深度不超过l0m的粘土层，不超过5m的砂性土层，以及不超过4-5m的淤泥质土层。4）、排桩支护的各种形式（1）以其结构形式分为：b、内撑式排桩支护结构：支护结构体系：钢筋混凝土桩排桩墙、SMW工法、钢筋混凝土咬合桩等型式；内撑体系：水平支撑和斜支撑。内支撑结构示意图4）、排桩支护的各种形式（1）以其结构形式分为：c、拉锚式排桩支护结构：支护结构体系：常用钢筋混凝土排桩墙、地下连续墙锚固体系：锚杆式（常用）、地面拉锚式4）、排桩支护的各种形式（2）以支撑结构的不同排桩支护结构分为：a、拄列式排桩支护（图2.5a）b、连续排桩支护（图2.5b、c、d、e）c、组合式排桩支护（图2.5f）2、地下连续墙支护1）什么是地下连续墙支护？答：地下连续墙就是用专用设备沿着深基础或地下构筑周边采用泥浆护壁开挖出一条具有一定宽度与深度的沟槽，在槽内设置钢筋笼，采用导管法在泥浆中浇筑混凝土，筑成一单元墙段，依次顺序施工，以某种接头方法连接成的一道连续的地下钢筋混凝土墙，以便基坑开挖时防渗、挡土，作为邻近建筑物基础的支护以及直接成为承受直接荷载的基础结构的一部分。2）地下连续墙支护优缺点？答：防渗性能效果可靠,墙体的渗透和力学性能根据地层和结构要求进行设计和控制,施工方法成熟,监测手段比其他隐蔽工程可靠,适应于各种地质条件。由于施工技术要求高,价格较高。3）连续墙的施工工艺测量放样泥浆系统设置成槽机组装导墙制作槽段挖掘成槽质量检验清沉渣换浆清刷接头，二次清孔新鲜泥浆配制泥浆贮存供应泥浆复制再生土方外运施工准备泥振动筛浆分离净化沉淀池旋流器浇灌墙体砼接头缝处理拔出砼导管回收槽内泥浆劣化泥浆处理搅拌站砼供应设置砼导管吊装钢筋笼加工钢筋笼连续墙施工工艺流程图4）地下连续墙施工要点a、地下连续墙导墙施工（1）导墙放线、开挖4）地下连续墙施工要点a、地下连续墙导墙施工（2）导墙钢筋绑扎及砼浇筑4）地下连续墙施工要点a、地下连续墙导墙施工（3）导墙支撑（4）导墙回填土4）地下连续墙施工要点a、地下连续墙导墙施工（5）施工后导墙图片4）地下连续墙施工要点b、泥浆系统（1）泥浆工艺流程图净化泥浆劣化泥浆新鲜泥浆配制新鲜泥浆贮存再生泥浆贮存振动筛分离泥浆施工槽段沉淀池分离泥浆旋流器分离泥浆粗筛分离泥浆劣化泥浆废弃处理加料拌制再生泥浆净化泥浆性能测试回收槽内泥浆4）地下连续墙施工要点b、泥浆系统（2）泥浆池及泥浆分离系统4）地下连续墙施工要点b、泥浆系统（3）膨润土4）地下连续墙施工要点b、泥浆系统（4）分散剂：纯碱（Na2CO3）4）地下连续墙施工要点c、成槽开挖（1）槽段划分槽段划分就是确定单元槽段的长度。槽段划分时采用设计图纸的划分方式。但在各转角处需向外延伸，以满足槽段断面尺寸及钻孔入岩需要。4）地下连续墙施工要点c、成槽开挖（2）槽段开挖地下连续墙应遵循“先转角槽段、后标准槽段”的顺序安排槽段开挖施工。如下图连续墙分期施工底部硬岩冲击成孔示意图4）地下连续墙施工要点c、成槽开挖（3）成槽设备：成槽机及冲孔桩机4）地下连续墙施工要点c、成槽开挖（4）接头形式接头箱起拔设备（千斤顶）4）地下连续墙施工要点c、成槽开挖（4）接头形式工字钢接头锁扣管形式4）地下连续墙施工要点d、钢筋笼制作及吊装（1）钢筋笼制作场平台及钢筋笼制作4）地下连续墙施工要点d、钢筋笼制作及吊装（2）钢筋笼起吊设置吊装点钢筋笼起吊4）地下连续墙施工要点d、钢筋笼制作及吊装（2）钢筋笼起吊钢筋笼入孔固定钢筋笼4）地下连续墙施工要点d、钢筋笼制作及吊装（3）注浆管（4）钢筋笼下放4）地下连续墙施工要点e、砼浇筑4）地下连续墙施工要点f、地下连续墙曹端接头a、接头形式1）柔性接头。槽段下笼后在槽端下入直径或宽度与槽宽相等（或略小）的管体或箱体；或下入与槽宽相等（或略小）的事前预制好的比槽深深度高20cm的不同形状的接头，灌注后留下不同形状与下一单元槽段相联接的接头。模具接头宜用于深度16～18m以内的地下连续墙；预制接头可适用于深度40m左右的连续墙。4）地下连续墙施工要点f、地下连续墙曹端接头a、接头形式2）刚性接头。利用钢板、工字钢或钢筋按一定的形状与钢筋笼焊成一体，入槽外填石子（或箱体）灌砼后，清理外侧石子与另一种事先设计的形状（与钢筋笼焊成一体）交叉重叠灌砼后的衔接形式。其是目前国内外最常用的结构墙接头形式，该接头适用于所有深度的地下连续墙。4）地下连续墙施工要点f、地下连续墙曹端接头b、施工注意事项1）地下连续墙施工过程，当后做单元槽段挖掘时，不得碰损先做单元槽段的壁体或构件；2）能符合设计要求，结构合理，除止水效果外，尚能传递应力；3）接头须能承受因填灌混凝土时可能产生的侧压力，不可因受压而导致变形；4）对于附着在施工接头上的泥浆或粘土，要能以简易方式清除或减至最低；5）施工费用要经济，其所构成的构件力求简化；6）任何接头的施工，原则上要能够阻挡新鲜混凝土漏出接缝端点之外（即所谓漏浆），万一发生漏浆，要能迅速妥善处理；4）地下连续墙施工要点f、地下连续墙曹端接头b、施工注意事项7）接头施工应不受连续墙深度影响；8）接头的构造要能使混凝土容易流动并密实填满接头的每一个角落。任何形式槽段接头都具有止水、挡砼、传递应力、抗剪切等功能。3、土钉墙（喷锚支护）1）什么是土钉墙支护？答：土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力；从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，一般称砂浆锚杆，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。土钉墙的做法与矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法类似，故也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙，建筑基坑与护坡技术规程JGJ120－99正式定名为土钉墙。3、土钉墙（喷锚支护）2）土钉墙的特点与应用范围答：（1）形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。（2）施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力所以设备简单。（3）随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。（4）施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。（5）土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。（6）施工噪音、振动小，不影响环境。（7）土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。3、土钉墙（喷锚支护）3）土钉墙（喷锚支护）的施工工艺施工工艺：3、土钉墙（喷锚支护）4）土钉墙施工要点a.按设计要求每一层土钉施工工作面的高度，预降水至每层工作面以下0.5m。b.开挖土钉施工工作面，边壁宜采用小型机具或铁锹进行切削清坡，以保证边坡平整并符合设计规定的坡度。c.在修整好的坡壁上埋设喷射混凝土厚度的控制标志。d.清除坡面虚土，喷射第一层面层混凝土护坡，喷射时，应自下而上，喷头与受喷面应保持垂直距离宜为0.6-1.0m，喷射厚度不小于40mm。e.喷射混凝土终凝2小时后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为3-7天。f.待面层混凝土终凝后，开始设置土钉。g.按要求定出土钉孔并作出标记和编号。3、土钉墙（喷锚支护）4）土钉墙施工要点h.钢筋应先作除油污，除锈处理，如有设计要求，可在钢筋外加环状塑料保护层或涂多层防腐涂料。i.按照土钉打入的设计斜度制作一只操作平台，紧靠土钉墙墙面安放。j.将螺旋钻机垂直于操作平台上开始钻孔，成孔后钻杆退出孔洞。k.用压缩空气将孔内残留及扰动的废土清除干净，将钢筋放入孔中，钢筋上每隔2-3m焊置一个定位架。l.在孔口处设置止浆塞及排气管，旋紧止浆塞使其与孔壁紧密贴合。3、土钉墙（喷锚支护）4）土钉墙施工要点m.通过止浆塞上将注浆管插入注浆口，深入到孔底250-500mm处，注浆管连接注浆泵，边注浆边向孔口方向拔管，直至注满或排气管停止排气为止。放松止浆塞，将注浆管、排气管与止浆塞拔出，用粘性土或水泥浆充填孔口。n.施工过程应作好相应的施工记录。o.铺设、绑扎面层钢筋网，在土钉端部两侧沿土钉长度方向焊上短段钢筋，并与面层内连接相邻土钉端部的通长加强筋互相焊接。p.喷射第二层面层混凝土。q.待上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70％后，再开挖下层土方及进