基坑支护方案汇总

地基处理及基坑支护方案汇总二、基坑支护方案基坑支护方案支挡式结构排桩墙地下连续墙锚杆内支撑结构双排桩土钉墙重力式水泥土墙1、支挡式结构1.1、排桩基坑开挖时，对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅拌桩支护，开挖深度在6~10米左右时，即可采用排桩支护。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩。图3-5排桩支护的类型•排桩支护结构可分为：•（1）柱列式排桩支护：当边坡土质尚好、地下水位较低时，可利用土拱作用，以稀疏钻孔灌注桩或挖孔桩支挡土坡，如图3-5a所示。•（2）连续排桩支护（图3-5b）：在软土中一般不能形成土拱，支挡结构应该连续排。密排的钻孔桩可互相搭接，或在桩身混凝土强度尚未形成时，在相邻桩之间做一根素混凝土树根桩把钻孔桩排连起来，如图3-5c所示。也可采用钢板桩、钢筋混凝土板桩，如图3-5d、e所示。•（3）组合式排桩支护：在地下水位较高的软土地区，可采用钻孔灌注排桩与水泥土桩防渗墙组合的方式，如图3-5f所示。•按基坑开挖深度及支挡结构受力情况，排桩支护可分为一下几种情况。•（1）无支撑（悬臂）支护结构：当基坑开挖深度不大，即可利用悬臂作用挡住墙后土体。•（2）单支撑结构：当基坑开挖深度较大时，不能采用无支撑支护结构，可以在支护结构顶部附近设置一单支撑（或拉锚）。•（3）多支撑结构：当基坑开挖深度较深时，可设置多道支撑，以减少挡墙的压力。悬臂式排桩一道支撑排桩两道支撑排桩三道支撑排桩四道支撑排桩•（四）钢筋混凝土悬臂排桩结构设计要求•1.悬臂钢筋混凝土桩的配筋应按钢筋混凝土受弯构件计算和配筋，并应按规定采取构造措施。圆形截面桩宜均匀配筋，在土质较好或采用人工挖孔桩确有施工保证可采用不均匀配筋，将抗弯钢筋集中布置在受拉边的弯矩作用平面左右各45°范围内，以增大抵抗力矩。•2.钢筋混凝土锁口梁厚度一般可为400～500mm，平面上外包桩体并突出50～100mm，沿基坑周边形成封闭结构。锁口梁按水平面内作用有正负弯矩的受弯构件配筋，每侧不宜少于3φ16，梁截面的总配筋率不小于0.4%，角撑可按构造设计为钢构件或钢筋混凝土构件。•3.支护的钢筋混凝土桩采用疏排布置时，在各桩中间的空隙部位或桩背后适当布置止水桩，防止渗水和土体从桩间流失。也可在基坑开挖过程中逐步砌筑砖拱防渗。无论采用何种方式，其强度和构造应保证能可靠地将土水压力传递给桩身。•二、有支撑排桩支护结构•有支撑排桩支护结构常见的有顶端支撑的排桩支护结构和桩锚式支护。在实际工程应用中，后者更为普遍。•顶部支撑的排桩支护结构（计算简图如图3-9）的计算与悬臂桩相比，其不同在于顶部支撑（桩）墙的计算需要求顶支撑的内力TA。•桩锚式支护由支护排桩，锚杆及围檩等组成，用以支挡坑壁土压力并限制坑壁的侧向位移。锚杆平面位置应在两个桩之间空隙穿过。•锚杆由锚头，拉杆和锚固体组成，根据支护深度和土质条件锚杆可设置一层或多层，其锚固段应置于较好的粘性土或粉土、粉细砂层中。条件允许时，可在基坑边缘以外（超过潜在滑动面）设置锚定板，锚块或锚桩，用拉杆与桩排联结成顶层拉锚。13地下连续墙是在地面用专用设备，在泥浆护壁的情况下，开挖一条狭长的深槽，在槽内放置钢筋笼并浇灌混凝土，形成一段钢筋混凝土墙段。各段墙顺次施工并连接成整体，形成一条连续的地下墙体。地下连续墙作用:基坑开挖时防渗、挡土，邻近建筑物的支护，以及作为基础的一部分。1.2地下连续墙地下连续墙的优点适用于多种土质条件（除岩溶地区和承压水头很高的沙砾层外，美国110层的世界贸易中心大厦）可减少工程施工对周围环境的影响，无噪音、振动少，适用于城市与密集建筑群中施工墙体刚度大、整体性好，用于深基坑支护时，变形较小，基坑周围地面沉降小，在建筑物、构筑物密集地区可以施工，对邻近建筑物和地下设施影响小(法国最小距离0.5m，日本0.2m)土方量小,无需井点降水，造价低，施工速度快，适用于各种地质条件能防渗、截水、承重、挡土、抗滑、防爆等，耐久性好。作为主体结构外墙，可实行逆作法施工，能加快施工进度、降低造价不足及局限性弃土及废弃泥浆的处理问题，增加工程费用，如处理不当，造成环境污染施工不当或土质条件特殊时，易出现不规则超挖或槽壁坍塌，轻则引起混凝土超方和结构尺寸超出容许的界限，重则引起相邻地面沉降、坍塌，危害邻近建筑和地下管线安全与板桩、灌注桩及水泥土搅拌桩相比，地下连续墙造价高，选用时必须经过技术经济比较，合理时采用施工机械设备价格昂贵，施工专业化程度高地下连续墙的适用条件处于软弱地基的深大基坑，周围又有密集的建筑群或重要地下管线，对周围地面沉降和建筑物沉降要求需严格限制时围护结构亦作为主体结构的一部分，且对抗渗有较严格要求时采用逆作法施工，地上和地下同步施工时17板壁式：应用最多，适用于各种直线段和圆弧段墙体T形和π形地下连续墙：适用于开挖深度较大，支撑垂直间距大的情况格形地下连续墙：前两种组合在一起的结构形式，可不设支撑，靠其自重维持墙体的稳定预应力U形折板地下连续墙：新式地下连续墙，是一种空间受力结构，刚度大、变形小、能节省材料工程应用中的连续墙形式7.1.2地下连续墙的类型板壁式U形折板T形π形18分为临时挡土墙、防渗墙、用作主体结构兼做临时挡土墙的地下连续墙和用作多边形基础兼做墙体的地下连续墙按墙身材料分为土质墙、砼墙、钢筋砼墙及组合墙地下连续墙做为基坑围护结构、又兼做地下工程永久性结构的一部分时，按构造形式分：分离壁式、整体壁式、单独壁式、重壁式。按用途分类19单独壁式将地下连续墙直接用做主体结构地下室外边墙。此种布置形式壁体构造简单，地下室内部不需另作受力结构层。但这种方式主体结构与地下连续墙的节点需满足结构受力要求，地下连续墙槽段接头要有较好的防渗性。许多土建工程中常在地下连续墙内侧做一道建筑内墙（一砖墙），两墙之间设排水沟，解决渗漏问题作为主体结构的几种形式的地下连续墙的特点20复合壁式将地下与主体结构地下室外墙做成一个整体，即通过地下连续墙内侧凿毛或用剪力块将地下连续墙与主体结构外墙连接起来，使之在结合部位能够传递剪力。复合壁式结构形式的墙体刚度大，防渗性能较好，且框架节点处构造简单。这种结构结合边比较重要，一般在浇捣主体结构边墙混凝土前，需将地下连续墙内侧凿毛，清理干净并用剪力块将地下连续墙与主体结构连成整体。作为主体结构的几种形式的地下连续墙的特点21重壁式把主体结构的外墙重合在地下连续梁的内侧，在两种之间填充隔绝材料，使之不传递剪力的结构形式。地下连续墙与主体结构地下室外墙所产生的垂直方向变形不相互影响，但水平方向的变形则相同。从受力条件看，该形式较分离和单独壁式均为有利，并可随着地下结构物深度的增大而增大主体结构外边墙的厚度，即使地下连续墙厚度受到限制，也能承受较大应力。作为主体结构的几种形式的地下连续墙的特点22混凝土工程•砼强度等级不应低于C20，施工时砼应按结构设计强度等级提高一级进行配合比设计•为使砼有良好的和易性，水泥用量不小于400kg/m3，坍落度以18~20cm为宜，水灰比不宜大于0.6•泥浆中浇注的地下连续墙的保护层厚度一般为7~9cm，对临时性支护结构不宜小于50mm，对永久性支护结构不宜小于70mm，骨料宜用粒度良好的河砂及粒径不大于25m的坚硬河卵石。用碎石，增加水泥用量及沙率，水泥用普通硅酸盐水泥。7.3.3地下连续墙的构造23钢筋工程•钢筋按一般钢筋混凝土构件计算，墙面和墙背的钢筋应形成刚度大、起吊不宜扭曲的钢筋笼，应使砼浇注时能流畅通过•主筋采用Ⅱ级钢筋，直径不宜小于20mm，多以32mm以下的变形钢筋，根据结构受力大小与吊装要求配置。构造钢筋采用Ⅰ级钢筋，直径不宜小于14mm，与主筋垂直。•钢筋笼的设计与制作尺寸，应根据单元槽段尺寸、形状、接头形式及起重能力及因素确定，常使钢筋笼端部和接头管或预制接头面保留15~20cm的空隙。7.3.3地下连续墙的构造24抗渗要求•地下连续梁混凝土的抗渗等级不得小于0.6MPa，二层以上地下室不宜小于0.8MPa。墙段之间不设置止水带时，应选用锁口圆弧形、槽型或V形等可靠的防渗止水接头，接头面必须严格清刷，不得存有夹泥和沉砂。7.3.3地下连续墙的构造25地下连续墙采用逐段施工方法，周而复始的进行。每段分六步：（1）开挖导槽，修筑导墙（2）在始终充满泥浆的沟槽中，利用专业挖槽机械进行挖槽（3）两端放入接头管（4）将已制备的钢筋笼下沉到设计高度（5）插入水下灌注混凝土导管后，进行混凝土灌注（6）待砼初凝后，拔出导管7.4地下连续墙的施工26导墙的作用•控制地下连续墙施工精度：导墙与地下墙中心相一致，规定了构造的位置走向，可作为量测挖槽标高、垂直度的基准，导墙顶面又作为机架式挖土机械导向钢轨的架设定位。•挡土作用：地表土层受到底面超载的影响，容易塌陷，导墙起挡土的作用，每隔1~2m加设上下两道木支撑。•重物支撑台：施工期间承受钢筋笼、灌注混凝土用的导管、接头管及其他施工机械的静、动荷载。•维持稳定液面的作用：导墙内蓄泥浆，保证槽壁的稳定，要使泥浆液面始终保持高于地下水位一定的高度。一般为1.25~2m7.4.1导墙施工27导墙的形式•一般采用现浇钢筋混凝土结构。也有钢制的或预制钢筋砼的装配式结构（能重复使用）。根据工程试验，采用现场浇注的钢筋混凝土导墙容易做到底部与土层结合，防止泥浆流失。（a)最简单，适用于表面土壤良好和导墙上荷载较小（b)使用于表层土为杂填土、软黏土等承载力较小的土层（c)适用于作用在导墙上荷载很大的情况，根据计算确定伸出部分的长度28•地下连续墙两侧导墙内表面之间的净距，比地下连续梁略厚40mm左右，导墙顶面应高于地面100mm左右。•现浇钢筋混凝土导墙拆模后，应沿纵向每隔1m左右设上下两道木撑。29•泥浆的作用：护壁、携渣、冷却机具和切土润滑。•泥浆有一定的密度。在槽内对槽壁有一定的净水压力，相当于一种液体支撑。能深入土壁形成一层透水性很低的泥皮，维护土壁的稳定性。•泥浆有较高的粘性，能将土渣悬浮起来，便于排渣。•以泥浆做冲洗时，可降低钻具的温度，可减轻钻具磨损消耗•泥浆不仅要有良好的固壁性能，而且要便于灌注砼。7.4.2泥浆护壁30槽段开挖是地下连续墙施工中的重要环节，约占工期的一半，挖槽精度又决定了墙体制作的精度，是决定施工进度和质量的关键。地下连续墙是分段施工。每一段称为地下连续墙的一个槽段（一个单元），一个槽段是一次混凝土建筑单位。槽段长度的，从理论上说，槽段长度的选择，除去小于钻机长度的尺寸不能施工外，各种长度均可施工。影响长度的因素•地下连续墙所处的地质情况•相邻情况•工地所备的起重机能力•时间单位内供应混凝土的能力•工地上所具备的稳定液槽容积7.4.3槽段开挖成槽•无粘性土、硬土和夹有孤石等较复杂地层可用冲击式钻机粘性土和N30的砂性土，采用抓斗式,但深度宜≤15m•回转式，尤其是多头钻，地质条件适应性好，且功效高，壁面平整，一般当h20m时宜优先考虑•采用多头钻机开槽，每段槽孔长可取6～8m，采用抓斗式或冲击式钻机成槽，每段长度可更大。墙体深度可达几十米。拔出接头管浇灌混凝土已挖好槽段5.4.3.已完成段安放钢筋笼已完成槽段2.1.未开挖段接头管导墙未开挖槽段图5.24槽段的连接槽段的连接接头应满足受力和防渗要求。国内多用接头管连接非刚性接头。在挖除单元槽段土体后，在一端先吊放接头管，再吊入钢筋笼，浇筑砼后逐渐拔出接头管，形成半圆形接头。33受力筋为Ⅱ级钢，直径不宜小于16mm，构造筋采用Ⅰ级钢，直径不宜小于12mm，钢筋笼最好按槽段做成整体，若需要分段制作及吊放再连接时，钢筋空拼接宜采用焊接，宜用梆条焊。钢筋笼端部与接头管或砼接头面应留有15~20cm的间隙。主筋保护层厚度7~8cm，保护层垫块厚5cm，垫块和墙面之间留有2~3cm，钢垫块制作钢筋笼先确定导管位置，这部分空间上下连通7.4.4钢筋笼加工与吊放34纵筋在内侧，横筋在外侧。纵筋稍向内弯折加工钢筋笼时，根据钢筋笼