建筑基坑支护工程类型

2017.11.01*地下室施工必须开挖土方，较浅的坑可放坡开挖。开挖一定深度时需设置支护体系，以保证地下室施工顺利进行，以及周边建筑道路，市政府设备的安全。支护体系由两个系统组成：挡土结构体系，止降水体系。挡土结构体系一般包含坑边围护结构和坑内支撑结构（或坑边锚杆）。支撑是基坑工程中重要的受力结构。一般基坑深度超过6米，根据场地地质条件，就需考虑设置支撑，与排桩共同形成基坑挡土的受力结构。当场地土质较软弱时，往往两层地下室要设两层支撑。**深层水泥土搅拌：•利用原状土。•搅拌时无挤土、无振动、无噪音。•可灵活采用柱状、壁状、格栅状等布置形式。•可同时止水与挡土。•造价低。•由于施工时土体软化，对临近建筑、管道稍有影响。•机具架体较大。*高压旋喷桩：•利用原状土。•搅拌时无挤土、无振动、无噪音。•可灵活采用柱状、壁状、格栅状等布置形式。•可同时止水与挡土。•机架较小。•造价比水泥土桩高。•对于易使喷出浆体凝固的土质不适用。•深度较深时，易因施工误差造成开叉，影响止水效果。*钢板桩挡墙：•拉森钢板桩锁扣连接，挡土兼止水。•沉桩方式有振动和液压，对于环境噪音要求高的区域优先采用液压沉桩。•施工速度快，无龄期问题。•工后可拔除，可重复利用，一般为租赁成本，工期越快成本越低。•可组合H形钢形成HSW工法，增加抗弯能力。•坚硬地质条件下施工困难。•受定型规格限制，适用深度较有限。*地下连续墙：•挡土、承重兼止水，适用土层范围广泛。•施工振动、噪音小，墙体刚度大、整体性、防渗性好，常用于密集建筑群中的深基坑挡土。•可实现双墙合一，兼作边跨承重抗浮桩、外墙，适当降低应用成本。•应用于逆作法工程中具体一定的优势。•本地地铁保护一般要求采用这种挡土结构。•软土、厚砂地层可能需另设两侧护壁导墙，综合造价可达排桩结构的两倍以上。*地下连续墙铣槽机抓槽机*钢筋砼单排排桩：•本地区较为常用的较深基坑支护结构形式，悬壁深度有限，一般结合内支撑。•分离式布置，需另设止水体系。•适用土层范围广泛，施工工艺成熟，旋挖桩机大量应用于支护桩施工。•锚拉体系可采用锚杆、钢筋砼支撑、钢管支撑、型钢组合支撑。*钢筋砼双排桩：•多为悬壁受力，坑内无支撑干扰。•前后排桩间设置连梁、肋墙或斜撑，前后排桩长度可不相同。•节省了坑内支撑体系，具有一定的经济性。*咬合排桩：•整体性较分离式排桩好，素桩也可增加荤桩抗弯刚度。•挡土兼止水。•对施工误差控制要求较高，需设置导墙。*SMW工法桩：•水泥土搅拌桩中插型钢，施工速度快，对周围环境影响小。•水泥土套接一孔，挡土兼止水。•工后可拔除型钢，重复利用，节能环保。•适用土层范围广。•工期短，投资省。*•属于土钉复合后的土体自稳支护形式。•适用降水后地下水位低于开挖层、挖深不是很大、对坑边变形控制要求不高的情况。•施工简单、效率高、成本低。•支护刚度小、易破损和渗水。•不宜用于含水丰富的粉细砂层、砂砾石层、淤泥质土层。•可与搅拌桩、微型桩、锚杆组合形成复合土钉墙，应用于更多基坑工程。**钢筋混凝土对撑+角撑：•最常用的内撑形式，整体性好。•支撑撑点间距6-9米，腰部加强为桁架形式。•资源有所浪费，且拆换撑时需要加固楼面。*钢筋混凝土大环撑：•挖土空间“广阔”，加快进度。•因圆环的整体性要求，不便于分区分段拆换撑。*钢管支撑：•施工速度快，易于拆除。•重复利用，节约资源，环保高效。•刚度较小，较长的支撑需考虑预应力。•对环境温度较敏感，发生过松开滑脱事故。•行业施工质量不高。•工期较短的项目，较为经济。*型钢组合支撑：•施工速度快，易于拆除。•重复利用，节约资源，环保高效。•多为专利技术，施工质量可靠，稳定性有所提高。•工期较短的项目，较为经济。*鱼腹梁式支撑*主流止水帷幕工艺：•水泥土搅拌桩：三轴、双轴。•高压旋喷桩。•压密注浆。•TRD水泥土搅拌墙。•CSM/双轮铣水泥土搅拌墙。CSM/双轮铣TRD三轴*明沟加集水井降水：•主要排除地下潜水、施工用水和天降雨水。•在地下水较丰富地区，一般不单独应用于高水位地区基坑边坡支护中。止降水结合方案：当不透水层很深，设置全封闭止水帷幕施工设备有困难并且造价很高时，设一定深度的止水帷幕，对基坑以外的水形成一定的阻隔作用，在坑内实施降水，在坑外设置水位观测井和必要的回灌井。此情况类似一个没有底板的桶，“桶壁”减少坑外水的渗透，使降水影响的范围减小，对坑外相邻需要的保护的建筑可设回灌井进行补水，避免坑外水位下降土体发生固接沉降，影响建筑发生倾斜开裂。*止降水结合方案：当不透水层很深，设置全封闭止水帷幕施工设备有困难并且造价很高时，设一定深度的止水帷幕，对基坑以外的水形成一定的阻隔作用，在坑内实施降水，在坑外设置水位观测井和必要的回灌井。此情况类似一个没有底板的桶，“桶壁”减少坑外水的渗透，使降水影响的范围减小，对坑外相邻需要的保护的建筑可设回灌井进行补水，避免坑外水位下降土体发生固接沉降，影响建筑发生倾斜开裂。*明沟加集水井降水：•主要排除地下潜水、施工用水和天降雨水。•在地下水较丰富地区，一般不单独应用于高水位地区基坑边坡支护中。*轻型井点降水：•适用于基坑面积不大，降低水位不深的场合。•该方法降低水位深度一般在3～6米之间，若要求降水深度大于6米，可以采用多级井点系统。*基坑降水深井井点降水：•是基坑支护中应用较多的降水方法。•适用于渗透系数较大的地层，地下水丰富的地层，以及轻型井点不易解决的场合。•排水量大、降水深度大、降水范围大等。•每口管井出水流量可达到每小时50~100立方米。•必要时，管口封闭形成真空管井。*顺作法基坑支护体系的施工顺序是：先施工止水帷幕，支护桩，再分层挖土，由上往下逐层设置水平支撑。土方挖至坑底，从下往上施工地下室。每施工一层楼面结构，待混凝土达到强度，在楼板标高处设换撑构件，然后再拆相应层的支撑；支撑对地下室施工周期有一定的影响。*逆作法：不另设临时支撑，先施工竖向构件，再从上往下施工地下室各层水平构件。逆作法一般采用地下连续墙做挡土墙同时兼做止水帷幕，“一墙三用”。*逆作法特点：基坑支护的刚度大，对周边环境影响小；理论上，工程造价节省很多。地连墙造价高，绝大部分构件逆作，质量控制难度大。由于土方是掏挖，挖运土效率低，且措施费相应增大。多采用地连墙围护，许多工程最后结算，造价并没有优势。目前，全逆作法的基坑工程并不多见，除非周边环境要求严格或业主对工期有特殊要求。*基坑事故警示海珠城广场基坑坍塌事故：•超挖——原设计4层基坑（17米深）后开挖成5层（深20.3米），临近建筑挖孔桩成吊脚桩。•超时——一般基坑工程使用年限为1-2年，该工程出事时已有3年。•超载——坡顶各种施工车辆累积。•地质——岩面埋深较浅且倾斜达25度。*基坑事故警示苏州吴中区某基坑坍塌事故：•深搅桩深度、强度不足。•水泵车压断自来水管，抢修不及造成大量自来水冲击坑边土体。*基坑事故警示其他基坑坍塌事故图片