第二部分 基坑支护结构的计算 支护结构的设计和施工，影响因素众多，不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。为此，对待支护结构的设计和施工均应采取极慎重的态度，在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。 一、支护结构承受的荷载 支护结构承受的荷载一般包括 –土压力 –水压力 –墙后地面荷载引起的附加荷载。 1 土压力 ⑴主动土压力： 若挡墙在墙后土压力作用下向前位移时随位移增大，墙后土压力渐减小。当位移达某一数值时，土体内出现滑裂面，墙后土达极限平衡状态，此时土压力称为主动土压力，以Ea表示。 ⑵静止土压力： 若挡墙在土压力作用下墙本身不发生变形和任何位移（移动或滑动），墙后填土处于弹性平衡状态，则此时作用在挡墙上的土压力成为静止土压力。以E0表示。 (3)被动土压力： 若挡墙在外力作用下墙向墙背向移动，随位移增大，墙所受土的反作用力渐增大，当位移达一定数值时，土体内出现滑裂面，墙后土处被动极限平衡状态，此时土压力称为被动土压力，以Ep表示。
主动土压力计算 ?主动土压力强度 ?无粘性土 粘性土 土压力分布 对于粘性土按计算公式计算时，主动土压力在土层顶部（H=0处）为负值，即 表明出现拉力区，这在实际上是不可能发生的。只计算临界高度以下的主动土压力。土压力分布 可计算此种情况下的临界高度Zc，进而计算临界高度以下的主动土压力。
被动土压力计算 被动土压力强度 ?无粘性土 粘性土 计算土压力时应注意 ?不同深度处土的内聚力C不是一个常数，它与土的上覆荷重有关，一般随深度的加大而增大，对于暴露时间长的基坑，土的内聚力可由于土体含水量的变化和氧化等因素的影响而减小甚至消失。 ?、C 值是计算侧向土压力的主要参数，但在工程桩打设前后的、C值是不同的。 在粘性土中打设工程桩时，产生挤土现象，孔隙水压力急剧升高，对、C值产生影响。另外，降低地下水位也会使、C值产生变化。 水压力
浅谈双排灌注桩深基坑支护结构计算 摘要：深基坑双排灌注桩支护是在单排悬臂桩支护技术基础上新开发的一项技术。它仍属于悬臂式支护结构类型。工程实践证明：在稳定性较好的一般粘性土和砂土层中采用这种支护型式，与单排悬臂桩相比具有刚度大、位移小、支护高度大、节约投资等特点。 关键词：基坑支护；土压力；内力计算 0前言 单排悬臂桩支护已有较成熟的设计计算方法，而双排桩支护结构的设计计算则还处于研讨中，本文中依据作者近年来的工程施工设计实践经验，提出一套设计分析方法，供类似工程参考。 1 双排桩支护的受力特性 双排桩支护型式简单，前后排桩按一定排距布置成三角形或矩形平面，桩顶用现浇钢筋混凝土连梁或板连接起来，形成桩脚嵌固的刚架型式。它虽属于悬臂支护型式，但受力机理与单排悬臂桩有本质的区别。即桩间土对双排桩有土压力作用，而且作用力的大小与桩的排距大小有关，故双排桩支护结构可看成前后排桩都受到大小不等土压力作用的平面刚架。把土视为弹性体，并取矩形平面单元，把桩视为梁单元，利用有限元法分析得后排桩失去挡土作用的距离b max 为： 式中：h—桩的挡土高度；t—桩的理论埋深；μ—土 的波松比，μ≤0.5； 偏保守地取μ=0.5，t=0.2h代入式(1)得：b max≈1.6 h；同理，经分析得：后排桩受力超过前排桩的临界点满足： 因此，可将双排桩土压力分布大致分为三种情况： (1)当b ≤.125h时，后排桩承受全部土压力，前排桩通过横梁受到桩顶推力；双排桩土压力分布如图1(a)；按库仑强度理论，图1中滑楔与水平面夹角为45°+ 。 (2)当1.6h>b>0.125h时，前、后排桩同时受到土压力作用，横梁可能受
基坑支护常见类型及设计要点 摘要：通过对几种常见基坑支护类型各自优缺点的介绍和比较，引导并探索基坑支护的发展前景，从而确保建筑基础工程施工质量。 关键词：基坑支护、放坡开挖、水泥土维护墙、高压旋喷桩、槽钢钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩、地下连续墙、土钉墙 进入21世纪后我国城市高层建筑迅速发展，地下停车场、高层建筑埋深、人防、城市地铁工程统统涉及大量的基坑支护工程。普遍深度5m~10m，甚至达到20m~30m。由于基坑工程大多在城市中进行开挖，基坑周围通常存在交通要道、已建建筑或管线等各种构筑物，这就涉及到基坑开挖的一个很重要内容，要保护其周边构筑物的安全使用。而一般的基坑支护大多又是临时结构、投资太大也易造成浪费，但支护结构不安全又势必会造成工程事故。因此，如何安全、合理地选择合适的支护结构并根据基坑工程的特点进行科学的设计是基坑工程要解决的主要内容。以下简单介绍当前基坑工程中常见的支护结构类型及不同地基土条件下的基坑工程支护结构选型原则。 1、基坑支护的类型及其特点和适用范围 1、1 放坡开挖 适用于周围场地开阔，周围无重要建筑物，只要求稳定，位移控制五严格要求，价钱最便宜，回填土方较大。 1、2 高压旋喷桩 高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆,它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩,用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并且施工机具的振动很小,噪音也较低,不会对周围建筑物带来振动的影响和产生噪音等公害,它可用于空间较小处,但施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。对于地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法。 1、3 槽钢钢板桩 这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6～8m ,型号由计算确定。其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。
深基坑支护结构的选型问题 摘要：基坑工程的选型要根据支护类型的特点、地质条件和基坑周边环境的要求来确定，才能达到经济、合理的设计,本文根据几个典型的基坑工程方案的分析，进一步阐明了基坑支护选型的方法及须注意的问题。 一、前言 基坑支护设计中首要的任务就是选择合适的支护型式，然后进行支护结构的计算分析，根据计算分析进行支护结构的设计，包括结构截面、支撑或锚杆尺寸、入土深度等的设计。同一个基坑，若采用不同的支护型式，造价相差可能是巨大的，深圳罗湖车站的支护型式的优化，节省造价一千多万元，其中最大的优化是在强风化岩层中把桩+锚杆的支护型式优化为土钉墙支护。而在有些地方，如软土或砂层较厚而周边民居又近的地方，当采用土钉支护时，又会造成危险。因此，合理的选择基坑支护型式是很重要的。本文根据笔者所接触的一些典型的基坑工程支护型式的分析，就基坑支护的型式的选择，阐明选型的具体方法，供同行参考。 二、不同基坑支护型式及其特点及支护选型的原则 要合理选择基坑支护的型式，一方面要深刻了解各种支护型式的特点，包括其合理性、优点和缺点，另一方面要结合地质条件和周边的环境和工程造价进行综合考虑，因此，大的原则应主要考虑三个方面： 1、不同基坑支护型式的特点； 2、地质条件和周边的环境； 3、工程造价。 而对不同基坑支护型式的特点的认识是很重要的，一般支护的型式的适用范围和主要特点可简单概括为： 1、放坡，适用场地开阔，无变形控制要求，造价低。 2、土钉支护，一般适用周边构筑物少，地质条件较好的情况，软土或砂层地质要慎用或采取加强型方案。土钉支护位移控制缺乏合理的计算理论，因此，对位移有严格要求的场地应慎用，造价较低。 3、排桩支护，排桩支护刚度好，适应性广，结合桩间止水也可用于砂层，止水效果没有连续墙好，造价低于连续墙，而大于土钉墙。 4、地下连续墙，通常连续墙的厚度为600mm、800mm、1000mm，也有厚达1200mm 的，但较少用。润扬大桥锚碇基坑深48m，采用了1200mm的地下连续墙。地下连续墙刚度大，止水效果好，是支护结构中最强的支护型式，适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周边环境要求高的基坑支护，但造价较高，施工要求专用
苏州新港（扬州）置业有限公司 名泽园地下室 基坑支护设计计算书 （设计编号：勘2014-92） 批准： 审核： 校对： 设计： 扬州大学工程设计研究院 2014.12.18
东侧放坡(4.2m～5.1m) ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 天然放坡支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ] ---------------------------------------------------------------------- 规范与规程《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012支护结构安全等级三级 支护结构重要性系数γ00.90 基坑深度H(m) 5.100 放坡级数2 超载个数1 ---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ] ---------------------------------------------------------------------- 坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数 10.500 2.5000.750 2 1.000 2.6000.750 ---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ---------------------------------------------------------------------- 超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m) 120.000---------------
深基坑支护结构类型及其与适用范围 深基坑必须进行支护设计。根据不同的基坑深度、地质、环境与荷载情况采用不同的支护结构。常见的深基坑支护结构类型及其适用范围为: ⑴深层搅拌桩支护[1]。它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂通过深层搅拌机械, 将软土和固化剂( 浆液或粉体) 强制搅拌, 利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应, 使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体( 水泥土搅拌桩) , 利用搅拌桩作为基坑的支护结构。水泥搅拌桩适宜于各种成因的饱和粘性土, 包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等, 加固深度可从数米至50～60 米。由于其抗拉强度远小于抗压强度, 故常适用于基坑深度不大( 5～7 米) 、可采用重力式挡墙结构形式的基坑。这种支护结构防水性能好,可不设支撑, 基坑能在开敞的条件下开挖, 具有较好的经济效益。 ⑵排桩支护。排桩包括钢板桩、钢筋混凝土板桩及钻孔灌注桩、人工挖孔桩等, 其支护形式包括: ①柱列式排桩支护: 当边坡土质较好、地下水位较低时, 可利用土拱作用, 以稀疏的钻孔灌注桩或挖孔桩作为支护结构; ②连续排桩支护: 在软土中常不能形成土拱, 支护桩应连续密排, 并在桩间 做树根桩或注浆防水; 也可以采用钢板桩、钢筋混凝土板桩密排。 ③组合式排桩支护: 在地下水位较高的软土地区, 可采用钻孔灌注桩排桩与 水泥搅拌桩防渗墙组合的形式。对于开挖深度小于6 米的基坑,在无法采用重力式深层搅拌桩的情况下, 可采用600mm 密排钻孔桩, 桩后用树根桩防护, 也可采用打入预制混凝土板桩或钢板桩, 板桩后注浆或加搅拌桩防渗, 顶部设圈梁和支撑; 对于开挖深度为6～10 米的基坑, 常采用800～1000mm 的钻孔桩, 后面加深层搅拌桩或注浆防水, 并设置2～3 道支撑; 对于开挖深度大于10 米的基坑,可采用地下连续墙加支撑的方法, 也可采用800～1000mm 大直径钻孔桩 加深层搅拌桩防水, 设置多道支撑。 ⑶地下连续墙支护[2]。当在软土层中基坑开挖深度大于10 米、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求较高时常采用地下连续墙作基坑的支护结构。地下连续墙具有如下优点: ①墙体刚度大、整体性好, 因而结构和地基变形较小, 可用于超深的支护结构; ②适用于各种地质条件。特别是遇到砂卵石地层或要求进入风化岩层时, 钢板桩难于施工, 可采用地下连续墙支护; ③可减少工程施工时对环境的影响。但是造价高、对废浆液难于处理。 ⑷土钉墙支护。土钉墙支护是在基坑开挖过程中将较密的细长杆件钉置于原位
深基坑支护结构类型 摘要：基坑是建筑工程中的一个重要部分，其发展与建筑业的发展有着密切的关系，同时，深基坑支护的选型都是工程施工的技术难点，以下介绍了几种常用的深基坑支护结构的类型，以及它们的特点和适用范围。 关键字：深基坑、支护结构、围护墙、支撑体系。 众所周知，，近年来随着我国城镇建设中高层及超高层建筑的大量涌现，以及大型市政设施建设工程的高速发展及大量地下空间的开发，必然会有大量的深基坑工程产生。然而无论是高层建筑还是其他设施的深基坑工程，由于都是在城市中进行开挖，基坑周围通常存在交通要道、已建建筑或管线等各种构筑物，加上密集的建筑物、基坑周围复杂的地下设施使得放坡开挖基坑这一传统技术不再能满足现代城镇建设的需要，因此，深基坑支护的选型都是工程施工的技术难点，深基坑开挖与支护引起了各方面的广泛重视。 同时，深基坑支护工程是一种特殊的工程构筑物，它具有复杂性、可变性和临时性的特点。无论采用何种支护结构，对支护结构的强度、嵌入深度、支护受力及构造都必须进行设计和详细计算，一定要做到结构可靠、经济合理、确保安全。 支护结构的种类很多，合理地选择支护结构的类型应根据场地地质条件、周围环境要求、工程功能、当地的常用施工工艺设备以及经济技术条件综合考虑而因地制宜地选择围护结构类型，那么常见的支
护结构类型主要有： 1、深层搅拌水泥土挡墙，将土和水泥强制拌和成水泥土桩，结硬后成为具有一定强度的整体壁状挡墙，用于开挖深度3～6m的基坑，适合于软土地区、环境保护要求不高，施工低噪声、低振动，结构止水性较好，造价经济，但围护挡墙较宽，一般需3～4m。 2、钢板桩，主要有两种（槽钢钢板桩和热轧锁扣钢板桩），用槽钢正反扣格接组成，或用U型、H型和Z型截面的锁口钢板桩。用打入法打入土中，相互连接形成钢板桩墙，既用于挡土又用于挡水，用于开挖深度3～10m的基坑。钢板桩具有较高的可靠性和耐久性，在完成支挡任务后，可以回收重复使用；与多道钢支撑结合，可适合软土地区的较深基坑，施工方便、工期短。但钢板桩刚度比排桩和地下连续墙小，开挖后绕度变形较大,打拔桩振动噪声大、容易引起土体移动，导致周围地基较大沉陷。 3、型钢横挡板，型钢横挡板围护墙亦称桩板式支护结构。这种围护墙由工字钢桩和横挡板组成，再加上围檩、支撑等则形成一种支护体系。施工时先按一定间距打设工字钢或H型钢桩，然后在开挖土方时边挖边加设横挡板。施工结束拔出工字钢或H型钢桩，并在安全允许条件下尽可能回收横挡板。另外，横档板长度取决于工字钢桩的间距，而厚度由计算确定，多用厚度60mm的木板或预制混凝土薄板。型钢横挡板围护墙多用于土质较好、地下水位较低的地区。 4、钻孔灌注桩挡墙，常用桩径直径600～1000mm，桩长15～30m，组成排桩式挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁，多用于开挖深度为7～
基坑围护结构类型 什么是基坑围护结构，现阶段，我国基坑围护结构类型有哪些？基本情况怎么样？以下是相关基坑围护结构类型相关内容，基本情况如下： 基坑围护结构主要承受基坑开挖卸荷所产生的水压力和土压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。 基坑围护结构类型主要包括：板桩式基坑围护、柱列式基坑围护、地下连续墙基坑围护、自立式水泥土挡墙基坑围护、组合式基坑围护、沉井法基坑围护类型，下面梳理相关常用处理方式，基本情况如下： ⑴深层搅拌桩支护。 它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂通过深层搅拌机械, 将软土和固化剂( 浆液或粉体) 强制搅拌, 利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应, 使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体( 水泥土搅拌桩) , 利用搅拌桩作为基坑的支护结构。水泥搅拌桩适宜于各种成因的饱和粘性土, 包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等, 加固深度可从数米至50～60 米。由于其抗拉强度远小于抗压强度, 故常适用于基坑深度不大( 5～7 米) 、可采用重力式挡墙结构形式的基坑。这种支护结构防水性能好,可不设支撑, 基坑能在开敞的条件下开挖, 具有较好的经济效益。 ⑵排桩支护。 排桩包括钢板桩、钢筋混凝土板桩及钻孔灌注桩、人工挖孔桩等, 其支护形式包括:
①柱列式排桩支护: 当边坡土质较好、地下水位较低时, 可利用土拱作用, 以稀疏的钻孔灌注桩或挖孔桩作为支护结构; ②连续排桩支护: 在软土中常不能形成土拱, 支护桩应连续密排, 并在桩间做树根桩或注浆防水; 也可以采用钢板桩、钢筋混凝土板桩密排。 ③组合式排桩支护: 在地下水位较高的软土地区, 可采用钻孔灌注桩排桩与水泥搅拌桩防渗墙组合的形式。对于开挖深度小于 6 米的基坑,在无法采用重力式深层搅拌桩的情况下, 可采用600mm 密排钻孔桩, 桩后用树根桩防护, 也可采用打入预制混凝土板桩或钢板桩, 板桩后注浆或加搅拌桩防渗, 顶部设圈梁和支撑;对于开挖深度为6～10 米的基坑, 常采用800～1000mm 的钻孔桩, 后面加深层搅拌桩或注浆防水, 并设置2～3 道支撑; 对于开挖深度大于10 米的基坑,可采用地下连续墙加支撑的方法, 也可采用800～1000mm 大直径钻孔桩加深层搅拌桩防水, 设置多道支撑。
第一章设计方案综合说明 1.1 概述 1.1.1 工程概况 拟建南京新城科技园 B 地块深基坑位于河西香山路和嘉陵江东街交会处 东南隅，北侧为规四路（隔马路为A地块基坑），东侧为青石路。B地块±0. 00m 相当于绝对标高+7.40m。基坑挖深为 6.1 ～8.0m。拟建场地属Ⅱ级复杂场地。 2，包括 3 幢地上建筑和一层地下室。建筑物采用 该基坑用地面积约20000 m 框架结构，最大单柱荷载标准值为23000KN，拟采用钻孔灌注桩基础设计方案。 有关拟建物层数、结构型式、柱网和室内外地坪设计标高具体见表 1.1 。 表1.1 栋号建筑物层数 结构型 式 室内地坪 设计标高 （m） 室外地坪 设计标高 （m） 01 办公楼19 框架结 构 7.3 7.0-7.2 02 国家实验 室 1、10、11 框架结 构 7.3 7.0-7.2 03 会议楼、 商务楼 2、18 框架结 构 7.5 7.2 南、北地下 室 -1 框架~抗 震墙结 构 04 1.9 7.0-7.2 注：表 1.1 内建筑物室内外地坪设计标高系吴淞高程。 本工程重要性等级为二级，抗震设防类别为丙类。根据该工程重要性等级、场地复杂程度和地基复杂程度，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）3.1 节，划分该工程岩土工程勘察等级为乙级。 1.1.2 基坑周边环境条件 基坑四面均为马路，下设通讯电缆、煤气管线等设施。北侧隔马路为基坑（A地块）
第一章设计方案综合说明 1.1.3 工程水文地质条件 拟建场地地形总体较为平坦，地面高程在 4.87~8.78m（吴淞高程系）之间。对照场地地形图看，场内原有沟塘已被填埋整平。场地地貌单元属长江 漫滩。 在基坑支护影响范围内，自上而下有下列土层： ①~1 杂填土：杂色，松散，由粉质粘土混碎砖、碎石和砼块等建筑垃圾 填积，其中2.7~4.5m 填料为粉细砂，填龄不足 2 年。层厚0.3~4.9m； ①~2 素填土：黄灰~灰色，可~软塑，由粉质粘土、粘土混少量碎砖石填积，含少量腐植物，填龄在10 年以上。埋深0.8~5.3m，层厚0.2~2.6m； ①~2a 淤泥、淤泥质填土：黑灰色，流塑，含腐植物，分布于暗塘底部， 填龄不足10年。埋深0.2~2.9m，层厚0.6~4.0m； ②~1 粉质粘土、粘土：灰黄色~灰色，软~可塑，切面有光泽，韧性、干 强度较高。埋深0.3~4.7m，层厚0.3~2.1m； ②~2 淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，含腐植物，夹薄层粉土，切面稍有 光泽，韧性、干强度中等。埋深 1.1~6.2m，层厚11.2~12.4m； ②~2a 粉质粘土与粉土互层：灰色，粉质粘土为流塑，粉土呈稍密，局 部为流塑淤泥质粉质粘土，具水平层理。切面光泽反应弱，摇震反应中等， 韧性、干强度低。埋深 1.6~5.7m，层厚0.4~3.3m； ②~3粉质粘土、淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，夹薄层（局部为层状） 粉土、粉砂，具水平层理。切面稍有光泽，有轻微摇震出水反应，韧性、干 强度中等偏低。埋深10.5~15.6m，层厚1.2~7.7m； ②~4粉质粘土、淤泥质粉质粘土夹粉土、粉砂：灰色，粉质粘土、淤泥 质粉质粘土为流塑，粉土、粉砂为稍~中密，局部为互层状，具水平层理。光泽反应弱，摇震反应中等，韧性、干强度较低。埋深14.2~21.5m，层厚1.2~8.8m； ②~5 粉细砂：青灰~灰色，中密，砂颗粒成分以石英质为主，含少量腐 植物及云母碎片。埋深20.0~25.6m，层厚10.3~12.3m； ②~5a 粉质粘土、淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，切面稍有光泽，韧性、 干强度中等。呈透镜体状分布于②~5 层中。埋深23.6~25.0m，层厚0.4~0.5m； ②~6细砂：青灰色，密实，局部为粉砂，砂颗粒成分以石英质为主，含 云母碎片。层底部局部地段含少量卵砾石。埋深29.2~33.5m，层厚14.2~22.1m； ②~6a淤泥质粉质粘土、粉质粘土，灰色，流~ 软塑，切面稍有光泽，韧性、干强度中等。呈透镜体状分布于②~6 层中。埋深35.9~45.5m，层厚 0.3~1.4m。 ⑤~1 强风化泥岩、泥质粉砂岩：棕红~棕褐色，风化强烈，呈土状，遇水极易软化，属极软岩，岩体基质本量等级分类属Ⅴ级。埋深47.0~52.3m，层厚0.6~5.8m。 ⑤~2 中风化粉砂质泥岩、泥质粉砂岩：紫红~棕褐色，泥质胶结，夹层状泥岩，属极软岩~软岩，岩体较为完整，有少量裂隙发育，充填有石膏，遇水易软化，岩体基本质量等级分类属Ⅴ级。埋深48.0~57.9m，未钻穿。 ⑤~2a 中风化泥质粉砂岩、细砂岩：紫红~棕褐色，泥质胶结，属软岩~ 较软岩，岩体较为完整，有少量裂隙发育，基本质量等级分类属Ⅳ级。该层 呈透镜体状分布于⑤~2 层中。埋深52.5~59.5m，层厚0.3~0.4m。 2
地铁深基坑各种常见支护类型施工总结 中铁一局第五工程有限公司陈国康 1 前言 1.1深基坑支护的作用 深基坑不论何种支护形式,它的作用主要是为了挡土、截水、保证坑底稳定的作用,同时可以承担必要的施工荷载、控制土体变形、保证基坑周边已有建筑物在施工过程中的安全，同时为在建地下结构工程施工提供起码的施工条件。 1.2深基坑支护形式的选择 随着我国城市建设的规模越来越大，地铁和高层建筑基础设计越来越深，对深基坑支护要求越来越高，基坑开挖支护项目愈来愈多，而基坑支护技术具有技术复杂、综合性强的特点，它与水文地质勘察、支护计算、开挖作业方式、施工质量要求、监控和现场管理等诸多因素有密切关联，同时对工程工期、造价、和临近建筑物又有举足重轻的影响，而深基坑支护工程大多为临时性工程，设计院一般会综合考虑支护结构的安全、经济性、便利性及参考业主意见，合理选择支护方式。 2 地铁深基坑常见的几种支护方式 地铁基坑支护应综合考虑场地工程地质与水文地质条件、基坑开挖深度、降排水条件、基础类型、周边环境对基坑侧壁变形控制的要求、基坑周边荷载、施工季节及施工条件、支护结构使用期限等因素，做到因地制宜、因时制宜，基坑支护常见方式：1、放坡开挖+喷锚支护、土钉墙、钢筋混凝土板桩、槽钢钢板桩、SMW工法桩、深层搅拌水泥土围护墙、地下连续墙、钻孔围护桩+旋喷桩止水帷幕+钢支撑（锚索）等。 3 各种支护形式的适用范围和施工方法 3.1放坡开挖+喷锚（短钉）支护 3.1.1适用范围
本支护形式适用于周围场地开阔，周围无重要建筑物，地质条件主要以回填土、粘土、亚粘土、少量砂卵层及强风化岩层，只要求稳定，位移控制无严格要求，不适用于粉砂层厚和周边有承压水的基坑，本支护方式是价钱最便宜，回填土方较大。 我公司施工的长沙地铁项目西广场明挖地铁区间和出入段线明挖地铁区间使用的本 支护方式。 3.1.2施工方法 ⑴开挖施工 基坑采用挖掘机配合自卸车开挖，预留0.2m的边坡保护层人工刷坡，开挖作业高度确定每层挖深为1.5m~2m左右，分段开挖长度根据混凝土喷射机的生产能力确定纵向100m左右。 ⑵刷坡 边坡预留的0.2m保护层采用人工刷坡，使岩面形成平整而规则的坡面，并清除坡面松土。 ⑶喷射第一层混凝土 开挖形成平整坡面后立即喷射第一层混凝土，厚度为50mm左右。 ⑷施工短钉 为保证坡面稳定，放坡开挖边坡上一般设计挂网，挂网用短土钉固定，短钉一般长度为1~3m，钢筋直径一般为22mm左右，当封闭层喷射混凝土达到设计强度70%后，及时施打短土钉，土体内的短和岩层短钉选用小型钻孔机具即可，然后逐孔注浆锚固。 ⑸挂网 当锚杆水泥净浆达到设计强度的70%后，即可挂网，并使其紧贴坡面，钢筋网与锚杆焊接在一起。 ⑹喷射第二层混凝土
基坑支护结构概况 1.概述 土木工程施工中首先要解决的就是“三通一平”，“一平”指施工场地的平整。城市地下工程施工中，常见的土方工程施工有如下几种形式：场地平整、基坑与沟槽的挖方与填方、地坪与路基填筑等。土木施工过程包括降水、土方开挖和土方回填等。 尤其是软土工程中的土方工程施工，工程量大，直接改变场地地貌，直接或间接影响场地周围的环境，且受施工地质情况、气候与水文等条件影响较大，所以必须在施工前对所在地区的土层性质、施工环境做好充分调查，选择合理的施工方案，做好地下水的降水和排水措施，以减小对环境的影响 土方工程中必须理解土层的性质，与施工密切的、反应图层性质的物理力学指标主要为：土的容重γ、土的相对密度G、土的天然含水量ω、土的孔隙比e和孔隙率n、土的饱和度S r、以及土的干容重γd、土的渗透系数k、土的相对密实度D r。 2.大开挖土方工程的边坡稳定 2.1大开挖土方工程 是指不采用支撑形式而采用直立或者放坡施工方法进行开挖的基坑工程。 使用条件：基坑挖深较浅、施工场地开阔、周围建筑物和地下管线及市政设施距离基坑较远。 2.2边坡失稳的破会形式和原因 基坑边坡破坏形式与土层的岩土性质、地面超载以及边坡形状等因素密切相关主要形式有： （1）沿近似圆弧的滑动面转动，这种破坏常常发生在较为均质的粘性土层； （2）沿近似平面的滑动，这种破坏常常发生在无粘性土层。 边坡的失稳常常是在外界不理因素的影响下触发和加剧的，一般有如下几种原因可能导致边坡原来受力状态失去平衡： （1）受荷：或由于地震或临近基坑打桩、车辆行驶、爆破等原因，使得侧向水平压力增加，破坏了原来的平衡状态。 （2）土体抗剪强度降低：由于水的作用而发生风化、淋溶、矿物成分的变化，或当边坡暴露时，雨水和地面水渗入边坡，导致含水量增加及孔隙水压力上升和土体软化， 或发生蠕变，从而最终造成土体的抗剪强度降低；对饱和砂性土，打桩、车辆行驶、爆破、地震等引起的振动导致土体的液化，从而降低土体的抗剪强度。 （3）静水压力的作用：降水或认为因素导致地下水位升高，增加了边坡的侧向静水压力。 2.3基坑边坡失稳的防止措施 （1）边坡修坡：可坡顶卸土、坡度减小、台阶放坡； （2）设置边坡护面：护面可做成10cm混凝土面层，为增加抗裂强度，内部可配置一定的构造钢筋（Φ6@300）； （3）边坡坡脚抗滑加固。 3.深基坑支护结构
嘉荷银座深基坑支护设计计算书 工程概况 嘉荷银座工程，地上17层，地下1层，框架剪力墙结构，地下室为整体筏板基础，深基坑开挖至地下 5.8m，基坑开挖支 护平面如图，工程地质情况如表所示，冬季施工不考虑地下水位的影响。 各土层主要物理，力学指标值 基坑形状如图: 39400 32000 地质情况 根据现场勘察资料，拟建场区地形基本平坦，本工程所涉及的地层从上至下分述如下： 1、杂填土：地表2.7m厚 2、粉质砂土:1.7m厚 3、粘土层：1.4m厚
4、其中地下水位在自然地坪下12n处一CFG桩设计1.计算主动土压力强度： 计算第一层土的土压力强度；层顶处和层底处分别为： 二a。= ' i z tan 2(45 - 1/ 2) 二0 匚ai = i h i tan 2(45 一:i / 2 ) 2 O 0 =i5 .5 2 tan 2(45 - i6 / 2 ) =i7 .6 KPa 第二层土的土压力 强度层顶处和层底处分别为： r仃i h i tan2(45 - 2/2)- 2ctan(45 - 2/2) — 15.5 2 tan 2(45 - 17 .2 /2) - 2 10
tan( 45 - 17 .2 /2) =1 .94 KPa 二 2 =(恂2h2)tan2(45 - 2/2)- 2c?tan(45 - 2/2) = (15.5 2 18.5 3) tan2(45 -17.2/2)-2 10 tan(45 -17.2 /2) 二31.9KPa 第三层土的土压力强度层顶处和层底处分别为： -^(忤2h2)tan2(45 - 3/2) - 2c s tan(45 - 3/2) = (15.5 2 18.5 3) tan2(45 - 21/2)-2 12 tan( 45-21/2) = 24.1KPa 「日3=(巾1 2h2 3h3)tan2(45 - 3/2)- .2. 2c3tan(45 - 3/2) o O -(15.5 2 18.5 3 20.5 3) tan 2(45 - 21 /2)- 2 12 tan(45 - 21 /2) 二53 KPa 计算被动土压力强度： 5 二3h3tan2(45 - 3/2)2c3tan(45 3/2) 二20.5 3 tan2(45 - 21 /2) 2 12 tan(45 21 /2) 二36KPa 二p2 3h d tan 2(45 - 3/2) 2c3 tan( 45 3/2) =20 .5 3 tan 2(45 - 21 /2) 2 12 tan( 45 21 /2) =36 43 .1h d 3.计算嵌固深度： A.基坑底面以下，支护结构设定弯矩零点位置至基坑底面的距h cl
深基坑支护结构特点及选型探讨 述了较成熟的深基坑工程特点、支护结构特点、选型原则及适应条件，阐明了基坑支护选型的方法及须注意的问题 一、前言 随着我国经济的发展与人们居住环境的提高，城市中高层和超高层建筑越来越多，建筑物的基础越来越深，加之城市地铁工程的大规模建设，地下空间的利用也成为一个重要方向。在寸土寸金的都市中，为了尽可能有效地利用有限的城市土地资源、都会面临深基坑工程。基坑支护结构设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周围坏境对基坑侧壁位移的要求、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素，做到因地制宜，因时制宜，理论设计、严格监控、信息化施工。基坑支护是一个综合性的岩土工程问题，既涉及土力学中典型强度与稳定问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用以及结构力学等问题。同时，深基坑的开挖很可能引发的基坑周边地表变形，影响相邻建筑，给人民生命和国家财产造成极大危害。需要加强基坑监测，保障基坑顺利施工、减小对周围环境的影响。 二、深基坑工程的特点 （1）深基坑工程具有很强的区域性 岩土工程区域性强，岩土工程中的深基坑工程，区域性更强。如黄土地基、膨胀土地基、砂土地基、软粘土地基等工程地质和水文地质条
件不同的地基中，基坑工程差异性很大。即使是同一城市不同区域也有差异。因此，深基坑开挖要因地制宜，根据本地具体情况，具体问题具体分析，而不能简单地完全照搬外地的经验。 （2）深基坑工程具有很强的个性 深基坑工程不仅与当地的工程地质条件和水文地质条件有关，还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件有关。因此，对深基坑工程进行分类，对支护结构允许变形规定统一的标准是比较困难的，应结合地区具体情况具体运用。 （3）深基坑工程具有较强的时空效应 深基坑的深度和平面形状，对深基坑的稳定性和变形有较大影响。在深基坑设计中，要注意深基坑工程的空间效应。土体蠕变体，特别是软粘土，具有较强的蠕变性。作用在支护结构上的土压力随时间变化，蠕变将使土体强度降低，使土坡稳定性减小，故基坑开挖时应注意其时空效应。 （4）深基坑工程具有较强的环境效应 深基坑工程的开挖，必将引起周围地基中地下水位变化和应力场的改变，导致周围地基土体的变形，对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响。影响严重的将危及相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的安全与正常使用。大量土方运输也对交通产生影响。所以应注意其环境效应。 （5）深基坑工程具有较大工程量及较紧工期
地下空间 UNDERGROUND SPACE 1999年第19卷第1期 Vol.19 No.1 1999 增量法在深基坑支护结构计算中的应用 周运斌 摘要：通过应用增量法的原理，用SAP84程序对深基坑支护结构进行内力分析，说明增量法的使用方法和其科学性、合理性、安全性，并希望该法的应用能编入《深基坑支护技术规程（送审稿）》和进入相关的应用程序，以期该法能够在更大的范围内推广应用。 关键词：深基坑支护增量法总量法 A Talk on Application of Incremental Method in Calculation of Support Structure of Deep Foundation Zhou Yunbin Abstract：Based on principles of increment with application of SAP 84 program,the analysis of internal forces for supporting structures of deep foundation was carried out.It demonstrates the scientific nature,rationality and safety of this method.It is hoped that this method can be included into“Technical Rules for Deep Foundation S upports” and related programs for its wider application. Keywords：Supporting for deep foundation, incremental method, totalizing method 1 引言 随着经济的发展，城市用地日渐紧张，城市上天（高层建筑）入地（地下空间开发）的发展逐渐加快，使建筑深基坑的应用也日益广泛。由于深基坑的位置大多是在城市中较繁华的地段，基坑失稳的危害较大，而深基坑的支护结构设计中的可变因素较多，往往是一个工程设计的难点，也往往成为一个工程成败的关键。我院从1992年起总承包广州地铁一号线工程的设计工作，并承担了其中芳村站、公园前站、陈家祠站、西门口站、农讲所站等工点的设计，在各车站的深基坑支护设计中，均采用了增量法的原理进行支护结构的内力分析，未发生一起因支护结构失稳或位移过大而造成的工程事故，取得了良好的社会效益和经济效益。在此，将我们应用的方法介绍如下。
简述深基坑支护形式 深基坑支护方案的选择应综合全面的考虑，深基坑支护是一种施工临时性辅助结构物。 这周的施工工艺课我们班参观了学校的深基坑实训基地。 （一）土钉墙支护结构 最开始看到就是土钉墙支护结构，土钉墙支护是在开挖边坡表面铺钢筋网喷射细石砼，并每隔一定距离埋设土钉，使边坡土体形成复合体，共同工作，从而有效提高边坡稳定的能力，增强土体的延性。土钉墙支护为一种边坡稳定式支护结构，适用于淤泥、淤泥土质、黏土、粉质黏土、粉土等基地，地下水位较低，基坑开挖深度在12m以内时采用。 施工工艺方法：按设计要求自上而下分段、分层开挖工作面→修整坡面（平整度允许偏差±20mm）→埋设喷射砼厚度控制标志→喷射第一层砼→钻孔、安设土钉→注浆、安设链接件→绑扎钢筋网，喷射第二层砼→设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。如土质较好，也可采取如下顺序：开挖工作面、修坡→绑扎钢筋网→成孔→安设土钉→注浆→安设连接件→喷射砼面层。
（二）重力式支护结构 深层搅拌水泥挡土墙是以深层搅拌机就地将边坡土和压入的水泥浆强力搅拌形式连续搭接的水泥土桩挡墙。依靠抗弯强度和水平抗力进行挡土和保持坑壁稳定。具有良好的抗渗透性能（渗透系数≤10~7cm/s），能止水防渗，起到挡土防渗双重作用。适用于软黏土地区开挖深度在6m左右的基坑工程。有的水泥搅拌桩内插有H型钢，使之成为既能受力又能抗渗两种功能的支护结构围护墙，下图就是插有H型钢的连续支护结构围护墙。可用于较深（8~10m)的基坑支护，水泥渗入比为20%，这种桩称为劲性水泥土搅拌桩。 （三）桩（板）式支护结构 型钢桩横档板支护是沿挡土位置先设型钢桩到顶定深度，然后边挖方边将挡土板塞进两型钢桩之间，组成型钢桩与挡土板复合而成的挡土壁。和下图有些像。型钢施工也可采用打入法，也可采用预先用螺栓钻或普通钻机在桩位处形成孔后，再插入型钢桩的埋人桩法。但不能止水，且易导致周边地基产生下沉。适用于土质较好，地下水位较低，开挖深度6m。 挡土灌注桩支护作用：挡土适用：粘性土，面积大，深度6m。 排桩内支撑支护作用：挡土不能止水适用：松软土层，软土地基。 挡土灌注桩与深层搅拌水泥土桩组合支护作用：挡土止水 （四）锚固支护结构 我们在基地看到的是钢花管锚固支护，由两部分组成，即钢花管锚固和喷射钢筋砼面层。 （五）平台 我们在基地中间看到的是四个平台，分别是人工挖孔桩及平台；预应力管桩及承台；钢筋砼灌注桩排桩支护和机械挖灌注桩。 (六）其他 基坑四周设有阻水坑和防护栏杆排水沟及排水收集井。护坡高度3m，最大护角75°
1、为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固 与保护措施，这就是基坑支护。（）2、基坑支护技术主要包括基坑的勘察、设计、施工及检测技术，同时包括地下水的控制和 土方开挖。（） 3、水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩，数量不得少于3根。（×） 4、土钉可用钢管、角钢等作为钉体，采取直接击入的方法置入土中。土钉依靠与土体之间 的界面粘结力或摩擦力，在土体发生变形的条件下被动受力，并主要承受拉力作用。 （√） 5、钢筋混凝土拱墙结构的混凝土强度等级不宜低于C20。（×） 6、地下连续桩的构造要求，顶部不设钢筋混凝土冠梁。（×） 7、桩长主要取决于基坑开挖深度和嵌固深度，同时应考虑桩顶嵌入冠梁内的长度。一般嵌 入长度不少于50mm。（√） 8、支撑系统包括围檩及支撑，支撑一般超过15m，在支撑下还要有立柱及相应的立柱桩。 （√） 9、喷射混凝土面板起到对坡面变形的约束作用，面板约束力与土钉表面与土的摩阻力无 关。（×） 10、基坑变形监测二级基坑不监测支护结构水平位移。（×） 二、填空题 1、基坑支护结构极限状态分为承载能力极限状态正常使用极限状态。 2、基坑开挖深度小于7m，且周围环境无特别要求的基坑为三级基坑。 3、合理选择支护结构的类型应根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件综合考虑。 4、作用在支护结构上的荷载主要有土压力和水压力。 5、基坑土体稳定性分析主要内容有整体稳定性分析、支护结构踢脚稳定性分析、基坑底部土体抗隆起稳定性分析、基坑渗流稳定性分析及土体突涌稳定性分析。 6、支护结构设计计算目前实际工程中以等值梁法和弹性支点法为主。 7、排桩、地下连续墙支护结构的施工主要包括排桩、冠梁、地下连续墙、支撑系统锚杆等施工内容。 8、基坑边缘堆置土方和建筑材料，或沿挖方边缘移动运输工具和机械，一般应离基坑上部边缘不少于2m ，弃土高度不大于1.5m。 三、名词解释 1、排桩、地下连续墙嵌固的构造要求。 2、支撑体系。 3、支撑体系中的腰梁。 四、简答题 1、土钉墙的施工工艺。 2、简述危险行性较大的深基坑工程专项施工方案的内容。 3、简述岩土工程勘察报告中与基坑工程有关的方案内容。
深基坑支护方案选型的探讨 Xxx (大连大学,建筑工程学院，辽宁大连 116622） 摘要：随着我国城市化建设的加快，城市土地趋于紧张。城市需要建设大量的高层和超高层建筑，对深基坑支护方案提出了更高的要求。本文通过分析现有成熟的深基坑支护方案的技术特点和适用条件，比较各支护方案的安全、成本和适用性，提供选取合适的深基坑支护方案的建议。以根据不同工程要求，选择出安全合理、经济性好、满足施工要求的最优基坑支护方案。 关键字：深基坑；支护方案；选型 0 引言 # 由于城市建筑密度大，建筑施工面积有限，并且建设土地周边往往高楼林立，深基坑施工会对周围地质条件产生很大影响。这就对城市高层和超高层的深基坑施工提出了更高的要求，不仅需要保障工程安全且按进度完工，需要考虑施工方案的经济性和技术的可行性。在现今建筑施工市场采用招投标的方式选择经济效益好的可行的施工方案，如何根据实际的条件设计出合理、安全、经济的深基坑支护方案，成为赢得项目的关键，因此深基坑支护方案的制定很重要。 1 支护结构的类别与技术特点 1.1 放坡开挖结构 放坡开挖结构是将基坑逐层放坡，做成合适的边坡，保证开挖过程中的边坡稳定性。这种基坑围护结构简单，成本费用低，基本没有技术风险，但需要较大的施工场地，对工程土质条件要求高。 1.2 水泥土重力式围护结构 水泥土重力式围护结构是利用深层搅拌机现场将土和水泥浆进行搅拌【1】，让其形成数排连续搭接的水泥土桩，加固基坑周围土地，并于天然土地形成重力式挡土墙，保护基坑的稳定性。这种围护结构施工方便，成本低，其施工时噪音小不扰民，特别适闹市施工。 @ 1.3 悬臂是围护结构 悬臂式支护结构是采用地下连续墙、钢板桩、钢筋混凝土桩、木板桩等型式，依靠结构本身插入地下土的深度，利用天然土压力和结构的抗弯能力维持基坑整体的稳定和安全。这种围护结构适用于地下土质条件好，开挖深度浅的基础，但施工成本相对高，施工技术要求较高，需要对桩和墙的抗弯能力和土压力进行精确计算。 1.4 内支撑围护结构 内支撑围护结构即在围护结构基础上，再在基坑内部加上内支撑结构，内支撑可以采用水平支撑和斜支撑。内支撑围护结构在材料上可分为钢筋混凝土支撑和型钢支撑[2]。这种围