1、2 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型概述,2.1 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)分類(lèi),2.2 透水擋土結(jié)構(gòu) 2.2.1 H型鋼（工字鋼）樁加橫插板擋土墻,一、構(gòu)造,二、施工工藝,1. 打樁。將H型鋼樁打到設(shè)計(jì)深度。 2. 挖土，安裝擋土板。每挖一層后，在H型鋼樁間安裝擋土板，直到預(yù)定基坑深度。 3. 地下室結(jié)構(gòu)（包括外墻）施工。 4. 拆擋板，回填土。自下向上拆除擋板，并且拆除一層擋板，填一次肥槽土方。 5. 拔樁。用震動(dòng)拔樁機(jī)拔出H型鋼樁。 6. 處理好拔樁后的孔洞。,三、適用范圍,適用于地下水位低的粘土、砂土地基。水位高或有上層滯水時(shí)，應(yīng)降水，使水位低于坑底標(biāo)高。軟土地基也可用，但應(yīng)慎重。,四、特點(diǎn),1. H型鋼樁一次

2、投資費(fèi)用大，支護(hù)工程完畢后，要將樁拔出，否則很不經(jīng)濟(jì)。拔出后按攤銷(xiāo)費(fèi)計(jì)算，比灌注樁節(jié)省。 2. 打樁和拔樁噪聲大，擾民。 3. 作為懸臂樁時(shí)，位移大，要計(jì)算位移量。在設(shè)置支撐或錨桿時(shí)，其位移也要計(jì)算，避免產(chǎn)生過(guò)大位移影響鄰近建、構(gòu)筑物。 4. 與錨桿及內(nèi)支撐結(jié)合使用，可得到滿(mǎn)意的支護(hù)效果。,一、構(gòu)造,2.2.2 疏排混凝土灌注樁加鋼絲網(wǎng)水泥抹面護(hù)壁,二、施工方法,1. 成孔。按地質(zhì)情況不同進(jìn)行成孔，如水位低用人工挖孔最經(jīng)濟(jì)，遇水時(shí)可用反循環(huán)鉆機(jī)成孔，或潛水鉆機(jī)成孔。 2. 灌注混凝土樁。地下水位低，或水少可以抽水后澆筑混凝土，地下水位高時(shí)，應(yīng)水下澆筑混凝土。 3. 澆筑圈梁。擋土樁完成后，在樁

3、頂澆筑壓頂圈梁。 4. 挖土抹面。圈梁做完后方能挖土。每挖一層土后，在開(kāi)挖面進(jìn)行鋼絲網(wǎng)水泥抹面，用射釘槍將鋼絲網(wǎng)釘牢在擋土樁上。 5. 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，安裝內(nèi)支撐或錨桿。挖土與內(nèi)支撐或錨桿配合，一般應(yīng)挖到錨桿標(biāo)高下0.5m才進(jìn)行錨桿施工。,三、特點(diǎn),1. 施工無(wú)震動(dòng)、無(wú)噪音、不擾民，比密排樁施工方便。 2. 比較經(jīng)濟(jì)節(jié)省。 3. 永久基礎(chǔ)亦為灌注樁時(shí)，可以同步施工，省工期。 4. 水泥用量較大，水下澆筑混凝土?xí)r質(zhì)量不易控制。,四、適用范圍,適用地下水位低的各種粘土、砂土地基。,一、構(gòu)造,2.2.3 密排樁（灌注樁、預(yù)制樁）,二、特點(diǎn),1. 密排樁比地下連續(xù)墻施工簡(jiǎn)便，整體性不如地下連續(xù)墻。 2.

4、 較疏排樁受力性能好。 3. 不作防水抗?jié)B措施，密排樁仍不能止水。,三、適用范圍,粘土、砂土、軟土、淤泥質(zhì)土皆可應(yīng)用。,2.2.4 雙排灌注樁,一、構(gòu)造,二、特點(diǎn),1. 剛度大，位移小，施工簡(jiǎn)便。 2.單排懸臂式不能支護(hù)的深度，可以用雙排懸臂樁 支護(hù)。 3.節(jié)約錨桿材料及施工工期。,三、適用范圍,粘土、砂土地層，地下水位較低的地區(qū)。,2.2.5 連拱式灌注樁擋土,一、構(gòu)造 1. 連拱式灌注樁是以相距3m 5m的大直徑樁（如800 1000）為主樁，其間用小直徑樁（如300左右）排列成拱型，組成拱截面的組合樁群，見(jiàn)圖1-3所示。拱矢高 f = ( 1/41/2 ) l 。小直徑樁可不配筋，或僅用

5、構(gòu)造筋。 2. 樁頂用鋼筋混凝土圈梁連接。,二、力學(xué)原理,1. 將基坑表面的拉應(yīng)力，轉(zhuǎn)化為沿拱軸截面的壓應(yīng)力。 2. 小直徑樁近似地為受壓拱圈，大直徑樁受兩邊拱的推力基本平衡，邊樁要處理單面推力。,三、特點(diǎn),2. 施工簡(jiǎn)便，可以用于較深的基坑支護(hù)。 3. 樁頂圈梁較寬，剛度大、移位小。,2.2.6 樁墻合一（基坑支護(hù)樁的位置與地下室外墻重合）的地下室逆作法,1. 平整場(chǎng)地，放四周樁墻及中間樁的軸線位置。 2. 用機(jī)械或人工筑邊樁及中間樁孔，灌注混凝土。 3. 在場(chǎng)地上做梁板土模，利用土模澆筑地下室頂板（梁）混凝土，與周邊支護(hù)樁聯(lián)結(jié)，并與中柱樁結(jié)合。（ 筑樓板時(shí)預(yù)留孔洞作開(kāi)挖豎井用。） 4. 開(kāi)

6、挖施工用豎井，安裝設(shè)備，,一、施工方法及步驟,5. 人工挖土，通過(guò)皮帶運(yùn)輸土方，并提升運(yùn)出場(chǎng)外。 6. 挖到第一層底板后，支模、澆筑四周鋼筋混凝土外墻，并與支護(hù)樁內(nèi)預(yù)埋鋼筋連接，混凝土應(yīng)摻防水劑。 8. 作一層地下室底板（二層地下室頂板）的土模，并澆筑混凝土，同時(shí)預(yù)留孔洞。 9. 開(kāi)挖二層地下室土方并運(yùn)出。 10. 挖到二層地下室底板標(biāo)高，澆筑四周混凝土外墻。 11. 澆筑二層地下室地面。 然后按相同的工藝進(jìn)行三層、四層地下室的施工。,1. 支護(hù)樁同時(shí)是永久支護(hù)樁，設(shè)計(jì)地下室外墻可以不考慮墻的擋土作用，只須保證防水抗?jié)B作用。 2. 場(chǎng)地內(nèi)不用留出肥槽，特別適合場(chǎng)地狹小的工程施工，同時(shí)減少了挖填

7、土方。 3. 以樓板作支撐，節(jié)約內(nèi)支撐或錨桿等費(fèi)用。 4. 因地下室逆作，不需先支護(hù)后做正式工程，施工組織成功可以節(jié)約工期。 5. 與地下連續(xù)墻的逆作法的不同點(diǎn)在于墻不需承重，且墻在成槽后做。 6. 不能采用機(jī)械大面積挖土。,二、特點(diǎn),三、適用范圍,1. 粘土、砂土、地下水位低的地質(zhì)條件。 2. 以樁作基礎(chǔ)的工程。 3. 厚大筏板基礎(chǔ)工程難以采用。,2.2.7 土釘墻支護(hù),土釘墻是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新型擋土結(jié)構(gòu)。是一項(xiàng)發(fā)展中的新技術(shù)。1972年法國(guó)首先在一鐵路路塹的邊坡開(kāi)挖工程中采用了土釘支護(hù)技術(shù)，工程使用了5080mm的混凝土面層以及25000多根4m和6m長(zhǎng)的土釘。不久該技術(shù)在法國(guó)、德國(guó)、美

8、國(guó)、英國(guó)等國(guó)得到了廣泛的研究和推廣。我國(guó)80年代開(kāi)始用于邊坡工程，90年代在基坑支護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。,一、工藝原理,噴射混凝土在高壓空氣作用下，高速?lài)娤蚧颖砻妫箛妼訉?duì)土體有壓縮和嵌固效應(yīng)，消除應(yīng)力集中，改善邊坡的受力條件，有效地保證邊坡穩(wěn)定。土釘深固于土體內(nèi)部，主動(dòng)支護(hù)土體，并與土體共同作用，有效地提高周?chē)馏w的強(qiáng)度，使加固的土體成為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分。鋼筋網(wǎng)能調(diào)整噴層與錨桿內(nèi)應(yīng)力分布，增大支護(hù)體系的柔性與整體性。,二、施工方法,施工步驟應(yīng)遵循從上到下分步修建的原則，即邊開(kāi)挖，邊支護(hù)。 1. 先錨后噴 挖土到土釘位置，打入土釘，初噴混凝土，鋪鋼筋網(wǎng)，復(fù)噴混凝土；挖第二步土，再打第二層土釘，噴

9、射混凝土，鋪鋼筋網(wǎng)，如此循環(huán)到最后一層土釘施工完畢。 2. 先噴后錨 挖土到土釘位置下一定距離，鋪鋼筋網(wǎng)，噴射混凝土，達(dá)一定強(qiáng)度，打入土釘。挖第二層土方到第二層土釘下一定距離，鋪鋼筋網(wǎng)，并與上層鋼筋網(wǎng)上下搭接好，噴射混凝土，打第二層土釘。如此循序前進(jìn)，直到基坑全部的深度。,三、特點(diǎn),施工特點(diǎn)：簡(jiǎn)便、快速、經(jīng)濟(jì)。 工作原理特點(diǎn)：與錨桿相比，錨桿是單獨(dú)作用，土釘是組合（群體）作用（類(lèi)似與擋土墻）；錨桿由于有預(yù)應(yīng)力，能夠主動(dòng)約束土體，土釘只能在土體發(fā)生變形后受力，土釘和錨桿中的受力分布也不同；與加筋土相比，由于工藝的不同，使加筋土中受力最大的筋體位于底部，而土釘支護(hù)中受力最大的筋體位于中部。,四、適

10、用范圍,水位低的地區(qū)，或能保證將水面降到基坑底面以下時(shí)。,2.3 止水擋土結(jié)構(gòu) 2.3.1 地下連續(xù)墻,一、工藝原理 1. 開(kāi)挖前必須先砌筑起基準(zhǔn)作用、防止表面泥土坍落的導(dǎo)墻。 2. 利用大型挖抓或鉆孔機(jī)械開(kāi)挖單元槽段到預(yù)定深度，開(kāi)挖時(shí)用配置好的泥漿護(hù)壁，單元槽段一般長(zhǎng)48m，6m為標(biāo)準(zhǔn)槽段，最長(zhǎng)達(dá)10m。 3. 吊裝鋼筋進(jìn)入單元槽段的墻內(nèi)。 4. 水下澆筑混凝土。 5. 拔出節(jié)點(diǎn)管，準(zhǔn)備下一單元槽段施工。,二、施工方法及工序,三、特點(diǎn),1. 地下連續(xù)墻止水性好，剛度大，既能承受垂直荷載，又能承受土壓力、水壓力等水平荷載。也就是同時(shí)具有擋土、抗?jié)B和承重的性能。 2. 對(duì)相鄰建筑物、構(gòu)筑物的影響

11、甚小。已有記錄表明，在離已有建筑物20cm處可以進(jìn)行地連墻施工，對(duì)既有建筑物并無(wú)影響。 3. 使用機(jī)械設(shè)備較多，造價(jià)較貴。 4. 泥漿配制要求高，需建泥漿回收重復(fù)使用的系統(tǒng)。 5. 如將地下連續(xù)墻作為建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)墻體，可能反而能夠適當(dāng)降低造價(jià)。,四、適用范圍,1. 基本適用于所有土質(zhì)，特別適用于軟土地區(qū)。 2.適合于環(huán)境要求嚴(yán)格的地區(qū)。當(dāng)基坑附近有很近的建（構(gòu)）筑物時(shí)，特別適宜用地下連續(xù)墻。,2.3.2 深層攪拌水泥土墻,一、發(fā)展概況 攪拌樁起源于50年代初的美國(guó)，60年代后日本和瑞典在這一領(lǐng)域一直處于世界領(lǐng)先水平。日本攪拌樁的最大直徑為1.8m，一次性最大施工加固體的面積為9.5m2，最大加

12、固深度已達(dá)60m以上。在過(guò)去的20多年中，日本采用深層攪拌法加固海底軟土的工程量已經(jīng)遠(yuǎn)大于加固陸地軟土的工程量。瑞典一向把攪拌樁稱(chēng)為石灰柱或水泥柱，每年施工的石灰柱已達(dá)十幾萬(wàn)延長(zhǎng)米。 10多年來(lái)新加坡、馬來(lái)西亞、印尼、泰國(guó)等東南亞國(guó)家以及香港特區(qū)也對(duì)攪拌樁進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用。 我國(guó)在70年代后期開(kāi)始研究和應(yīng)用攪拌樁，最早主要用于加固軟土地基，90年代發(fā)展成作為防滲墻及淺基坑的擋土支護(hù)樁墻。,二、深層攪拌水泥土機(jī)理,在地基深處將軟土和水泥強(qiáng)制攪拌，利用水泥和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土固結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的樁或墻。,三、特點(diǎn),1. 水泥用量少，只有被加固

13、土重量的7 15% 。 2. 沉降小，穩(wěn)定性大。 3. 能夠防止地下水的滲透。 4. 工程費(fèi)用低。,四、適用范圍,適用于軟拈土地區(qū)，但支護(hù)深度不超過(guò)6m。,五、深層攪拌水泥防滲墻結(jié)構(gòu)平面布置,2.3.3 深層攪拌水泥樁墻與擋土樁結(jié)合支護(hù),一、工藝原理 將深層攪拌水泥樁墻的良好止水性能作帷幕，與灌注樁或H型鋼樁的擋土性能結(jié)合起來(lái)，可以支護(hù)較深的基坑。同時(shí)基坑四周地下水被封閉，僅在基坑內(nèi)降水排水，即可開(kāi)挖土方。 二、特點(diǎn) 基坑四周地下水封閉后，坑內(nèi)降水不影響鄰近建筑物，有很好的防止建筑物沉降的作用。 三、適用范圍 1. 軟土、地下水豐富的基坑支護(hù)。 2. 基坑支護(hù)深度可達(dá)10m左右。,一、高壓噴射

14、水泥注漿樁的工藝原理,1. 將注漿管放入鉆好的鉆孔后，以高壓設(shè)備使?jié){液成為20Mpa左右的高壓射流，從噴嘴中旋轉(zhuǎn)噴射出來(lái)，沖擊破壞土體。 2. 當(dāng)能量大、速度快、呈脈動(dòng)狀的噴射流的動(dòng)壓超過(guò)土體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度時(shí)，土粒便分離，一部分極細(xì)的土粒隨漿液冒出水面，其余土粒在噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下，與漿液攪拌混合并起化合作用。 3. 旋轉(zhuǎn)噴射的漿液凝固后就形成樁。,2.3.4 密排樁間加高壓噴射水泥注漿樁,二、密排樁與高壓噴射水泥注漿樁的布置,三、特點(diǎn),1. 高壓噴射水泥注漿樁能止水防滲，同時(shí)還能減少支護(hù)樁承受的土壓力。 2. 密排樁與高壓噴射水泥注漿樁組成防水帷幕，地下水不能滲入基坑，僅在坑內(nèi)

15、降水排水，能夠防止坑外相鄰建筑物的沉降。 3. 有類(lèi)似地下連續(xù)墻的功能，但施工設(shè)備簡(jiǎn)易，施工工藝簡(jiǎn)單。,四、適用范圍,1. 對(duì)砂類(lèi)土、粘性土、黃土和淤泥土用高壓噴射水泥注漿樁效果較好。 2. 對(duì)礫石含量過(guò)多或含有大量纖維質(zhì)的腐植土，噴射質(zhì)量稍差。 3. 在地下水流速過(guò)大（噴射漿液無(wú)法在注漿管周?chē)蹋r(shí)不宜用高壓噴射水泥注漿樁。,2.3.5 鋼板樁,一、結(jié)構(gòu)圖,二、施工工藝,1. 整修鋼板樁。 2. 安裝圍檁（單圍、雙圍）支架。 3. 打入鋼板樁。 4. 使鋼板樁軸線封閉合攏。,三、特點(diǎn),1. 鋼板樁一次性投資大。 2. 可以拔出，重復(fù)使用，僅出攤銷(xiāo)費(fèi)，故費(fèi)用較省。但如拔不出或不拔，則造成很大

16、浪費(fèi)。 3. 打樁時(shí)易于傾斜，要使全部鋼板樁無(wú)誤的封閉合攏，比較困難。 4. 鋼板樁剛度較其他樁的剛度為小。 5. 錘擊鋼板樁有噪音、振動(dòng)，擾民。,四、適用范圍,1. 適于軟土、淤泥質(zhì)土及地下水多地區(qū)，易于施工。 2. 難用于打入密砂及硬粘土中。 3. 鋼板樁間咬合不好（必須保證咬合），就易滲水、涌沙。,2.4 支撐部分,2.4.1 懸臂式支護(hù) 懸臂式（自立式）基坑支護(hù)是指單純借助擋土墻、灌注樁、鋼板樁、H型鋼樁等自身剛度來(lái)承受土壓力、水壓力及上部荷載來(lái)求得基坑平衡與穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu)。不設(shè)內(nèi)支撐、錨桿等。,一、受力機(jī)理,2.4.2 拉錨式（錨定板）支護(hù),一、特點(diǎn),1. 錨梁（樁）需要較大的拉錨場(chǎng)

17、地。 2. 須作錨梁（挖溝埋設(shè)），須打一定深的錨樁。 3. 要有一定間距的拉結(jié)鋼筋、鋼索，必須錨緊，否則位移大。 4. 造價(jià)較便宜。無(wú)錨桿機(jī)時(shí)施工較便利。 5. 可以支護(hù)比自立式樁墻（懸臂樁）深度大的基坑。,2.4.3 土層錨桿,一、結(jié)構(gòu),二、施工方法,1. 挖土到錨桿水平位置下50cm。 2. 按需要傾角及深度，用錨桿鉆機(jī)鉆孔。 3. 拔出鉆桿，插入鋼筋或鋼絞線。 4. 向孔內(nèi)灌注水泥漿，直到漿液從孔中冒出。 5. 安裝墊板、螺帽或錨頭。 6. 待水泥漿強(qiáng)度達(dá)70%時(shí)，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。 7. 擰緊螺帽或鎖住錨頭。,三、特點(diǎn),1. 使用錨桿拉結(jié)比坑內(nèi)支撐、挖土拉錨方便。 2. 錨桿要有一定的覆蓋深度，才能有一定的抗拔力。 3. 預(yù)應(yīng)力錨桿能對(duì)擋土樁、墻的位移有較好的控制作用。 4. 相鄰錨桿張拉后應(yīng)力損失大，應(yīng)再?gòu)埨{(diào)整。 5. 與樁頂圈梁相比，可以節(jié)約資金。,四、適用范圍,一般粘土、砂土地區(qū)皆可應(yīng)用。,2.4.4 鋼管、型鋼水平支撐,二