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六種基坑支護(hù)類型簡(jiǎn)介

2021-06-03

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基坑支護(hù)

基坑支護(hù)工程是指在基坑開挖時(shí)，為了保證坑壁穩(wěn)定，保護(hù)主體地下工程施工時(shí)的安全以及周圍環(huán)境不受損害所采取的工程措施。一般基坑支護(hù)形式的選取主要取決于基坑挖深、場(chǎng)地條件、周邊環(huán)境（鄰近既有建構(gòu)筑物、市政道路、管線）、場(chǎng)地水文地質(zhì)條件、項(xiàng)目工期要求等因素，應(yīng)綜合分析合理選取。

一般同等條件下支護(hù)形式的造價(jià)從低至高依次為：放坡開挖＜土釘墻（復(fù)合土釘墻）＜水泥土重力式擋墻＜型鋼水泥土攪拌墻（SMW工法）＜排樁＜地墻。

基坑支護(hù)

一、放坡開挖

基坑支護(hù)

圖 1 放坡開挖實(shí)景照

1、坡率應(yīng)根據(jù)土層性質(zhì)、挖深確定，挖深大于4m應(yīng)采用多級(jí)放坡，多級(jí)放坡應(yīng)設(shè)置平臺(tái)；土質(zhì)條件較好的地區(qū)，應(yīng)優(yōu)先選用天然放坡；軟土地區(qū)大面積放坡開挖的基坑，邊坡表面應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片護(hù)坡面層；

基坑支護(hù)

圖 2 多級(jí)放坡示意（注：開挖面在地下水位之下需要設(shè)置降水井）

2、若開挖面在地下水位之下，坡頂和平臺(tái)處應(yīng)采取井點(diǎn)降水措施，提高坡體穩(wěn)定性；坡頂設(shè)置擋水坎或排水溝，防止坑外積水流入坑內(nèi)，侵蝕坡體；

3、坡腳附近如有局部深坑，坡腳與局部深坑的距離應(yīng)不小于2倍深坑落深，如不能保證，應(yīng)按深坑的深度驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定。

二、土釘墻（復(fù)合土釘墻）

若場(chǎng)地條件限制無(wú)法滿足大放坡開挖的需要，可采用土釘墻支護(hù)，減少放坡范圍。

圖 3 土釘墻實(shí)景照

1、土釘形式有鋼管土釘和鋼筋土釘，坡面采用鋼筋網(wǎng)片噴射混凝土面層；

2、當(dāng)土釘墻后存在滯水時(shí)，應(yīng)在含水層部位的墻面設(shè)置泄水孔或采取其他疏水措施，減小墻背后的水壓力，提高土釘墻穩(wěn)定性；

3、當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻時(shí)，預(yù)應(yīng)力錨桿應(yīng)采用鋼絞線錨桿，且錨桿應(yīng)布置在土釘墻的較上部位；當(dāng)用于增強(qiáng)面層抵抗土壓力的作用時(shí)，錨桿應(yīng)布置在土壓力較大及墻背土層較軟弱的部位。

三、水泥土重力式擋墻

圖 4 水泥土重力壩實(shí)景照

1、重力式擋墻形式：一般選用雙軸或三軸水泥土攪拌樁，攪拌樁可按搭接施工，搭接長(zhǎng)度控制在150mm~200mm，擋墻頂面宜設(shè)置混凝土面板；

2、一般土層條件下，攪拌深度小于16m的應(yīng)優(yōu)先選用造價(jià)更低的雙軸，超過(guò)16m的應(yīng)選用三軸，遇到淤泥等軟弱土層，水泥摻量適當(dāng)提高；

3、水泥土攪拌樁應(yīng)按格柵布置，建議格柵布置形式如圖所示（以雙軸為例）。

圖 5 雙軸攪拌樁重力式擋墻平面布置示意圖

四、型鋼水泥土攪拌墻（SMW工法）

圖 6 SMW工法實(shí)景照

1、一般選用雙軸或三軸攪拌樁，攪拌樁兼作止水帷幕應(yīng)按套打一孔施工，確保止水效果；

2、一般型鋼租賃期應(yīng)控制在6個(gè)月以內(nèi)，當(dāng)租賃期超過(guò)6個(gè)月，型鋼租賃成本較高，目前租賃市場(chǎng)主要型鋼類型為H400×400、H500×200、H700×300、H800×300等，可選用插一跳一、插二跳一、密插形式，墻體剛度依次增強(qiáng)；

圖 7 型鋼布置形式

3、型鋼應(yīng)做減小阻摩處理，方便地下室結(jié)構(gòu)完成后型鋼拔除回收。

五、灌注樁排樁圍護(hù)墻

圖 8 圍護(hù)排樁實(shí)景照

1、當(dāng)基坑開挖面涉及地下水時(shí)，應(yīng)在灌注樁外側(cè)設(shè)置隔水帷幕；

2、帷幕選型：若隔水帷幕深度小于16m，建議采用造價(jià)較低的雙軸；若帷幕深度超過(guò)16m或者淺層存在深厚密實(shí)砂層，建議采用止水效果更好的三軸；

3、帷幕深度：對(duì)于僅需坑內(nèi)疏干降水的基坑，軟土地區(qū)粘性土弱透水層中隔水帷幕深度應(yīng)控制在基坑基底以下6~7m即可（如上海地區(qū)項(xiàng)目）；若遇粉性、砂性土等（較）強(qiáng)透水層，且含水層厚度適中、底埋深不深，可考慮帷幕隔斷該含水層（如南通、武漢沿江地區(qū)）；若基坑基底承壓水穩(wěn)定性不滿足要求需降承壓水，且承壓含水層厚度不厚、層底埋深不深，隔水帷幕也應(yīng)盡量隔斷承壓含水層，以減少降壓降水對(duì)周邊環(huán)境的沉降影響；

圖 9 不同土層條件止水帷幕剖面示意

4、為避免支護(hù)結(jié)構(gòu)的浪費(fèi)，可利用原本在基坑完成后通常廢棄的圍護(hù)排樁作為正常使用階段主體地下結(jié)構(gòu)一部分，形成“樁墻合一”，圍護(hù)樁可承擔(dān)大部分的土壓力，減小地庫(kù)外墻受力，可有效減小地下室外墻厚度、邊樁數(shù)量，增大地下室建筑面積，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

左圖 10 “樁墻合一”剖面示意圖

右圖 11 采用“樁墻合一”地庫(kù)效果照

六、地下連續(xù)墻

軟土地區(qū)三層地下室以上的基坑采用“兩墻合一”地墻較排樁方案較為經(jīng)濟(jì)。所謂“兩墻合一”即在基坑工程施工階段地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，起到擋土和止水的目的；在結(jié)構(gòu)永久使用階段作為主體地下室結(jié)構(gòu)外墻，通過(guò)設(shè)置與主體地下結(jié)構(gòu)內(nèi)部水平梁板構(gòu)件的有效連接，不再另外設(shè)置地下結(jié)構(gòu)外墻。地下連續(xù)墻的常用厚度為600mm、800mm、1000mm、1200mm。

左圖 12 “兩墻合一”地墻剖面示意圖

右圖 13 “兩墻合一”地墻實(shí)景照

1、地墻兩側(cè)應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土導(dǎo)墻；

2、當(dāng)淺層分布有粉性土或砂性土較厚時(shí)，地墻兩側(cè)可適當(dāng)采用水泥土攪拌樁進(jìn)行槽壁預(yù)加固。原則上攪拌樁深度只需覆蓋粉性土或砂土層即可，避免在無(wú)加固條件下進(jìn)行地墻槽段成槽施工（否則在無(wú)槽壁加固條件下進(jìn)行成槽施工，容易造成地墻充盈系數(shù)過(guò)大而大量增加混凝土澆灌量，后續(xù)超灌混凝土的鑿除量較大也會(huì)增加成本）；