基坑支護的目的

基坑支護的目的：首先，是保證基坑四周的土體的穩(wěn)定性，滿足地下室施工有足夠空間的要求；其次，是保證基坑四周相鄰建筑物和地下管線等設施在基坑支護和地下室施工期間不受損害；最后，是在高水位場地通過降排水措施，保證基坑工程施工作業(yè)面在地下水位以上。

基坑支護的類型

01、自然放坡

這是一種最直觀的結構形式，通過一級或多級開挖放坡的形式保證土體的穩(wěn)定性；

優(yōu)點：成本最低，施工便捷；

缺點:占用場地范圍大，基坑施工完成后土方回填量大；

適用于土質較好且周邊無建筑物的開闊場地；

02、土釘墻

土釘墻是通過在土體內設置一定長度和密度的土釘，與土共同工作，形成了以增強邊坡穩(wěn)定能力的復合土體，主要由：土釘，噴射混凝土面層，被加固的原位土體及防排水系統(tǒng)組成；是一種主動增強土體本身穩(wěn)定性的受力機理；

優(yōu)點：穩(wěn)定可靠、施工簡便且工期短、經濟性好；

缺點：不適用于土質不好的地區(qū)，如軟土地區(qū)，淤泥質土基坑；

03、水泥土重力式圍護墻

水泥土重力式圍護墻又稱重力壩，是采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌，形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻；

優(yōu)點：施工簡單，無需設置錨桿或支撐，便于基坑土方開挖及施工，防滲性良好，具有擋土墻兼止水帷幕雙重效果，造價相對不高；

缺點：頂部位移相對較大，其次是厚度較大，只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時才能采用，另外，攪拌樁需達到一定齡期方可開挖，施工速度較慢；

適用于較厚回填土、淤泥、淤泥質土區(qū)域，一般基坑深度不宜大于7m。

04、支擋式結構

支擋式結構是由擋土構件（排樁或地下連續(xù)墻）和錨桿或支撐組成的一類支護結構體系的統(tǒng)稱，其結構形式有：

• 錨拉式支擋結構，即以擋土構件和錨桿為主的支擋式結構，包括擋土結構和錨拉結構（錨桿、冠梁和腰梁）兩部分；
• 支撐式支擋結構，即以擋土構件和支撐為主的支擋式結構，包括擋土結構和支撐結構（支撐、冠梁、腰梁和立柱）兩部分；
• 懸臂式、雙排樁、咬合樁等；

支擋式結構受力明確，計算方法和工程實踐相對成熟，是目前應用最多也較為可靠的支護結構形式。

4.1 擋土結構：

4.1.1 鋼板樁

將帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼用板樁錘或振動打樁設備打入土中并相互連接起來形成鋼板樁墻。

優(yōu)點：可重復使用，可用于容易打入的黏土、砂土和砂黏土中擋土和擋水；

缺點：在堅硬地層容易打壞；

4.1.2 鉆孔灌注樁

以一定間距排列的大直徑鉆孔灌注樁（或雙排樁）形成的擋土結構。樁頂可用冠梁（混凝土梁）聯(lián)系起來，可采用后拉式或內撐式支撐系統(tǒng)，這種結構利用樁間土拱作用擋土；

排樁多用于坑深7～15m 的基坑工程, 適用于軟粘土質和砂土地區(qū)。

優(yōu)點：優(yōu)點是墻剛度大，施工簡單，可插入堅硬土層和巖石中，而且沒有打樁振動和噪聲；

缺點：不能擋水，樁間土可能坍落等；可根據地質條件采用樁間土注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問題；

△ 雙排樁

4.1.3 地下連續(xù)墻

在地面上沿著開挖工程周邊（如地下結構的邊墻等），用特制挖槽機械，在泥漿護壁情況下開挖一定長度溝槽（一個單元槽段），然后用吊車將鋼筋籠吊放溝槽內，再用導管向充滿泥漿的溝槽中澆注混凝土，逐段施工，最后形成連續(xù)的地下墻，墻的厚度一般0.5～1.0m，槽段長 7m左右，深度可達50m~100m。

適用于地質條件差和復雜，基坑深度大，周邊環(huán)境要求較高的基坑；

優(yōu)點：剛度大，止水效果好，是支護結構中最強的支護型式；

缺點：造價較高，施工要求專用設備；

4.2 支撐結構：

4.2.1 懸臂式排樁

懸臂式支護結構主要是依靠樁（墻）足夠的入土深度和結構的抗彎能力來維持整體穩(wěn)定和結構安全。

適用于土質較好、開挖深度較淺的基坑工程。

優(yōu)點：結構簡單，施工方便，有利于采用大型機械開挖基坑；

缺點：懸臂式結構對開挖深度很敏感，容易產生較大變形，對相臨的建筑物產生不良的影響；

△ 懸臂樁

4.2.2 錨拉式排樁

錨拉式排樁是深基坑開挖最常采用的支撐方式之一，主要是通過錨桿往后拉樁（墻），使樁身保持穩(wěn)定。

適用于周邊環(huán)境比較寬敞、地下管線少且沒有不明地下物的深基坑支護工程；且具有密實砂土 、粉土、黏性土等穩(wěn)定土層或穩(wěn)定巖層做錨桿持力層的深基坑支護工程。

優(yōu)點：預應力錨桿增強了樁的承載能力和剛度，使水平變位和墻外沉降得到控制，且提供了自由開挖空間；

缺點：地質條件太差或土壓力太大時使用樁錨支護結構，容易發(fā)生支護結構的受彎破壞或傾覆破壞；

△ 錨拉式樁

4.2.3 內撐式排樁

采用剛度較大的水平支撐（體系）或斜撐為圍護樁頂提供水平向支承，保證的圍護樁穩(wěn)定性，共同組成了內撐式排樁體系。支撐體系可分為對撐、桁架式對撐、角撐及內環(huán)式（桁架）支撐。

內撐常采用鋼筋混凝土支撐和鋼管或型鋼支撐兩種。鋼筋混凝土支撐體系的優(yōu)點是剛度好、變形小，而鋼管支撐的優(yōu)點是鋼管可以回收，且加預壓力方便。內撐式支護結構適用范圍廣，可適用各種土層和基坑深度。

優(yōu)點：施工質量易控制，工程質量的穩(wěn)定程度高；內撐在支撐過程中是受壓構件，可充分發(fā)揮出混凝土受壓強度高的材性特點；樁撐支護結構的適用土性范圍廣泛，尤其適合在軟土地基中采用；

缺點：內撐形成必要的強度以及內撐的拆除都需占用較長工期；基坑內布置的內撐減小了作業(yè)空間，增加了開挖、運土及地下結構施工的難度；當基坑平面尺寸較大時，不僅要增加內撐的長度，內撐的截面尺寸也隨之增加，經濟性較差；

△ 內撐式樁

鋼筋混凝土支撐由于剛度大、成本低、施工方法相對簡單，占據了我國基坑支護的主要市場。鋼支撐僅在對基坑位移要求較為嚴格的基坑中得到較多應用；

一般情況下對于平面形狀接近方形且尺寸不大的基坑，宜采用角撐；對于形狀接近方形但尺寸較大的基坑，宜采用環(huán)形、邊桁架支撐；對于長方形基坑，宜采用對撐或對撐加角撐。

另外，近年國內又引進了一種新型的支撐系統(tǒng)，魚腹梁鋼支撐體系，主要由上弦型鋼腰梁，中間型鋼腹桿，和下弦預應力鋼絞線組成，同時結合角撐和對撐共同組成水平抗側力體系；此種支撐體系最大的優(yōu)勢是可以大大減少基坑中部支撐的數量及范圍，從而增大了施工操作面；

△ 混凝土內支撐

最后，需要說明的是基坑支撐的施工是一種逆作法的施工順序，先施工支撐立柱樁，樁頂標高位于基坑底，在鉆孔內插入鋼立柱（格構柱），立柱范圍位于地下室頂板至底板之間，立柱底端錨固于混凝土立柱樁內；然后施工第一道支撐，待第一道支撐達到相應設計強度后，開挖基坑施工第二道支撐，第二道支撐達到強度后，繼續(xù)開挖基坑到基坑底標高，施工地下室底板，并繼續(xù)向上施工，然后從下而上逐步拆除相應標高支撐，最后切除支撐立柱。

初步基坑支護方案選取原則

01、如周邊環(huán)境場地允許，應優(yōu)先采取放坡方式，或坑頂范圍局部放坡。

02、5 米基坑方案選擇的優(yōu)先次序如下：放坡→土釘墻（復合土釘墻）→樁錨

03、10 米基坑方案選擇的優(yōu)先次序如下：放坡→土釘墻（復合土釘墻）→樁錨→雙排樁（錨）→內支撐

▌作者：同辰建筑 師乙丹

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