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8种建筑深基坑支护方法一览

342 2021-09-15 13:41:32

随着经济发展,城市现代化步伐加快,现代城市的高层建筑基坑也向着深、大的方向发展,挖深15~25m之间,宽度与长度达100m以上。临近基坑有众多建筑物、道路以及管线,周边环境复杂,施工场地拥挤,在环境安全上的又有很高的要求,所以过去对基坑支护结构的选型十分单一,基坑上采用柱列式灌注桩挡墙或地下连续墙作为围护结构,当用明挖法施工时照例采用多道支承(多道内支撑或多道背拉锚杆)。其他的支护型式如国内外广为应用的钢板桩挡墙或桩板(分离式工字钢加衬板)挡墙由于刚度较弱、易透水以及打桩振动和挤土效应对城市环境的危害,已很少用于建筑深基坑中。

 

但是近年来兴起的装配式钢结构基坑支护在合适的地质条件下已成为建筑深基坑的选型,而逆作法施工国内也已日趋成熟。

 

深基坑支护的方法很多,其支护方法的原理和作用已整理部分如下。

 

钢板桩支护

钢板桩是种施工简单、投资经济的支护方法。它由钢板桩、锚拉杆(或内支撑、锚啶结构、腰梁等)组成。由于钢板桩本身柔性较大,如支撑或锚拉系统设置不当,其变形会很大。

基坑深度达7m以上的软土地层,基坑不宜采用钢板桩支护,除非设置多层支撑或锚拉杆。

 

地下连续墙支护

用特制的挖槽机械,在泥浆护壁的情况下开挖一定深度的沟槽,然后吊放钢筋笼,浇筑混凝土。地下连续墙的形状多种多样,一般集挡土、承重、截水和防渗于一体,并兼作地下室外墙。其不足之处是要用专用设备施工,单体施工造价高。

对各种地质条件及复杂的施工环境适应能力较强。施工不必放坡,不用支模,国内地下连续墙的深度已达 36m,壁厚1m。

 

排桩支护

排桩是指队列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻(冲)孔灌注桩,作为主要的挡土结构,其结构形式可分为悬臂支护或单锚杆、多锚杆结构,布桩形式可分为单排或双排布置。

悬臂式支护适用于开挖深度不超过10m的黏土层,不超过8m的砂性土层,以及不超过5m的淤泥质土层。

 

加筋水泥土深层搅拌支护

利用水泥作为固化剂,采用机械搅拌,将固化剂和软土强制拌和。使固化剂和软土之间产生一系列物理化学反应而逐步硬化,形成具有整体性、水稳定性和定强度的水泥土桩墙,作为支护结构。

适用于淤泥、淤泥质土、黏土、粉质黏土、粉土、素填土等土层,基坑开挖深度不宜大于6m。对有机质土、泥炭质土,宜通过试验确定。

 

土钉墙支护

土钉是用来加固现场原位土体的细长杆件。通常采用钻孔,放入带肋钢筋并沿孔全长注浆的方法做成。它依靠与土体之间的粘结力或摩擦力,在土体发生变形时被动承受拉力作用。它由密集的土钉群、被加固的土体、用喷射混凝土面层形成支护体系。由于随挖随支,能有效地保持土体强度,减少土体的扰动。

适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、黏性土和弱胶结砂土,开挖深度为5~10m 的基坑支护。土钉墙不适用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层、饱和软弱土层。不适用于对变形有严格要求的基坑支护。

 

锚杆或喷锚支护

锚杆与土钉墙支护相似,将锚杆锚入稳定土体中,外端与支护结构连接用以维护基坑稳定的受拉杆件,并施加预应力。支护体喷射混凝土称喷锚支护。

锚杆可与排桩、地下连续墙、土钉墙或其他支护结构联合使用,不宜用于有机质土,液限大于50%的黏土层及相对密实度小于0.3的砂土。

 

拱圈支护结构

拱圈分闭合拱和非闭合拱,拱圈形式包括圆拱、椭圆拱和二次曲线拱。这种拱圈挡土能承受水平方向的土压力,因拱的内力以受压力为主,弯矩很小,能充分发挥混凝土抗压强度高的特性,施工方便,节省工期。

施工场地要适合拱圈布置,构造应符合圆环受力的特点,拱脚的稳定性应予足够重视,并有可靠的保证措施。

 

逆作法

按施工不同程序可分全逆作法、半逆作法或部分逆作法,它以地下各层的梁板作支撑,自上而下施工,使挡土结构变形较小,节省临时支护结构。

适用于较深基坑,对周边变形有严格要求的基坑。要预先做好施工组织方案,及各结构节点的处理。

 

加筋水泥土状锚支护

这是一种有效的土体支护与加固技术,其特点是钻孔、注浆、搅拌和加筋可一次完成。

支护形式分:悬臂式加筋水泥土桩锚支护、人字形加筋支护、门架式加筋支护、复合式支护等多种支护结构。

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