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桩墙式支护结构的体系形式和设计验算内容

383 2021-03-12 14:24:52


基坑开挖时,由于场地限制不能无支护放坡开挖或采用重力式支护,开挖深度在6~10m以上时,可采用桩墙式支护结构。桩墙式支护结构是指由围护墙和内支撑或外拉锚系统所组成的基坑支护体系。在软土地基中,基坑围护墙一般由围护结构和防渗止水结构两部分组成,也可由一个同时具有挡土和防渗止水功能的墙体组成。


桩墙式支护结构常用的形式排桩支护结构地下连续墙支护结构两种。排桩支护结构一般是由钻孔灌注桩、人工挖孔桩、钢板桩、钢筋混凝土板桩等组成的连续排桩墙。排桩支护结构需要设置专门的防渗与止水结构,如连续搭接的水泥土搅拌桩帷幕或不插型钢的水泥土搅拌连续墙、高压喷射注浆帷幕(旋喷、摆喷、定喷)和注浆帷幕等。近年来也有采用咬合桩和带止水构造的钢板桩等新型排桩支护结构,不另设防渗帷幕。地下连续墙支护结构则是由现浇或预制钢筋混凝土地下连续墙组成的围护墙,墙体有自防渗和止水功能。


桩墙式支护结构除围护墙外,还应有稳定可靠的内支撑或外拉锚、围檩与立柱等结构。采用内支撑和围檩结构体系时,支撑和围檩结构的常用形式有钢结构和钢筋混凝土结构。支撑立柱在基坑开挖面以上的结构形式有组合型钢格构式立柱、型钢立柱和钢管立柱等。基坑开挖面以下的立柱桩常用钻孔灌注桩和预制桩。当基坑周边环境条件容许和满足设计要求时,也可采用有围檩的坑外锚拉结构体系。



另外,按基坑开挖深度及支护结构受力情况,桩墙式支护结构可分为以下几种∶

(1)悬臂式支护结构。当基坑开挖深度不大时,即可利用悬臂作用挡住墙后土体。

(2)单支点支护结构。当基坑开挖深度较大时,不能采用悬臂式支护结构,可以在支护结构顶部附近设置一单支撑(或拉锚)。

(3)多支点支护结构。当基坑开挖深度较深时,可设置多道支撑(或拉锚),以减小桩墙的内力和变形。


桩墙式支护体系的形式多种多样,至今仍处在创新和发展之中,应用范围十分广泛。桩墙式支护是目前基坑工程中应用最多的支护形式。在实际工程中,应根据场地工程地质与水文地质条件、施工条件、环境条件以及基坑使用条件、建设规模等因素,通过技术与经济的综合比较确定桩墙式支护结构的形式。


桩墙式支护结构的设计与验算应包括下列主要内容∶

(1)支护桩墙插人深度的确定;

(2)支护结构体系(桩墙、内支撑或锚杆)的内力分析和结构强度设计;

(3)基坑内外土体的稳定性验算;

(4)基坑降水设计和抗渗流稳定性验算;

(5)基坑周围地面变形的控制措施;

(6)施工监测设计。


基坑支护体系的设计是一项综合性很强的工作,应做到设计要求明确,施工工况合理,绝不能出现漏项的情况。