基坑支護(hù)的幾種常用方法

?1 排樁 　　
1.1懸臂式 　　
護(hù)坡方法主要有鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預(yù)制樁, 板樁(鋼板樁組合,異型鋼組合， 預(yù)制鋼筋混凝土板組合)。 　　懸臂式排樁懸臂高度不宜超過6m，對深度大于6m的基坑可結(jié)合冠梁頂以上放坡卸載使用, 坑底以下軟土層厚度很大時不宜采用;嵌入巖層、密實(shí)卵礫石、碎石層中的剛度較大的懸臂樁的懸臂高度可以超過6m[1]。 　　
大截面灌注樁一般用于地下水位較高、土質(zhì)較弱和基坑較深的支護(hù)工程中，樁徑為0.6～1.2 m，樁長可由計算決定，一般為大于基坑深度的兩倍。懸臂式結(jié)構(gòu)在軟土場中基坑深度不宜大于5 m。人工挖孔樁一般用于地下水位較低、坑壁土質(zhì)好、樁底未進(jìn)入承壓水層的支護(hù)工程，樁徑為0.9～1.2 m，混凝土或紅磚護(hù)壁。懸臂樁支護(hù)型式樁頂處沿基坑邊緣均應(yīng)設(shè)置鎖口梁，以加強(qiáng)樁排整體性，增加樁身的抗彎剛度。 　　
1.2雙排樁 　　
雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)是一種空間組合類懸臂支護(hù)結(jié)構(gòu)，是將密集的單排懸臂樁中的部分樁向后移，并在樁頂用剛度較大連梁把前后排連接起來，沿基坑長度方向形成雙排支護(hù)的空間結(jié)構(gòu)體系[2]。它是在沒有錨桿(或內(nèi)支撐)的情況下，利用超靜定剛架結(jié)構(gòu)隨支承條件及荷載條件的變化而自動調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力分配的特性，發(fā)揮空間組合樁的整體剛度和空間效應(yīng)，并與樁間土協(xié)同工作，支擋由于開挖引起的不平衡力，達(dá)到保持坑壁或坡體穩(wěn)定、變形控制、滿足施工工期和不影響周邊環(huán)境的目的。 　　
雙排樁一般是兩排鉆孔灌注樁，頂部鋼筋混凝土橫梁連結(jié)，必要時對樁間土進(jìn)行加固處理。使用雙排樁可在一定程度上彌補(bǔ)單排懸臂樁變形大支護(hù)深度有限的缺點(diǎn)，適宜的開挖深度應(yīng)視變形控制要求經(jīng)計算確定;當(dāng)設(shè)置錨桿和內(nèi)支撐有困難時可考慮雙排樁;坑底以下有厚層軟土，不具備嵌固條件時不宜采用。雙排樁一般適合基坑深度為5～9 m。 　　雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的布樁形式非常靈活，常見的形式有梅花形、丁字式、雙三角形式、矩形格式、連拱式等，雙排樁連梁的形式也是多種多樣，有整體板式圈梁、橫梁與縱梁連接形成的格柵式等。 　　
1.3錨固式 　　
鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預(yù)制樁, 板樁加預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力灌漿錨桿、螺旋錨或灌漿螺旋錨、錨定板(或樁)。 　　可用于不同深度的基坑，支護(hù)體系不占用基坑范圍內(nèi)空間，但錨桿需伸入鄰地，有障礙時不能設(shè)置，也不宜錨入毗鄰建筑物地基內(nèi);錨桿的錨固段不應(yīng)設(shè)在靈敏度高的淤泥層內(nèi), 在軟土中也要慎用;在含承壓水的粉土、粉細(xì)砂層中應(yīng)采用跟管鉆進(jìn)施工錨桿或一次性錨桿。 　　
1.4內(nèi)支撐式 　　
鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預(yù)制樁, 板樁加型鋼或鋼筋混凝土支撐，包括各種水平撐(對頂撐、角撐、桁架式支撐)，豎向斜撐，能承受支撐點(diǎn)集中力的冠梁或圍檁，限制水平撐變位的立柱，提高整個圍護(hù)體系的整體強(qiáng)度和剛度以及有效控制基坑變形。 　　
水平支撐整體或單獨(dú)受力單元宜組成幾何不變體系或超靜定體系。其布置的基本形式有斜支撐及角撐、水平對頂式支撐、長邊對頂加角撐、加強(qiáng)圍檁式、格構(gòu)式支撐、加強(qiáng)角撐式、環(huán)梁式支撐等[1]。圍檁、水平支撐、鋼立柱和立柱樁是內(nèi)支撐體系的基本構(gòu)件。 　　
深基坑開挖中采用內(nèi)支撐系統(tǒng)的圍護(hù)方式已得到廣泛應(yīng)用，特別對于軟土地區(qū)基坑面積大、開挖深度深或是基坑外側(cè)空間資源有限的情況?？捎糜诓煌疃鹊幕雍筒煌临|(zhì)條件，變形控制要求嚴(yán)格時宜選用; 　　內(nèi)支撐優(yōu)點(diǎn)是墻體變形小，支護(hù)方法可靠。但預(yù)埋件多，要求的施工精度高，對地下結(jié)構(gòu)施工影響大，需分層換撐，工期長，經(jīng)濟(jì)性較差，且布置要考慮后續(xù)施工的方便。 　　
內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)各構(gòu)件可采用鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼支撐施工工期相對鋼筋混凝土支撐施工工期較短，但用鋼量大，造價高，鋼筋混凝土支撐工期長，拆除有諸多不便，但造價低。 　　2 地下連續(xù)墻 　　地下連續(xù)墻可用于多層地下室的超深基坑，宜配合逆作法施工使用， 利用地下室梁板柱作為內(nèi)支撐。 　　2.1 懸臂式 　　懸臂式地下連續(xù)墻主要有平板懸臂式和組合斷面懸臂式。 　　
平板懸臂式適用于土質(zhì)較好, 開挖深度較淺的基坑護(hù)壁。其頂部宜作大圈梁, 以承擔(dān)部分水平力。組合斷面懸臂式是將地下連續(xù)墻作成T形、Π形或工字形, 可用于較深的基坑。 　　
2.2 內(nèi)支撐式 　　
內(nèi)支撐式地下連續(xù)墻主要有單層水平支撐式、多層水平支撐式、斜撐式、逆作式。 　　
單層水平支撐式是在地下連續(xù)墻頂部或接近頂部設(shè)一道水平內(nèi)支撐, 下端彈性嵌固于天然巖、土層或加固土層中, 可用于開挖深度較大的基坑。多層水平支撐式可用于開挖深度很大的基坑。斜撐式利用建筑物基礎(chǔ)底板或靠近邊緣的承臺作為支點(diǎn)設(shè)置斜撐, 可代替單層支撐。采用此種支撐時應(yīng)與土方開挖和基礎(chǔ)施工密切配合, 在支撐生效之前保留邊緣護(hù)壁土體不挖除, 以保證施工過程中墻體的穩(wěn)定并控制其位移。逆作式是自上至下施工地下室梁板, 以各層地下室梁板支撐地下連續(xù)墻, 某層支撐生效后再挖除該層梁板以下至下一層梁板施工深度之間的土方。 　　2.3 錨拉式 　　采用類似樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的方法, 邊開挖邊設(shè)置錨桿, 或設(shè)置頂部拉錨(錨碇板或錨碇塊)。 　　地下連續(xù)墻對設(shè)置一層以上內(nèi)支撐或錨桿的地下連續(xù)墻應(yīng)按照施工順序?qū)Σ煌r逐一進(jìn)行計算, 包括內(nèi)支撐的設(shè)置過程和拆除過程, 并按最不利工況進(jìn)行墻體的設(shè)計。 　　
地下連續(xù)墻作為地下室外墻或作為地下室外墻的一部分時, 應(yīng)將其作為永久性結(jié)構(gòu)納入主體結(jié)構(gòu)設(shè)計范疇。 　　3 水泥土墻 　　
水泥土擋墻是由水泥土樁相互搭接形成的壁狀、格柵狀、拱狀等形式的重力式結(jié)構(gòu)。利用墻體自重和嵌入基坑底面下得嵌固深度對基坑側(cè)壁土體進(jìn)行支護(hù)，可單獨(dú)作為一種支護(hù)方式，也可與混凝土灌注樁、預(yù)制樁、鋼板樁等結(jié)合，形成組合式支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時還可作為其他支護(hù)方式的止水帷幕[3]。 　　
水泥土墻主要構(gòu)件是水泥土樁。水泥土樁主要是采用水泥土攪拌法形成的攪拌樁和高壓旋噴注漿法形成的旋噴樁。一般由于考慮造價問題，在基坑支護(hù)問題上選用攪拌樁居多。 　　
水泥土擋墻適用于開挖深度不大于6m且墻底有較好持力層的基坑工程。組成“擋墻”的水泥土樁可由深層攪拌(漿噴、粉噴)或高壓旋噴形成。水泥土樁的布置可采用格構(gòu)式或?qū)嵏故?，其形狀可為直線形、直線加扶壁形或連拱形。 　　水泥土樁連體樁應(yīng)采用梅花形布置，優(yōu)先采用多頭深層攪拌設(shè)備施工，相鄰樁的搭接不宜小于150mm。格構(gòu)式擋墻的內(nèi)部墻肋凈距不宜大于1.5m;水泥土擋墻所用的深層攪拌樁水泥摻量不應(yīng)小于12%;在淤泥中不宜小于18%，經(jīng)過試驗(yàn)可摻入一定量的粉煤灰、氯化鈣、石膏、生石灰。設(shè)計前應(yīng)取得土質(zhì)參數(shù)和有關(guān)配合比強(qiáng)度的室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。深層攪拌樁(漿噴、粉噴)施工時應(yīng)全長范圍內(nèi)復(fù)攪;水泥土擋墻頂部應(yīng)設(shè)置厚100mm～200mm的鋼筋混凝土壓頂板，配筋百分率不宜小于0.15。壓頂板在墻頂前緣宜加厚成肋狀。壓頂板與擋墻用插筋連結(jié)，插筋長度不宜小于1.0m，直徑不宜小于φ12，每樁一根;為增強(qiáng)擋墻的整體性，提高水泥土的抗拉性能，特別是墻寬不大時，可在水泥土墻受拉區(qū)插入型鋼等材料。