专业知识(二)辅导：基坑支护特点及条

1、专业知识（二）辅导：基坑支护特点及条12.3 常用基坑支护结构形式的特点及其适用条件基坑支护是为满足地下结构的施工要求及保护基坑周边环境的安全，对基坑侧壁采取 的支挡、加固与保护措施。为了在基坑支护工程中做到技术先进，经济合理，确保基坑边 坡、基坑周边建筑物、道路和地下设施的安全，应综合场地工程地质与水文地质条件、地 下室的要求、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境和周边荷载、施工季节、支护结构使 用期限等因素，因地制宜地选择合理的支护结构形式。随着支护技术在安全、经济、工期等方面要求的提高和支护技术的不断发展，在实际 工程中采用的支护结构形式也越来越多。基坑支护工程中的常用支护形式有：各种成桩

2、工 艺的悬臂护坡桩或地下连续墙、护坡桩或地下连续墙与锚杆组成的桩墙一锚杆结构、护坡 桩或地下连续墙与钢筋混凝土或钢材支撑组成的桩墙一内支撑结构、环形内支撑桩墙结构、 土钉与喷射混凝土组成的土钉墙、土钉墙与搅拌桩或旋喷桩组成的复合土钉墙、土钉墙与 微型桩组成的复合土钉墙、搅拌桩或旋喷桩形成的水泥土重力挡墙、逆作拱墙、双排护坡 桩、钢板桩支护、SMV工法的搅拌桩支护、逆作或半逆作法施工的地下结构支护、各种支 护结构基坑内软土加固、土体冻结法等。在实际工程中已采用的单独或组合支护形式目前 已不下十几种。虽然具体的支护形式很多，但按照支护结构受力特点划分可归并为桩墙结构（排桩或地下连续墙）、土钉墙结构

3、，重力式结构（水泥土墙）、拱墙结构几种基本类型。【例题9】基坑支护的基本类型包括（）。A、桩墙结构；B、土钉墙结构；C重力式结构；D拱墙结 构；答案：A、B、C、D上述几种支护结构的基本形式具有各自的受力特点和适用条件，应 根据具体工程情况合理选用。国家行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ12099）在第3.3节中对各种支护结构的选型做了明确的规定，提出了各种支护形式的适用条件。表 12.3-1为该基坑支护结构的选型表：建筑基坑支护技术规程（JGJI20 99）中支护结构选型表表12.3-1结构形式适用条件排桩或地下连续墙1、适于基坑侧壁安全等级一、二、三级2、悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m

4、3当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙水泥土墙1、基坑侧壁安全等级宜为二、三级2、水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa3、坑深度不宜大于6m土钉墙1、坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地2、坑深度不宜大于12m3当地下水位高于基坑底面时，应采取或截水措施逆作拱墙 1 、基坑侧壁安全等级宜为二、三级2、淤泥和淤泥质土场地不宜采用3、拱墙轴线的矢跨比不宜小于 1/84、基坑深度不宜大于12m5地下水位高于 基坑底面时，应采取降水或截水措施放坡 1 、基坑侧壁安全等级宜为三级 2、施工场地应 满足放坡条件 3、可独立或与上述其他结构结合使用4、当地下水位高

5、于坡脚时，应采取降水措施支护结构选型时，还应考虑结构的空间效应和受力条件的改善，采用有利支护结 构材料受力性状的形式。在软土场地可采用深层搅拌、高压喷射注浆等方法，局部或整体 对基坑底土体进行加固，或在不影响基坑周边环境的情况下，采用降水措施提高土的抗剪 强度和减小水土压力。【例题10】某基坑安全等级为一级，基坑深度为5m 土质为软土,承载力特征值为100kpa，根据建筑基坑支护技术规程(JGJ12099)，可以采用下列哪 种支护结构()。A、地下连续墙；B逆作拱墙；C 土钉墙；D水泥土墙；答案：A3 土钉墙结构(1) 土钉墙结构的特点土钉墙支护技术是一种原位土体加固技术，是在分层分段挖土和施

6、工的条件下，由原 位土体、在基坑侧面土中斜向设置的土钉与喷射混凝土面层三者组成共同工作的土钉墙， 其受力特点是通过斜向土钉对基坑边坡土体的加固，增加边坡的抗滑力和抗滑力矩，达到 稳定基坑边坡的作用，如图 12.3-3 。土钉的施工一般采用钻孔中内置钢筋后，然后向孔中 注浆，坡面用配有钢筋网的喷射混凝土形成的土钉墙；也有采用打入式钢管再向钢管内注 浆的土钉；也有采用土钉和预应力锚杆等结合的复合土钉墙结构。利用水泥土桩组合式土 钉墙支护技术，形成封闭周边地下水的截水帷幕，使该项技术能够应用在不降水的条件下， 进行土钉墙的施工。【例题 15】土丁墙由()三部分组成。A、原位土体；B、土钉；C喷 射混

7、凝土面层；D地下边续墙；答案： A、B、C 土钉主要分为钻孔注浆土钉与打入土钉两 类。钻孔注浆土钉为最常用的土钉类型，施工简单快速，先在土中钻孔，一般钻孔直径 100120mm采用1632mm的、川级钢筋置入孔内，为使土钉钢筋处于孔的中心 位置，有足够的浆体保护层，需沿钉长每隔23m设对中支架。然后采用强度等级不低于M10水泥浆或水泥砂浆沿全长注浆。水泥浆水灰比一般为0.5左右，水泥砂浆配合比一般1： 11： 2，水灰比为 0.380.45。注浆方式常用常压注浆。打入式土钉一般采用钢管等 材料打入土中形成，可用人力或振动冲击钻、液压锤等机具打入，打入式土钉的优点是不需要预先钻孔，施工速度快。打

8、入式土钉一般长度受到限制，不易用于密实砂卵石和胶结 土中。打入钢管一般采用周围带孔的闭口钢管，可在打入后管内高压注浆，增强土钉与土 的粘结力，提高土钉的抗拔能力。这种土钉特别适合于成孔困难的砂层和较软土层。土钉 长度一般为开挖深度的 0.51.2倍，间距为I2m与水平夹角一般为 5°20°。面墙 一般由0 610mm间距150300mm的钢筋网，强度等级不低于 C20面层厚度一般为 80150mn的喷射混凝土形成。为保证土钉与面墙的有效连接，采用加强钢筋与土钉和分 布钢筋连接，也可采用承压垫板方法连接。土钉墙墙面应设泄水孔，排除土体内积水，消 除面层后水压力对坡面的作用和减

9、小地下水对降低土体强度的影响，坡底应设排水沟和积 水井，以排泄地面雨水和坡面渗漏水。与其他支护类型相比，土钉墙具有以下一些特点： 1） 土钉墙支护技术是通过原位土体加固、充分利用原位土体的自稳能力，因而能大幅度降 低支护造价，一般比桩墙支护结构节约很多费用，具有显著的经济效益。2）施工方法和设备简单，土钉的制作与成孔不需复杂的技术和大型机具，土钉施工的作业对场地占用少。 3）因施工工艺简单，施工与基坑土方工程同步进行，交叉作业。根据土钉设置的层数，挖 一层土，施工一层土钉，施工工期一般较短。 （2） 适用条件 1）土钉墙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的基坑和边

10、坡，当土钉墙与水泥土桩截 水帷幕组合时，也可用于存在地下水的条件。2） 土钉墙一般宜用于深度不大于 12m的基坑,当土钉墙与水泥土桩、微型桩、组合使用时，深度可适当增加。3）土钉墙不能用于淤泥、淤泥质土等无法提供足够锚固力的饱和软弱土层。 4）当基坑旁边有地下管线或建筑物基础 时，阻碍土钉成孔，或遇密实卵石层无法成孔，不能采用土钉墙。5）不宜用于含水丰富的粉细砂层容易造成塌孔的情况。6）不宜用于邻近有对沉降变形敏感的建筑物的情况，以免造成周边建筑物的损坏。1 桩墙锚杆结构桩墙结构是在基坑开挖前，沿基坑边缘施工成排的桩或地下连续墙，并使其底端嵌入 到基坑底面以下。随着基坑的分层向下开挖，在桩墙表

11、面设置支点，支点形式可以采用内 支撑，也可以采用锚杆。在桩墙结构侧壁上土压力的作用下，桩墙结构的受力形式相当于 梁板结构，内支撑可根据具体结构形式进行结构设计计算，锚杆则单独进行承载力的设计 计算。这种结构不设置支点时，为悬臂梁结构，但悬臂结构只适用于基坑深度较浅同时周 边环境对支护结构水平位移要求不高的情况下采用。实际工程中常采用的桩墙结构形式主 要有：排桩一锚杆结构、排桩一内支撑结构、地下连续墙一锚杆结构、地下连续墙一内支 撑结构等。20世纪80年代以前国内外也较流行钢板桩一锚杆结构、钢板桩一内支撑结构， 但目前国内采用的较少。桩的类型包括各种工艺的钻孔桩、冲孔桩、挖孔桩或沉管桩等。当搅拌桩内插入型钢且按受力杆件进行设计计算时 （SMW工法），也可以纳入这种受力结构 形式。（1） 桩墙锚杆支护结构的特点桩墙一锚杆支护结构通常由桩或地下连