深基坑支护技术方案

1、深基坑支护技术方案  1.工程概况本工程位于西城区复兴门外，工会大楼后院，天宁寺西侧，主楼26层，地下室3层；西侧裙楼4层，地下室3层；南侧裙楼4层，地下室2层。基坑深度有5种即：15.15m、13.95m、11.95m、9.40m、6.45m。基坑南侧紧邻原职工之家大楼，南侧西段有一座高层塔楼，塔楼有一层半地下室，深约7米，南裙楼基坑距塔楼16.38m，西裙楼基坑距塔楼13.4m，南侧有污水管和雨水管，相距5-8m；基坑北侧有一座4层楼，基础埋深约 3.0m，距基坑13.7m，并有地下电力线（距基坑7m），污水管（相距6.5m）；基坑东侧距真武庙路3.5m，并有通讯电缆（

2、相距6.5m）；基坑两侧有污水管、热力管、雨水管，相距3.0-4.5m，地下水深度-14米，具体基坑布局情况见附图一。2、深基坑支护方案的选择由于本工程场地狭小，周边幻境复杂，中标承诺工期短（共计848天），开工日期为1998年12月16日，此时正值北京冬季，土方及垫层能否在春节前施工完，将影响春节后的工程进度，弱采取常规的放坡开挖，由于基坑深，场地小，基坑的稳定安全性将受到影响，且放坡开挖后将超过施工红线，因此此方案被排除；若采用护坡桩施工，则基坑开挖时间将推后，春节总体控制计划将受到影响，且按此方案存在土方回填和费用较高的特点；经过各种方案的认真讨论，结合工程的实际情况，本工程基坑支护采取

3、喷锚支护，喷锚的边壁作为地下室外墙的外侧模板，选择此种方式进行基坑支护，可边开挖边支护，不影响工程进度，且无回填量，大大节约成本和工期。喷锚网支护技术（新型土钉）原理是利用沿途介质的自承能力，借助锚杆与周围土体的摩擦力和粘聚力，将外部不稳定土体和深部稳定土体联在一起，形成一个稳定的组合体。锚杆端部互相连接的喷射混凝土面板，由于紧密嵌固于土体中，它不仅能很好的调节锚杆相互之间的应力分布，而且可以很好的起到防水作用。一是防止水冲刷边坡给基础施工带来不便，二是可以有效地防止地下水的渗漏，避免周围地面沉降，影响建筑物的安全。喷锚网由于采用水平压力灌浆新技术，大大加强了地面的承载能力。重型施工机械、车辆

4、可在边坡地面任意行走。喷锚网支护方法的施工不单独占用施工工期，它和土方开挖同时进行，边开挖边支护,无污染，噪声低。到最后的收口时，灵活机动，可以开口放坡、降低马道或者台阶开挖，以便最大限度提高开挖功效，但土回填马道后，再用锚杆将出口加固复原，对边坡无任何影响。3、喷锚支护的设计方案3.1锚杆参数设计由于基坑环境不同，深度不同，将基坑边壁共分成7类进行支护，采用极限平衡法计算分析基坑边壁整体稳定性和锚杆参数。计算条件：锚杆支护后的基坑边壁滑移面为数螺旋曲线考虑土体为变形体，锚杆同时受到抗拉和抗剪作用荷载为土体自重、地面建材堆载15KN/m，30吨砼罐车、北侧楼房等对基坑边壁产生的侧向压力，不考虑

5、地下静水压力作用。计算极限平衡条件下所需总锚固力和总不平衡力矩分析局部稳定性、施工过程稳定性和整体稳定性。最终锚杆设计参数及安全系数见附表一3.2网喷砼护面设计网喷砼护面的作用主要是限制锚杆之间土体的变形，将土体侧压力有效地传递给锚杆，并调整相邻锚杆的受力状态。根据全长注浆锚杆的受力分析，锚头和面层受力较小，面层的厚高不必太厚。各类支护网喷砼护面参数为：-类支护：网筋6200×200,喷层厚度、类为8.0cm，类为6.0cm，强度C20。-类支护：钢筋6200×200，喷层厚度6.0cm，强度C20。类支护，网筋6250×250，喷层厚度5.0cm，强度C20。喷

6、射砼配合比为：水泥：砂：石：水=1：2：2：0.43.3注浆设计因为注浆砂浆体的强度远比土体强度为高，因此土层锚杆设计中砂浆体强度不是控制参数。锚杆注浆全部采用孔底加压注浆，注浆压力为0.5mPa，对于松散地层注浆压力为1.0-1.5Mpa。注浆配合比：水泥：砂：水=1：0.5：0.45。并加三乙醇胺等。4、具体施工措施土方喷锚支护的施工流程为：制锚开挖基坑钻孔送锚注浆修坡编网筋喷射砼开挖下层土4.1制锚锚杆体：22和钢管48，技术质量要求：锚长允许误差-20cm锚杆体每隔3-4m做对中架锚杆体（钢筋）搭焊长度5d，双面焊4.2开挖喷锚网支护的特点是边开挖边支护。为保证基坑边壁在开挖工程中土体

7、应力场和应变场不产生过大变化，因此，对土方开挖有严格要求，挖土必须分层分段开挖4.3钻孔用洛阳铲和空气冲击钻成孔。技术质量要求：孔径大于14cm孔深允许误差-20cm打设角一般为3°-8°。孔位迂障碍物时允许变动。4.4注浆一般为底部注浆技术质量要求：配比为水泥：砂：水=1：0.5：0.45，并加三乙醇胺0.3注浆压力大于0.5Mpa水泥普425#、中细砂。4.5修坡面注浆后进行修坡面，使坡面平整。严格控制坡面到地下室墙体距离。4.6编网及焊接技术质量要求：网筋6200×200, 6为级钢网筋搭焊长度10cm ,多于3个焊点;锚头"井

8、"字型,25×25cm,焊接充满空隙4.7喷射砼护面技术质量要求:材料:普通425#水泥、中砂、碎石或豆石(粒径小于15cm)配合比:水泥:砂:石:水=1：2：2：0.4，冬期加3%速凝剂（水泥重量比）配料的搅拌，上料后水砂石经过喷浆机和输送料管混合，即可达到均拌的目的。砼强度C20喷射前坡面作喷射厚度标记，喷射砼面层厚度为8cm、6cm、5cm三种。喷射砼面层每天浇水养护2-3次，养护7天。4.8开挖下层开挖下层土方时间与上层喷射砼强度、注浆强度、地质条件，边壁位移量有关，一般上层砼面层喷射24-36小时后方可进行下层开挖。5、施工监测锚喷网支护监测是支护设计中的重要组成

9、部分。通过监测手段可随时掌握基坑周边环境的变化及支护土体的稳定状态、安全程度和支护效果，为设计和施工提供信息。通过信息反馈体系，可及时修改支护参数，改善施工工艺，预防事故发生，本工程基坑设以下监测项目：1、监测基坑边壁的位移，绘制位移时程曲线，分析变形速率和位移量，确定其对边坡稳定、对地面建筑物和地下管线的影响程度。监测点位置待开挖3m（两排锚杆）后确定监测结果见附图。2、监测基坑北侧4层楼房的沉降，绘制沉降时程曲线，分析沉降过程趋势和各测点的不均匀沉降量，确定其对楼房的影响程度，监测数据见附图。6、应用效果6.1缩短了工期，土方开挖与边坡支护同步进行，基坑开挖到基底垫层浇筑完成只用了45天。

10、6.2解决了场地狭小给施工带来的不利影响，并保证了相邻建筑的安全，基坑四周建筑物和地下各种管线安全无恙。6.3支护效果良好，基坑支护完成后，根据对基坑边壁几何尺寸进行的测定，边壁完全符合地下室墙体外墙模的要求，另根据基坑边壁位移的时程曲线分析，基坑边壁位移收敛，最大位移量为22mm。6.4取得了良好的经济效益，按此方法进行施工比常规施工减少挖填土方量，合计节省费用60万元，护壁费用节省47万元深基坑支护技术方案  1.工程概况本工程位于西城区复兴门外，工会大楼后院，天宁寺西侧，主楼26层，地下室3层；西侧裙楼4层，地下室3层；南侧裙楼4层，地下室2层。基坑深度有5种即：15.15m、

11、13.95m、11.95m、9.40m、6.45m。基坑南侧紧邻原职工之家大楼，南侧西段有一座高层塔楼，塔楼有一层半地下室，深约7米，南裙楼基坑距塔楼16.38m，西裙楼基坑距塔楼13.4m，南侧有污水管和雨水管，相距5-8m；基坑北侧有一座4层楼，基础埋深约 3.0m，距基坑13.7m，并有地下电力线（距基坑7m），污水管（相距6.5m）；基坑东侧距真武庙路3.5m，并有通讯电缆（相距6.5m）；基坑两侧有污水管、热力管、雨水管，相距3.0-4.5m，地下水深度-14米，具体基坑布局情况见附图一。2、深基坑支护方案的选择由于本工程场地狭小，周边幻境复杂，中标承诺工期短（共计848天

12、），开工日期为1998年12月16日，此时正值北京冬季，土方及垫层能否在春节前施工完，将影响春节后的工程进度，弱采取常规的放坡开挖，由于基坑深，场地小，基坑的稳定安全性将受到影响，且放坡开挖后将超过施工红线，因此此方案被排除；若采用护坡桩施工，则基坑开挖时间将推后，春节总体控制计划将受到影响，且按此方案存在土方回填和费用较高的特点；经过各种方案的认真讨论，结合工程的实际情况，本工程基坑支护采取喷锚支护，喷锚的边壁作为地下室外墙的外侧模板，选择此种方式进行基坑支护，可边开挖边支护，不影响工程进度，且无回填量，大大节约成本和工期。喷锚网支护技术（新型土钉）原理是利用沿途介质的自承能力，借助锚杆与周

13、围土体的摩擦力和粘聚力，将外部不稳定土体和深部稳定土体联在一起，形成一个稳定的组合体。锚杆端部互相连接的喷射混凝土面板，由于紧密嵌固于土体中，它不仅能很好的调节锚杆相互之间的应力分布，而且可以很好的起到防水作用。一是防止水冲刷边坡给基础施工带来不便，二是可以有效地防止地下水的渗漏，避免周围地面沉降，影响建筑物的安全。喷锚网由于采用水平压力灌浆新技术，大大加强了地面的承载能力。重型施工机械、车辆可在边坡地面任意行走。喷锚网支护方法的施工不单独占用施工工期，它和土方开挖同时进行，边开挖边支护,无污染，噪声低。到最后的收口时，灵活机动，可以开口放坡、降低马道或者台阶开挖，以便最大限度提高开挖功效，但

14、土回填马道后，再用锚杆将出口加固复原，对边坡无任何影响。3、喷锚支护的设计方案3.1锚杆参数设计由于基坑环境不同，深度不同，将基坑边壁共分成7类进行支护，采用极限平衡法计算分析基坑边壁整体稳定性和锚杆参数。计算条件：锚杆支护后的基坑边壁滑移面为数螺旋曲线考虑土体为变形体，锚杆同时受到抗拉和抗剪作用荷载为土体自重、地面建材堆载15KN/m，30吨砼罐车、北侧楼房等对基坑边壁产生的侧向压力，不考虑地下静水压力作用。计算极限平衡条件下所需总锚固力和总不平衡力矩分析局部稳定性、施工过程稳定性和整体稳定性。最终锚杆设计参数及安全系数见附表一3.2网喷砼护面设计网喷砼护面的作用主要是限制锚杆之间土体的变形

15、，将土体侧压力有效地传递给锚杆，并调整相邻锚杆的受力状态。根据全长注浆锚杆的受力分析，锚头和面层受力较小，面层的厚高不必太厚。各类支护网喷砼护面参数为：-类支护：网筋6200×200,喷层厚度、类为8.0cm，类为6.0cm，强度C20。-类支护：钢筋6200×200，喷层厚度6.0cm，强度C20。类支护，网筋6250×250，喷层厚度5.0cm，强度C20。喷射砼配合比为：水泥：砂：石：水=1：2：2：0.43.3注浆设计因为注浆砂浆体的强度远比土体强度为高，因此土层锚杆设计中砂浆体强度不是控制参数。锚杆注浆全部采用孔底加压注浆，注浆压力为0.5mPa，对于松

16、散地层注浆压力为1.0-1.5Mpa。注浆配合比：水泥：砂：水=1：0.5：0.45。并加三乙醇胺等。4、具体施工措施土方喷锚支护的施工流程为：制锚开挖基坑钻孔送锚注浆修坡编网筋喷射砼开挖下层土4.1制锚锚杆体：22和钢管48，技术质量要求：锚长允许误差-20cm锚杆体每隔3-4m做对中架锚杆体（钢筋）搭焊长度5d，双面焊4.2开挖喷锚网支护的特点是边开挖边支护。为保证基坑边壁在开挖工程中土体应力场和应变场不产生过大变化，因此，对土方开挖有严格要求，挖土必须分层分段开挖4.3钻孔用洛阳铲和空气冲击钻成孔。技术质量要求：孔径大于14cm孔深允许误差-20cm打设角一般为3°-8

17、6;。孔位迂障碍物时允许变动。4.4注浆一般为底部注浆技术质量要求：配比为水泥：砂：水=1：0.5：0.45，并加三乙醇胺0.3注浆压力大于0.5Mpa水泥普425#、中细砂。4.5修坡面注浆后进行修坡面，使坡面平整。严格控制坡面到地下室墙体距离。4.6编网及焊接技术质量要求：网筋6200×200, 6为级钢网筋搭焊长度10cm ,多于3个焊点;锚头"井"字型,25×25cm,焊接充满空隙4.7喷射砼护面技术质量要求:材料:普通425#水泥、中砂、碎石或豆石(粒径小于15cm)配合比:水泥:砂:石:水=1：2：2：0.4，冬期加3%速

18、凝剂（水泥重量比）配料的搅拌，上料后水砂石经过喷浆机和输送料管混合，即可达到均拌的目的。砼强度C20喷射前坡面作喷射厚度标记，喷射砼面层厚度为8cm、6cm、5cm三种。喷射砼面层每天浇水养护2-3次，养护7天。4.8开挖下层开挖下层土方时间与上层喷射砼强度、注浆强度、地质条件，边壁位移量有关，一般上层砼面层喷射24-36小时后方可进行下层开挖。5、施工监测锚喷网支护监测是支护设计中的重要组成部分。通过监测手段可随时掌握基坑周边环境的变化及支护土体的稳定状态、安全程度和支护效果，为设计和施工提供信息。通过信息反馈体系，可及时修改支护参数，改善施工工艺，预防事故发生，本工程基坑设以下监测项目：1

19、、监测基坑边壁的位移，绘制位移时程曲线，分析变形速率和位移量，确定其对边坡稳定、对地面建筑物和地下管线的影响程度。监测点位置待开挖3m（两排锚杆）后确定监测结果见附图。2、监测基坑北侧4层楼房的沉降，绘制沉降时程曲线，分析沉降过程趋势和各测点的不均匀沉降量，确定其对楼房的影响程度，监测数据见附图。6、应用效果6.1缩短了工期，土方开挖与边坡支护同步进行，基坑开挖到基底垫层浇筑完成只用了45天。6.2解决了场地狭小给施工带来的不利影响，并保证了相邻建筑的安全，基坑四周建筑物和地下各种管线安全无恙。6.3支护效果良好，基坑支护完成后，根据对基坑边壁几何尺寸进行的测定，边壁完全符合地下室墙体外墙模的

20、要求，另根据基坑边壁位移的时程曲线分析，基坑边壁位移收敛，最大位移量为22mm。6.4取得了良好的经济效益，按此方法进行施工比常规施工减少挖填土方量，合计节省费用60万元，护壁费用节省47万元深基坑支护方案选型的探讨摘  要  本文通过对深基坑支护设计中常用方案从安全、造价、适用性等诸多方面进行对比，提供方案选型建议，力求设计方案具备安全、经济、适用及工期合理等优点，以满足各项具体基坑支护工程的需要。关键词  深基坑  方案选型1  前言近些年来，随着高层建筑及超高层建筑的大量涌现，深基坑工程也越来越多，对支护设计方案的要求也越来越高。当前勘案

21、设计市场已逐渐步入规范化并采取招投标制，如何设计出具有市场竞争力的方案是设计人员需要思考的问题。只有那些安全、经济、实用且工期合理的支护方案才可能在招标中取胜，故方案选型犹为重要。2  支护方案分类深基坑支护工程种类繁多，大体可以分为以下几种：坡率法、土钉墙、预应力锚杆结合土钉墙、排桩（钻、冲孔、人工挖孔灌注桩、搅拌桩、旋喷桩等）、排桩结合预应力锚杆、地下连续墙加锚杆等。另由于基坑开挖、施工人工挖孔桩或保护周边建筑、管线、道路等的需要，基坑支护方案常与降水或止水方案综合考虑。3  支护方案的选型及优化设计3.1  基坑支护设计前的准备工作（1）进行现场踏勘，并结合

22、基础图、周边管线图等详细了解周边建筑物、市政道路、管线等的结构、埋深及与基坑距离等情况。（2）结合建筑设计图纸（如总平面图、地下室底板图等）及业主提供的设计要求确定基坑的深度及各坡段尺寸。（3）详细研究岩土工程勘察报告，弄清基坑各坡段地层情况并选定岩土设计参数。3.2  支护方案选型根据基坑周边情况及土质情况并结合设计要求，初步选出几种方案，经从安全、造价、工期等方面进行比较，最后选定最优支护方案。常见支护方案结构类型、安全性、造价、适用地层等见表1。表1  常见支护方案比较序号    支护结构分类    安全性  

23、0; 造价    适用地层及周边情况    工期1    坡率法    较好    低    土质较好、有放坡场地，水位较低或经降水、止水。    较短2    悬臂桩    较好    稍高    坑底以上土质较差，坑底以下土质较好，基坑深度8m，坡顶一般有建筑物或道路需保护且又无放坡场地。    一般3    搅拌桩重力式挡墙

24、0;   好    稍高    坑底以上软弱土层（淤泥、淤泥质土等）较厚，坑底以下土质较好，基坑深度6m。    一般4    排桩（钻、挖孔桩、搅拌桩、旋喷桩）加预应力锚杆    较好    稍高    基坑深度一般7m，坡顶有道路、建筑物重要管线等变形控制要求较严。    长5    土钉墙结合预应力锚杆    好    适中    土质较好，

25、且地下水位较深或已采取止水、降水措施。    短6    地下连续墙加锚杆    较好    较高    软弱地层较厚，临近建筑物较多，对变形要求严格。    长（1）基坑周边有浅基础建筑物，且地层中含有较厚的粉细砂层，地下水位较高时，一般不要轻易采取降水措施，以防房屋、道路发生异常沉降而引起开裂。这时应优先考虑止水方案，止水帷幕可结合边坡支护设计综合考虑。止水帷幕有搅拌桩帷幕、高压喷旋桩、摆喷搭接帷幕等，帷幕深度一般穿过砂层进入不透水层1m。经进行技术经济性指标对比（见表2

26、），一般说来，采用搅拌桩帷幕止水较为经济实惠。当基坑深度8m时，可选用搅拌桩结合土钉墙支护方案。当地层中含较多砖块、填石等硬物时，可先用旋喷桩或三重管摆喷帷幕止水，再施工土钉墙。表2  搅拌桩与旋喷桩帷幕技术经济性对比序号    帷幕类型    适用地层    单桩市场价    造价（坡长假设10m，桩长8m）    作用1    搅拌桩550mm 450mm    素填土、淤泥且N15    55元/m  

27、0; 9778元    止水兼辅助支护2    旋喷桩700mm 600mm    含砖石填土、淤泥、砂层    220元/m    29333元    止水兼辅助支护3    三重管摆喷孔1200mm    填土、淤泥及层    220元/m    14667元    止水    对变形要求极严时，可采用搅拌桩与钻孔悬臂灌注桩联合支护，可同时起到支护及止水

28、的效果；当基坑深度10m时，周边道路及浅层建筑物密集时，安全问题相当重要，采用刚性大的钻孔灌注桩与预应力锚杆支护并在灌注桩间隙布置搅拌桩止水比较适宜，可严格控制坡体变形。其施工顺序为搅拌桩钻孔桩预应力锚杆开挖土方至坑底。（2）基坑周边无建筑物及重要市政设施，地层含较厚砂层且地下水水位高、水量大时，可优先考虑采用造价低廉的降水方案。若现场富余空间较大且土质较好，则可采取坡率法支护，放坡后坡面插钢筋、挂插筋网并喷砼护面；若放坡空间有限但土质较好时，可采用经济实用的土钉墙支护，基坑深度10m时，可考虑增加12排预应力锚杆以控制坡体变形并增加坡体稳定性；若某坡段软弱土层较厚时，该段可不用降水而改用搅拌

29、桩结合土钉墙方案，搅拌桩起止水及辅助支护作用。若该段有部分空余空间且填土中含填石、砖块等建筑垃圾较多，搅拌桩无法施工时，则基坑上部填土段可放坡，下部仍可采用搅拌桩及土钉墙支护，这样可节省部分造价。（3）基坑某坡段地下水水位较深且坡体开挖深度范围内无砂层出露时，则该段坑外不需采取止水或降水措施。若坑底需施工挖孔桩，则可在坑底设置一些降水井，基坑开挖完成后施工。若局部坡段开挖过程中有砂层出露时，则视周边情况可在该段坡顶设置降水井或采取止水措施。基坑各坡段的周围环境、地层情况、地下水情况等有时相差非常悬殊，其支护方式也应随之调整，同一基坑支护工程常常综合有多种支护类型，这就要求设计人员有丰富阅历和实

30、践经验。表3为近些年来我公司设计及施工的部分基坑。    设计人员可按照安全、可行、合理、经济、施工简便的原则及考虑对周围环境影响等因素进行各种方案的比较，选定最优方案，再进一步细化，最后形成安全合理、技术可行、工期合理的设计方案。4  总结（1）设计前要重视现场的踏勘工作，只有详细了解现场情况，才能做到有的放矢，知道哪些需要保护，哪些没有变形要求，为方案选型提供依据。（2）基坑支护与降水、止水经常联系在一起，尽量把两者综合考虑，以便优化选型，使方案经济实用。（3）对变形要求极严的，可根据地质情况采用刚性桩（钻、挖孔桩）结合预应力锚杆支护；对变形无特殊要求的可用土

31、钉墙或搅拌桩结合土钉墙支护。（4）软弱土层过厚时一般采用排桩支护，若用土钉墙支护时要选取合适岩土参数并适当增大安全系数    （5）土质较好，变形可允许在5cm以内时可优先采用经济的土钉墙方案，基坑较深时可增加预应力锚杆支护。地下水水量较大时，可视周边环境情况采取降水或止水措施且水位以下部分要充分考虑地下水的影响。逆作法砖砌拱挡土墙支护结构的设计与施工摘要：简述在相邻建筑物间开挖的一种支护方法, 及其施工方法、结构计算等, 最后给出工程实例。关键词：深基坑；人工挖孔桩；支护结构；拱墙0 概 述随着城市建设的发展，城市建筑物越来越密集,给一些建筑物的基坑开挖带来困难,在临近已

32、有建筑物、道路、地下纵横交错管线的施工条件下,一般不允许(也不可能)采用比较经济的放坡开挖, 需要在人工支护条件下进行基坑开挖。对于深基坑的支护型式，常用的有:钢板桩支护、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩、地下连续墙、土层锚杆、深层搅拌水泥土桩挡墙、旋喷桩帷幕墙等。这些支护结构在我国各地均有应用,但它们也有各自的不足:即它们仅适用于大面积、大深度的基坑支护，又由于大多为专用施工机具进行施工,使得工程造价偏高。在相邻两建筑物间,常有深开挖问题, 如: 地下化粪池、基坑开挖、截污沟、管道、电缆等施工。一般来说,由于造价原因,前述的支护方式无法运用到这类小面积基坑支护上, 有些面积小到施工机具都无法布置下

33、来。如何解决这类面积较小,但开挖深度又较大建筑物的施工期支护问题?我们在某工程化粪池深基坑施工中提出了一种方法:人工挖孔桩+拱墙支护型式,取得了良好的效果。1 工程概况该工程化粪池长宽为14.55×3.7 m，设计要求池基坑底入土5.1 m深。化粪池所在场地狭窄：北侧是工程主楼地下室外剪力墙的填土区，在填土区内已建有3个直径为1 m、柱距为6.6 m的混凝土圆柱；南侧有一幢两层楼的商业办公用房，其基础与化粪池净距仅6.2 m，业主要求化粪池施工必须在不拆迁的条件下进行。已知已建的3个圆柱是在其基础上浇筑了5.2 m高后才回填土的，因此可以用作拱脚桩，在桩间砌砖拱墙。另外，在商业房与化

34、粪池间再设3个拱脚桩，砌好桩间砖拱墙，即可组成一个完整的桩拱墙支护型式，见图1。图1 基坑开挖平面示意图逆作法砖拱墙支护型式的施工步骤为：拱脚桩（人工挖孔灌注桩）基坑土方开挖（每次挖深1.7 m）桩间砌拱挡墙（可用混凝土预制块.片石.砖等材料），重复2.3步，直到设计标高。在上述施工过程中，要求用圆木或钢管将桩身水平对撑支起，支撑位置及断面尺寸应由设计决定。人工挖孔桩拱墙支护结构的特点:结构受力明确,只要土的力学指标准确, 可以较容易地避免支护结构因强度不足而产生破坏。另外,由于采用人工挖孔桩, 无需复杂机械，施工机具操作简单,占用场地小,对周围建筑物无影响;桩质量可靠,拱墙施工可全面展开;也

35、可采用流水作业法,缩短工期。桩间距较护坡桩支撑大,因而降低了工程造价。2 人工挖孔桩拱墙支护结构计算考虑荷载：、土压力: 人工夯实回填土;、水压力: 基坑外围深井抽水, 按天然地下水考虑;、附加荷载: 按具体情况而定。图2 填土表面上有局部荷载时的土压力2.1 纵剖面上的土压力计算填土表面上的均布荷载不是连续分布的，而是从墙背后某一距离开始，计算步骤如下：自均布荷载的起点o作两条辅助线oa、ob，oa与水平面的夹角为，ob与填土破坏面平行，与水平面的夹角可近似采用（°）。oa、ob分别交墙背于a点和b点。可以认为a点以上的土压力不受表面均布荷载的影响，按无荷载情况计算，b点以下的土压

36、力则按连续均布荷载情况计算，a点与b点间的土压力以直线连接，沿墙背面上的土压力分布如图中阴影所示。阴影部分的面积就是总的主动土压力a的大小，a作用在阴影部分的形水压力分布心处，土压力系数a值分别按朗肯理论或库伦理论计算。由于桩的埋置深度较小，故桩地面以下部分的土压力不予考虑。（a）三角形分布 （b）梯形分布图32.2 水压力的计算作用于支护结构上的水压力，可按图（a）示的三角形分布计算。在有残余水压力时，则按图（b）所示梯形分布计算。一般情况下，水压力是与土压力分别计算的，并采用静水压力的全水头，水的容重取kN/m3（重力密度），把水看作是：主动压力=静止压力=被动压力=h。2.3 拱墙的应力

37、计算首先计算作用在拱墙上的土压力和水压力（计算方法同前），然后计算给定截面上的应力。对拱墙进行受力分析时，按两铰拱考虑，如图所示。等截面圆弧两铰拱的内力可按下表查取。表 圆弧拱内力计算表表中q值为作用在拱墙上的水土压力值，拱截面任一点的内力为：M=Mx0-HyxNx=V0xsina+HcosaVx=V0xcosa-Hsina式中Vx0、x两铰拱计算截面相对应的简支梁截面内力。一般计算只需计算拱脚的内力。然后，按砌体结构规范3对构件进行受压和受剪承载力的核验。2.4 人工挖孔桩上的土压力计算人工挖孔桩上的土压力等于自身所受的土压力以及桩拱墙传过来的竖直方向上的作用力之和。这样，可以求得任意截面上

38、的土压力分布，从而可以求出开挖支撑上的土压力。3 施工要求3.1 拱脚桩该基坑支护因合理利用了已建成的3个混凝土圆柱来做拱脚支座桩，因而其截面直径及配筋均比设计计算所需（D=0.8 m，配筋1020）大得多，故不必对其加固。新增的3个拱脚桩，采用人工挖孔灌注桩方法施工。考虑混凝土护壁厚度及桩所需入土深度，挖孔直径为1.0 m,桩深为6.0 m。人工挖孔要求按负方开挖，即先挖成毛孔，每挖1.0 m，用线锤找中投入孔底，打木桩定位画圆，再边挖边修混凝土护壁位置的土方、立模、浇混凝土护壁，以后同上工序操作一直到孔底设计深度。以保证桩外壁平直准确，便于砖砌反拱挡土墙，拱脚桩桩芯施工时，钢筋笼应绑扎牢实

39、并安装到孔底，浇混凝土要密实，杜绝钢筋上浮、混凝土强度不足等弊病。3.2 砖砌及反拱挡土墙反拱挡土墙的矢高与跨度之比f/L，应考虑能满足施工要求的前提下，尽量减少挖土和砖拱砌体的工作量，f/L越小，工作量小，但受力条件不好。该基坑的拱墙f/L值，在化粪池两侧取0.1，在化粪池两端头取0.3。当拱脚桩混凝土达设计强度70%时，将拱墙轴线准确施测后，便可进行基坑土方开挖。由于该基坑土质及回填的质量较好，每次挖深取1.2 m，分三次完成。土方开挖如遇地下水，应根据来水方向在基坑内设井点抽水，以避免带水作业施工。土方开挖顺序，不宜齐头并进，应先挖中央后挖拱墙的土方；应先集中挖好一拱跨后再挖另一拱跨。拱

40、墙可用混凝土预制块或整毛石块砌成，在临时支护及地下水位较低的地基中也可采用MU7.5以上的实心砖砌成。施工时，要按设计要求严格控制拱板的曲率半径，才能保证拱砌体截面的承压状态；砌体组砌方式也要正确，如砖砌拱墙砖与砖搭接长度不少于60 mm，浆砌砂浆的水平缝及竖缝均应饱满，使砌体质量良好；另外，拱墙背面与基坑土形成的缝隙，当较小时应采用随砌随用砂浆填实；当较大时每砌250300 mm高用粘土及时填实，以增强拱墙与基坑土的摩阻力；加上上层砖拱砌完成形后，在土压力作用下，随截面轴压力的增大，拱的刚度也相应增加，这样不但可使施工第二层以下拱墙时，不会引起上层拱墙坍塌，对防止坑底土体隆起和管涌也有好处。

41、图4 逆作法反拱挡土墙施工逆作法砖砌挡土墙的施工操作要点是：拱脚部分土方挖好，应立即安排进行浆砌作业，不能间断，一气呵成。顶层一个跨的拱墙处的挖土及砌拱，可不必沿拱跨再分段，可一次完成。第二层以下的拱墙部分挖土和砌拱，应将一个拱跨等分为数段，分段去完成；为防止上层拱墙坍落，一般砌筑砂浆强度等级不小于M5，每段长宜不大于1.8 m。第二层以下拱墙的具体施工方法，现以该基坑为例（见图4）加以说明。如图所示，该基坑纵向桩间拱墙净跨为5.6 m，第二层以下拱墙均分成3段施工，每段长1.87 m。拱墙部位的挖土及砌拱顺序：必须先施工拱跨两端.段，待上下层拱墙水平连接缝填塞砂浆，并每间隔250 mm木楔楔

42、紧此水平灰缝后，再施工中部段。这里还需注意在分段衔接缝处，要求砌筑砂浆必须饱满，其砂浆强度等级也应提一级。3.3 水平支撑及回填土水平支撑可用木柱或钢管制成，其截面尺寸及支撑位置由设计要求确定。当采用钢管支撑时，两端支撑点应垫有木枋，通过可调顶托紧紧顶在拱脚桩上，以免钢支撑直接顶到混凝土圆桩上发生滑脱，造成支撑失效事故。当化粪池混凝土池壁施工至1.5 m高，经养护混凝土强度达到10 MPa以上时，即可将化粪池外壁涂刷沥青，在其四周用土分层夯填1.4 m高；然后，便可拆除池顶除支撑以外的支撑，继续施工完成化粪池主体结构，复在池壁外刷完沥青，边回收顶层拱墙用砖，边分层夯填土至池顶设计高度，拆除池顶

43、支撑，施工即告结束。4 小 结采用逆作法反拱挡土墙作深基坑支护，设计计算方法合理，施工方案可行，经工程实践表明，是一次成功的尝试。它适合于场地狭窄，土质较差，边坡高且挡土墙需直立时的条件下应用。该基坑设计除巧妙地利用原有3个混凝土深埋圆柱外，由于采取了措施，可减少拱脚桩埋置深度，可回收13的砖拱材料，可不必拆迁并保证临近商业办公用房安全使用的前提下施工，有明显的经济效益，而获得业主和有关单位的好评。采用构筑物先施工一段，及时分层回填土来作为拱脚桩入土埋深的一部分，以减少拱脚桩总的挖孔制桩深度方法可行，但也存在着需增加构筑物施工一段间隙时间的缺点。如果池顶以下所有水平支撑，穿过池壁加套管，每根钢

44、管支撑改用方便连接和拆卸的两节钢管来代替，便可施工和简化设计计算。摘要：简述在相邻建筑物间开挖的一种支护方法, 及其施工方法、结构计算等, 最后给出工程实例。关键词：深基坑；人工挖孔桩；支护结构；拱墙0 概 述随着城市建设的发展，城市建筑物越来越密集,给一些建筑物的基坑开挖带来困难,在临近已有建筑物、道路、地下纵横交错管线的施工条件下,一般不允许(也不可能)采用比较经济的放坡开挖, 需要在人工支护条件下进行基坑开挖。对于深基坑的支护型式，常用的有:钢板桩支护、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩、地下连续墙、土层锚杆、深层搅拌水泥土桩挡墙、旋喷桩帷幕墙等。这些支护结构在我国各地均有应用,但它们也有各自的

45、不足:即它们仅适用于大面积、大深度的基坑支护，又由于大多为专用施工机具进行施工,使得工程造价偏高。在相邻两建筑物间,常有深开挖问题, 如: 地下化粪池、基坑开挖、截污沟、管道、电缆等施工。一般来说,由于造价原因,前述的支护方式无法运用到这类小面积基坑支护上, 有些面积小到施工机具都无法布置下来。如何解决这类面积较小,但开挖深度又较大建筑物的施工期支护问题?我们在某工程化粪池深基坑施工中提出了一种方法:人工挖孔桩+拱墙支护型式,取得了良好的效果。1 工程概况该工程化粪池长宽为14.55×3.7 m，设计要求池基坑底入土5.1 m深。化粪池所在场地狭窄：北侧是工程主楼地下室外剪力墙的填土

46、区，在填土区内已建有3个直径为1 m、柱距为6.6 m的混凝土圆柱；南侧有一幢两层楼的商业办公用房，其基础与化粪池净距仅6.2 m，业主要求化粪池施工必须在不拆迁的条件下进行。已知已建的3个圆柱是在其基础上浇筑了5.2 m高后才回填土的，因此可以用作拱脚桩，在桩间砌砖拱墙。另外，在商业房与化粪池间再设3个拱脚桩，砌好桩间砖拱墙，即可组成一个完整的桩拱墙支护型式，见图1。图1 基坑开挖平面示意图逆作法砖拱墙支护型式的施工步骤为：拱脚桩（人工挖孔灌注桩）基坑土方开挖（每次挖深1.7 m）桩间砌拱挡墙（可用混凝土预制块.片石.砖等材料），重复2.3步，直到设计标高。在上述施工过程中，要求用圆木或钢管

47、将桩身水平对撑支起，支撑位置及断面尺寸应由设计决定。人工挖孔桩拱墙支护结构的特点:结构受力明确,只要土的力学指标准确, 可以较容易地避免支护结构因强度不足而产生破坏。另外,由于采用人工挖孔桩, 无需复杂机械，施工机具操作简单,占用场地小,对周围建筑物无影响;桩质量可靠,拱墙施工可全面展开;也可采用流水作业法,缩短工期。桩间距较护坡桩支撑大,因而降低了工程造价。2 人工挖孔桩拱墙支护结构计算考虑荷载：、土压力: 人工夯实回填土;、水压力: 基坑外围深井抽水, 按天然地下水考虑;、附加荷载: 按具体情况而定。图2 填土表面上有局部荷载时的土压力2.1 纵剖面上的土压力计算填土表面上的均布荷载不是连

48、续分布的，而是从墙背后某一距离开始，计算步骤如下：自均布荷载的起点o作两条辅助线oa、ob，oa与水平面的夹角为，ob与填土破坏面平行，与水平面的夹角可近似采用（°）。oa、ob分别交墙背于a点和b点。可以认为a点以上的土压力不受表面均布荷载的影响，按无荷载情况计算，b点以下的土压力则按连续均布荷载情况计算，a点与b点间的土压力以直线连接，沿墙背面上的土压力分布如图中阴影所示。阴影部分的面积就是总的主动土压力a的大小，a作用在阴影部分的形水压力分布心处，土压力系数a值分别按朗肯理论或库伦理论计算。由于桩的埋置深度较小，故桩地面以下部分的土压力不予考虑。（a）三角形分布 （b）梯形分布

49、图32.2 水压力的计算作用于支护结构上的水压力，可按图（a）示的三角形分布计算。在有残余水压力时，则按图（b）所示梯形分布计算。一般情况下，水压力是与土压力分别计算的，并采用静水压力的全水头，水的容重取kN/m3（重力密度），把水看作是：主动压力=静止压力=被动压力=h。2.3 拱墙的应力计算首先计算作用在拱墙上的土压力和水压力（计算方法同前），然后计算给定截面上的应力。对拱墙进行受力分析时，按两铰拱考虑，如图所示。等截面圆弧两铰拱的内力可按下表查取。表 圆弧拱内力计算表表中q值为作用在拱墙上的水土压力值，拱截面任一点的内力为：M=Mx0-HyxNx=V0xsina+HcosaVx=V0xc

50、osa-Hsina式中Vx0、x两铰拱计算截面相对应的简支梁截面内力。一般计算只需计算拱脚的内力。然后，按砌体结构规范3对构件进行受压和受剪承载力的核验。2.4 人工挖孔桩上的土压力计算人工挖孔桩上的土压力等于自身所受的土压力以及桩拱墙传过来的竖直方向上的作用力之和。这样，可以求得任意截面上的土压力分布，从而可以求出开挖支撑上的土压力。3 施工要求3.1 拱脚桩该基坑支护因合理利用了已建成的3个混凝土圆柱来做拱脚支座桩，因而其截面直径及配筋均比设计计算所需（D=0.8 m，配筋1020）大得多，故不必对其加固。新增的3个拱脚桩，采用人工挖孔灌注桩方法施工。考虑混凝土护壁厚度及桩所需入土深度，挖

51、孔直径为1.0 m,桩深为6.0 m。人工挖孔要求按负方开挖，即先挖成毛孔，每挖1.0 m，用线锤找中投入孔底，打木桩定位画圆，再边挖边修混凝土护壁位置的土方、立模、浇混凝土护壁，以后同上工序操作一直到孔底设计深度。以保证桩外壁平直准确，便于砖砌反拱挡土墙，拱脚桩桩芯施工时，钢筋笼应绑扎牢实并安装到孔底，浇混凝土要密实，杜绝钢筋上浮、混凝土强度不足等弊病。3.2 砖砌及反拱挡土墙反拱挡土墙的矢高与跨度之比f/L，应考虑能满足施工要求的前提下，尽量减少挖土和砖拱砌体的工作量，f/L越小，工作量小，但受力条件不好。该基坑的拱墙f/L值，在化粪池两侧取0.1，在化粪池两端头取0.3。当拱脚桩混凝土达

52、设计强度70%时，将拱墙轴线准确施测后，便可进行基坑土方开挖。由于该基坑土质及回填的质量较好，每次挖深取1.2 m，分三次完成。土方开挖如遇地下水，应根据来水方向在基坑内设井点抽水，以避免带水作业施工。土方开挖顺序，不宜齐头并进，应先挖中央后挖拱墙的土方；应先集中挖好一拱跨后再挖另一拱跨。拱墙可用混凝土预制块或整毛石块砌成，在临时支护及地下水位较低的地基中也可采用MU7.5以上的实心砖砌成。施工时，要按设计要求严格控制拱板的曲率半径，才能保证拱砌体截面的承压状态；砌体组砌方式也要正确，如砖砌拱墙砖与砖搭接长度不少于60 mm，浆砌砂浆的水平缝及竖缝均应饱满，使砌体质量良好；另外，拱墙背面与基坑

53、土形成的缝隙，当较小时应采用随砌随用砂浆填实；当较大时每砌250300 mm高用粘土及时填实，以增强拱墙与基坑土的摩阻力；加上上层砖拱砌完成形后，在土压力作用下，随截面轴压力的增大，拱的刚度也相应增加，这样不但可使施工第二层以下拱墙时，不会引起上层拱墙坍塌，对防止坑底土体隆起和管涌也有好处。图4 逆作法反拱挡土墙施工逆作法砖砌挡土墙的施工操作要点是：拱脚部分土方挖好，应立即安排进行浆砌作业，不能间断，一气呵成。顶层一个跨的拱墙处的挖土及砌拱，可不必沿拱跨再分段，可一次完成。第二层以下的拱墙部分挖土和砌拱，应将一个拱跨等分为数段，分段去完成；为防止上层拱墙坍落，一般砌筑砂浆强度等级不小于M5，每

54、段长宜不大于1.8 m。第二层以下拱墙的具体施工方法，现以该基坑为例（见图4）加以说明。如图所示，该基坑纵向桩间拱墙净跨为5.6 m，第二层以下拱墙均分成3段施工，每段长1.87 m。拱墙部位的挖土及砌拱顺序：必须先施工拱跨两端.段，待上下层拱墙水平连接缝填塞砂浆，并每间隔250 mm木楔楔紧此水平灰缝后，再施工中部段。这里还需注意在分段衔接缝处，要求砌筑砂浆必须饱满，其砂浆强度等级也应提一级。3.3 水平支撑及回填土水平支撑可用木柱或钢管制成，其截面尺寸及支撑位置由设计要求确定。当采用钢管支撑时，两端支撑点应垫有木枋，通过可调顶托紧紧顶在拱脚桩上，以免钢支撑直接顶到混凝土圆桩上发生滑脱，造成

55、支撑失效事故。当化粪池混凝土池壁施工至1.5 m高，经养护混凝土强度达到10 MPa以上时，即可将化粪池外壁涂刷沥青，在其四周用土分层夯填1.4 m高；然后，便可拆除池顶除支撑以外的支撑，继续施工完成化粪池主体结构，复在池壁外刷完沥青，边回收顶层拱墙用砖，边分层夯填土至池顶设计高度，拆除池顶支撑，施工即告结束。4 小 结采用逆作法反拱挡土墙作深基坑支护，设计计算方法合理，施工方案可行，经工程实践表明，是一次成功的尝试。它适合于场地狭窄，土质较差，边坡高且挡土墙需直立时的条件下应用。该基坑设计除巧妙地利用原有3个混凝土深埋圆柱外，由于采取了措施，可减少拱脚桩埋置深度，可回收13的砖拱材料，可不必

56、拆迁并保证临近商业办公用房安全使用的前提下施工，有明显的经济效益，而获得业主和有关单位的好评。采用构筑物先施工一段，及时分层回填土来作为拱脚桩入土埋深的一部分，以减少拱脚桩总的挖孔制桩深度方法可行，但也存在着需增加构筑物施工一段间隙时间的缺点。如果池顶以下所有水平支撑，穿过池壁加套管，每根钢管支撑改用方便连接和拆卸的两节钢管来代替，便可施工和简化设计计算。重力式挡墙设计图集大图悬壁式挡墙设计图集大图园路挡土墙详图大图挡土墙详图大图围墙挡土墙部分剖面详图大图花池挡墙做法详图大图挡墙座凳详图大图挡墙做法剖面大图挡土墙大样2大图砖砌挡土墙铺贴瓷砖剖面大图挡土墙剖面图二大图挡土墙剖面图大图花坛挡墙剖面

57、图大图毛石挡墙详图大图挡墙结构图大图挡墙详图大图某小区挡土墙详图大图弧形挡墙详图大图某挡土墙剖面图大图某挡土墙剖面图大图挡墙详图大图花钵挡墙详图大图挡墙详图大图挡土墙剖面作法大图高矮挡墙做法方案二大图高矮挡墙做法方案一大图钢筋混凝土挡土墙构造大样大图停车场挡墙详图大图草坪池挡墙详图大图细方石砌挡土墙剖面详图大图挡土墙设计详图大图广场挡土墙剖面详图大图挡土墙剖面图大图挡墙做法详图大图花池花坛挡墙做法详图大图花池挡墙做法详图大图挡墙间步道设计图大图挡土墙断面结构做法（3）大图挡土墙断面结构做法（2）大图挡土墙断面结构做法（1）大图俯斜式毛石挡土墙详图大图砖砌挡土墙顶部处理节点（4）大图砖砌挡土墙顶部处理节点（3）大图砖砌挡土墙顶部处理节点（2）大图砖砌挡土墙顶部处理节点（1）大图砖砌挡土墙大样大图斜挡土墙大样图大图梯形绿化及挡土墙大样图大图灯饰及挡土墙大