常见基坑支护形式解析讲义198

第4章常见基基坑支护形形式水泥土重力力式围护墙墙排桩大开挖基坑坑工程UndergroundStructureEngineeringChapter3逆作法施工工地下连续墙墙逆作拱墙型钢水泥土土搅拌墙土钉墙土层锚杆4.1大开挖基坑坑工程定义:大开挖基坑坑工程是指指不采用支撑撑而采用直立或放坡施工进行开挖的基坑工程程；由于其其费用低，，工期短，，是首先要要考虑的开开挖方式。。前提4.1.1竖直开挖适用于开挖挖深度不大、、无地下水水、基坑土土质条件较较好的场地。竖直开挖时时坑壁自然然稳定的最大临界深深度可按下式估估算：Ka——主动土压力力系数；当基坑侧壁壁的顶部地地表面与水水平面夹角角β=0时，当>0时，采用库仑主动土压力力系数，为为坑壁土土的内摩擦擦角标准值值。宜采用1.2~1.5的安全系数数；当基坑附近近有超载时时，应重新新验算；当当坑壁因吸吸水或失水水等原因，，一旦形成成裂缝时，，公式不成成立；对黄黄土及具有有裂隙的胀胀缩性土，，该式不适适用。无地下水时时直立开槽槽的允许高高度土层类别坡高允许值（m）密实、中密的砂土和碎石类石（充填物为砂土）1.00硬塑、可塑的粘质粉土及粉质粘土1.25硬塑、可塑的粘性土和碎石类石（充填物为粘性土）1.50坚硬的粘性土2.004.1.2放坡开挖4.1.2.1放坡开挖分分类（1）无地下下水的一般般放坡开挖挖适用于地下下水在开挖挖深度以下下。（2）明沟排排水放坡开开挖适用于地下下水为潜水水型、涌水水量较小、、坑壁土及及坑底土不不会产生流流砂、管涌涌、基坑突突涌的场地地条件。（3）井点降降水放坡开开挖地下水埋深深较浅、基基坑开挖较较深可能产产生流砂、、管涌、基基坑突涌等等不良现象象时，可采采用井点降降水放坡开开挖。特别注意降水对附近近建筑设施施产生的不不良影响。。4.1.2.2放坡开挖坡坡度确定con（1）查表法表对开挖深度度不大，基基坑周围无无较大荷载载时（2）Taylor法图该法建立在在总应力基基础上，并并假定黏聚聚力不随深度而而变化（3）条分法图（1）查表法exit坑壁土类型状态边坡高度6米以内10米以内软质岩石微风化1﹕0.01﹕0.10中等风化1﹕0.101﹕0.20强风化1﹕0.201﹕0.25碎石类土密实1﹕0.201﹕0.25中密1﹕0.251﹕0.30稍密1﹕0.301﹕0.40粘性土坚硬1﹕0.351﹕0.50硬塑1﹕0.451﹕0.55可塑1﹕0.551﹕0.65粉土Sr<0.51﹕0.451﹕0.55边坡高度与与坡度控制制岩土类别状态及风化程度允许坡高允许坡度硬质岩石微风化中等风化强风化121081：0.10~1：0.201：0.20~1：0.351：0.35~1：0.50软质岩石微风化中等风化强风化8881：0.35~1：0.501：0.50~1：0.751：0.75~1：1.00砂土中密以上51：1.00基坑顶面无载重1：1.25基坑顶面有静载1：1.50基坑顶面有动载粉土稍湿51：0.75基坑顶面无载重1：1.00基坑顶面有静载1：1.25基坑顶面有动载边坡允许坡坡度值岩土类别状态及风化程度允许坡高允许坡度粉质粘土坚硬硬塑可塑5541：0.33基坑顶面无载重1：0.50基坑顶面有静载1：0.75基坑顶面有动载1：1.00~1：1.25基坑顶面无载重1：1.25~1：1.50基坑顶面无载重粘土坚硬硬塑可塑5541：0.33~1：0.751：1.00~1：1.251：1.25~1：1.50杂填土中密、密实的建筑垃圾土51：0.75~1：1.00边坡允许坡坡度值（续续）(2).Taylor法exit边坡的临界界高度由下下式确定：：例题back—稳定系数，，由图4-1查得稳定系数，，由右图查查得例题back[例题4-1]某基坑工程程土的粘聚聚力为2×104Pa，重度为18KN/m3,内摩擦角，如该挖方方的坡角β=600，边坡高度度的安全系系数为1.5时，求该挖挖方允许的的最大深度度？解：当，时，查得=9.8，则按式（（4-2）得允许的最大大深度(3)．条分法exit最小安全系系数大于1.1～1.5时，土坡是是稳定的最小安全系系数大于1.1～1.5时，土坡是是稳定的最小安全系系数大于1.1～1.5时，土坡是是稳定的由土条的静静力平衡条条件可得作作用在ef面上的法向向应力及剪剪应力:抗滑稳定系系数计算公公式该式中抗滑滑稳定系数数是在任意意滑动圆心心条件下求得的，该滑弧弧并非最危危险滑动面面，必须试试算。采用用陈惠发（（美国肯塔塔基州大学学，1980）大量计算算的试验，，其最危险险滑弧两端端距坡顶点点和坡脚点点各为处，且最危危险滑弧中中心在ab线的垂直平平分线上。。4.1.2.3基坑边坡失失稳的防止止措施（1）边坡修坡坡图4-3（2）设置边坡坡护面图4－4（3）边坡坡脚脚抗滑加固固(设置抗滑桩桩，旋喷桩桩，分层注注浆法，深深层搅拌桩桩)。con图4-3边坡修坡（a）坡顶卸土土；（b）坡度减小小；(c)台阶放坡exit设置边坡护护面图4-4设置边坡护护面exit土袋短桩基坑简易支护土袋或块石支护短桩支护放坡开挖及及简易支护护边坡支护下下部采用嵌嵌岩挡土桩桩支护，上上部为格构构式交叉梁梁与浆砌片片石护面。。4.2支挡式结构以挡土构件件和锚杆或或支撑为主主的，或仅仅以挡土构构件为主的的支护结构构称之为支支挡式结构构。按照内部支支撑或外部部锚拉情况况，支挡式式结构分为为五种形式式:悬臂式、支支撑式、锚锚拉式、双双排桩、支支护结构与与主体结构构结合的逆逆作法。悬臂exit单支撑、多多支撑围护护结构exit深圳地铁翠翠竹站基坑坑支护照片片深圳地铁翠翠竹站基坑坑支护照片片4.2.1支挡式结构构的计算简简图被动区被动区的初初始土反力力强度计算算支撑或锚杆杆的作用计计算4.2.2支挡式结构构的嵌固稳稳定性悬臂式的嵌嵌固稳定性性单支点结构构的嵌固稳稳定性验算算整体稳定性性新规范的表表达式旧：计算简图知知道据此求出嵌嵌固深度hd可预设为（（0.7～1.2）通过作用在在支护结构构上所有土土压力对底底端力矩平平衡的原理理可预设为（（0.7～1.2）在实际工程程设计中，，必须对抗抗滑移、抗抗倾覆、抗抗隆起和抗抗管涌同时时进行验算算，故上式式一般取为为下图的悬臂臂支护基坑坑失稳：可可能原因？？连日的大雨雨造成局部部基坑边坡坡坍塌旧：单层支撑支支护结构设设计图计算方法是是“等值梁法”。等值梁法的的关键是如何确定反反弯点的位位置。对单锚或单单撑支护结结构，地面面以下土压压力为零的的位置，即主动土压压力等于被被动土压力力的位置，，与反弯点点位置较接接近。a）荷载图；；b）弯矩图；；c）挠曲线；；d）等值梁用等值梁法法计算（（旧规范））单锚、单单支支护结结构：单层支点支支护结构深度计算简简图（3）支点力TC1可按下式计计算：等值梁法，，对反弯点点取矩：（1）计算土压力力（2）基坑底面面以下支护护结构设定定弯矩零点点位置（4）嵌固深度度Hd设计值可按按下式确定:对嵌固端取取矩:4.2.5地下连续墙墙定义：地下下连续墙是是利用特制制的成槽机械在在泥浆（又称稳定定液，如膨膨润土泥浆浆）护壁的情况况下进行开开挖，形成一定定槽段长度度的沟槽，，再将在地地面上制作作好的钢筋笼放入槽段内内，采用导导管法进行行水下混凝凝土浇筑，，完成一个个单元的墙墙段，各墙墙段之间特特定的接头头方式相互互联结，形形成一道连连续的地下下钢筋混凝凝土墙。地下连续墙墙.swf58施工接头柔性接头：：圆心锁口口管接头、、波形管（（双波、三三波）接头头、预制接接头和橡胶胶止水带接接头。圆形锁口管管接头波纹竹接头头混凝土预制制接头橡胶止水带带接头图5.24槽段的连接接槽段的连接接接头应满足足受力和防防渗要求。。国内多用用接头管连连接非刚性性接头。在在挖除单元元槽段土体体后，在一一端先吊放放接头管，，再吊入钢钢筋笼，浇浇筑砼后逐逐渐拔出接接头管，形形成半圆形形接头。吊放钢筋笼笼前须检测测槽段，槽槽底淤泥厚厚应≤150～250mm；制作、吊放放钢筋笼；；南京奥体苏苏宁广场项项目位于江江苏省南京京市建邺区区河西大街街南侧，江江东中路西西侧。工程总建筑筑面积46万平方米，，占地面积积3.2万平方米，，基坑面积2.66万平方米。。由办公楼、、酒店、裙裙房及整体体地下室组组成，其中主楼88层，高400米。建成后后将是一个个集办公、、酒店及商商业为一体体的综合性性商业广场场。南京应用工工程实例---概况工程概况-基坑支护形形式简介本工程采用用地下连续续墙作为挡土和止水水结构，两墙墙合一。其其中北侧地地铁1号线、主楼楼部分、及及东侧地铁铁2号线附近地地连墙采用用1200mm厚，其余部部位采用1000mm厚度，地连连墙接头采采用箱体刚刚性接头.工程概况工程概况施工机械SJB160三轴深搅桩桩机SJG-40双轴深搅桩桩机施工机械260T主吊车150辅助吊车施工机械金泰SG60成槽机施工工艺流流程68导墙验收划槽位成槽机定位放入泥浆开始成槽１地下墙墙成槽工序序２挖槽顺顺序第一抓第三抓第二抓３清底技术要求：墙底沉渣渣厚度≤100mm施工工艺流流程施工工艺流流程—三轴深搅加加固三轴深搅施施工墙侧加固示示意施工工艺流流程—导墙施工71１挖导槽２安模板３浇注混凝土土成导墙施工工艺流程程—泥浆池施工工艺流程程—成槽施工工艺流程程—箱体制作及下下放施工工艺流程程—钢筋笼制作及及下放施工工艺流程程—清槽及混凝土土浇筑4.2.6排桩和双排桩桩1）单排桩2）双排桩4.2.7土层锚杆定义：土层锚杆是一一种埋入土层层深部的受拉拉杆件，它一一端与构筑物物相连，另一一端锚固在土土层中。土层锚杆支护护形式(α)单锚支护；(b)多锚支护；(c)破碎岩层支护护1-土层锚杆；2-挡土灌注桩或或地下连续墙墙；3-钢横梁(撑)；4-破碎岩土层1）抗拔受力机理理土层锚杆根据据主滑动面分分为锚固段和和非锚固段或或称自由段（（1）锚筋（拉杆））本身具有足够的截截面面积承受受拉力；（2）水泥砂浆锚固固体对锚筋的的握裹力需能承受极限限拉力（3）锚固段土层对对于锚固体的的摩阻力需能承受极限限拉力（4）锚固的土体体在最不利的的条件下应能能保持整体稳稳定性试验优先；理理论计算后试试验验证；软软土中考虑虑蠕变2）锚杆杆体设计锚杆自由段的的长度不应小小于5m，且穿过潜在在滑动面进入入稳定土层的的长度不应小小于1.5m4.5.3锚杆的布置土层锚杆的布布置应遵守以以下规定：（1）为了不使锚锚杆引起地面面隆起，最上上层锚杆应有有必要的覆土土厚度，即锚锚杆的竖向分分力不大于其其上覆土层的的重量，一般般要求锚杆锚锚固体上覆土层厚度度不宜小于4m。（2）锚杆的层数数应通过计算算确定，上下下两层锚杆之之间的竖向间间距，不宜小于2.0m，锚杆间的水水平间距，不宜小于1.5m，否则降低单单根锚杆的设设计承载能力力。（3）锚杆倾角一一般应向下倾斜至少10，以利于灌浆浆，但不得大大于450，一般可根据据地层情况，，在范围150～250内选定，以便便于使锚固段段的位置进入入有利于锚固固的稳定土层层。锚杆锁定值宜宜取锚杆轴向向拉力标准值值的0.75～0.9倍锚杆的钻孔机机锚杆张拉锚固施工完成的锚锚杆土钉与桩-锚复合支护土钉土层锚杆钻孔灌注桩防渗帷幕4.3土钉墙土钉墙由被加固土体、放置在土中中的土钉体和喷射砼面板组成，形成一一个以土挡土土的重力式挡土墙墙。土钉墙自上而下施工工，步步为营营，土钉墙是是靠土钉的相相互作用形成复合整体体作用。土层锚杆的失效影响较较大，不应用用于没有临时时自稳能力的的淤泥、饱和和软弱土层。。4.3.1、土钉墙的特特点土钉墙有以下下一些特点或或优点：（1）能合理利用用土体的自稳稳能力，结构构合理；（2）结构轻型，，柔性大，有有良好的抗震震性和延性，，破坏前有变变形发展过程程；（3）密封性好，，完全将土坡坡表面覆盖，，没有裸露土土方，阻止或或限制了地下下水从边坡表表面渗出；（4）个别土钉有有质量问题或或失效对整体体影响不大；；（5）施工所需场场地小，移动动灵活，支护护结构基本不不单独占用空空间，能贴近近已有建筑物物开挖；（（6）施工速度快快；（7）施工设备及及工艺简单，，不需要复杂杂的技术和大大型机具，施施工对周围环环境干扰小；；（8）孔径小，与与桩等施工方方法相比，穿穿透卵石、漂漂石及填石层层的能力更强强一些；（9）边开挖边支支护便于信息息化施工，能能够根据现场场监测数据及及开挖暴露的的地质条件及及时调整土钉钉参数，从而而提高了工程程的安全可靠靠性；（10）材料用量及及工程量较少少，工程造价价较低。据国国内外资料分分析，土钉墙墙工程造价比比其它类型支支挡结构一般般低1/3～1/5。图3-32土钉墙应用领领域a)托换基础;b)竖井的挡墙;c)斜面的挡土墙墙d)斜面稳定;e)和锚杆并用的的斜面防护4.3.2土钉墙的应用用范围lihβTuj（β+φk）/2主动区被动区土钉支护结构构的抗拉承载载力计算验算公式荷载折减系数数j个土钉位置处处基坑水平荷荷载标准值固结快剪指标标土钉抗拉抗力力分项系数j根土钉受拉荷荷载标准值j根土钉受拉承承载力设计值值j根土钉直径土钉墙整体稳稳定性验算土钉墙应根据据施工期间不不同开挖深度度及基坑底面面以下可能滑滑动面采用简简化圆弧滑动动条分法4.4.4构造要求土钉墙墙面坡坡度不宜大于于1：0.1；喷射混凝土面面层宜配置钢钢筋网，钢筋筋直径宜为6～10mm，间距宜为150～300mm；喷射混凝土强强度等级不宜宜低于C20，面层厚度不不宜小于80mm；土钉钢筋宜采采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋，钢筋筋直径宜为16～32mm，钻孔直径宜宜为70～120mm；土钉完成后,注浆要求密实实,如不密实,渗水就会比较较严重!成孔:表层是直接压压入锚杆，下下层都需先成成孔成孔土钉之间焊接接后,绑扎钢筋网片片,喷射混凝土!表层是直接压压入锚杆，下下层都需先成成孔！喷射混凝土详详图4.4水泥土重力式式围护墙的类类型挡墙宽度为0.6～0.8开挖深度，桩桩长为开挖深深度的1.8-2.2倍。4.4.1水泥土重力式式围护墙的破破坏形式（1）由于墙体入入土深度不够够，或由于墙墙底土体太软软弱，抗剪强强度不够等原原因，导致墙墙体及附近土土体整体滑移移破坏，基底底土体隆起（2）由于墙体后后侧发生挤土土施工、基坑坑边堆载、重重型施工机械械作用等引起起墙后土压力力增加、或者者由于墙体抗抗倾覆稳定性性不够，导致致墙体倾覆（3）由于墙前被被动区土体强强度较低、设设计抗滑稳定定性不够，导导致墙体变形形过大或整体体刚性移动，，（4）当设计墙体体抗压强度、、抗剪强度或或抗拉强度不不够，或者由由于施工质量量达不到设计计要求时，导导致墙体压、、剪或拉等破破坏，工程事故4.4.3水泥土重力式式围护墙的适适用条件（1）适用于开挖挖深度不宜超超出7m的基坑工程，，基坑深度应应控制在5m范围以内，降降低工程的风风险。（2）适用于加固固淤泥质土、、含水量较高高而地基承载载力小于120kPa的粘土、粉土土、砂土等软软土地基。对对于地基承载载力较高、粘粘性较大或较较密实的粘土土或砂土，可可采用先行钻钻孔套打、添添加外加剂或或其它辅助方方法施工。当当地表杂填土土层厚度大或或土层中含直直径大于100mm的石块时，宜宜慎重采用搅搅拌桩（3）在基坑周边边距离1~2倍开挖深度范范围内存在对对沉降和变形形较敏感的建建（构）筑物物时，应慎重重选用水泥土土重力式围护护墙4.4.3水泥土墙的计计算计算内容主要要包括：新(1)水泥土墙的嵌嵌固深度，墙墙体厚度构造造确定(2）抗滑移、抗抗倾覆、整体体稳定验算(3)墙身强度验算算压应力验算拉应力验算剪应力验算构造要求重力式水泥土土墙的嵌固深深度，对淤泥质土，，不宜小于1.2h，对淤泥，不不宜小于1.3h；重力式水泥土土墙的宽度（（B），对淤泥质土，，不宜小于0.7h，对淤泥，不不宜小于0.8h；h为基坑深度。。抗滑移验算>=1.2抗倾覆验算>=1.3整体稳定性验验算1.3坑底隆起稳定定性要求水泥土格栅的的面积置换率率，对淤泥质质土，不宜小小于0.7；

对淤泥，，不宜小于0.8；

对一般粘粘土、砂土，，不宜小于0.6。

格栅内侧侧的长宽比不不宜大于2格栅式构造要要求4.4.4水泥土重力式式围护墙加固固体技术要求求（1）常用水泥掺掺入比为双轴轴水泥土搅拌拌桩12~15%，三轴水泥土土搅拌桩18~22%，高压喷射注注浆不少于25%，粉喷桩13~16%，高压喷射水水泥水灰比宜宜为1.0-1.5；（2）水泥土加固固体的强度以以龄期28天的无侧限抗抗压强度qu为标准，qu应不低于0.8MPa;（3）水泥土加固固体的渗透系系数不大于10-7cm/sec，水泥土围护护墙兼作隔水水帷幕；（4）水泥土重力力式围护墙搅搅拌桩搭接长长度应不小于于200mm。墙体宽度大大于等于3.2m时，前后墙厚厚度不宜小于于1.2m。在墙体圆弧弧段或折角处处，搭接长度度宜适当加大大;深层搅拌桩和和高压喷射桩桩水泥土墙的的桩位偏差不不应大于50mm,垂直度偏差不不宜大于0.5%;（5）水泥土重力力式围护墙转转角及两侧剪剪力较大的部部位应采用搅搅拌桩满打、、加宽或加深深墙体等措施施对围护墙进进行加强;（6）当基坑开挖挖深度有变化化，围护墙体体宽度和深度度变化较大的的断面附近应应当对墙体进进行加强；(7)水泥土墙应在在设计开挖龄龄期采用钻芯芯法检测墙身身完整性4.5型钢水泥土搅搅拌墙型钢水泥土搅搅拌墙，通常常称为SMW工法（SoilMixedWall），是一种在在连续套接的的三轴水泥土土搅拌桩内插插入型钢形成成的复合挡土土截水结构，，1976年在日本问世世。止水好，刚度度大，构造简简单，型钢插插入深度一般般小于搅拌深深度，型钢可可回收重复使使用，成本较较低。SMW适宜的基坑深深度为6～10m，国外开挖深深度已达20m。要求型钢间距距不能过大，，保证水泥土土的强度由受受剪，受压控控制。4.5.1型钢水泥土搅搅拌墙的特点点与钻孔灌注桩桩排桩相比，，具有下面几几方面的不同同；（1）型钢水泥土土搅拌墙由H型钢和水泥土土组成，一种种是力学特性性复杂的水泥泥土，一种是是近似线弹性性材料的型钢钢，二者相互互作用，工作机理非常常复杂；（2）从经济角度度考虑，H型钢在地下室室施工完成后后可以回收利用用是该工法的一一个特色，从从变形控制的的角度看，H型钢可以通过过跳插、密插插调整围护体体刚度，是该该工法的另一一特色；（3）当基坑开挖挖较深，搅拌拌桩入土深度度较深时（一一般超过18m），为保证截截水效果，常常常采用三轴轴水泥土搅拌拌桩截水。而而型钢水泥土土搅拌墙是在在三轴水泥土土搅拌桩中内内插H型钢，不需额外施工工截水帷幕，，因此造价一一般相对于钻钻孔灌注桩要要经济。（a）全位“满堂”；（b）全位“1隔1”（c）全位“1隔2”；（d）半位“满堂”；（e）半位“1隔1”4.5.2型钢水泥土搅搅拌桩的布置置形式常用尺寸按搅拌直径分分类，国内目目前有Ф650、Ф850、Ф1000三种。Ф650开挖深度小于于10米Ф850开挖深度小于于10米～18米（开挖18.5米为目前开挖挖最大深度）），Ф1000开挖深度小于于20米H型钢其国标规规格及常用的的有如下型号号《热轧H型钢H和部分T型钢》GB/T11263——1998。H500×300×11×15、H500×300×11×18，H500×200×10×16H700×300×13×24，H800×300实例：南京珠江路地地铁控制中心心开开挖最大深度度18.86米采采用Φ850上海铁路南站站改建工程开开挖最大深深度15.4米采采用Φ850上海国际会议议中心开开挖最最大深度9.5米采采用用Φ650翔殷路隧道浦浦东段开开挖最最大深度10.5米采采用Φ650无锡新加坡开开发区开开挖最大大深度8.5米采采用用Φ650开挖时，坑壁壁干燥坑壁稳定俯视图工字字型截面1）型钢、水泥泥土搅拌桩入入土深度的确确定型钢水泥土搅搅拌墙的入土土深度可分为为型钢的入土土深度和水泥土搅拌拌桩的入土深深度两部分。（1）H型钢入土深度度的确定型钢的入土深深度主要由基坑整体稳定定性、抗隆起起稳定性和抗抗滑移稳定性性综合确定，H型钢尚应满足足围护墙内力力、变形的计计算要求及考考虑地下结构构施工完成后后型钢能顺利利拔出。（2）水泥土搅拌拌桩入土深度度的确定型钢水泥土搅搅拌墙中的水水泥土搅拌桩桩，担负着基基坑开挖过程程中截水帷幕幕的作用。水泥土搅拌桩桩的入土深度度主要由坑内内降水不影响响到基坑以外外周边环境的的水力条件决定，防止降降水引起渗流流、管涌发生生，同时应满足水泥搅搅拌桩入土深深度大于H型钢入土深度度。4.5.3型钢水泥土搅搅拌墙的设计计与计算2）型钢水泥土土搅拌墙截面面设计（1）型钢截面①抗弯验算--型钢水泥土搅搅拌墙的弯矩矩全部由型钢钢承担，型钢钢的抗弯承载载力应符合下下式要求：②抗剪验算--型钢水泥土搅搅拌墙的剪力力全部由型钢钢承担，型钢钢的抗剪承载载力应符合下下式要求：(2)型钢净间距的的确定保证型钢间的的水泥土在侧侧向水土压力力作用下不产产生弯曲应力力局部抗剪承载载力验算包括括型钢与水泥泥土之间的错错动剪切和水水泥土最薄弱弱截面处的局局部剪切验算算。“连续”截面剪力型钢“间隔”布置验算拱的轴力力强度4.6逆作拱墙archwall在基坑四周场场地都允许起起拱的条件下下（基坑各边边长L的起拱矢高）），可可以采用闭合的水平拱拱圈来支挡土压力以以围护基坑的的稳定，采用用闭合的水平平拱圈来支挡挡土压力以围围护基坑的稳稳定；拱结构是以受受压力为主，，能更好地发发挥混凝土抗抗压强度高的的材料特性，，而且拱圈支支挡高度只需需在坑底以上上.这个闭合拱圈圈可以由几条条二次曲线围围成的组合拱拱圈（曲率不连续），也可以是是一个完整的的椭圆或蛋形形拱圈（曲率连续）。安全可靠，每每道拱圈分别别承受该道拱拱圈高度内的的压力，不相相互影响；节省工期，施施工方便；逆作拱墙逆作拱墙珠海海滨广场场珠海海滨广场场由两幢30层塔楼及裙楼楼组成，总建建筑面积约40000。平面形状为为圆形，两层层地下室，基基础埋深11.60m。基坑支护方方案采用三段段抛物线逆做做组合拱墙结结构，双排深深层搅拌桩止止水帷幕。拱形结构主要要以承受压应应力为主,拱内弯矩较小小,而土压力是随随深度而线性性变化的分布布荷载,没有集中力,因而可以采用圆形、椭椭圆形、蛋形形或由几条二二次外凸曲线线围成的闭合合拱圈来支护护基坑.当基坑周边并并非均有条件件起拱的情况况下,可在有条件起拱的的坑边采用拱拱圈支护,在没有起拱的的坑边处采用用钢筋砼直墙加加型钢内支撑撑支护结构。。技术术特特点点●受力力结结构构合合理理,安全全可可靠靠度度高高拱结结构构以以受受压压为为主主,拱内内弯弯矩矩很很小小,采用用拱拱圈圈挡挡土土结结构构支支护护深深基基坑坑时时,拱圈圈具具有有自自动动调调节节和和平平衡衡作作用用于于拱拱圈圈上上的的土土压压力力的的能能力力,因而而挡挡土土结结构构本本身身强强度度破破坏坏或或失失稳稳的的可可能能性性很很小小,并且且坑坑口口的的水水平平位位移移也也很很小小,从而而提提高高了了基基坑坑支支护护的的安安全全和和基基坑坑周周边边建建筑筑物物及及道道路路管管网网的的安安全全。。●●经济济合合理理,大幅幅度度节节省省支支护护费费用用逆作作拱拱墙墙支支护护技技术术采采用用水水平平环环向向拱拱支支护护深深基基坑坑,因而而这这种种支护护结结构构不不需需要要嵌嵌固固至至基基坑坑底底以以下下,而仅仅支支护护基基坑坑开开挖挖高高度度的的一一部部分分或或全全部部,从而而可可大大幅幅度度节节省省建建筑筑材材料料,支护护造造价价较较低低,一般般仅仅为为挡挡土土桩桩支支护护造造价价的的30～60%左右右,经济济合合理理。。●节省省工工期期,施工工方方便便快快捷捷逆作作拱拱墙墙支支护护结结构构是是自上上而而下下分分多多道道与与基基坑坑挖挖土土同同步步交交叉叉进进行行,拱墙墙施施工工本本身身独独占占的的工工期期很很少少,逆作作拱拱墙墙的的施施工工是是紧紧贴贴基基坑坑壁壁作作一一条条弯弯曲曲的的钢钢筋筋砼砼地地梁梁,施工工非非常常方方便便,与采采用用挡挡土土桩桩支支护护方方案案相相比比,一般般可可以以节节省省1～3个月月基基坑坑开开挖挖期期。。●改善善劳劳动动条条件件,避免免环环境境污污染染逆作作拱拱墙墙的的施施工工如如同同施工工一一个个超超大大口口径径的的人人工工挖挖孔孔桩桩,大开开口口露露天天作作业业,劳动动条条件件较较好好,而采采用用挡挡土土桩桩会会带带来来因因打打桩桩而而产产生生的的机机械械噪噪音音或或泥泥浆浆污污染染或或人人工工挖挖孔孔桩桩的的深深井井作作业业空空气气流流通通很很差差等等带带来来的的各各种种环环境境污污染染和和恶恶劣劣的的劳劳动动条条件件。。1.截面面形形状状另外外一一种种形形式式桩桩+拱墙墙2.拱墙墙计计算算逆作作拱拱墙墙结结构构型型式式根根据据基基坑坑平平面面形形状状可可采采用用全全封封闭闭拱拱墙墙，，也也可可采采用用局局部部拱拱墙墙，，拱拱墙墙轴轴线线的的矢矢跨跨比比不不宜宜小小于于1/8，基基坑坑开开挖挖深深度度h不宜宜大大于于12m。当基基坑坑开开挖挖深深度度范范围围或或基基坑坑底底土土层层为为砂砂土土时时，，应应按按抗抗渗渗透透条条件件验验算算土土层层稳稳定定性性；；当基基底底土土层层为为粘粘性性土土时时，，基基坑坑开挖挖深深度度满满足足下下列列抗隆隆起起验验算算条条件件：均布布荷荷载载作作用用下下，，圆形形闭闭合合拱拱墙墙结结构构轴向向压力力设设计计值值应按按下下式式计计算算：：圆拱拱的的外外圈圈半半径径；；拱墙墙分分道道计计算算高高度度在分分道道高高度度范范围围内内的的基基坑坑外外侧侧水水平平荷荷载载标标准准值值的的平平均均值值。。表1圆弧拱内力计算表简图项目f／L乘数0.10.20.30.40.5

VA0.50000.50000.50000.50000.5000qLHA1.242980.610530.394640.282690.21221qLMC0.000700.002890.006610.011920.01890qL2

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=M0x-Hyx

Nx=V0xsina+Hcosa

Vx=V0xcosa-Hsina式中V0x、M０x——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。3构造造混凝凝土土强强度度等等级级不不宜宜低低于于C25；拱墙墙截截面面宜宜为为Z字型型，，拱拱壁壁的的上上、、下下端端宜宜加加肋肋梁梁；；当基基坑坑较较深深且且一一道道Z字型型拱拱墙墙的的支支护护高高度度不不够够时时，，可可由由数数道道拱拱墙墙叠叠合合组组成成；；肋梁梁，，其其竖竖向向间间距距不不宜宜大大于于2.5m。圆形形拱拱墙墙壁壁厚厚不不应应小小于于400mm，其其他他拱拱墙墙壁壁厚厚不不应应小小于于500mm。组合合拱拱结结构构示示意意图图灌注注桩桩组组合合拱拱平平、、剖剖面面构构造造金屋大厦厦基坑南南侧连拱拱式组合合拱结构构立面图图㈡金屋大厦厦地下室室结构施施工工程实例例现场照照片福鑫国际际大厦（（原金屋屋大厦））立面南京电视视台侧立立面工程实例例三南京电视视台基坑坑东侧连连拱式组组合拱结结构立面面南京电视视台基坑坑北侧连连拱式组组合拱结结构立面面4.7逆作法施施工深地下室室的常规规施工是是通过临临时支护护基坑坑坑壁，开开挖至预预定深度度后，浇浇底板并并由下而而上施工工各层地地下室结结构，待待地下室室完工后后，再逐逐层进行行地上结结构的施施工。利用地下下连续墙墙采用逆作法施施工较深的多多层地下下室，成成为发展展的方向向，这已已在国内内外到得得了显著著的效果果。图示逆作作法施工工过程（后附逆逆作法施施工现场场照片及及建成后后效果图图）1.边桩施工工2.破路面挖挖土3.中间柱施施工5.路面恢复复通车6.挖地下一一层土7.地下一层层底板施施工8.地下一层层侧墙施施工9.挖地下二二层土10.地下二层层底板施施工11.地下二层层侧墙施施工12.地下二层层地面工程施工工完成4.顶板施工工过程描述述逆作法施施工工艺艺是先沿沿建筑物物外围施工地下下连续墙墙，作为地地下室的的边墙或或基坑的的围护结结构。在建筑物物内部的的浇筑中中间支承承柱，开开挖土方方至第一一层地下下室底面面标高，，浇注梁梁及部分分的板，，该层楼楼盖即可可作为地下连续续墙刚度度很大的的支撑系系统。然后在梁梁间没有有浇板的的空档内内，向下下逐层施施工各层层地下室室结构。。与此同时，在已完完成底面面梁板结结构的基基础上，做上部部结构。地下室封封底前，，地面上上允许施施工的层层数要通过计算算确定。。日本读卖卖新闻社社大楼-逆作法施施工地上９层层，地下下６层，，总工期期只用了了２２个个月，比常规方方法缩短短了６个个月。该该工程用用2.0m大直径钻孔灌灌注桩作作为中间间支承柱柱，Ｌ＝＝３０m,共用３５根根。基坑支护护施工逆逆作法.exe实例:又如美国芝加加哥水塔塔广场大大厦，75层、高203m，4层地下室室，用18m深地下连连续墙和和144根大直径径灌注桩桩作为中中间支承承柱，用用逆作法法进行施施工，当当该工程程地下室室结构全全部完成成时，主主楼上部部结构已已施工至至32层。南宁照片片逆作法分分类(1）全逆作作法：利用地下下各层钢钢筋混凝凝土肋形形楼板对对四周围围护结构构形成水水平支撑撑。楼盖盖混凝土土为整体体浇筑，，然后在在其下掏掏土，通通过楼盖盖中的预预留孔洞洞向外运运土并向向下运入入建筑材材料。（2）半逆逆作法法：利用地地下各各层钢钢筋混混凝土土肋形形楼板板中先先期浇