常见基坑支护形式

1、地下结构工程，讲师：白哲，第4章常见基坑支护形式，本章内容，4.1大型基坑工程4.2排桩4.3水泥土重力式挡土墙4.4土钉墙4.5土锚杆4.6钢水泥土搅拌墙4.7地下连续墙4.8反拱墙4.9地下连续墙采用逆作法施工。在泥浆护壁的条件下进行开挖，形成一定长度的凹槽，然后将地面制作的钢筋笼放入凹槽中，采用导管法进行水下混凝土浇筑，完成一个单元墙段，每个墙段以特定的接头方式相互连接，每个墙段依次施工连接成一个整体，形成一个连续的地下钢筋混凝土墙。4.7地下连续墙、4.7地下连续墙、4.7地下连续墙和4.7.1地下连续墙的施工工艺特点。优点：1)施工时振动和噪音低，对周围环境影响小。2)墙体刚度高，整

2、体性好，安全性高，支撑结构变形小。3)墙体抗渗性好，坑内降水对坑外影响不大。4)可作为地下室结构的外墙，采用逆作法施工，缩短工期，降低成本。4.7地下连续墙，4.7.1地下连续墙的特点，缺点：1)废弃土和废泥浆的处置，增加工程成本，如处置不当，造成环境污染。2)当土质条件特殊时，容易出现不规则超挖或罐壁坍塌等问题。3)与板桩、灌注桩和水泥土搅拌桩相比，地下连续墙造价较高。4)施工机械设备昂贵，施工专业化程度高。4.7地下连续墙，4.7.2适用条件地下连续墙，深基坑工程，一般开挖深度大于10m。附近有保护要求较高的建筑物，基坑本身的变形和防水要求较高。场地空间有限，地下室外墙非常靠近红线。作为主

3、体结构的一部分，围护结构对防水和抗渗有严格的要求。采用逆作法施工时，地上和地下同步施工。对于超深基坑，其他围护结构不能满足要求。4.7、地下连续墙，4.7.3地下连续墙结构，板墙类型：最常用，适用于各种直线墙和圆弧墙T型地下连续墙：适用于深基坑和大竖向间距的支撑；格构式地下连续墙：前两种组合结构形式无需支撑即可使用，墙体的稳定性可通过自身重量来维持。预应力或非预应力U形折板地下连续墙：新型地下连续墙。4.7.4地下连续墙的设计和强度：墙的水平和垂直截面承载力；变形：墙体的水平变形和作为垂直承重结构的垂直变形；稳定性：基坑围护结构的整体稳定性、抗倾覆稳定性、抗隆起稳定性和防渗稳定性。4.7地下连

4、续墙，4.7.4地下连续墙设计，(1)墙厚和槽宽，地下连续墙厚度一般为0.51.2米，普通墙厚为0.6、0.8、1.0和1.2米，槽截面宽度一般为36米。(2)地下连续墙埋深。地下连续墙的埋深应考虑挡土挡水的要求。埋深一般为1050米。4.7地下连续墙，4.7.4地下连续墙设计，(3)内力和变形计算，平面弹性地基梁法，适用于常规工程；对于空间效应明显的深基坑工程，采用空间弹性地板块法；复杂基坑工程应采用连续介质有限元法。承载力计算、截面承载力计算和配筋计算。正截面受弯和受压，斜截面的抗剪承载力和配筋设计按混凝土结构设计规范进行。仅作为基坑围护结构时，进行地下连续墙的配筋计算4.8、反拱墙，在基

5、坑周围地面允许拱起的情况下(基坑每边l的拱起高度为f0.12L)，封闭的水平拱圈可用来支撑土压力，保护基坑的稳定；拱结构主要受力，可以充分发挥混凝土抗压强度高的材料特性，拱圈支撑的高度只需在坑底以上即可。4.8.1仰拱墙的结构和特点、截面形状、拱圈截面一般为Z形，拱圈上下增加肋梁，提高拱圈的刚度和稳定性。4.8反拱墙，4.8.1反拱墙的结构和特点，具有较高的安全性和可靠性：挡拱环主要受力，弯矩较小，强度失效或失稳的可能性很小。在交通分隔带的施工中，每个拱圈承受拱圈高度内的压力，互不影响。节省工期，施工方便：拱圈施工与基坑开挖同步进行，拱圈施工类似逆作法形成弧形地梁，施工方便。节省挡土成本：拱圈

6、支护成本仅为挡土桩的40%。此外，基坑越深，经济效益越显著。缺点：过度挖掘，必须有一个临时拱网站；它不能用作防水系统。4.8.1反拱墙、4.8.1反拱墙的结构和特点、4.8.2反拱墙、全封闭拱墙或局部拱墙的计算可根据基坑平面形状采用，拱墙轴线的矢跨比不应小于1/8，基坑开挖深度H不应大于12m。当基坑开挖深度范围或基坑底部土层为砂土时，应根据抗渗情况检查土层的稳定性。(1)当坑底土层为粘性土时，基坑开挖深度满足以下抗隆起验算条件：(2)在均布荷载作用下，圆形闭合拱圈结构的轴向压力设计值应按以下公式计算：(r)圆形拱圈的外环半径；当拱墙计算高度ea在车道高度范围内时，基坑外侧水平荷载标准值的平均

7、值。4.8反拱墙，4.8.2反拱墙计算，混凝土强度等级不应低于C25拱墙截面应呈“Z”形，拱墙上下两端应加肋；当基坑较深，Z形拱墙支撑高度不够时，可由多道拱墙和多道肋梁组成，竖向间距不应大于2.5m；拱墙结构的水平方向通常应两侧加固，总配筋率不应小于0.7%；圆弧拱壁厚度不应小于400毫米，其他拱壁厚度不应小于500 mm.4.8反拱墙，4.8.3结构要求，深基坑的常规施工是临时支撑基坑的坑壁，开挖至预定深度后，浇筑底板，自下而上施工每层的地下室结构，地下室完成后再逐层施工地上结构。在多层地下室的情况下，上述常规方法的施工周期很长，施工中采用的常规支撑结构存在局限性或容易发生严重事故。因此，采

8、用地下连续墙建造深层多层地下室已成为发展方向，并取得了显著成效。4.9、自上而下施工概述，自上而下施工技术是先沿建筑物外围修建地下连续墙。同时，在建筑物的相关部位浇注或铺设中间支撑柱。然后开挖土方至首层地下室顶标高，完成该层的梁和部分板。然后，在梁与梁之间没有楼板的空隙处，继续向下挖，然后逐层修建地下室结构。同时，在已完成的底层梁板的基础上4.9逆作法施工，逆作法施工技术，1。侧桩施工，2。破碎路面的开挖。中柱结构，5。路面恢复交通，6。地下土壤的挖掘，7。地下建筑，8。地下侧墙施工，9。地下土壤的挖掘，10。地下楼层施工，11根2-中间支撑柱；3-地下室屋顶；4层，4.9反向施工，反向施工的

9、工程实例。图4-44显示了日本读卖新闻大厦的逆作法施工，地上9层，地下6层。总工期仅为22个月，比传统方法缩短了6个月。本工程采用2.0m大直径钻孔灌注桩作为中间支撑柱，L=30m，共35根桩。(1)地下主体结构的梁、板、柱可作为挡土墙的侧向支撑，减少基坑周围土体的侧向位移。(2)施工可在地面和地下同时进行，可大大缩短工期。(3)由于采用地下结构作为临时围护结构，施工成本大大降低。(4)由于采用自上而下的施工方式，不进行一次性大开挖，避免了因基坑长期暴露造成的边坡风化和护坡桩间土的坍塌。(5)周边地下连续墙既可作为围护结构，又可作为地下工程的外墙，降低了成本。(6)逆作法只开挖有效范围内的土方

10、，与传统的大开挖相比，减少了大量土方。(7)封闭式自上而下施工时，地下施工人员在地下框架内工作，刚度大，强度大，安全性好。4.9自上而下施工，自上而下施工的优点，(1)封闭的自上而下的施工方法使施工人员能够在封闭的环境和恶劣的工作环境中进行施工。(2)封闭自上而下法施工处于封闭状态，大型机械设备难以进入现场。(3)在逆作法施工中，地下结构墙柱混凝土搭接质量难以控制。如果措施无效，很容易发生漏水和承载力。(4)自上而下施工中，导柱的垂直度和承载力难以控制。(5)开放式自上而下法的横向刚度小于封闭式自上而下法，因为楼板不是同时浇筑的。4.9自上而下施工，自上而下施工的不足，自上而下施工的重要特点是地下室结构(梁、板、柱、墙)自上而下分层浇筑，因此其模板应支撑在新开挖的土层上。为了减少沉降，土层可以临时加固。如浇筑素混凝土(挖下一层土方时随土挖)或铺设砂垫层后铺设枕木，也可通过挂模板解决。因为混凝土是从侧面浇注到模板中的，所以组件顶部的模板需要做成喇叭形。上墙和立柱的钢筋应插入砂垫层中，与下部后浇结构的钢筋连接。4.9根据底层梁板结构是封闭还是开放，自上而下施工、土层临时加固