教授总结十种基坑支护形式（上）-搜狐

　　支护结构常用形式及其适用范围

　　支护结构常见结构型式、特点和适用范围见表1。表中开挖深度为目前深基坑的一般开挖深度，采取一定的结构措施和先进的施工技术，该深度往往被突破。

　　深基坑支护结构常用形式选择（表1）

　　支护结构型式

　　适用场地条件

　　适用土层条件

　　开挖深度

　　主要特点

　　板

　　桩

　　支

　　护

　　钢板桩

　　地下水位较高，水量较多，软弱地基，邻近基坑边无重要建筑物或地下管线

　　软土、淤泥

　　及淤泥质土

　　＜15m

　　锁口连接，有一定的挡水能力，施工速度快，能重复使用。但刚度较小，砂、卵石层施工困难。

　　工字钢桩衬板支护结构

　　地下水位较低，邻近基边无重要建筑物或地下管线

　　粘性土、砂土

　　＜25m

　　施工简单迅速，工字钢桩可重复使用，但整体性差，止水性差，卵石地基中较难施工

　　钢筋混凝土板桩

　　地下水位较高，软弱地基，邻近基坑边无重要建筑物或地下管线

　　软土，一般粘性土

　　＜10m

　　槽榫连接时，有较好的挡水能力，施工简易，工期短

　　重力式挡墙

　　深层搅拌桩挡墙

　　基坑周围不具备放坡条件，但具备挡墙施工宽度，邻近基坑边无重要建筑物或地下管线

　　淤泥质土，地基承载力＜120kPa粘性土

　　＜8m

　　挡墙均匀，连续性好，既能挡土，又可挡水，施工简便工期短，造价低

　　土钉墙

　　基坑周围不具备放坡条件，邻近基坑边无重要建筑物、深基础或地下管线

　　一般粘性土，

　　中密以上砂土

　　＜15m

　　复合土体提高边坡稳定性，设备简单，不单独占用施工场地、造价低，但坑顶位移较大

　　悬

　　臂

　　式

　　排

　　桩

　　稀疏排桩

　　基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度

　　地下水位较低或降水效果好

　　砂土，一般粘性土

　　＜7m(软土)

　　＜10m(一般粘性土)

　　施工单一，经济性好，不需支撑或锚杆，工期短

　　连续排桩

　　软土、一般粘性土

　　框架式或双排桩

　　基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度

　　对桩顶位移控制严格

　　软土、砂土、

　　一般粘性土

　　＜12m

　　刚度好，桩顶位移小，其余同上

　　悬臂式组合排桩

　　稀疏排桩加钢丝网水泥抹面

　　基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度，地下水位较低，桩间土不稳定

　　一般粘性土、砂土

　　＜10m

　　土压力由稀疏排桩承受，钢丝水泥抹面仅维持桩间土稳定，防水性差

　　排桩加深层搅拦桩止水

　　基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度地下水位较高

　　软土

　　＜8m

　　排桩承重，水泥土深层搅拌桩相互搭接(≥200mm)成平面或拱形，有较好防水，防渗效果

　　排桩加水泥旋喷桩止水

　　基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度，地下水位较高

　　软土、砂性土

　　＜8m

　　排桩档土、旋喷桩(水泥土防渗墙)止水

　　排桩加薄壁混凝土防渗墙

　　＜10m

　　排桩挡土，射水法施工的薄壁混凝土连续墙止水

　　排桩或组合排桩加内支撑支护

　　基坑平面尺寸不太大，或基坑边有深基础结构物，或基坑用地红线外不允许占用地下空间，邻近环境对位移，沉降限制严格

　　不限

　　＜20m

　　受土层地件，开挖深度等的限制较少，排桩和内支撑承重，可采用各种止水措施防渗；但挖土工作面不开阔，工期较长，支撑为混凝土时拆除困难，支撑为钢结构时变形较大

　　排桩或组合排桩加土层锚杆支护

　　基坑周围场地狭小，或邻近基坑边无深基础结构物，或基坑用地红线外允许占用地下空间，邻近环境对位移，沉降限制严格

　　锚杆的锚固段要求有较好土层，基余不限

　　＜30m

　　用锚杆代替内支撑，直接扩大作业空间，大面积或形状不规则基坑，或地下层高差复杂时较内支撑有利，但工期长，锚杆施工复杂，需占用坑外较大地下空间

　　地下连续墙(加内支撑或土层锚杆)

　　基坑周边场地狭小，周围环境需要保护(位移、沉降小)

　　不限

　　＜40m

　　刚度大，整体性好，止水效果好，对周围环境影响小，可作为永久结构的一部分，但工期长，造价高，施工复杂

　　逆作拱圈支护结构

　　基坑周围场地狭小，临近基坑无重要结构，地下水位低于挖土面

　　硬塑粘性土、砂土

　　＜10m

　　属自支护结构（环向受力），安全可靠、施工方便、造价低，但需分层开挖，分层支护，有地下水时需先降水

　　逆作法或半逆作法开挖与支护结构

　　基坑周边场地狭窄，临近基坑边有重要结构物

　　不限

　　＜20m

　　以地下室梁板作支撑，自上而下施工，变形小，可与地上结构同时施工，但节点处理复杂，挖土施工困难

　　确定支护结构型式应考虑

　　基坑开挖深度、

　　基坑平面形状和尺寸、

　　工程地质和水文地质条件、

　　邻近建筑物的重要程度、

　　地下管线的限制要求、

　　工期、

　　造价

　　经多方案优选后确定。

　　1、板桩支护

　　连续板桩既能挡土又能止水，当开挖的基坑较深，地下水位较高且有可能发生流砂时，如果未采用井点降水方法，则宜采用连续板桩支护结构。

　　1)工字钢(H型钢)衬板支护结构

　　适用于粘性土、砂土等土质较好且地下水位较低的基坑，水位高时要先降水。在软土地基中要慎用，卵石地基中较难施工。

　　挖深＜25m

　　2)钢板桩支护结构

　　由带锁口或钳口的热轧型钢制成，既能挡土又能挡水。适用于较弱地基土及地下水位较高，水量较多的深基坑工程，在砂砾及密实砂土中施工困难。

　　挖深<15m

　　3)钢筋混凝土板桩

　　传统支护结构，企口榫接有较好防水作用。厚可达500mm，，总费用低。已向薄壁工字形方向发展，大截面如500×500mm以上，壁厚100～120mm，腹板预制后在现场浇成整体。在两工字形板桩间钻孔注浆堵漏。

　　挖深<10m

　　适用软土、一般粘性土

　　2、灌注桩支护结构

　　应用日趋广泛。可在平面上采取不同的排列方式形成桩墙式支护结构，以抵抗不同条件下侧向水、土压力。一般桩顶设置连续的钢筋混凝土压顶地圈梁(帽梁)，使支护桩共同工作，提高整体性。

　　①稀疏排桩：应采取可靠降水措施以防止管涌和流砂。适用：砂土（<7米）、一般粘性土（<10米）

　　②稀疏排桩加水泥砂浆抹面：稀疏排桩间距S较大时用。桩净距一般1m以内，以0.6～0.8m为宜。基坑挖土、钢丝网水泥砂浆抹面均分层施工。

　　适用：砂土、一般粘性土（<10米）

　　悬臂式排桩支护应用

　　南京火车站综合楼地下室两层，采用稀疏排桩方案，挖深9m

　　③连续排桩：灌注桩连续排列。排列方式有多种，图中黑色桩为素混凝土桩，或砂桩注入砂浆、化学浆液等形成无筋桩。

　　适用：砂土（<7米）、一般粘性土（<10米）

　　④双排式(或框架式)灌注桩支护：灌注桩双排布置，用盖板连接形成门式刚架结构。

　　适用：软土、砂土、一般粘性土（<12米）

　　⑤连拱式支护结构：新型的大直径与小直径桩的组合结构，拱的矢高f=(1/4～1/2)L。桩顶用钢筋混凝土圈梁(即盖板)相连接，基坑较深时可加1～2道横肋梁以增强拱截面的整体性，可省去内支撑或土层锚杆。

　　⑥挡土与阻水组合排桩支护结构

　　适用：压密注浆、深层搅拌桩：软土（<8米）

　　水泥旋喷桩：软土、砂性土（<8米）

　　薄壁混凝土防渗墙：软土、砂性土(<10米)

　　3、地下连续墙

　　地下连续墙具有如下的优点：

　　① 适用于各种土质；

　　② 施工时的不良影响小；

　　③ 可在各种复杂条件下施工；

　　④ 刚度大、变形小、整体性好,防水抗渗性能好；

　　⑤ 可用于逆作法施工。

　　从经济性考虑，应将地下连续墙支护结构直接作外墙或增设内衬形成复合结构，采取顺作或逆作法施工，以降低综合造价(墙墙合一)。地下连续墙常用厚度 600mm、800mm、1000mm、1200mm，国外最深达151m，垂直精度1/2000,国内已达到50m深。

　　适用：各种土质（<40米）

　　地下连续墙在深基坑工程中的常用形式有：

　　① 壁板形：应用最多的结构型式，主要有直线形和圆弧形(实际是折线形)；

　　② T形及∏形：适用于开挖深度较大的基坑，内支撑或土层锚杆的层数可减少，支点间的间距可以增大，增大了悬臂式地下连续墙支护的适用深度。

　　③ 格栅形：这是一种将壁板形与T形地下连续墙组合而成的结构，靠自重及格栅内的土体重量维持墙体的稳定，已应用于大型的工业基坑。

　　地下连续墙支护技术

　　上海淮海中路处的香港广场深基坑支护5800M?2;；南面距离地铁1号线7-10m；挖深13.85m；厚800mm地下连续墙；预应力钢内撑；采用“盆式”开挖，先撑后挖。

　　地下连续墙加钢内撑

　　香港广场的钢内撑的角撑布置

　　香港广场钢内撑的预应力对撑布置；第一道撑施加100t，第二道250t，第三道300t；端部八字形琵琶撑

　　浦东开发区世界广场（38层）；16-18m深基坑；1m厚30m深地下连续墙，卢深堡产H型钢内撑，6×6m网格

　　4、重力式水泥土挡墙

　　可分为深层搅拌桩、粉喷水泥搅拌桩和高压旋喷桩等，既可挡土又可止水，其中深层搅拌水泥土挡墙广泛用于软土地区（淤泥质土，地基承载力＜120kPa粘性土）的深基坑工程，挖深＜8m。

　　水泥土搅拌桩支护应用

　　上海新世纪商厦8~10.7m深基坑，采用水泥土搅拌桩支护技术15%；桩长19m，宽8.7m，插10m毛竹

　　南京市级机关33层住宅楼，地下室一层，挖深6m，采用水泥土搅拌桩支护技术

　　格栅式水泥土挡墙构造要求：

　　①墙体纵向相邻拉结格构墙沿纵向的总厚度不应小于纵向长度的1/4；

　　②挡墙转角处宜采用圆弧形实墙(实体式)。

　　③纵向墙体与拉结格构墙搭接应不小于150mm，作为止水结构的纵向搭接应不小于200mm。

　　④挡墙宽度一般取开挖深度的0.6～0.8倍，基坑底面下的嵌固深度取开挖深度的0.8～1倍。

　　⑤根据基坑条件可做成变阶宽度和深度，也可成拱。

　　⑥为加强整体性，挡墙可插入毛竹(大头直径不小于100mm，长度4m左右)，墙顶应设置钢筋混凝土压顶(地圈梁)，厚度取200mm，配Φ12@200双层双向。

　　⑦在可能的情况下，宜将压顶与基坑周围的混凝土路面或地面连成一体。

　　5、SMW工法

　　SMW工法又称劲性水泥土搅拌桩法，即在水泥土搅拌桩内插入H 型钢或其他受拉材料，形成承力和防水的复合结构。

　　特点:止水性好，构造简单，施工速度快，型钢可回收，成本较低。

　　SMW工法以水泥土搅拌桩法为基础，凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可以使用SMW 工法，特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层。

　　目前，国内一般只用于10m 以下基坑的围护结构。

　　南京地铁南北线一期工程西延线中胜站

　　车站为浅埋隧道，三级站侧式站台。车站两端为二层四跨框架结构，横穿中胜路及规划河道段为单层两跨框架结构，车站总长201m，总宽17～27.2m。基坑深约12m，采用明挖顺作法施工。

　　隧道及风道、风井围护结构采用SMW工法，φ850深搅桩内间隔插入HN700×300的H 型钢，深搅桩间距650mm，桩间咬合200mm，桩嵌入基底下9m。

　　内支撑用φ609 钢管支撑，基坑竖向设两道支撑，支撑竖向间距5m，水平间距4.0m；基坑端部设角撑。两端端头厅基坑宽27.2m，中间设临时立柱，立柱采用4 根12.5 号等边角钢加缀板焊接成格构柱，柱下基础采用φ800钢筋砼桩基础，立柱伸入底板下4m。在立柱两侧焊接2 根Ⅰ20a 临时横梁，钢管支撑搭于临时横梁上。钢管支撑在安装时要施加预加力，预加力按设计轴力50％～70％施加，沿每道支撑端部设钢腰梁，腰梁采用2～3 根［40C 加缀板组合而成，腰梁固定于间隔布设的钢支架上，支架焊接于SMW桩H型钢上。

　　6、土钉墙支护结构

　　由被加固土体、土钉群和喷射混凝土面板组成，形成以土挡土的类重力式的挡土墙。

　　适用：一般粘性土、砂土（<10米）