教授总结十种基坑支护形式（下）

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　　7、内支撑结构

　　内支撑结构由围檩(腰梁)、支撑(杆或桁架、刚架、环梁等)、立柱、立柱桩等构件组成。按其材料分有钢支撑、钢筋混凝土支撑、钢和钢筋混凝土组合支撑等，按其结构型式可分为水平支撑结构和竖向斜撑结构两类，其中水平支撑结构的支撑构件有对撑(杆、桁架、刚架)、角撑(水平斜撑)、边桁架、大直径环梁等。

　　

　　

　　1 水平内支撑结构的平面布置

　　支撑轴线宜避开柱网轴线，支撑水平距离应≥4m，机械挖土时应≥8m，支撑端部与支护桩墙间应设沿桩墙周边贯通的水平围檩即腰梁，腰梁沿长度方向水平支撑点的间距，对钢腰梁应≤4m，对钢筋混凝土腰梁应≤9m，在主支撑两侧设置八字撑（琵琶撑）来实现之。

　　① 当基坑平面为长条形时，可采用单向布置的对撑或对撑与角撑组合型式。

　　

　　东山广场深基坑支护结构示意图

　　（开挖深度9～10m，采用逆作拱圈与逆作连续墙组合挡土壁加两层钢支撑）

　　

　　鼓楼站为地下三层岛式车站，总建筑面积为：17063平方米。车站总长度为：201.70米，总宽度为：23.05米。车站顶板覆土平均厚度为：1.20米，车站平均埋深约为：18.98米。

　　② 矩形或多边形基坑应优先采用相互正交均匀布置的双向支撑结构。如有向内凸出的阳角时，应在两个方向上均设支撑点。多道水平支撑最上一道可为混凝土双向或环形内支撑，以下双向水平钢支撑，对变形控制严格时宜用多层混凝土双向内支撑。

　　

　　

　　

　　宁波市商业中心超深基坑

　　

　　地下室三层，局部四层

　　地下连续墙+桁架式角撑与对撑支撑体系，分为三个区段，竖向选择三道支撑，局部四道

　　上海滩国际大厦支护结构示意图（双向对撑）

　　

　　（开挖深度12～13.2m，采用钻孔灌注桩加三层双向钢筋混凝土内支撑挡土,深层搅拌桩挡水，在搅拌桩与灌注桩之间16m深度内和坑底四周采用压密注浆加固土体）

　　上海新资大厦工程

　　

　　钢管内撑支护技术（双向对撑）

　　

　　南京的振兴大厦基坑支护，采用钻孔灌注桩支护，外侧水泥土搅拌桩止水。坑内采用钢管正交作内撑。

　　

　　浦东世界广场，38+3层，基坑100*75米，挖深16-18米，地下连续墙+H型钢内支撑

　　

　　1m厚30m深地下连续墙支护，卢森堡产H型钢内撑，原设计4道，6×6m网格，后取消第四道

　　③当需要留设较大作业空间时，可用桁架式对撑，当基坑为方形或三角形时，亦可采用桁架式角撑结构。采用环形混凝土内支撑是适宜的，也可选择边桁架和对撑或角撑桁架的组合结构。

　　

　　上海国际航运大厦

　　

　　高208米（50+3层）挖深11.45-13.45米最深16.9米，160*91米，钻孔灌注桩直径1米和1.1米挡土（入土13.35米），深层搅拌桩+桩间高压注浆止水，钢筋混凝土内支撑两道

　　

　　新上海国际大厦38+4层

　　

　　高168.2米，挖深13.4-15.8米，平面72*76米，厚800深26米地下连续墙支护，设三道钢筋混凝土内支撑

　　上海招商大厦39+2层

　　

　　面积70*90米挖深0.3-13米，钻孔灌注桩（Ф1000@1100长26米，Ф800 @ 900长22米）+深层搅拌桩支护，两道钢支撑（Ф609*11，2*Ф580*12），坑内土体2-3排深层搅拌桩加固坑底土

　　某大厦29+3层

　　

　　基坑周长260米，挖深12.35米，厚600长24米地下连续墙+四道支撑

　　

　　事故原因：局部超挖，一挖到底，先挖后撑；坑内注浆加固未实施

　　对于长方形和多边形基坑，也可采用圈环形或其与其它结构的组合结构来布置内支撑。

　　

　　天津今晚报大厦

　　

　　38+2层，134*115米，形状极不规则，挖深8.4-9米，Ф800长19.7米钻孔灌注桩+单排深层搅拌桩长16米支护，Ф60米钢筋混凝土环梁+36根钢管

　　上海银都商厦40+2层

　　

　　挖深9.9米，钻孔灌注桩+双排深层搅拌桩长支护，钢筋混凝土环梁+对撑

　　

　　

　　钢筋砼内撑支护技术（环梁）

　　

　　钢筋砼内撑刚度好

　　中心区域采用了环梁，便于挖土机从坡道进入基坑

　　

　　边桁架和桁架式对撑或角撑组合对多边形基坑的适应性较强

　　

　　上海金茂大厦基坑支撑平面图

　　

　　开挖深度主楼为19.65m,裙房15.1m，采用厚1m深36m地下连续墙支护，主楼四道，裙房三道钢筋混凝土内支撑，三个大空间，最大一个空间为主楼位置，图中涂黑部分为土方开挖阶段的栈桥式停机平台

　　

　　2 水平内支撑结构的竖向布置

　　①多层支撑的轴线应在同一竖向平面内，竖向净间距应≥3.0m，当机械下坑时，宜≥4.0m，支撑竖向布置时应避开主体工程地下结构底板和楼板

　　

　　支撑底面与主体结构的净距应≥700mm，支撑顶面与主体结构的净距应≥300mm。

　　②立柱应布置在纵横支撑交点或桁架节点处，间距由计算确定，一般≤15m。立柱支承桩可单独设或结合工程桩设，立柱及立柱桩应有足够承载力和刚度。立柱与支撑，立柱与立柱桩应连接牢固。

　　

　　3 竖向斜支撑结构的布置

　　①基坑开挖深度≤7m，对周边环境条件要求不严。

　　②场地的工程地质条件较好，基坑内的预留土坡能保证斜撑安装和受力前的边坡稳定。

　　③斜撑基础具备可靠的水平力传递条件，一般可利用地下结构的底板或梁或桩基承台等传递荷载。

　　竖向斜支承多用于中心岛法施工，一般竖向斜撑层数不大于2层。斜撑多采用型钢或组合型钢截面，应沿基坑对称布置。

　　

　　上海鹏利海景花园工程

　　

　　8、土层锚杆

　　1)土层锚杆的构造

　　土层锚杆一般由锚头、自由段和锚固段三部分组成，锚固段是用水泥砂浆或水泥浆将锚筋与土体粘结在一起的锚固体。

　　①锚头 一般由锚具、台座和腰梁等组成。

　　②自由段 位于土体主动滑裂面内的部分，由锚筋、隔离套、定位板(器)及水泥砂浆等构成。定位板(器)一般用硬塑料或铁板、钢筋等制成。

　　③锚固段 由锚筋、定位器、锚固体构成

　　2)土层锚杆的分类土层锚杆可分为圆柱型、端部扩大头型和连续球体型三类

　　

　　端部扩大头型适用于锚固于砂质土、硬粘土层且要求较高抗拔力的锚杆，连续球体型适用于锚固于淤泥土、淤泥质土土层，且要求较高抗拔力的锚杆。

　　

　　3) 土层锚杆在深基坑支护结构中的应用

　　锚杆与支护桩墙组合而成的桩锚式支护结构是深基坑支护结构的常用型式之一，应用日益广泛。当基坑面积较大，或基坑平面形状不规则，或地下层高差关系较复杂时，土层锚杆较内支撑有较大的优越性。

　　各种桩墙式支护结构均能与土层锚杆(单层或多层)组合为锚杆支护结构。

　　

　　

　　

　　南水北调台儿庄泵站锚杆支护工程

　　

　　

　　深圳市京基金融中心四层地下室

　　

　　场地面积4.6万m2，周长862m，基坑深约20.8～26.4m，周边场地局促，安全和变形限制要求高。采用“水泥搅拌桩截水+咬合型人工挖孔灌注支护桩+多道预应力锚索+局部内支撑”的桩锚联合桩撑支护结构型式。基坑支护约5000万元。

　　9、逆作拱墙支护结构

　　逆作拱墙可以是全封闭的拱墙(称逆作拱圈)，也可以是局部拱墙与其它支护结构（为拱墙提供支点）组合而成的非闭合拱墙。拱墙由椭圆、抛物线、圆弧线等及其组合线构成。

　　逆作系指拱墙由上而下逆向而作，分层挖土，分层制作拱墙，每层拱墙需分段施工，每开挖8～15m宽的土体，即需支拱形模板浇拱墙混凝土，而上口肋梁应待整层拱墙完成后整体浇筑。

　　土与拱墙共同作用，减小了拱墙的土压力，拱墙本身强度破坏或失稳的可能性甚微(非闭合拱墙或非连续曲线闭合拱墙在支座处需设置可靠的支座)。

　　

　　广州东峻广场

　　

　　挖深9.5米，Z型拱壁高5米，上下两道，长轴110米短轴80米，全为压应力

　　逆作拱墙构造要点

　　① 拱墙轴线矢跨比应≥1/8，否则应设置支点。

　　② 拱墙水平肋梁的竖向间距≤3m。

　　③ 当组合曲线拱墙支座处不平衡力指向基坑内，或非闭合拱墙支座处，应设内支撑或土层锚杆。

　　④ 混凝土强度等级应≥C25，拱墙内水平方向钢筋配筋率应≥0.7%，拱墙的壁厚应≥500mm。

　　⑤ 拱墙截面宜为Z字型，拱壁上、下端宜加肋梁，当基坑较深时，沿高度方向应设数道肋梁，当基坑边场地较窄时，可不加肋梁但加厚拱壁。

　　⑥ 非闭合拱墙与挡土桩组合时，拱支座应嵌入基坑下不小于基坑深度一半，并设置桩顶圈梁。

　　⑦ 当采用拱与钢筋混凝土直墙组合结构时，钢筋混凝土直墙应按计算加设内支撑或锚杆。

　　10、冻结法施工

　　南京玄武湖隧道施工

　　

　　玄武湖隧道为南京市规划的“经五纬九”路网的重要组成部分。

　　玄武湖隧道东起新庄立交二期，西起模范马路，全长2.66KM，暗埋段2.23KM，设计宽32M，双向六车道

　　

　　玄武湖隧道由新庄立交穿入玄武湖、古城墙、中央路、过芦席营路口，在南京工业大学附近出地面。

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　城墙侧湖底段采用围堰挡水，二级轻型井点降水，辅以管井井点降水，放坡大开挖，挂网喷浆护坡。

　　

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