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溫馨提示 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與邊坡防護(hù) 基坑工程是由地面向下開(kāi)挖一個(gè)地下空間，深基坑四周一般設(shè)置垂直的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般是在開(kāi)挖面基底下有一定插入深度的板（樁）墻結(jié)構(gòu)；板（樁）墻有①懸臂式、②單撐式、③多撐式。注：懸臂式就是沒(méi)有支撐的。 ▼懸臂式基坑 ▼單支撐基坑 ▼多支撐基坑 支撐結(jié)構(gòu)是為了減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，控制墻體的彎矩；分為內(nèi)撐和外錨兩種。以下主要以地鐵車(chē)站基坑為主介紹基坑開(kāi)挖支護(hù)與變形控制。 ▼外錨基坑 ▼內(nèi)撐基坑 一、圍護(hù)結(jié)構(gòu) （一）基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系 （1）基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系包括①板（樁）墻、②圍檁（冠梁）及③其他附屬構(gòu)件。板（樁）墻主要承受基坑開(kāi)挖卸荷所產(chǎn)生的土壓力和水壓力，并將此壓力傳遞到支撐，是穩(wěn)定基坑的一種施工臨時(shí)擋墻結(jié)構(gòu)。 ▼維護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng) （2）地鐵基坑所采用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式很多，其施工方法、工藝和所用的施工機(jī)具也各異；因此，應(yīng)根據(jù)基坑深度、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、地面環(huán)境條件等（特別要考慮到城市施工特點(diǎn)），經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定。 （二）深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型 （1）在我國(guó)應(yīng)用較多的有①排樁、②地下連續(xù)墻、③重力式擋墻、④土釘墻，以及這些結(jié)構(gòu)的組合形式等。 （2）不同類(lèi)型圍護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)見(jiàn)表1K413022-1。 1)預(yù)制混凝土板樁: 常用鋼筋混凝土板樁截面的形式有四種:矩形、T形、工字形及口字形。 ▼常用的鋼筋混凝土板樁截面 A:矩形截面板樁制作較方便，樁間采用槽榫接合方式，接縫效果較好，是使用最多的一種形式； ▼矩形截面板樁 B:T形截面由翼緣和加勁肋組成，其抗彎能力較大，但施打較困難，翼緣直接起擋土作用，加勁肋則用于加強(qiáng)翼緣的抗彎能力，并將板樁上的側(cè)壓力傳至地基土，板樁間的搭接一般采用踏步式止口； ▼T形截面樁 C:工字形薄壁板樁的截面形狀較合理，因此受力性能好、剛度大、材料省，易于施打，擠土也少; ▼工字形截面樁
D:口字形截面一般由兩塊槽形板現(xiàn)澆組合成整體，在未組合成口字形前，槽形板的剛度較小。 ▼口字形截面樁
預(yù)制混凝士板樁施工較為困難，對(duì)機(jī)械要求高，且擠土現(xiàn)象很?chē)?yán)重，加之混凝土板樁一般不能拔出，因此，它在永久性的支護(hù)結(jié)構(gòu)中使用較為廣泛，但國(guó)內(nèi)基坑工程中使用不很普遍。 2)鋼板樁與鋼管樁: 鋼板樁強(qiáng)度高，樁與樁之間的連接緊密，隔水效果好，具有施工靈活、板樁可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，是基坑常用的一種擋土結(jié)構(gòu)。但由于板樁打人時(shí)有擠土現(xiàn)象，而拔出時(shí)則又會(huì)將土帶出，造成板樁位置出現(xiàn)空隙，這對(duì)周邊環(huán)境都會(huì)造成一定影響。而且板樁的長(zhǎng)度有限，其適用的開(kāi)挖深度也受到限制，一般最大開(kāi)挖深度在7-8m。板樁的形式有多種，拉森型是最常用的，在基坑較淺時(shí)也可采用大規(guī)格的摘鋼(采用槽鋼且有地下水時(shí)要輔以必要的降水措施)。 采用鋼板樁作支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)在其上口及支撐位置需用鋼圍模將其連接成整體，并根據(jù)深度設(shè)置支撐或拉錨。鋼板樁斷面形式較多，常用的形式多為U形或Z形。我國(guó)地下鐵道施工中多用U形鋼板樁，其沉放和拔除方法、使用的機(jī)械均與工宇鋼樁相同，但其構(gòu)成方法則可分為單層鋼板 樁、雙層鋼板樁及帷幕等。 由于地鐵施工時(shí)基坑較深，為保證其垂直度且方便施工，并使其能封閉合龍，多采用帷幕式構(gòu)造。鋼板樁與其他排樁圍護(hù)相比般剛度較低，這就對(duì)圍攘的強(qiáng)度、剛度和連續(xù)性提出了更高的要求。其止水效果也與鋼板樁的新舊、整體性及施工質(zhì)量有關(guān)。在含地下水的砂土地層施工時(shí)，要保證齒口咬合，并應(yīng)使用專(zhuān)門(mén)的角樁，以保證止水效果。為提高鋼板樁的剛度以適用于更深的基坑，可采用組合式形式，也可用鋼管樁。但鋼管樁的施工難度相比于鋼板樁更高，由于鎖口止水效果難以保證，需有防水措施相配合。 ▼U形鋼板樁
3)鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu): 鉆孔灌注樁一般采用機(jī)械成孔。地鐵明挖基坑中多采用①螺旋鉆機(jī)、②沖擊式鉆機(jī)和③正反循環(huán)鉆機(jī)、④旋挖鉆等。 對(duì)正反循環(huán)鉆機(jī)，由于其采用泥漿護(hù)壁成孔，故成孔時(shí)噪聲低，適于城區(qū)施工，在地鐵基坑和高層建筑深基坑施工中得到廣泛應(yīng)用。 ▼正反循環(huán)鉆機(jī)
對(duì)懸臂式排樁，樁徑宜大于或等于600mm； 對(duì)拉錨式或支撐式排樁，樁徑宜大于或等于400mm；排樁的中心距不宜大于樁直徑的2倍。樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C25。 ▼拉錨式排樁
排樁頂部應(yīng)設(shè)置混凝土冠梁。 ▼鉆孔灌注樁冠梁（圍檁）
混凝土灌注樁宜采取間隔成樁的施工順序；應(yīng)在混凝土終凝后，再進(jìn)行相鄰樁的成孔施工。鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)經(jīng)常與止水帷幕聯(lián)合使用，止水帷幕一般采用深層攪拌樁。如果 基坑上部受環(huán)境條件限制時(shí)，也可采用高壓旋噴樁止水帷幕，但要保證高壓旋噴樁止水帷幕施工質(zhì)量。 ▼施工循序
▼施工現(xiàn)場(chǎng)
近年來(lái)，素混凝土樁與鋼筋混凝土樁間隔布置的鉆孔咬合樁也有較多應(yīng)用，此類(lèi)結(jié)構(gòu)可直接作為止水帷幕。 ▼咬合樁
4)SMW工法樁(型鋼水泥土攪拌墻): SMW工法樁圍護(hù)墻是利用攪拌設(shè)備就地切削土體，然后注入水泥類(lèi)混合液攪拌形成均勻的水泥土攪拌墻，最后在墻中插入型鋼，即形成一種勁性復(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)，具體施工工藝流程見(jiàn)圖 lK413022-1。 ▼SMW工法樁施工流程
此類(lèi)結(jié)構(gòu)在上海等軟土地區(qū)有較多應(yīng)用。型鋼水泥土攪拌墻中三軸水泥土攪拌樁的直徑宜采用650mm、 850mm、 1000mm; 內(nèi)插的型鋼宜采用H形鋼。 ▼SMW工法樁示意圖
▼SMW工法樁
攪拌樁28d齡期無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求且不宜小于 0.5MPa，水泥宜采用強(qiáng)度等級(jí)不低于p. 042.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥，材料用量和水膠比應(yīng)結(jié)合土質(zhì)條件和機(jī)械性能等指標(biāo)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。 在填土、淤泥質(zhì)土等特別軟弱的土中以及在較硬的砂性土、砂礫土中，鉆進(jìn)速度較慢時(shí)，水泥用量宜適當(dāng)提高。在砂性土中攪拌樁施工宜外加膨潤(rùn)土。當(dāng)攪拌樁直徑為650mm時(shí)，內(nèi)插H形鋼截面宜采用H500 x 300、 H500 x 200; 當(dāng)攪拌 樁直徑為850mm時(shí)，內(nèi)插H形鋼截面宜采用H700 x 300; 當(dāng)攪拌樁直徑為1000mm時(shí)，內(nèi)插 H形鋼截面宜采用H800 x 300、 H850 x 300。（這里背不下來(lái)吧，背不下來(lái)就不要背，難考這種小數(shù)據(jù)） 型鋼水泥土攪拌墻中型鋼的間距和平面布置形式應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定，常用的內(nèi)插型鋼布置形式可采用密插型、插二跳一型和插一跳一型三種。單根型鋼中焊接接頭不宜超過(guò)兩個(gè)，焊接接頭的位置應(yīng)避免設(shè)在支撐位置或開(kāi)挖面附近等型鋼受力較大處；相鄰型鋼的接頭豎向位置宜相互錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)開(kāi)距離不宜小于1m ，且型鋼接頭距離基坑底面不宜小于2m。擬拔出回收的型鋼，插人前應(yīng)先在干燥條件下除銹，再在其表面涂刷減摩材料。 5)重力式水泥土擋墻: 深層攪拌樁是用攪拌機(jī)械將水泥、石灰等和地基土相拌合，形成相互搭接的格柵狀結(jié)構(gòu)形式，也可相互搭接成實(shí)體結(jié)構(gòu)形式。 ▼重力式攪拌樁搭接形式
采用格柵形式時(shí)，要滿(mǎn)足一定的面積轉(zhuǎn)換率，對(duì)淤泥質(zhì)土，不宜小于0.7; 對(duì)淤泥，不宜小于0.8; 對(duì)一般動(dòng)性土、砂土，不宜小于0.6。由于采用重力式結(jié)構(gòu)，開(kāi)挖深度不宜大于7m。 對(duì)嵌固深度和墻體寬度也要有所限制， 對(duì)淤泥質(zhì)土，嵌固深度不宜小于1.2h (h為基坑挖深)，寬度不宜小于0.7h; 對(duì)淤泥，嵌固深度不宜小于1.3h，寬度不宜小于O.8h。 ▼重力式攪拌樁的固嵌深度和寬度
水泥土擋墻的28d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不宜小于0.8MPa。 當(dāng)需要增加墻體的抗拉性能時(shí)，可在水泥土樁內(nèi)插人鋼筋、鋼管或毛竹等桿筋。桿筋插入深度宜大于基坑深度，并應(yīng)錨入面板內(nèi)。面板厚度不宜小于150mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C15。 ▼重力式攪拌樁插入鋼管加勁
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