[分享]十种基坑支护形式（上）
标签： 基坑支护形式 土钉墙支护结构 SMW工法 水泥土挡墙构造 钢板桩支护结构
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）
土钉可分为两类
1）不注浆：打入型；射入型
2）钻孔注浆
打入型——用气动土钉机将长度不超过6m的小型角钢打入土内，
射入型——用气动射钉机将25～38mm的粗钢筋或钢管射入土内(长度6m以内)。
不注浆土钉适用于土体面层维护或开挖较浅的边坡维护。
全长注浆土钉适用于开挖较深的边坡维护。
