第20講 基坑支護2

基坑支護7/13/202411.概述1.1支護的目的與作用1、基坑支護的目的（1）確?；娱_挖和基礎結構施工安全、順利；（2）確保基坑臨近建筑物或地下管道正常使用；（3）防止地面出現(xiàn)塌陷、坑底管涌發(fā)生。

2、基坑支護的作用擋土、擋水、控制邊坡變形。

3、基坑工程的基本技術要求（1）安全可靠性；（2）經濟合理性；（3）施工便利性和工期保證性。

1.2支護結構的類型及適用條件（1）無圍護放坡開挖；（2）樁墻支護：它由樁墻結構及支護結構兩部分組成，樁墻結構有鋼板樁、板樁墻、灌注樁排、地下連續(xù)墻；支護結構類型有內支撐式、外拉錨桿式、地面錨定式、無錨式等。（3）重力式支護結構：軟土地基可用深攪樁、旋噴樁、樹根樁等形成重力式的擋土結構。

（4）中央開挖施工法：先施工基坑四周排樁，樁內放坡開挖后施工中央部分基礎工程，待完工后再挖除排樁內側土體，邊挖邊用支撐桿將支護排樁與中央部分基礎工程支撐起來，最后再施工周邊基礎工程。

（5）開槽施工法：與中央開挖施工法施工正好相反，先在坑內周邊挖槽，用內支撐板樁墻法修筑周邊的基礎工程，形成一道重力式擋土墻，再挖除擋土墻內的全部土體，構筑中央部分的基礎工程。（6）墻前被動區(qū)土體加固法：對于軟土地基深大基坑，為控制擋墻側向位移，降低護樁的入土深度，在基坑開挖前用深攪樁、旋噴法對墻前土體進行加固，加固深度3～6m，寬度5～9m。（7）逆作法；（8）沉井法；（9）土釘墻支護；（10）組合型支護。兩種以上的支護方法組合起來使用，既能保證支護結構的安全又降低成本。如上部放坡，下部樁墻錨桿支護；錨桿與土釘組合；深攪樁與灌注樁排組合；深攪樁中打入H鋼樁組合支護等。土釘與樁-錨復合支護

土釘土層錨桿鉆孔灌注樁防滲帷幕土釘與微型樁組成的復合支護微型樁土釘土釘與微型樁組成的復合支護鋼砼管樁土釘基坑支護工程：

1.3支護結構方案的選擇

根據場地、地層、基坑深度、設備等條件選擇支護的方法，并力求做到支護方案的優(yōu)選及設計計算的正確，具體參考建議：（1）粘性土、粉質粘土等強度較高的地基，當基坑深度H<6m時，放坡開挖或懸臂樁（單、雙排）墻支護；當H>6m時，用土釘支護，若地下水位高，進行降水或施工防滲墻配合來土釘使用；也可采用錨桿樁墻支護的方案，錨桿層數不宜超過四層。（2）淤泥質或飽和粘性土等軟弱地基，當H<7m時，且只考慮邊坡穩(wěn)定時，優(yōu)先選用水泥土攪拌樁等重力式支護方案；當基坑較深時，可采用地下連續(xù)墻內支撐支護的方案或逆作法施工。

（3）對于松散的砂土層或粉細砂土層，可用化學注漿加固與樁墻支護相結合的支護方案；其次為土釘支護及地下連續(xù)墻的施工方案，也可考慮用插筋補強及網狀結構樹根樁的支護方案。（4）對于防滲止水要求嚴格的基坑工程，護樁間土體宜采用高壓旋噴（或定噴、擺噴）注漿進行防滲補強加固；也可用地下連續(xù)墻（內支撐、逆作法）或沉井法施工的方案。（5）為節(jié)約投資，基坑較深時應多采用組合式的支護方案，對于直立性較好的土體，上部放坡開挖（坡深3～4m）,下部樁墻支護，以減少錨桿層數；亦可采用土釘與錨桿相結合的支護方案。（6）對于大型基坑（平面尺寸及深度都較大）工程，可采用中央開挖施工法、開槽施工法等支護方案；每個邊坡的支護方法可以不同。

2支護結構的受力及破壞形式

2.1支護板樁的受力性狀（1）懸臂式板樁：插入土體部分視為固定端，上部為自由端；即看作懸臂梁結構。（2）淺埋單錨式板樁：插入土體部分視為固定鉸，上部錨拉作用點為活動鉸；即看作簡支梁結構。（3）深埋單錨式板樁：插入土體部分視為固定端，上部錨拉作用點為活動鉸；即看作靜不定梁結構。（4）多層錨拉式板樁：插入土體部分視為固定端，上部各個錨拉作用點為活動鉸；即看作連續(xù)梁結構。

2.2支護板樁的側向土壓力計算1、側向土壓力計算模式關于基坑樁墻側向土壓力計算模式很多，主要采用的有以下兩大類：（1）以朗肯、庫倫等理論公式計算的土壓力；使用時應注意地基土的c、φ的取值。計算時還應考慮地面荷載、地面不規(guī)則幾何形狀等對樁墻側土壓力的影響。土壓力與水壓力可分開計算，也可合并計算；合并計算時地下水以下土的重度取飽和含水重度，降水后土層按稍濕狀態(tài)考慮。對于粘性土，可忽略粘聚力，適當增加內摩擦角來計算。（2）由土壓力計等測定換算的實測值為基礎的土壓力分布模型(圖示法)或側壓系數法，亦稱用表觀土壓力系數計算的土壓力，圖示法中采用較多的是Terzaghi-Peck所建議的土壓力分布模型法。砂土軟——中硬粘土硬粘土2、基坑底樁前土壓力計算取值基坑底樁前土抗力常采用的是朗肯公式計算，由于計算出來的被動土壓力是以極限狀態(tài)為前提的，當被動土壓力達到理論計算值時，其圍護結構的變形位移將很大，一般達到坑深或樁墻高度的5%，這么大的變形位移是基坑支護結構所不能允許的。因此，對于基坑支護被動土壓力計算中，一般取其折減系數η=0.3～0.5。3、護樁與土體間的摩擦作用樁墻支護結構在土壓力作用下發(fā)生變形變位時，護樁和土體之間有相對位移而產生摩擦力，摩擦力將使樁墻后的主、被動土壓力減??；相反確使樁墻前面的被動土壓力增大。為此進行支護結構設計時應考慮樁墻與土體的摩擦作用，即將墻前、后的被動土壓力乘以修正系數。但為慎重起見對主動土壓力可不進行折減。一般使墻前被動土壓力增大的修正系數可取K=1.5～2.8；使墻后被動土壓力減小的修正系數可取Kˊ=1.0～0.35。修正系數與土的內摩擦角φ有關，φ值越大，修正系數K越大,而Kˊ越小。實際工程設計計算中，為簡化起見，既不進行被動土壓力理論計算值的折減，也不進行因摩擦作用而使墻前被動土壓力增大的修正。

1、支護結構的破壞形式（1）支錨結構系統(tǒng)破壞；（2）板樁底部向基坑內側移;（3）板樁彎曲破壞；2.3支護結構的破壞形式某復合土釘支護基坑整體失穩(wěn)時照片邊坡型式的破壞