专精 ▎八大基坑支护类型及优缺点总结
栏目:国腾动态 发布时间:2019-12-15


基坑工程虽为临时支护,但属于危险性较大的工程,需慎重对待,安全为主。基坑四周环境不一样、开挖深度也可能不一样、地质条件、地下水条件也可能不一样、使用的荷载也可能不一样,所以一个基坑的支护类型需根据经验、建设单位要求、周边环境、地质情况限制而采用一种或多种支护型式的组合。通常基坑主要采用下列方式支护:

 

 

一、 放坡开挖

优点:在各种支护方式中造价最便宜,施工速度最快。

缺点:放坡挖填土方量较大,雨季因浸泡容易局部坍塌。

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总结:适用于场地开阔,土层较好,周围无要紧建筑物、地下管线的工程。

周边条件允许情况下,尽量坡度放大,软土地区放坡尽量加大坡脚反压,做好降水、截水、泄水措施。一般情况可用铁丝网代替钢筋网,用石粉代替砂、石喷砼护面。

 

 

 

二、土钉墙

优点:稳定可靠、经济性好、效果较好、在土质较好地区应积极推广。

缺点:土质不不错的地区难以运用,需土方配合分层开挖,对工期要求紧工地需投入较多设备。

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总结:主要用于土质较好地区,开挖较浅基坑。

对于周边临近建筑物或道路等对变形控制较严格区段或较深的基坑,需加大预应力锚杆或锚索,称之为加强型土钉墙,因施加预应力较小,可设置简易腰梁。

根据土层及地下水情况能干法成孔尽量干法成孔。普通粘性土层采用钢筋土钉,如遇回填土及局部软土层,采用钢花管土钉冲击器击入效果更佳。

 

 

 

三、复合土钉墙

优点:复合土钉墙具有挡土、止水的双重功能,效果良好;由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;一般情况下较经济。

缺点:施工工期相对较长,需待搅拌桩或旋喷桩达到一定强度方可开挖。

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总结:适用于存在软土层区域,或回填土区域,或受场地限制需垂直开挖区域。

深层搅拌桩在较厚砂层施工较易开叉,需设置多排搭接。由于搅拌桩抗拉抗剪性能较差,一般情况需内插钢管或型钢,并设置冠梁。对于局部狭窄区域,搅拌桩机械无法施工时,可采取高压旋喷桩代替。对于周边临近建筑物或道路等对变形控制较严格区段或较深的基坑,需加大预应力锚杆或锚索,称之为加强型复合土钉墙。

 

 

 

四、拉森钢板桩

优点:耐久性良好,二次利用率高;施工方便,工期短。

缺点:在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;悬臂抗弯能力较弱,开挖后变形较大。

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总结:悬臂支护适用于小于4m基坑。超过4m基坑建议设置内支撑(一道或多道),下部一定需有嵌固端进入稳定土层,如果无法进入稳定土层,建议加大被动土加固,否则容易倾覆。

 

 

 

五、重力式水泥土挡墙

优点:施工时无污染,施工容易,因为是重力式结构,无需设置锚杆或支撑,便于基坑土方开挖及施工,防渗性良好,具有挡土强兼止水帷幕双重效果。造价相对不高。

缺点:施工速度较慢,因需搅拌桩达到一定龄期方可开挖,基坑加深,则挡墙宽度加宽,造价加大较大,对于较厚软土区域搅拌桩无法穿透时,基坑变形相对较大。

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总结:水泥土挡墙适用于较厚回填土、淤泥、淤泥质土区域。

注意待搅拌桩达到一定强度方可开挖,否则极易引起坍塌,可添加适量外加剂。搅拌桩无法穿透淤泥层时,需加大被动土加固。

 

 

 

六、SMW工法

施工时基本无噪声,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道锚索或支撑应用于较深的基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,采取一定施工措施成功回收H 型钢后则造价大大降低,在水乡片区有较大发展前景。

缺点:工期过长时可能经济性下降。

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总结:可在淤泥、粉土、粘土、砂土、砂、砾、卵石等土层中应用。

因一般设置单排搅拌桩,施工时需保证搅拌桩的垂直度,及搭接厚度,否则极易导致下部开叉漏水涌砂。H型钢需选质量可靠型材,施工时涂抹减摩剂,否则较难回收且易变形,影响周转率。

 

 

 

七、灌注桩+锚索(砼内支撑)

优点:墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小。成孔设备根据土层及工期要求可选择性较多:人工挖孔、钻孔灌注桩、冲孔桩、旋挖灌注桩。

缺点:造价较高,工期较长。桩间缝隙易造成水土流失,特别是在高水位砂层地区,需根据工程条件采取注浆、普通水泥搅拌桩、旋喷桩、大直径搅拌桩、三轴搅拌桩等施工措施以解决止水问题。

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总结:多用于2层及以上地下室支护设计的基坑中,采取锚索控制变形。坑深8~20m 的基坑工程, 适用于较差土层。

周边对基坑变形极敏感区段,即便基坑较浅也可采用灌注桩施工。对于地下水较难控制区段可采取咬合方式施工。对于较难施工锚索区段,可采用灌注桩+钢筋混凝土内支撑(斜支撑)方式代替。还有其它变种类型:较难施工锚索及较难施工内支撑时,可采用双排灌注桩+冠梁、连梁支护。

 

 

 

八、地下连续墙

优点:刚度大,止水效果好,是支护结构中最强的支护形式。

缺点:造价最高,施工难度最高,对施工场地要求较高,施工要采用专用设备。

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总结适用于地质条件差,地质复杂,基坑深度较深,对周边环境保护等级要求较高的基坑。对于较难施工锚索区段,可采用地连墙+钢筋混凝土内支撑方式代替。有时地连墙会兼做地下室外墙。