深基坑支护.doc

深基坑支护为安全开挖深度大于5m基坑，稳定坑壁所采取的措施。是地下工程施工的组成部分。深基坑开挖和支护有三种施工顺序：边开挖边支护、先作护壁后开挖、先作挡土桩(板)后边开挖边支护。基坑支护结构类型深基坑支护结构由挡土(或挡土截水)部分和支撑(或锚固)部分组成。挡土护壁结构可分为挡土不截水和既挡土又截水二种类型。挡土不截水护壁结构有：砌砖石等压脚护壁、挡土板、木桩、间断式桩排(型钢桩、现浇混凝土桩、预制混凝土桩、加固土桩)、工字钢桩插挡土板、沉井、逆作法混凝土护壁(含分段现浇混凝土、喷射混凝土、钢丝网混凝土)等既挡土又截水护壁结构有：钢板桩(带锁口)、钢管矢板、地下连续墙(含就地浇灌混凝土、预制拼装、劲性骨架水泥拌合土地下墙)、桩排式地下墙(含就地灌注桩、钢管混凝土桩、预制混凝土桩、水泥拌合土桩)、加固土(高压注浆、深层搅拌、压力灌浆)、带承插口的木板桩、冻结土、烧结土、沉箱等。支锚形式有：自立式(含重力式、悬臂式、环向自承式)、水平支撑式(含格子式、集中式)、斜撑式、锚杆式、锚锭式、逆作法等，如图1所示。深基支护开挖常辅以降低地下水位，以便干法作业、稳定基底和减少护壁结构承受水压力等。当由于地下水很丰富或基坑稳定的需要不能采用干法作业时，也可采用湿法作业，即在有水的情况下进行施工。采用逆作法施工深基坑可以充分利用地下结构物对深基坑的支护作用(见地下工程逆作法)。基坑支护结构设计要满足施工需要、挡土截水、保护附近设施、少扰动周围土体等要求。支护结构计算应考虑土压力、水压力、地面荷载和其他施工荷载等，对支护结构应作强度、刚度计算和坑底稳定验算。使用库仑公式或朗肯公式计算土压力。基坑外侧的土对护壁的压力为主动土压力，基坑内侧的土压力为被动土压力。地下墙板结构常用的计算方法有：弹性线法、自由端法、简支梁法、连续梁法、常数法、m法、山肩法、连续梁近似法、假想支点法、薄壳有限单元法等。在软土地基中坑壁支护结构必须插入坑底一定深度才能保证坑底和周围土体稳定。一般是根据下述验算确定坑壁支护结构的插入坑底深度：(1)防止地下墙板翘起和抗倾覆验算；(2)坑底抗隆起验算；(3)坑底抗管涌验算；(4)垂直承力验算；(5)周围土体稳定验算；(6)封底后抗浮验算；(7)有高差地方整体抗滑动验算；(8)坑底渗水量控制在便于施工要求范围内等。常用下述方法减少地下墙板插入坑底深度：(1)坑内或坑外降水，以减少坑内外水头差和使土体固结；(2)基坑带水作业，以平衡坑内外水压，保持基底稳定；(3)加固坑底土体，提高其抗剪强度。钢板桩、钢管矢板支护钢板桩通过边缘锁口相互咬合而成。钢板桩有轧制的和焊制的两种。轧制的钢板桩断面形状有平板型、槽型、Z型和组合型(图5)。平板型钢板桩横向抗拉性能好，抗弯能力差，施工方便；槽型钢板桩抗弯性能好，插打方便；Z型钢板桩抗弯性能好，必须两块或几块组合后插打，施工较复杂；组合钢板桩抗弯性能好，施工不便。焊接的钢板桩根据承力要求，用普通钢板和工字钢切半组合焊接而成(图5、)。钢板桩用打桩机打入土层中，可围成圆形、矩形和多边形等。钢板桩作基坑支护一般需根据结构计算，边开挖边设置支撑或锚杆。钢板桩适用于软土和水中深基坑护壁。钢管两侧焊上锁口就成钢管矢板，常用作深基坑支护重复使用，也可作为地下结构的一部分使用。