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圖片詳解幾種基坑支護的基本方式

一、基坑的分級

一級基坑:重要工程,支護結構與基礎結構合一工程,開挖深度>10m,臨近建築物、重要設施在開挖深度以內;開挖影響范圍內有歷史或近代優秀建築、重要管線需嚴加保護;

三級基坑:開挖深度<7m,且無特別要求的基坑;

二級基坑:不屬於一級或三級的其它基坑。

基坑類別

支護結構墻頂位移

支護結構墻體最大位移

地面最大沉降

一級基坑

30

50

30

二級基坑

60

80

60

三級基坑

80

100

100

二、一般基坑的支護方式

深度不大的三級基坑,當放坡開挖有困難時,可采用短柱橫隔板支撐、臨時擋土墻支撐、斜柱支撐、錨拉支撐等支護方法。

1、基槽支護

基(溝) 槽開挖一般采用橫撐式土壁支撐。可分為水平擋土板及垂直擋土板兩大類。前者擋土板的佈置又分為間斷式和連續式兩種。濕度小的粘性土挖土深度<3m時,可用間斷式水平擋土板支撐。

對松散、濕度大的土可用連續式水平擋土板支撐,挖土深度可達5m。對松散和濕度很高的土可用垂直擋土板式支撐,其挖土深度不限。

連續式水平擋土板支撐

間斷式水平擋土板支撐

垂直擋土板式支撐

2、簡易支護

放坡開挖的基坑,當部份地段放坡寬度不夠時,可采用短柱橫隔板支撐、臨時擋土墻支撐等簡易支護方法進行基礎施工

短柱橫隔板支撐

僅適用於部分地段放坡不夠、寬度較大的基坑使用

臨時擋土墻支撐

僅適用於部分地段下部放坡不夠、寬度較大的基坑使用

3、斜柱支撐

先沿基坑邊緣打設柱樁,在柱樁內側支設擋土板並用斜撐支頂,擋土板內側填土夯實。適用於深度不大的大型基坑使用。

施工現場,基坑打設柱樁

斜柱支撐

4、錨拉支撐

先沿基坑邊緣打設柱樁,在柱樁內側支設擋土板,柱樁上端用拉桿拉緊,擋土板內側填土夯實。適用於深度不大、不能安設橫(斜)撐的大型基坑使用。

錨拉支撐

三、深基坑的支護方式

深基坑支護的基本要求:

a.確保支護結構能起擋土作用,基坑邊坡保持穩定;

b.確保相鄰的建(構)築物、道路、地下管線的安全,

c.不因土體的變形、沉陷、坍塌受到危害;

d.通過排降水,確保基礎施工在地下水位以上進行

1、排樁支護

開挖前在基坑周圍設置砼灌註樁,樁的排列有間隔式、雙排式和連續式,樁頂設置砼連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費用低。

鋼筋砼灌註樁的排列方式

北京神華大廈基坑的交錯相間排樁支護

直徑0.6~1.1m的鉆孔灌註樁可用於深7~13m的基坑支護,直徑0.5~0.8m的沉管灌註樁可用於深度在10m以內的基坑支護,單層地下室常用0.8~1.2m的人工挖孔灌註樁作支護結構。

2、土釘墻支護

天然土體通過鉆孔、插筋、註漿來設置土釘(亦稱砂漿錨桿)並與噴射砼面板相結合,形成類似重力擋墻的土釘墻,以抵抗墻後的土壓力,保持開挖面的穩定。也稱為噴錨網加固邊坡或噴錨網擋墻。

土釘支護施工工藝

⑴開挖工作面:土釘支護應自上而下分段分層進行,分層深度視土層情況而定,工作面寬度不宜<6m,縱向長度不宜<l0m。

⑵噴射第一層砼:為防止土體松弛和崩解,須盡快做第一層噴射砼,厚度不宜<40~50mm。噴射砼水泥用量≮400kg/m3。

⑶土釘成孔:土釘成孔直徑70~120mm、向下傾角15~200,成孔方法和工藝由承包商根據土層條件、設備和經驗而定。

⑷安設土釘、註漿:土釘有單桿和多桿之分,單桿多為Φ22~32mm的粗螺紋鋼筋,多桿一般為2~4根Φ16mm鋼筋。采用灰漿泵註漿,土釘註漿可不加壓。

⑸掛鋼筋網、噴射砼面層:鋼筋網通常

直徑Φ6~10、間距200~300mm,與土釘連接牢固。鋼筋與第一層噴射砼的間隙≮20mm。設置雙層鋼筋網時,第二層鋼筋網應在第一層鋼筋網被覆蓋後鋪設。砼面板厚度50~100mm。

3、錨桿支護

是在未開挖的土層立壁上鉆孔至設計深度,孔內放入拉桿,灌入水泥砂漿與土層結合成抗拉力強的錨桿,錨桿一端固定在坑壁結構上,另一端錨固在土層中,將立壁土體側壓力傳至深部的穩定土層

適於較硬土層或破碎巖石中開挖較大較深基坑,鄰近有建築物須保證邊坡穩定時采用

錨桿支護施工工藝

⑴造孔:包括鉆機就位、施鉆成孔、清孔三個作業步驟。造孔用沖擊式鉆機、旋轉式鉆機或旋轉式沖擊鉆機,偏心鉆機跟進護壁套管方式鉆進,造孔須幹鉆,嚴禁水鉆;考慮沉渣厚度,孔底應超鉆30~50mm;成孔後高壓風清洗孔壁,以保證砂漿與孔壁的粘結力。

⑵ 錨桿的制作與安裝

包括下料、除銹防腐、焊接導向錐、綁紮、入孔六個步驟。拉桿常用鋼管、粗鋼筋或鋼絲束、鋼絞線制成的錨索。錨索預留長度為1- 1.5m,錨固段間隔1-2m設置隔離架和緊箍環,中心佈置灌漿管;自由段外套塑料管,前端切實作好隔漿措施。

錨索入孔

制作完畢的錨索

⑶ 灌漿

基坑錨桿常采用埋管式灌漿的一次灌漿法,即由孔底向上有壓一次性灌漿,壓力≮0.6~0.8MPa,砂漿至孔口溢滿為止,註漿管不拔出;當土體松散或巖石破碎易發生漏漿時采用二次灌漿法。

⑷預應力張拉及封錨:與結構施工預應力張拉及封錨工藝相同

4、擋土灌註樁與土層錨桿結合支護

樁頂不設錨樁、拉桿,而是挖至一定深度,每隔一定距離向樁背面斜向打入錨桿,達到強度後,安上橫撐,拉緊固定,在樁中間挖土,直至設計深度

適於大型較深基坑,施工期較長,鄰近有建築物,不允許支護、鄰近地基不允許有下沉位移時使用

5、鋼板樁支護

當基坑較深、地下水位較高且未施工降水時,采用板樁作為支護結構,既可擋土、防水,還可防止流砂的發生。板樁支撐可分為無錨板樁(懸臂式板樁)和有錨板樁。常用的鋼板樁為U型鋼板樁,又稱拉森鋼板樁。

U型鋼板樁

鋼板樁水上圍堰

1)無錨板樁

從一角開始逐塊插打,每塊鋼板樁自起打到結束中途不停頓。打法簡便、快速,但單塊打入易向一邊傾斜,累計誤差不易糾正,壁面平直度也較難控制。僅在樁長<10m、工程要求不高時采用。又稱單獨打入法。

2)有錨板樁的雙層圍檁插樁法

是先沿板樁邊線搭設雙層圍檁支架,然後將板樁依次在雙層圍檁中全部插好,形成一個高大的板樁墻。待四角封閉合攏後,再按階梯形逐漸將板樁一塊塊打至設計標高。該打法可保證平面尺寸準確和板樁垂直度,但施工速度慢

6、地下連續墻支護

先建造鋼筋砼地下連續墻,達到強度後在墻間用機械挖土。該支護法剛度大、強度高,可擋土、承重、截水、抗滲,可在狹窄場地施工,適於大面積、有地下水的深基坑施工。

槽段的連接

7、擋墻+內撐支護

當基坑深度較大,懸臂式擋墻的強度和變形無法滿足要求、坑外錨拉可靠性低時,則可在坑內采用內撐支護。它適用於各種地基土層,缺點是內支撐會占用一定的施工空間。常用有鋼管內撐支護和鋼筋砼構架內撐支護。

大型深基坑的鋼管對撐支護

鋼筋砼構架式內撐支護

⑴ 鋼管內支撐

鋼管支撐一般采用Φ609鋼管,用不同壁厚適應不同的荷載.鋼管支撐的形式為對撐或角撐,對撐的間距較大時,可設置腹桿形成桁架式支撐

⑵ 鋼筋砼內支撐

鋼筋砼內支撐剛度大、變形小,能有效控制擋墻和周圍地面的變形。它可隨挖土逐層就地現澆,形式可隨基坑形狀而變化,適用於周圍環境要求較高的深基坑

平面尺寸大的內支撐應在交點處設置立柱,立柱宜為格構式柱,以免影響底板穿筋,立柱下端插入工程樁內≮2m,否則應設置專用的樁基礎

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