基礎工程中深基坑邊坡穩定性及鋼板樁支護分析

基礎工程中深基坑邊坡穩定性及鋼板樁支護分析

（1）基槽（坑）開挖、基礎工程施工和土方回填應連續進行，盡快完成。施工中應防上地面水流入槽、坑內，以免邊坡塌方；同時還應做好地面排水設施，避免邊坡附近土體積水，而造成邊坡塌方。

（2）挖方邊坡不放坡作成直立壁并不加支撐時，要求土質均勻且地下水位低于基槽?；郏樱┩练介_挖不符合上述條件時，應按規定放坡或作成直立壁加支撐。

（3）選用合適的邊坡坡度。當地質條件良好、土質均勻且地下水位低于基槽（坑）底面標高時，挖方深度在 5m 以內。

（4）在軟土地區開挖基槽（坑）時，必須事先做好地面排水和降低地下水位工作，地廠水位應降低至基底以下 0.5~1.0m 后，方可開挖。降水工作應持續到回填完成。

（5）當建筑場地不允許放坡開挖而需設置坑壁支撐時，應根據開挖深度、土質條件、施工方法、相鄰建筑物和構筑物等情況進行選擇和設計。支撐必須牢固可靠，確保安全施工。

（6）在基槽（坑）邊坡頂上側堆土或材料，或設置施工機械時，應與槽（坑）邊緣保持一定距離，以保證邊坡或直立壁的穩定。當土質良好時，堆土或材料距邊緣 0.8m 以外，堆高不宜超過 1.5m。

（7）開挖土方時，應合理確定開挖順序和分層開挖深度，自上而下、分層分段地進行。禁止采用先挖坡腳的方法。當接近地下水位時，應先完成標高最低處的挖方，以便在該處集中排水。

普通支護

1、基槽支護

基（坑）槽開挖一般采用橫撐式土壁支撐?？煞譃樗綋跬涟寮按怪睋跬涟鍍纱箢?。前者擋土板的布置又分為間斷式和連續式兩種。濕度小的粘性土挖土深度小于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。

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。

（1）短柱橫隔板支撐僅適用于部分地段放坡不夠、寬度較大的基坑使用。

（2）臨時擋土墻支撐僅適用于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并用斜撐支頂，擋土板內側填土夯實。適用于深度不大的大型基坑使用。

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。適用于深度不大，不能安設橫（斜）撐的大型基坑使用。

深基坑支護

1、排樁支護

開挖前在基坑周圍設置混凝土灌注樁，樁的排列有間隔式、雙排式和連續式，樁頂設置混凝土連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費用低。直徑0.6~1.1m的鉆孔灌注樁可用于深7~13m的基坑支護，直徑0.5~0.8m的沉管灌注樁可用于深度在10m以內的基坑支護，單層地下室常用0.8~1.2m的人工挖孔灌注樁作支護結構。

2、土釘墻支護

天然土體通過鉆孔、插筋、注漿來設置砂漿錨桿并與噴射混凝土面板相結合，形成類似重力擋墻的土釘墻,以抵抗墻后的土壓力，保持開挖面的穩定。也稱為噴錨網加固邊坡或噴錨網擋墻。

（1）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，工作面寬度不宜小于6m，縱向長度不宜小于10m。

（2）噴射第一層混凝土：為防止土體松弛和崩解，須盡快做第一層噴射混凝土，厚度不宜小于40~50mm。噴射混凝土水泥用量不小于400kg/m3。

（3）土釘成孔：土釘成孔直徑70~120mm，向下傾角15°～20°，成孔方法和工藝由承包商根據土層條件、設備和經驗而定。

（4）安設土釘、注漿：土釘有單桿和多桿之分，單桿多為直徑22~32mm的粗螺紋鋼筋，多桿一般為2~4根直徑16mm鋼筋。采用灰漿泵注漿，土釘注漿可不加壓。

（5）掛鋼筋網、噴射混凝土面層：鋼筋網通常直徑6~10mm，間距200～300mm，與土釘連接牢固。鋼筋與第一層噴射混凝土的間隙不小于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后鋪設?；炷撩姘搴穸?0~100mm。

3、錨桿支護

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。適于較硬土層或破碎巖石中開挖較大較深基坑，鄰近有建筑物須保證邊坡穩定時采用。

（1）造孔：包括鉆機就位、施鉆成孔、清孔3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，造孔須干鉆，嚴禁水鉆；考慮沉渣厚度，孔底應超鉆30~50mm；成孔后高壓風清洗孔壁，以保證砂漿與孔壁的粘結力。

（2）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，壓力不小于0.6~0.8MPa，砂漿至孔口溢滿為止，注漿管不拔出；當土體松散或巖石破碎易發生漏漿時采用二次灌漿法。

（3）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、擋土灌注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，達到強度后，安上橫撐，拉緊固定，在樁中間挖土，直至設計深度。適于大型較深基坑，施工期較長，鄰近有建筑物，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形鋼板樁，又稱拉森鋼板樁。

（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。僅在樁長小于10m，工程要求不高時采用。

（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，然后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。待四角封閉合攏后，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

先建造鋼筋混凝土地下連續墻，達到強度后在墻間用機械挖土。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，適于大面積、有地下水的深基坑施工。

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。它適用于各種地基土層，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混凝土構架內撐支護。

（1）鋼管內支撐：鋼管支撐一般采用直徑609mm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。

（2）鋼筋混凝土內支撐：鋼筋混凝土內支撐剛度大、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，適用于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不小于2m，否則應設置專用的樁基礎。