基坑支护教案_深基坑支护施工教案
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基坑支护教案
基坑支护型式的合理选择，是基坑支护设计的首要工作，应根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-201的标准要求，和地质条件、周边环境的要求及不同支护型式的特点、造价等综合确定。包括支护结构与支撑体系的选择。一般当地质条件较好，周边环境要求较宽松时，可以采用柔性支护，如土钉墙等； 当周边环境要求高时，应采用较刚性的支护型式，以控制水平位移，如排桩或地下连续墙等。同样，对于支撑的型式，当周边环境要求较高地质条件较差时，采用锚杆容易造成周边土体的扰动并影响周边环境的安全，应采用内支撑型式较好；当地质条件特别差，基坑深度较深，周边环境要求较高时，可采用地下连续墙加逆作法这种最强的支护型式。基坑支护最重要的是要保证周边环境的安全。
一、各类支护结构简介
（一）深层搅拌水泥土墙
1.概念:
深层搅拌水泥土墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌形成水泥土桩,两两相互搭接形成连续壁状的加固体挡墙,属于重力式柔性支护结构。
2.特点:
（1)优点:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能,可兼作止水帷幕;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。
（2)缺点:首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。
（3）适用范围: 适用于素填土，淤泥质土，流朔及软朔状的粘土、粉土、及粉砂性土且挖深小于7m软土地基。不适用于厚度较大的可朔及硬朔以上的软土、中密以上的砂土。
（二）高压旋喷桩
1.概念:
高压旋喷桩是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩。
2.特点:
（1)优点:设备简单，施工管理方便，加固效果好，施工机具振动小,无噪音, 所需空间较小，可进行倾斜或水平喷射。具有挡土、止水的双重功能,可兼作止水帷幕。
（2)缺点:高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。
（3）适用范围:
适用于淤泥、粘性土、粉土、砂类土、黄土、人工填土等土层的地基处理或旧房地基加固。对于地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段、永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质均不宜采用该法。
（三）钢
板
桩
1.概念:
将正反扣搭接或并排组成的槽钢、U型，Z型，H型的热扎锁口钢板桩打入地下后在近地面处设一道拉锚或支撑形成的围护结构。
2.特点:
（1)优点:材料质量可靠，软土地区打设方便，施工速度快，有一定的挡水能力，可多次重复用，具有良好的耐久性。
（2)缺点:一次性投资较大；透水性较好的土中不能完全挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;支护刚度小, 抗弯能力较弱, 顶部宜设置一道支撑或拉锚；开挖后变形较大。
（3）适用范围: 槽钢钢板桩适用于深度不超过4m的小型基坑；热扎锁口钢板桩适于周围环境要求不很高的深度为5～8m的基坑。
（四）钻孔灌注桩
（1）概念: 在施工现场就地钻孔浇灌混凝土形成钻孔灌注桩，各桩按间隔排列或双排排列且用围檩连成整体，必要时另设挡水帷幕形成的地下围护结构。
（2）.特点:
1优点:施工时无振动、无噪音,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当工程桩为灌注桩时,可以同步施工, 有利于施工组织、工期短;
2缺点:桩间缝隙易造成水土流失,在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差。
（3）适用范围: 目前应用较为广泛的一种桩排式围护结构。多用于坑深7～15m 的基坑工程，适用于软粘土质和砂土地区,在砂砾层和卵石中施工困难，应该慎用。
（五）人工挖孔桩
（1）概念:人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇注混凝土而成的桩。
（2）特点:
1优点:设备简单，无噪声、无振动、不污染环境，对施工现插周围原有建筑物的影响小。土层情况明确，可直接观察到地质变化，桩底沉渣能清除干净，施工质量可靠。尤其当高层建筑选用大直径的灌注桩，而其施工现场又在狭窄的市区时，采用人工挖孔比机械挖孔具有更大的适应性。
2缺点:人工耗量大，开挖效率低，安全操作条件差等。3.适用范围:
应用较为广泛的一种桩排式围护结构。多用于交通不便,设备不足,以及土质较为复杂时,但在软土地区应慎用。
（六）地下连续墙
1.概念:用特制的挖槽机械在泥浆护壁的情况下，每次开挖一个单元槽段后，吊放钢筋笼与浇筑混凝土，各槽段用特制的接头连接形成的连续的地下墙体。
2.特点:
（1)优点:施工时振动小、噪音少,对地下管线和周围环境影响较小；刚度大，整体性 好，变形小；抗渗效果好，具有挡土、止水、承重三重功能；采用逆作法时能实现“两 墙合一”，降低成本。
（2)缺点:施工要求专用设备，施工工艺复杂，施工组织困难；废泥浆处理不当易造 成环境污染；造价相对较昂贵。
3.适用范围: 适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周边环境要求较高的基坑和地下室结构。
（七）土
钉
墙
1.概念: 土钉墙是随着土方从上到下的开挖过程而将土钉体设置到土体中，采用原位土加筋加固技术的一种边坡稳定式的支护，使得基坑开挖后坡面保持稳定。
2.特点: 稳定可靠、与挖土同步施工，施工简便且工期短、效果较好、经济性好。
3.适用范围: 适用于有一定胶结能力和密实程度的砂土、粉土、砾石土、素填土、较硬的粘性土中，在松散的砂土、粘性土、和淤泥土中不宜采用。在土质较好地区应积极推广。
（八）SMW工法
1.概念: SMW（Soil Mixing Wall）工法亦称劲性水泥土搅拌桩法。即在水泥土桩未结硬前插入H 型钢或钢板作为应力补强材料,将承受荷载与防渗挡水结合起来,形成一 道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下围护墙体。
2.特点: 施工时基本无噪音,对周围环境影响小;整体刚度大、强度高，抗渗性好，具有挡土、防渗两重功能；施工工艺简单,施工效率高；施工结束后可拔出H型钢回收再利用，节约造价。
3.适用范围:
凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层;尤其是在6m～12m深基坑中支护更适用，具有较大发展前景。
二、支撑体系的选择
（一）混凝土支撑特点
1．优点
（1）.截面形式和尺寸可根据设计要求与受力情况任意确定（2）.支撑系统在平面上可任意布置
（3）.截面尺寸大,刚度大,变形小
（4）.安全可靠,强度高,整体稳定性好
（5）.耐碰撞性能好,有利于机械化挖土施工
2．缺点
（1）.不能重复使用,爆破拆除困难,对周围环境有影响
（2）.自重大,需用支撑立柱多
（3）.支撑浇筑与养护时间长,不利于加快进度
（4）.不能预加轴压力以减少支护变形
（二）钢支撑特点
1．优点
（1）.材料强度高,均匀性好
（2）.安装与拆除方便,施工速度快
（3）.可重复使用,工具化程度高
（4）.能预加支撑轴压力以减少支护变形
（5）.有利于机械化挖土施工
2．缺点
（1）.耐碰撞性能差
（2）.截面尺寸小,支护刚度小,变形小
（3）.自重大,需用支撑立柱多
（4）.不能预加轴压力以减少支护变形
（三）土层锚杆
1.概念: 土层锚杆（亦称土锚或拉锚）是一种新型的受拉杆件，1958年原联邦德国在深基坑开挖中首次运用。土层锚杆即由锚头、锚头垫座、钻孔、防护套管、拉杆（钢索）、锚固体、锚底板等组成,与支护结构共同形成的拉锚体系。可分为普通锚杆,扩大头锚杆,齿形锚杆。
2.特点: 土层锚杆系统位于坑外,基坑挖土方便；可施加预应力，对挡墙位移有一定控制作用；无坑内立柱与支撑，地下结构施工方便，还可省却拆撑、换撑等工序；但基坑周边地层需有足够空间，否则无法进行锚杆施工。
3.适用范围: 适用于深基坑邻近已有建筑物和构筑物、交通干线或地下管线时，深基坑难以放坡开挖，或基坑宽度较大、较深，对支护结构采用内支撑的方法不经济或不可能的情况。
三、基坑支护应满足的功能要求：
1.保证基坑周边建（构）筑物、地下管线、道路安全和正常使用；
2.保证主体地下结构的施工空间。
3.当基坑开挖面上方的锚杆、土钉、支撑未达到设计要求时，严禁向下超挖土方。
4.采用锚杆或支撑的支护结构，在未达到设计规定要求的拆除条件时，严禁拆除锚杆或支撑。
5.基坑周边施工材料、设施或车辆荷载严禁超过设计要求的地面荷载限值。
6.安全等级为一级、二级的支护结构，在基坑开挖过程与支护结构使用期内，必须进行支护结构的水平位移监测和基坑开挖影响范围内建（构）筑物、地面的沉降监测。
