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各类基坑支护要点汇总

 寒儒lyw 2018-07-17

一、常见的基坑支护形式主要有:

1.排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂:

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2.地下连续墙支护,地连墙+支撑:

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3.水泥土桩墙:

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4.钢板桩:型钢桩横挡板支护,钢板桩支护:

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5.土钉墙(喷锚支护):

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6.逆作拱墙:

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7.其他形式:

(1)原状土放坡;

(2)基坑内支撑;

(3)桩、墙加支撑系统;

(4)简单水平支撑;

(5)钢筋混凝土排桩;

(6)上述两种或者两种以上方式的合理组合等。

二、放坡开挖

1.放坡开挖 坡率允许值参考表

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2.软土地层采用多级放坡开挖的基坑,坡间放坡平台宽度不应小于1.0m。

3.地下水位位于开挖面以上的基坑,采用放坡开挖时宜采取降水措施。

(1)采用单级放坡的降水井宜设置在坡顶,采用多级放坡时的降水井宜设置在坡顶、放坡平台。

(2)当设置截水帷幕时,帷幕底部应进入相应的不透水层。

4.放坡开挖的基坑应在坡顶和坡脚设置排水沟,排水沟宜设置在距坡脚和坡顶大于1m的位置。

5.应将地下水降低至基底下0.5m以下的位置,淤泥质土中宜采用轻型井点降水。

6.放坡开挖的基坑,放坡表面采取的护坡措施技术要求如下:

1)护坡面层宜采用现浇钢筋混凝土。

2)护坡面层宜扩展至坡顶和坡脚一定距离,坡顶可与施工道路相连,坡脚可与垫层相连。

3)现浇钢筋混凝土面层厚度不宜小于50mm,面层钢筋应双向设置,钢筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于250mm。

4)插筋间距不宜大于1m,插筋的嵌固深度根据土层情况确定,插筋顶部宜锚入护坡面层。

三、土钉墙

土钉墙支护施工速度快、用料省、造价低,与其他桩墙支护相比,工期可缩短50%以上,节约造价60%左右;而且土钉支护可以紧贴已有建筑物施工,从而省出桩体或墙体所占用的地面。但从许多工程经验看,土钉墙的破坏几乎均是由于水的作用,水使土钉墙产生软化,引起整体或局部破坏,因此规定采用土钉墙工程必须做好降水,且其不宜作为挡水结构。

施工时为使H形钢可凭借自重顺利下沉至指定标高,水泥土桩施工一般采用三轴型全深搅拌的深层搅拌机,且需提高水泥掺入比

1.土钉可分为成孔注浆型土钉与击入式钢管。

2.土钉墙由土钉、喷射混凝土面层、被加固的原位土体及必要的防排水系统组成。

3.土钉墙宜采用人工或机械成孔的钢筋土钉;对不易成孔的土层宜采用击入式钢管土钉。

4.土钉墙应按分层开挖、分层施做土钉及混凝土面层的步序进行设计和施工。

5.土钉的水平和竖向间距宜为1~2m;当基坑较深,土质的黏聚力不足的情况下,土钉间距应取较小值。

6.土钉长度一般可取开挖深度的0.5~1.2倍,软土地区可取开挖深度的1.5~2.0m。

7.土钉与水平面夹角宜为5度至20度,当利用重力向孔内注浆时,夹角不宜小于15度。

8.土钉墙墙面坡率宜取1:0.3~1:0.7,不宜大于1:0.2。

9.土钉应采用设置加强钢筋或承压板等构造措施与面层进行有效连接。

10.注浆材料根据土钉类型采用强度等级不低于M10的水泥浆或水泥砂浆。

11.成孔注浆型钢筋土钉构造:

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1)土钉成孔直径去70~120mm。

2)土钉钢筋连接宜采用搭接焊、绑条焊,绑条宜取与土钉直径相同的钢筋,应采用双面焊。双面焊的搭接长度和绑条长度不小于5d;焊缝的厚度和宽度不应小于直径的0.3倍和0.7倍。

3)对土中支架应沿土钉全长布置,土钉钢筋保护层厚度不宜小于20mm。

12.击入式钢管土钉构造:

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1)钢管土钉宜采用热轧或热处理焊接钢管、无缝钢管。钢管端部制成封闭尖锥状,尖锥顶角取30度至60度。

2)钢管土钉可采用螺纹接箍连接或采用绑条焊连接。采用绑条焊时,绑条不小于3根钢筋,钢筋直径不小于16mm,并均匀分布。双面焊时钢筋长度不应小于2倍钢管直径,钢管对接口也应用焊缝填满。

3)注浆孔应沿钢管周边对称布置,每个注浆截面的注浆孔宜取2个,注浆孔外应设置倒刺覆盖保护孔口。

4)倒刺可采用Q235的钢管或热轧等边角钢,与土钉钢管夹角20度至30度。倒刺钢管直径宜取20mm,壁厚同钉体钢管,长度为30~40mm。角钢宽度为30~63mm,厚度为3~6mm,长度为50~60mm。

5)土钉面层网筋外部尺寸.

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7)喷射混凝土面层的设计强度不宜低于C20,面层厚度取80~200mm。当面层厚度大于120mm时,喷射混凝土强度应适当提高,或设置双层钢筋网。

8)网片钢筋搭接长度应大于35d且大于300mm。同一排土钉钉头应通过加强钢筋焊接进行连接,加强钢筋不宜少于2根。

9)土钉与面层可采用井字垫层、绑条、L筋连接、螺栓垫板连接、角钢连接等方式。

四、灌注桩排桩

排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻(冲)孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度,但各桩之间的联系差必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠联接。为了防止地下水并夹带土体颗粒从桩间孔隙流入(渗入)坑内,应同时在桩间或桩背采用高压注浆,设置深层搅拌桩、旋喷桩等措施,或在桩后专门构筑防水帷幕。

排桩支护可分为悬臂式和支锚式,而支锚式又分单点支锚和多点支锚。大多数情况下,悬臂式柱列桩适用于三级基坑,支锚式柱列桩适合于一、二级基坑工程。一般来说,当基坑深h=8m~14m,周围环境要求不十分严格时,多考虑采用排桩支护。柱列式灌注桩的工作比较可靠,但要重视帽梁的整体拉结作用,在基坑边角处,帽梁应连续交圈。当要求灌注桩围护结构起到抗水防渗作用时,必须做好桩间和桩背的深层防水搅拌桩或旋喷桩(一般的钻孔压密注浆法不易保证止水,曾引发多起重大事故)。当周围环境保护要求严格时,为减少排桩的变形,在软土地区有时对基坑底沿灌注桩周边或部分区域,用水泥搅拌桩或注浆进行被动区加固,以提高被动区的抗力,减少支护结构的变形。

(1)灌注桩排桩有分离式、咬合式、单排式、双排式等布置形式。

(2)灌注桩直径不宜小于500mm,混凝土设计强度不宜低于C25。

(3)灌注桩排桩的嵌固应符合抗隆起、抗滑移、抗倾覆等要求。

(4)灌注桩排桩垂直度偏差不应大于1/150。

(5)当采用分离式布置时,相邻桩间净距不宜小于150mm。

(6)当采用双排桩布置形式时,双排桩排距宜取2~4倍桩径。

(7)对于采用分离式、双排式布置的灌注桩排桩需另设置截水帷幕,排桩与截水帷幕之间净距为150~200mm。

(8)灌注桩受力钢筋沿截面均匀布置,单桩纵向受力钢筋不宜小于8根且纵向受力钢筋应有一半以上通长布置。钢筋直径不应小于16mm,净距不宜小于60mm。保护层厚度不小于40mm。

(9)螺旋箍筋采用钢筋宜采用HPB300,直径不小于6mm,间距为100~300mm。

(10)钢筋笼宜设置加强箍筋,直径不小于12mm,间距不大于2m。

(11)灌注桩排桩顶部应设置封闭的冠梁。冠梁的高度和宽度由计算确定,且宽度不小于灌注桩直径。排桩顶嵌入冠梁的深度不宜小于50mm。

(12)灌注桩排桩桩顶泛浆高度不应小于500mm,设计桩顶标高接近地面时桩顶混凝土泛浆应充分,凿去浮浆后桩顶混凝土强度应满足设计要求。

(13)截水帷幕根据土层特性选择双轴、三轴水泥土搅拌桩。在黏性土层中,当基坑开挖深度较浅,且截水要求不高时,在满足相邻桩的搭接尺寸及截水要求的条件下也可采用单轴水泥土搅拌桩。截水帷幕宜采用P.O42.5级硅酸盐水泥,抗渗性能应满足自防渗要求。

(14)截水帷幕相邻桩体之间的搭接长度不宜小于200mm,厚度根据根据开挖深度、环境条件等综合确定。

(15)分离式灌注桩排桩的平面布置:

1)相邻排桩的中心距不宜大于桩直径的2.0倍;相邻桩净距不宜小于150mm,当相邻桩净距较大时,应对桩间土采取防护措施。

2)截水帷幕宜先于排桩施工,排桩与截水帷幕之间的净距为150~200mm。

3)当采用单轴或双轴水泥土搅拌桩截水帷幕时,搭接长度应大于200mm;当采用三轴水泥土搅拌桩截水帷幕时,应套接一孔。

(16)桩间土防护构造(桩间土防护层不穿过排桩):

1)柱间土防护常用钢筋规格参数表

(备注:1为防护面钢筋网,2为挂网钢筋,3为横向拉筋,4为钢筋钉)

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2)钢筋网应采用挂网钢筋与桩体进行连接。挂网钢筋可采用预埋或植筋的方式设置。当桩距较大时,桩体之间钢筋网宜同时采取桩间土中打入直径不小12mm的钢筋钉进行固定,钢筋钉打入桩间土中的长度不小排桩净距的1.5倍且不小于500mm。喷射混凝土面层厚度不宜小于50mm,混凝土强度等级不宜低于C20。

3)当桩间土防护面层穿过灌注桩排桩时,横向拉筋宜采用预埋或植筋的方式锚入桩体。

4)钢筋网与横向拉筋采用铁丝绑扎连接,横向拉筋与挂网钢筋采用单面焊接,焊接长度不小于10d。

(17)桩间土防护构造(桩间土防护层穿过排桩):横向拉筋既可以采用预埋的方式锚入灌注桩排桩内,也可以采用后剥离灌注桩保护层,与灌注桩纵向钢筋进行焊接(单面焊,10d)。

(18)双排桩平面布置:

1)前、后排桩应分别设置冠梁,前、后排桩冠梁之间通过连梁或连板连接。连梁可连续设置,也可间隔设置。截水帷幕即可设置在前后排桩之间部位,也可设置在后排桩外侧。

2)冠梁、连梁梁宽不应小于桩径D,梁高不宜小于0.8倍桩径且不小于400mm。混凝土强度不低于桩身混凝土等级。

3)前、后排桩桩顶冠梁之间采用混凝土板连接时,板厚不应小于200mm,且不应小于冠梁高度的1/3也不应小于前、后冠梁净距的1/30。

4)冠梁梁宽较灌注桩两边各大于50mm,连梁纵筋锚入两边支座内长度为1.5La。

5)连板纵筋锚入两边支座内长度为1.5La。

6)连梁连板常用钢筋规格参数表

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五、地下连续墙

地下连续墙具有整体刚度大的特点和良好的止水防渗效果,适用于地下水位以下的软粘土和砂土等多种地层条件和复杂的施工环境,尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况,地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡土围护结构,又是拟建主体结构的侧墙,可较好地控制软土地层的变形。在基坑深、周围环境保护要求高的工程中,多采用此技术。

但是地下连续墙在坚硬土体中开挖成槽会有较大困难,尤其是遇到岩层需要特殊的成槽机具,施工费用较高。在施工中泥浆污染施工现场,造成场地泥泞不堪。目前采用的逆作法施工使得两墙合一,即施工时用作围护结构,同时又是地下结构的外墙。

1.地下连续墙施工流程:挖导沟、筑导墙→挖槽→吊放接头管→吊放钢筋笼→浇筑混凝土→拔出接头管成墙。

2.地下连续墙导墙的形式与构造:

(1)导墙形式可分为倒L型导墙和C型导墙。导墙底部应布置于原状土层,埋置深度不应小于1.0m;导墙底标高宜低于地下连续墙设计顶标高不少于200mm。

(2)导墙内侧面应该竖直,两侧导墙之间的净距应比地下连续墙的设计厚度增加40~60mm,导墙的混凝土强度不应低于C20。

(3)导墙钢筋应锚入硬化地坪,并与硬化地坪整体现浇,增加导墙的稳定性。

(4)导墙拆模后,应做好墙间支撑。

(5)地下连续墙槽段可分为一字型槽段、L型槽段、T型槽段。一字型槽段长度不宜小于成槽设备的最小成槽长度且不宜大于6m;L型、T型等槽段各肢长度不宜小于成槽设备最小成槽长度,且各肢长度总和不宜大于6m。

(6)地下连续墙常用钢筋规格参数表

各类基坑支护要点汇总

(7)地下连续墙常用钢筋规格参数表

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(8)地下连续墙钢筋笼由纵向钢筋、水平钢筋、封口钢筋和构造加强钢筋构成。同剪力墙墙身构造相同,水平钢筋应布置在纵向钢筋外侧。

(9)纵向钢筋沿墙身均匀布置且纵向钢筋应有一半以上通长配置。纵向钢筋伸出墙顶长度应不小于受拉锚固长度要求且不小于700mm。

(10)纵向钢筋墙底处断点距离墙底不大于500mm,且纵向钢筋下端处应内折1:10。

(11)水平钢筋和纵向钢筋宜采用电焊连接,地下连续墙宜根据吊装过程中钢筋笼的整体稳定性和变形要求配置架立桁架等构造加强钢筋。

(12)地下连续墙纵向筋保护层厚度在迎坑面不宜小于50mm,迎土面不宜小于70mm。

(13)L型槽段水平钢筋锚入对边墙体内应满足受拉锚固长度要求,且与对边水平筋做焊接。L型和T型宜设置斜向加强钢筋。封口钢筋与水平筋宜采用单面焊,焊缝长度不小于10d。加强钢筋与水平筋也应采用单面焊,焊缝长度不小于10d。焊缝高度均应大于8mm。

(14)T型槽段外伸腹板宜设置在迎土面一侧。T型槽段纵向钢筋加密区应为墙厚的2~3倍。

(15)地下连续墙施工接头构造可分为圆形接头管、工字型钢接头和波形接头管(柔性接头)。钢筋笼两侧端部与接头管或相邻混凝土接头面之间应留有150mm的间隙。工字钢截面应满足钢筋笼尺寸要求,工字型钢接头封口钢筋角度a应通过放样确定。

(16)地下连续墙施工接头构造也可以采用十字钢板施工接头构造(刚性接头)。十字钢板宜采用Q235B或Q345B钢材。当开洞数量足够时,开洞宜设置在基坑开挖面以下。十字钢板应沿槽段深度通长设置,且应嵌入槽底沉渣内一定深度。十字钢板应采用角钢分别与止浆铁皮和纵向钢筋进行焊接。止浆铁皮长度不宜小于900mm,止浆铁皮厚度为0.5mm。

(17)十字钢板常用规格尺寸参数表

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六、水泥土桩墙

水泥土桩墙深基坑支护的一种,指依靠其本身自重和刚度保护基坑土壁安全,一般不设支撑,特殊情况下经采取措施后可局部加设支撑。水泥土桩墙分深层搅拌水泥土桩墙和高压旋喷桩墙等类型,适用范围为:基坑侧壁安全等级宜为二、三级;水泥土桩施工范围内陆基土承载力不宜大于150kPa;基坑深度不宜大于6m。

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七、钢板桩支护

钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成,把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙,被广泛应用于挡土和挡水。目前钢板桩常用的截面形式有U形、Z形和直腹板型。钢板桩由于施工简单而应用较广。但是钢板桩的施工可能会引起相邻地基的变形和产生噪声振动,对周围环境影响很大,因此在人口密集、建筑密度很大的地区,其使用常常会受到限制。而且钢板桩本身柔性较大,如支撑或锚拉系统设置不当,其变形会很大,所以当基坑支护深度大于7m时,不宜采用。同时由于钢板桩在地下室施工结束后需要拔出,因此应考虑拔出时对周围地基土和地表土的影响。

八、深层搅拌支护

深层搅拌支护是利用水泥作为固化剂,采用机械搅拌,将固化剂和软土剂强制拌和,使固化剂和软土剂之间产生一系列物理化学反应而逐步硬化,形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩墙,作为支护结构。适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、素填土等土层,基坑开挖深度不宜大于6m。对有机质土、泥炭质土,宜通过试验确定。

九、逆作法支护施工

一般用在城市建筑高层时,周围施工环境比较恶劣,场地四周邻近建筑物、道路和地下管线不能因任何施工原因而遭到破坏,为此在基坑施工时,通过发挥地下结构本身对坑壁产生支护作用的能力(即利用地下结构自身的桩、柱、梁、板作为支撑,同时可省去内部支撑体系),减少支护结构变形,降低造价并缩短工期,是推广应用的新技术之一。

各类基坑支护要点汇总

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