第五节排桩围护结构.ppt

基坑开挖时，对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅拌桩支护，开挖深度在6~10米左右时，即可采用排桩支护。排桩围护结构是地铁基坑开挖中经常采用的围护结构形式。 排桩支护结构可分为： （1）柱列式排桩支护：当边坡土质尚好、地下水位较低时，可利用土拱作用，以稀疏钻孔灌注桩或挖孔桩支挡土坡，如图a所示。 （2）连续排桩支护（图b）：在软土中一般不能形成土拱，支挡结构应该连续排。密排的钻孔桩可互相搭接，或在桩身混凝土强度尚未形成时，在相邻桩之间做一根素混凝土树根桩把钻孔桩排连起来，如图c所示。也可采用钢板桩、钢筋混凝土板桩，如图d、e所示。 （3）组合式排桩支护：在地下水位较高的软土地区，可采用钻孔灌注排桩与水泥土桩防渗墙组合的方式，如图f所示。 （1）无支撑（悬臂）支护结构：当基坑开挖深度不大，即可利用悬臂作用挡住墙后土体。 （2）单支撑结构：当基坑开挖深度较大时，不能采用无支撑支护结构，可以在支护结构顶部附近设置一单支撑（或拉锚）。 （3）多支撑结构：当基坑开挖深度较深时，可设置多道支撑，以减少挡墙的压力。 2）土层锚杆的布置与施工 当基坑面积很大而且采用横撑较困难时，采用锚杆支撑更能显示出其优越性，但在地层软弱而松散时，锚杆的设置较为复杂和困难。 锚杆的设计时应进行承载力、截面面积和稳定性等方面的计算。 * 排桩支护的类型 按开挖深度分 　构成排桩的基本桩单元，可以是工字钢、钢板桩、挖孔桩、钻孔桩、水泥土搅拌桩或劲性水泥土搅拌桩等，下面学习它们的施工要点 二、排桩围护结构的施工 2、钢板桩围护结构 排桩围护结构 3、钻孔灌注桩围护结构 4、挖孔灌注桩围护结构 1、工字钢装围护结构 5、水泥土搅拌桩围护结构 6、劲性水泥土搅拌桩围护结构 腰梁、横撑及锚杆位置的确定 1）工字钢桩、钢板桩，通常是随基坑土方开挖，在其2-3m处设置第一道横撑。为防止锚杆拉应力对土层及地下管线产生不良的影响，一般第一道锚杆设置在距离地面一下4m处。其他各层横撑及锚杆位置应根据受力经计算确定，并在基坑土方开挖过程中，随挖随设置。 2）地铁主体结构埋置深，故基坑围护结构需要设置多道横撑或锚杆。当结构完成后，还要拆除腰梁、横撑和锚头等。因此在设计时，必须与主体结构施工步骤紧密结合。 1、工字钢桩围护结构 越秀公园站——马蹄形断面 钻孔：严格控制位置、 方向和深度 注浆:是锚杆施工中的 一个重要工序，施工时要 特别认真 锚杆试验与张拉： 一般分为抗拔试验、 抗拉试验和张拉试验 锚杆制作与安装 土层锚杆施工 具体施工过程 参照课本P27 土压 分布 墙 锚 杆 土层锚杆工作示意图 钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可多次倒用。因此，沿海城市（上海、天津等地）修建地下铁道时，在地下水位较高的基坑中采用较多。 我国地下铁道施工中多采用U型钢板桩，其沉放和拔除方法，以及使用的机械均与工字钢桩相同 适用范围基本与工字钢的相同 2、钢板桩围护结构 2.湿作业成孔 成孔机械有冲击钻机、冲抓钻机及正、反循环旋转钻机等，可用于不同土层。 1.干作业成孔 即无泥浆非循环钻进法，适合地下水位低于桩底的一般黏性土，砂土及人工成孔地基。 3、钻孔灌注桩围护结构 湿作业施工主要工序： 场地准备 埋设护筒 制备泥浆 钻孔 清孔 钢筋笼入孔 灌注水下混凝土等 成孔 下导管和钢筋笼 灌注水下混凝土 成桩 冲击钻法 回旋钻法（正、反循环） 旋挖钻法 钻孔 钻 孔 十字钻头 回转钻成孔，又称正反循环成孔，是用一般地质钻机在泥浆护壁条件下，慢速钻进，通过泥浆排渣成孔，灌注混凝土成桩，为国内最为常用和应用范围 较广的成桩方法。 特点：可用于各种地质条件，各种大小孔径和深度，护壁效果好，成孔质量可靠；施工无噪音，无震动，无挤压；机具设备简单，操作方便，费用较低，但成孔速度慢，效率低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔率较难控制。 适用范围：粘性土、含少量砾石、卵石的土层、软岩。 * 二、 回旋钻成孔 （1）正循环钻孔 正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部，从钻杆底部喷出，底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽，经过沉淀池中沉淀净化，再循环使用。 特点： 排渣能力比较弱, 钻进速度较慢,钻具的磨损也比较大，但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也比较便宜。 适用： 粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、卵砾石层、基岩 * 正反循环成孔，现在是在护筒上拉十字线，是使钻机的钻头对准桩的中心线，等钻机对准后往护筒里放水，采用泥浆护壁进行钻孔 正循环钻结构示意图 （2）反循环钻孔 反循环钻机的泥浆的循环方式则正好