支护结构的形式、方案选择及工程实例.doc

深基坑支护工程设计与检测—事故分析、相关规范与工程实例 第二部分 支护结构的形式、 方案选择与工程实例 随着城市化和地下空间开发利用的发展，我国基坑工程设计和施工水平有了很大的提高。但是还存在一些问题，应当引起我们的重视。一是基坑工程事故多，造成生命和财产的重大损失，这一点我们在第一部分中已经讲过了；二是设计不合理，造成工程投资浪费，需要我们重视。 为了使基坑工程的设计和施工做得更好，有几个问题是应当了解的。比如基坑工程特点；常用支护型式支护型式的合理选用和优化设计 同意浙江大学龚晓南教授的归纳，基坑工程具有八方面的特点： 1 基坑支护体系是临时结构，与永久性结构相比，设计考虑的安全储备较小，因此基坑工程具有较大的风险性，对设计、施工和管理各个环节提出了更高的要求； 2 场地工程地质条件和水文地质条件对基坑工程性状具有极大的影响，基坑工程具有很强的区域性； 3 基坑工程与周围环境条件密切有关，在城区和在空旷区的基坑对支护体系的要求差别很大，几乎每个基坑都有特殊性； 4 基坑支护设计不仅涉及土力学中稳定、变形和渗流三个基本课题，而且基坑支护结构受力复杂，要求设计人员不仅具有较好的岩土工程分析能力，还应具有较好的结构工程分析能力； 5 作用在支护结构上的主要荷载土压力的影响因素很多，很复杂； 6 基坑工程空间形状对支护体系受力具有较强影响，土又具有蠕变性，因此基坑工程时空效应强； 7 基坑挖土顺序和挖土速度对基坑支护体系受力具有很大影响。支护设计应考虑施工条件，并应对施工组织提出要求。基坑工程需要加强监测，实行信息化工； 8 基坑支护体系的变形和地下水位下降都可能对基坑周围的道路、地下管线和建筑物产生不良影响，严重的可能导致破坏。基坑工程设计和施工一定要重视环境效应。 分析基坑工程事故，人们不难发现绝大多数基坑工程事故都与设计、施工和管理人员对上述基坑工程特点缺乏深刻认识，未能采取有效措施有关。 二 支护结构的形式 在实际工程中应用的支护结构的形式很多，在支护型式分类中要包括各种支护型式是困难的，但大致可以分为以下四大类： 1 放坡开挖及简易支护 包括放坡开挖；放坡开挖为主，辅以坡 脚采用短桩、隔板及其他简易支护；放坡开挖为主，辅以喷锚网加固等。 2 加固边坡土体形成自立式支护 包括水泥土重力式支护结构；加筋水泥 土墙支护结构；土钉墙支护结构；复合土钉墙支护结构；冻结法支护结构等。 3 挡墙式支护结构 挡墙式支护结构主要可分为悬臂挡墙式支护结构、内撑挡墙式支护结构和拉锚挡墙式支护结构三类。另外还有内撑与拉锚相结合等形式。 常用挡墙形式有：排桩墙；地下连续墙；板桩墙；加筋水泥土墙等。 4 其它形式支护结构 常用形式有：门架式支护结构；重力式 门架支护结构；拱式组合型支护结构；沉井 支护结构等。 每种支护型式都有一定的适用范围，而且随工程地质和水文地质条件，以及周围环境条件的差异，其合理支护高度可能产生较大的差异。例如：在土质较好，地位水位较低的情况下，基坑采用土钉墙支护的深度可达十多米，而对软粘土地基土钉墙支护极限高度只有5m左右。 常用的基坑支护型式及适用范围如下表所示。对参考引用表中提及的开挖深度时应慎重，应根据当地经验合理选用。 常用基坑支护型式及适用范围 类 别 支护型式 适 用 范 围 备 注 放坡开挖及简易支护 放坡开挖 地基土质较好，地下水位低，或采取降水措施，以及施工现场有足够放坡场所的工程。允许开挖深度取决于地基土的抗剪强度和放坡坡度 费用较低，条件许可时尽量采用 放坡开挖为主，辅以坡脚采用短桩、隔板及其他简易支护 基本同放坡开挖。坡脚采用短桩、隔板及其他简易支护可减小放坡占用场地面积，或提高边坡稳定性 放坡开挖为主， 辅以喷锚网加固 基本同放坡开挖。喷锚网主要用于提高边坡表层土体稳定性 加固边坡土体形成自立式支护 水泥土重力式支护结构 可采用深层搅拌法施工，也可采用旋喷法施工。适用土层取决于施工方法。软粘土地基中一般用于支护深度小于6m的基坑 可布置成格栅状，支护结构宽度较大 加筋水泥土墙支护结构 一般用于软粘土地基中深度小于6m的基坑 常用型钢、预制钢筋混凝土T形桩等加筋材料。采用型钢加筋需考虑回收 土钉墙支护结构 一般适用于地下水位以上或降水后的基坑边坡加固。土钉墙支护临界高度与地基土抗剪强度有关。一般土中以≤12m为妥；软粘土地基中应控制使用，一般可用于深度小于5m、而且可允许产生较大的变形的基坑 可与锚、撑式排桩墙支护联合使用，用于浅层支护 复合土钉墙支护结构 基本同土钉墙支护结构 复合土钉墙形式很多，应具体情况，具体分析 冻结法支护结构 可用于各类地基 应考虑冻融过程中对周围的影响，电源不能中断，以及工程费用等问题 挡墙式支