大型基坑支護施工

一、基坑工程的新型支護結構

    常用的基坑支護結構

    土體加固類——放坡、土釘墻、重力式水泥土墻等。

    支擋、拉錨式——圍護墻：排樁、地下連續墻；支錨體系：拉錨式，內支撐。

    圍護墻

    支錨體系：拉錨和錨桿

1、復合土釘墻

    土釘支護結構的優點——施工方便、設備簡單、經濟效益顯著等。

    土釘支護結構的主要問題——適用有一定限制，僅適用于非軟土場地。軟土地區：穩定性。

    土釘支護結構的主要問題——軟土地區：穩定性

    復合土釘墻——采用水泥土攪拌樁、預應力錨桿、微型樁等的一類或幾類結構與土釘墻復合而成的支護結構。

    軟土地區的應用——以水泥土攪拌樁、微型樁等“超前支護”，

    解決：隔水性；土體的自立性（加大自立高度和持續時間、提高穩定性）。

    非軟土地區的應用——通過微型樁、預應力錨桿等對限制土體的位移。預應力錨桿復合土釘墻，加大預應力可使位移減少40%~50%。使其適應的基坑開挖深度有所增加。復合土釘墻使開挖深度有所增加（12~15m）。

    復合土釘墻結構設計中應注意的問題——可計入復合體的共同作用，但復合體的作用：不可過高估計；原位土層、土釘對結構穩定性的貢獻：應占有主要的份額。

2、雙排樁結構

    雙排樁結構——由前、后兩排支護樁和梁連接成的剛架及冠梁組成的支擋式結構。

    雙排樁結構的特點——結構：有較大的側向剛度，無需支撐或拉錨

    施工：適應性廣、工藝簡單、與土方開挖無交叉作業、施工工期短等。

    雙排樁的設計

    嵌固穩定性驗算：以結構前后排樁與樁間土的整體分析，但嵌固段被動土的抗力作用在總抵抗力矩中占主要部分。

    剛架結構受力分析：

1）前、后排樁的受力前排受壓；后排受拉，并引起前、后排樁豎向位移和樁身彎矩。

2）前、后排樁之間土體：考慮其的反力與變形關系（樁間土看作水平向單向壓縮體，按壓縮模量確定剛度系數）考慮開挖后應力釋放引起的初始壓力（按樁間土自重占滑動體自重的比值確定）

3）樁頂梁

3、型鋼水泥土攪拌墻

    型鋼水泥土攪拌墻——由水泥土墻和內插的型鋼組成的復合支護結構。

特點——支護性能好、造價低、環保（型鋼可回收）等。我國于2010年頒布了《型鋼水泥土攪拌墻技術規程》JGJ/T199 ，標志了該技術已較為成熟。

二、深基坑工程施工新設備和新工藝

    施工中新設備和新工藝——地下連續墻、混凝土咬合樁排樁、超深多軸水泥土攪拌樁（SMW工法）、水泥土攪拌連續墻（TRD工法）、超大型環形支撐體系、十字鋼支撐雙向復加預應力技術、混凝土支撐的繩（鏈）鋸切割法、錨桿的回收 技術等。

1、地下連續墻成槽機械和工藝

    常用的成槽機械——銑削式成槽機——最大成槽深度可達150m，墻體厚度可達2.5m。槽壁穩定——粉土、粉砂土等易坍塌土層的技術措施：

① “夾心”地下連續墻（水泥土攪拌樁保護槽壁）；

② 改良泥漿性能。

2、灌注樁施工新技術

1）旋挖鉆孔灌注樁

    旋挖成孔：通過桶狀斗式鉆頭回轉切削土體。

    裝土外運：直接將土裝入鉆斗，提升卸土。

    泥漿護壁：易坍塌土層——采用靜態泥漿護壁泥漿排量僅傳統工藝的1/4~1/5）；

    不易坍塌土層——可采用干式或清水鉆進工藝（無需泥漿護壁）。

2）鉆孔咬合灌注樁：由間隔布置的混凝土素樁和配筋樁相互咬合，形成的 “樁墻”。

    咬合方法——旋挖鉆機成孔、沖抓鉆成孔、全套管成孔等。

    性能——與間隔式灌注樁排樁相比：截水性能良好、不需附加的截水帷幕。

    與地下連續墻相比：功能基本相同，但施工簡便、造價低廉。

    素樁和配筋樁——素樁的混凝土：（超緩凝）初凝時間不小于40~70h；3d強度不大于3MPa；8d強度不小于C15。

配筋灌注樁：素樁混凝土初凝階段施工，咬合素樁。

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