基坑支护专题研究报告

基坑支护专题报告

目前，高层建筑发展迅速，深基坑工程越来越多。由于基坑工程本身是一种多学科多专业的系统工程，实施存在着较多风险，稍有不慎就会酿成重大事故。因此深基坑工程也越来越被重视，而伴随着基坑工程的基坑支护是保证基坑安全的重要措施。

基坑开挖的施工工艺分两种：放坡开挖（无支护开挖）和在支护体系保护下开挖（有支护开挖）。前者既经济又简单，在施工场地空旷、周边环境许可、土体边坡稳点的情况下应优先采用。但是在城市及建筑密集地区施工场地狭小，周边环境复杂，为了保证地下结构施工安全及基坑周边环境的安全，常常无法采用较经济的放坡开挖，需要对基坑侧壁及周边环境采取支挡、加固与保护措施，称为基坑支护。

而在高层建筑中对地基的稳固性和坚固性要求很高，随着现代建筑的发展，除了建筑物本身的高度在变高之外，地下空间的开发利用也成了高层建筑的重要附属。随着基础埋深越来越大，合理的选用基坑支护方案也保证了高层建筑基础的施工过程中基坑的稳定性、开挖成本、基础的质量。

基于目前市面绝大多数房产项目都是单层地下室，所以本专题报告主要分析研究单层地下室的各类基坑支护类型的施工难点、成本高低。单层地下室基坑支护有以下类型：• 自然放坡• 悬臂式钢板桩• 土钉墙• 加强型土钉墙双层。首先我们从施工难点上分析各种支护形式：

第一种支护形式：自然放坡，这种基坑支护需要较大的工作面，只需要增加

一定的土方量，不需要采取任何支护措施，成本最低，但需要满足以下两个条件， 1、基坑周围土质要好，且有足够的承载力；2、基坑周边有足够的施工空间。在遇到地下水位较高时，必须采取降低水位的措施。放坡高度视土质及作业季节而定，一般情况下不超过 5m，雨季是必须设置排水沟和长条布盖。施工较为简单，由于需要较大的工作面，城市中几乎不用，尤其是现代城市高楼林立，邻近的就是高层建筑，基坑支护常用。而在城郊（周围有足够空间时）或者周围无建（构）筑物和重要的地下设施可采取。

第二种支护形式：悬臂式钢板桩。钢板桩是带锁口的热轧型钢，利用沉桩设备将钢板桩沉入土中，利用钢板锁口相互咬口连接，形成连续的钢板桩墙用来挡土和挡水。一般作为围堰使用，主要作用是挡水，再增加围檩和內撑。钢板桩需要在软弱地基、地下水位较高、基坑深度较浅的条件下使用才会取得较好的效果。此

外也可与多道钢支撑配合使用，适用于较深的基坑。钢板桩具有强度高、结合紧密、不易漏水（具有一定的防水能力）、施工简便、速度快、可多次重复利用的

优点，但钢板桩在会存在以下隐患施工：钢板桩变形大、位置偏差、桩扭转难以打入土中，不利于环境保护；沉桩时有挤土、噪声和振动，拔桩时扰动土层、带土的缺点。因此在钢板桩施工前应对钢板桩进行检验矫正，选择合理的沉桩设备、抄平放线。一般基坑采用单独打入法，适用于板桩墙长度较小的情况。在面对基坑要求较高、深度较大时可采用屏风式打入法，提高打入桩的精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，打桩前利用水平导梁和竖向围檩桩组成的导架固定桩身。、而在拔桩的过程中为避免带土或扰土，可采用振动拔桩的方法，并对拔桩后的桩孔及时进行回填，防止因为软弱地基的关系，周围发生沉陷。

第三种支护形式：土钉墙，是一种原位土体加筋技术。将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层砼面层和土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。其构造为设置在坡体中的加筋杆件（即土钉或锚杆）与其周围土体牢固粘结形成的复合体，以及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。该支护采用的基坑其深度不宜超过 18m，一般适用于地下水位以上或进行人工降水后的可塑、硬塑或坚硬的粘性土，胶结或弱胶结（包括毛细水粘结）的粉土、砂土和角砾、填土；现今，随着土钉墙理论与施工技术的不断成熟，在经过大量工程实践后，土钉墙支护在杂填土、松散砂土、软塑或流塑土、软土中也得以应用，并可与混凝土灌注桩、钢板桩或在地下水位以上的土层与止水帷幕等配合使用进行支护，从而扩大了土钉墙支护的使用范围。总的来说，在工程实践中土钉墙支护有以下优点:

（1）能合理地利用上体的自承能力，将上体作为支护结构的不可分割部分。

（2）结构轻型，柔性大，有良好的抗震性和延性。

（3）施工便捷、安全，土钉的制作与成孔简单易行，且灵活机动，便于根据现场监测的变形数据和特殊情况，及时变更设计。

（4）施工不需单独占用场地，对于施工场地狭小，放坡困难，有相邻建筑，大型护坡施工设备不能进场时，该技术显示出独特的优越性。

（5）稳定可靠，支护后边坡位移小，水平位移一般为基坑深度的 0.1％-0.2％，最大不超过 0.3％，超载能力强。

（6）总工期短，可以随开挖随支护，基本不占用施工工期。

（7）费用低，经济，与其他支护类型相比，工程造价降低 10％-40％左右。也有以下施工要点：

1、基坑开挖和土钉墙施工按设计要求自上而下分段分层进行，在上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的 70%后方可开挖下层土方。

2、在机械进行土方作业时，严禁坡壁出现超挖或松动坡壁土体。坡壁采用小型机具辅以人工修整，坡面平整度的允许偏差为±20mm，在坡面喷射混凝土支护前，需要清除坡面虚土。

3、支护分层开挖深度和施工的作业顺序要保证修整后的裸露边坡能在规定完成支护的时间内保持自立。

4、基坑竖向开挖深度与土钉竖向设计间距相对应。

5、施工中采取包括地表排水、内部排水以及基坑排水等有效的排水措施，避免土体处于饱和状态，同时减轻作用于面层上的静水压力。

6、基坑周边地表应构筑排水沟并硬化地表，防止地表水向地下渗透，使泾流远离边坡。

7、在必要的位置支护面层宜插入长度为 400～600mm，直径不小于 40 mm 的导引排水管，以疏排混凝土面层后的滞水。

第四种支护形式，加强型土钉墙双层，就是在常规土钉墙的基础上采用单排或者多排搅拌桩止水，竖向超强支护钢管、锚索等一系列加强措施的基坑支护方式。该支护在土质较差的深基坑中不能单独使用,在深基坑(≥12m)支护中具有比较好的效果。适用条件与土钉墙类似，需要注意的是需桩桩相交并闭合。此外需要对预应力锚索检验，注浆是注意泵送压力值。

以上这些就是各类基坑支护在工程实践中施工难点和各自的优势、劣势。