《基坑支护方法》PPT课件

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一般采用“逆作”的方式分道施工，即先垂直开 挖侧壁，每道施工的高度视地基土层可直立的 高度而定，一般不超2.5m。待上道拱墙合拢并 且混凝土强度达设计强度的70%以上，才可以 进行下道拱墙的施工。在水平方向每道分段施 工，一般每段长度不超过12m，较软弱土或砂 层分段长度不超过8m。上下道的竖向分段施工 缝应错开。不能用于淤泥土和淤泥质土地基的 开挖。
②地下水位以下的黏性土、粉土、杂填土、非松散 砂土、卵石土等效果佳；
③土钉周边通常注入水泥浆； ④与80--100mm厚的配筋喷射混凝土面板配套使用。
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适用范围：
①基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土 场地；
②当地下水位高于基坑底面时，应采取降水 措施或加截水帷幕；
③基坑深度不宜大于12m； ④当周边有重要建（构）筑物时不宜使用土
钉墙支护。
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b）喷锚支护 主要受力构件是土层锚杆，分为锚固段与自由段， 锚固段设在土体主动滑裂面之外，采用压力注浆； 自由锻在土体滑动面之内，全段不注浆。锚杆杆 体一般选用钢绞线或精轧螺纹钢筋。喷锚支护原 来主要用于风化岩层的开挖，现也常用于硬粘土、 一般粘土和粉土层。但不适用于有机土层、相对 密度Dr<0.3的砂土层和液限含水量大于百分子五 十的黏土层。锚杆上下排间距不宜小于2.5m，水 平方向间距不宜小于1.5m。锚固体上覆土层厚度 不宜小于4.0m，倾斜锚杆的倾斜角为15°--35°， 可用于深度在18m以上的基坑。
加截水帷幕。
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6.逆作拱墙支护
• 逆作拱墙支护技术是自上而下分多道分段逆作施 工的水平闭合拱圈及非闭合拱圈挡土结构
它可将土压力转化为混凝土拱墙水平方向的压力， 其结构受力比较合理，也给基坑内留出了较宽敞 的施工空间。在平面上，若建筑物基础轮廓合适 或有较大的空间，可做成全封闭的拱圈；也可局 部为拱形。逆做拱墙的矢跨比不宜小于1:8.开挖 深度不宜大于12m。地下水位高于坑底时，应采 用降水或截水措施。
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• 施工工艺流程：开挖工作面→修整坡面→ 放线定位→用洛阳铲成孔→插筋→堵孔注 浆→绑扎、固定钢筋网→压筋→喷射砼面 层→砼面层养护
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5.排桩（护坡桩）支护
排桩是应用最广泛的一种支护主体结构 一般是钻孔灌浆柱，有时也采用人工挖孔桩。采用钻孔灌注桩时，
桩径不小于400--500mm；采用人工挖孔桩，桩径不小于 800mm，且应在地下水位以上，或采用人工降水。 排桩按抵抗水平力的形式如下： （1）悬臂支护结构。将钢筋混凝土排桩、钢板桩等支护结构埋入 基坑底面以下足够深度，基坑内不设内支撑或锚杆，靠支护结 构足够的埋深及抗弯能力来维持整体稳定及结构自身安全。适 于在土质较好、开挖深度不大的基坑工程中应用。
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排桩按排列形式分为：（1）排列式排桩，桩的排列 较稀疏，桩与桩中心距大于桩的半径，通常采用 钻孔灌注桩或挖孔桩作为柱列式排桩用以支护土 坡，适用于边坡土质较好、地下水位较低、可利 用土拱作用的情况，也可以在排桩间设置搅拌桩 进行支护和止水，适用范围更广；（2）连续式排 桩，桩的排列很紧密，且可以互相搭接，称之为 连续排桩式，采用钻孔灌注桩时可以互相搭接， 或在钻孔灌注桩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灌注桩 排列起来；（3）组合式排桩，将不同形式的排桩 组合在一起的形式
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技术特点：
① 受力结构合理,安全可靠度高 ② 经济合理,大幅度节省支护费用 ③ 节省工期,施工方便快捷 ④ 改善劳动条件,避免环境污染
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7.板桩支护
基坑位于高含水量软土层时，常用板桩支护。钢板 桩可以是钢桩、钢管、各种型钢和工厂专门制作 的定型产品，可以间隔式打入，也可带楔槽连接， 中间有专门的防渗构件；还可预先连接成片，形 成“屏风”，整片沉入。对较浅基坑，可用悬臂 式板桩；对于较深的基坑，可采用带内支撑或外 部锚定的板桩。
支护结构。
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பைடு நூலகம்
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• 地下连续墙施工工艺
在挖基槽前先作保护基槽上口的导墙， 用泥浆护壁，按设计的墙宽与深分段挖槽， 放置钢筋骨架，用导管灌注混凝土置换出 护壁泥浆，形成一段钢筋混凝土墙。逐段 连续施工成为连续墙。施工主要工艺为导 墙、泥浆护壁、成槽施工、水下灌注混凝 土、墙段接头处理等。
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• 待深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压 入地基，且边喷浆、边搅拌，同时按设计确定的提升速度提 升深层搅拌机。提升速度不宜大于0.5m/min。
• （5）重复上、下搅拌
• 为使土和水泥浆搅拌均匀，可再次将搅拌机边旋转边沉入 土中，至设计深度后再提升出地面。桩体要互相搭接200mm， 以形成整体。相邻桩的施工间歇时间宜小于10h。
特点： ① 通过适当坡度，可以保证坡面稳定和边坡整体稳定； ② 土方量增加较多，应引起重视； ③ 可独立使用，也可与其他支护形式结合使用。
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适用范围： ①基坑侧壁安全等级宜为三级； ②场地开阔 ，满足放坡尺寸要求； ③地基土质较好（如粉砂土）、基坑深度较浅； ④当地下水位高于坡脚时，应采用降水措施。 ⑤对于深度大于5m的基坑，可分级开挖，并设分级
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特点：
①结构主体一般为钢筋混凝土结构，是建筑结构的组成 部分，即承重墙体；
②支撑结构一般为主题建筑的梁板体系，局部增设临时 支撑；
③造价高昂； ④水平位移小。
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适用范围：
①基坑侧壁安全等级为一、二、三级； ②悬臂式在软土地基中时，基坑深度不宜大于5m； ③当地下水位高于基坑底面时，宜采取降水措施。
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步骤：
土钉墙支护工艺流程如下： 开挖工作面→修整边坡并埋设喷射混凝土 厚度控制标志→喷射第一层混凝土→钻孔 安设土钉、注浆、安设连接件→绑扎钢筋 网→喷射第二层混凝土→设置坡顶、坡面 和坡脚的排水系统
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特点：
①速度快、用料省、造价低，成本只有排桩的三分 之一；
平台；边坡可按上陡、下缓的原则设计。
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2.地下连续墙
地下连续墙即地下钢筋混凝土墙体。施工时采用特 制的挖槽机械沿基坑外围按设计宽度分单元挖出 基槽，并采用泥浆护壁，成槽至设计标高后将钢 筋骨架吊放入槽内，进行水下混凝土灌注，各单 元之间有特制的街头连接以形成地下连续墙。地 下连续墙本身即是基础的组成，也是开挖阶段的
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适用范围：
①基坑侧壁安全等级宜为二三级； ②水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于
150kPa； ③基坑深度不宜大于6m； ④软土地区； ⑤周围建筑物、管线等对基坑开挖要求不高。
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4.土钉墙支护和喷锚支护
a) 土钉墙支护是由较密排列的土钉体和喷射混凝土 面层所构成的一种支护。土钉是主要的受力构件， 它是将一种细长的金属杆件插入预先钻成的斜孔 中，钉端焊接于混凝土面层内的混凝土网上，然 后全孔注浆封填而成。基坑侧壁一般开挖成一定 的斜坡，通常不陡于1:0.1。倾角常为0°--25°， 土钉长度宜为开挖深度的0.5--1.2倍，与水平方向 俯角宜为5°--20°。
基坑土壁的支护形式，要根据土体性质、水 文地质条件、开挖深度、宽度及边坡堆载、施 工作业设备以及施工季节等情况综合考虑后才 能选定。在进行浅基础施工时，若基坑暴露时 间短，对基坑土壁的稳定性不会出现明显的干 扰因素，且当基坑开挖深度不大时，一般都能 在不支护的情况下直接进行垂直开挖。如软土 不超过0.75m，稍密以上的碎石土、砂土不超过 1m，可塑及可塑以上的粉土、黏土不超过1.5m， 坚硬黏土不超过2m时，可以不设置支护，直接 进行垂直开挖。当超过上述深度时，应考虑采 用支护结构支护基坑土壁。
• （2）预搅下沉
• 待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅 拌机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架 搅拌切土下沉。
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• （3）制备水泥浆
待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按
设计确定的配合比拌制水泥浆（水灰比宜
0.45～0.50），压浆前将水泥浆倒入集料斗
中。
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• （4）提升、喷浆、搅拌
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参考文献：
①基础工程（第二版） 周景星等，清华大学 出版社
②基础工程（应用型本科规划教材） 王娟娣，浙江大学出版社
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1.放坡
放坡开挖是最简单的基坑支护方式之一。当地基土性较好， 基坑开挖深度不大，施工场地条件允许时可采用，其支护 费用较低。为防止边坡的岩石风化剥落及降雨冲刷，可对 放坡开挖的坡面实行保护，如水泥抹面、铺设土工膜、喷 射混凝土护面、砌石。为了防止周围雨水入渗和沿坡面流 入基坑，可在基坑周围地面设排水沟、挡水堤等，也可在 周围地面抹砂浆。
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图 水泥土墙编的辑平pp面t 类型
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• 根据使用要求和受力特性，搅拌桩的水泥土墙挡土 结构的断面型式如图。
图 水泥土挡墙支护结构断面形式
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施工工艺
• 深层搅拌水泥土挡墙的施工工艺流程如下页图 所示。
• （1）定位
• 用起重机（或用塔架）悬吊搅拌机到达指定 桩位，对中。
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基坑侧壁安全等级
安全等级
一级
二级
破坏结果
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基 坑周边环境及地下结构施工影响很大
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基 坑周边环境及地下结构施工影响一般
三级
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基 坑周边环境及地下结构施工影响不严重
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常用基坑支护结构形式： 1、放坡 2、地下连续墙 3、水泥土墙 4、土钉墙支护和喷锚支护 5、排桩（护坡桩）支护 6、逆作拱墙支护 7、板桩支护 8、逆作法
（2）内撑式支护结构。由支护结构体系及内支撑体系组成，支护 结构体系一般为钢筋混凝土排桩，内撑体系采用现浇钢筋混凝 土杆件、钢管或型钢等。因内支撑体系刚度好、变形小，可用 于各类土层的基坑工程中。内撑式根据支撑道数不同再分类。
（3）锚式支护结构由支护结构体系及锚固体系组成，支护结构体 系为钢筋混凝土排桩，锚固体系可分为锚杆式和地面拉锚式两 种，锚杆式按基坑开挖深度不同可设单层或多层锚杆，地面拉 锚式则需要足够的场地设置锚杆或其他锚固体
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特点： ①桩体形式有多种，如钢板桩、木桩、钻孔桩、沉
管桩或预制桩等； ②造价高、工期长； ③水平位移小
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适用范围：
①基坑侧壁安全等级为一、二、三； ②施工场地狭窄、地质条件差； ③悬臂式在软土地基中时，基坑深度不宜大于5m，
有支撑时深度在5--10m； ④当地下水位高于基坑底面时，宜采取降水措施或
• （6）清洗、移位
• 向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中 残存的水泥浆，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净；移位后 进行下一根桩的施工。桩位偏差应小于50mm，垂直度误差
应不超过1％。桩机移位，特别在转向时要注意桩机的稳定。
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特点：
①自身厚而重，即为刚性挡土墙； ②结构简单，施工方便，噪音低，振动小； ③止水效果好，造价低； ④缺点是宽度大、墙身位移大。
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3.水泥土墙
水泥土墙是在设计基坑的外侧用深层搅拌法或高压 喷射注浆法施工的一排或数排互相搭接的水泥土 桩，形成栅格式或连续式的墙体。墙体的深度为 基坑的深度加必要的嵌固深度。开挖基坑时就成 为水泥土墙支护，有一定防渗能力，其设计计算 与一般重力式挡土墙相似，要验算其抗滑稳定， 抗倾覆稳定和整体稳定等
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• 钢板桩打设工艺程序：
• 测量定位放线→桩机导架安装机就位→测 建桩机垂直和水度→吊车板桩就位插桩→ 套上桩帽→轻轻加以捶击→桩打设至标高 →桩机移位→重度施工程序至打桩结束→ 桩上部支撑安装；
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8.逆作法
所谓逆作法是以地下结构的梁、板、柱等作为开挖 的支撑，自上而下施工的方法。由于支护结构与 永久地下室结构合二为一，节省了临时支护结构， 施工速度可以加快，同时地下与地上部分可以同 时施工。但施工开挖工作面狭小，出土受限制。 柱、墙与梁、板的结点需妥善处理。