深基坑支护结构类型

深基坑支护结构类型
摘要：基坑是建筑工程中的一个重要部分，其发展与建筑业的发展有着密切的关系，同时，深基坑支护的选型都是工程施工的技术难点，以下介绍了几种常用的深基坑支护结构的类型，以及它们的特点和适用范围。

关键字：深基坑、支护结构、围护墙、支撑体系。

众所周知，，近年来随着我国城镇建设中高层及超高层建筑的大量涌现，以及大型市政设施建设工程的高速发展及大量地下空间的开发，必然会有大量的深基坑工程产生。

然而无论是高层建筑还是其他设施的深基坑工程，由于都是在城市中进行开挖，基坑周围通常存在交通要道、已建建筑或管线等各种构筑物，加上密集的建筑物、基坑周围复杂的地下设施使得放坡开挖基坑这一传统技术不再能满足现代城镇建设的需要，因此，深基坑支护的选型都是工程施工的技术难点，深基坑开挖与支护引起了各方面的广泛重视。

同时，深基坑支护工程是一种特殊的工程构筑物，它具有复杂性、可变性和临时性的特点。

无论采用何种支护结构，对支护结构的强度、嵌入深度、支护受力及构造都必须进行设计和详细计算，一定要做到结构可靠、经济合理、确保安全。

支护结构的种类很多，合理地选择支护结构的类型应根据场地地质条件、周围环境要求、工程功能、当地的常用施工工艺设备以及经济技术条件综合考虑而因地制宜地选择围护结构类型，那么常见的支
护结构类型主要有：
1、深层搅拌水泥土挡墙，将土和水泥强制拌和成水泥土桩，结硬后成为具有一定强度的整体壁状挡墙，用于开挖深度3～6m的基坑，适合于软土地区、环境保护要求不高，施工低噪声、低振动，结构止水性较好，造价经济，但围护挡墙较宽，一般需3～4m。

2、钢板桩，主要有两种（槽钢钢板桩和热轧锁扣钢板桩），用槽钢正反扣格接组成，或用U型、H型和Z型截面的锁口钢板桩。

用打入法打入土中，相互连接形成钢板桩墙，既用于挡土又用于挡水，用于开挖深度3～10m的基坑。

钢板桩具有较高的可靠性和耐久性，在完成支挡任务后，可以回收重复使用；与多道钢支撑结合，可适合软土地区的较深基坑，施工方便、工期短。

但钢板桩刚度比排桩和地下连续墙小，开挖后绕度变形较大,打拔桩振动噪声大、容易引起土体移动，导致周围地基较大沉陷。

3、型钢横挡板，型钢横挡板围护墙亦称桩板式支护结构。

这种围护墙由工字钢桩和横挡板组成，再加上围檩、支撑等则形成一种支护体系。

施工时先按一定间距打设工字钢或H型钢桩，然后在开挖土方时边挖边加设横挡板。

施工结束拔出工字钢或H型钢桩，并在安全允许条件下尽可能回收横挡板。

另外，横档板长度取决于工字钢桩的间距，而厚度由计算确定，多用厚度60mm的木板或预制混凝土薄板。

型钢横挡板围护墙多用于土质较好、地下水位较低的地区。

4、钻孔灌注桩挡墙，常用桩径直径600～1000mm，桩长15～30m，组成排桩式挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁，多用于开挖深度为7～
15m的基坑工程。

具有噪声和振动小，刚度较大，就地浇制施工，对周围环境影响小等优点。

适合软弱地层使用，接头放水性差，要根据地质条件从注浆、搅拌桩、旋喷桩等方法中选用适当方法解决防水问题，整体刚度较差，不适合兼作主体结构。

桩质量取决于施工工艺及施工技术水平。

5、地下连续墙，是于基坑开挖之前，用特殊挖槽设备在地下成槽后，挠筑混凝土，建造具有较高强度的钢筋混凝土挡墙，用于开挖深度达10m以上的基坑或施工条件较困难的情况，多用于-12m以下的深基坑。

地下连续墙作为深基坑的主要支护结构之一，常用厚度为600～800mm，也有厚达1200mm的，但较少使用。

具有施工噪声低，振动小，就地浇制、墙接头止水效果较好、整体刚度大，对周围环境影响小等优点。

是支护结构中最强的支护型式，适用于软弱土层、地质条件差和复杂、基坑深度大、周边环境要求较高的深基坑，高质量的刚性接头的地下连续墙可作永久性结构，并可采用逆筑法或半逆筑法施工。

但是造价较高，施工要求专用设备。

6、土钉墙，土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的上述围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。

土钉墙主要用于基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地及土质较好地区，同时基坑深度不宜大于12m，我国华北和华东北部一带应用较多，目前我国南方地区亦有应用，有的已用于坑深10m 以上的基坑，稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好。

7、加筋水泥土墙（SMW工法），SMW工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入H型钢等（多数为H型钢，亦有插入拉森式钢板桩、钢管等），将承受荷载与防渗挡水结合起来，使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。

SMW 支护结构的支护特点主要为:施工时基本无噪音，对周围环境影响小；结构强度可靠，凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用，特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层；挡水防渗性能好，不必另设挡水帷幕；可以配合多道支撑应用于较深的基坑；此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙，在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H 型钢等受拉材料；则大大低于地下连续墙，经济性比较好。

在支撑系统方面，支撑系统按其材料可分为钢支撑、钢筋混凝土支撑，并根据工程情况，有时在同一个基坑中采用钢和钢筋混凝土的组合支撑。

（1）钢结构支撑具有自重小，安装和拆除都很方便，而且可以重复使用等优点。

（2）现浇钢筋混凝土结构支撑具有较大的刚度，适用于各种复杂平面形状的基坑。

现浇节点不会产生松动而增加墙体位移。

工程实践表明，在钢结构支撑施工技术水平不高的情况下，钢筋混凝土支撑具有更高的可靠性。

但混凝土支撑有自重大、材料不能重复使用，支撑浇注、养护时间长拆除困难等缺点。

常用支撑体系的布置形式主要有以下几种：1.平面交叉式(单层或多层)支撑；2.井字式支撑；3.角(斜)撑式支撑；4.周边桁架；5.圆形环梁；6.水平压杆支撑；7.圆拱形支撑；8.竖向斜撑；9.中心岛式开挖及支撑；10.逆作法；11.锚杆；12.组合式支撑等。

因此，当对深基坑支护型式的合理选择时，一般当地质条件较好，周边环境要求较宽松时，可采用土钉墙等；当周边环境要求高时，应采用较刚性的支护型式，以控制水平位移，如排桩或地下连续墙等。

同样，对于支撑的型式，当周边环境要求较高地质条件较差时，采用锚杆容易造成周边土体的扰动并影响周边环境的安全，应采用内支撑型式较好；当地质条件特别差，基坑深度较深，周边环境要求较高时，可采用地下连续墙加逆作法这种最强的支护型式。