基坑支护与降水工程方案与措施

基坑支护与降水工程方案与措施

一、工程概况：说明工程特点、结构型式、基坑挖土深度、支护结构型式及选择理由、周围环境情况等。

二、支护结构的类型：

（一）、选择基坑的支护结构需考虑下述因素：

1 、基坑的平面尺寸、开挖深度和施工要求；

2 、各层地基土的物理、力学地、地下水位条件等；

3、邻近建（构）筑物距离基坑的远近、结构型式、基础形式和埋设深度；

4 、邻近地下管线及其他设施情况，以及对基坑变形限制的要求；

5 、现有材料、设备和施工技术的可能性；

6 、工期和造价的优化。综合考虑上述各种因素，结合施工经验并经过周密地技术经济比较，才能选出较好的支护结构

型式。支护结构包括挡墙与支撑（支锚）两部分，要结合具体情况和技术经济比较分别予以选型。

（二）、挡墙结构选型：

支护结构中目前常用的挡墙结构有下列一些型式：

1 、钢板桩

钢板桩分简易的槽钢板桩和热扎锁口钢板桩两种。

（1）槽钢钢板桩

这是一种简易的钢板桩支护挡墙，由大规格的槽钢正反扣搭接组成。槽钢长6-8m，需要时可电焊接长，

型号由计算确定。由于槽钢的截面高度较小，这种挡墙的抗弯能力较弱，一般只能用于深度不超过4m的基坑，顶部设一道拉锚或支撑。但由于其来源丰富、价格较低，在一些中小型工程中当基坑深度较浅时仍常有应用。

（2）热轧锁口钢板桩

热轧锁口钢板桩有U型、Z型、一字型、H型和组合型。常用者两种，当坑深度很大时才用H型或组合型。一字型在建筑施工中基本不用，只在水工结构施工中有时用来围成圆形墩隔墙。U 型钢板桩根据支撑

（拉锚）层数多少可分虽用于开挖深度5-10m 的基坑，由于一次性投资较多，多以租赁方式租用，用后拔出归还，租费多以用量（吨、延米）和延续时间（天）计算，因此对于工期较短者租桩打高和拔除方便，可重复使用，施工迅速，工期短，打设后可立即开挖无养护期，因基坑深度不太大、周围环境要求不太高、且工期又较紧时，往往是优先考虑的方案之一。

热轧锁有一定的防水能力（尤其是小止口者和无变形的新钢板桩），但用于透水性大的土层中，仍需用井

点等设备降低地下水位。降低地下水位时用有效措施，会引起周围地面沉降，有时这也是限制钢板桩应用的条件之一。

热轧锁口钢板桩虽然截面高度较大，但毕竟刚度不足、柔性较大，如不加设过多的支撑（或拉锚），会有较大的变形，影响周围的环境。加设过多的支撑又不便于坑内机械化挖土，这是深基坑难以采用钢板桩的原因之一。

因此，钢板桩用除时会带土，在土层中形成孔隙带，如处理不当会引起土层移动，影响周围的设施和已施工的结构，应予

以充分注意。一般要采用跳拔的方式，或边拔除边灌砂（或注浆）以减少土层移动。

2 、钢筋混凝土钻孔灌注桩排桩挡墙

这是目前支护结构中应用较多的一种。多用于-7-- -13m的基坑，常用的桩径为 $ 605100mm ,桩径和配

筋由计算确定，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁增强整体性。这种桩我国各地都有应用，如北京地区近年来基坑深度在-10m左右的

33个有代表性的高层建筑深基坑工程中，有22个是用钢筋混凝土钻孔灌注桩排桩挡墙。

上海地区近年来亦多用之；两层地下室及其以下的深基坑工程中优先考虑使用。其他地区情况亦类似。

钻孔灌注桩排桩挡墙的刚度较大，抗弯能力强，变形相对较小有利于保护周围环境，而且价格较低，经济效益较好。但因

其永久保留在地基土中，虽然机会较少但可能为日后的地下工程施工造成障碍。钻孔灌注桩由于不连续，是一个个独立的，

所以围檩要加强。

根据目前我国的施工工艺，钻孔灌注桩不能做到相割或相切，桩之间留有100-150mm 的间隙，因此无挡水能力，需

另做防水帷幕进行防水。目前常用的做法是在背后相隔100mm左右施工两排深层搅拌水泥土

桩，组成防水帷幕，起挡水作用。或者在两根灌注桩之间施工树根桩或注浆止水，但效果不如施工两排深层搅拌水泥土桩好。止水要求严格者，有将两种措施同时采用。

目前还发展了一种钻孔灌注桩与深层搅拌水泥土桩的组合结构挡墙，即在相隔一定距离的前后两排钢筋混凝土钻孔灌注桩

之间，施工深层搅拌水泥土桩，于前后两排钻孔灌注桩的顶部做连梁或联系排架使之连

成整体受力。这种组合结构挡墙兼有重力式与非重力式挡墙的特性，有利于

可以在较深的基坑中应用而不设支撑，

坑机械化挖土和地下结构施工，我国一些地区已有应用。

(三) 、支护结构的破坏形式与计算内容

支护结构可分为两类，即非重力式支护结构(亦称柔性支护结构、板式支护结构) 和重力式支护结构。深

层搅拌水泥土桩挡墙和旋喷桩帷幕墙属于重力式支护结构；其他如钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、H 型钢支柱

木挡板支护墙和地下连续墙等皆属非重力式支护结构。

非重力式支护结构和重力式支护结构的破坏形式不同，其计算内容亦不一样。

1 、非重力式支护结构计算

(1) 土压力的计算公式：

主动土压力Pa= Y Htg2(4&山/2)

被动土压力Pp= 丫Htg2(45 ° +" /2)

2、支护结构的强度计算

支护结构受力计算的方法很多，目前常用的有“等值梁法”“弹性曲线法”“竖向弹性地基梁法”和“有限元法”。对于小型工程和非粘性中用“等值梁法”，它计算简单，较为实用。但是“等值梁法”不适用于粘性土、地面荷载与以护结构高度相比十分大的情况以及拉杆(锚杆)处于特别低位置处的支护结构。计算公式详见施工手册。

三、基坑支护的安全施工措施：

1 、基坑开挖遇有下列情况之一时，应设置坑壁支护结构：

(1) 因放坡开挖工程量过大而不符合技术经济要求；

(2) 因附近有建(构)筑物而不能放坡开挖；

(3) 边坡处于容易丧失稳定的松散堵截中饱和软土；

(4) 地下水丰富而又不宜采用井点降水的场地；

(5) 地下结构的外墙为承重的钢筋混凝土地下连续墙。

2、基坑支护结构，应根据开挖深度、土质条件、地下水位、邻近建(构)筑物、施工环境和方法等情况进

行选择和设计。大型深基坑可选用钢木支撑、钢板桩围堰、地下连续墙、排桩式挡土墙、旋喷墙等作结构支护，必要时应设

置支撑或拉锚系统予以加强，在地下水丰富的场地，宜优先板桩围堰、地下连续墙等防水较好的支护结构。

3、基坑的支护结构在整个施工期间应有足够的强度和刚度，当地下水位较高时，尚应具有良好的隔水

防漏性能。设计时应对安装、使用和拆除支锚系统的各个不同阶段进行相应的验算。

4 、对一般较简易的基坑( 管沟) 支撑可根据施工单位的已有经验，因地制宜地加以设计。

5、采用钢(木) 坑壁支撑时，应随挖随撑，且加以撑牢。坑壁支撑宜选用正式材料，木支撑应采用松木或杉木，不宜采用杂木条。随着土压力的增加，支撑结构将发生变形，故应经常注意检查，如有松动、变形现象时，应及时进行加固或更换。