1、 主讲：罗 斌深基坑支护讲座深基坑支护讲座目 录一、概述一、概述二、深基坑支护形式二、深基坑支护形式板桩板桩水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩灌注桩灌注桩土层锚杆土层锚杆土钉墙土钉墙地下连续墙等地下连续墙等三、深基坑内支撑结构三、深基坑内支撑结构四、深基坑支护计算四、深基坑支护计算一、概述一、概述n高层建筑基础工程约占总造价的高层建筑基础工程约占总造价的1/31/3；占总工期；占总工期的的1/31/3。n高层建筑深基础工程施工高层建筑深基础工程施工主要解决四个问题主要解决四个问题：长桩的沉设长桩的沉设打入桩、钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等；打入桩、钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等；深基坑支护深基坑支护深基坑降
2、水深基坑降水大体积砼施工大体积砼施工地下室结构的施工程序地下室结构的施工程序17逆作施工法n地下结构的逆作法施工地下结构的逆作法施工注：注：施工时只要条件允许施工时只要条件允许（地质和场地条件），采用（地质和场地条件），采用放坡是较经济的方案放坡是较经济的方案。无支护开挖无支护开挖直立壁开挖直立壁开挖 放坡开挖：天然自立边坡开挖、人工加固边坡开挖放坡开挖：天然自立边坡开挖、人工加固边坡开挖深度深度5m5m无支撑边坡无支撑边坡城墙侧湖底段采用围堰挡水，二级轻型井点降水，辅以管城墙侧湖底段采用围堰挡水，二级轻型井点降水，辅以管井井点降水，放坡大开挖，挂网喷浆护坡。井井点降水，放坡大开挖，挂网喷浆护
3、坡。深基坑支护结构常用形式选择 表1 支护结构型式 适用场地条件 适用土层条件 开挖深度 主 要 特 点 钢板桩 地下水位较高，水量较多，软弱地基，邻近基坑边无重要建筑物或地下管线 软土、淤泥 及淤泥质土 15m 锁口连接，有一定的挡水能力，施工速度快，能重复使用。但刚度较小，砂、卵石层施工困难。工字钢桩衬板支护结构 地下水位较低，邻近基边无重要建筑物或地下管线 粘性土、砂土 25m 施工简单迅速，工字钢桩可重复使用，但整体性差，止水性差，卵石地基中较难施工 板 桩 支 护 钢筋混凝土板桩 地下水位较高，软弱地基，邻近基坑边无重要建筑物或地下管线 软土，一般粘性土 10m 槽榫连接时，有较好的
4、挡水能力，施工简易，工期短 深层搅拌桩挡墙 基坑周围不具备放坡条件，但具备挡墙施工宽度，邻近基坑边无重要建筑物或地下管线 淤泥质土，地基承载力120kPa粘性土 8m 挡墙均匀，连续性好，既能挡土，又可挡水，施工简便工期短，造价低 重力式挡墙 土钉墙 基坑周围不具备放坡条件，邻近基坑边无重要建筑物、深基础或地下管线 一般粘性土，中密以上砂土 15m 复合土体提高边坡稳定性，设备简单，不单独占用施工场地、造价低，但坑顶位移较大 稀疏排桩 砂土，一般粘性土 连续排桩 基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度 地下水位较低或降水效果好 软土、一般粘性土 7m(软土)10m(一般粘性土)施工单一，经济性好
5、，不需支撑或锚杆，工期短 悬 臂 式 排 桩 框架式或双排桩 基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度 对桩顶位移控制严格 软土、砂土、一般粘性土 12m 刚度好，桩顶位移小，其余同上 稀疏排桩加钢丝网水泥抹面 基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度，地下水位较低，桩间土不稳定 一般粘性土、砂土 10m 土压力由稀疏排桩承受，钢丝水泥抹面仅维持桩间土稳定，防水性差 排桩加深层搅拦桩止水 基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度地下水位较高 软土 8m 排桩承重，水泥土深层搅拌桩相互搭接(200mm)成平面或拱形，有较好防水，防渗效果 排桩加水泥旋喷桩止水 8m 排桩档土、旋喷桩(水泥土防渗墙)止水 悬臂
6、式组合排桩 排桩加薄壁混凝土防渗墙 基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度，地下水位较高 软土、砂性土 10m 排桩挡土，射水法施工的薄壁混凝土连续墙止水 排桩或组合排桩加内支撑支护 基坑平面尺寸不太大，或基坑边有深基础结构物，或基坑用地红线外不允许占用地下空间，邻近环境对位移，沉降限制严格 不限 20m 受土层地件，开挖深度等的限制较少，排桩和内支撑承重，可采用各种止水措施防渗；但挖土工作面不开阔，工期较长，支撑为混凝土时拆除困难，支撑为钢结构时变形较大 排桩或组合排桩加土层锚杆支护 基坑周围场地狭小，或邻近基坑边无深基础结构物，或基坑用地红线外允许占用地下空间，邻近环境对位移，沉降限制严格
7、锚杆的锚固段要求有较好土层，基余不限 30m 用锚杆代替内支撑，直接扩大作业空间，大面积或形状不规则基坑，或地下层高差复杂时较内支撑有利，但工期长，锚杆施工复杂，需占用坑外较大地下空间 地下连续墙(加内支撑或土层锚杆)基坑周边场地狭小，周围环境需要保护(位移、沉降小)不限 40m 刚度大，整体性好，止水效果好，对周围环境影响小，可作为永久结构的一部分，但工期长，造价高，施工复杂 逆作拱圈支护结构 基坑周围场地狭小，临近基坑无重要结构，地下水位低于挖土面 硬塑粘性土、砂土 10m 属自支护结构（环向受力），安全可靠、施工方便、造价低，但需分层开挖，分层支护，有地下水时需先降水 逆作法或半逆作法开
8、挖与支护结构 基坑周边场地狭窄，临近基坑边有重要结构物 不限 20m 以地下室梁板作支撑，自上而下施工，变形小，可与地上结构同时施工，但节点处理复杂，挖土施工困难 u（1）板桩支护）板桩支护 l作用作用连续板桩既可挡土，又可挡水。连续板桩既可挡土，又可挡水。当开挖的当开挖的基坑较深，地下水位较高且有可能发生流砂时，如果基坑较深，地下水位较高且有可能发生流砂时，如果未采用井点降水方法，则宜采用连续板桩支护结构未采用井点降水方法，则宜采用连续板桩支护结构l类型：木板桩；钢筋混凝土板桩；钢板桩等。类型：木板桩；钢筋混凝土板桩；钢板桩等。1 1）钢木混合式板桩）钢木混合式板桩 适用适用埋深较浅的粘土，
9、沙土层，地下水位较浅；埋深较浅的粘土，沙土层，地下水位较浅；注意注意-软土地基要慎用。软土地基要慎用。二、深基坑支护形式二、深基坑支护形式2)2)工字钢工字钢(H(H型钢型钢)衬板支护结构衬板支护结构n适用于粘性土、砂土等土质较好且地下水位较低的基适用于粘性土、砂土等土质较好且地下水位较低的基坑，水位高时要先降水。在软土地基中要慎用，卵石坑，水位高时要先降水。在软土地基中要慎用，卵石地基中较难施工。地基中较难施工。n挖深挖深25m25m。传力机理：传力机理：土的侧压力土的侧压力衬板衬板工工字钢桩字钢桩导导梁（或顶撑梁（或顶撑或拉锚）。或拉锚）。3 3）钢板桩支护）钢板桩支护l由带锁口或钳口的热
10、轧型钢制成，既能挡土又能挡水。由带锁口或钳口的热轧型钢制成，既能挡土又能挡水。适用于较弱地基土及地下水位较高，水量较多的深基坑适用于较弱地基土及地下水位较高，水量较多的深基坑工程，在砂砾及密实砂土中施工困难。工程，在砂砾及密实砂土中施工困难。l挖深挖深15m15m。最小最小最大最大4 4）钢板桩支护）钢板桩支护l特点特点打设方便，重复使用，承载力大，既打设方便，重复使用，承载力大，既可挡土，又可挡土，又可挡水可挡水等；等；l分类分类无锚板桩无锚板桩(悬臂式板桩悬臂式板桩)悬臂长度一般不超过悬臂长度一般不超过5 5m m；有锚板桩有锚板桩-板桩上部用拉锚或顶撑加以固定板桩上部用拉锚或顶撑加以固定
11、,又分为单又分为单锚和多锚，常用单锚板桩。锚和多锚，常用单锚板桩。l单锚板桩设计要素：单锚板桩设计要素：入土深度、截面弯距、锚杆拉力入土深度、截面弯距、锚杆拉力。l主要破坏形式：主要破坏形式：入土深度不够入土深度不够本身强度、刚度不够本身强度、刚度不够拉锚承载力或长度不够拉锚承载力或长度不够5 5）钢筋混凝土板桩）钢筋混凝土板桩n传统支护结构，企口榫接有传统支护结构，企口榫接有较好防水作用。厚可达较好防水作用。厚可达500mm500mm，总费用低。已向，总费用低。已向薄壁工字形方向发展大截面薄壁工字形方向发展大截面如如500500500mm500mm以上，壁厚以上，壁厚100100120mm1
12、20mm，腹板预制后在，腹板预制后在现场浇成整体。在两工字形现场浇成整体。在两工字形板桩间钻孔注浆堵漏。板桩间钻孔注浆堵漏。n挖深挖深10m10m。n适用软土、一般粘性土。适用软土、一般粘性土。u（2 2）灌注桩支护结构）灌注桩支护结构n应用日趋广泛。可在平面上采取不同的排列方式形成应用日趋广泛。可在平面上采取不同的排列方式形成桩墙式支护结构，以抵抗不同条件下侧向水、土压力。桩墙式支护结构，以抵抗不同条件下侧向水、土压力。一般一般桩顶设置连续的钢筋混凝土压顶地圈梁桩顶设置连续的钢筋混凝土压顶地圈梁(帽梁帽梁)，使支护桩共同工作，提高整体性。使支护桩共同工作，提高整体性。1 1）稀疏排桩）稀疏排
13、桩仅挡土仅挡土,不可挡水不可挡水 应采取可靠降水措施以防止管涌和流砂现象发生。应采取可靠降水措施以防止管涌和流砂现象发生。2 2）稀疏排桩加水泥砂浆抹面）稀疏排桩加水泥砂浆抹面可挡土、挡水可挡土、挡水 稀疏排桩间距稀疏排桩间距S S较大时用。桩净距一般较大时用。桩净距一般1.0m1.0m以内，以以内，以0.60.60.8m0.8m为宜。为宜。基坑挖土、钢丝网水泥砂浆抹面均基坑挖土、钢丝网水泥砂浆抹面均分层施工分层施工。南京火车站综合楼地下室两层，采用南京火车站综合楼地下室两层，采用稀疏排桩稀疏排桩方案，挖深方案，挖深9m9m。基坑支护基坑支护 3 3）连续排桩）连续排桩 l灌注桩连续排列。排列
14、方式有多种，图中黑色桩为灌注桩连续排列。排列方式有多种，图中黑色桩为素混凝土桩，或砂桩注入砂浆、化学浆液等形成无筋素混凝土桩，或砂桩注入砂浆、化学浆液等形成无筋桩；桩；l既可挡土，又可挡水；既可挡土，又可挡水；l适用软土、一般粘性土，挖深适用软土、一般粘性土，挖深77m.m.挡土挡土挡水挡水4 4）双排式）双排式(或框架式或框架式)灌注桩支护灌注桩支护仅挡土仅挡土l灌注桩双排布置，用盖板连接形成门式刚架结构；灌注桩双排布置，用盖板连接形成门式刚架结构；l适用软土、砂土、一般粘性土适用软土、砂土、一般粘性土 ，挖深，挖深1212m m。5 5）悬臂式组合排桩）悬臂式组合排桩挡土和挡水挡土和挡水l
15、稀疏排桩加钢丝网水泥抹面稀疏排桩加钢丝网水泥抹面 适用一般粘性土、砂土；适用一般粘性土、砂土；挖深挖深1010m m。l排桩加深层搅拌桩止水排桩加深层搅拌桩止水 适用软土；适用软土；挖深挖深88m m。l排桩加水泥旋喷桩止水排桩加水泥旋喷桩止水适用软土、砂性土适用软土、砂性土挖深挖深88m m。l排桩加薄壁砼防渗墙排桩加薄壁砼防渗墙适用软土、砂性土适用软土、砂性土 挖深挖深1010m m。5 5）连拱式支护结构）连拱式支护结构仅可挡土仅可挡土l新型的大直径与小直径桩的组合结构，拱的矢高新型的大直径与小直径桩的组合结构，拱的矢高f=(1/4f=(1/41/2)L1/2)L。l桩顶用钢筋混凝土圈梁
16、桩顶用钢筋混凝土圈梁(即盖板即盖板)相连接，基坑较深时相连接，基坑较深时可加可加1 12 2道横肋梁以增强拱截面的整体性，可省去内道横肋梁以增强拱截面的整体性，可省去内支撑或土层锚杆。支撑或土层锚杆。6 6）挡土与阻水组合排桩支护结构）挡土与阻水组合排桩支护结构东南大学土木工程学院施工教研室 可分为深层搅拌桩、粉喷水泥搅拌桩和高压旋喷桩等，可分为深层搅拌桩、粉喷水泥搅拌桩和高压旋喷桩等，既可挡土又可止水既可挡土又可止水，其中深层搅拌水泥土挡墙广泛用，其中深层搅拌水泥土挡墙广泛用于软土地区（淤泥质土，地基承载力于软土地区（淤泥质土，地基承载力120kPa120kPa粘性土）粘性土）的深基坑工程，
17、挖深的深基坑工程，挖深8m8m。u（3 3）重力式水泥土挡墙）重力式水泥土挡墙格栅式水泥土挡墙构造要求格栅式水泥土挡墙构造要求l墙体纵向相邻拉结格构墙沿纵向的总厚度不应小于纵墙体纵向相邻拉结格构墙沿纵向的总厚度不应小于纵向长度的向长度的1/41/4；l挡墙的转角处宜采用圆弧形实墙挡墙的转角处宜采用圆弧形实墙(实体式实体式)。l纵向墙体与拉结格构墙搭接均应不小于纵向墙体与拉结格构墙搭接均应不小于150mm150mm，作为，作为止水结构的纵向搭接应不小于止水结构的纵向搭接应不小于200mm200mm。l挡墙宽度一般取开挖深度的挡墙宽度一般取开挖深度的0.60.60.80.8倍，墙体在基坑倍，墙体在
18、基坑底面下的嵌固深度取开挖深度的底面下的嵌固深度取开挖深度的0.80.81 1倍。倍。l根据基坑条件可做成变阶宽度和深度，也可成拱。根据基坑条件可做成变阶宽度和深度，也可成拱。l为加强整体性，挡墙可插入毛竹为加强整体性，挡墙可插入毛竹(大头直径不小于大头直径不小于100mm100mm，长度，长度4m4m左右左右)，墙顶应设置钢筋混凝土压顶，墙顶应设置钢筋混凝土压顶(地地圈梁圈梁)，厚度取，厚度取200mm200mm，配，配1220012200双层双向。双层双向。l在可能的情况下，宜将压顶与基坑周围的混凝土路面在可能的情况下，宜将压顶与基坑周围的混凝土路面或地面连成一体。或地面连成一体。u（4
19、4）深层搅拌桩）深层搅拌桩深层搅拌桩施工质量要求深层搅拌桩施工质量要求l桩位准确、桩体垂直。桩位准确、桩体垂直。l放线误差放线误差20mm20mm。l就位误差就位误差50mm50mm。l成桩误差成桩误差100mm100mm。l水泥浆不得离析。水泥浆不得离析。l水灰比水灰比0.4-0.60.4-0.6，水泥浆停置时间不超过水泥浆停置时间不超过2h2h，不得离，不得离析。析。l确保水泥搅拌桩的强度与均匀性。确保水泥搅拌桩的强度与均匀性。l搅拌下沉速度不超过搅拌下沉速度不超过0.7m/min0.7m/min。l喷浆提升速度不超过喷浆提升速度不超过0.5m/min0.5m/min。l确保加固体的连续性
20、。确保加固体的连续性。l相邻桩间施工间隔不超过相邻桩间施工间隔不超过24h24h。南京市级南京市级机关机关3333层层住宅楼，住宅楼，地下室一地下室一层，挖深层，挖深6 6m m，采用采用水泥土搅水泥土搅拌桩拌桩支护支护技术。技术。上海新世纪商厦上海新世纪商厦8m8m深基坑采用深基坑采用水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩支护技术支护技术(桩长桩长1919m m，坝宽坝宽8.78.7m m，插插1010m m毛竹毛竹)u（5 5）土层锚杆）土层锚杆n锚杆与支护桩墙组合而成的桩锚式支护结构锚杆与支护桩墙组合而成的桩锚式支护结构是深基坑支护结构的常用型式之一，应用日是深基坑支护结构的常用型式之一，应用日益广泛
21、。当基坑面积较大，或基坑平面形状不益广泛。当基坑面积较大，或基坑平面形状不规则，或地下层高差关系较复杂时，土层锚杆规则，或地下层高差关系较复杂时，土层锚杆较内支撑有较大的优越性。较内支撑有较大的优越性。n各种桩墙式支护结构均能与土层锚杆各种桩墙式支护结构均能与土层锚杆(单层或单层或多层多层)组合为锚杆支护结构。组合为锚杆支护结构。1 1）土层锚杆构造）土层锚杆构造锚头锚头一般由锚具、台座和腰梁等组成。一般由锚具、台座和腰梁等组成。自由段自由段位于土体主动滑裂面内的部分位于土体主动滑裂面内的部分。由锚筋、隔离套、定位板由锚筋、隔离套、定位板(器器)及水泥及水泥砂浆等构成。定位板砂浆等构成。定位板
22、(器器)一般用硬塑料或铁板一般用硬塑料或铁板、钢筋等制成。、钢筋等制成。锚固段锚固段位于土体主动滑裂面以外位于土体主动滑裂面以外，由锚筋、定位器、锚固体构成。由锚筋、定位器、锚固体构成。锚固段是用水泥砂浆或水泥浆将锚筋与土体粘结在一起的锚固锚固段是用水泥砂浆或水泥浆将锚筋与土体粘结在一起的锚固体。体。锚头锚头自由段自由段锚固段锚固段n 南京电网调度中心土层锚杆支护南京电网调度中心土层锚杆支护土层锚杆土层锚杆2)2)土层锚杆的分类土层锚杆的分类l类型类型普通锚杆；高压灌浆锚杆；预应力锚杆。普通锚杆；高压灌浆锚杆；预应力锚杆。l锚固段锚固段圆柱型、端部扩大头型和连续球体型。圆柱型、端部扩大头型和连
23、续球体型。c 圆柱型锚杆圆柱型锚杆端部扩大头型端部扩大头型适用于锚固于砂适用于锚固于砂质土、硬粘土层且要求较高抗拔力。质土、硬粘土层且要求较高抗拔力。连续球体型连续球体型适用于锚固于淤泥适用于锚固于淤泥土、淤泥质土土层，且要求较高抗土、淤泥质土土层，且要求较高抗拔力。拔力。3 3）土层锚杆的施工）土层锚杆的施工l灌浆材料要求：灌浆材料要求：水泥砂浆：灰砂比水泥砂浆：灰砂比1 1：1 11 1：2 2；水灰比；水灰比0.380.380.450.45。纯水泥浆：水灰比纯水泥浆：水灰比0.40.40.450.45。l预应力张拉预应力张拉u（6 6）土钉墙支护结构）土钉墙支护结构土钉墙由被加固土体、土
24、钉群和喷射混凝土面板组成，土钉墙由被加固土体、土钉群和喷射混凝土面板组成，形成一个形成一个以土挡土的类似重力式的挡土墙以土挡土的类似重力式的挡土墙。全段锚固全段锚固挡土墙挡土墙n南京市玄武湖隧道施工梁洲段直壁支护采用土钉支护南京市玄武湖隧道施工梁洲段直壁支护采用土钉支护土钉墙类型土钉墙类型土钉可分为：不注浆和钻孔注浆两种。土钉可分为：不注浆和钻孔注浆两种。l不注浆土钉不注浆土钉又分为打入型和射入型。又分为打入型和射入型。前者是用气动土钉机将长度不超过前者是用气动土钉机将长度不超过6m6m的小型角钢打的小型角钢打入土内。入土内。后者是用气动射钉机将后者是用气动射钉机将252538mm38mm的粗
25、钢筋或钢管射的粗钢筋或钢管射入土内入土内(长度长度6m6m以内以内)。l钻孔注浆土钉钻孔注浆土钉适用于土体面层维护或开挖较浅的边坡维护。适用于土体面层维护或开挖较浅的边坡维护。全长注浆土钉适用于开挖较深的边坡维护。全长注浆土钉适用于开挖较深的边坡维护。土钉墙构造设计要点土钉墙构造设计要点l土钉墙墙面坡度一般应为土钉墙墙面坡度一般应为1 1：0.10.110.7;10.7;l土钉长度一般取开挖深度的土钉长度一般取开挖深度的0.50.51.21.2倍，间距宜取倍，间距宜取1.01.02.02.0m m，与水平面夹角一般取与水平面夹角一般取5 52020；l注浆土钉钢筋一般采用注浆土钉钢筋一般采用、
26、级钢筋，直径级钢筋，直径16163232mm,mm,钻钻孔直径应大于钢筋直径孔直径应大于钢筋直径5050mmmm以上，注浆材料为水泥砂浆或以上，注浆材料为水泥砂浆或水泥净浆，不低于水泥净浆，不低于2020MPaMPa；l土钉必须与喷射混凝土面层有效地连接成整体，可通过设土钉必须与喷射混凝土面层有效地连接成整体，可通过设承压钢板、加强钢筋和螺母等实现之；承压钢板、加强钢筋和螺母等实现之；l喷射混凝土面层厚不小于喷射混凝土面层厚不小于8080mmmm，一般取一般取100100mmmm，不低于不低于C20C20，配配661015010150300mm300mm钢筋网；钢筋网；l土钉墙墙顶应做砂浆或混
27、凝土护面，坡顶和坡脚应采取排土钉墙墙顶应做砂浆或混凝土护面，坡顶和坡脚应采取排水措施，坡面上可设置泌水孔。水措施，坡面上可设置泌水孔。u（7 7）逆作拱墙支护结构）逆作拱墙支护结构n逆作拱墙可以是全封闭的拱墙逆作拱墙可以是全封闭的拱墙(称逆作拱圈称逆作拱圈)，也可以是局部拱墙，也可以是局部拱墙与其它支护结构（为拱墙提供支点）组合而成的非闭合拱墙。拱与其它支护结构（为拱墙提供支点）组合而成的非闭合拱墙。拱墙由椭圆、抛物线、圆弧线等及其组合线构成。墙由椭圆、抛物线、圆弧线等及其组合线构成。n逆作系指逆作系指拱墙由上而下逆向而作，分层挖土，分层制作拱墙拱墙由上而下逆向而作，分层挖土，分层制作拱墙，每
28、，每层拱墙需分段施工，每开挖层拱墙需分段施工，每开挖8 81515m m宽的土体，即需支拱形模板浇宽的土体，即需支拱形模板浇拱墙混凝土，而上口肋梁应待整层拱墙完成后整体浇筑。拱墙混凝土，而上口肋梁应待整层拱墙完成后整体浇筑。n土与拱墙共同作用，减小了拱墙的土压力，拱墙本身强度破坏或土与拱墙共同作用，减小了拱墙的土压力，拱墙本身强度破坏或失稳的可能性甚微失稳的可能性甚微(非闭合拱墙或非连续曲线闭合拱墙在支座处非闭合拱墙或非连续曲线闭合拱墙在支座处需设置可靠的支座需设置可靠的支座)。逆作拱墙构造要点逆作拱墙构造要点l拱墙轴线矢跨比应拱墙轴线矢跨比应1/81/8，否则应设置支点。，否则应设置支点。l
29、拱墙水平肋梁的竖向间距拱墙水平肋梁的竖向间距3m3m。l当组合曲线拱墙支座处不平衡力指向基坑内，或非闭当组合曲线拱墙支座处不平衡力指向基坑内，或非闭合拱墙支座处，应设内支撑或土层锚杆。合拱墙支座处，应设内支撑或土层锚杆。l混凝土强度等级应混凝土强度等级应C25C25，拱墙内水平方向钢筋配筋率，拱墙内水平方向钢筋配筋率应应0.7%0.7%，拱墙的壁厚应，拱墙的壁厚应500mm500mm。l拱墙截面宜为拱墙截面宜为Z Z字型，拱壁上、下端宜加肋梁，当基坑字型，拱壁上、下端宜加肋梁，当基坑较深时，沿高度方向应设数道肋梁，较深时，沿高度方向应设数道肋梁，l当基坑边场地较窄时，可不加肋梁但加厚拱壁。当基
30、坑边场地较窄时，可不加肋梁但加厚拱壁。l非闭合拱墙与挡土桩组合时，拱支座应嵌入基坑下不非闭合拱墙与挡土桩组合时，拱支座应嵌入基坑下不小于基坑深度一半，并设置桩顶圈梁。小于基坑深度一半，并设置桩顶圈梁。l当采用拱与钢筋混凝土直墙组合结构时，钢筋混凝土当采用拱与钢筋混凝土直墙组合结构时，钢筋混凝土直墙应按计算加设内支撑或锚杆。直墙应按计算加设内支撑或锚杆。u（8 8）地下连续墙）地下连续墙 地下连续墙的优点地下连续墙的优点l 适用于各种土质；适用于各种土质；l 施工时的不良影响小；施工时的不良影响小；l 可在各种复杂条件下施工；可在各种复杂条件下施工；l 刚度大、变形小、整体性好刚度大、变形小、整
31、体性好,防水抗渗性能好；防水抗渗性能好；l 可用于逆作法施工。可用于逆作法施工。地下连续墙在深基坑工程中的常用形式地下连续墙在深基坑工程中的常用形式l 壁板形壁板形l T T形及形及形形l 格栅形格栅形l壁板形壁板形应用最多的结构型式，主要有直线形和圆弧形应用最多的结构型式，主要有直线形和圆弧形(实际实际是折线形是折线形)lT T形及形及形形适用于开挖深度较大的基适用于开挖深度较大的基坑，内支撑或土层锚杆的层数坑，内支撑或土层锚杆的层数可减少，支点间的间距可以增可减少，支点间的间距可以增大，增大了悬臂式地下连续墙大，增大了悬臂式地下连续墙支护的适用深度。支护的适用深度。l格栅形格栅形将壁板形与
32、将壁板形与T T形地下连续墙形地下连续墙组合而成的结构，靠自重及格组合而成的结构，靠自重及格栅内的土体重量维持墙体的稳栅内的土体重量维持墙体的稳定，类似于重力式挡土墙，已定，类似于重力式挡土墙，已应用于大型的工业基坑。应用于大型的工业基坑。三、内支撑结构三、内支撑结构u1 1）内支撑结构构成）内支撑结构构成由围檩由围檩(腰梁腰梁)、支撑、支撑(杆或桁架、刚架、环梁等杆或桁架、刚架、环梁等)、立柱、立柱桩等构件组成。立柱、立柱桩等构件组成。u2 2）内支撑结构分类）内支撑结构分类l按材料分为按材料分为钢支撑、钢筋混凝土支撑、钢和钢筋混凝土组合支钢支撑、钢筋混凝土支撑、钢和钢筋混凝土组合支撑等；撑
33、等；l按结构形式分为按结构形式分为水平支撑结构和竖向斜撑结构两类；水平支撑结构和竖向斜撑结构两类；其中水平支撑结构的支撑构件有对撑其中水平支撑结构的支撑构件有对撑(杆、桁架、刚杆、桁架、刚架架)、角撑、角撑(水平斜撑水平斜撑)、边桁架、大直径环梁等。、边桁架、大直径环梁等。u3 3）内支撑结构的选型应注意综合考虑以下因素）内支撑结构的选型应注意综合考虑以下因素l基坑平面的形状，尺寸和开挖深度；基坑平面的形状，尺寸和开挖深度；l基坑周围的环境保护要求和邻近地下工程的施工情况，基坑周围的环境保护要求和邻近地下工程的施工情况，场地的工程地质和水文地质条件；场地的工程地质和水文地质条件；l主体工程地下
34、结构的布置，土方工程和地下结构的施主体工程地下结构的布置，土方工程和地下结构的施工顺序和施工方法。工顺序和施工方法。u4 4）水平内支撑结构的平面布置）水平内支撑结构的平面布置l支撑轴线宜避开柱网轴线：支撑水平距离应支撑轴线宜避开柱网轴线：支撑水平距离应4m4m，机械，机械挖土时应挖土时应8m8m；l支撑端部与支护桩墙间应设沿桩墙周边贯通的水平围檩支撑端部与支护桩墙间应设沿桩墙周边贯通的水平围檩即腰梁；即腰梁；l腰梁沿长度方向水平支撑点的间距：对钢腰梁应腰梁沿长度方向水平支撑点的间距：对钢腰梁应4m4m，对钢筋混凝土腰梁应对钢筋混凝土腰梁应9m9m。在主支撑两侧设置八字撑。在主支撑两侧设置八字
35、撑（琵琶撑）来实现之。（琵琶撑）来实现之。基坑平面为长条形基坑平面为长条形可采用单向布置的对撑或对撑与角撑组合型式可采用单向布置的对撑或对撑与角撑组合型式。东山广场深基坑支护结构示意图东山广场深基坑支护结构示意图（开挖深度（开挖深度9 91010m m，采用逆作拱圈与逆作连续墙组合挡土采用逆作拱圈与逆作连续墙组合挡土壁加两层钢支撑）壁加两层钢支撑）矩形或多边形基坑矩形或多边形基坑应优先采用相互正交均匀布置的双向支撑结构。应优先采用相互正交均匀布置的双向支撑结构。如有向内凸出的阳角时，应在两个方向上均设支撑点。如有向内凸出的阳角时，应在两个方向上均设支撑点。多道水平支撑最上一道可为混凝土双向或环
36、形内支撑，多道水平支撑最上一道可为混凝土双向或环形内支撑，以下双向水平钢支撑，对变形控制严格时宜用多层混凝土双以下双向水平钢支撑，对变形控制严格时宜用多层混凝土双向内支撑。向内支撑。1 1，2 2，3-3-第一，二，三道支撑；第一，二，三道支撑；4-4-环梁；环梁；5-5-围檩；围檩；6-6-压密注浆；压密注浆；7-7-700700长长1818m m双头单排深层搅拌桩；双头单排深层搅拌桩；8-8-1100125011001250长长2525m m钻孔灌注桩钻孔灌注桩 （开挖深（开挖深121213.213.2m m，用钻孔灌注桩加三层双向钢筋混凝土内支撑挡土用钻孔灌注桩加三层双向钢筋混凝土内支撑
37、挡土,深层搅深层搅拌桩挡水，在搅拌桩与灌注桩之间拌桩挡水，在搅拌桩与灌注桩之间1616m m深度内和坑底四周采用压密注浆加固土体）深度内和坑底四周采用压密注浆加固土体）上海滩国际大厦支护结构示意图（双向对撑）上海滩国际大厦支护结构示意图（双向对撑）当需要留设较大作业空间时当需要留设较大作业空间时可用桁架式对撑，当基可用桁架式对撑，当基坑为方形或三角形时，亦可采用桁架式角撑结构。采用环坑为方形或三角形时，亦可采用桁架式角撑结构。采用环形混凝土内支撑是适宜的，也可选择边桁架和对撑或角撑形混凝土内支撑是适宜的，也可选择边桁架和对撑或角撑桁架的组合结构。桁架的组合结构。n边桁架和桁架式对撑或角撑组合对
38、多边形基坑的适边桁架和桁架式对撑或角撑组合对多边形基坑的适应性较强，应性较强，开挖深度：主楼为开挖深度：主楼为19.65m,19.65m,裙房裙房15.1m15.1m，采用厚，采用厚1m1m、深、深36m36m地下地下连续墙支护，主楼四道，裙房三道钢筋混凝土内支撑，三个大连续墙支护，主楼四道，裙房三道钢筋混凝土内支撑，三个大空间，最大一个空间为主楼位置，图中涂黑部分为土方开挖阶空间，最大一个空间为主楼位置，图中涂黑部分为土方开挖阶段的栈桥式停机平台段的栈桥式停机平台上海金茂大厦基坑上海金茂大厦基坑支撑平面图支撑平面图对于长方形和多边形基坑对于长方形和多边形基坑也可采用圈环形或其与其它结构的组合
39、结构来布置也可采用圈环形或其与其它结构的组合结构来布置内支撑。内支撑。n海口港澳发展大厦基坑支撑平面图（双圆环）(基坑深15.3m，平面尺寸39.2m81.9m，采用地下连续墙加双圆环梁组合支护结构)u5 5）水平内支撑结构的竖向布置）水平内支撑结构的竖向布置l多层支撑的轴线应在同一竖向平面内多层支撑的轴线应在同一竖向平面内竖向净间距应竖向净间距应3.0m3.0m，当机械下坑时，宜，当机械下坑时，宜4.0m4.0m；l支撑竖向布置时应避开主体工程地下结构底板和楼板支撑竖向布置时应避开主体工程地下结构底板和楼板支撑底面与主体结构的净距应支撑底面与主体结构的净距应700mm700mm，支撑顶面与，
40、支撑顶面与主体结构的净距应主体结构的净距应300mm300mm；l立柱应布置在纵横支撑交点或桁架节点处立柱应布置在纵横支撑交点或桁架节点处间距由计算确定，一般间距由计算确定，一般15m15m；立柱支承桩可单独设或结合工程桩设，立柱及立柱桩立柱支承桩可单独设或结合工程桩设，立柱及立柱桩应有足够承载力和刚度。立柱与支撑，立柱与立柱桩应应有足够承载力和刚度。立柱与支撑，立柱与立柱桩应连接牢固。连接牢固。u6)6)竖向斜支撑结构的布置竖向斜支撑结构的布置l 基坑开挖深度基坑开挖深度7m7m，对周边环境条件要求不严；，对周边环境条件要求不严；l场地的工程地质条件较好，基坑内的预留土坡能保证斜撑安场地的工
41、程地质条件较好，基坑内的预留土坡能保证斜撑安装和受力前的边坡稳定；装和受力前的边坡稳定；l斜撑基础具备可靠的水平力传递条件，一般可利用地下结构斜撑基础具备可靠的水平力传递条件，一般可利用地下结构的底板或梁或桩基承台等传递荷载的底板或梁或桩基承台等传递荷载;l竖向斜支承多用于中心岛法施工，一般竖向斜撑层数不大于竖向斜支承多用于中心岛法施工，一般竖向斜撑层数不大于2 2层。斜撑多采用型钢或组合型钢截面，应沿基坑对称布置。层。斜撑多采用型钢或组合型钢截面，应沿基坑对称布置。u7)7)内支撑结构的构造内支撑结构的构造l 混凝土支撑的强度等级不应低于混凝土支撑的强度等级不应低于C20C20，l 钢结构支
42、撑构件的拼接可采用高强螺栓连接或焊接，钢结构支撑构件的拼接可采用高强螺栓连接或焊接，拼接点的强度应不低于构件的截面强度，拼接点的强度应不低于构件的截面强度，不得采用不得采用钢筋作缀条钢筋作缀条。l支撑杆截面高度应不小于其竖向平面内计算跨度的支撑杆截面高度应不小于其竖向平面内计算跨度的1/201/20。l腰梁水平向截面宽度应不小于其水平方向计算跨度的腰梁水平向截面宽度应不小于其水平方向计算跨度的1/81/8，腰梁截面高度应不小于支撑杆截面高度。腰梁截面高度应不小于支撑杆截面高度。l纵向钢筋直径应纵向钢筋直径应16mm16mm，沿截面四周纵向钢筋的最大间距，沿截面四周纵向钢筋的最大间距应应200m
43、m200mm，箍筋直径应，箍筋直径应8mm8mm，间距，间距250mm250mm。l内支撑结构应在同一平面内整浇，腰梁与支护桩墙间不留内支撑结构应在同一平面内整浇，腰梁与支护桩墙间不留水平间隙，基坑平面转角处的腰梁连接点应按刚节点处理，水平间隙，基坑平面转角处的腰梁连接点应按刚节点处理，支撑与腰梁斜交时，其连接以及腰梁与支护桩墙之间的连接支撑与腰梁斜交时，其连接以及腰梁与支护桩墙之间的连接处，均应计算抗剪承载力。处，均应计算抗剪承载力。(1)(1)现浇混凝土支撑和腰梁构造现浇混凝土支撑和腰梁构造(2)(2)钢结构支撑和腰梁构造钢结构支撑和腰梁构造l水平支撑的安装节点应设置在纵横向支撑的交汇点附
44、近，水平支撑的安装节点应设置在纵横向支撑的交汇点附近，相邻两个横向相邻两个横向(或纵向或纵向)水平支撑间的纵向水平支撑间的纵向(或横向或横向)支撑的支撑的安装节点数不得多于安装节点数不得多于2 2个。个。l钢腰梁安装前，一般先在支护桩墙上安装牛腿钢腰梁安装前，一般先在支护桩墙上安装牛腿(可将角钢可将角钢三角架或三角架或d25mmd25mm的钢筋构架直接焊在支护桩墙的主筋或的钢筋构架直接焊在支护桩墙的主筋或预埋件上预埋件上)，其间距应，其间距应2m,2m,钢腰梁的安装节点应设置在支钢腰梁的安装节点应设置在支撑点附近，并不应超过支撑间距的撑点附近，并不应超过支撑间距的1/31/3，腰梁的分段预制，
45、腰梁的分段预制长度不应小于支撑间距的长度不应小于支撑间距的3 3倍。倍。l一般在钢腰梁与支护桩墙之间不低于一般在钢腰梁与支护桩墙之间不低于C30C30的细石混凝土填的细石混凝土填充，钢支撑与钢腰梁的连接可采用焊接或螺栓连接。节点充，钢支撑与钢腰梁的连接可采用焊接或螺栓连接。节点除应满足轴向力的传递外，尚应满足支撑和腰梁间的剪力除应满足轴向力的传递外，尚应满足支撑和腰梁间的剪力传递要求，节点处支撑与腰梁的翼缘和腹板均应加焊加劲传递要求，节点处支撑与腰梁的翼缘和腹板均应加焊加劲板板(厚度厚度10mm10mm，焊缝高度，焊缝高度6mm)6mm)。l钢支撑一般应施加预压力钢支撑一般应施加预压力，预加压
46、力值一般为支撑力设计，预加压力值一般为支撑力设计值的值的0.40.40.60.6倍。倍。(3)(3)立柱的构造要求立柱的构造要求l立柱可用钢管或立柱可用钢管或H H型钢桩，也可用上部钢结构型钢桩，也可用上部钢结构(常用格常用格构式钢柱、钢管或构式钢柱、钢管或H H型钢型钢)、下部钻孔桩，上部钢柱应、下部钻孔桩，上部钢柱应埋入钻孔桩内不小于埋入钻孔桩内不小于4 4倍钢柱边长或直径，并与桩内钢倍钢柱边长或直径，并与桩内钢筋焊接。筋焊接。l立柱的埋入长度应计算确定，软土地质下应立柱的埋入长度应计算确定，软土地质下应2 2倍的开倍的开挖深度，并穿过淤泥或淤泥质土层。挖深度，并穿过淤泥或淤泥质土层。l立
47、柱与水平支撑的连接可采取铰接构造，立柱与水平支撑的连接可采取铰接构造，连接强度应连接强度应大于支撑轴向力的大于支撑轴向力的1/501/50，当用钢牛腿连接时，钢牛腿，当用钢牛腿连接时，钢牛腿的承载力和稳定性应计算确定。的承载力和稳定性应计算确定。l立柱穿过主体工程底板以及支撑穿越主体工程地下室立柱穿过主体工程底板以及支撑穿越主体工程地下室外墙的部位，必须采取有效的止水构造措施。外墙的部位，必须采取有效的止水构造措施。钢筋砼内撑支护技术钢筋砼内撑支护技术n钢筋砼内撑刚度好钢筋砼内撑刚度好n中心区域采用了环梁，便于挖土机从坡道进入基坑中心区域采用了环梁，便于挖土机从坡道进入基坑钢管内撑支护技术钢管
48、内撑支护技术n南京的振兴大厦基坑支护，采用钻孔灌注桩支护，外南京的振兴大厦基坑支护，采用钻孔灌注桩支护，外侧水泥土搅拌桩止水。坑内采用钢管正交作内撑。侧水泥土搅拌桩止水。坑内采用钢管正交作内撑。南京地铁二号线深基坑施工南京地铁二号线深基坑施工l 玄武湖隧道为玄武湖隧道为南京市规划的南京市规划的“经五纬九经五纬九”路网的重要组路网的重要组成部分。成部分。l 玄武湖隧道东玄武湖隧道东起新庄立交二起新庄立交二期，西起模范期，西起模范马路，全长马路，全长2.66KM2.66KM，暗埋，暗埋段段2.23KM2.23KM，设，设计宽计宽32M32M，双向，双向六车道六车道 l南京地铁二南京地铁二号线所街站
49、号线所街站土质为长江土质为长江古河漫滩，古河漫滩，粉沙土，深粉沙土，深基坑支护采基坑支护采用水泥土搅用水泥土搅拌桩内插拌桩内插H H型钢，钢管型钢，钢管内撑内撑 地铁站深基坑支护角撑地铁站深基坑支护角撑 无锡蠡湖隧道深基坑支护采用水泥土搅拌桩支护内插无锡蠡湖隧道深基坑支护采用水泥土搅拌桩支护内插H型钢，基坑顶面钢筋混凝土内撑，第二道钢管内撑型钢，基坑顶面钢筋混凝土内撑，第二道钢管内撑 内插内插H型钢型钢SMW工法支护结构工法支护结构 l 香港广场钢内撑的预应力对撑布置香港广场钢内撑的预应力对撑布置l 第一道撑施加第一道撑施加100100t t，第二道第二道250250t t，第三道第三道300
50、300t tl 上海淮海中路处的香港广场深基坑支护上海淮海中路处的香港广场深基坑支护l 基坑挖深基坑挖深13.8513.85m m围护墙采用厚围护墙采用厚800800mmmm的地下连续墙，预应力的地下连续墙，预应力钢内撑钢内撑l 采用采用“盆式盆式”开挖，先撑后挖开挖，先撑后挖l 香港广场的钢内撑的角撑布置香港广场的钢内撑的角撑布置l 浦东开发区世界广场浦东开发区世界广场1616m m深基坑支护深基坑支护l 1 1m m厚地下连续墙支护，卢深堡产厚地下连续墙支护，卢深堡产H H型钢内撑，型钢内撑，6 66 6m m网格网格u南京玄武湖隧道施工南京玄武湖隧道施工玄武湖隧道为玄武湖隧道为南京市规划
