1K413022　深基坑支护结构与边坡防护

　　基坑工程是由地面向下开挖一个地下空间，深基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构，围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板(桩)墙结构;板(桩)墙有悬臂式、单撑式、多撑式。支撑结构是为了减小围护结构的变形，控制墙体的弯矩;分为内撑和外锚两种。以下主要以地铁车站基坑为主介绍基坑开挖支护与变形控制。

　　一、围护结构

　　(一)基坑围护结构体系

　　(1)基坑围护结构体系包括板(桩)墙、围檩(冠梁)及其他附属构件。板(桩)墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。

　　(2)地铁基坑所采用的围护结构形式很多，其施工方法、工艺和所用的施工机具也各异;因此，应根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等(特别要考虑到城市施工特点)，经技术经济综合比较后确定。

　　(二)深基坑围护结构类型

　　(1)在我国应用较多的有排桩、地下连续墙、重力式挡墙、土钉墙，以及这些结构的组合形式等。

　　(2)不同类型围护结构的特点见表1K413022-1。

　　不同类型维护结构的特点 表1K413022-1

　　1)预制混凝土板桩

　　常用钢筋混凝土板桩截面的形式有四种：矩形、T形、工字形及口字形。矩形截面板桩制作较方便，桩间采用槽榫接合方式，接缝效果较好，是使用最多的一种形式;T形截面由翼缘和加劲肋组成，其抗弯能力较大，但施打较困难。翼缘直接起挡土作用，加劲肋则用于加强翼缘的抗弯能力，并将板桩上的侧压力传至地基土，板桩间的搭接一般采用踏步式止口;工字形薄壁板桩的截面形状较合理，因此受力性能好、刚度大、材料省，易于施打，挤土也少;口字形截面一般由两块槽形板现浇组合成整体，在未组合成口字形前，槽形板的刚度较小。

　　由于预制混凝土板桩施工较为困难，对机械要求高，而且挤土现象很严重;此外，混凝土板桩一般不能拔出。因此，它在永久性的支护结构中使用较为广泛。

　　2)钢板桩与钢管桩

　　3)钻孔灌注桩围护结构

　　4)SMW工法桩(型钢水泥土搅拌墙)

　　5)重力式水泥土挡墙

　　6)地下连续墙

　　二、支撑结构类型

　　(一)支撑结构体系

　　(1)内支撑有钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑及钢与混凝土的混合支撑等;外拉锚有拉锚和土锚两种形式。

　　(2)在软弱地层的基坑工程中，支撑结构承受围护墙所传递的土压力、水压力。支撑结构挡土的应力传递路径是围护(桩)墙→围檩(冠梁)→支撑;在地质条件较好的有锚固力的地层中，基坑支撑可采用土锚和拉锚等外拉锚形式。

　　(3)在深基坑的施工支护结构中，常用的支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢支撑体系两类

　　(二)支撑体系的布置及施工

　　1.内支撑体系的布置原则

　　(1)宜采用受力明确、连接可靠、施工方便的结构形式。

　　(2)宜采用对称平衡性、整体性强的结构形式。

　　(3)应与主体结构的结构形式、施工顺序协调，以便于主体结构施工。

　　(4)应利于基坑土方开挖和运输。

　　(5)有时，可利用内支撑结构施做施工平台。

　　2.内支撑体系的施工

　　(1)内支撑结构的施工与拆除顺序应与设计工况一致，必须坚持先支撑后开挖的原则。

　　(2)围檩与围护结构之间紧密接触，不得留有缝隙。如有间隙应用强度不低于C30的细石混凝土填充密实或采用其他可靠连接措施。

　　(3)钢支撑应按设计要求施加预压力，当监测到预加压力出现损失时，应再次施加预压力。

　　(4)支撑拆除应在替换支撑的结构构件达到换撑要求的承载力后进行。当主体结构的底板和楼板分块浇筑或设置后浇带时，应在分块部位或后浇带处设置可靠的传力构件。支撑拆除应根据支撑材料、形式、尺寸等具体情况采用人工、机械和爆破等方法。

　　三、边坡防护

　　(一)基坑边(放)坡

　　(1)地质条件、现场条件等允许时，通常采用放坡开挖基坑形式修建地下工程或构筑物的地下部分。此时保持基坑边坡的稳定是非常重要的，当基坑边坡土体中的剪应力大于土体的抗剪强度时，边坡就会失稳坍塌。一旦边坡坍塌，不但地基受到扰动，影响承载力，而且也影响周围地下管线、地面建筑物、交通和人身安全。

　　(2)基坑放坡基本要求：

　　放坡应以控制分级坡高和坡度为主，必要时辅以局部支护结构和保护措施，放坡设计与施工时应考虑雨水的不利影响。