2012年二級建造師施工管理輔導：各種基坑支護結構
來源：育路教育網發(fā)布時間：2011-09-02
基坑支護結構在我國應用較多的有鋼板樁、預制鋼筋混凝土樁、鉆孔灌注樁、挖孔樁、深層攪拌樁、旋噴樁、地下連續(xù)墻、鋼筋混凝土支撐、型鋼支撐、土層錨桿以及諸如逆筑法、沉井等特種基坑支護新工藝、新方法。
圍護結構的類型
基坑的圍護結構主要承受基坑開挖卸荷所產生的土壓力和水壓力，并將此壓力傳遞到支撐，是穩(wěn)定基坑的一種施工臨時擋墻結構。
圍護結構類型可歸納為以下6種：
支撐結構類型
在軟弱地層的基坑工程中，支撐結構是承受圍護墻所傳遞的土壓力、水壓力的結構體系。支撐結構體系包括圍檁、支撐、立柱及其他附屬構件。
擋土的應力傳遞路徑是圍護墻一圍檁一支撐，在地質條件較好的有錨固力的地層中，基坑支撐采用錨桿和拉錨。
在深基坑的施工支護結構中，常用的支撐系統(tǒng)按其材料分，可以有鋼管支撐、型鋼支撐、鋼筋混凝土支撐、鋼和鋼筋混凝土的組合支撐等種類。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系由圍檁、支撐及角撐、立柱和圍檁托架或吊筋、立柱、托架錨固件等其他附屬構件組成。
鋼結構支撐體系通常為裝配式的，由內圍檁、角撐、支撐、預應力設備、軸力傳感器、支撐體系監(jiān)測監(jiān)控裝置、立柱樁及其他附屬裝配式構件組成。
基坑變形現(xiàn)象
基坑開挖的過程是基坑開挖面上卸荷的過程，由于卸荷而引起坑底土體產生以向上為主的位移，同時也引起圍護墻在兩側壓力差的作用下而產生水平向位移和因此而產生的墻外側土體的位移。可以認為，基坑開挖引起周圍地層移動的主要原因是坑底的土體隆起和圍護墻的位移。
1）墻體的變形
①墻體水平變形
當基坑開挖較淺，還未設支撐時，不論對剛性墻體還是柔性墻體，均表現(xiàn)為墻頂位移最大，向基坑方向水平位移，三角形分布。隨著基坑開挖深度的增加，剛性墻體繼續(xù)表現(xiàn)為向基坑內的三角形水平位移或平行剛體位移，而一般柔性墻如果設支撐，則表現(xiàn)為墻頂位移不變或逐漸向基坑外移動，墻體腹部向基坑內突出。
②墻體豎向變位
在實際工程中，墻體豎向變位量測往往被忽視，事實上由于基坑開挖土體自重應力的釋放，致使墻體有所上升，有工程報道，某圍護墻上升達10cm之多。墻體的上升移動給基坑的穩(wěn)定、地表沉降以及墻體自身的穩(wěn)定性均帶來極大的危害。特別是對于飽和的極為軟弱的地層中的基坑工程，更是如此，當圍護墻底下因清孔不凈有沉渣時，圍護墻在開挖中會下沉，地面也下沉。
2）基坑底部的隆起
在開挖深度不大時，坑底為彈性隆起，其特征為坑底中部隆起最高。當開挖達到一定深度且基坑較寬時，出現(xiàn)塑性隆起，隆起量也逐漸由中部最大轉變?yōu)閮蛇叴笾虚g小的形式，但對于較窄的基坑或長條形基坑，仍是中間大，兩邊小分布。
3）地表沉降
根據(jù)工程實踐經驗，在地層軟弱而且墻體的人土深度又不大時，墻底處顯示較大的水平位移，墻體旁出現(xiàn)較大的地表沉降。在有較大的人土深度或墻底人土在剛性較大的地層內，墻體的變位類同于梁的變位，此時地表沉降的最大值不是在墻旁，而是位于離墻一定距離的位置上。