基坑支護結構類型及設計范文

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【摘要】隨著我國城市化進程的不斷加快，道路地下管網、下穿立交等都會遇到基坑開挖問題。本文主要從市政工程常用基坑支護類型入手，重點對基坑設計要求、內容及依據進行分析，并有針對性地提出了一系列改善措施，以供同行參考。

【關鍵詞】市政工程；基坑支護；結構

1引言

最近幾年，因城市道路、立交橋等工程的迅猛發展，城市道路地下管網、下穿立交以及地下泵房等都會遇到基坑開挖問題。在市政工程建設過程中，如何合理選擇支護結構，并依據基坑工程特點進行科學設計成為當前基坑工程亟待解決的重要問題。

2常見基坑支護類型

2.1鋼板樁支護

鋼板樁支護通常又分為工字鋼基坑支護和拉森鋼板樁支護兩種方式：在一般黏質土、砂性土和粒徑不大于100mm的砂卵石基坑中，通常會采用工字鋼基坑支護方式。采取這種方式能夠降低成本，施工過程比較簡單，較為節省材料，但是采用這種方式止水性能不夠完善。因此當出現地下水位高于基坑底標高的情況時，施工過程中要先進行基坑降排水處理。同工字鋼基坑支護方式相比，拉森鋼板樁止水性較強，剛度強，同樣施工比較簡單，而且可以對材料進行重復使用。通常用于抗洪及地下隧道中。但是這種方式在施工過程中噪聲較大，在城市內部使用的較少。

2.2鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁是較早時期出現的一種方式，通過在現場機械鉆孔形成樁孔，將預制的鋼筋籠放置其中，繼而將混凝土灌注成樁，在高層建筑中使用的較為廣泛。在這種施工方式中，現場施工的質量對樁的形成有至關重要的影響。

2.3地下連續墻

地下連續墻是由意大利發明并傳入到眾多國家的施工工藝，地下連續墻是利用各種挖槽設備，在特制泥漿的護壁作用下，在地下挖出窄而深的溝槽，然后在溝槽內放置鋼筋籠，并在其內澆筑水下混凝土而形成一道具有防滲擋土和承重功能的、連續的地下墻體。地下連續墻在施工過程中噪聲小，防滲透性能好，施工過程的工期較短，因此大型基坑工程多采用這一施工工藝。

2.4SMW工法

SMW工法20世紀70年代在日本發明的一種施工工藝，通過對多軸型鉆探攪拌機的利用，能夠實現就地鉆掘切削土體，待到達預定深度后，邊提鉆邊從鉆頭處噴出水泥漿，與地基土攪拌混合，然后在水泥混合物凝固前插入H型鋼或其他型鋼材，以此形成一道具有一定強剛度的、連續完整的、復合均勻無接縫的地下連續墻體。這種方法施工周期短，對環境的影響較小，而且止水性能比較好。通常這種工藝被應用于地下建筑工程中。

3基坑支護結構設計方案的要求及主要內容

3.1基坑支護結構設計方案的要求

建筑施工基坑支護結構設計方案簡稱為設計方案，它是根據相關的資料文件和規范標準為設計依據，并結合基坑施工周邊的地質條件和環境，施工基坑開發的深度等為依據，做出合理的、先進的、實用的、安全的環境保護的方案。并且，在基坑施工處理的使用期限內還要保證基坑周邊的建筑、地下設施、道路、管線等安全和正常的使用，保證城市主體建筑的地下結構不受施工的影響。并且還要正確合理的判斷施工的參數值和計算結果，從而設定出規范的設計方案數據，并根據行業內的標準對設計的方案進行更新。

3.2基坑支護結構設計方案的主要內容

3.2.1方案設計的基本情況

施工基坑在設計過程中，要寫明工程的名稱，業主的單位和詳細的地址，并且要擬定建筑物的層數，結構特點，高度和基本的建筑形式。地下室的層數和面積，室外與地面的標高，地下室頂板的設計標高，地下室層高和底板的開挖，基坑的深度，面積，周長和周邊的環境。支護的采用方法與結構，基坑擋水及降水措施和預計施工的時間等。

3.2.2等級設計

根據基坑開挖的深度和規模，周邊的地質條件和環境，采用《基坑支護結構的設計方案與設計的確定辦法》，并且在設計的過程中也要根據《建筑基坑支護技術規程》來設計支護結構的使用期限，并不小于一年。

3.3基坑方案設計的依據與圖紙

3.3.1設計的依據

根據基坑開挖的相關資料，在基坑開挖時要具備巖土工程的詳細勘察資料，基坑深度現場的地形圖和工程路線圖。還要擬定建筑的平面圖，立體圖和剖面圖，并根據這些基本的圖面對其設計進行布局。并且，在設計時也要根據相關的標準、規程和設計規范，利用電腦軟件對基坑開挖的設計方案進行設計。還要對基坑在場地的地下水的補給和排泄進行重點的規劃，對各地下水層之間的水力進行聯系，使地下水的來源、質量、深埋情況及變化幅度都有一定的了解，從而對基坑的支護結構、開挖和周邊環境降低不良的影響。

3.3.2基坑方案設計的圖紙

在基坑設計方案的圖紙設計時：①要設計圖紙的目錄，并且要根據支護的總平面設計圖來設計方案。②在分段設計剖面圖時也要根據剖面的圖式來判斷排水溝、放坡、線管、標高、止水帷幕、支撐構建、支護構件和離開挖邊線3倍與基坑深度范圍內的道路、市政管線、建筑物、地層以及其他基礎設施。③在建設基坑方案設計圖支護結構時，也要對支護結構示意圖和配筋圖進行標記，局部支護的結構和立面圖，大樣圖也要重點說明。在基層開挖時也要畫出其剖面圖，并且對降水井和觀測井的平面進行布置圖設計，標明井的型號和類型。④在平面布置圖的設計時還要對其進行監督，監督元件預留平面圖和豎形的結構寬度，道路是否能夠行使，對大車量行駛的荷載量等。

4基坑支護結構的施工處理措施

4.1鋼板樁、鉆孔樁和噴粉裝備

施工因基坑施工要擊打工程樁，就會引起震動，使土壤受到擠壓，從而影響高層建筑的正常施工，所以應該在工程樁施工之低碳技術前對附近一側的鋼板進行擊打，在擊打鋼板樁之后，在它的背后做排水溝。鉆孔樁的鉆孔工作應全部流于工程樁，完成之后再進行敲打施工。以這樣的方式作為鉆孔樁的主要施工手段，按照施工進度將噴粉樁分階段的插入在基坑支護施工設計之中。

4.2挖土施工及支撐施工

（1）在第一支撐的制作過程中，要保證鉆孔樁安全完成，并且使渣土深度達到一定指標，將一定厚度的準石粉作為支撐面的填充物。這種方式的采用，不僅要考慮運行車輛支撐力度，還要保證機械設備不會被損壞。

（2）要在第一層支撐完成后再開始第二次支撐，并根據千次的計算數據，擬定最安全的挖土深度，進行土方開挖，從而完成大面積降土。而根據對基坑支護工程實際的綜合分析結果來看，設定靠近建筑物一側的鋼板樁范圍和坑比設計標高要有具體的數值作為挖土深度，并在附近鋼板樁處留設土臺。因為土臺的預留能夠增強土坑能力，使鋼板樁的安全性能得到了保障。機械挖土能夠更有效地加快工程進度，進而提高設備利用率。并且通過實踐可以指導這種方式，行之有效的在實際工作中需要幫助工程的施工。

（3）在挖土2d后，才能進行第二層支撐，如果時間拖延將影響支護結構的安全性能。最后，在樁承臺施工全部完成之后，要用石粉和石渣回填基坑，保證基坑恢復到第一層支撐的深度，再拆除第二層支撐，并回填土質。

4.3鋼板樁的回收及降排水的處理

運用排水溝及集水井聯合方式來對基坑上部外圍的排水結構進行設置。雖然鋼板樁與噴粉樁的抗滲能力較強，但為避免雨水含水量以及少量滲水對于基坑開挖的影響，應該將基坑底的四周用磚砌筑8個井壁，保證磚縫輸水。并且井底的標高要低于施工面，要采用縱橫鏈接的排水方式，在井內設置潛水泵。

5結語

綜上所述，當前的城市建設發展已經朝著高層性的建筑和高架建設性的公路趨勢發展，促使著人們對地下區域的利用率也越來越高。特別是由于城市環境的限制性發展，深基坑支護設計的工程對于一些地下通道，或者一些道路建設區域內的建筑物安全的影響也是越來越重要。因此本文對于其進行詳細的研究和分析，具有建設性的現實意義。

參考文獻

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[2]張銀根.基坑支護結構在工程實際中的應用探討[J].建筑設計管理，2011（02）.

[3]陳志明.組合式基坑支護結構在基坑施工中的運用[J].福建建筑，2011（08）

作者：李美玲 單位：中國市政工程中南設計研究總院有限公司