一、放坡開挖
優勢:造價最便宜,支護施工進度快。
劣勢:回填土方較大,雨季因浸泡容易局部坍塌。
適用:場地開闊,土層較好,周圍無重要建築物、地下管線的工程。放坡高度超過5m,建議分級放坡。
注意事項:周邊條件允許情況下,儘量坡度放大,軟土地區放坡儘量增加坡腳反壓,做好降水、截水、洩水措施。一般情況可用鐵絲網代替鋼筋網,用石粉代替砂、石噴砼護面。
二、土釘牆(加強型土釘牆)
優勢:穩定可靠、經濟性好、效果較好、在土質較好地區應積極推廣。
劣勢:土質不好的地區難以運用,需土方配合分層開挖,對工期要求緊工地需投入較多設備。
適用:主要用於土質較好地區,開挖較淺基坑。
注意事項:對於周邊臨近建築物或道路等對變形控制較嚴格區段或較深的基坑,需增加預應力錨杆或錨索,稱之為加強型土釘牆,因施加預應力較小,可設置簡易腰梁。
根據土層及地下水情況能幹法成孔儘量幹法成孔。如遇回填土及局部軟土層,鋼筋土釘改為鋼花管土釘採用衝擊器擊入效果更佳。
三、複合土釘牆(加強型複合土釘牆)
優勢:複合土釘牆具有擋土、止水的雙重功能,效果良好;由於一般坑內無支撐,便於機械化快速挖土;一般情況下較經濟。
劣勢:施工工期相對較長,需待攪拌樁或旋噴樁達到一定強度方可開挖。
適用:存在軟土層區域,或回填土區域,或受場地限制需垂直開挖區域。
注意事項:深層攪拌樁在較厚砂層施工較易開叉,需設置多排搭接。由於攪拌樁抗拉抗剪性能較差,一般情況需內插鋼管或型鋼,並設置冠梁。對於局部狹窄區域,攪拌樁機械無法施工時,可採取高壓旋噴樁代替。對於周邊臨近建築物或道路等對變形控制較嚴格區段或較深的基坑,需增加預應力錨杆或錨索,稱之為加強型複合土釘牆。
四、拉森鋼板樁
優勢:耐久性良好,二次利用率高;施工方便,工期短。
劣勢:不能擋水和土中的細小顆粒,在地下水位高的地區需採取隔水或降水措施;懸臂抗彎能力較弱,開挖後變形較大。
適用:懸臂支護適用於小於4m基坑。超過4m基坑建議設置內支撐(一道或多道),建議下部一定需有嵌固端進入穩定土層,如果無法進入穩定土層,建議增加被動土加固,否則容易傾覆。
五、灌注樁+錨索(混凝土內支撐)
優勢:牆身強度高,剛度大,支護穩定性好,變形小。成孔設備根據土層及工期要求可選擇性較多:人工挖孔、鑽孔灌注樁、衝孔樁、旋挖灌注樁。
劣勢:造價較高,工期較長。樁間縫隙易造成水土流失,特別是在高水位砂層地區,需根據工程條件採取注漿、普通水泥攪拌樁、旋噴樁、大直徑攪拌樁、三軸攪拌樁等施工措施以解決止水問題。
適用:多用於2層及以上地下室支護設計的基坑中,採取錨索控制變形。坑深8~20m 的基坑工程, 適用於較差土層。
注意事項:周邊對基坑變形極敏感區段,即使基坑較淺也可採用灌注樁施工。對於地下水較難控制區段可採取咬合方式施工。對於較難施工錨索區段,可採用灌注樁+鋼筋混凝土內支撐(斜支撐)方式代替。還有其它變種類型:較難施工錨索及較難施工內支撐時,可採用雙排灌注樁+大冠梁支護。
六、重力式水泥土擋牆
優勢:施工時無汙染,施工簡單,因為是重力式結構,無需設置錨杆或支撐,便於基坑土方開挖及施工,防滲性良好,具有擋土強兼止水帷幕雙重效果。造價相對不高。
劣勢:施工速度較慢,因需攪拌樁達到一定齡期方可開挖,基坑加深,則擋牆寬度加寬,造價增加較大,對於較厚軟土區域攪拌樁無法穿透時,基坑變形相對較大。
適用:較厚回填土、淤泥、淤泥質土區域。
注意事項:注意待攪拌樁達到一定強度方可開挖,否則極易引起坍塌,可添加適量外加劑。攪拌樁無法穿透淤泥層時,需增加被動土加固。
七、地下連續牆
優勢:剛度大,止水效果好,是支護結構中最強的支護形式。
劣勢:造價較高,對施工場地要求較高,施工要求專用設備。
適用:地質條件差和複雜,基坑深度大,周邊環境要求較高的基坑。
八、SMW工法
優勢:施工時基本無噪聲,對周圍環境影響小;結構強度可靠,凡是適合應用水泥土攪拌樁的場合都可使用;擋水防滲性能好,不必另設擋水帷幕;可以配合多道錨索或支撐應用於較深的基坑;此工法在一定條件下可代替作為地下圍護的地下連續牆,採取一定施工措施成功回收H 型鋼後則造價大大降低,在水鄉片區有較大發展前景。
適用:可在淤泥土、粉土、粘土、砂土、砂、礫、卵石等土層中應用。
注意事項:因一般設置單排攪拌樁,施工時需保證攪拌樁的垂直度,及搭接厚度,否則極易導致下部開叉漏水湧砂。H型鋼需選質量可靠型材,施工時塗抹減摩劑,否則較難回收且易變形,影響週轉率。
結語:
以上僅僅對常規支護進行比較分析。因同一個基坑項目的四周環境可能不同;開挖深度也可能不同;地質條件、地下水條件也可能不同;使用的荷載可能不同。所以一個基坑的支護類型需根據經驗、建設單位要求、周邊環境、地質情況限制而採用以上一種或多種支護型式的組合。基坑工程雖為臨時支護,亦需慎重對待,安全為主。
本文綜合整理自建築考試、築龍巖土。如需轉載請註明出處。
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