深基础与支护工程

14.2深基础工程与支护工程桩基础：是将沉入土中的桩，通过承台或梁联系，以承载上部建筑的专用基础。分类：按传力及作用性质——端承桩+摩擦桩

按制作与施工方法——预制桩+灌注桩当前第1页\共有67页\编于星期二\9点钢筋混凝土预制桩施工当前第2页\共有67页\编于星期二\9点（1）桩锤

桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。

图2.4打入桩施工当前第3页\共有67页\编于星期二\9点当前第4页\共有67页\编于星期二\9点（2）桩架

当前第5页\共有67页\编于星期二\9点当前第6页\共有67页\编于星期二\9点

（3）动力装置

打桩机械的动力装置是根据所选桩锤而定的。当采用空气锤时，应配备空气压缩机；当选用蒸汽锤时，则要配备蒸汽锅炉和绞盘。当前第7页\共有67页\编于星期二\9点静力压桩:

当前第8页\共有67页\编于星期二\9点当前第9页\共有67页\编于星期二\9点泥浆护壁成孔灌注桩：

（1）潜水钻机成孔

当前第10页\共有67页\编于星期二\9点当前第11页\共有67页\编于星期二\9点（2）冲击钻成孔

当前第12页\共有67页\编于星期二\9点图2.15十字形冲头示意图当前第13页\共有67页\编于星期二\9点（3）冲抓锥成孔

当前第14页\共有67页\编于星期二\9点泥浆的作用护壁

携砂冷却

润滑

当前第15页\共有67页\编于星期二\9点当前第16页\共有67页\编于星期二\9点导管法浇筑混凝土：当前第17页\共有67页\编于星期二\9点套管成孔灌注桩：当前第18页\共有67页\编于星期二\9点当前第19页\共有67页\编于星期二\9点

锤击沉管灌注桩适宜于一般粘性土、淤泥质土和人工填土地基，其施工过程见图2.20所示。当前第20页\共有67页\编于星期二\9点当前第21页\共有67页\编于星期二\9点套管成孔灌注桩常见的质量问题断桩缩颈桩吊脚桩桩尖进水、进泥砂当前第22页\共有67页\编于星期二\9点地下连续墙支护铣削钻成槽机

先建造钢筋砼地下连续墙,达到强度后在墙间用机械挖土。该支护法刚度大、强度高,可挡土、承重、截水、抗渗,可在狭窄场地施工,适于大面积、有地下水的深基坑施工。连续墙抓斗—成槽机槽段的连接当前第23页\共有67页\编于星期二\9点导墙施工成槽机抓土钢筋笼起吊钢筋笼入槽连续墙砼浇筑锁口管起拔进入第二槽段施工亦可用吊车起拔两边是锁口管施工工艺当前第24页\共有67页\编于星期二\9点地基深层加固当工程结构荷载较大、地基土质又较软弱时，为改善地基性质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋深，常采用的地基加固方法。

主要方法：1、强夯地基加固2、挤密桩地基加固当前第25页\共有67页\编于星期二\9点强夯地基加固属高能量夯击，可提高地基强度，降低其压缩性，适用于碎石、砂土、粘性土、湿陷性黄土及杂填土地基的深层加固。承载力提高2-5倍，压缩性可降低200%-1000%，影响深度在10m以上。当前第26页\共有67页\编于星期二\9点夯击点布置现场实际情况当前第27页\共有67页\编于星期二\9点挤密桩地基加固

以振动，冲击或带套管等方法成孔，然后向孔内填入砂，石，土（灰土，二灰，水泥土），石灰或其他材料，在加以振实而成为直径较大的密实桩体，并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。根据填入的材料和工艺的不同可分为砂石桩，土桩（灰土桩），石灰桩，水泥粉煤灰桩，夯实水泥桩。当前第28页\共有67页\编于星期二\9点砂石桩

砂石桩、砂桩和砂石桩总称为砂（碎）石桩，又称粗颗粒土桩。砂（碎）石桩法是指利用振动、冲击或水冲等方式地基中成孔后，再填入砂、砾石、卵石、碎石等材料并将其挤压已成的孔中，形成砂石所构成的密实桩体，并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。适用于挤密松软砂土，粉土，粘性土，素填土，杂填土等。砂石桩可采用振冲法，沉管法，冲击法，振动法当前第29页\共有67页\编于星期二\9点振冲器的构造当前第30页\共有67页\编于星期二\9点振冲法施工场面当前第31页\共有67页\编于星期二\9点当前第32页\共有67页\编于星期二\9点振冲法施工碎石桩(StoneColumn)当前第33页\共有67页\编于星期二\9点当前第34页\共有67页\编于星期二\9点基坑支护工程

一级基坑：重要工程，支护结构与基础结构合一工程，开挖深度＞10m，临近建筑物、重要设施在开挖深度以内；开挖影响范围内有历史或近代优秀建筑、重要管线需严加保护；

三级基坑：开挖深度＜7m，且无特别要求的基坑；

二级基坑：不属于一级或三级的其它基坑。基坑类别支护结构墙顶位移支护结构墙体最大位移地面最大沉降一级基坑305030二级基坑608060三级基坑80100100基坑变形的监控值mm

基坑的分级当前第35页\共有67页\编于星期二\9点基槽支护基(沟)

槽开挖一般采用横撑式土壁支撑。可分为水平挡土板及垂直挡土板两大类。前者挡土板的布置又分为间断式和连续式两种。湿度小的粘性土挖土深度＜3m时，可用间断式水平挡土板支撑。间断式水平挡土板支撑垂直挡土板式支撑

对松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑，挖土深度可达5m。对松散和湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑，其挖土深度不限。连续式水平挡土板支撑当前第36页\共有67页\编于星期二\9点

深度不大的三级基坑，当放坡开挖有困难时，可采用短柱横隔板支撑、临时挡土墙支撑、斜柱支撑、锚拉支撑等支护方法。简易支护放坡开挖的基坑，当部份地段放坡宽度不够时，可采用短柱横隔板支撑、临时挡土墙支撑等简易支护方法进行基础施工

仅适用于部分地段放坡不够、宽度较大的基坑使用仅适用于部分地段下部放坡不够、宽度较大的基坑使用临时挡土墙支撑短柱横隔板支撑当前第37页\共有67页\编于星期二\9点先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板并用斜撑支顶，挡土板内侧填土夯实。适用于深度不大的大型基坑使用。斜柱支撑2.3.3锚拉支撑先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板，柱桩上端用拉杆拉紧，挡土板内侧填土夯实。适用于深度不大、不能安设横(斜)撑的大型基坑使用。斜柱支撑锚拉支撑基坑打设柱桩当前第38页\共有67页\编于星期二\9点深基坑支护深基坑支护的基本要求●确保支护结构能起挡土作用,基坑边坡保持稳定；●确保相邻的建(构)筑物、道路、地下管线的安全,不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害；●通过排降水,确保基础施工在地下水位以上进行苏州市土地交易中心基坑支护工程当前第39页\共有67页\编于星期二\9点常用的支护结构体系排桩式土钉墙锚杆支护钢管桩挖孔灌注桩钢板桩板墙式板桩式组合式粉体喷射注浆桩墙钻孔灌注桩高压喷射注浆桩墙深层搅拌水泥土桩墙逆作拱墙式边坡稳定式排桩与板墙式水泥挡土墙式现浇地下连续墙灌注桩与水泥土桩结合加筋水泥土围护墙型钢横挡板深基坑支护当前第40页\共有67页\编于星期二\9点排桩支护适于开挖面积大、深度＞6m、不允许放坡、邻近有建(构)筑物的基坑支护

开挖前在基坑周围设置砼灌注桩，桩的排列有间隔式、双排式和连续式，桩顶设置砼连系梁或锚桩、拉杆。施工方便、安全度好、费用低。悬臂桩的间隔式排桩支护挡土灌注桩排桩支护桩顶连系梁又称冠梁悬臂支护桩当前第41页\共有67页\编于星期二\9点

直径0.6～1.1m的钻孔灌注桩可用于深7～13m的基坑支护，直径0.5～0.8m的沉管灌注桩可用于深度在10m以内的基坑支护,单层地下室常用0.8～1.2m的人工挖孔灌注桩作支护结构。钢筋砼灌注桩的排列方式北京神华大厦基坑的交错相间排桩支护当前第42页\共有67页\编于星期二\9点土钉墙支护

天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)并与喷射砼面板相结合，形成类似重力挡墙的土钉墙,以抵抗墙后的土压力，保持开挖面的稳定。也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。当前第43页\共有67页\编于星期二\9点

⑴开挖工作面：土钉支护应自上而下分段分层进行，分层深度视土层情况而定，工作面宽度不宜＜6m，纵向长度不宜＜l0m。

⑵喷射第一层砼：为防止土体松弛和崩解，须尽快做第一层喷射砼，厚度不宜＜40～50mm。喷射砼水泥用量≮400kg/m3。

⑶土钉成孔：土钉成孔直径70～120mm、向下倾角15～200，成孔方法和工艺由承包商根据土层条件、设备和经验而定。土钉支护施工工艺人工洛阳铲成孔冲击式钢管成孔土层锚杆钻机成孔喷射第一层砼当前第44页\共有67页\编于星期二\9点

⑷安设土钉、注浆：土钉有单杆和多杆之分，单杆多为Φ22～32mm的粗螺纹钢筋，多杆一般为2～4根Φ16mm钢筋。采用灰浆泵注浆，土钉注浆可不加压。

⑸挂钢筋网、喷射砼面层：钢筋网通常直径Φ6～10、间距200～300mm，与土钉连接牢固。钢筋与第一层喷射砼的间隙≮20mm。设置双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被覆盖后铺设。砼面板厚度50～100mm。挂钢筋网喷射第一层砼面板喷射第一层砼面板进入下一层土钉支护安设土钉、注浆当前第45页\共有67页\编于星期二\9点锚杆支护适于较硬土层或破碎岩石中开挖较大较深基坑，邻近有建筑物须保证边坡稳定时采用是在未开挖的土层立壁上钻孔至设计深度，孔内放入拉杆，灌入水泥砂浆与土层结合成抗拉力强的锚杆，锚杆一端固定在坑壁结构上，另一端锚固在土层中，将立壁土体侧压力传至深部的稳定土层当前第46页\共有67页\编于星期二\9点锚杆支护施工工艺冲击式钻机造孔旋转式钻机造孔锚杆造孔近景⑴造孔：包括钻机就位、施钻成孔、清孔三个作业步骤。造孔用冲击式钻机、旋转式钻机或旋转式冲击钻机，偏心钻机跟进护壁套管方式钻进，造孔须干钻，严禁水钻；考虑沉渣厚度，孔底应超钻30～50mm；成孔后高压风清洗孔壁，以保证砂浆与孔壁的粘结力。开山牌MGY-60型风动冲击式锚杆钻机

锚杆支护当前第47页\共有67页\编于星期二\9点制作完毕的锚索锚杆的制作与安装包括下料、除锈防腐、焊接导向锥、绑扎、入孔六个步骤。拉杆常用钢管、粗钢筋或钢丝束、钢绞线制成的锚索。锚索预留长度为1-1.5m，锚固段间隔1-2m设置隔离架和紧箍环，中心布置灌浆管；自由段外套塑料管，前端切实作好隔浆措施。锚索入孔导向锥起入孔导向作用紧箍环自由段外套塑料管锚索预留长度锚杆支护当前第48页\共有67页\编于星期二\9点注浆拉杆的预应力张拉锚杆逐层向下支护施工灌浆

基坑锚杆常采用埋管式灌浆的一次灌浆法，即由孔底向上有压一次性灌浆,压力≮0.6～0.8MPa，砂浆至孔口溢满为止，注浆管不拔出；当土体松散或岩石破碎易发生漏浆时采用二次灌浆法。制浆锚杆支护当前第49页\共有67页\编于星期二\9点挡土灌注桩与土层锚杆结合支护

桩顶不设锚桩、拉杆,而是挖至一定深度,每隔一定距离向桩背面斜向打入锚杆,达到强度后,安上横撑,拉紧固定,在桩中间挖土,直至设计深度冠梁悬臂支护桩锚杆及横撑适于大型较深基坑,施工期较长,邻近有建筑物,不允许支护、邻近地基不允许有下沉位移时使用当前第50页\共有67页\编于星期二\9点钢板桩支护当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板桩作为支护结构，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩。常用的钢板桩为U型钢板桩，又称拉森钢板桩。U型钢板桩钢板桩水上围堰当前第51页\共有67页\编于星期二\9点无锚板桩

从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。打法简便、快速，但单块打入易向一边倾斜，累计误差不易纠正,壁面平直度也较难控制。仅在桩长＜10m、工程要求不高时采用。又称单独打入法。钢板桩入土U型板桩的相互连接无锚板桩的单独打入法钢板桩支护当前第52页\共有67页\编于星期二\9点有锚板桩的双层围檩插桩法

是先沿板桩边线搭设双层围檩支架,然后将板桩依次在双层围檩中全部插好,形成一个高大的板桩墙。待四角封闭合拢后,再按阶梯形逐渐将板桩一块块打至设计标高。该打法可保证平面尺寸准确和板桩垂直度,但施工速度慢有锚板桩的双层围檩插桩法钢板桩支护当前第53页\共有67页\编于星期二\9点挡墙＋内撑支护

当基坑深度较大，悬臂式挡墙的强度和变形无法满足要求、坑外锚拉可靠性低时，则可在坑内采用内撑支护。它适用于各种地基土层，缺点是内支撑会占用一定的施工空间。常用有钢管内撑支护和钢筋砼构架内撑支护。大型深基坑的钢管对撑支护钢筋砼构架式内撑支护当前第54页\共有67页\编于星期二\9点钢管内支撑

钢管支撑一般采用Φ609钢管,用不同壁厚适应不同的荷载.钢管支撑的形式为对撑或角撑,对撑的间距较大时,可设置腹杆形成桁架式支撑挡墙＋内撑支护当前第55页\共有67页\编于星期二\9点钢管内支撑的地面拼装大型深基坑的挡墙＋钢管内支撑支护地铁车站的多道钢管对撑支护大型深基坑的钢管角撑挡墙的腰梁挡墙＋内撑支护当前第56页\共有67页\编于星期二\9点钢筋砼内支撑钢筋砼内支撑刚度大、变形小,能有效控制挡墙和周围地面的变形。它可随挖土逐层就地现浇,形式可随基坑形状而变化,适用于周围环境要求较高的深基坑挡墙＋内撑支护当前第57页\共有67页\编于星期二\9点内支撑下的基础工程施工就地