【文章內(nèi)容簡介】 ng Wall。在各施工平面之間，采取重疊搭接，在水泥土混合體未硬之前插入受拉材料，作為應(yīng)力加強材料，直至水泥結(jié)硬、形成勁性復(fù)合維護(hù)墻體。這種結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮了水泥土混合體和受拉材料的力學(xué)特性，同時具有經(jīng)濟(jì)、工期短、高止水性、對周圍環(huán)境影響小等特點。SMW工法的特點：（1） 施工噪音低，對周圍環(huán)境影響?。唬?） 結(jié)構(gòu)止水性好，結(jié)構(gòu)強度可靠，適用于各種土層，配以多道支撐，可適用深基坑；（3） 該法在一定條件下可取代作為維護(hù)的地下連續(xù)墻，有較大發(fā)展前景。 其它支護(hù)結(jié)構(gòu) 其他支護(hù)結(jié)構(gòu)如：閉合擋土拱圈、拱形水泥土槽壁結(jié)構(gòu)、連拱式支護(hù)結(jié)構(gòu)、樁—拱維護(hù)體系等。 閉合擋土拱圈用鋼筋混凝土就地澆筑。拱圈可由幾條二次曲線組成，也可以是一條完整的橢圓或蛋形拱圈。作用在拱圈上的土壓力大部分在拱圈內(nèi)自身平衡。 閉合擋住拱圈不需要深入至基坑底面以下，也不需要從地面按基坑全深度配置。它可以在坑底以上至底面以下某一高度內(nèi)配置，并可分若干道施工，每道高2m左右。當(dāng)基坑周邊局部因場地限制而不能采用閉合拱圈時，采用閉合或非閉合拱圈，需注重驗算整體滑移和坑底隆起。拱圈有時尚需采用水泥土攪拌樁或化學(xué)注漿等方法形成止水帷幕。但即使如此，其造價仍低于一般的樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)。 支撐體系支撐是基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它由支撐桿件、環(huán)梁和立柱、吊桿等構(gòu)件組成是承受維護(hù)結(jié)構(gòu)所傳遞的土壓力和水壓力的結(jié)構(gòu)體系。支撐結(jié)構(gòu)體系必須穩(wěn)定、節(jié)點連接構(gòu)造必須可靠，支撐與豎向維護(hù)構(gòu)件共同為基礎(chǔ)施工提供一個可靠地結(jié)構(gòu)空間。土質(zhì)越差、基坑越深，則支撐越顯重要，設(shè)計時必須慎重，以免因支撐結(jié)構(gòu)的局部失效而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的破壞。根據(jù)《基坑工程手冊》，對于深度較大的基坑，為使圍護(hù)堵經(jīng)濟(jì)合理和受力后變形的控制在一定范圍內(nèi)，都需沿圍護(hù)墻豎向增設(shè)文承點，以減小跨度。如在坑內(nèi)對圍護(hù)墻加設(shè)支撐稱為內(nèi)支撐；如在坑外對圍護(hù)墻拉設(shè)支撐，則稱拉錨(土錨)。內(nèi)支撐受力合理、安全可靠、易于控制圖護(hù)墻的變形但內(nèi)支撐的設(shè)置給基坑內(nèi)挖土和地下室結(jié)構(gòu)的支模和澆筑帶來一些不便，需通過換撐加以解決。用土錨拉結(jié)圍護(hù)墻，坑內(nèi)施工無任何阻擋，但于軟土地區(qū)土錨的變形較難控制，且土錨有一定長度，在建筑物密集地區(qū)如超出紅線油需專門申請，否則是不允許的。一般情況下，在土質(zhì)好的地區(qū)，如具備錨桿施工設(shè)備和技術(shù)，應(yīng)發(fā)展土錨；在軟土地區(qū)為便于控制圍護(hù)墻的變形，應(yīng)以內(nèi)支撐為主。目前常用的支撐體系按其受力性能和外形大致可分為：單跨壓桿式、多跨壓桿式、雙向多跨壓桿式、水平桁架式、豎向斜撐、平面斜角撐、井字撐與斜角撐結(jié)合。大直徑環(huán)梁與輻射狀支撐相結(jié)合，或與周邊桁架相結(jié)合等；同時可充分發(fā)揮圓形、橢圓形、拋物線行和拱桿的力學(xué)性能，從中采用其中一種或多種外形相結(jié)合的形式。支撐體系出現(xiàn)了多種形式，可根據(jù)不同的基坑外形、平面尺寸、開挖深度、施工方法等需要，靈活地進(jìn)行設(shè)計。支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)支撐，常用的有鋼結(jié)構(gòu)支撐和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐兩類。鋼結(jié)構(gòu)支撐多用圓鋼管和H型鋼。為減少擋墻的變形，用鋼結(jié)構(gòu)支撐時可用液壓千斤頂施加預(yù)頂力。 鋼支撐的優(yōu)點是安裝和拆除速度較快，能盡快發(fā)揮支撐的作用，減小時間效應(yīng)，既使圍護(hù)墻因時間效應(yīng)增加的的變形減?。豢梢灾貜?fù)利用，多為租賃方式，便于專業(yè)化施工；可以施加預(yù)緊力，還可根據(jù)圍護(hù)墻變形發(fā)展情況，多次調(diào)正預(yù)緊力值以限制圍護(hù)墻變形發(fā)展。其缺點是整體剛度相對較弱，支撐的間距相對較?。挥捎谠趦蓚€方向施加預(yù)緊力，使縱、橫向的銜接處于鉸接狀態(tài)。鋼筋混凝土支撐優(yōu)點是形狀多樣性，由于是現(xiàn)澆而成，可澆筑成直線、曲線構(gòu)件，可根據(jù)基坑平面形狀，澆筑成最優(yōu)化的布置形式；整體剛度大、安全可靠，可使圍護(hù)墻的變形小，有利于保護(hù)周圍環(huán)境；可方便地變化構(gòu)件的截面和配筋，以適應(yīng)其內(nèi)力的變化。其缺點是支撐成型和發(fā)揮作用時間長，現(xiàn)場澆筑需時較長，再加上養(yǎng)護(hù)達(dá)到規(guī)定的強度，時間更加長，為此時間效應(yīng)大，使圍護(hù)墻因時間效應(yīng)而產(chǎn)生的變形增大；屬一次性的支撐結(jié)構(gòu)，不能重復(fù)利用(做成裝配式者例外)；拆除相對困難，如利用控制爆破拆除，有時周圍環(huán)境不允許，如用人工拆除，時間較長，勞動強度大。 各種維護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點及適用情況各維護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點及使用情況見下表2—1表21 維護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點及使用情況類型形式特 點 板樁式 鋼板樁1. 鋼板樁系工廠成品、強度、品質(zhì)、接縫精度等質(zhì)量保證，可靠性高；2. 具有耐久性，可回拔修正再使用；3. 與多道剛支撐結(jié)合，適合軟土地區(qū)的較深基坑；4. 施工方便、工期短；5. 施工中需注意接頭防水，以防止接縫水土流失所引起的地層塌陷及失穩(wěn)問題；6. 鋼板樁剛度比排樁和地下連續(xù)墻小，開挖后撓度變形較大；7. 打拔樁振動噪聲大、容易引起土體移動，導(dǎo)致周圍地基較大沉陷。預(yù)制混凝土板樁1. 施工方便、快捷、造價低、工期短；2. 可與主體結(jié)構(gòu)結(jié)合；3. 打樁振動及擠土對周圍環(huán)境影響較大； 4. 不適合在建筑密集城市市區(qū)使用；5. 接頭防水性差；6. 不適合在硬土層中施工。板樁式柱樁橫列式1. 施工方便、造價低，適合開挖寬度較窄深度較淺的市政排管工程；2. 止水性較差，軟弱地基施工容易產(chǎn)生坑底隆起和覆土后的沉降；3. 容易引起周圍地基沉降。地下連續(xù)墻1. 施工噪聲低，振動小，就地澆制，墻接頭止水效果較好，整體剛度大，對周圍環(huán)境影響小；2. 適合于軟弱地層和建筑設(shè)施密集城市市區(qū)的深基坑；3. 墻接頭構(gòu)造有剛性和柔性兩種類型，并有多種形式，高質(zhì)量的剛性接頭的地下連續(xù)墻可作永久性結(jié)構(gòu)；還可施工成T型、∏型等，以增加抗彎剛度作自立式結(jié)構(gòu)；4. 施工的基坑范圍可達(dá)基地紅線，可提高基地建筑物的使用面積，若建筑物工期緊、施工場地小，可將地下連續(xù)墻作主體結(jié)構(gòu)并可采用逆作法、半逆作法施工；5. 泥漿處理、水下鋼筋混凝土澆制的施工工藝較復(fù)雜，造價較高；6. 為保證地下連續(xù)墻質(zhì)量，要求較高的施工技術(shù)哥管理水平。自立式水泥土墻水泥土攪拌樁1. 適合軟土地區(qū)，環(huán)境保護(hù)要求不高，深度不大于7米的基坑工程；2. 施工低噪聲，低振動，結(jié)構(gòu)止水性較好，造價經(jīng)濟(jì)；3. 維護(hù)擋墻較寬，一般需占用3—4m，需占用基地紅線內(nèi)一部分面積。高壓旋噴樁擋墻1. 適合軟土地區(qū)，環(huán)境保護(hù)要求不高，深度不大于7米的基坑工程；2. 施工低噪聲，低振動，對周圍環(huán)境影響小，止水性好；3. 如作自立式水泥土擋墻，墻體較厚需占用基坑紅線內(nèi)一部分面積；4. 施工需作排污處理，工藝復(fù)雜，造價高；5. 作為維護(hù)結(jié)構(gòu)的止水加固措施，旋噴樁深度可達(dá)30m。組合式SMW工法1. 施工低噪聲、對周圍環(huán)境影響小；2. 結(jié)構(gòu)止水性好，結(jié)構(gòu)強度可靠，適合于各種土層，配以多道支撐，可適合于深基坑；3. 此施工方法在一定條件下可取代作為維護(hù)的地下連續(xù)墻，具有較大發(fā)展前景。放坡 土釘墻1. 土釘墻是一種原位土中的加筋技術(shù)，可以邊開挖邊支護(hù)，流水作業(yè)，不占獨立工期，施工快捷；2. 設(shè)備簡單，操作方便，施工所需場地小。材料用量小，經(jīng)濟(jì)效果好；3. 土體位移小，采用信息化施工。自然放坡1. 適用于土質(zhì)條件好，具有放坡空間的情況；2. 經(jīng)濟(jì)效果好。柱列式鉆孔灌注樁1. 噪聲和振動小，就地澆制施工，對周圍環(huán)境影響??；2. 適合軟弱土層使用，接頭防水性差，要根據(jù)地質(zhì)條件從注漿、攪拌樁、旋噴樁等方法中選用適當(dāng)方法解決防水問題；3. 在砂層和卵石中施工慎用；4. 整體剛度較差，不適合兼作主體結(jié)構(gòu)；5. 樁質(zhì)量取決于施工工藝及施工技術(shù)水平，施工時需作排污處理。挖孔灌注樁1． 土層施工方便、造價較低廉、成樁質(zhì)量容易保證；2． 施工、勞動保護(hù)條件較差；3． 不能用于地下水以下不穩(wěn)定地區(qū)。 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)一般由垂直擋土結(jié)構(gòu)和水平支撐結(jié)構(gòu)組成，設(shè)計方案必須滿足以下幾個方面：保證邊坡穩(wěn)定及周圍建筑物、地下管線設(shè)施安全，不得引起擬建建筑物正面主干道開裂，影響市區(qū)交通；確?；娱_挖順利進(jìn)行，并提供足夠的地下室施工作業(yè)空間。，且基坑的西側(cè)為宿州路，南側(cè)為楓林大廈，工程施工環(huán)境較為復(fù)雜，綜合各種支護(hù)的特點，決定使用鉆孔灌注樁予以支護(hù)，而其他方法不太適宜本工程。鉆孔灌注樁支護(hù)墻體的特點有:施工時無振動、無噪音等環(huán)境公害，無擠土現(xiàn)象，對周圍環(huán)境影響?。粔ι韽姸雀撸瑒偠却?，支護(hù)穩(wěn)定性好，變形小；當(dāng)工程樁也為灌注樁時，可以同步施工，從而施工有利于組織、方便、工期短。樁間縫隙易造成水土流失，需根據(jù)工程條件采取深層攪拌樁措施以解決擋水問題；樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體。綜合以上的種種考慮，本工程宜采用鉆孔灌注樁φ800@1000+深層攪拌樁φ600支護(hù)，內(nèi)支撐采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。3 維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計基本參數(shù) 活荷載的選擇綜合考慮現(xiàn)場的施工條件及環(huán)境條件，特別是場地周圍房屋，道路及地下管線的分布情況，選取活荷載q=20(KN/m2)。 土壓力計算系數(shù)按照朗肯土壓力計算理論作為土側(cè)壓力設(shè)計的計算依據(jù)，計算時，不考慮支護(hù)樁體與土體的摩擦，且不對主動土壓力系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。工程所需計算的各層物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)見表31表31 各層物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)表層號土層厚度（m）重度（KN/m3）內(nèi)摩擦角(度)內(nèi)聚力(KPa)①雜填土52010② 21粘土 25② 31粘土 29③22 粉質(zhì)粘土 2 23③23 粉質(zhì)粘土 2 18④ 粉土夾砂 10 ⑤ 粉土夾砂 8 10 土壓力的計算 計算時充分考慮到場地的巖土工程條件在土成側(cè)向壓力計算時，按照總應(yīng)力（水土合算）進(jìn)行計算。 按照朗肯土壓力計算理論作為土壓力設(shè)計的計算依據(jù)，作用在樁墻上填土表面以下深度為Z的一點處的主動土壓力： 式中：Ka為土的主動土壓力系數(shù)。 主動土壓力系數(shù)： 被動土壓力系數(shù)：其中：Pa—坑內(nèi)土的主動土壓力； —計算厚度內(nèi)土的平均天然重度（KN/m3）；—計算厚度內(nèi)土的平均內(nèi)摩擦角（186。）；c—計算厚度內(nèi)土的平均粘聚力（KPa）； Z—第i層土厚度 （m）。 各土層主動土壓力計算 第一層土的土壓力系數(shù)： 第一層土上側(cè)： 第一層土下側(cè)： =第二層土的土壓力系數(shù)： 第二層土上側(cè)： = 第二層土下側(cè)： Kp第三層土的土壓力系數(shù)： 第三層土上側(cè)： Kp第三層土下側(cè)： Kp第四層土的土壓力系數(shù)： 第四層土上側(cè)： = =第四層土下側(cè)： Kp第五層土的土壓力系數(shù)： 第五層土上側(cè)： = =第五層土下側(cè)： Kp 土壓力圖如下：圖31 基坑土壓力圖 維護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算 綜合分析場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)及開挖深度等因素，選用鉆孔灌注樁，外加泥攪拌樁止水，采用兩道內(nèi)支撐，位置分別為m、m。土壓力的計算采用朗肯土壓力理論進(jìn)行水土合算，用逐層開挖法計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的入土深度及斷面力。具體如下： （1） 鉆孔灌注樁按純彎構(gòu)件計算；（2） 鉆孔灌注樁加一層支撐結(jié)構(gòu)按照單支點、深埋式，即等值梁法計算，樁外 深層攪拌樁按抗管涌要求計算樁長；（3） 另外，還需對樁墻進(jìn)行抗隆起和抗管涌驗算。 本工程設(shè)置兩道支撐，分別設(shè)置在米、米處。逐層開挖支撐支承力不變計算法： 多層支護(hù)的施工時先施工擋土樁或擋土墻，然后開挖第一層，挖到第一層支撐以下若干距離，進(jìn)行第一層支撐的施工。然后再開挖到第二層土，挖到第二層支撐點下若干距離，進(jìn)行第二層支撐施工。如此循環(huán)作業(yè)，直到挖到坑底為止。 其計算方法是根據(jù)實際施工，按照每層支撐受力后不因下階段支撐及開挖而改變數(shù)值的原理進(jìn)行的。 計算方法的假定：1） 每層支撐受力后不因下階段開挖支撐設(shè)置而改變其數(shù)值。2） 第一層支撐后，第二層支撐開挖時期變形甚小，認(rèn)為不再變化。第二層支撐開挖第三層土方，認(rèn)為第二層變形不再變化，如此循環(huán)下去，直至開挖到預(yù)定深度。3） 第一層支撐階段，挖土深度要滿足第二層支撐施工的需要，第二層支撐時 其開挖深度要滿足第三層支撐施工的需要。 4） 每層支撐后其支點計算是可按簡支考慮。 5