市政资料：深基坑支护结构与变形控制
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1K413021掌握深基坑支护结构与变形控制
深基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构，围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板(桩)墙结构。支撑结构是为了减小围护结构的变形，控制墙体的弯矩，分为内撑和外锚两种。
一、围护结构
(一)基坑围护结构体系
1.基坑围护结构体系包括板(桩)墙、围檩(冠梁)及其他附属构件。板(桩)墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。
(二)深基坑围护结构类型
(1)工字钢桩围护结构
(2)钢板桩围护结构
钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可重复使用。
(3)钻孔灌注桩围护结构
钻孔灌注桩围护结构在地铁基坑和高层建筑深基坑施工中得到广泛应用。
(4)深层搅拌桩挡土结构
深层搅拌桩作为挡土结构的搅拌桩一般布置成格栅形，也可连续搭接布置形成止水帷幕。
(5) SMW桩
SMW桩挡土墙是一种在水泥土插入型钢的劲性复合围护结构，型钢可以部分回收、重复利用。
(6)地下连续墙
地下连续墙可适用于多种土层，除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。地下连续墙的挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式。按成槽方式可分为桩排式、槽壁式、组合式。
二、支撑结构类型
(一)支撑结构体系
1.内支撑由各种型钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑等构成支撑系统;外拉锚有拉锚和土锚两种形式。
2.在地质条件较好的有锚固力的地层中，基坑支撑可采用土锚和拉锚等外拉锚形式。
(二)支撑体系布置
1.因地制宜。
2.受力明确，充分协调发挥各杆件的力学性能，稳定可靠，经济合理，满足变形控制要求。
3.最大限度地方便土方开挖和主体结构的快速施工。
三、基坑的变形控制
(一)基坑变形特征
1.开挖卸荷造成围护结构水平位移和坑底土体隆起，基坑周围地层移动主要是由于这两者造成的。
2.围护结构水平变形
3.围护结构竖向变位
由于基坑开挖土体自重应力的释放，致使围护结构产生竖向变位：上移或沉降。此外，当围护结构底下因清孔不净有沉渣时，也会导致围护围护在开挖中下沉。另外，当围护结构下方有顶管和盾构穿越时，也会引起围护结构突然沉降。
4.基坑底部的隆起
随着基坑的开挖卸载，基坑底出现隆起是必然的，但过大的坑底隆起往往是基坑险情的征兆。过大的坑底隆起可能是两种原因造成的：①基坑底不透水土层由于其自重不能够承受不透水土层下承压水水头压力而产生突然性的隆起;②基坑由于围护结构插入坑底土层深度不足而产生坑内土体隆起破坏。另外，由于坑底隆起会造成立柱隆起，进一步造成支撑向上弯曲，可能引起支撑体系失稳。因此，基坑底土体的过大隆起是施工时应该尽量避免的。但由于基坑一直处于开挖过程，直接监测坑底土体隆起较为困难，一般通过监测立柱变形来反映基坑底土体隆起情况。
5.地表沉降
围护结构的水平变形及坑底土体隆起会造成地表沉降，引起基坑周边建(构)筑物变形。
(二)基坑变形控制
1.当基坑邻近建(构)筑物时，必须控制基坑的变形以保证邻近建(构)筑物的安全。
2.控制基坑变形的主要方法有：
(1)增加围护结构和支撑的刚度;
(2)增加围护结构的入土深度;
(3)加固基坑内被动区土体。加固方法有抽条加固、裙边加固及二者相结合的形式;
(4)减小每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑时间，这一点在软土地区施工时尤其有效;
(5)通过降水井布置来控制降水对环境变形的影响。
(三)坑底稳定控制
保证深基坑坑底稳定的方法：(1)增加围护结构入土深度;(2)坑底土体加固;(3)坑内井点降水等措施;(4)适时施作底板结构;(5)在围护结构外施做隔水帷幕
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