基坑工程概述及常见支护形式简介
目
录01常见的几种支护形式
02基坑工程概述
01.基坑工程概述
第一部分、基坑工程概述
•1、定义
基坑（excavations）：为进行建筑物地下部分施工由地面向地下开挖形成的空间。
基坑工程（foundation pit engineering）：为保证基坑施工、主体地下结
构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与
回填，包括勘察、设计、施工、监测和检测等。
深基坑工程（deep foundation pit engineering）：①开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。
②开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。
•2、功能作用
作为基坑工程本身：
1）挡土作用；
2）挡水作用；
3）作为地下结构是的外墙（逆作法）。
作为整体环境的一部分：
1）保护周边环境（建筑物、管线、地面、道路等）不因基坑开挖发生变形破坏；
2）控制围护结构位移和坑底隆起对环境的影响
3）控制降低地下水位对环境的影响
4）控制支锚结构对相邻场地的影响
•3、基本特点
1）安全储备较小，风险性较大
一般基坑支护体系是临时结构，在地下结构施工至±0.00，肥槽回填完成即失去相应的作用，基坑围护体系在设计计算时有些荷载，如地震荷载不加考虑，相对于永久性结构而言，在强度、变形、防渗、耐久性等方面的要求较低一些。
再者就是建设单位要求节约造价，降低工程费用。
2）基坑工程具有很强的区域性和个性(地质、场地)
基坑工程作为一种岩土工程，受到工程地质和水文地质条件的影响很大，区域性强。
我国幅员辽阔，地质条件变化很大，有软土、砂性土、砾石土、黄土、膨胀土、红土、风化土、岩石等，不同地层中的基坑工程所采用的围护结构体系差异很大，即使是在同一个城市，不同的区域也有差异，因此，围护结构体系的设计、基坑的施工均要根据具体的地质条件因地制宜，不同地区的经验可以参考借鉴，但不可照搬照抄。
第一部分、基坑工程概述
•3、基本特点
3）基坑工程综合性强，是系统工程(知识、工程)
基坑工程的设计和施工不仅需要岩土工程方面的知识，也需要结构工程方面的知识。
同时，基坑工程中设计和施工是密不可分的，设计计算的工况必须和施工实际的工况一致才能确保设计的可靠性。
从事基坑工程的设计、施工人员需要具备及综合运用以下各方面知识：
（1）岩土工程知识和经验；
（2）建筑结构和力学知识；
（3）施工经验；
（4）工程所在地的施工条件和经验。
第一部分、基坑工程概述
•3、基本特点
4）基坑工程具有明显的环境效应(生活、地层)
基坑开挖必将引起基坑周围地基中地下水位的变化和应力场的改变，导致
周围地基中土体的变形，对临近基坑的建筑物、地下构筑物和地下管线等产生
影响，影响严重的将危及相邻建筑物、地下构筑物和地下管线的安全和正常使
用，必须引起足够的重视。
另外，基坑工程施工产生的噪音、粉尘、废弃的泥
浆、渣土等也会对周围环境产生影响，大量的土方运输也会对交通产生影响，
因此，必须考虑基坑工程的环境效应。
5）基坑工程具有较强的时空效应
基坑的深度和平面形状对基坑围护体系的稳定性和变形有较大的影响，土体
所具有的流变性对作用于围护结构上的土压力、土坡的稳定性和围护结构变形
等有很大的影响。
作用在基坑围护结构上的土压力不仅与位移等大小、方向有关，还与时间有
关。
02.常见的几种支护形式
第二部分、常见的支护形式
•1、分类
根据基坑支护的结构类型主要有以下4大类：
1）放坡开挖
放坡开挖的适用范围有限，因为深基坑的放坡范围过大，城市不可能提供太大的放坡空间；深基坑放坡所增加的土方量也比较大；如在软土地区更
由于可能产生深层滑动的制约，在深基坑中放坡开挖的风险很大。
一般只适用于场地比较开阔，周围无重要建（构）筑物、市政道路，允许自然放坡的场地。
根据近几年政府性相关环保要求和规定，放坡开挖也要对坡面进行覆盖或
锚喷支护，避免扬尘等污染。
第二部分、常见的支护形式
•1、分类
根据基坑支护的结构类型主要有以下4大类：
1）放坡开挖
因此深基坑工程大多采用支护开挖的方案。
深基坑设置支护结构（一般包括围护结构和支锚体系两部分）的目的是阻止基坑外侧土体的坍塌，为基础施工提供安全的工作空间。
2）重力式水泥土墙
水泥土重力式围护墙是以水泥系材料为固化剂，通过搅拌机械采用喷浆施工将固化剂和地基土强行搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。
重力式水泥土墙一般在软土地区基坑支护中应用的较多。
双轴搅拌桩常见平面布置
第二部分、常见的支护形式
三轴搅拌桩常见平面布置
第二部分、常见的支护形式
高压旋喷桩常见平面布置
第二部分、常见的支护形式
由重力式水泥土墙引申出----SMW工法
型钢水泥土搅拌墙，通常称为SMW工法（Soil Mixed Wall），是一种在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入型钢形成的复合挡土截水结构，即利用三轴搅拌桩
钻机在原地层中切削土体，同时钻机前端低压注入水泥浆液，与切碎土体充分搅拌
形成截水性较高的水泥土柱列式挡墙，在水泥土浆液尚未硬化前插入型钢的一种地
下工程施工技术。
第二部分、常见的支护形式
型钢水泥土搅拌墙标准配置图
第二部分、常见的支护形式
重力式水泥土墙支护
南京市级机关33层住宅楼，地下室一层，挖深6m。
重力式水泥土墙支护
3）土钉墙结构
土钉墙是由被加固土体、锚固于土体中的土钉群和面板组成，形成类似于重力式的挡土墙，以此来抵抗墙后传来的土压力或其他附加荷载，从而保持土体的稳定。
第二部分、常见的支护形式
①土钉墙的适用性
土钉支护适用于有一定粘性的砂土、粘性土、粉土、黄土及杂填
土，当场地同时存在砂、粘土和不同风化程度的岩体时，应用土钉
支护特别有利。
当存在地下水时，地下水应低于土坡开挖段，否则应进行降水处
理。
当用于粘结力很差或处于软塑状态的土体，应首先进行预注浆
加固处理。
土钉支护深度一般不宜超过12m，当场地土层特别好时，可放宽
到14～16m，但须采用二级或多级放坡设计。
②土钉墙的几种形式和适宜深度
4）支挡式结构
支挡式结构是也是目前应用较多的支护形式，主要用于深基坑和超深基坑工程。
支挡式结构一般都由竖向围护结构和水平向受力构件组成。
围护结构一般有：排桩、型钢水泥土桩（墙）、地下连续墙、钢管桩等多种形式。
水平向受力体系一般有：预应力锚索、内支撑（钢支撑、钢筋混凝土支撑）、结构梁板等。
以上围护结构和水平受力体系相互搭配，即形成了多种多样的支护形式。
第二部分、常见的支护形式
4）支挡式结构
第二部分、常见的支护形式
①悬臂排桩支护
适用于较浅基坑，一般小于8m，桩径有400/600/800/1000/1200等。
第二部分、常见的支护形式
②排桩+锚索支护
桩顶冠梁
锚杆及腰梁
排桩
第二部分、常见的支护形式
②排桩+锚索支护
②排桩+锚索支护
③护坡桩+锚索支护
第二部分、常见的支护形式
③地连墙+锚索支护
墙顶冠梁
锚索、腰梁
地下连续墙
④地连墙+钢支撑支护
桩顶冠梁
钢支撑
排桩
⑤排桩+钢筋砼支撑支护
第二部分、常见的支护形式
⑥地连墙+钢支撑支护
第二部分、常见的支护形式
⑥地连墙+钢筋砼支撑支护
第二部分、常见的支护形式
⑥地连墙+钢筋砼环形辐射支撑支护
中石油基坑工程开挖全景图铁四院科研大楼基坑工程开挖实景
第二部分、常见的支护形式
⑦型钢水泥土墙+钢支撑支护
第二部分、常见的支护形式
⑧拉森钢板桩+锚杆/支撑
常用在大桥桥墩基础、市政管沟开挖支护、软土地区支护等。
第二部分、常见的支护形式
⑧各种组合式钢板桩+锚杆/支撑
组合式钢板桩支护技术。
第二部分、常见的支护形式
⑧组合式结构（土钉墙、桩锚支护）
土钉墙
桩锚
桩锚
第二部分、常见的支护形式
⑧组合式结构（地连墙+锚杆、地连墙+钢筋砼内支撑）
北京凯特大厦，基坑开挖深度达30m ，采用多样化支护形式。
4道锚索2道支撑
第二部分、常见的支护形式
⑧组合式结构（桩锚+土钉墙+地连墙）
桩锚支护
土钉墙支护
墙锚支护
国家大剧院地连墙基坑支护工程，基坑深度约30m。