桩锚支护建筑术语。

当一个建筑物施工时，如果需要开挖的基础很深，基坑边的土容易倒塌。

为了能正常施工，就必须对基坑进行支护。

桩锚支护就是支护方法之一。

在开挖前沿基坑周边打一圈竖直的桩，用桩来阻挡土的坍塌。

为防止开挖时桩倒塌，用水平方向的锚杆来拉住桩。

锚杆也可以看作是水平方向的桩。

桩和锚杆共同构成的支护体系就叫桩锚支护。

灌注桩钻孔机利用取土或挤土装置在地层桩位上成孔，然后灌注混凝土成桩的桩工机械。

适用于除流动淤泥层以外的一切土层成孔。

钻孔机多以履带式挖掘机（或起重机）的底盘为底架，其上设置龙门导杆，作为钻凿工具的支承，并引导钻孔方向。

挖掘机的发动机常作为钻孔机的动力装置。

钻孔机按成孔方法，分螺旋式、冲抓式、潜水式和振动式四种，前三者属取土成孔,后一种属挤土成孔,还有综合上述多种方法的综合钻孔机。

螺旋式钻孔机用于民用和小型工业建筑，利用螺旋钻杆钻孔,螺杆通过上、下导架支承于桩架导杆上,其上端有驱动螺杆钻进的动力头，下端装带硬合金刀刃的钻头，作业时钻渣沿螺杆导槽自动排出，所钻桩孔孔壁规则，不需护壁或清洗孔底，钻至设计深度后，提出钻杆，即可灌注混凝土。

此外，还有短螺旋钻孔机和有双刀管、双螺旋及底部扩孔刀的冻土钻孔机。

前者专用于爆扩成孔及孔底成形；后者适用于严寒冻土，并能将孔底扩大，增加桩的承载力。

冲抓式钻孔机用于大型工业建筑和桥梁施工，可在土石混合地层、卵石或岩石地层上成孔。

利用钻具冲击岩石，使之破碎，然后抓石出渣，达到成孔目的。

由机架、卷扬机和钻抓工具组成。

钻抓工具有螺旋钻、抓锥和冲锥三种，可根据土质拆换使用。

在地下水位较高的泥质地区，采用螺旋钻，钻渣用压力水冲成泥浆排出。

抓锥形如抓铲，单索操纵，可抓掘石块和卵石。

冲锥有一定重量，下端有刀刃，用于冲凿岩石及坚土。

潜水式钻孔机用于沿海软土地区的桩基础施工，由潜水电动机、行星齿轮减速器和笼式钻头等组成。

电动机通过减速器驱动5～7个钻头切削土壤，同时将压力水沿水管从钻头尖部射出，使钻渣成泥浆排出。

设备较简单，无公害，效率高，可在各种土质条件下作业。

振动式钻孔机适于在砂土和软土地层成孔。

用振动沉拔桩机将底部有单向活门的桩管沉入土中，达设计深度后，边借振动力将桩管逐渐拔出，边通过活门灌注混凝土。

也可利用落锤或汽锤将桩管打入土中成孔，利用拔桩机拔出桩管，然后灌注混凝土成桩，但效率低。

薄壁地下连续墙支护技术1 前言钢筋混凝土构筑的地下连续墙，墙体刚度大，不但能承受作用于墙面上的侧压力，还具有挡水防渗能力，且变形小，可以作为主体结构的地下室外墙或其一部分。

地下墙施工的成槽机械主要有抓斗式和利用泥浆循环的掘削式设备，施工对周围土体和邻近建（构）筑物影响小，对于基坑开挖工程量大，工期长，或利用地下墙作为主体地下室外墙的工程，具有较好的综合经济效益。

但对于一般基坑，由于施工技术复杂，造价较高，现有设备施工的地下墙墙体厚度较大（一般厚800mm左右），故混凝土用量较大。

因而，在一定程度上限制了它的推广应用。

采用射水法建造的薄壁地下连续墙，成槽设备较简单，它利用高压射源破坏地层结构，水土混合使泥砂溢出地面，并通过成型器（长方形350mm×1500mm）上下反复冲击运动，其下刀具进一步破坏土层，修整槽壁，槽孔中泥浆护壁，形成规格尺寸的槽段，经灌注水下混凝土建成单块槽段，单块槽段墙厚380mm，墙段宽1560mm左右，采用间隔跳打，当施工两槽段之间的槽板时，开启侧向射源，将邻近两槽板侧向泥土冲刷干净，这样，使单块槽板相互紧密衔接，形成一道完整的地下墙体，保持了传统地下连续墙的优点，减少砼用量，且这种地下墙单位体积综合价与（冲）钻孔灌注桩接近，从而大大降低了造价。

射水法建造地下连续墙适用于淤泥、粘性土、砂土、砂砾等土层。

该法原用于土坝坝体防渗的防渗墙，近年来，该法应用于基坑支护，取得良好的效果，特别在砂土等透水性好的地层中，因其自身良好的止水防渗功能，可节省止水或降水费用，有利于保护环境，社会经济效益显著。

这种地下连续墙壁厚较小，故墙体在开挖深度上的跨度不宜过大，一般一层地下室要设一层支撑，但其整体好，矩形断面有利于抵抗弯矩，在实际应用中发现其变形并不大，完全可以满足支护要求。

2 薄壁地下连续墙的设计计算地处福建漳州市闹市区的某工程，高20层，框架剪力墙结构，地下室两层，开挖深度8.5m（承台深度9.5m），基坑占地面积45×37㎡，场地西、北约4.0—5.0m外均为居民住宅楼，高1—4层，浅基，砖混结构，场地东侧6m外为某银行，高5层，天然地基，框架结构，场地南侧为街道，街道边埋设有地下管线，环境条件对基坑开挖要求高。

场地土层及主要物理力学性质及其它有关设计计算指标见表1。

表1 场地土层主要物理力学性质指标支护结构采用薄壁地下连续墙加设两道钢筋砼角撑，4根立柱，连续墙厚380mm、长度12.5m，槽段宽1560mm，共有106块槽段，如图1所示。

这种支护型式在漳州地区属首次应用，设计计算如下：图1 薄壁地下连续墙支护设计图2.1 土压力计算采用朗肯公式计算土压力，土的强度取固结快剪指标，被动侧粘性土取快剪指标〔1〕。

2.2 墙体嵌入深度计算与稳定性验算场地顶部为杂填土、粉质粘土，利用其可自立深度，将第一道支撑降低至地面以下1.7m，支撑以上基坑外的土重、邻近建筑、施工荷载作为地面超载取P0=50Pa，则计算开挖深度为7.8m.根据静力平衡法原理，计算连续墙嵌入深度〔1〕，第二层开挖力矩平衡所需的嵌入深度Ht=4.2m，设计嵌入深度Hd=1.1×Ht=4.7m，连续墙板块长度12.5m.将上述方法确定的嵌入深度进行基坑抗隆起稳定性验算〔1〕，可得安全系数Kr=2.17＞1.3，满足要求；并进行整体稳定性验算〔2〕，安全系数Kt=1.59＞1.25，亦满足要求。

2.3 地下连续墙内力计算地下连续墙内力取一个槽段计算，b=1560mm，h=380mm，保护层α=30mm，采用考虑支撑设置滞后面的m法〔3〕按四种工况计算：表2为各工况弯矩、剪力、支撑力、位移计算结果，取各工况弯矩包络线计算配筋。

表2 薄壁地下连续墙计算结果2.4 降水设计计算本工程场地有两层承压含水层，上部含水层被连续墙止水，可不予考虑，下部承压水水位埋深1.4m，开挖后为防止坑底突涌，必须降低第二含水层的水头压力，满足：h＜ΣrI.hI/rw/1.2 （1）式中：h—含水层水头高度；rI—坑底土重度；hI-坑底土厚度；rw—水重度。

将已知值代入上式，得h＜2.7m，即应将第二层地下水位降低6.1m以上，取降至基坑底，S=8.1m.根据/大井公式计算基坑涌水量：Q=2.73K.M.S/〔lg（1+R0/r0）〕（2）式中：Q—基坑涌水量；K—含水层渗透系数；M—含水层厚度；S—水位降深；R—影响半径，，R0=R+r0；r0—基坑等效半径；r0=0.29（a+b），a、b基坑长、宽。

将有关参数代入式（2），得：Q=634.8m3/d，单井设计出水能力q=108m3/d，降水井井数n=1，1Q/q ≈7（口井）。

2.5 基坑开挖监测布置为了确保支护结构和周边安全，需进行监测，在连续墙中共布6个测斜管（与连续墙深度相同），监测不同深度连续墙水平位移；布一个墙身钢筋应力测试断面，8只钢筋应力计；周边建筑每幢布4—8个沉降观测点监测建筑变形。

本工程基坑支护原设计采用（冲）钻孔灌注桩排桩加设一道圆拱形钢筋混凝土内支撑，圈梁与圆拱断面均为1500×800，8根立柱，排桩桩径900mm，桩长19.6m，桩中心距1240mm，桩后打两排500mm、长14m粉喷桩止水，场地内注浆加固被动土（从基坑底向下3m，桩向外宽4m）。

与原设计相比，薄壁地下连续墙一种工艺就可达到原设计排桩、粉喷桩、注浆三种工艺的效果，可节省造价约182.5万元，新设计虽然采用两层支撑，但支撑造价仍比原设计节省5.5万元，两种支护形式经济指标对比见表3。

表3 两种支护设计经济指标对比3 支护结构施工与基坑开挖及基坑降水3.1 地下连续墙施工：施工前，将场地标高降低1.4mm，夯实连续墙走向附近地面，水平安放轨道，使造墙机在同一电动轨道上行走，确保各槽段垂直度小于1/300，防止连续墙板块之间接触错位，影响止水效果。

每个槽段成槽时间约2—3小时，钢筋笼下笼，接头焊接及混凝土水下灌注共3—4小时，每日可施工3—4个槽段，本工程连续墙施工共43天。

3.2 基坑开挖：采用机械自北向南退挖，分两层进行，第一层开挖至深度5.1m（南侧中段土预留，以便停放挖掘机），第二层开挖至深度8.3m，配合少量人工开挖。

支撑系统施工与基坑开挖共55天，总计98天，比原设计工期提前38天。

3.3 基坑排水、降水：开挖第一层时，基坑内只有少量集水，采用明排，开挖第二层时，场地勘察孔冒水，随着开挖深度增大，基坑底部涌水量增大，于是在基坑内打7个降水井抽水，抽取含泥砾粗砂含水层中的地下水，将场地水位下降至基坑底以下。

施工期间，漳州受台风袭击，正在开挖的其它基坑都进水，唯独本工程基坑未进水。

3.4 存在问题及解决或改进办法：（1）没有专门的清渣设备，故沉渣厚度不能有效控制，本次施工采用加深造孔深度0.3—0.5m作为预留沉渣空间，同时采用隔水栓进行混凝土灌注，加大混凝土初灌的冲击力，减少沉渣。

（2）由于连续墙较薄，灌注水下砼的导管口径较小，稍有不慎，就可能使管内存在空气，出现堵管现象，本次施工，采用的措施是在导管接头加垫密封圈，选用粒径较小的碎石或卵石（粒径小于10-30mm）。

（3）各连续墙板块之间大部分连接效果较好，但有少量粘性土部位连接不够理想，有夹泥现象，说明侧向喷嘴对粘性土不能有效清洗，应将槽段宽度改为1540mm，增加在粘土层的清洗时间，或侧向喷嘴由目前并排3个改为5个呈梅花形布置，加大侧向喷射强度；另外，成形器两端应改成弧形，使板块之间能更有效咬合。

4 应用效果验证4.1 地下连续墙变形图2为测斜点平均位移——深度平均曲线，连续墙最大位移在基坑开挖面附近，最大值4.6—17.4mm，计算变形稍偏小，主要是由于计算无法考虑时间效应，实际土体在开挖期间存在蠕变。

4.2 地下连续墙弯矩实测深度6.9m（圈梁顶之下5.2m）连续墙钢筋最大拉应力114.9MPa，最大压应力40.6MPa。

根据矩形断面钢筋砼受力平衡条件，可计算出薄壁地下连续墙实际弯矩（如图3所示），与计算弯矩对比（测试时基坑周边没有堆载，故作为对比的理论计算不考虑施工超载20KPa），从图中可以看出：各工况弯矩变化规律基本相同，但计算值一般偏大，偏于安全。

4.3 邻近建筑沉降邻近建筑沉降一般为3—5mm，未见任何开裂破坏痕迹。

5 结论（1）本工程采用薄壁地下连续墙，变形较小，墙身钢筋应力仍有较大安全储备，止水防渗效果好，对周边影响甚微，说明这种支护安全可靠。