2）钢板桩与钢管桩

钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好。具有施工灵活，板桩可重复使用等优点，是基坑常用的一种挡土结构。但由于板桩打入时有挤土现象，而拔出时则又会将土带出，造成板桩位置出现空隙，这对周边环境都会造成一定影响。此外，由于板桩的长度有限，因此其适用的开挖深度也受到限制，一般最大开挖深度在7~8m。板桩的形式有多种，拉森型是最常用的，在基坑较浅时也可采用大规格的槽钢（采用槽钢且有地下水时要辅以必要的降水措施）。采用钢板桩作支护墙时在其上口及支撑位置需用钢围檩将其连接成整体，并根据深度设置支撑或拉锚。

钢板桩断面形式较多，常用的形式多为U形或Z形。我国地下铁道施工中多用U形钢板桩，其沉放和拔除方法、使用的机械均与工字钢桩相同，但其构成方法则可分为单层钢板桩围堰、双层钢板桩围堰及屏幕等。由于地铁施工时基坑较深，为保证其垂直度且方便施工，并使其能封闭合龙，多采用帷幕式构造。

钢板桩结构与其他排桩围护相比，一般刚度较低，这就对围檩的强度、刚度和连续性提出了更高的要求。其止水效果也与钢板桩的新旧、整体性及施工质量有关。在含地下水的砂土地层施工时，要保证齿口咬合，并应使用专门的角桩，以保证止水效果。

为提高钢板桩的刚度以适用于更深的基坑，可采用组合式形式，也可用钢管桩。但钢管桩的施工难度相比于钢板桩更高，由于锁口止水效果难以保证，需有防水措施相配合。

3）钻孔灌注桩围护结构

钻孔灌注桩一般采用机械成孔。地铁明挖基坑中多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机等。对正反循环钻机，由于其采用泥浆护壁成孔，故成孔时噪声低，适于城区施工，在地铁基坑和高层建筑深基坑施工中得到广泛应用。

对悬壁式排桩，桩径宜大于或等于600mm；对拉锚式或支撑式排桩，桩径宜大于或等于400mm；排桩的中心距不宜大于桩直径的2倍。桩身混凝土强度等级不宜低于C25。排桩顶部应设置混凝土冠梁。混凝土灌注桩宜采取间隔成桩的施工顺序；应在混凝土终凝后，再进行相邻桩的成孔施工。

钻孔灌注桩围护结构经常与止水帷幕联合使用，止水帷幕一般采用深层搅拌桩。如果基坑上部受环境条件限制时，也可采用高压旋喷桩止水帷幕，但要保证高压旋喷桩止水帷幕施工质量。近年来，素混凝土桩与钢筋混凝土桩间隔布置的钻孔咬合桩也有较多应用，此类结构可直接作为止水帷幕。

4）SMW工法桩（型钢水泥土搅拌墙）

SMW工法桩挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体，然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的水泥土搅拌墙，最后在墙中插入型钢，即形成一种劲性复合围护结构。此类结构在上海等软土地区有较多应用。

型钢水泥土搅拌墙中三轴水泥土搅拌桩的直径宜采用650mm、850mm、1000mm；内插的型钢宜采用H型钢。搅拌桩28d龄期无侧限抗压强度不应小于设计要求且不宜小于0.5MPa，水泥宜采用强度等级不低于P・O 42.5级的普通硅酸盐水泥，材料用量和水胶比应结合土质条件和机械性能等指标通过现场试验确定。在填土、淤泥质土等特别软弱的土中以及在较硬的砂性土、砂砾土中，钻进速度较慢时，水泥用量宜适当提高。在砂性土中搅拌桩施工宜外加膨润土。

当搅拌桩直径为650mm时，内插H型钢截面宜采用H500×300、H500×200；当搅拌桩直径为850mm时，内插H型钢截面宜采用H700×300；当搅拌桩直径为1000mm时，内插H型钢截面宜采用H800×300、H850×300。型钢水泥土搅拌墙中型钢的间距和平面布置形式应根据计算确定，常用的内插型钢布置形式可采用密插型、插二跳一型和插一跳一型三种。单根型钢中焊接接头不宜超过2个，焊接接头的位置应避免设在支撑位置或开挖面附近等型钢受力较大处；相邻型钢的接头竖向位置宜相互错开，错开距离不宜小于1m，且型钢接头距离基坑底面不宜小于2m。

5）重力式水泥土挡墙

深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合，形成相互搭接的格栅状结构形式，也可相互搭接成实体结构形式。采用格栅形式时，要满足一定的面积转换率，对淤泥质土，不宜小于0.7；对淤泥，不宜小于0.8；对一般黏性土、砂土，不宜小于0.6。由于采用重力式结构，开挖深度不宜大于7m。对嵌固深度和墙体宽度也要有所限制，对淤泥质土，嵌固深度不宜小于1.2h（h为基坑挖深），宽度不宜小于0.7h；对淤泥，嵌固深度不宜小于1.3h，宽度不宜小于0.8h。

水泥土挡墙的28d无侧限抗压强度不宜小于0.8MPa。当需要增加墙体的抗拉性能时，可在水泥土桩内插入钢筋、钢管或毛竹等杆筋。杆筋插入深度宜大于基坑深度，并应锚入面板内。面板厚度不宜小于150mm，混凝土强度等级不宜低于C15。

6）地下连续墙

地下连续墙主要有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类，通常地下连续墙一般指后者。地下连续墙有如下优点：施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；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。

地下连续墙施工采用专用的挖槽设备，沿着基坑的周边，按照事先划分好的幅段，开挖狭长的沟槽。挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。地下连续墙的一字形槽段长度宜取4～6m。当成槽施工可能对周边环境产生不利影响或槽壁稳定性较差时，应取较小的槽段长度。必要时，宜采用搅拌桩对槽壁进行加固；地下连续墙的转角处或有特殊要求时，单元槽段的平面形状可采用L形、T形等。

地下连续墙的槽段接头应按下列原则选用：

①地下连续墙宜采用圆形锁口管接头、波纹管接头、楔形接头、工字钢接头或混凝土预制接头等柔性接头；

②当地下连续墙作为主体地下结构外墙，且需要形成整体墙体时，宜采用刚性接头；刚性接头可采用一字形或十字形穿孔钢板接头、钢筋承插式接头等；在采取地下连续墙顶设置通长的冠梁、墙壁内侧槽段接缝位置设置结构壁柱、基础底板与地下连续墙刚性连接等措施时，也可采用柔性接头。

导墙是控制挖槽精度的主要构筑物，导墙结构应建于坚实的地基之上，其主要作用有：

①挡土：在挖掘地下连续墙沟槽时，地表土松软容易坍陷，因此在单元槽段挖完之前，导墙起挡土作用。

②基准作用：导墙作为测量地下连续墙挖槽标高、垂直度和精度的基准。

③承重：导墙既是挖槽机械轨道的支承，又是钢筋笼接头管等搁置的支点，有时还承受其他施工设备的荷载。

④存蓄泥浆：导墙可存蓄泥浆，稳定槽内泥浆液面。泥浆液面始终保持在导墙面以下20cm，并高出地下水位1m，以稳定槽壁。

⑤其他：导墙还可防止泥浆漏失，阻止雨水等地面水流入槽内；地下连续墙距现有建（构）筑物很近时，在施工时还起到一定的补强作用。

导墙一般为现浇钢筋混凝土结构，应具有必要的强度、刚度和精度，要满足挖槽机械的施工要求。

确定导墙形式时应考虑下列因素：开挖范围的地质条件，荷载情况，地下连续墙施工时对邻近建（构）筑物可能产生的影响，地下水状况。当施工作业面在地面以下（如在路面以下施工）时还要考虑对先施工临时支护结构的影响。

导墙的形式如图 1K413022-3所示，其中(a)、 (b)断面最简单，它适用于表层土质良好和导墙上荷载较小的情况；(c)、 (d) 为应用较多的两种，适用于表层土为杂填土、软黏土等承载能力较弱的土层，因而将导墙做成倒 “L” 形或“][”形；(e)适用于作用在导墙上荷载很大的情况，可根据荷载计算其伸出部分的长度；(f) 适用于相邻建（构）筑物一侧需加强的情况，以保护建（构）筑物；(g) 适用于地下水位高的土层，须将导墙提高，以保持泥浆面距地下水位1m ，导墙提高后两边要填土找平。

在开挖过程中，为保证槽壁的稳定，采用特制的泥浆护壁。泥浆应根据地质和地面沉降控制要求经试配确定，并在泥浆配制和挖槽施工中对泥浆的相对密度、黏度、含砂率和pH值等主要技术性能指标进行检验和控制。

二、支撑结构类型

（一）支撑结构体系

（1）内支撑有钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑及钢与混凝土的混合支撑等；外拉锚有拉锚和土锚两种形式。

（2）在软弱地层的基坑工程中，支撑结构承受围护墙所传递的土压力、水压力。支撑结构挡土的应力传递路径是围护（桩）墙→围檩（冠梁）→支撑；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。

（3）在深基坑的施工支护结构中，常用的支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢支撑体系两类，其形式和特点见表1K413022-2。

现浇钢筋混凝土支撑体系由围檩（圈梁）、对撑及角撑、立柱和其他附属构件组成。

钢结构支撑（钢管、型钢支撑）体系通常为装配式的，由围檩、角撑、对撑、预应力设备（包括千斤顶自动调压或人工调压装置）、轴力传感器、支撑体系监测监控装置、立柱及其他附属装配式构件组成。

（二）支撑体系的布置及施工

1．内支撑体系的布置原则

（1）宜采用受力明确、连接可靠、施工方便的结构形式。

（2）宜采用对称平衡性、整体性强的结构形式。

（3）应与主体结构的结构形式、施工顺序协调，以便于主体结构施工。

（4）应利于基坑土方开挖和运输。

（5）有时，可利用内支撑结构施做施工平台。

2．内支撑体系的施工

（1）内支撑结构的施工与拆除顺序应与设计工况一致，必须坚持先支撑后开挖的原则。

（2）围檩与围护结构之间紧密接触，不得留有缝隙。如有间隙应用强度不低于C30的细石混凝土填充密实或采用其他可靠连接措施。

（3）钢支撑应按设计要求施加预压力，当监测到预加压力出现损失时，应再次施加预压力。

（4）支撑拆除应在替换支撑的结构构件达到换撑要求的承载力后进行。当主体结构的底板和楼板分块浇筑或设置后浇带时，应在分块部位或后浇带处设置可靠的传力构件。支撑拆除应根据支撑材料、形式、尺寸等具体情况采用人工、机械和爆破等方法。

三、边坡防护

（一）基坑边（放）坡

（1）地质条件、现场条件等允许时，通常采用放坡开挖基坑形式修建地下工程或构筑物的地下部分。此时保持基坑边坡的稳定是非常重要的，当基坑边坡土体中的剪应力大于土体的抗剪强度时，边坡就会失稳坍塌。一旦边坡坍塌，不但地基受到扰动，影响承载力，而且也影响周围地下管线、地面建筑物、交通和人身安全。

（2）基坑放坡基本要求：

（2）基坑放坡基本要求：

放坡应以控制分级坡高和坡度为主，必要时辅以局部支护结构和保护措施，放坡设计与施工时应考虑雨水的不利影响。

当条件许可时，应优先采取坡率法控制边坡的高度和坡度。土质边坡的坡率允许值应根据经验，按工程类比原则并结合已有稳定边坡的坡率值分析确定。当无经验，且土质均匀良好、地下水贫乏、无不良地质现象和地质环境条件简单时，可参照表1K413022-3（《建筑边坡工程技术规范》GB 50330—2013）的规定。

土质边坡坡率允许值 表1K413022-3

注：①表中的碎石土充填物为坚硬和硬塑状态的黏性土；

②对于砂土和充填物为砂土的碎石土，其边坡坡率的允许值应按自然休止角确定。

按是否设置分级过渡平台，边坡可分为一级放坡和分级放坡两种形式。在场地土质较好、基坑周围具备放坡条件、不影响相邻建筑物的安全及正常使用的情况下，基坑宜采用全深度放坡或部分深度放坡。

分级放坡时，宜设置分级过渡平台。分级过渡平台的宽度应根据土（岩）质条件、放坡高度及施工场地条件确定，对于岩石边坡不宜小于0.5m，对于土质边坡不宜小于1.0m。下级放坡坡度宜缓于上级放坡坡度。

（3）基坑边坡稳定控制措施：

1）根据土层的物理力学性质及边坡高度确定基坑边坡坡度，并于不同土层处做成折线形边坡或留置台阶。

2）施工时严格按照设计坡度进行边坡开挖，不得挖反坡。

3）在基坑周围影响边坡稳定的范围内，应对地面采取防水、排水、截水等防护措施，禁止雨水等地面水浸入土体，保持基底和边坡的干燥。

4）严格禁止在基坑边坡坡顶较近范围堆放材料、土方和其他重物以及停放或行驶较大的施工机械。

5）对于土质边坡或易于软化的岩质边坡，在开挖时应及时采取相应的排水和坡脚、坡面防护措施。

6）在整个基坑开挖和地下工程施工期间，应严密监测坡顶位移，随时分析监测数据。当边坡有失稳迹象时，应及时采取削坡、坡顶卸荷、坡脚压载或其他有效措施。

（4）护坡措施：

放坡开挖时应及时作好坡脚、坡面的防护措施。常用的防护措施有:

1）叠放砂包或土袋：用草袋、纤维袋或土工织物袋装砂（或土），沿坡脚叠放一层或数层，沿坡面叠放一层；

2）水泥砂浆或细石混凝土抹面：在人工修平坡面后，用水泥砂浆或细石混凝土抹面，厚度宜为30～50mm，并用水泥砂浆砌筑砖石护坡脚，同时，将坡面水引入基坑排水沟。抹面应预留泄水孔，泄水孔间距不宜大于3～4m；

3）挂网喷浆或混凝土：在人工修平坡面后，沿坡面挂钢筋网或钢丝网，然后喷射水泥砂浆或细石混凝土，厚度宜为50～60mm ，坡脚同样需要处理；

4）其他措施：包括锚杆喷射油凝土护面、塑料膜或土工织物覆盖坡面等。

（二）长条形基坑开挖与过程放坡

（1）地铁车站等构筑物的长条形基坑在开挖过程中通常考虑纵向放坡，其目的：一是保证开挖安全，防止滑坡；二是保证出土运输方便。

（2）坑内纵向放坡是动态的边坡，在基坑开挖过程中不断变化，其安全性在施工时往往被忽视，非常容易产生滑坡事故。纵向边坡一旦坍塌，就可能冲断横向对撑并导致基坑失稳，酿成安全质量事故。

（3）应编制开挖方案，慎重确定放坡坡度。在施工期间，特别是雨天必须制定监护与保护措施。地软土地区施工经验表明，降雨可能使土坡的安全系数降低40％~50%，应严密监护，做好坡面的保护工作，必要时可事先在放坡处加固土体，严防土坡失稳。

地铁车站基坑纵向放坡较大处，往往是坑外地表纵向差异沉降较大处，土坡越缓，沉降曲线就越平缓。因此，若在基坑附近有需保护的建筑或管线，应减缓该处坡度以减小管线变形和建筑物的差异沉降。返回搜狐，查看更多