第二章排樁圍護結構第二章排樁圍護結構1基坑開挖時，對不能放坡或由于場地限制而不能采用攪拌樁支護，開挖深度在6~10米左右時，即可采用排樁支護。排樁圍護結構是地鐵基坑開挖中經常采用的圍護結構形式?；娱_挖時，對不能放坡或由于場地限制而不能采用攪拌樁支護，開2

排樁支護的類型排樁支護的類型3排樁支護結構可分為：（1）柱列式排樁支護：當邊坡土質尚好、地下水位較低時，可利用土拱作用，以稀疏鉆孔灌注樁或挖孔樁支擋土坡，如圖a所示。（2）連續排樁支護（圖b）：在軟土中一般不能形成土拱，支擋結構應該連續排。密排的鉆孔樁可互相搭接，或在樁身混凝土強度尚未形成時，在相鄰樁之間做一根素混凝土樹根樁把鉆孔樁排連起來，如圖c所示。也可采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁，如圖d、e所示。（3）組合式排樁支護：在地下水位較高的軟土地區，可采用鉆孔灌注排樁與水泥土樁防滲墻組合的方式，如圖f所示。排樁支護結構可分為：4（1）無支撐（懸臂）支護結構：當基坑開挖深度不大，即可利用懸臂作用擋住墻后土體。（2）單支撐結構：當基坑開挖深度較大時，不能采用無支撐支護結構，可以在支護結構頂部附近設置一單支撐（或拉錨）。（3）多支撐結構：當基坑開挖深度較深時，可設置多道支撐，以減少擋墻的壓力。

按開挖深度分（1）無支撐（懸臂）支護結構：當基坑開挖深度不大，即可利用懸5

構成排樁的基本樁單元，可以是工字鋼、鋼板樁、挖孔樁、鉆孔樁、水泥土攪拌樁或勁性水泥土攪拌樁等，下面學習它們的施工要點二、排樁圍護結構的施工構成排樁的基本樁單元，可以是工字鋼、鋼板樁、挖孔樁、鉆孔樁62、鋼板樁圍護結構排樁圍護結構3、鉆孔灌注樁圍護結構4、挖孔灌注樁圍護結構1、工字鋼裝圍護結構5、水泥土攪拌樁圍護結構6、勁性水泥土攪拌樁圍護結構2、鋼板樁圍護結構排樁圍護結構3、鉆孔灌注樁圍護結構4、挖孔7腰梁、橫撐及錨桿位置的確定

1）工字鋼樁、鋼板樁，通常是隨基坑土方開挖，在其2-3m處設置第一道橫撐。為防止錨桿拉應力對土層及地下管線產生不良的影響，一般第一道錨桿設置在距離地面一下4m處。其他各層橫撐及錨桿位置應根據受力經計算確定，并在基坑土方開挖過程中，隨挖隨設置。2）地鐵主體結構埋置深，故基坑圍護結構需要設置多道橫撐或錨桿。當結構完成后，還要拆除腰梁、橫撐和錨頭等。因此在設計時，必須與主體結構施工步驟緊密結合。1、工字鋼樁圍護結構腰梁、橫撐及錨桿位置的確定1、工字鋼樁圍護結構8越秀公園站——馬蹄形斷面越秀公園站——馬蹄形斷面92）土層錨桿的布置與施工當基坑面積很大而且采用橫撐較困難時，采用錨桿支撐更能顯示出其優越性，但在地層軟弱而松散時，錨桿的設置較為復雜和困難。錨桿的設計時應進行承載力、截面面積和穩定性等方面的計算。2）土層錨桿的布置與施工10鉆孔：嚴格控制位置、方向和深度注漿:是錨桿施工中的一個重要工序，施工時要特別認真錨桿試驗與張拉：一般分為抗拔試驗、抗拉試驗和張拉試驗錨桿制作與安裝土層錨桿施工具體施工過程參照課本P27鉆孔：嚴格控制位置、注漿:是錨桿施工中的錨桿試驗與張拉：錨桿11土壓分布墻錨桿土層錨桿工作示意圖土壓分布墻錨桿土層錨桿工作示意圖12鋼板樁強度高，樁與樁之間的連接緊密，隔水效果好，可多次倒用。因此，沿海城市（上海、天津等地）修建地下鐵道時，在地下水位較高的基坑中采用較多。我國地下鐵道施工中多采用U型鋼板樁，其沉放和拔除方法，以及使用的機械均與工字鋼樁相同適用范圍基本與工字鋼的相同2、鋼板樁圍護結構鋼板樁強度高，樁與樁之間的連接緊密，隔水效果好，可多次倒用。132.濕作業成孔成孔機械有沖擊鉆機、沖抓鉆機及正、反循環旋轉鉆機等，可用于不同土層。1.干作業成孔即無泥漿非循環鉆進法，適合地下水位低于樁底的一般黏性土，砂土及人工成孔地基。3、鉆孔灌注樁圍護結構2.濕作業成孔1.干作業成孔3、鉆孔灌注樁圍護結構14濕作業施工主要工序：

場地準備埋設護筒制備泥漿鉆孔清孔鋼筋籠入孔灌注水下混凝土等成孔下導管和鋼筋籠灌注水下混凝土成樁濕作業施工主要工序：場地準備埋設護筒制備泥漿鉆孔清孔鋼筋15沖擊鉆法回旋鉆法（正、反循環）旋挖鉆法鉆孔鉆孔沖擊鉆法回旋鉆法（正、反循環）旋挖鉆法鉆孔鉆孔16十字鉆頭十字鉆頭17回轉鉆成孔，又稱正反循環成孔，是用一般地質鉆機在泥漿護壁條件下，慢速鉆進，通過泥漿排渣成孔，灌注混凝土成樁，為國內最為常用和應用范圍較廣的成樁方法。特點：可用于各種地質條件，各種大小孔徑和深度，護壁效果好，成孔質量可靠；施工無噪音，無震動，無擠壓；機具設備簡單，操作方便，費用較低，但成孔速度慢，效率低，用水量大，泥漿排放量大，污染環境，擴孔率較難控制。適用范圍：粘性土、含少量礫石、卵石的土層、軟巖。18二、回旋鉆成孔回轉鉆成孔，又稱正反循環成孔，是用一般地質鉆機在泥漿護壁條件18

（1）正循環鉆孔正循環是用泥漿泵將泥漿以一定壓力通過空心鉆桿頂部，從鉆桿底部噴出，底部的鉆錐在旋轉時將土壤攪松成為鉆渣，被泥漿懸浮，隨泥漿上升而溢出流至孔外的泥漿槽，經過沉淀池中沉淀凈化，再循環使用。特點：排渣能力比較弱,鉆進速度較慢,鉆具的磨損也比較大，但工藝比較簡單,容易操作,正循環鉆機的價格也比較便宜。適用：粘土、亞粘土、淤泥質土層、粉砂、卵礫石層、基巖（1）正循環鉆孔正循環是用泥漿泵將泥漿以一定壓力通過空心1920正反循環成孔，現在是在護筒上拉十字線，是使鉆機的鉆頭對準樁的中心線，等鉆機對準后往護筒里放水，采用泥漿護壁進行鉆孔20正反循環成孔，現在是在護筒上拉十字線，是使鉆機的鉆頭對準20正循環鉆結構示意圖正循環鉆結構示意圖21

（2）反循環鉆孔反循環鉆機的泥漿的循環方式則正好相反，泥漿由孔外流入孔內，由真空泵或其他方法（如空氣吸泥機等）將鉆渣通過鉆桿中心從鉆桿頂部吸出，或將吸漿泵隨同鉆錐一同鉆進，從孔底將鉆渣吸出孔外。特點：反循環鉆機排渣能力比較強,但工藝比較復雜,操作不當容易引起塌孔埋鉆,而且反循環鉆機價格比較高。適用：同正循環。22（2）反循環鉆孔反循環鉆機的泥漿的循環方式則正好相反，泥22反循環鉆結構示意圖反循環鉆結構示意圖23三、旋挖鉆機鉆孔旋挖鉆孔灌注樁是近年來發展最快的一種新型樁孔施工方法。工作原理：旋挖鉆通過鉆斗的旋轉、削土、提升、卸土，反復循環而成孔，最大成孔直徑可達1.5-4m，最大成孔深度為60-90m，可以滿足各類大型基礎施工的要求。特點：具有功率大、鉆孔速度快、移位方便、定位準確、工作效率高、施工質量好、塵土泥漿污染少。適用：砂土、粘性土、粉質土等土層施工24三、旋挖鉆機鉆孔旋挖鉆孔灌注樁是近年來發展最快的一種新型樁孔2425旋挖鉆機施工25旋挖鉆機施工25腰梁、橫撐及錨桿位置的確定

1）工字鋼樁、鋼板樁，通常是隨基坑土方開挖，在其2-3m處設置第一道橫撐。為防止錨桿拉應力對土層及地下管線產生不良的影響，一般第一道錨桿設置在距離地面一下4m處。其他各層橫撐及錨桿位置應根據受力經計算確定，并在基坑土方開挖過程中，隨挖隨設置。2）地鐵主體結構埋置深，故基坑圍護結構需要設置多道橫撐或錨桿。當結構完成后，還要拆除腰梁、橫撐和錨頭等。因此在設計時，必須與主體結構施工步驟緊密結合。腰梁、橫撐及錨桿位置的確定26人工挖孔樁人工挖孔樁

工程名詞，用人力挖土、現場澆筑的鋼筋混凝土樁。人工挖孔樁一般直徑較粗，最細的也在800毫米以上，因其具有應用靈活、無機械噪聲和泥漿污染、易糾偏和控制精度、對施工現場和機具設備要求不高、造價便宜等優點而被廣泛用于基坑的圍護結構和建筑物的基礎。4、挖孔灌注樁圍護結構人工挖孔樁人工挖孔樁工程名詞，用人力挖土、現場澆筑27人工挖孔樁人工挖孔樁28第五節排樁圍護結構課件29挖孔樁施工圖挖孔樁施工圖3034521要有足夠的現場調查資料和豐富的現場管理經驗，并嚴格按操作規程施工。要加強地面觀察，檢查其是否產生異常的淪陷現象。在孔口應設置圍欄和工作平臺設置通風系統和瓦斯檢測儀器井下挖土工人應戴安全帽、保險吊帶、防毒口罩，孔內要設置救生吊梯安全措施34521要有足夠的現場調查資料和豐富的現場管理經驗，并嚴格31每日開工前需利用空壓機對孔內進行吹入一定的新鮮空氣，防止孔內存在有害氣體、二氧化碳濃度過高。每日開工前需利用空壓機對孔內進行吹入一定的新鮮空氣，防止孔內32施工前需對鋼絲繩、麻繩進行認真檢查，發現繩索受損應立即進行更換，防止提升過程中出現斷裂，發生安全事故。施工前需對鋼絲繩、麻繩進行認真檢查，發現繩索受損應立即進行更33從孔內挖出的土方盡量遠離孔口，避免落入孔內對孔底作業人員造成傷害。從孔內挖出的土方盡量遠離孔口，避免落入孔內對孔底作業人員造成34每日下班前需對正在進行或已成孔尚未澆筑砼的孔進行認真檢查，確認每個孔都加蓋安全防護蓋方可離開（安全防護蓋板一般采用鋼筋制作，空隙不宜過大。每日下班前需對正在進行或已成孔尚未澆筑砼的孔進行認真檢查，確35水泥土深層攪拌法是利用水泥（或石灰）等材料作為固化劑。通過特制的深層攪拌施工機械，將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列“物理-化學”作用，使軟土結成具有整體性、水穩定和一定強度的樁體。從而提高地基強度，增大其變形模量。5、水泥土攪拌樁圍護結構水泥土深層攪拌法是利用水泥（或石灰）等材料作為固化劑。通過特362、水泥土攪拌法施工工藝流水泥土攪拌法施工工藝流程

動畫播放2、水泥土攪拌法施工工藝流水泥土攪拌法施工工藝流程動畫播放37

1.定位2.預攪下沉。待深層攪拌機冷卻水循環正常后，啟動電機，放松起重機鋼絲繩，使攪拌機沿導向架攪拌切土下沉，下沉速度由電流監測表控制。3.制備水泥漿。待攪拌機下沉到一定深度后，開始按設計的配合比制備水泥漿，在壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。4.提升噴漿攪拌。攪拌機下沉到設計深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，邊噴漿、邊旋轉，同時嚴格按照設計確定的提升速度提升攪拌機。5.重復上下攪拌。深層攪拌機提升至設計加固深度的頂面標高時，集料斗中的水泥漿應正好排空。為了使軟土和水泥漿攪拌均勻，可以再次將攪拌機邊旋轉沉入土中，至設計加固深度后，再將攪拌機邊旋轉邊提升出地面。6.移位。1.定位38定義勁性水泥土攪拌樁亦稱SMW（SoilMixingWall)，即在水泥土樁內插入H

型鋼等(多數為H

型

鋼,亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等)，將承受荷載與防滲擋水結合起來,使之成

為同時具有受力與抗滲兩種功能的支護結構的圍護墻。6、勁性水泥土攪拌樁圍護結構水泥土與型鋼之間粘結強度的研究還不充分，通常認為，型鋼單獨承擔全部水、土側壓力，水泥攪拌樁的作用在于抗滲止水。水泥土對型鋼的包裹作用提高了型鋼的剛度，可起到減小位移的作用。還起到套箍的作用，可以防止型鋼失穩。定義6、勁性