基坑支护方案对比g

连铸机、旋流池基坑支护方案选型分析

1、基坑支护主要设计方案分析

支护结构（包括围护墙和支撑）按其工作机理和围护墙的形式分为下列几种类型：

1.1水泥土挡墙式支护。一般适用于5-8m的深基坑支护，且须软土地质条件。由于本工程地下存在较厚的卵石层和岩石层，且基坑埋深较深。深层搅拌水泥土桩墙和高压旋桩墙只能在上部粘土层中施工，无法支护到基坑底部，故对于本工程水泥土挡墙式支护方案不可行。

1.2排桩与板墙式。由于本工程地下存在较厚的卵石层和岩石层，所有预制桩、板及型钢均无法对本工程进行支护施工，只有现浇式灌注桩和地下连续墙适用于本工程的地址情况。

1.3边坡稳定式。土钉墙须结合放坡开挖，对地下水、卵石层采取一定措施后方可适用。

1.4逆作拱墙式支护。逆作拱墙支护常用于浅基坑支护，适用于基坑侧壁安全等级为三级，基坑深度不宜大于12m。故其对本工程不适用。

经过以上分析，结合现场地质条件、基坑支护深度和我公司对于类似工程的施工经验，本基坑支护设计可选用的方案有如下三种：

方案一：放坡开挖结合土钉墙支护

方案二：咬合灌注桩支护

方案三：“两墙合一”地下连续墙支护

2、适用本工程的主要方案对比分析

2.1 方案一：土钉墙支护

土钉墙是一种边坡稳定式的支护，其作用与被动起挡土作用的上述围护墙不同，它是起主动嵌固作用，增加边坡的稳定性，使基坑开挖后坡面保持稳定。

2.1.1 放坡开挖结合土钉墙施工的优点

①施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力所以设备简单。

②随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。

③土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。

2.1.2 放坡开挖结合土钉墙施工的缺点

①由于本基坑深度为26米，土钉墙适于支护高度为12米左右，所以必须配合分级放坡施工。需要的场地较大，必须考虑原有构筑物的安全性。

②该支护方案受地下水和气候影响较大，基坑安全与排水工作密切相关，必须确保基坑开挖坡面无地下水影响。

③回填量大，回填费用高。

2.1.3 适用性分析

对本工程而言，若采用土钉墙支护必须结合放坡开挖方法。基坑西侧道路、基坑附近已施工完成的柱基础必然受到破坏，连铸机区域的高跨厂房将不能先进行施工。而卵石层须进行止水、锚杆须加长入岩或采用锚索处理，处理卵石层技术较复杂，且存在一定的安全隐患，同时，不确定因素将造成成本大幅增加。

2.2方案二：咬合灌注桩支护

冲孔咬合灌注桩是指采用冲孔桩机成孔，在桩与桩之间相互咬合排列的基坑围护结构形式。桩的排列方式为一个素混凝土桩和一个钢筋混凝土桩相互咬合布置，最后形成一个咬合的闭合系统。

2.2.1咬合灌注桩支护优点：

①咬合桩支护兼作止水和挡土的作用，两者合二为一。

②咬合桩支护不存在施工缝，整体性较好，防渗效果较好。

③施工灵活，可满足不同平面布置要求。更适合于施工一些平面多变的几何图形或呈各种弧形的基坑。

④冲孔咬合灌注桩没有明显的地质限制，对岩石等不良地质均可实施。

2.2.2咬合灌注桩支护缺点：

①咬合灌注桩施工由于需切割咬合先施工的素混凝灌注桩，因此对混凝土的缓凝性和配合比要求较高，若控制不当，则成桩难度较大。

②成桩产生大量废弃泥浆，对环境有一定污染。

2.2.3 适用性分析

对本工程而言，由于地质情况复杂，存在较厚卵石和岩石，故采用冲孔咬合灌注桩施工较为合适，咬合灌注桩系统有利于卵石层止水。同时由于连铸机、旋流池为椭圆形、圆形、矩形组合，形状较特殊，冲孔咬合灌注桩可以灵活布置。但须控制好素混凝土桩配合比，确保顺利咬合不漏水。

2.3方案三、地下连续墙支护

地下连续墙用于围护结构又可分为“两墙合一”和两墙分离的形式。“两墙合一”即在基坑施工阶段地下连续墙结构作为挡土和止水系统，同时作为主体结构外墙。

2.3.1“两墙合一”地下连续墙优点：

①占地位置小，可满足狭小区域支护施工。

②可以直接节省地下室外墙工作量，并可减少土方开挖和回填量，在一定程度上降低成本。

③可采用逆作法施工，可加快施工进度。

2.3.2“两墙合一”地下连续墙缺点：

①连续墙成槽对地质要求较高，同时地层砂石含量较大，容易造成槽壁坍塌。

②“两墙合一”要同时满足作为围护墙和结构外壁的要求，则对于地下连续墙的施工质量、接头控制、防水质量及墙体的裂缝变形控制等均提出了更高的要求，施工工艺相对复杂。

③地下连续墙成槽施工对相邻建筑物及地下设施影响较大

2.3.3 适用性分析

结合本工程，由于地下卵石、岩石较厚，地下连续墙成槽需结合冲击钻机施工，加大工程量和施工成本。同时“两墙合一”连续墙支护体系属于永久性结构的一部分，需要设计院把主体结构和围护结构相结合考虑，由设计单位统一设计出图，施工方不具备该支护体系的出图条件。根据目前的设备订货和设计情况，如采用该方案，须等到2013年11月方可进行地下连续墙施工，工期将后延约4个月。

支护方案对比分析表

3、结论

结合本工程具备的施工条件、地质情况、工期要求以及前期策划的整体施工顺序，建议采用“冲孔咬合灌注桩”支护形式。