二、支撐結構類型
(一)支撐結構體系
(1)內支撐一般有鋼支撐和鋼筋混凝土支撐,也可采用鋼或鋼筋混凝土混合支撐;外拉錨有土錨和拉錨兩種形式。
(2)支撐結構擋土的應力傳遞路徑是圍護(樁)墻→圍檁(冠梁)→支撐;
(3)在深基坑的施工支護結構中,常用的內支撐系統按其材料可分為現澆鋼筋混凝土支撐體系和鋼支撐體系兩大類。
現澆鋼筋混凝土支撐體系由圍檁(圈梁)、支撐及角撐、立柱和圍檁托架或吊筋、立柱、托架錨固件等其他附屬構件組成。
鋼結構支撐(鋼管、型鋼支撐)體系通常為裝配式的,由圍檁、角撐、支撐、預應力設備、軸力傳感器、支撐體系監測監控裝置、立柱樁及其他附屬裝配式構件組成。
三、基坑的變形控制
(一)基坑變形特征
(1)基坑周圍地層移動的主要原因是圍護結構的水平位移和坑底的土體隆起。
(2)墻體水平變形
當基坑開挖較淺,還未設支撐時,均表現為墻頂位移最大,向基坑方向水平位移,呈三角形分布。隨著基坑開挖深度的增加,剛性墻體(水泥攪拌樁、旋噴樁)繼續表現為向基坑內的三角形水平位移或平行剛體位移,而一般柔性墻(鋼板樁、地下連續墻等)如果設支撐,則表現為墻頂位移不變或逐漸向基坑外移動,墻體腹部向基坑內凸出。
(3)墻體豎向變位
(4)基坑底部的隆起
過大的坑底隆起可能是兩種原因造成的:
1)基坑底承壓水水頭壓力;
2)圍護結構插入坑底深度不足。
直接監測坑底土體隆起較為困難,一般通過監測立樁變形來反映。
隆起分正常隆起和非正常隆起。
(5)地表沉降
圍護結構的水平變形及坑底土體隆起造成地表沉降,引起基坑周邊建(構)筑物變形。根據工程實踐經驗,基坑圍護呈懸臂狀時,較大的地表沉降將出現在墻體旁;施加支撐后,地表沉降的最大值會漸漸遠離圍護結構,位于距離圍護墻一定距離的位置上。
(二)基坑變形控制
1)增加圍護結構和支撐的剛度;
2)增加圍護結構的入土深度;
3)加固基坑內被動區土體——加固方法有抽條加固、裙邊加固及二者相結合的形式;
4)減小每次開挖圍護結構處土體的尺寸和開挖支撐時間;
5)調整圍護結構深度和降水井布置。
(三)坑底穩定控制
(1)保證深基坑坑底穩定的方法有加深圍護結構入土深度、坑底土體加固、坑內井點降水等措施。
(2)施作底板結構。