常用的基坑支护结构形式有:放坡、悬臂桩墙结构体系、桩墙-锚杆结构体系、桩墙-内支撑结构体系、单一土钉墙结构体系、复合土钉墙结构体系、重力式水泥土墙等。
放坡是指将基坑开挖成一定坡度的人工边坡,当基坑较深时可分级放坡,并保证边坡自身能够稳定,主要验算的是边坡的圆弧滑动稳定性。当坡体存在地下水时,应在坡面设泄水孔以减少水压力的不利影响。放坡的基坑开挖范围加大,只有在周边场地许可时才能采用。
悬臂桩墙结构体系是指没有内支撑和拉锚,仅靠结构的入土深度和抗弯能力来维持基坑坑壁稳定和结构安全的板桩墙、排桩墙和地下连续墙支护结构,如图1所示,因水平位移限制,仅适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。
桩墙-锚杆结构体系是指利用桩墙的入土深度、抗弯能力以及锚杆的抗拉能力来维持基坑坑壁稳定和结构安全的板桩墙、排桩墙和地下连续墙-锚杆支护结构,如图2所示,适用于深部有较好土层的地层,不宜用于软粘土地层中。
桩墙-内支撑结构体系是指利用桩墙的入土深度、抗弯能力以及钢(混凝土)内支撑的抗压能力来维持基坑坑壁稳定和结构安全的板桩墙、排桩墙和地下连续墙-内支撑支护结构,如图3所示,适用于各种土层和各种开挖深度的基坑工程。
土钉墙结构体系是指在土体中设置密集土钉来加固原位土体的支护体系,如图4所示,适用于地下水位以上的黏性土、砂土和碎石土等地层,不宜用于淤泥或淤泥质土层。
复合土钉墙结构体系是指将土钉墙与深层搅拌桩、微型桩以及预应力锚杆等有机组合成的复合支护体系,它是一种改进或加强型土钉墙,如图5所示,它弥补了一般土钉墙的许多缺陷和使用限制,极大地扩展了土钉墙技术的应用范围,具有安全可靠、造价低、工期短、使用范围广等特点,获得了越来越广泛的工程应用。
1-护顶;2-面层;3-土钉;4-预应力锚杆;5-截水帷幕(深层搅拌桩);6-微型桩
重力式水泥土墙是指利用深层搅拌机械将地基土和水泥强制搅拌,固化形成的具有一定强度和水稳定性的水泥土墙体,如图6所示,适用于软土地区的基坑支护。