基坑工程(8)-联合支护与复合支护技术.pdf

基坑工程联合支护与复合支护技术郑州大学土木工程学院郑州大学综合设计研究院内容提要一、联合支护与复合支护的技术概念、常用 方法与作用机理二、联合支护与复合支护技术存在问题与解 决方法讨论三、联合支护与复合支护技术的发展展望 一、 复合支护联合支护技术概念及常用主要方法与作用机理 联合支护与复合支护的技术概念● 由二种及二种以上的支护结构通过水平向（或 称x方向）受力的组合，共同承担土压力形成的 支护体系 一般为重力式或嵌入式的支护体系，如由超前支护桩与土 钉组合形成的复合土钉、锚杆与土钉支护组合形成的复合 土钉、通过加筋材料或灌浆形成的加筋土支护结构、双排 桩支护结构等 1． 复合支护2．联合支护● 基坑工程同一支护剖面中，上下（或称z方向）采用 不同支护结构组合形成的支护体系其中，上部一般 采用土钉或复合土钉，下部可采用地下连续墙、桩锚、 复合土钉、桩锚复合土钉等支护结构3．混合支护 ● 基坑工程同一支护段，沿基坑侧壁方向（或称y方向） 采用二种及以上支护结构或支护体系组合形成的支护 体系。

联合支护常用技术（a）上部土钉下部桩锚支护 （b）上部复合土钉下部桩锚支护 （c）上部土钉下部桩锚复合土钉支护 （d）上部复合土钉下部桩锚复合土钉支护 复合支护常用技术 1、双排桩复合支护（b）整体型 （a）分体型 E水泥土砼排桩1E2E桩间距过大，后排桩不能参与土压力分配仅对前排桩顶有拉锚作用E砼排桩θl L 2450  /E 2、 排桩、双排桩复合土钉支护混凝土排桩复合土钉支护排桩可为钻孔混凝土桩、预制混凝土方桩、预制混凝土管桩、预应力混凝土方桩、混合配筋预应力混凝土管桩 3、桩锚复合土钉支护桩锚复合土钉支护形式Ⅰ桩锚复合土钉支护形式Ⅱ4、小桩复合土钉支护（a）放坡形式 （b）直坡形式5、水泥土桩（连续墙）复合土钉支护（a）放坡形式 （b）直坡形式6、加筋（型钢）水泥土桩墙复合土钉支护（b）2排三角形布置型钢（a）单排布置型钢7、加筋土墙支护技术（a）钢筋混凝土梁a pb b=1.00m Ea（b）加筋土墙“加筋土墙”的计算模式8、排桩水泥土连拱支护技术（选自：李俊才）福鑫大厦计算完成后的连拱FLAC 3D模型9、组合桩复合土钉支护（郑州大学）10、复合桩墙支护技术（郑州大学）按减重理论设计的复合桩墙支护形式h l2 l1EaM 按空间组合断面设计的复合桩墙支护形式Ⅰ抵抗矩不足时采用斜锚 EaMEaM 按空间组合断面设计的复合桩墙支护形式ⅡF EaM 前墙加筋水泥土桩墙混凝土排桩支护结构施工工作面浅开挖速度快 按空间组合断面设计的复合桩墙支护形式ⅢFEa M 限制红线内 侧 砼 桩 外侧 加 筋 水 泥土 桩 墙 按空间组合断面设计的复合桩墙支护形式Ⅳ ◆斜锚可按一定角度在桩顶设置，并在端部扩大，以适应红线限制的条件，形成超前支护，有利于控制支护结构变形。

◆水平锚用于水平承载力与桩墙抗弯强度不足和保证桩墙截面工作的整体性郑州国贸中心基坑工程复合桩墙锚支护实景 二、联合支护、复合支护技术 存在问题与解决方法讨论 联合支护技术存在问题与解决方法1、上部土钉下部复合土钉 ● 土压力、稳定性、变形计算 ● 上部土钉对下部复合土钉顶面产生水平作用力的计算 ● 复合土钉锚杆与土钉的共同工作 2、上部土钉下部桩锚 ● 土压力、变形计算 ● 上部土钉对排桩顶部的水平作用力 ● 破裂面位置ＴH hThT1hdＴH hThT1hd 联合支护结构计算实例分析1、将土钉与复合土钉简化成半无限均布荷载2、将土钉与复合土钉简化成有限均布荷载（北京规范：当上部支护深度大于下部支护深度时，偏于不安全）HhdＴhThT1ＴH hThT1hd （a）本文方法 （a）北京规范方法计算方法 桩身弯矩（KNm） 桩体截面主筋配筋面积(mm2) 整体稳定系数 抗倾覆系数 地表沉降（mm） 锚杆配筋（mm2）1 2常规排桩计算方法 472.73 5495 1.624 1.705 27 144.1 271.7等效荷载计算方法 518.55 6098 1.604 1.614 29 126.5 272.5计算结果比较  依据计算结果，上部土钉墙及墙后土体简化为均布荷载计算方法的整体稳定系数及抗倾覆安全系数相对较小，桩体弯矩配筋较大，第一排锚杆配筋较小，最大水平位移略小、最大地面沉降略大。

 可见联合支护采用等效作用计算方法对计算结果的影响偏于安全a)h2h1 h2q=γh1 h1 (b) h1h1h2h (1)h11.3 >5.512 -- 5.512 15.784安全系数计算结果比较  计算中未考虑非预应力锚杆间距较小造成的“群锚效应” 比较结果表明，将桩锚复合土钉支护中的土钉做为非预应力锚杆按规范排桩支护方法进行计算结果偏于安全三、联合支护与复合支护技术发展展望● 支护结构墙体及锚杆材料朝可回收方法发展，以减少对地 下空间资源的污染● 复合土钉向多桩组合复合土钉方向发展，以减小锚杆、土 钉数量和长度，降低锚杆、土钉施工对环境的影响，更好 地适应红线限制条件● 有一定抗弯能力、具支护、止水帷幕“二合一”功能的复 合型桩墙支护结构，双排桩支护结构，排桩水泥土拱型支 护结构等，与水平支撑或大角度斜锚组合的支护方法，具 有较好的技术、经济效益，是未来发展方向● 上述技术将可替代传统桩锚、传统复合土钉，成为联合支 护体系中的主要支护结构 谢谢各位同学！。