带内撑的排桩结构由桩、冠梁和钢（砼）支撑组成，共同承受桩后的土压力，冠梁的作用是将桩连成整体增加抗弯刚度，内撑的作用是减小桩的弯矩和侧移，一般用于基坑比较深及土质较差的情况。
? 地下连续墙，凡是用到地下连续墙的基坑肯定是非常重要或土质很差
的，所以都带有内支撑。
导墙施工 挖槽
吊入钢筋笼
? 水泥土墙是由搅拌桩形成重力式挡墙来挡土或在其中插入型钢进行增
加，在上海地区应用较多。
采用SMW法的基坑围护结构
? 土钉支护是在土坡开挖的同时向土坡插入较密分布的加筋体，如果土
锚、钢筋、注浆钢管等，形成对土的加固。
土钉墙施工过程示意图
? 放坡（无支护开挖）是最简单的支护方式，适用于土质好，有足够大的
施工场地。
五、基坑工程发生破坏的形式及机理
主要介绍自然边坡、排桩和土钉墙三种形式。
1、自然边坡（无支护开挖）
? 边坡的破坏机理
边坡在发生滑动之前，一般在坡顶首先开始有明显的下沉并出现裂缝，坡脚附近的地面则有较大的侧向位移并微微隆起。随着坡顶裂缝的开展和坡脚侧向位移增加，部分土体突然沿着某一个滑动面急剧下滑，造成滑坡事故。
土坡滑动面的形状，经实际调查表明：无粘性土土坡，其滑动面常近似为一平面。粘性土土坡滑动面通常是一光滑的曲面，顶部曲率半径较小，常垂直于坡顶，底部则比较平缓。常将均质粘性土土坡破坏时的滑动面假定为一圆柱面，其在平面上的投影就是一个圆弧，称为滑弧。对于非均质的粘性土土坡，在内部有
软弱夹层时，土坡往往沿着软弱夹层的层面发生滑动，此时的滑动面常常是直线和曲线组成的复合滑动面。
（此处观看录象）
? 影响边坡稳定的因素
引起滑坡的根本原因在于土体内部某个面上剪应力达到了它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。
剪应力达到抗剪强度的起因有： 1）．由于剪应力的增加，如地面超载、降雨荷重、水的渗透力和地震、打桩、机械等产生的动力超载，这些都会使土体内部剪应力加大；
2）．由于土体本身抗剪强度的减小，如孔隙水压力的升高，气候变化产生的干裂、冻融，粘性土的蠕变等都会引起土体的强度降低。
由此可见，为了有效的防止滑坡，除了在设计时经过仔细的稳定分析，得出一个合理的断面外，还应采取相应的工程措施，加强工程管理，以消除某些不利因素的影响。在工程实践中，发生事故往往是天人合一的结果。
通过总结，影响边坡稳定的因素主要有（本章仅讨论土质边坡）： ①边坡坡度：坡度越缓则边坡越稳定； ②边坡高度：坡高越小边坡越稳定；
③土的性质：土的性质越好，边坡越稳定；
④气象条件：天气晴朗时，土体含水量低，土的强度大，故边坡稳定性好；若在雨季，在雨水连续入渗的情况下，土的含水量高，使土的强度降低，导致边坡滑动。在实际工程中也确实发生过多起因连续下雨导致的基坑边坡失稳事故；
⑤自然条件的变化：由于自然条件变化无常，使土时干时湿、收缩膨胀、冻结、融化等，从而使土变松，强度降低；寒冷地区冻胀作用的解冻期也会使土的稳定性下降；
⑥地下水的渗透。当边坡中存在与滑动方向一致的渗透力时，对土坡稳定不利。如地下水位较高或靠近水源时，就要慎重考虑边坡的稳定；曾经发生过多起基坑工程事故，就是因为给水或下水管管道渗漏，导致边坡失稳；
⑦坡顶的超载。由于施工现场狭窄，有的时候在基坑附近堆土、存放各种建筑材料、停放大型机动车辆或搭建临建，这些都形成了超载，增加了土体中的剪应力，对边坡的稳定不利。
由于影响边坡稳定的因素甚多，因此在采用无支护的基坑边坡方案时要尽可能考虑到各种不利因素，抓住其中的主要矛盾，进行必要的简化分析，确保基坑的开挖安全、经济，切不可为了一时的经济利益而忽视了边坡的安全稳定。
在确定无支护边坡方案时，既要进行必要的理论分析，又要结合当地的成熟经验，这也符合岩土工程这门尚处于半理论半经验学科的特点。
（此处观看录象和照片）
2、排桩的破坏模式和机理
? 排桩失效的六种模式
基坑工程设计的目的是为了基坑围护结构能有效地发挥预定的作用，不发生功能的失效，下面介绍与内撑式排桩围护结构基坑有关的六种失效模式。
1）.整体失稳：整体失稳是指在土体中形成了滑动面，围护结构连同基坑外侧及坑底的土体一起丧失稳定性，一般的失稳形态是围护结构的上部向坑外倾倒，围护结构的底部向坑内移动，坑底土体隆起，坑外地面下陷。内撑式排桩围护结构失效时，地基也是以整体失稳的形式破坏，采用单层支撑时，整体失稳的滑动中心在支点处。
2）.坑底隆起：坑底隆起是指坑底土体产生向上的竖向变形。基坑开挖以后，坑底土体发生向上位移的原因有两种：一种是卸荷引起的回弹，其数值较小，不会危及安全；另一种是在开挖引起的压力差作用下土体中产生的塑性流动变形在坑底处的表现，这种变形如果数量较大，表示土体中的塑流已经比较严重。如果围护结构和内支撑能形成整体性好的体系，则塑流仅引起坑外地面下沉，影响环境安全；如果是节点强度差的支撑体系，过大的隆起可能是整体失稳的前兆；当稳定性不能得到有效控制，就会发生整体性失稳，此时坑底隆起的量可能达到几米，隆起的范围可能达到基坑宽度的一半左右。
3）.围护结构倾覆失稳：围护结构的倾覆失稳主要发生在重力式结构或悬臂式围护结构。内撑式围护结构基坑工程，如果因支撑失稳、压曲或断裂而造成支撑体系失效，围护结构也有可能发生倾覆失稳。
4）.“踢脚”失稳：在单支撑的基坑中，可能发生绕支撑点转动，围护结构上部向坑外倾倒，下部向上翻的失稳模式，故形象地称为“踢脚”失稳。在多支撑的围护结构中一般不会产生踢脚失稳。
基坑工程 讲座
