板樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)分類(lèi)有懸臂式結(jié)構(gòu)、內(nèi)支撐式結(jié)構(gòu)、錨桿式結(jié)構(gòu)、錨碇式結(jié)構(gòu)四種。
一、懸臂式結(jié)構(gòu)
懸臂式板樁結(jié)構(gòu)亦稱自立式板樁結(jié)構(gòu)，或稱無(wú)拉結(jié)無(wú)支撐板樁結(jié)構(gòu),由于在開(kāi)挖過(guò)程中不需要采取任何拉錨或支撐的設(shè)置，對(duì)于開(kāi)挖淺基坑或水工基坑易被采用，如圖 15-7 懸臂式板樁結(jié)構(gòu)圖所示。但由于自立式板樁墻對(duì)于高度、載荷、土質(zhì)、地下水位的變化特別敏感，與錨碇式或支撐式情況相比易于產(chǎn)生較大的側(cè)向變形，除非對(duì)側(cè)向變形無(wú)嚴(yán)格要求，否則不宜采用。另一方面其擋土高度亦有所限制，一般在軟土地區(qū)不宜超過(guò) 3m。其插入深度按抗傾覆計(jì)算，要保證其抗傾覆安全系數(shù)不小于 2，由此算得的插入深度尚須增加 15％。由于計(jì)算插入深度要比錨碇式、支撐式深得多，且要驗(yàn)算截面抗彎能力，技術(shù)經(jīng)濟(jì)上不占優(yōu)勢(shì)。
二、內(nèi)支撐式結(jié)構(gòu)
內(nèi)側(cè)支撐板樁結(jié)構(gòu)也可以說(shuō)是一種最基本最原始的支護(hù)方式，采取邊撐邊挖法施工，板樁位移可以得到有效控制，內(nèi)支撐一般采用 h 型鋼、各種鋼管或現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐，如圖15-8 內(nèi)支撐板樁結(jié)構(gòu)圖所示。鋼支撐可施加預(yù)應(yīng)力，支撐時(shí)必須保持先撐后挖緊密配合，支撐的拆除也必須結(jié)合內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況，及時(shí)換撐或回填，以盡量減少因拆除支撐而帶來(lái)的板樁的位移。
內(nèi)支撐預(yù)加應(yīng)力的一般方法，即在鋼管支撐或 h 型鋼支撐兩側(cè)對(duì)稱設(shè)液壓千斤頂，頂緊后其端部縫隙澆灌快硬混凝土，一天后，據(jù)試塊強(qiáng)度，拆除千斤頂。這項(xiàng)技術(shù)已在國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)大型工程中普遍采用，效果較好，可以保證支撐的頂緊與傳力的合理。
三、錨桿式結(jié)構(gòu)
大型基坑采用內(nèi)支撐方式，因內(nèi)部支撐縱橫交叉，支柱林立，挖土機(jī)具難以直接下坑作業(yè)，挖土進(jìn)度緩慢，有時(shí)難以滿足工期要求，尤其是邊長(zhǎng)較大或形狀復(fù)雜的大面積基坑，內(nèi)支撐布置也很困難，往往是成本高、工期長(zhǎng)。采用斜地錨方式替代內(nèi)部支撐可以解決上述難題，錨桿式板樁結(jié)構(gòu)如圖 15-9 所示。因此近幾年錨桿支護(hù)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已得到了明顯發(fā)展。
采用斜地錨式擋墻結(jié)構(gòu)后內(nèi)部地下結(jié)構(gòu)施工就可以完全按照地上結(jié)構(gòu)同樣方法施工，既毋須考慮支撐與結(jié)構(gòu)層施工時(shí)的相互影響，亦毋須考慮支撐如何拆除以及拆除時(shí)是否增加擋墻的變形，這些都是當(dāng)前大基坑采用斜地錨的主要優(yōu)點(diǎn)。斜地錨在國(guó)內(nèi)外已獲得廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)北京、廣州等地已大量使用。上海地區(qū)由于土質(zhì)軟弱地下水位高，在淤泥質(zhì)軟粘土中錨桿的抗拉能力低，施工期間的蠕變位移等問(wèn)題一直沒(méi)有完全搞清，錨桿的使用發(fā)展受到一定影響。1986 年上海太平洋大飯店基坑開(kāi)挖深 12.6m，長(zhǎng)寬 80m×120m，首次采用鋼筋混凝土板樁斜地錨，由于采用先進(jìn)的二次劈裂注漿工藝，每根錨桿的承受能力在 n=0～2 的淤泥質(zhì)土層中可達(dá)到 880～1000kn，為在淤泥質(zhì)土層中采用錨桿支護(hù)開(kāi)創(chuàng)了一條道路。2007 年在寶鋼某改造項(xiàng)目中應(yīng)用斜地錨，在老廠房?jī)?nèi)閉口施工，開(kāi)挖深 10m、長(zhǎng) 60m、寬 30m 基坑，圍護(hù)墻最大累計(jì)水平位移僅僅 29.5mm,寶鋼某改造項(xiàng)目地錨，如圖 15-10a 和 15-10b 所示。
四、錨碇式結(jié)構(gòu)
錨碇式板樁結(jié)構(gòu)系在板樁墻后用拉桿將板樁所受側(cè)向推力錨拉至其后較遠(yuǎn)的結(jié)構(gòu)上，通常為另一組錨碇板樁，如圖 15-11 錨碇式板樁結(jié)構(gòu)圖所示。采用錨拉的方式使基坑內(nèi)無(wú)支撐，便于開(kāi)挖及坑內(nèi)作業(yè)。錨座式錨碇板樁應(yīng)設(shè)置在下述范圍以外：當(dāng)為非粘性土?xí)r，應(yīng)使錨座或錨碇板樁的被動(dòng)土楔位于擋墻主動(dòng)土楔之外而不發(fā)生相互影響；當(dāng)為粘性土?xí)r，拉桿長(zhǎng)度應(yīng)使該拉桿長(zhǎng)度范圍內(nèi)的總水平抗剪力不小于錨座的極限抵抗力，且不小于構(gòu)成墻身的板樁總長(zhǎng)度。由于錨座設(shè)計(jì)中采用的被動(dòng)土壓力值都是極限值，因此一般對(duì)錨座工作載荷必須乘以不小于 2.0 的載荷系數(shù)。對(duì)于拉桿，要盡量采用屈服點(diǎn)的 0.45～0.50 作為穩(wěn)妥的拉桿工作應(yīng)力，拉桿端頭必須配以螺栓或用花籃螺栓（緊固器）緊固拉桿以減少拉桿的延伸伸長(zhǎng)。
由于錨碇方式很難有效控制位移，對(duì)位移要求比較嚴(yán)格支護(hù)工程就不得不采取坑內(nèi)支撐或用斜地錨錨拉方式。