畢業(yè)設(shè)計(jì)---基坑支護(hù)施工組織設(shè)計(jì)

1、<p>　　基坑支護(hù)施工組織設(shè)計(jì)</p><p>　　THE CHA TING STATION OF LINE 1 OF FUZHOU METRO ENGINEERING FOUNDATION PITCONSTRUCTION ORGANIZATIONG DESIGN</p><p>　　學(xué)院（部）： </p><p>　　專業(yè)

2、班級(jí)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p>

3、<p>　　專業(yè)、班級(jí) 姓名 日期 </p><p>　　設(shè)計(jì)題目 </p><p>　?。▽?題） </p><p>　　設(shè)計(jì)原始資料：設(shè)計(jì)任務(wù)書、規(guī)范、圖集<

4、/p><p><b>　　設(shè)計(jì)文件：</b></p><p><b>　　圖</b></p><p><b>　　表</b></p><p>　　4. 設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)日期：2012/3/5</p><p>　　5. 設(shè)計(jì)完成日期：2012/6/2&

5、lt;/p><p>　　6. 設(shè)計(jì)各章節(jié)答疑人：</p><p>　　方案選擇 部分，答疑人 </p><p>　　設(shè)計(jì)計(jì)算 部分，答疑人 </p><p>　　施工監(jiān)測(cè) 部分，答疑人 </p><p>　　7. 指導(dǎo)教師

6、</p><p>　　8. 教研室負(fù)責(zé)人 </p><p>　　9. 系負(fù)責(zé)人 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　基坑工程是指在地表以下開挖的一個(gè)地

7、下空間及其配套的支護(hù)體系。而基坑支護(hù)就是為保證基坑開挖，基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行及基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑側(cè)壁以及周邊環(huán)境采用的支擋，加固與保護(hù)措施。</p><p>　　基坑支護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，安全儲(chǔ)備較小，具有較大風(fēng)險(xiǎn)，基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性。不同水文，工程地質(zhì)環(huán)境條件下基坑工程的差異很大。基坑工程環(huán)境效應(yīng)復(fù)雜，基坑開挖不僅要保證基坑本身的安全穩(wěn)定，而且要有效的控制基坑周邊地層移動(dòng)以及保護(hù)周圍環(huán)境。</p

8、><p>　　本文在第1章中介紹了深基坑的發(fā)展?fàn)顩r、人們對(duì)其設(shè)計(jì)理論的研究狀況及重點(diǎn)研究方向以及主要介紹了基坑支護(hù)的一些常用方法及各自的特點(diǎn)；第二章主要介紹該設(shè)計(jì)基坑的工程概況；第三章介紹設(shè)計(jì)原則；在第4章中，從地下連續(xù)墻的計(jì)算、混凝土支撐支撐穩(wěn)定性分析方面對(duì)深基坑計(jì)算理論進(jìn)行了闡述；第5章通過對(duì)該地鐵工程的具體分析，運(yùn)用前面講到的理論方法，對(duì)基坑支護(hù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)；第6章介紹了工程防水設(shè)計(jì)；第七章主要是耐久性設(shè)計(jì)；第八

9、章介紹了工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù)，地下連續(xù)墻支護(hù)，混凝土支撐，地下結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Foundation Pit is the excavation of an underground space belo-w the surface and a co

10、ordinated support system. Bracing of foundation pit is to ensure that excavation and foundation construction for the smooth and safe environment Foundation Pit and used the pit r-etaining wall reinforcement and protecti

11、on.</p><p>　　Bracing of Foundation Pit structure is the structural safety of temporary reserves are smaller, more risk. Foundation pit structure has a strong regional. Excavation works under different hydro

12、logicalenvironmental and geological conditions are vastly. Effects complex excavation, excavation pit is not only necessary to ensure their ownsafety，but also to effectively control the pit surrounding strata.</p>

13、<p>　　In the first chapter of this article introduces the development condition of deep foundation pit, the design theory research status and key research direction and main foundation pit bracing are introduced so

14、me common methods and their characteristics; The second chapter mainly introduces the design of foundation pit engineering; The third chapter introduces the design principles; In the fourth chapter, from the underground

15、continuous wall concrete bracing calculation, stability analysis of deep</p><p>　　KEYWORDS: supporting design of deep foundation pit, supporting design of the Underground continuous wall， underground structu

16、re ，Concrete support。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 概述1</b></p><p>　　1.1深基坑維護(hù)工程的發(fā)展與現(xiàn)狀1</p><p>　　1.1.1深基坑工程的主要內(nèi)容2</p><p>　　1.

17、1.2深基坑支護(hù)的類型2</p><p>　　1.1.3深基坑技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)5</p><p>　　1.1.4深基坑設(shè)計(jì)計(jì)算5</p><p>　　1.1.5深基坑降水措施9</p><p>　　1.2基坑維護(hù)工程存在的主要問題14</p><p>　　2 工程概況17</p><p&

18、gt;　　2.1建筑工程概況17</p><p>　　2.2 基坑工程概況17</p><p>　　3 設(shè)計(jì)原則19</p><p>　　3.1設(shè)計(jì)原則19</p><p>　　3.2設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)19</p><p>　　3.3荷載及組合20</p><p>　　3.3.1主要計(jì)算

19、荷載20</p><p>　　3.3.2荷載組合21</p><p>　　4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22</p><p>　　4.1施工方法比選及論證22</p><p>　　4.2車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案22</p><p>　　4.3工程材料24</p><p>　　5 車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算

20、25</p><p>　　5.1車站標(biāo)準(zhǔn)段斷面設(shè)計(jì)25</p><p>　　5.1.1荷載計(jì)算25</p><p>　　5.1.2撐內(nèi)力計(jì)算26</p><p>　　5.1.3配筋計(jì)算30</p><p>　　5.1.4結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗(yàn)算31</p><p>　　5.2車站端頭井段斷面設(shè)計(jì)

21、36</p><p>　　5.2.1荷載計(jì)算36</p><p>　　5.2.2撐內(nèi)力計(jì)算37</p><p>　　5.2.3配筋計(jì)算40</p><p>　　5.2.4結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗(yàn)算41</p><p>　　6 防水設(shè)計(jì)與耐久性設(shè)計(jì)44</p><p>　　6.1防水設(shè)計(jì)44&

22、lt;/p><p>　　6.1.1防水設(shè)計(jì)原則44</p><p>　　6.1.2防水等級(jí)44</p><p>　　6.2耐久性設(shè)計(jì)45</p><p>　　6.2.1設(shè)計(jì)原則46</p><p>　　6.2.2材料要求46</p><p>　　6.2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)造要求48<

23、/p><p>　　6.2.4車站結(jié)構(gòu)施工要求48</p><p>　　6.2.5混凝土耐久性檢驗(yàn)49</p><p>　　7 施工監(jiān)控量測(cè)51</p><p>　　7.1施工監(jiān)測(cè)目項(xiàng)目51</p><p>　　7.2 監(jiān)測(cè)方法51</p><p>　　7.2.1儀器監(jiān)測(cè)51</p&

24、gt;<p>　　7.2.2巡視檢查51</p><p>　　7.3量測(cè)元件布置與安裝52</p><p>　　7.4 檢測(cè)時(shí)間52</p><p>　　7.5監(jiān)測(cè)量測(cè)的數(shù)據(jù)處理53</p><p>　　7.5.1量測(cè)成果整理53</p><p>　　7.5.2數(shù)據(jù)處理53</p>

25、<p>　　7.5.3數(shù)據(jù)處理方式54</p><p>　　8 地下連續(xù)墻施工工藝55</p><p>　　8.1測(cè)量放線55</p><p>　　8.2導(dǎo)墻形式及制作55</p><p>　　8.3泥漿制備56</p><p>　　8.4成槽挖土57</p><p>

26、;<b>　　8.5.刷壁58</b></p><p>　　8.6.清底換漿59</p><p>　　8.7鋼筋籠制作59</p><p>　　8.8.鋼筋籠吊裝60</p><p>　　8.8.1鋼筋籠吊裝方法61</p><p>　　8.8.2.鋼筋籠吊裝過程注意事項(xiàng)61</

27、p><p>　　8.8.3.起重吊裝安全措施61</p><p>　　8.9鎖口管吊放62</p><p>　　8.10水下砼澆筑62</p><p>　　8.11頂拔鎖口管63</p><p>　　8.12連續(xù)墻墻底注漿63</p><p><b>　　總結(jié)65</b&

28、gt;</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)66</b></p><p><b>　　致謝67</b></p><p><b>　　1 概述</b></p><p>　　1.1深基坑維護(hù)工程的發(fā)展與現(xiàn)狀 </p><p>　　隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

29、，高層和超高層建筑、水利水電、路橋、地質(zhì)災(zāi)害治理等工程建設(shè)項(xiàng)目蒸蒸日上。相應(yīng)的，我國(guó)基坑工程近20年來，尤其是近10年來得到迅猛發(fā)展，大量的工程實(shí)踐大大豐富和提高了我國(guó)在基坑工程領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)水平。但是基坑工程是實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性極強(qiáng)的學(xué)科，是隨著工程實(shí)踐不斷提高的學(xué)科。近10余年來的工程實(shí)踐既有大量成功的經(jīng)驗(yàn)，也有失敗的教訓(xùn)，更有一系列有待進(jìn)一步解決的問題。深基坑工程實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性決定了其有如下特點(diǎn)：</p><p>

30、;　?、?個(gè)性化。深基坑工程不僅與當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件和水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)的位置、抵御變形的能力、重要性以及周圍場(chǎng)地條件有關(guān)。因此，對(duì)深基坑工程進(jìn)行分類，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)是比較困難的，應(yīng)結(jié)合地區(qū)具體情況具體運(yùn)用。</p><p>　　② 綜合性。深基坑工程涉及土力學(xué)中強(qiáng)度（或稱穩(wěn)定）、變形和滲流3個(gè)基本課題，三者融會(huì)一起需要綜合處理。它還是巖土工程、結(jié)構(gòu)工程

31、及施工技術(shù)相互交叉的學(xué)科，是多種復(fù)雜因素相互影響的系統(tǒng)工程，是理論上尚待發(fā)展的綜合技術(shù)學(xué)科。</p><p>　?、?環(huán)境效應(yīng)。深基坑工程的開挖，必將引起周圍地基中地下水位變化和應(yīng)力場(chǎng)的改變，導(dǎo)致周圍地基土體的變形，對(duì)相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)產(chǎn)生影響。影響嚴(yán)重的將危及相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)的安全與正常使用。大量土方運(yùn)輸也對(duì)交通產(chǎn)生影響。所以應(yīng)注意其環(huán)境效應(yīng)。</p><p&

32、gt;　　④ 工期緊。由于深基坑開挖深度一般較大，工程量比淺基坑增加很多。抓緊施工工期，不僅是施工管理上的要求，它對(duì)減小基坑變形，減小基坑周圍環(huán)境的變形也具有特別的意義。</p><p>　?、?風(fēng)險(xiǎn)性。深基坑工程是個(gè)臨時(shí)工程，安全儲(chǔ)備相對(duì)較小，因此風(fēng)險(xiǎn)性較大。由于深基坑工程技術(shù)復(fù)雜，涉及范圍廣，事故頻繁，因此在施工過程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并應(yīng)具備應(yīng)急措施。深基坑工程造價(jià)較高，但有時(shí)是臨時(shí)性工程，一般不愿投入較多資

33、金，一旦出現(xiàn)事故，造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響往往十分嚴(yán)重。</p><p>　　⑥ 區(qū)域性。如軟粘土地基、黃土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中基坑工程差異性很大。同一城市不同區(qū)域也有差異?；庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖都要因地制宜，根據(jù)本地情況進(jìn)行，外地的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但不能簡(jiǎn)單搬用。</p><p>　　1.1.1深基坑工程的主要內(nèi)容</p><p&g

34、t;　　⑴ 巖土工程勘察與工程調(diào)查。確定巖土參數(shù)與地下水參數(shù)；測(cè)定鄰近建筑物、周圍地下埋設(shè)物 （管道、電纜、光纜等）、城市道路等工程設(shè)施的工作現(xiàn)狀，并對(duì)其隨地層位移的限值作出分析。</p><p>　?、?支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括擋土墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)（如連續(xù)墻、柱列式灌注樁擋墻）、支承體系（如內(nèi)支撐、錨桿）以及土體加固等。支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須與基坑工程的施工方案緊密結(jié)合，需要考慮的主要依據(jù)有：當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，土體和地下水狀況，四

35、周環(huán)境安全所允許的地層變形限值，可提供的施工設(shè)施與施工場(chǎng)地，工期與造價(jià)等。</p><p>　　⑶ 基坑開挖與支護(hù)的施工。包括土方工程、工程降水和工程的施工組織設(shè)計(jì)與實(shí)施。</p><p>　?、?地層位移預(yù)測(cè)與周邊工程保護(hù)。地層位移既取決于土體和支護(hù)結(jié)構(gòu)的性能與地下水的變化，也取決于施工工序和施工過程。如預(yù)測(cè)的變形超過允許值，應(yīng)修改支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工方案，必要時(shí)對(duì)周邊的重要工程設(shè)施采

36、取專門的保護(hù)或加固措施。</p><p>　?、?施工現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)與監(jiān)控。根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和信息，必要時(shí)進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)，用信息化來指導(dǎo)下一步的施工。</p><p>　　1.1.2深基坑支護(hù)的類型</p><p>　　各種建筑物與地下管線都要開挖基坑，一些基坑可直接開挖或放坡開挖，但當(dāng)基坑深度較深，周圍場(chǎng)地又不寬時(shí)，一般都采用基坑支護(hù)，過去支護(hù)比較簡(jiǎn)單，也就是鋼板樁加井點(diǎn)

37、降水，一般能滿足基坑安全施工，而對(duì)于深基坑已不能滿足要求，近幾年來隨著基坑深度和體量的增大，支護(hù)技術(shù)也有了較大進(jìn)展，按功能分常用的有以下一些：</p><p>　?、?擋土系統(tǒng)：常用的有鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、深層水泥攪拌樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻。其功能是形成支護(hù)排樁或支護(hù)擋土墻阻擋坑外土壓力。</p><p>　?、?擋水系統(tǒng)：常用的有深層水泥攪拌樁、旋噴樁、壓密注漿、地下連續(xù)墻、

38、鎖口鋼板樁。其功能是阻擋抗外滲水。</p><p>　　③ 支撐系統(tǒng)：常用的有鋼管與型鋼內(nèi)支撐、鋼筋混凝土內(nèi)支撐、鋼與鋼筋混凝土組合支撐。其功能是支承圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)力與限制圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移。</p><p>　　常見的深基坑支護(hù)類型主要有以下幾種：</p><p><b>　　⑴ 鋼板樁支護(hù)</b></p><p>　　鋼板

39、樁由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，把這種鋼板樁互相連接就形成鋼板樁墻，被廣泛應(yīng)用于擋土和擋水。目前鋼板樁常用的截面形式有u形、z形和直腹板型。鋼板樁由于施工簡(jiǎn)單而應(yīng)用較廣。但是鋼板樁的施工可能會(huì)引起相鄰地基的變形和產(chǎn)生噪聲振動(dòng)，對(duì)周圍環(huán)境影響很大，因此在人口密集、建筑密度很大的地區(qū)，其使用常常會(huì)受到限制。而且鋼板樁本身柔性較大，如支撐或錨拉系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)，其變形會(huì)很大，所以當(dāng)基坑支護(hù)深度大于7m時(shí)，不宜采用。同時(shí)由于鋼板樁在地下室施工結(jié)束后

40、需要拔出，因此應(yīng)考慮拔出時(shí)對(duì)周圍地基土和地表土的影響。</p><p><b>　　⑵ 深層攪拌支護(hù)</b></p><p>　　深層攪拌支護(hù)是利用水泥作為固化劑，采用機(jī)械攪拌，將固化劑和軟土劑強(qiáng)制拌和，使固化劑和軟土劑之間產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)而逐步硬化，形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥土樁墻，作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、素填

41、土等土層，基坑開挖深度不宜大于6m。對(duì)有機(jī)質(zhì)土、泥炭質(zhì)土，宜通過試驗(yàn)確定。</p><p><b>　　⑶ 排樁支護(hù)</b></p><p>　　排樁支護(hù)是指柱列式間隔布置鋼筋混凝土挖孔、鉆（沖）孔灌注樁作為主要擋土結(jié)構(gòu)的一種支護(hù)形式。柱列式間隔布置包括樁與樁之間有一定凈距的疏排布置形式和樁與樁相切的密排布置形式。柱列式灌注樁作為擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)有很好的剛度，但各樁之間

42、的聯(lián)系差必須在樁頂澆注較大截面的鋼筋混凝土帽梁加以可靠聯(lián)接。為了防止地下水并夾帶土體顆粒從樁間孔隙流入（滲入）坑內(nèi)，應(yīng)同時(shí)在樁間或樁背采用高壓注漿，設(shè)置深層攪拌樁、旋噴樁等措施，或在樁后專門構(gòu)筑防水帷幕。灌注樁施工簡(jiǎn)便，可用機(jī)械鉆（沖）孔或人工挖孔，施工中不需要大型機(jī)械，且無打入樁的噪聲、振動(dòng)和擠壓周圍土體帶來的危害，成本較地下連續(xù)墻低。同時(shí)，灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)在建筑主體結(jié)構(gòu)外墻設(shè)計(jì)時(shí)也可視為外墻中的一部分參與受力（承受側(cè)壓），這時(shí)在樁與主

43、體之間通常不設(shè)拉結(jié)筋，并用防水層隔開。排樁支護(hù)可分為懸臂式和支錨式，而支錨式又分單點(diǎn)支錨和多點(diǎn)支錨。大多數(shù)情況下，懸臂式柱列樁適用于三級(jí)基坑，支錨式柱列樁適合于一、二級(jí)基坑工程。一般來說，當(dāng)基坑深h=8m~14m，周圍環(huán)境要求不十分嚴(yán)格時(shí)，多考慮采用排樁支護(hù)。柱列式灌注樁的工作比較可靠，但要重視帽梁的整體拉結(jié)作用，在基坑邊角處，帽梁應(yīng)連</p><p><b>　　⑷ 地下連續(xù)墻</b>&

44、lt;/p><p>　　地下連續(xù)墻具有整體剛度大的特點(diǎn)和良好的止水防滲效果，適用于地下水位以下的軟粘土和砂土等多種地層條件和復(fù)雜的施工環(huán)境，尤其是基坑底面以下有深層軟土需將墻體插入很深的情況，因此在國(guó)內(nèi)外的地下工程中得到廣泛的應(yīng)用。并且隨著技術(shù)的發(fā)展和施工方法及機(jī)械的改進(jìn)，地下連續(xù)墻發(fā)展到既是基坑施工時(shí)的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，又是擬建主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，如支撐得當(dāng)，且配合正確的施工方法和措施，可較好地控制軟土地層的變形。在基坑深

45、（一般h>10m）、周圍環(huán)境保護(hù)要求高的工程中，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后多采用此技術(shù)。但是地下連續(xù)墻在堅(jiān)硬土體中開挖成槽會(huì)有較大困難，尤其是遇到巖層需要特殊的成槽機(jī)具，施工費(fèi)用較高。在施工中泥漿污染施工現(xiàn)場(chǎng)，造成場(chǎng)地泥濘不堪。目前采用的逆作法施工使得兩墻合一，即施工時(shí)用作圍護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)又是地下結(jié)構(gòu)的外墻。逆作法施工一般用在城市建筑高層時(shí)，周圍施工環(huán)境比較惡劣，場(chǎng)地四周鄰近建筑物、道路和地下管線不能因任何施工原因而遭到破壞，為此在基坑施工時(shí)

46、，通過發(fā)揮地下結(jié)構(gòu)本身對(duì)坑壁產(chǎn)生支護(hù)作用的能力（即利用地下結(jié)構(gòu)自身的樁、柱、梁、板作為支撐，同時(shí)可省去內(nèi)部支撐體系），減少支護(hù)結(jié)構(gòu)變形，降低造價(jià)并縮短工期，是推廣應(yīng)用的新</p><p><b>　　⑸ 土釘支護(hù)</b></p><p>　　土釘支護(hù)是用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術(shù)，由于經(jīng)濟(jì)、可靠且施工快速簡(jiǎn)便，已在我國(guó)得到迅速推廣和應(yīng)用。土釘支護(hù)的使用要

47、求土體具有臨時(shí)自穩(wěn)能力，以便給出一定時(shí)間施工土釘墻，因此對(duì)土釘墻適用的地質(zhì)條件應(yīng)加以限制?！督ㄖ又ёo(hù)技術(shù)規(guī)程（jgj12021999）》規(guī)定了土釘墻適用于二、三級(jí)基坑、非軟土場(chǎng)地、基坑深度不宜大于12m。土釘墻支護(hù)施工速度快、用料省、造價(jià)低，與其他樁墻支護(hù)相比，工期可縮短50%以上，節(jié)約造價(jià)60%左右；而且土釘支護(hù)可以緊貼已有建筑物施工，從而省出樁體或墻體所占用的地面。但從許多工程經(jīng)驗(yàn)看，土釘墻的破壞幾乎均是由于水的作用，水使土釘墻

48、產(chǎn)生軟化，引起整體或局部破壞，因此規(guī)定采用土釘墻工程必須做好降水，且其不宜作為擋水結(jié)構(gòu)。 土釘是用來加固現(xiàn)場(chǎng)原位土體的細(xì)長(zhǎng)桿件。通常采用鉆孔，放入變形鋼筋并沿孔全長(zhǎng)注漿的方法做成、它依靠與土體之間的粘結(jié)力或摩擦力，在土體發(fā)生變形時(shí)被動(dòng)承受拉力作用。它由密集的土釘群、被加固的土體、噴射混凝土面層形成支護(hù)體系。由于隨挖隨支，能有效地保持土體強(qiáng)度，減少土體的擾動(dòng)。20世紀(jì)90年代以后，土釘墻技術(shù)開始應(yīng)用于東南沿海一帶，但該地區(qū)地質(zhì)條件屬<

49、;/p><p>　　另外還有錨桿或噴錨支護(hù)、拱圈支護(hù)和逆作法支護(hù)等。</p><p>　　1.1.3深基坑技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) </p><p>　?、?基坑向著大深度、大面積方向發(fā)展，周邊環(huán)境更加復(fù)雜，深基坑開挖與支護(hù)的難度愈來愈大。因此，從工期和造價(jià)的角度看兩墻合一的逆作法將是今后發(fā)展的主要方向。但逆作法施工受樁承載力的限制很大，采用逆作法時(shí)不能采用一柱一樁，而是一柱多

50、樁，增加了成本和施工難度。如何提高單樁承載力，降低沉降，減少中柱樁（中間支承柱），達(dá)到一柱一樁，使上部結(jié)構(gòu)施工速度可以放開限制，從而加快進(jìn)度，縮短總工期，這將成為今后的研究方向。</p><p>　?、?土釘支護(hù)方案的大量實(shí)施，使得噴射混凝土技術(shù)得以充分運(yùn)用和發(fā)展。為減少噴射混凝土的回彈量以及保護(hù)環(huán)境的需要，濕式噴射混凝土將逐步取代干式噴射混凝土。</p><p>　　⑶ 目前，在有支

51、護(hù)的深基坑工程中，基坑開挖大多以人工挖土為主，效率不高，今后必須大力研究開發(fā)小型、靈活、專用的地下挖土機(jī)械，以提高工效，加快施工進(jìn)度，減少時(shí)間效應(yīng)的影響。</p><p>　　⑷ 為了減少基坑變形，通過施加預(yù)應(yīng)力的方法控制變形將逐步被推廣，另外采用深層攪拌或注漿技術(shù)對(duì)基坑底部或被動(dòng)區(qū)土體進(jìn)行加固，也將成為控制變形的有效手段被推廣。</p><p>　　⑸ 為減小基坑工程帶來的環(huán)境效應(yīng)（

52、如因降水引起的地面附加沉降），或出于保護(hù)地下水資源的需要，有時(shí)基坑采用帷幕型式進(jìn)行支護(hù)。除地下連續(xù)墻外，一般采用旋噴樁或深層攪拌樁等工法構(gòu)筑成止水帷幕。目前，有將水利工程中防滲墻的工法引入到基坑工程中的趨勢(shì)。</p><p>　　⑹ 在軟土地區(qū)，為避免基坑底部隆起，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移加大和鄰近建（構(gòu)）筑物下沉，可采用深層攪拌樁或注漿技術(shù)對(duì)基坑底部土體進(jìn)行加固，即提高支護(hù)結(jié)構(gòu)被動(dòng)區(qū)土體的強(qiáng)度的方法。</p

53、><p>　　1.1.4深基坑設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　基坑工程設(shè)計(jì)計(jì)算包括三個(gè)部分的內(nèi)容，即穩(wěn)定性驗(yàn)算、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算和變形計(jì)算。穩(wěn)定性驗(yàn)算是指分析土體或土體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)一起保持穩(wěn)定性的能力，包括整體穩(wěn)定性、重力式擋墻的抗傾覆穩(wěn)定及抗滑移穩(wěn)定、坑底抗隆起穩(wěn)定和抗?jié)B流穩(wěn)定等，基坑工程設(shè)計(jì)必須同時(shí)滿足這幾個(gè)方面的穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供內(nèi)力值，包括彎矩、剪力等，不同體系的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)

54、力計(jì)算的方法是不同的；由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)常常是多次超靜定的，計(jì)算內(nèi)力時(shí)需要對(duì)具體圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，不同的簡(jiǎn)化方法得到的內(nèi)力不會(huì)相同，需要根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)加以判斷；變形計(jì)算的目的則是為了減少對(duì)環(huán)境的影響，控制環(huán)境質(zhì)量，變形計(jì)算內(nèi)容包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移、坑外地面的沉降和坑底隆起等項(xiàng)目。</p><p><b>　　⑴ 穩(wěn)定性驗(yàn)算</b></p><p>　　1）重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的

55、整體穩(wěn)定性。 重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性計(jì)算應(yīng)考慮兩種破壞模式，一種是如圖所示的滑動(dòng)面通過擋墻的底部；另一種考慮圓弧切墻的整體穩(wěn)定性，驗(yàn)算時(shí)需計(jì)算切墻阻力所產(chǎn)生的抗滑作用，即墻的抗剪強(qiáng)度所產(chǎn)生的抗滑力矩。力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以看作是直立岸坡，滑動(dòng)面通過重力式擋墻的后趾，其整體穩(wěn)定性驗(yàn)算一般借鑒邊坡穩(wěn)定計(jì)算方法，當(dāng)采用簡(jiǎn)單條分法時(shí)可按上面的公式驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。</p><p>　　2）錨桿支護(hù)體系的整體穩(wěn)定性

56、 兩種不同的假定：一種是指錨桿支護(hù)體系連同體系內(nèi)的土體共同沿著土體的某一深層滑裂面向下滑動(dòng)，造成整體失穩(wěn)，如左圖所示；對(duì)于這一種失穩(wěn)破壞，可采取上述土坡整體穩(wěn)定的驗(yàn)算方法計(jì)算，按驗(yàn)算結(jié)果要求錨桿長(zhǎng)度必須超過最危險(xiǎn)滑動(dòng)面，安全系數(shù)不小于1.50；另一種是指由于錨桿支護(hù)體系的共同作用超出了土的承載能力，從而在圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部向其拉結(jié)方向形成一條深層滑裂面，造成傾覆破壞，如右圖所示。經(jīng)常使用的驗(yàn)算方法是德國(guó)學(xué)者E.Kranz提出的“代替墻法”。

57、代替墻法是適用于錨固段在圍護(hù)墻底部以上的情況。</p><p>　　3）土釘墻的穩(wěn)定性分析 基本原理可分為極限平衡法和有限元法，但實(shí)用的大多為極限平衡法。極限平衡法的關(guān)鍵是如何確定破裂面的形狀，有些方法建立在圓弧滑動(dòng)的假定基礎(chǔ)上考慮土釘?shù)目沽?，其安全系?shù)的計(jì)算公式和邊坡穩(wěn)定的計(jì)算公式類似，只是加上土釘力的作用。針對(duì)土釘墻的極限平衡分析提出了考慮土釘拉力的修正條分法，該法同時(shí)考慮滑動(dòng)土條的徑向平衡條件和切向平衡

58、條件，在抗滑力矩中計(jì)入土釘?shù)睦颓辛Γ玫桨踩禂?shù)的表達(dá)式。</p><p>　　4）抗傾覆、抗滑動(dòng)穩(wěn)定性 驗(yàn)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性的前提是需要確知圍護(hù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)點(diǎn)位置，在工程設(shè)計(jì)時(shí)為了簡(jiǎn)化的目的通常假定圍護(hù)結(jié)構(gòu)繞其前趾轉(zhuǎn)動(dòng)，得到相應(yīng)的計(jì)算公式。這對(duì)于土層地質(zhì)條件比較好的情況下基本上是合理的、適用的，但對(duì)于相反的情況（如在軟弱土地質(zhì)條件下）有可能會(huì)得出：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的插入比（D/H）越大、計(jì)算得到的安全系數(shù)越低的

59、結(jié)論，顯然這是不符合常規(guī)的經(jīng)驗(yàn)判斷，其問題實(shí)質(zhì)就在于轉(zhuǎn)點(diǎn)位置選擇的正確與否。 擋墻傾覆失穩(wěn)可能有三種情況。第一種是繞前趾轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)?shù)鼗軋?jiān)硬且具有足夠的抗滑力時(shí)可能出現(xiàn)這種情況；第二種是繞后踵轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)?shù)鼗苘浨揖哂懈邏嚎s性時(shí)可能出現(xiàn)這種情況；第三種情況是繞墻底某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而且轉(zhuǎn)動(dòng)中心可能逐漸朝墻背方向移動(dòng)，最終造成傾覆破壞。</p><p>　　5）抗隆起穩(wěn)定性 抗隆起穩(wěn)定性的驗(yàn)算是基坑設(shè)計(jì)的一個(gè)主要內(nèi)容，如果

60、坑底發(fā)生過大的隆起，將會(huì)導(dǎo)致墻后地面下沉，影響環(huán)境安全。但抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算的方法很多，基本假定和思路不完全一樣，計(jì)算的結(jié)果也就相差比較大。一般常用的方法，如地基承載力驗(yàn)算、踢腳穩(wěn)定性驗(yàn)算、剪力平衡驗(yàn)算等。</p><p>　?、?結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 </p><p>　　1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力主要是為了確定結(jié)構(gòu)截面尺寸和配筋

61、。圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，墻體的內(nèi)力與支錨條件密切相關(guān)，也是與土體相互作用的結(jié)果，現(xiàn)行的計(jì)算方法都作了各種簡(jiǎn)化，是近似的解答；工程技術(shù)人員主要依據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)的概念，采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法處理問題，雖然不太嚴(yán)格，但由于具備基本的合理性和適于手工運(yùn)算的特點(diǎn)現(xiàn)在仍被廣泛使用。</p><p>　　① 重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)</p><p>　　重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的截面尺寸通過穩(wěn)定性驗(yàn)算確定后，尚

62、需對(duì)結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p><b>　?、?板式圍護(hù)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　板式圍護(hù)結(jié)構(gòu)又稱為板墻式或板樁式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，包括分離式排樁、密排式排樁、板樁和地下連續(xù)墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的型式，這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)其假定和方法基本上是相同或相似的，可以作為一類問題進(jìn)行討論。內(nèi)容包括懸臂式、撐錨式兩大類，從計(jì)算方法分可分為極限平衡法、有限元法兩種，

63、在有限元法中又可分為桿件系統(tǒng)有限元法和連續(xù)介質(zhì)有限元法。極限平衡法假定作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)前后墻上的土壓力分布達(dá)到被動(dòng)土壓力和主動(dòng)土壓力，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行力學(xué)簡(jiǎn)化，將超靜定問題作為靜定問題求解。等值梁法和靜力平衡法等都屬于這一類。極限平衡法在力學(xué)上的缺陷比較明顯，沒有反映施工過程中墻體受力的連續(xù)性，只是一種近似，支撐層數(shù)越多、土層越軟、墻體剛度越大，則計(jì)算結(jié)果與實(shí)際的差別越大。使用極限平衡法時(shí)，需要結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)土壓力和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正。 &

64、lt;/p><p>　?、?無撐(錨)板式圍護(hù)結(jié)構(gòu)(懸臂式)</p><p>　　懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)是最簡(jiǎn)單的一種板式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其受力特點(diǎn)主要依靠土的嵌固作用保持圍護(hù)結(jié)構(gòu)的平衡，由于在土體中插入深度不同，圍護(hù)結(jié)構(gòu)在土中部分的變形性質(zhì)也不一樣，從而得出不同的土壓力分布圖式，求得的結(jié)果也不相同。 </p><p>　　④ 懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況：</p>&

65、lt;p>　　a. 如嵌固條件足夠，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的下端可以保持不移動(dòng)，在墻的兩側(cè)的土壓力相互抵消以后凈土壓力分布；</p><p>　　b. 從圍護(hù)結(jié)構(gòu)端部的變形和墻的受力平衡來看，墻的端部必然產(chǎn)生向坑外的土壓力，其值等于坑外在端部深度處的被動(dòng)土壓力和坑內(nèi)該點(diǎn)主動(dòng)土壓力之差。插入深度D確定后，自上而下通過計(jì)算尋找到剪力零點(diǎn)位置（此處彎矩為最大），從而可以計(jì)算出圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大彎矩。在強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)，還要考慮到懸臂式圍

66、護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制的要求，安全系數(shù)K一般取2.0，即有撐（錨）式圍護(hù)結(jié)構(gòu) 。</p><p><b>　　2）內(nèi)支撐內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　?、?支撐軸向力按圍護(hù)結(jié)構(gòu)沿長(zhǎng)度方向分布的水平反力乘以支撐中心距；當(dāng)圍檁與支撐斜交時(shí)，水平反力取支撐長(zhǎng)度方向的投影；</p><p>　?、?在垂直荷載作用下，支撐的內(nèi)力和變形可近似按單跨或多跨

67、梁分析，其計(jì)算跨度取相鄰立柱中心距；</p><p>　　③ 立柱的軸向力可取縱橫向支撐的支座反力之和；</p><p>　?、?混凝土圍檁在水平力作用下的內(nèi)力和變形按多跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算跨度取相鄰支撐點(diǎn)的中心距；</p><p>　?、?鋼圍檁的內(nèi)力和變形宜按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，計(jì)算跨度取相鄰水平支撐的中心距；</p><p>　　⑥ 當(dāng)水

68、平支撐與圍檁斜交時(shí)，尚應(yīng)考慮水平力在圍檁長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的軸向力作用。 </p><p>　　對(duì)于較為復(fù)雜的平面支撐體系，宜按空間桿系模型計(jì)算。通常將支撐結(jié)構(gòu)視為平面框架，從支護(hù)結(jié)構(gòu)體系中截離出來，在截離處加上相應(yīng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力，以及作用在支撐上的其它荷載，用空間桿系模型進(jìn)行分析。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，加在截離處的內(nèi)力只考慮由圍護(hù)結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算確定的沿圍檁長(zhǎng)度方向正交分布的水平力，對(duì)于其它的內(nèi)力或變形則通過設(shè)置約束來代替。計(jì)算

69、模型的邊界可按下列原則確定：</p><p>　　a. 在水平支撐與圍檁或立柱交點(diǎn)處，以及圍檁的轉(zhuǎn)角處分別設(shè)置豎向鉸支座或彈簧；</p><p>　　b. 基坑四周與圍檁長(zhǎng)度方向正交的水平荷載不是均勻分布或支撐結(jié)構(gòu)布置不對(duì)稱時(shí)，可在適當(dāng)位置上設(shè)置防止模型整體平移或轉(zhuǎn)動(dòng)的水平約束。</p><p><b>　　⑶ 基坑變形驗(yàn)算</b><

70、;/p><p>　　對(duì)環(huán)境的影響主要是基坑的變形，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移和坑底的隆起變形過大，會(huì)引發(fā)墻后地面的下陷、相鄰建筑物和地下管線的變形或開裂。因此必須估算基坑的變形，將變形控制在允許的范圍內(nèi)。但圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形計(jì)算比承載能力計(jì)算更為復(fù)雜，通常需要作許多簡(jiǎn)化假定才能求得變形值。</p><p>　　1）重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移計(jì)算</p><p>　　由水泥土攪拌樁、旋噴

71、樁等構(gòu)成的重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，由于其自身剛度較大，因此可按剛性體分析變位規(guī)律。</p><p>　　2）懸臂支護(hù)樁樁頂位移計(jì)算</p><p>　　懸臂支護(hù)樁樁頂位移的計(jì)算比重力式攪拌樁復(fù)雜，由于懸臂支護(hù)樁是柔性樁，在外力作用下樁身產(chǎn)生變形，樁和土體之間的接觸應(yīng)力隨樁身的變形而變化。 將坑底以上部分的樁身看作一根在坑底處嵌固的懸臂梁，在坑外水土壓力作用下產(chǎn)生撓曲，其值可以求得；插入坑底以下部分

72、的樁身可以用承受水平荷載樁的m法計(jì)算。</p><p><b>　　3）地表沉陷量計(jì)算</b></p><p>　?、?所示的沉陷發(fā)生在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的端部產(chǎn)生向基坑內(nèi)的移動(dòng)，由此引起的地面沉陷比較大，但最大值的位置靠近圍護(hù)結(jié)構(gòu)，主要的變形區(qū)分布在基坑附近，對(duì)于這種情況的地表沉降可采用下式計(jì)算</p><p>　?、?所示的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的端部基本沒有

73、產(chǎn)生位移，理論上，地表土體沉陷與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)向水平變形及坑底隆起有直接聯(lián)系，由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和坑底可能的隆起引起地面的下陷。但由于目前還沒有很好的方法計(jì)算坑底隆起的影響，只是考慮了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)向水平變形與地表土體沉陷的關(guān)系，即通過：</p><p>　　a. 在圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向水平變形曲線所包絡(luò)的面積與地表沉陷曲線所包絡(luò)的面積之間建立某種對(duì)應(yīng)關(guān)系，</p><p>　　b. 利用合理的數(shù)

74、學(xué)模型擬和地表沉陷曲線，從而可以近似求解地表的最大沉陷量，其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向水平變形曲線可以通過桿系有限元方法進(jìn)行求解。</p><p>　　4）坑底隆起變形計(jì)算</p><p>　　坑底隆起的變形計(jì)算包括兩個(gè)方面的概念，一是由于基坑開挖卸荷產(chǎn)生的回彈隆起變形，另一種是坑底塑流產(chǎn)生的隆起變形，這是兩種不同的變形。工程實(shí)測(cè)的隆起或回彈變形實(shí)際上包括了這兩部分變形分量，在土質(zhì)比較軟弱的條件下塑流

75、可能是主要的，在土質(zhì)較好的地區(qū)，卸荷回彈可能是主要的變形。對(duì)于前一種變形，計(jì)算的機(jī)理比較清楚，主要是計(jì)算指標(biāo)的試驗(yàn)和確定方法將會(huì)影響計(jì)算的結(jié)果；后一種變形很難用解析的方法計(jì)算，采用有限元方法可以計(jì)算由于塑流引起的坑底隆起量。</p><p>　　1.1.5深基坑降水措施 </p><p>　　降水方法一般是指采用各類井點(diǎn)降低地下水位的方法。深基坑施工常需要挖掘到地下水位以下的含水層中。因此

76、開挖前需把地下水位降低到邊坡面和坑底以下，以防止邊坡的塌陷和涌流，并保證施工過程中處于疏干和堅(jiān)硬的工作條件下進(jìn)行開挖。有時(shí)基坑下會(huì)遇到承壓含水層，若不減壓，也將因滲流使基底破壞。同時(shí)，還伴隨著發(fā)生砂的隆脹和坑底土的流失現(xiàn)象。根據(jù)基坑的尺寸和深度、地質(zhì)條件和土的特性，地下水可用各種降水方法控制。所以，恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)降水和減壓系統(tǒng)，將為施工帶來下列各項(xiàng)好處：</p><p>　?、?防止基坑坡面和基底的滲水

77、，保持坑底干燥，便利施工。 </p><p>　?、?增加邊坡和坡底的穩(wěn)定性，防止邊坡上或基底的土層顆粒流失。</p><p>　　③ 減少土體含水量，有效提高土體物理力學(xué)性能指標(biāo)。</p><p>　?、?提高土體固結(jié)度，增加地基抗剪強(qiáng)度。</p><p>　　在基坑開挖時(shí)考慮的降水和排水的方案，一般有下列幾種，分述如下：: M<

78、;/p><p><b>　?、?明溝排水</b></p><p>　　明溝排水是指在基坑內(nèi)設(shè)置排水明溝或滲渠和集水井，然后用水泵將水抽出基坑外的降水方法。明溝排水（簡(jiǎn)稱明排）一般適用于土層比較密室，坑壁穩(wěn)定，基坑較淺，降水深度不大，坑底不會(huì)產(chǎn)生流沙和管涌等的降水工程。選用明排降水時(shí)，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件、基坑開挖方法及邊坡支護(hù)形式等綜合確定。當(dāng)具備以下條件時(shí)，一般可

79、以采用明溝排水方案：</p><p>　　1）地質(zhì)條件 場(chǎng)地為較密實(shí)的、分選好的土層，特別是帶有一定膠結(jié)度或粘稠度的土層時(shí)，由于其滲透性低，滲流量較少，在地下水流出時(shí)，邊坡穩(wěn)定，即使在挖土方時(shí)，底部可能會(huì)出現(xiàn)短期翻漿或輕微變動(dòng)，但對(duì)地基無損害，所以適宜明排；當(dāng)?shù)貙油临|(zhì)為硬質(zhì)粘土夾無水源補(bǔ)給的砂土透鏡體或薄層時(shí)，由于在基坑開挖過程中，其所存儲(chǔ)的少量水會(huì)很快流出而被疏干，有利于明排；在巖石土質(zhì)中施工時(shí)，一般均可以

80、進(jìn)行明排。</p><p>　　2）水文條件 場(chǎng)地含水層為上層滯水或潛水，其補(bǔ)給水源較遠(yuǎn)，滲透性較弱，涌水量不大時(shí)，一般可以考慮采用明排降水。</p><p>　　3）挖土方法 當(dāng)采用拉鏟挖土機(jī)、反向鏟和抓斗挖土機(jī)等機(jī)械挖土，為避免由于挖土過程中出現(xiàn)的臨時(shí)浸泡而影響施工時(shí)，對(duì)含水層的砂、卵石，涌水量較大，只有一定降水深度的降水工程，也可以采用明排降水。</p><

81、;p>　　4）其他條件 當(dāng)基坑邊坡為緩坡或采用堵截隔水后的基坑時(shí)；建筑場(chǎng)地寬敞，臨近無建筑時(shí)；基坑開挖面積大，有足夠場(chǎng)地和施工時(shí)間時(shí)；建筑物為輕型地基荷載等條件下，采用明排降水的適用條件可以擴(kuò)大。</p><p><b>　?、?輕型井點(diǎn)降水</b></p><p>　　輕型井點(diǎn)抽水系真空作用抽水，輕型井點(diǎn)由井點(diǎn)管、過濾管、集水總管、支管、閥門等組成管路系

82、統(tǒng)，并由抽水設(shè)備啟動(dòng)，在井點(diǎn)系統(tǒng)中形成真空，并在井點(diǎn)周圍一定范圍形成一個(gè)真空區(qū)，真空區(qū)通過砂井?dāng)U展到一定范圍。在真空力的作用下，井點(diǎn)附近的地下水通過砂井，經(jīng)過濾器被強(qiáng)制吸入井點(diǎn)系統(tǒng)內(nèi)抽走，使井點(diǎn)附近的地下水位降低。在作業(yè)過程中，井點(diǎn)附近的地下水位與真空區(qū)外的地下水位之間，存在一個(gè)水頭差，在該水頭差作用下，真空區(qū)外的地下水是以重力方式流動(dòng)的，所以常把輕型井點(diǎn)降水稱為真空強(qiáng)制抽水法，更確切的說應(yīng)是真空—重力抽水法。只有在這兩個(gè)力的作用下，基

83、坑地下水才會(huì)降低，并形成一定范圍的降水漏斗。</p><p>　　輕型井點(diǎn)降水一般適用于粉細(xì)砂、粉土、粉質(zhì)粘土等滲透系數(shù)較小的弱含水層中降水，降水深度單層小于6m，雙層小于12m。采用輕型井點(diǎn)降水，其井點(diǎn)間距小，能有效攔截地下水流入基坑內(nèi)，盡可能減少殘留滯水層厚度，對(duì)保持邊坡和樁間土的穩(wěn)定較有利，因此降水效果好。其缺點(diǎn)是：占用場(chǎng)地大、設(shè)備多、投資大，特別是對(duì)于狹窄建筑場(chǎng)地的深基坑工程，其占地和費(fèi)用一般使建筑單位和

84、施工單位難以接受，在較長(zhǎng)時(shí)間的降水過程中，對(duì)供電、抽水設(shè)備的要求較高，維護(hù)管理復(fù)雜等。</p><p><b>　?、?噴射井點(diǎn)降水</b></p><p>　　噴射井點(diǎn)系統(tǒng)由高壓水泵、供水總管、井點(diǎn)管、噴射器、測(cè)真空管、排水總管及循環(huán)水箱組成。噴射井點(diǎn)采用高壓水泵將壓力工作水經(jīng)供水管壓入井點(diǎn)內(nèi)外之間環(huán)行空間，并經(jīng)過噴射器兩邊的側(cè)孔流向噴。由于噴嘴截面的突然變小，噴

85、射水流加快，這股高速水流噴射之后，在噴嘴噴射水柱的周圍形成負(fù)壓，從而將地下水和土中空氣吸入并帶至混合室。這時(shí)地下水流速度加快，而工作水流速度逐漸變緩，二者流速在混合室末端基本上混合均勻?；旌暇鶆虻乃魃湎驍U(kuò)散管，擴(kuò)散管截面是逐漸擴(kuò)大，其目的的是減少摩擦損失。當(dāng)噴嘴不斷噴射水流時(shí)，就推動(dòng)著水沿著內(nèi)管不斷上升，混合水流由井點(diǎn)進(jìn)入回水總管至循環(huán)水箱。部分作為循環(huán)水用，多余部分（地下水）溢流排至現(xiàn)場(chǎng)之外，如此循環(huán)，以達(dá)到深層降水的目的。<

86、/p><p>　　噴射井點(diǎn)主要適用于滲透系數(shù)較小的含水層和深度較大的降水工程。其主要優(yōu)點(diǎn)是降水深度大，但由于需要雙層井點(diǎn)管，噴射器設(shè)在井孔底部，有二根總管與各井點(diǎn)管相連，地面管網(wǎng)敷設(shè)復(fù)雜，工作效率低，成本高，管理困難。</p><p><b>　?、?電滲井點(diǎn)降</b></p><p>　　粘土顆粒表面一般帶負(fù)電荷，吸附各種正電子。水分子是極性分

87、子，顆粒周圍的部分水分子又為正離子所吸附，當(dāng)土體中通以直流電荷時(shí) ，這些正離子將攜同周圍被吸附的水分子一起移向陰極，吸附力消失，水分子被釋放出來成為自由水。這種在土中插入金屬電極并通以直流電，在電場(chǎng)作用下，土中水源源不斷地流向陰極的現(xiàn)象稱為電滲。電滲井點(diǎn)降水是利用輕型井點(diǎn)和噴射井點(diǎn)的井點(diǎn)管作陰極，另埋設(shè)金屬棒（鋼筋或鋼管）為陽(yáng)極，在電動(dòng)勢(shì)作用下構(gòu)成電滲井點(diǎn)抽水系統(tǒng)，當(dāng)接通直流電流，在電勢(shì)的作用下，使電荷的孔隙水向陰極方向流動(dòng)，帶負(fù)電荷的

88、粘土微粒向陽(yáng)極方向移動(dòng)，通過電滲和真空抽吸的雙重作用，強(qiáng)制粘性土中的水向井點(diǎn)管匯集，由井點(diǎn)管吸取排出，使地下水位逐漸下降，達(dá)到疏干含水層的目的。</p><p>　　電滲降水一般只適用于含水層滲透系數(shù)較小的飽和粘土，特別是淤泥和淤泥質(zhì)粘土之中的降水。由于粘性土的顆粒較小，地下水流動(dòng)十分困難，其中僅自由水雜孔隙中流動(dòng)，其它部分地下水則處于被毛細(xì)管吸附的約束狀態(tài)，不能在壓力水頭作用下參與流動(dòng)，當(dāng)向土中通以直流電流后，

89、不僅自由水，而且被毛細(xì)管約束的粘滯水也能參與流動(dòng)，增加了孔隙水流動(dòng)的有效斷面，其滲透性提高數(shù)十倍，從而縮短降水時(shí)間，提高降水效果。</p><p><b>　?、?管井降水</b></p><p>　　管井降水方法即利用鉆孔成井，多采用單井單泵抽取地下水的降水方法。當(dāng)管井深度大于15m時(shí)，也稱為深井井點(diǎn)降水。管井的孔徑一般為400~800mm，管徑為200~500m

90、m，當(dāng)井較深時(shí)，地層水量較大時(shí)，孔徑可為800~1200mm，管徑為500~800mm。井管一般采用鋼管、鑄鐵管、水泥管、塑料管或竹木管等，濾水管有穿孔管等，濾水管有穿孔管和鋼筋骨架管外纏鉛絲或包尼龍網(wǎng)或金屬網(wǎng)的，也有水泥礫石濾水管，目前用于降水的管井點(diǎn)多采用后者。抽降管井一般沿基坑周圍距基坑外緣1~2m布置，如場(chǎng)地寬敞或采用垂直邊坡或有錨桿和土釘護(hù)坡等條件下，應(yīng)盡量距離基坑邊緣遠(yuǎn)些，可用3~5m；當(dāng)成基坑邊部設(shè)置維護(hù)結(jié)構(gòu)及止水帷幕的條

91、件下，可在基坑內(nèi)布置管井，采用坑內(nèi)降水方法。管井的距離和深度應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件、降水范圍和降水深度確定。井間距一般為10~20m。當(dāng)降水層為弱透水層或降水深度超過含水層地板時(shí)，井間距應(yīng)縮小，可用6~8m；當(dāng)降水層為中等透水層或降水深度接近含水層地板時(shí)，井間距可為8~12m；當(dāng)降水層為中等到強(qiáng)透水層，含水層深度大于降水深度時(shí)，可用12~20m；當(dāng)降水深度較淺，含水層為中等以上透水層，具有一</p><p>　　

92、管井井點(diǎn)直徑較大，出水量大，適用于中、強(qiáng)透水含水層，如砂礫、砂卵石、基巖裂隙等含水層，可滿足大降深、大面積降水要求。</p><p><b>　?、?輻射井點(diǎn)降水</b></p><p>　　輻射井降水是在降水場(chǎng)地設(shè)置集水豎井，于豎井中的不同深度和方向打水平井點(diǎn)，使地下水通過水平井點(diǎn)流入集水豎井中，再用水泵將水抽出，以達(dá)到降低地下水位的目的。該降水方法一般用于滲透性

93、能較好的含水層（如粉土、砂土、卵石土等）中的降水，可以滿足不同深度，特別是大面積的降水要求。</p><p><b>　?、?自滲井點(diǎn)降水</b></p><p>　　自滲降水是指降水場(chǎng)地的一定深度內(nèi)，存在有兩層以上的含水層，且下層的滲透能力大于上層，在下層水位（或水頭）低于降水深度的條件下，人為地溝通上下含水層，在水位差的作用下，上層地下水就會(huì)通過井孔自然地流到下

94、部含水層中，從而無需抽水即可達(dá)到降低地下水的目的。</p><p>　　自滲井點(diǎn)降水法適用于下列條件：</p><p>　?、?在降水范圍內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)為三層以上，含水層有兩層以上，各含水層之間為相對(duì)隔水層（以粉質(zhì)粘土）或隔水層（以粘土為主）。下層含水層的埋深以距離基坑底5~20m為宜。</p><p>　?、?下層含水層的水位（或水頭）低于上部含水層水位，并低于

95、基坑施工要求降低水位。</p><p>　　③ 下層滲透系數(shù)大于上層含水層的滲透系數(shù)，且具有一定厚度（一般大于2m），能消納的水量大于或等于降水深度內(nèi)的基坑涌水量。</p><p>　?、?上層地下水的水質(zhì)未受污染，符合引入下層地下水的要求。</p><p>　　這種降水方法是近年來發(fā)展起來的一類新型井點(diǎn)降水方法，具有施工簡(jiǎn)單、快速、不用抽水設(shè)備、不排水、不耗能

96、、不占用場(chǎng)地、便于管理、成本低等優(yōu)點(diǎn)。降水深度適用范圍大（5~20m），井點(diǎn)的混合水位一般都大于含水層的底板，有利于所降含水層的疏干，取得好的降水效果。邊施工引滲井就能發(fā)揮降水作用，到引滲井施工結(jié)束或施工之中，就可動(dòng)鏟挖槽，不用進(jìn)行抽水預(yù)降，可以達(dá)大大縮短降水施工工期。在大跨度的基坑降水時(shí)，只需在基坑內(nèi)的有利部位增加少量管井，待地下水位降至要求深度后回填級(jí)配砂石或大砂礫滲井，既可以保證降水質(zhì)量，縮短降水工期，又能滿足地基其強(qiáng)度要求。有效

97、降水時(shí)間長(zhǎng)，在引滲井不被破壞的條件下，能維持?jǐn)?shù)年之久，對(duì)地下構(gòu)筑物的滲漏和保持地下室的干燥等非常有利。</p><p><b>　?、?綜合井點(diǎn)降水</b></p><p>　　對(duì)于一些特定的水文地質(zhì)條件和工程有特殊要求，采用某一種井點(diǎn)降水難以取得滿意的降水效果，可以同時(shí)采用兩種或多種降水方法，如管井與輕型井點(diǎn)相結(jié)合，噴射井點(diǎn)與電滲井點(diǎn)降水相結(jié)合，管井與引滲砂井相結(jié)

98、合，輕型井點(diǎn)與噴射井點(diǎn)降水相結(jié)合等。下面介紹滲抽結(jié)合的降水方法。在具備一定自滲條件，但自滲后水位降深不能滿足降水要求，或降水面積較大，光靠周邊圍降不能使基坑中部的降水深度及降水時(shí)間滿足設(shè)計(jì)、施工要求時(shí)，可以采用砂礫井或管井引滲配合輕型井點(diǎn)或管井抽水來達(dá)到降水的目的。</p><p>　　當(dāng)場(chǎng)地具備淺層自滲條件，但自滲后的水位埋深高于降水深度或降水面積大時(shí)，沿基坑四周或中部布置砂礫引滲井，以降低上層滯水水位，并與基

99、坑四周邊沿適當(dāng)增加管井抽取下部砂層的地下水，以加深引滲井中的混合水位，從而達(dá)到設(shè)計(jì)降水深度和保證降水工期的要求。兩種井的間距和深度應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地水位地質(zhì)條件和降水要求確定，可參照以上相同井點(diǎn)布置。</p><p>　　當(dāng)場(chǎng)地具備深層自滲條件，但降水深度很大，或降水面積很大時(shí)，可在基坑周邊或中部布置引滲管井，以降低上層滯水和中部潛水含水層中的水位，在選用部分管井作為抽水井，抽取下部承壓（潛水）含水層中地下水，以滿足降水

100、要求。次方法可以將地下水降至20m以上。</p><p>　　當(dāng)上層滯水或潛水含水層埋藏較淺，其含水層為粉、細(xì)砂，基坑深度進(jìn)入第二含水層或以下時(shí)，雖然具備深層自滲條件，但只有引滲管井難以有效地疏干含水層，常常引起邊坡或樁間土的坍塌。因此，采用引滲管井降低地下水位，再用輕型井點(diǎn)疏干上層滯水或潛水的殘留水，以保證降水效果和邊坡穩(wěn)定 。</p><p>　　1.2基坑維護(hù)工程存在的主要問題<

101、;/p><p>　　深基坑工程支護(hù)技術(shù)雖已在全國(guó)不同地區(qū)、不同的地質(zhì)條件下取得了不少成功的經(jīng)驗(yàn)，甚至在一些達(dá)到國(guó)際水平，但仍存在一些問題需進(jìn)一步研究或提高，以適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。深基坑工程支護(hù)施工過程中常常存在的問題主要有以下幾種:</p><p>　　⑴ 土層開挖和邊坡支護(hù)不配套</p><p>　　常見支護(hù)施工滯后于土方施工很長(zhǎng)一段時(shí)間，而不得不采取二次回填

102、或搭設(shè)架子來完成支護(hù)施工一般來說，土方開挖技術(shù)含量相對(duì)較低，工序簡(jiǎn)單，組織管理容易。而擋土支護(hù)的技術(shù)含量高，工序較多且復(fù)雜，施工組織和管理都較土方開挖復(fù)雜。所以在施工過程中，大型工程均是由專業(yè)施工隊(duì)來分別完成土方和擋土支付工作，而且絕大部分都是兩個(gè)平行的合同。這樣在施工過程中協(xié)調(diào)管理的難度大，土方施工單位搶進(jìn)度，拖工期，開挖順序較亂，特別是雨期施工，甚至不顧擋土支護(hù)施工所需工作面，留給支護(hù)施工的操作面幾乎是無法操作，時(shí)間上也無法完成支護(hù)

103、工作，以致使支護(hù)施工滯后于土方施工，因支護(hù)施工無操作平臺(tái)完成鉆孔、注漿、布網(wǎng)和噴射砼等工作，而不得不用土方回填或搭設(shè)架子來設(shè)置操作平臺(tái)來完成施工。這樣不但難于保證進(jìn)度，也難于保證工程質(zhì)量，甚至發(fā)生安全事故，留下質(zhì)量隱患。</p><p>　?、?邊坡修理達(dá)不到設(shè)計(jì)、規(guī)范要求</p><p>　　常存在超挖和欠挖現(xiàn)象一般深基礎(chǔ)在開挖時(shí)均使用機(jī)械開挖、人工簡(jiǎn)單修坡后即開始擋土支護(hù)的砼初噴工序

104、。而在實(shí)際開挖時(shí)，由于施工管理人員不到位，技術(shù)交底不充分，分層分段開挖高度不一，挖機(jī)械操作手的操作水平等因素的影響，使機(jī)械開挖后的邊坡表面平整度，順直度極不規(guī)則，而人工修理時(shí)不可能深度挖掘，只能就機(jī)挖表面作平整度修整，在沒有嚴(yán)格檢查驗(yàn)收就開始初噴，故出現(xiàn)擋土支付后出現(xiàn)超挖和欠挖現(xiàn)象。</p><p>　?、?成孔注漿不到位、土釘或錨桿受力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求</p><p>　　深基坑支護(hù)所用

105、土釘或錨桿鉆孔直般為100~150的鉆桿成孔，孔深少則五、六米，深則十幾米，甚至二十多米，鉆孔所穿過的土層質(zhì)量也各不相同，鉆孔如果不認(rèn)真研究土體情況，往往造成出渣不盡，殘?jiān)练e而影響注漿，有的甚至成孔困難、孔洞坍塌，無法插筋和注漿。再者注漿時(shí)配料隨意性大、注漿管不插到位、注漿壓力不夠等而造成注漿長(zhǎng)度不足、充盈度不夠，而使土釘或錨桿的抗拔力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，影響工程質(zhì)量，甚至要做再次處理。</p><p>　　⑷

106、噴射砼厚度不夠、強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求</p><p>　　目前建筑工程基坑支護(hù)噴射砼常用的是干拌法噴射砼設(shè)備，其主要特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、體積小，輸送距離長(zhǎng)，速凝劑可在進(jìn)入噴射機(jī)前加入，操作方便，可連續(xù)噴射施工。雖然干噴法設(shè)備操作簡(jiǎn)單方便，但由于操作手的水平不同，操作方法和檢查控制等手段不全，混凝土回彈嚴(yán)重，再加上原材料質(zhì)量控制不嚴(yán)、配料不準(zhǔn)、養(yǎng)護(hù)不到位等因素，往往造成噴后砼的厚度不夠、砼強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。⑸ 施工過

107、程與設(shè)計(jì)的差異太大</p><p>　　深層攪拌樁的水泥摻量常常不足，影響水泥土的支護(hù)強(qiáng)度。我們發(fā)現(xiàn)在同樣做法的支護(hù)，發(fā)生水泥土裂縫，有時(shí)不是在受力最大的地段，檢查下來，往往是強(qiáng)度不足，地面施工堆載在局部位置往往要大大高于設(shè)計(jì)允許荷載。施工質(zhì)量與偷工減料的現(xiàn)象也并不少見?；油谕潦侵ёo(hù)受力與變形顯著增加的過程，設(shè)計(jì)中常常對(duì)挖土程序有所要求來減少支護(hù)變形，并進(jìn)行圖紙交底，而實(shí)際施工中土方老板往往不管這些框框，搶進(jìn)度

108、，圖局部效益。</p><p>　　⑹ 設(shè)計(jì)與實(shí)際情況差異較大</p><p>　　深基坑支護(hù)由于其土壓力與傳統(tǒng)理論的擋土墻土壓力有所不同，在目前沒有完善的土壓力理論指導(dǎo)下，通常仍沿用傳統(tǒng)理論計(jì)算，因此有誤差是正常的，許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了許多研究，在傳統(tǒng)理論土壓力計(jì)算的基礎(chǔ)上結(jié)合必要的經(jīng)驗(yàn)修正可以達(dá)到實(shí)用要求。問題是對(duì)這樣一個(gè)極為復(fù)雜的課題，脫離實(shí)際工程情況，往往會(huì)造成過量變形的后果。如某