深基坑施工(含地連墻等施工工藝)【谷風技術(shù)】

1、深大基坑施工安全及變形控制技術(shù)要點,內(nèi)容提要,深大基坑施工特點,1,基坑施工方法,2,上海地區(qū)土層特點,3,車站基坑施工規(guī)程,4,深大基坑控制措施,5,結(jié)語,6,1. 深大基坑施工特點,開挖深 面積大,周期長 風險高,1. 深大基坑施工特點：開挖深,4號線修復段基坑示意 挖深達41m,50萬伏變電站基坑示意 挖深達34m,1. 深大基坑施工特點：面積大,長泰國際廣場項目用地 面積約82300m2,月星環(huán)球商業(yè)中心項目 用地面積約65500m2,1. 深大基坑施工特點：周期長,夜間作業(yè)限制,出土控制,作業(yè)面限制,民生壓力,設(shè)備資源限制,基坑開挖出土受到嚴格限制,某車站基坑周邊復雜的環(huán)境,1. 深

2、大基坑施工特點：風險高,環(huán)境的復雜性,地質(zhì)風險因素,施工管理不足,勘察設(shè)計失誤,4號線董家渡事故,2號線科技館站基坑事故,2號線人民公園站事故,新加坡某地鐵基坑事故,內(nèi)容提要,深大基坑特點,1,基坑施工方法,2,上海地區(qū)土層特點,3,車站基坑施工規(guī)程,4,深大基坑控制措施,5,結(jié)語,6,2. 基坑施工方法,順 作 法 逆 作 法 蓋 挖 法 順 逆 結(jié) 合,最常見、最普遍施工方法； 施工工藝成熟，支護結(jié)構(gòu)體系與主體結(jié)構(gòu)相對獨立，相比逆作法，其設(shè)計、施工均比較便捷； 相對來講，與逆作法相比，對施工單位管理和技術(shù)水平的要求不時特別高（當然，另有要求或環(huán)境保護的工程例外）； 相對于逆作法而言，其基坑

3、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)聯(lián)性較低，受主體設(shè)計進度的制約相對較小。,2.1 順作法,2.2 逆作法,逆作法是每開挖一定深度的土體后，即支設(shè)模板澆筑永久的結(jié)構(gòu)梁板，用以代替常規(guī)順作法的臨時支撐，以平衡作用在圍護墻上的土壓力，地下結(jié)構(gòu)自上而下澆筑。有全逆作和半逆作之分。,優(yōu) 點,缺 點,1）板撐剛度大于臨時支撐； 2）地面樓板形成后，可作為施工作業(yè) 面，施工受天氣影響較??；3）一般情況下課不必架設(shè)內(nèi)撐及棧橋， 可降低施工費用； 4）地上與下部結(jié)構(gòu)可同時施工，可縮 短總工期。,1）無法調(diào)整高度,且形成時間較長； 2）挖土作業(yè)空間狹小，效率相對較低；3）技術(shù)復雜，施工難度大，接頭處理 復雜； 4）與

4、主體結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)聯(lián)度大，進度易 受制約。,在工程實踐中，有時采用順作法與逆作法結(jié)合的方案，通過充分發(fā)揮順作法與逆作法的優(yōu)勢，取長補短，從而實現(xiàn)部分特殊工程的建設(shè)目標。 工程中常用的順逆結(jié)合方案主要有： （1）主樓先順作、裙樓后逆作； （2）裙樓先逆作、主樓后順作； （3）中心順作、周邊逆作； （4）大坑先逆做、小坑后順做。,2.3 順逆結(jié)合,2.3 順逆結(jié)合,基坑面積約24280m2，裙樓挖深約為22.47m，主樓挖深約為22.97m，基坑劃分為一大一小兩個基坑，小坑為靠近地鐵8號線的區(qū)域，大小基坑中間以鉆孔灌注樁分隔，大坑面積約22880m2，小坑面積約1400m2，先逆作施工大坑，待大坑底板

5、全部完成后再順作施工小坑。,虹口商城基坑大坑先逆作、小坑后順做方案示意,上海月星環(huán)球商業(yè)中心基坑開挖面積約56705m2，普遍挖深約17.4m。為減小開挖對地鐵影響，將整個基坑分為區(qū)開挖施工。其中區(qū)采用逆作法先施工，區(qū)待13號線車站主體結(jié)束后采用明挖順作法施工，工程以逆作施工為主。,2.3 順逆結(jié)合,蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂蓋下進行施工。對于占用道路區(qū)域的基坑施工，為減輕交通壓力，可選用蓋挖法。,2.4 蓋挖法,內(nèi)容提要,深大基坑特點,1,基坑施工方法,2,上海地區(qū)土層特點,3,車站基坑施工規(guī)程,4,深大基坑控制措施,5,結(jié)語,6,3. 上海地區(qū)

6、土層特點,常見地層組合 典型土層物理力學特性 特殊地質(zhì)現(xiàn)象,3.1 常見地層組合 組合一：典型地層,該類地層為上海地區(qū)最常見的地層組合，標志層包括第層灰色淤泥質(zhì)粘土以及第層暗綠色粉質(zhì)粘土等。,（1）如坑底位于第層灰色淤泥質(zhì)粘土層頂附近時，易發(fā)生因被動區(qū)抗力不足引起的基坑失穩(wěn)問題；當墻底產(chǎn)生較大踢腳時，應特別當心！設(shè)計時應加強坑內(nèi)土體加固、提高圍護剛度，施工期間應增加支撐等。,3.1 常見地層組合 組合一：典型地層（地層危害性）,（2）如坑深達到一定程度，涉及降承壓水時，易發(fā)生因降壓控制不當導致的坑底突涌事故； （3）當基坑深度范圍內(nèi)存在粉、砂性土時，圍護間隙易發(fā)生漏砂現(xiàn)象，并形成滲漏通道，進一

7、步引發(fā)基坑事故；如未對勘探鉆孔實施良好的封閉，同樣會引起較大危害！,3.1 常見地層組合 組合一：典型地層（地層危害性）,故河道區(qū)域以存在第3層灰色粉性土、粉砂為標志。,3.1 常見地層組合 組合二：故河道地層,第3層主要分布于吳凇江故道，呈條帶狀延伸于蘇州河以北地區(qū)，由西向東經(jīng)長寧、普陀、黃浦、虹口以及楊浦五角場地區(qū)，至浦東高橋一帶，在彭浦、江灣、北蔡有零星分布。吳淞江故河道區(qū)第3層具有河流沉積特點，兩側(cè)厚度相對較薄，中部厚度大，最大厚度一般約為1015m，在共青森林公園附近最大厚度達20m。,第3層厚度等值線分布,3.1 常見地層組合 組合二：故河道地層（分布）,（1）如坑底位于第3層灰色

8、粉土、粉砂層中，易發(fā)生流砂或管涌現(xiàn)象； （2）圍護間隙易發(fā)生漏砂現(xiàn)象，并形成滲漏通道，進一步引發(fā)基坑事故； （3）如坑深達到一定程度，涉及降承壓水時，易發(fā)生因降壓控制不當導致的坑底突涌事故； 注意：圍護結(jié)構(gòu)的隔斷和止水是關(guān)鍵，加強降水對圍護施工、開挖施工十分重要！,3.1 常見地層組合 組合二：故河道地層（地層危害性）,含2層微承壓含水層地層剖面,含2層微承壓含水層地層剖面,3.1 常見地層組合 組合三：微承壓水地層,其中，第2層主要分布于古河道區(qū)或古河道與正常區(qū)的交界地帶，在市區(qū)南部分布范圍較大，且有一定連續(xù)性，層頂標高一般為-15.0-20.0m，閔行梅隴地區(qū)層頂埋深較淺，約為-10-15

9、m；在市中心及北部地區(qū)呈零星狀分布，層頂標高一般為-15-20m。第2層厚薄不一，一般為410m，局部厚度可達1520m以上。,第2層厚度等值線分布,3.1 常見地層組合 組合三：微承壓水地層（分布）,（1）圍護間隙易發(fā)生漏砂現(xiàn)象，并形成滲漏通道，進一步引發(fā)基坑事故； （2）如基坑開挖深度達到一定程度，涉及降（微）承壓水時，易發(fā)生因降壓控制不當導致的坑底突涌事故； 尤其要關(guān)注微承壓水與層聯(lián)通的情況！,3.1 常見地層組合 組合三：微承壓水地層（地層危害性）,古河道區(qū)域第層暗綠色粉質(zhì)粘土層缺失，如圖左半部分所示。 上海市區(qū)南部自西向東有古河道穿過，寬度約68 km，并在瑞金路及河南路一帶有支流向

10、北延；另外還有許多零星區(qū)域缺失第層。,3.1 常見地層組合 組合四：古河道地層,層土缺失易引起上下土層的聯(lián)通，尤其在含砂量高的土層且富含承壓水的地區(qū)，需要圍護結(jié)構(gòu)做的很深才能阻斷承壓水，甚至不能阻斷，僅能降低降壓影響。 當開挖深度較大時，需要考慮圍護結(jié)構(gòu)阻斷承壓水問題，以減少施工對環(huán)境影響！,3.1 常見地層組合 組合四：古河道地層（地層危害性）,第層廣泛分布，在市區(qū)南部呈條帶狀缺失，缺失帶自西南角的莘莊地區(qū)，經(jīng)植物園、南浦大橋、世紀公園，直至金橋出口加工區(qū)，缺失帶寬度約68 km。,3.1 常見地層組合 組合五：第層缺失地層,該類地層組合，第一承壓含水層第層與第二承壓含水層第層相連，如需降承

11、壓水，對于基坑施工風險大！,3.1 常見地層組合 組合五：第層缺失地層（地層危害性）,3.2 典型土層物理力學特性,注：表中數(shù)據(jù)僅供參考,3.3 特殊地質(zhì)現(xiàn)象：沼氣囊,上海地區(qū)第四紀普通發(fā)育有淺層沼氣，自上而下可分為上部海相層、受中部陸相層控制的沉積層及下部濱海河口相沉積層三個含氣層系。 其中，第一合氣層系埋深相對較淺，分布也最廣，是工程建設(shè)遇到的最多的層系，對工程安全影響最大，其次是第二含氣層系，而第三含氣層系對工程建設(shè)一般不會有影響。,3.3 特殊地質(zhì)現(xiàn)象,暗埋儲水體 地下障礙物 廢棄管線,內(nèi)容提要,深大基坑特點,1,基坑總體施工方案,2,上海地區(qū)土層特點,3,車站基坑施工規(guī)程,4,深大基

12、坑控制措施,5,結(jié)語,6,車站基坑施工規(guī)程,開挖準備工作 基坑開挖,施工組織設(shè)計編制 圍護結(jié)構(gòu)施工 土體加固 基坑降排水 支撐體系,4.1 開挖準備工作,4.1 開挖準備工作：圍護結(jié)構(gòu)施工,為防止地下連續(xù)墻槽壁失穩(wěn)坍塌而導致周圍環(huán)境的安全問題，可采用以下措施： （1）減小槽幅長度； （2）加固槽壁土體； （3）抬高泥漿液面或降水以加大墻槽內(nèi)外的液面高差； （4）提高泥漿比重； （5）盡量縮短成槽到砼澆灌的時間； （6）在保護對象和墻槽之間設(shè)置隔離樁。,4.1 開挖準備工作：土體加固,加固項目包括： （1）對地墻墻底沉渣較厚或地墻承受上部荷載及逆作法施工的車站地墻等情況，進行地下墻底注漿加固；

13、（2）為提高基坑擋墻內(nèi)側(cè)被動土壓力，采用水泥攪拌樁或注漿等方法進行土體加固；,（3）在粘性土夾薄層粉砂或與砂性土互層中，對坑內(nèi)地面至坑底以下一定厚度的土體，采用超前降水法加固被動區(qū)土體； （4）由基坑轉(zhuǎn)角處斜撐產(chǎn)生的平行墻面的分力可能會引起擋墻轉(zhuǎn)角處外側(cè)土體產(chǎn)生較大抗力，為防止轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動，應在轉(zhuǎn)角處抗力較大的被動區(qū)進行可靠加固。,4.1 開挖準備工作：土體加固,通常在水泥攪拌樁、旋噴樁、注漿等施工時會由于擠土效應而出現(xiàn)鄰近管線、建筑物先隆后沉的現(xiàn)象，因此在靠近保護對象施工時，要通過地面變形的跟蹤監(jiān)測數(shù)據(jù)，調(diào)整和優(yōu)化以下施工參數(shù)： （1）單位深度漿液量； （2）注漿管提升速度； （3）摻入適量

14、速凝劑； （4）注漿壓力等。,4.1 開挖準備工作：基坑降排水（排水）,（1）必須在開挖前準備好排水設(shè)備，以保證開挖后開挖面不浸水，基坑周邊必須有防止地表水倒灌的措施。坑內(nèi)長期積水不但影響開挖和場地清潔，更會引起坑內(nèi)被動區(qū)土體的軟化、降低被動抗力，從而導致基坑擋墻位移和坑外地表沉降增大，甚至引發(fā)基坑坍塌事故。 （2）必須查明并排除基坑開挖范圍的儲水體、廢舊水管等內(nèi)的積水。,（1）坑內(nèi)井點降水應在開挖前20天進行，降水深度應達到設(shè)計要求，并不得少于開挖面以下1m。 （2）降水必然會形成降水漏斗，從而造成對周圍環(huán)境的影響 因此要結(jié)合地下水位和周圍環(huán)境監(jiān)測，合理使用井點降水。 （3）在鄰近保護對象附

15、近一定要形成封閉的隔水帷幕后才能開始降水。 （4）在降水期間，還要隨時注意抽出的地下水是否渾濁，防止抽水帶走土層中的細顆粒。 （5）當建（構(gòu)）筑物、地下管線的變形速率或變形量超過警戒值時，可用回灌水法或隔水法來控制降水對周圍環(huán)境的有害影響。,4.1 開挖準備工作：基坑降排水（坑內(nèi)疏干）,4.1 開挖準備工作：基坑降排水,漕寶路地鐵試驗段101端頭井降水試驗（如圖所示）以及工程實測數(shù)據(jù)證明：夾薄層粉砂（KH10e-5cm/sec）的粘性土層，在降水3周后，土體抗剪強度增加3050%，含水量減少30%。,4.1 開挖準備工作：基坑降排水,延安東路隧道工程盾構(gòu)進2#工作井時，在鄰近工廠建筑物邊線10

16、m外設(shè)噴射井點，而在建筑邊線外2m處設(shè)一排1.5m間距的回灌水管，用水泵加壓灌水，并在距建筑邊線外4m處打設(shè)水泥攪拌樁止水帷幕（如圖所示），最終達到了預期的保護效果。,4.1 開挖準備工作：基坑降排水,地鐵二號線河南路車站4#出入口（157#地塊），緊靠該基坑的東海商都荷載為7t/m2，基坑開挖前降水近5個月，東海商都沉降約78mm。,如果在基坑底以下的不透水層較薄，而且在不透水層下面具有較大水壓的滯水層或承壓水層，上覆土重不足以抵擋下部的水壓時，基底就會隆起破壞，墻體就會失穩(wěn)，因此，必須采取降低承壓水頭，必要時輔以坑內(nèi)滿堂加固。,4.1 開挖準備工作：基坑降排水（降壓）,4.1 開挖準備工作

17、：基坑降排水（降壓）,4.1 開挖準備工作：支撐體系,（1）開挖前必須備齊檢驗合格的鋼支撐、圍檁、預應力設(shè)備、支撐配件以及支撐軸力量測組件等所需的器材和設(shè)備，對一級基坑，必須準備好復加預應力的裝置。 （2）必須按設(shè)計要求設(shè)置立柱，立柱的垂直度偏差應小于1/300。立柱可有效地保證支撐的穩(wěn)定性，但立柱的沉降或回彈會引起支撐次應力，降低支撐穩(wěn)定性。,（a）支撐在節(jié)點處要受到三維約束，以防止側(cè)向彎曲后軸向承載力下降，通常用U型抱箍約束支撐構(gòu)件，而提高支撐承載力； （b）支撐的三維約束節(jié)點構(gòu)造只應約束垂直于支撐軸線的各向外力所引起的支撐彎曲，而不應約束支撐軸向伸縮； （c）在立柱支托和支撐之間、抱箍和

18、支撐之間要塞硬木楔，以便在樁身發(fā)生沉降或隆起時可釋放過大的次應力。,4.1 開挖準備工作：支撐體系,（3）立柱與支撐連接構(gòu)造應對支撐有三維約束作用而又不影響施加支撐預應力。,4.2 基坑開挖：基本程序,在地鐵車站深基坑中，基坑開挖和支撐應按一定長度分段開挖和澆筑結(jié)構(gòu)，在每段開挖中再分層、分小段開挖和支撐，隨挖隨撐，并施加支撐預應力，每小段開挖和支撐時間應予以限制。,4.2 基坑開挖：基本程序（車站標準段基坑）,地鐵二號線某車站深基坑：原設(shè)計開挖支撐方案,（1） Ii、IIi、IIIi、IVi和Vi表示第1、2、3、4、5各層開挖及支撐施工中每一步的施工范圍； （2） Ii、IIi、IIIi和I

19、Vi所表示的每步開挖小段為6m寬33.5m深，每步開挖后安裝好兩根支撐并加預應力，這一步的開挖和支撐工作在24小時內(nèi)完成； （3） Vi表示第5層開挖中的每步工作要求，每步開挖12m寬2m厚土方，并立即澆好混凝土墊層支撐，每步均在24小時內(nèi)完成。,（1） Ii、IIi、IIIi、IVi表示第1、2、3、4各層開挖及支撐施工中每一步的施工范圍。 （2） Ii用小型反鏟機挖3m寬5m深的斜條土方，每步開挖后立即安裝支撐并加預應力，每步開挖和支撐在8小時內(nèi)完成。 （3） IIi和IIIi用小型反鏟機及抓斗結(jié)合挖土，每步開挖3m寬約3m深的斜條土方，挖后立即安裝好支撐并加預應力，每步在12小時內(nèi)完成。

20、 （4） IVi-每步開挖6m寬2m厚土方，并立即澆好混凝土墊層，每步在12小時內(nèi)完成。,地鐵二號線某車站深基坑：優(yōu)化后開挖支撐方案,4.2 基坑開挖：基本程序（車站標準段基坑）,原設(shè)計采用分層、分小段開挖方案。后經(jīng)設(shè)計同意改進了施工參數(shù)，并精心按此方案施工，結(jié)果不但達到了和原設(shè)計方案同樣的變形控制標準，還節(jié)省了地基加固費100多萬元，且加快施工進度近2個月。,4.2 基坑開挖：基本程序（車站標準段基坑）,4.2 基坑開挖：基本程序（車站端頭井基坑）,第二層土方開挖步序,第三層土方開挖步序,該端頭井基坑開挖第二層土時最大水平位移達到6mm，超過警戒值。經(jīng)研究對第三層土方開挖步序進行了調(diào)整，將靠

21、近地鐵隧道的東端墻在每步開挖中暴露寬度減少50%，并將每步開挖無支撐暴露時間由24小時減至16小時，因此第三層土方開挖中的變形增量減至3mm。采用此調(diào)整的開挖施工參數(shù)進行第4、5、6層的開挖，最終按預計要求控制了基坑擋墻的位移，達到了保護鄰近地鐵隧道的要求。,4.2 基坑開挖：支撐體系,（1） 鋼支撐安裝必須確保支撐端頭與地下連續(xù)墻或圍檁均勻接觸，并設(shè)防止鋼支撐端部移動脫落的構(gòu)造措施； （2）支撐就位后應及時準確地施加預應力。所施加支撐預應力的大小應由設(shè)計單位根據(jù)設(shè)計軸力予以確定。通常取值為：第一道支撐預加軸力約為設(shè)計軸力的50%；第二道及其下各道支撐預加軸力為設(shè)計軸力的100%。 （3）斜支

22、撐和地下連續(xù)墻（或圍檁）的連接構(gòu)造必須滿足抗剪要求。 （4） 在開挖過程中應按監(jiān)測方案定時測量立柱的回彈，并及時調(diào)節(jié)立柱與支撐拉緊裝置上的木楔，以釋放樁回彈后作用于支撐的向上頂力。,4.2 基坑開挖：基坑開挖及底板施工,（1）對設(shè)計坑底標高以上30cm的土方，應采用人工開挖，局部洼坑應用礫石砂填實至設(shè)計標高。 （2） 應設(shè)集水坑以及時排除坑底積水。集水坑距基坑擋墻內(nèi)側(cè)應大于1/4基坑寬度。 （3）挖至設(shè)計坑底標高后，應立即定時量測坑底的土體回彈情況，并確定為保證澆筑底板達到設(shè)計標高所需額外開挖的土方量。 （4）在開挖到底后，必須在設(shè)計規(guī)定時間內(nèi)澆筑混凝土墊層（包括砼墊層以下的礫石砂墊層或倒濾層

23、）。 （5）必須在設(shè)計規(guī)定的時間內(nèi)澆筑鋼筋混凝土底板。應按設(shè)計規(guī)定時限完成底板澆筑。若基坑變形或變形速率過大，超過設(shè)計允許值，則可考慮用分塊澆筑的辦法來控制沉降。,內(nèi)容提要,深大基坑特點,1,基坑總體施工方案,2,上海地區(qū)土層特點,3,車站基坑施工規(guī)程,4,深大基坑控制措施,5,結(jié)語,6,5. 深大基坑控制措施,控制措施,5.2,指導原則,5.1,施工管理,5.4,新設(shè)備新工藝,5.3,工程案例,5.5,5.1 指導原則：設(shè)計分區(qū),為控制深大基坑施工環(huán)境影響，通常根據(jù)基坑體量及與保護對象空間位置關(guān)系，將基坑劃分成遠處“大”基坑以及近處“小”基坑組合，即“遠大近小”，視基坑影響程度大小，通常將大

24、基坑面積控制在10000m2以內(nèi)，小基坑寬度控制以不設(shè)立柱為準。,通常遠處基坑深度可略深，而近處基坑挖深須得到控制，即“遠深近淺”。對于鄰近地鐵基坑項目，按照遠深近淺原則進行，地下室基坑挖深靠近地鐵部位避免超過隧道頂埋深和車站底板深度，一般來講，一層地下室應退離隧道邊線6m以上，23層地下室應退至隧道邊線10m以上。,5.1 指導原則：設(shè)計分區(qū),按照“先易后難，先遠后近，對稱平衡”原則，確定分區(qū)施工順序。 開挖前所有分區(qū)圍護及加固均須完成，并要求大區(qū)出0.00后方可進行下一分區(qū)的施工，鄰保護對象側(cè)各小坑，下一小坑開挖施工須待上一小坑底板澆筑完成，滿足跳區(qū)開挖要求。 由于大基坑距離保護對象相對較

25、遠，以及小基坑隔斷作用，可將大基坑開挖引起的坑底隆起以及側(cè)向變形對周圍環(huán)境的影響控制在一定程度內(nèi)；由于小基坑開挖面積有限，基本可略去坑內(nèi)隆起的影響，此外，由于小坑寬度較小，通過混凝土對撐甚至軸力補償?shù)却胧瑐?cè)向變形對周圍環(huán)境影響同樣可得到較好控制。,5.1 指導原則：施工順序,嚴格按照時空效應原理，根據(jù)“分區(qū)、分層、分塊、對稱、平衡、限時”原則制定開挖支撐施工參數(shù)： （1）大坑開挖時，在有保護對象側(cè)預留寬度不少于4倍單層開挖高度的土堤，挖除中間部分及無保護對象側(cè)的土方，并及時安裝其間支撐； （2）當支撐一側(cè)有保護對象時，應將預留土堤限時分段開挖并架設(shè)支撐；當支撐兩側(cè)有保護對象時，應依次將每根支

26、撐兩端的土堤限時、對稱挖除并架設(shè)支撐，單塊預留土體的開挖支撐時間嚴格控制在24小時以內(nèi)； （3）小坑單撐開挖支撐時間嚴格控制在16小時以內(nèi)。,5.1 指導原則：開挖支撐,開挖支撐步序示意,5.1 指導原則：開挖支撐,5.2 控制措施：圍護體系,（1）對于深大基坑，圍護結(jié)構(gòu)通?？刹捎脛偠容^好的地下連續(xù)墻（必要時墻趾注漿）； （2）對于坑中各分區(qū)中隔墻，可采用鉆孔灌注樁或地下連續(xù)墻，對于不以受彎控制的中隔墻，可僅以構(gòu)造配筋，下部視情況可不配筋； （3）對于坑底上下范圍存在含水承壓層的基坑，可考慮采用旋噴樁對地墻接縫處進行加強止水； （4）盡可能控制地下連續(xù)墻施工時間，并做好防繞流處理措施；,（5）

27、墻深通常由受力驗算控制，對于涉及降壓基坑，如環(huán)境保護要求高，可考慮以下兩種處理方法： 墻底進入隔水層23m，直接隔斷承壓水，僅起隔水作用不受力的墻深部分，可采用素砼澆筑； 如隔水層頂較深，考慮到經(jīng)濟性及設(shè)備能力限制，通過增加地墻進入承壓含水層深度，增加其滲流路徑，盡可能地減輕降壓對環(huán)境的影響。,5.2 控制措施：圍護體系,（6）對于環(huán)境保護壓力較大側(cè)地墻，視情況可采用三軸攪拌樁，對第層暗綠色粉質(zhì)粘土層以上土體進行兩側(cè)“夾心”預加固，規(guī)避成槽坍塌風險： （7）要求三軸攪拌樁嚴格按照“均勻慢速、低水灰比、低擾動”的要求施工，水灰比1.2，掌握適當跳打等原則； （8）基坑圍護結(jié)構(gòu)與已有結(jié)構(gòu)交接處，可

28、采用灌注樁補強，并三重管高壓旋噴樁止水；,5.2 控制措施：圍護體系,（9）對于鄰近重要保護對象的灌注樁施工，可采用鋼護筒防止成樁期間槽壁坍塌。,5.2 控制措施：圍護體系,5.2 控制措施：圍護體系,A素混凝土樁 B鋼筋混凝土樁,咬合樁工藝采用素混凝土樁（A樁）及鋼筋混凝土樁（B樁）間隔布置，先施工A樁，后施工B樁，A樁混凝土采用超緩凝型混凝土，要求必須在A型樁混凝土初凝之前完成B樁的施工，使其共同終凝，形成無縫、連續(xù)的“樁墻”。B樁施工時，利用套管鉆機的切割能力切割掉相鄰A樁的部分混凝土，實現(xiàn)咬合。,（10）咬合樁由于無需泥漿護壁、止水性能較好以及相比地墻等圍護形式經(jīng)濟性相對較好等特點，在

29、上海地區(qū)部分工程中得到應用。,在作業(yè)面允許的情況下，通常可采用對周圍環(huán)境擾動相對較小且造價相對較低的三軸水泥土攪拌樁。MJS由于其單價較高，往往應用于作業(yè)場地狹窄的特殊工程。,5.2 控制措施：土體加固,（1）對于旋噴樁，應根據(jù)樁體與保護對象之間相互關(guān)系，采用定噴、擺噴等工藝，來控制旋噴施工對周圍環(huán)境的影響； （2）對于攪拌樁以及旋噴樁加固，宜在圍護結(jié)構(gòu)形成封閉后進行施工，并掌握成樁方向平行于保護對象、適當跳打以及由近及遠等原則，但須注意避免形成冷縫； （3）可根據(jù)支撐位置抽條加固，單樁施工要求同槽壁加固； （4）原則上要求先施工加固，再套打工程樁，保證加固土體的連續(xù)性。,5.2 控制措施：土

30、體加固,（1）垂直地鐵邊一般采用井字形對撐，布置原則為在受力合理的基礎(chǔ)上要利于后續(xù)分塊挖土。支撐間距9m左右，如基坑形狀無特殊，優(yōu)先采用大對撐； （2）原則上不允許爆破拆撐； （3）為控制鄰近重要保護管線、地鐵設(shè)施結(jié)構(gòu)等小坑側(cè)向變形，可采用鋼撐軸力自動伺服系統(tǒng)。,5.2 控制措施：支撐,（1）有承壓水問題的基坑，圍護或止水帷幕盡量隔斷承壓水，墻底或樁底進入隔斷層2-3m；如無法隔斷承壓水，盡量增加墻深或樁深，使其與降水井濾管高差大于10m； （2）如需降壓，對承壓水的情況應勘探清楚，采用真空深井降水，基坑內(nèi)降水應按照“適時、適量”，避免過量降水，坑內(nèi)外均要設(shè)置觀測井，加強對水位的觀測；,5.2

31、 控制措施：降水,（3）正式開挖前，應進行試降承壓水試驗，掌握降水后，坑內(nèi)、外水位變化，以便制定相應環(huán)境保護措施，必要時，增加回灌井； （4）涉及降壓施工，設(shè)計應及早考慮關(guān)井問題，避免回筑及上部結(jié)構(gòu)施工期間，長時間不能關(guān)井，對周邊環(huán)境造成嚴重影響；,5.2 控制措施：降水,（5）為控制降壓引起的環(huán)境影響問題，可通過加密降壓井，提升濾管底標高，減小單口井降壓承擔面積，進而減輕單口井降壓強度，平緩降深曲線，實現(xiàn)整體上降水影響較小的目的。,5.2 控制措施：降水,5.2 控制措施：開挖,（1）開挖之前，施工單位應排出單層分區(qū)、分塊土方開挖詳細的施工方案，包括底板形成時間要求，嚴格按計劃挖土； 為嚴格

32、控制坑底隆起，減少對地鐵的影響，要求“邊挖邊形成墊層，邊形成底板”，分塊快速形成大底板，以控制坑底隆起； （2）當開挖到底，圍護結(jié)構(gòu)位移接近報警值時，墊層內(nèi)放置型鋼并施加支撐軸力，以控制圍護結(jié)構(gòu)的位移； （3）對于密集群樁區(qū)域，開挖期間，應加大投入，確保截樁不影響土方開挖及支撐施作效率。,5.3 新設(shè)備新工藝 （一）MJS（原理）,MJS工法又稱全方位高壓噴射工法，該工法在傳統(tǒng)高壓噴射注漿工藝的基礎(chǔ)上，采用了獨特的多孔管和前端造成裝置，實現(xiàn)了孔內(nèi)強制排漿和地內(nèi)壓力監(jiān)測，并通過調(diào)整排漿量來控制地內(nèi)壓力，平衡深部排泥和地內(nèi)壓力，使地內(nèi)壓力穩(wěn)定，大幅度減少對環(huán)境的影響。 MJS工法適用于N70的砂性

33、土以及C50KPa的粘性土。,MJS工法施工原理示意,位于高壓噴射口端頭的排泥吸嘴與能測量地內(nèi)壓力的傳感器是MJS工法的關(guān)鍵。,5.3 新設(shè)備新工藝 （一）MJS（原理）,水泥漿泵,削孔水及倒吸水,5.3 新設(shè)備新工藝 （一）MJS（設(shè)備）,MJS工法樁機施工,成樁“全方位” 可進行水平、傾斜、垂直各方向、任意角度的施工； 樁徑大，樁身質(zhì)量好 噴射能量大，作用時間長，穩(wěn)定的同軸高壓空氣保護和對地內(nèi)壓力的調(diào)整，使得成樁直徑較大，可達22.8m。直接采用水泥漿進行噴射，其樁身質(zhì)量好； 對周邊環(huán)境影響小，超深施工有保證 通過地內(nèi)壓力監(jiān)測和強制排漿的手段，對地內(nèi)壓力進行調(diào)控，可大幅度減少施工對周邊環(huán)境

34、擾動，并保證超深施工效果； 泥漿污染少 采用專用排泥管進行排漿，有利于泥漿集中管理。同時對地內(nèi)壓力的調(diào)控，可減少泥漿“竄”入土壤、水體或是地下管道現(xiàn)象。,5.3 新設(shè)備新工藝 （一）MJS（特點）,5.3 新設(shè)備新工藝 （一）MJS（案例）,出于環(huán)境保護目的，部分深基坑地墻須隔斷承壓含水層；而第層土粉砂性土較硬，Ps值通常可達到20MPa左右，采用常規(guī)成槽工藝施工超深地墻，存在以下問題： 1）在抓除硬土層時工效較慢； 2）易發(fā)生繞流現(xiàn)象，且后續(xù)處理措施有限； 3）垂直度控制難度大； 4）鎖口管或接頭箱起拔風險巨大。,5.3 新設(shè)備新工藝 （二）液壓銑槽機（背景）,雙輪銑槽機,除砂機,雙輪液壓銑

35、槽機通過液壓馬達，帶動銑輪低速轉(zhuǎn)動，切削下面的硬土或巖石，利用切割齒把它們破碎成小塊并向上卷起，與槽中穩(wěn)定泥漿混合，通過液壓馬達帶動離心泵不斷把切削下來的硬土或巖石碎屑泵送至篩分系統(tǒng)，分離廢渣，并重復利用泥漿。,5.3 新設(shè)備新工藝 （二）液壓銑槽機（設(shè)備）,成槽深度可達80m 成槽適應能力強 成槽垂直度最高達1/1000 無需反復提斗，穩(wěn)定性好 泥漿攜渣，保護環(huán)境,5.3 新設(shè)備新工藝 （二）液壓銑槽機（特點）,一期槽段施工,二期槽段套銑,銑槽施工結(jié)束后，利用銑槽機進行泵吸反循環(huán)清基換漿，并通過刷壁保證接頭止水效果。,5.3 新設(shè)備新工藝 （二）液壓銑槽機（套銑接頭）,通過外包鐵皮措施，以防

36、止混凝土側(cè)向繞流，具體方法為制作鋼筋籠后，在接頭 型鋼上焊接30 cm外包白鐵皮，此外，成槽后吊放鋼筋籠，在 H型鋼空腔內(nèi)填碎石，然后澆筑混凝土，使碎石面始終高于混凝土面3 m以上。,5.3 新設(shè)備新工藝 （二）液壓銑槽機（H型鋼接頭）,抓銑結(jié)合： 用于一期槽段成槽 第層土以下抓土成槽 第層土以下銑削成槽 銑削成槽： 用于二期槽段成槽 兩側(cè)各切削300mm混凝土,5.3 新設(shè)備新工藝 （二）液壓銑槽機（工藝類型）,5.3 新設(shè)備新工藝 （二）液壓銑槽機（施工案例）,常規(guī)三軸攪拌樁受制于樁架高度，僅能施工33m以內(nèi)的攪拌樁。此外，上海地區(qū)第層土粉砂性土相對較硬，一般動力頭都無法滿足下鉆需要。 通

37、過引進大功率動力頭，采用可以連續(xù)接長的鉆桿，實現(xiàn)了超深攪拌樁的施工工藝。,5.3 新設(shè)備新工藝 （三）超深攪拌樁,加接鉆桿,為避免裹鉆現(xiàn)象，每次分離樁機與鉆桿之前，可提鉆一定高度； 視設(shè)計要求確定噴漿次數(shù)； 對于起隔水作用的攪拌樁，進入粉砂性土層范圍內(nèi)的樁長，可通過二次復攪，提高攪拌樁質(zhì)量。,工藝流程示意,5.3 新設(shè)備新工藝 （三）超深攪拌樁（工藝流程）,5.3 新設(shè)備新工藝 （三）超深攪拌樁（施工案例）,TRD工法（trench cutting re-mixing deep wall）又稱為等厚度水泥土地下連續(xù)墻，是一種新型水泥土攪拌墻施工技術(shù)，采用鏈鋸型切削刀具插入土中橫向掘削，注入固化

38、劑與原位土體混合攪拌，形成水泥土攪拌墻。,5.3 新設(shè)備新工藝 （四）TRD（原理）,5.3 新設(shè)備新工藝 （四）TRD（設(shè)備）,三大施工步驟：下切割箱、挖掘成墻、完工拔切割箱。 三步序成墻：先行挖掘、回撤挖掘、成墻攪拌。 成墻過程中直線行進。 挖掘過程中采用挖掘液(膨潤土泥漿)護壁，在成墻過程中噴出固化液（水泥漿）形成攪拌墻體。,5.3 新設(shè)備新工藝 （四）TRD（工藝）,TRD工法施工工藝（一）：切割箱連接,5.3 新設(shè)備新工藝 （四）TRD（工藝）,TRD工法施工工藝（二）：橫向成墻,5.3 新設(shè)備新工藝 （四）TRD（工藝）,TRD工法施工工藝（三）：切割箱分解,5.3 新設(shè)備新工藝

39、（四）TRD（工藝）,（1）適應地層廣：適用于N100的軟、硬質(zhì)土層，qu5MPa的軟巖、粒徑小于100mm的軟礫石層； （2）成墻厚度550850mm，深度可達60m； （3）成墻質(zhì)量好，沿深度方向水泥土攪拌均勻； （4）成墻作業(yè)連續(xù)無接頭，止水可靠； （5）垂直度偏差不大于1/200； （6）內(nèi)插型鋼間距可靈活調(diào)整； （7）對圓弧形、短折線形基坑邊界的適應能力較差。,5.3 新設(shè)備新工藝 （四）TRD（特點）,5.3 新設(shè)備新工藝 （四）TRD（案例）,5.4 施工管理,模擬試驗,質(zhì)量檢驗,應急管理,5.4 施工管理：模擬試驗,在分項正式施工前，模擬試驗可一定程度上檢驗預設(shè)參數(shù)是否可行，深大基坑施工模擬試驗主要為以下幾類： （1）槽壁加固攪拌樁施工前，制定試樁方案，先在遠離保護對象區(qū)域進行試樁