樁墻合一技術(shù)的應(yīng)用研究

1、樁墻合一技術(shù)的應(yīng)用研究Study on the Application of the Technology of Pile Wall Combination摘 要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，由于各地區(qū)的地質(zhì)條件不同,因此基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性和很強(qiáng)的個(gè)體性。基坑工程的區(qū)域性和個(gè)體性的特點(diǎn),為基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)的研究提供了較大的空間,研究相應(yīng)的基坑穩(wěn)定性,支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形,周圍地層的位移對(duì)周圍建筑物和地下管線的影響及保護(hù)的計(jì)算分析,以便采取經(jīng)濟(jì)實(shí)用的基坑支護(hù)方案,具有重要的理論意義和實(shí)際意義。從圍護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑降水、基坑開挖、鋼支撐與應(yīng)急措施等四大方面介紹了深基坑安全施工的關(guān)鍵技術(shù)。本文利用現(xiàn)代安全理

2、論和安全評(píng)價(jià)分析工具以及筆者的實(shí)踐，以天津市某酒店項(xiàng)目為例,介紹了狹窄場(chǎng)地高層建筑深基坑綜合運(yùn)用砼護(hù)壁樁、錨桿、樁墻合一等支護(hù)方法的情況及使用效果,分析論證了深基坑樁墻合一施工工藝的可靠性,并針對(duì)工程中遇見的問題提出具有針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。關(guān)鍵詞：深基坑；樁墻合一；地下連續(xù)墻；基坑支護(hù)abstractAbstractWith the rapid development of our country economy, the foundation pit engineering has very strong regional and individual character because

3、of the different geological conditions. The characteristics of the regional and individual characteristics of foundation pit engineering provide a large space for the study of the foundation pit enclosure design. The research on the stability of foundation pit, the internal force and deformation of

4、supporting structure, the influence of surrounding strata displacement to the surrounding buildings and underground pipelines, so as to take economic and practical foundation pit supporting scheme, has important theoretical and practical significance. The key technology of deep foundation pit constr

5、uction is introduced from four aspects, such as the structure of the building, the precipitation of foundation pit, the excavation of foundation pit, the support of steel and the emergency measures.The modern safety theory and evaluation analysis tools and the author's practice, in Shijiazhuang,

6、 a hotel project as an example, introduces the integrated use of narrow ground of deep excavation of high-rise building concrete retaining pile and anchor pile wall combined with a supporting method and using effect, analysis and appraisal of the deep foundation pit pile and wall construction techno

7、logy of reliability, and put forward control measures for risk in view of the problems encountered in engineering.Key words: deep foundation pit, pile wall, underground continuous wall, foundation pit support目 錄目 錄第一章 緒 論11.1 問題的提出與研究意義11.2 國(guó)內(nèi)外深基坑支護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)狀1244561.3 研究的內(nèi)容、方法及技術(shù)路線9第二章 深基坑施工技術(shù)應(yīng)用研究102.1工

8、程概況102.2 地下連續(xù)墻施工設(shè)計(jì)1010112.3 高低墻轉(zhuǎn)換鎖口管設(shè)置：111212122.4 深基坑降水設(shè)計(jì)與施工技術(shù)1313131414141415162.5 深基坑周圍建筑物的保護(hù)對(duì)策研究16161717171820242.6超深基坑施工對(duì)策25252626272.7 地連墻缺陷修補(bǔ)技術(shù)研究27282828地下連續(xù)墻縫（洞）輕微管涌處理28地下連續(xù)墻縫（洞）嚴(yán)重管涌處理292.8 本章小結(jié)30第三章 深基坑施工工程監(jiān)測(cè)技術(shù)研究- 31 -3.1 基坑周邊道路及地表沉降監(jiān)測(cè)- 31 -3.2 地下管線變形監(jiān)測(cè)- 31 -3.3 周邊建筑物沉降及傾斜監(jiān)測(cè)- 32 - 33 - 33 -

9、3.4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移監(jiān)測(cè)- 34 - 34 - 34 -3.5 基底回彈監(jiān)測(cè)- 35 -3.6 鋼支撐應(yīng)力監(jiān)測(cè)- 35 -3.7 地下水位監(jiān)測(cè)- 36 -3.8 基坑監(jiān)測(cè)情況- 36 - 36 - 37 - 38 -通過以上各項(xiàng)數(shù)據(jù)的具體變化數(shù)值曲線，可以看出基坑施工過程處于安全可控的狀態(tài)，變化曲線無突變的情況出現(xiàn)，監(jiān)測(cè)為安全施工提供了必要的保障。- 40 -3.9 本章小結(jié)- 40 -第四章 結(jié)論與展望- 41 -4.1 結(jié)論- 41 -4.2 展望- 41 -參 考 文 獻(xiàn)- 43 -致 謝- 45 -個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文- 46 -第一章 緒 論1.1 問題的提出

10、與研究意義隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市空間日趨緊張，三維城市空間己開始作為一種時(shí)代潮流發(fā)展的趨勢(shì)。首先，對(duì)地下空間的開采和使用是未來發(fā)展的趨勢(shì)。其次，20世紀(jì)80年代以來,高層建筑的數(shù)量和高度都不斷增加。隨著建筑高度的增加，根據(jù)構(gòu)造及使用要求，基礎(chǔ)埋深也隨之不斷增大，從而產(chǎn)生了大量的深基坑工程。尤其是進(jìn)入90年代后，大中城市地價(jià)不斷上漲，空間利用率隨之提高，出現(xiàn)了眾多的超高層建筑，使深基坑工程向大深度和大規(guī)模方向發(fā)展，而且大量地下空間的開挖部位處于建筑群密集的地區(qū)，幾乎沒有什么土建工程比在建筑物旁進(jìn)行順利開挖更難了,這一切都使深基坑開挖與支護(hù)的難度日益增大。但是，和一般的巖土工程不同，城市

11、地下巖土工程埋深相對(duì)較淺，在進(jìn)行開挖時(shí)，容易對(duì)地表的建筑、地下管線等造成較大的影響。城市地下巖土工程的地質(zhì)條件復(fù)雜，特別是對(duì)于沿海沿河城市，由于地下水位較淺，開挖難度更大。所以，在這一領(lǐng)域中還有很多特殊問題亟待解決。1.2 國(guó)內(nèi)外深基坑支護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)狀國(guó)外從上世紀(jì)30年代開始便進(jìn)行了基坑工程的研究，到上世紀(jì)70年代，許多國(guó)家對(duì)基坑開挖方面制定了相關(guān)規(guī)范。而相對(duì)于我國(guó)來說，我國(guó)這一領(lǐng)域的起步比國(guó)外晚很多，在上世紀(jì)80年代前，國(guó)內(nèi)的地下工程建筑是為數(shù)不多的高層建筑的地下室，且多為一層，基坑深度在4m以內(nèi)，所以一般采取放坡開挖的方法就能夠解決問題。從大量的基坑工程開始出現(xiàn)自20 世紀(jì)80 年代初。從

12、20世紀(jì)80年代起，高層建筑開始大規(guī)模興建，同時(shí)，地下室的深度也在不斷增加，開始逐漸出現(xiàn)了兩層地下室。兩層地下室的開挖深度能夠達(dá)到8m左右，部分能夠超過10m。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)，在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的刺激下，我國(guó)在工程建設(shè)領(lǐng)域也取得了很大的發(fā)展。建筑不但不斷向上進(jìn)行延伸，而且向地下也不斷延伸，各地涌現(xiàn)出了很多大型的地下商城、地鐵車站等公共設(shè)施，基坑的開挖深度也都超出了10m，而且多層地下室的埋置深度也越來越深。因此，關(guān)于基坑工程的要求進(jìn)一步提高，隨著地鐵、地下商場(chǎng)等大量地下工程的建設(shè)，尤其是這些年來的工程經(jīng)驗(yàn)，使城市地下空間的開挖技術(shù)有了很大的發(fā)展。城市地下空間的開挖技術(shù)

13、中有的技術(shù)水平已經(jīng)躋身世界前列，對(duì)建筑科學(xué)技術(shù)、施工技術(shù)、機(jī)械技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步以及建筑材料的更新都起到了促進(jìn)作用。為了進(jìn)一步使建筑物的穩(wěn)定性得到保證，建筑基礎(chǔ)都需要滿足地下埋深嵌固的要求。由此也帶來了許許多多新的問題，這些問題為建筑施工尤其是城市中心區(qū)的建筑施工帶來了非常大的阻礙。外深基坑支護(hù)技術(shù)情況在國(guó)外，已經(jīng)有很多國(guó)家進(jìn)行了關(guān)于指導(dǎo)基坑開挖與支護(hù)設(shè)計(jì)和施工的法規(guī)的制定。這些開挖技術(shù)的新進(jìn)展主要包括：（1）機(jī)械化貫穿始終。機(jī)械化貫穿于護(hù)坡、土方開挖、結(jié)構(gòu)施工等過程中，包括進(jìn)行拱架安裝、進(jìn)行混凝土噴射、配制及處理泥漿等。與此同時(shí)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)全過程監(jiān)控，以達(dá)到保證施工安全、施工效率和提高工

14、程施工質(zhì)量的目的。（2）盾構(gòu)法發(fā)展迅速。近三十多年內(nèi)，美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、日本等國(guó)家大量采用盾構(gòu)施工技術(shù)，日本生產(chǎn)盾構(gòu)多用于地鐵、公路、鐵路以及管網(wǎng)施工中，具體有雙聯(lián)、三聯(lián)、四聯(lián)盾構(gòu)，可以完成三跨地鐵車站，開挖寬度能夠達(dá)到17m。（3）微型盾構(gòu)和非開挖技術(shù)的廣泛應(yīng)用。這兩項(xiàng)技術(shù)通常在各種直徑的雨水、污水、自來水管道和電纜管道的建設(shè)有所應(yīng)用。微型盾構(gòu)指的是直徑不超過2m的盾構(gòu)。刀盤掘進(jìn)，遙控和衛(wèi)星定位進(jìn)行方向和坡度的控制，然后進(jìn)行管片安裝。非開挖技術(shù)指的是利用微型鉆機(jī)，利用切割輪成孔，退回鉆桿后進(jìn)行管線或電纜的安裝。（4）預(yù)砌塊法施工技術(shù)。拱圈是完成土方開挖后利用拼裝機(jī)安裝，在管片上留出注漿孔，完

15、成襯砌拼裝，從注漿孔向壁后注漿，將空隙填堵，增加圍巖和襯砌的共同作用。（5）預(yù)切槽法施工技術(shù)。意大利、法國(guó)等國(guó)家制造了一種地層預(yù)切槽機(jī)，利用鏈條沿拱圈能夠把地層切割出一條寬為15cm，長(zhǎng)為45m的槽縫，然后將混凝土噴射向槽縫內(nèi)，并在其保護(hù)下進(jìn)行土方的開挖，做防水層及二次襯砌，進(jìn)而形成隧道。（6）頂管大管棚法。頂管大管棚法是指在進(jìn)行地鐵站的修建時(shí)，將混凝土灌注到頂管內(nèi)，形成大管棚，然后在大管棚的保護(hù)下進(jìn)行暗挖施工。（7）微氣壓暗挖法。微氣壓暗挖法是指在具有1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓以下的環(huán)境下，根據(jù)“新奧法”施工。該方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)⒌叵滤懦?，從而保證工作面的干燥；因?yàn)榇嬖跉鈮海钥梢詼p少地面的沉降；另

16、外還能夠降低襯砌成本。（8）數(shù)字化掘進(jìn)。數(shù)字化掘進(jìn)，也稱作計(jì)算機(jī)化掘進(jìn)，主要是應(yīng)用在開挖硬巖工程上。在數(shù)字化掘進(jìn)時(shí)，鉆桿的推進(jìn)已經(jīng)預(yù)先在計(jì)算機(jī)中設(shè)定，從一個(gè)洞到另一個(gè)洞也是由計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制的。掘進(jìn)機(jī)手能夠同時(shí)對(duì)3套鉆桿進(jìn)行管理，可以對(duì)鉆桿的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)督，并在必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。掘進(jìn)機(jī)的計(jì)算機(jī)軟件中已經(jīng)對(duì)孔位、孔深和掘進(jìn)序列進(jìn)行了預(yù)先安排，激光束可以對(duì)掘進(jìn)方向進(jìn)行控制，從而保證了孔的嚴(yán)格定位，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)化的掘進(jìn)工藝和曲線隧道的掘進(jìn)。數(shù)字化掘進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)是能夠控制隧道掘進(jìn)的超挖、實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)方案的優(yōu)化以及消除了工作面上的人工測(cè)量。1.2.2 國(guó)內(nèi)深基坑情況在我國(guó)改革開放和國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)的形勢(shì)下

17、，全國(guó)工程建設(shè)亦突飛猛進(jìn)，高層建筑迅猛發(fā)展，建筑高度越來越高，同時(shí)各地還興建了許多大型地下市政設(shè)施、地下商場(chǎng)、地鐵車站等，導(dǎo)致多層地下室逐漸增多，基坑開挖深度超過10 m 的比比皆是，其埋置深度也就越來越深，對(duì)基坑工程的要求越來越高，隨著人防、地鐵、地下商場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、影劇院等大量工程的建設(shè)，特別是近年來的工程實(shí)踐，城市地下空間開挖技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展和提高。我國(guó)城市地下工程、隧道及井孔工程等先后采用了明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法、沉管法、凍結(jié)法及注漿法等，這些技術(shù)有的已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。促進(jìn)了建筑科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和施工技術(shù)、施工機(jī)械和建筑材料的更新與發(fā)展。為了保證建筑物的穩(wěn)定性，建筑基礎(chǔ)都必須滿足

18、地下埋深嵌固的要求，隨之出現(xiàn)的問題也越來越多，這給建筑施工、特別是城市中心區(qū)的建筑施工帶來了很大的困難。1.2.3 支護(hù)的類型1.2.3.1 鋼板樁支護(hù)鋼板樁是利用帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制造而成，這種鋼板樁互相連接就形成鋼板樁墻，多應(yīng)用在擋土和擋水。目前常見的鋼板樁有U形、Z形和直腹板型截面。鋼板樁有很強(qiáng)的柔性，如果進(jìn)行不當(dāng)?shù)闹位蝈^拉系統(tǒng)設(shè)置，能夠引起很大的形變，因此，如果基坑支護(hù)深度超出7 m時(shí)，不應(yīng)該采用這種鋼板樁。另外，因?yàn)殇摪鍢对诘叵率沂┕そY(jié)束后需要拔出，所以也要將拔出時(shí)對(duì)周圍地基土和地表土的影響考慮在內(nèi)。1.2.3.2 深層攪拌支護(hù)深層攪拌支護(hù)的固化劑為水泥，固化劑和軟土劑通過機(jī)械

19、攪拌進(jìn)行拌和后會(huì)經(jīng)過一系列的物化反應(yīng)開始硬化，變?yōu)榫邆湔w性、水穩(wěn)定性和相當(dāng)強(qiáng)度的水泥土樁墻。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)在淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、粉土、素填土等土層上較為適用，基坑開挖深度不應(yīng)該超出6 m。而相對(duì)于有機(jī)質(zhì)土、泥炭質(zhì)土，應(yīng)該在試驗(yàn)之后確定是否可以使用。 1.2.3.3 排樁支護(hù)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。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。1.2.3.4 地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻的整體

20、剛度大，具有很好的止水防滲效果，對(duì)于復(fù)雜的施工環(huán)境如地下水位以下的軟粘土和砂土等多種地層條件特別是基坑底面以下有深層軟土需將墻體插入很深的情況非常適用，所以這項(xiàng)技術(shù)在地下工程領(lǐng)域中應(yīng)用較多。1.2.3.5 土釘支護(hù)土釘支護(hù)是利用土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術(shù)，其施工速度快、造價(jià)低、可靠的特點(diǎn)使其得到廣泛的應(yīng)用。土釘支護(hù)要在土體具有臨時(shí)自穩(wěn)能力的前提下使用，這樣可以利用一定時(shí)間進(jìn)行土釘墻的施工，所以有一定的地質(zhì)條件使用限制。根據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ12021999）規(guī)定，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12 m。應(yīng)用土釘墻支護(hù)能夠比其他樁墻支護(hù)節(jié)省一半時(shí)間的工

21、期，在成本上節(jié)約約60%；同時(shí)，土釘支護(hù)可以緊貼已有建筑物施工，可以減少樁體或墻體所占面積。但是根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)我們可以看到，土釘墻能夠被水軟化，引起局部或者整體的破壞，幾乎所有的土釘墻破壞都是由水引起的。所以，在采用土釘墻時(shí)，必須做好降水工作，不能夠?qū)⑵渥鳛閾跛Y(jié)構(gòu)。1.2.4 支護(hù)施工存在的不足深基坑工程支護(hù)施工過程中多有這些問題：1.2.4.1 土層開挖和邊坡支護(hù)配合不當(dāng) (1)常見支護(hù)施工滯后于土方開挖很長(zhǎng)一段時(shí)間，而不得不采取二次回填或搭設(shè)架子來完成支護(hù)施工。(2)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

22、挖復(fù)雜。 1.2.4.2 邊坡修理達(dá)不到設(shè)計(jì)、規(guī)范要求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。1.2.4.3 土釘或錨桿受力不符合設(shè)計(jì)要求(1)深基坑支護(hù)所用土釘或錨桿鉆孔直般為100150 mm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。(2)注漿長(zhǎng)度不夠、充盈度不足會(huì)使土釘或錨桿的抗拔力達(dá)不到預(yù)定的要求，如此會(huì)對(duì)工程質(zhì)量造成很大影響。1.2.4.4 噴射砼厚度、強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)干拌法噴射砼設(shè)備是目前常用于基坑噴射砼常用，干拌法噴射砼設(shè)備具有簡(jiǎn)單、小體積、可輸送距離長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，速凝劑能夠在進(jìn)入噴射機(jī)前

23、加入，能夠連續(xù)噴射施工。但是，干拌法噴射砼設(shè)備雖然容易操作，但由于施工人員的水平參差不齊，施工操作方法和控制手段等差異會(huì)對(duì)噴后砼的厚度、強(qiáng)度造成影響。比如對(duì)原材料質(zhì)量的控制、配料以及養(yǎng)護(hù)方面的問題會(huì)使噴射砼的厚度及強(qiáng)度達(dá)不到預(yù)期。 1.2.4.5 施工過程和設(shè)計(jì)不符合(1)深層攪拌樁的水泥摻量不夠會(huì)對(duì)水泥土強(qiáng)度造成影響。(2)在同樣做法的支護(hù)中，發(fā)生水泥土裂縫，有時(shí)不是在受力最大的地段，檢查結(jié)果表明：強(qiáng)度不足，地面施工堆載在局部位置往往要高于設(shè)計(jì)允許荷載。(3)在施工過程中可能存在偷工減料的問題，導(dǎo)致質(zhì)量下降。 1.2.4.6 工程實(shí)際與設(shè)計(jì)出入較大(1)因?yàn)樯罨又ёo(hù)的土壓力與傳統(tǒng)理論中的擋

24、土墻土壓力有差異，但現(xiàn)階段缺乏相應(yīng)的土壓力理論指導(dǎo)下，一般還使用傳統(tǒng)理論計(jì)算，所以會(huì)出現(xiàn)誤差。(2)實(shí)用要求需要在傳統(tǒng)理論土壓力計(jì)算的基礎(chǔ)上結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修正方可。 1.2.4.7 工程監(jiān)理不規(guī)范根據(jù)相關(guān)規(guī)定，高層建筑、重大市政等的深基坑需要應(yīng)用工程監(jiān)理制度，而在事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，事故工程中大部分并沒有采取合適的工程監(jiān)理，或者說工程監(jiān)理的流程不規(guī)范。包括只對(duì)場(chǎng)內(nèi)工程監(jiān)理，不顧場(chǎng)外影響，只對(duì)施工過程監(jiān)理，不對(duì)全過程監(jiān)理等。1.2.5 目前監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)不同于其它的工程結(jié)構(gòu)，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)既需要保證自身的強(qiáng)度和變形要求，也需要滿足因基坑工程對(duì)周圍環(huán)境影響帶來的變形要求。尤其說軟土地質(zhì)下，對(duì)周圍環(huán)境的

25、變形要求的重要性更甚于對(duì)自身的要求。通常有些工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)并沒有遭到破壞，但是周圍底層變形導(dǎo)致鄰近的建筑物發(fā)生損壞或地下管線發(fā)生損壞，引起非常嚴(yán)重的后果。所以說，基坑支護(hù)需要做整體的考量，包括周圍環(huán)境的安全。在工程中，要進(jìn)行一系列的計(jì)算，建立預(yù)警指標(biāo)，以對(duì)可能發(fā)生的變形和內(nèi)力進(jìn)行預(yù)警控制。基坑工程的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)通過科學(xué)的儀器和手段，在進(jìn)行基坑開挖時(shí)，對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的自身及周圍進(jìn)行檢測(cè)的行為，主要包括以下對(duì)象：(1)支護(hù)結(jié)構(gòu)；(2)相關(guān)的自然環(huán)境；(3)施工工況；(4)地下水狀況；(5)基坑底部及周圍土體；(6)周圍建（構(gòu)）筑物；(7)周圍地下管線及地下設(shè)施；(8)周圍重要的道路；(9)其他應(yīng)監(jiān)測(cè)的

26、對(duì)象?；拥姆旨?jí)有三級(jí)，具體是：(1)符合下列情況之一，為一級(jí)基坑； 重要工程或支護(hù)結(jié)構(gòu)做主體結(jié)構(gòu)的一部分；開挖深度大于10 m；與臨近建筑物，重要設(shè)施的距離在開挖深度以內(nèi)的基坑；基坑范圍內(nèi)有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等需嚴(yán)加保護(hù)的基坑。(2)三級(jí)基坑為開挖深度小于7 m，且周圍環(huán)境無特別要求時(shí)的基坑。(3)除一級(jí)和三級(jí)外的基坑屬二級(jí)基坑。表1-1 建筑基坑工程儀器監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表位置一級(jí)二級(jí)三級(jí)（坡）頂水平位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)墻（坡）頂豎向位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)圍護(hù)墻深層水平位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)宜測(cè)土體深層水平位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)宜測(cè)墻（樁）體內(nèi)力宜測(cè)可測(cè)可測(cè)支撐內(nèi)力應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)立柱豎向位移應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)坑底隆起軟土地

27、區(qū)宜測(cè)可測(cè)可測(cè) 續(xù)表位置一級(jí)二級(jí)三級(jí)坑底隆起其他地區(qū)可測(cè)可測(cè)可測(cè)土壓力宜測(cè)可測(cè)可測(cè)孔隙水壓力宜測(cè)可測(cè)可測(cè)地下水位應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)宜測(cè)土層分層豎向位移宜測(cè)可測(cè)可測(cè)墻后地表豎向位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)宜測(cè)周圍建（構(gòu)）筑物變形豎向位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)傾斜應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)水平位移宜測(cè)可測(cè)可測(cè)裂縫應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)周圍地下管線變形應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)1.3 研究的內(nèi)容、方法及技術(shù)路線在市區(qū)進(jìn)行深基坑施工，必須保證周邊建筑物和居民的安全。深基坑風(fēng)險(xiǎn)的釋放完全在施工階段，這就要求我們需要從基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工開始抓起，在施工的過程中控制風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率，同時(shí)采取必要的應(yīng)急措施，保證基坑及周邊建筑物的安全。通過天津市某酒店明挖基坑工程的實(shí)體施工情況，本文總

28、結(jié)了深基坑工程各工序的關(guān)鍵工藝技術(shù)，闡明施工中的注意事項(xiàng)，以及關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制措施。重點(diǎn)介紹了地連墻施工，樁墻合一技術(shù)，基坑降水，地連墻漏水后的處理辦法，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目對(duì)施工的指導(dǎo)作用。對(duì)于工程遇到的難題，我們采取的主要措施是：分層降壓，減小設(shè)計(jì)降深；坑外降壓，降低施工風(fēng)險(xiǎn)；為解決鋼支撐施工中的困難，會(huì)同設(shè)計(jì)單位仔細(xì)研究，共同優(yōu)化方案，最終將地下三層鋼支撐變更為2道鋼筋混凝土支撐，很好解決菱形結(jié)構(gòu)布置方便，節(jié)省施工空間便于施工，變形控制可靠度高，對(duì)基坑周圍的管線和環(huán)境起到很好的保護(hù)作用。在特殊地質(zhì)條件下，對(duì)深基坑周圍建筑物的保護(hù)，是我們?cè)诘罔F施工中的重要成果。我們從以下幾個(gè)方面采取了措施：分析影響建筑

29、物沉降因素；降水施工對(duì)策；土方開挖施工對(duì)策；土方開挖順序；鋼支撐施工；加快主體結(jié)構(gòu)施工速度，減小建筑物累計(jì)沉降和不均勻沉降。在天津市這樣復(fù)雜的地質(zhì)條件與環(huán)境條件下施工地鐵深基坑，應(yīng)當(dāng)全面細(xì)致掌握地質(zhì)和水文條件的特性，從設(shè)計(jì)到施工系統(tǒng)的制定科學(xué)的施工方案，大處著眼，抓住工程的重點(diǎn)、難點(diǎn)，小處著手注重各細(xì)節(jié)管理，認(rèn)真做好每一過程，確保關(guān)鍵工序施工質(zhì)量，就是最先進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)管理。-31-第二章 深基坑施工技術(shù)應(yīng)用研究第二章 深基坑施工技術(shù)應(yīng)用研究2.1工程概況某酒店工程位于天津市河北區(qū)中山路西側(cè)，站位橫跨于三馬路與調(diào)緯路的十字路口，與遠(yuǎn)期規(guī)劃的6號(hào)線車站在路口處大概呈現(xiàn)“十”字型相交。酒店基坑采用全明挖

30、法施工。本地位于某公園附近，表層沉積大量新近堆積層，同時(shí)堆積層下部第海相層中沉積較厚層的軟土層，故該段地基土工程性質(zhì)較差。本站勘察揭露地層最大深度55.0 m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料，勘測(cè)期間分層觀測(cè)兩層微承壓水，第一層（2024 m）微承壓水穩(wěn)定水位埋深約為3.26 m（高程約為-0.49 m），第二層（2738 m）微承壓水位于第一層微承壓水之下，穩(wěn)定水位埋深約4.12 m（高程為-1.35 m）。該工程施工重點(diǎn)、難點(diǎn)部位，一是地質(zhì)條件復(fù)雜離鐵三院辦公樓僅7.8 m小里程基坑施工，二是斜交59°，基坑深度25.4 m的樁墻合一施工，前者施工重點(diǎn)、難點(diǎn)是保護(hù)基坑周圍建筑物及管線安全；后者是基

31、坑自身的安全。2.2 地下連續(xù)墻施工設(shè)計(jì)地連墻的施工質(zhì)量，就是深基坑的安全，是前提條件。在地鐵基坑施工中地連墻滲漏是最為普遍的，有“十有九漏”之說，處理費(fèi)用動(dòng)輒上百萬，甚至引起安全事故造成巨大損失?，F(xiàn)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)基坑開挖過程中出現(xiàn)滲漏水情況，提出以下質(zhì)量的關(guān)鍵控制點(diǎn)。地連墻各槽段的接頭的選用和施工是一個(gè)關(guān)鍵工序，一般采用圓形鎖口管接頭形式，該接頭形式費(fèi)用低，施工便于操作，在深度30 m左右的地連墻中最為適用，缺點(diǎn)是地連墻在鎖口管接頭處40 cm無鋼筋，基坑開挖中隨地連墻變形開裂容易產(chǎn)生滲漏水。對(duì)于超深基坑和臨近敏感建筑，地連墻接頭采用十字鋼板和工字鋼板接頭更合適。而敏感建筑施工范圍有限，沒有太大空

32、間進(jìn)行基坑圍護(hù)工程，所以采用樁墻合一的技術(shù)。北站工程樁墻合一45 m深墻和鄰近鐵三院地連墻采用了十字鋼板接頭，增加墻體的整體剛度及接頭的止水性能，便于起拔接頭箱，具體表現(xiàn)為：50 cm長(zhǎng)止水鋼板增加水滲流途徑。封頭鋼板避免混凝土和接頭裝置直接接觸，減少接頭裝置起拔摩阻力，而對(duì)于樁墻合一處45 m深墻鎖口管起拔難度大，甚至拔不出來。兩側(cè)鐵皮防止繞灌混凝土。缺點(diǎn)是夾泥之后刷壁不容易清理干凈，滲漏后從基坑內(nèi)側(cè)不易鉆孔注聚氨酯加固。最佳選擇應(yīng)該是工字鋼接頭，接縫剛度大，不易繞灌混凝土，刷壁徹底不易夾泥夾砂。 槽段的合理劃分特殊幅地連墻就是除了“一”字型的“Z”、“T”、“L”型槽段，成槽施工有一定難度

33、。而北站站3、6號(hào)線地連墻斜交59°施工難度更大，我們對(duì)樁墻合一拐角處ZC26、ZC71、TC20、TC65（見圖2-1）對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行重新分幅，確保無冷縫出現(xiàn)，這樣地連墻施工時(shí)難度大，但在以后基坑開挖過程中風(fēng)險(xiǎn)大大降低。圖2-1 地連墻拐角分幅避免冷縫2.3 高低墻轉(zhuǎn)換鎖口管設(shè)置：不同墻深的地連墻相接形成高低墻。按照一般施工原則“先深后淺”，深墻向淺墻轉(zhuǎn)換的接縫，鎖口管設(shè)置深度以滿足淺墻深度即可。如果先施工的深墻鎖口管全深度設(shè)置，拔出后下部可能出現(xiàn)和井管一樣的滲水通道（見圖2-2），這對(duì)于基坑風(fēng)險(xiǎn)很大，極易出現(xiàn)承壓水管涌現(xiàn)象，這點(diǎn)往往被忽視。圖2-2 地連墻高低墻示意作為關(guān)鍵工序必須

34、進(jìn)行旁站監(jiān)督，如果安裝鎖口管向鋼筋籠側(cè)傾斜，會(huì)導(dǎo)致無法進(jìn)行有效的刷壁。為保證刷壁的質(zhì)量，我們?cè)谒⒈谄魃显黾优渲兀哟蠛驮胁鄱蔚哪Σ亮?，確保了槽段之間的無縫連接。圖2-3 地連墻X、Y方向示意成槽垂直度為了便于說明，我們把槽段的平面與導(dǎo)墻平行方向稱X軸方向（見圖2-3），與導(dǎo)墻垂直的稱Y軸方向，Y軸方向即兩幅之間垂直度偏差大地連墻之間搭接小，減少滲水路徑，Y軸方向偏差大如果偏差大，后背回填軟硬不均，造成鎖扣管不垂直，勢(shì)必造成幅間距加大，不能有效刷壁等一系列問題。因此，必須控制好成槽垂直度，做到以下幾點(diǎn)： 1.5 H，遠(yuǎn)小于規(guī)范要求3 H?；诱介_挖前，要根據(jù)地連墻施工記錄對(duì)地連墻施工質(zhì)量逐一

35、進(jìn)行排查，對(duì)可能出現(xiàn)問題的部位制定針對(duì)性的預(yù)防措施。我們對(duì)可能存在問題的槽段墻外接縫打設(shè)高壓旋噴樁，開挖過程中對(duì)滲漏水及時(shí)采用聚氨酯、水不漏等材料堵漏。對(duì)小里程所有地連墻接縫采用了注漿處理，對(duì)樁墻合一處冷縫，地連墻接縫進(jìn)行雙液注漿和高壓旋噴處理，效果明顯，基坑開挖過程中無大的滲漏水。地連墻施工質(zhì)量直接影響到基坑安全，而導(dǎo)墻施工、液壓抓斗成槽、清孔、刷壁、鋼筋籠吊放、澆灌水下混凝土各個(gè)工序都會(huì)影響到地連墻施工質(zhì)量，精心組織施工，抓好過程控制，北站內(nèi)樁墻合一創(chuàng)造了25 m基坑無滲漏的典范。2.4 深基坑降水設(shè)計(jì)與施工技術(shù)防止開挖面的土體失穩(wěn)，以提高土層的水平抗力，主要是通過降水及時(shí)疏干開挖地段范圍

36、內(nèi)的地下水，使其壓縮固結(jié)。在基坑開挖施工時(shí)做到及時(shí)降低基坑內(nèi)地層中的地下水位，保證基坑土方干開挖施工。該基坑面積6 100 m2，根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，結(jié)合地連墻施工揭示的實(shí)際地質(zhì)資料和以往的降水施工經(jīng)驗(yàn)，基坑開挖時(shí)采用降潛水和降微承壓水兩種形式的降水井。降潛水井點(diǎn)每個(gè)降水范圍不大于150 m2，其中降潛水井39口布設(shè)在酒店基坑內(nèi)，井點(diǎn)埋設(shè)深度L=H+6 m（H-對(duì)應(yīng)井點(diǎn)里程處的基坑深度），井徑705 mm，全孔下放入400/300 mm水泥礫石濾水管，濾水管外包一層300400 g/m2 針刺無紡布。井深范圍內(nèi)可回填37 mm濾料。降承壓井每個(gè)降水范圍不大于350 m2。降承壓水井14

37、口，為便于土方開挖降承壓井布設(shè)在酒店基坑外，井點(diǎn)深度及濾水管長(zhǎng)度結(jié)合地質(zhì)報(bào)告中提供的粉沙層埋深、厚度等確定。井口位于地面以上0.70 m，以防止地表污水滲入井內(nèi)，采用優(yōu)質(zhì)黏土或水泥漿封閉，其深度不小于3.0 m；井壁管采用焊接鋼管，直徑250（內(nèi)徑）；濾水管采用橋式濾水管，濾水管外包一層300400 g/m2的無紡布，濾水管直徑與井壁管直徑相同；沉淀管接在濾水管底部，直徑與濾水管相同，長(zhǎng)度為1.0 m，沉淀管底口用鐵板封死。從井底向上至濾水管頂部以上1.5 m均回填中粗砂；在中粗砂的回填面以上采用優(yōu)質(zhì)粘土回填至地表并夯實(shí)，并做好井口管外的封閉工作?；油馑挥^測(cè)孔6口并兼做回灌井，降水井位在基

38、坑范圍內(nèi)基本均勻布置，并應(yīng)避開支撐及結(jié)構(gòu)梁、柱等，通過降水為土方開挖及主體結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造無水作業(yè)條件。開挖過程中采用多級(jí)明溝排水方法，收集基坑中和坑壁局部滲出的地下水和其他施工時(shí)的地面水。降水井成孔作業(yè)設(shè)備選用QJ150-1型降水井鉆機(jī)及其配套設(shè)備，采用正循環(huán)鉆進(jìn)泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)的成孔工藝及井管、濾水管等設(shè)施，成井工藝一般采用回填砂子礫石、黏性土等。降壓井每個(gè)降水范圍不大于350 m2，井點(diǎn)深度及濾水管長(zhǎng)度根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，提供的粉砂層埋深、厚度等確定，深度不小于38 m。在基坑開挖前15天左右，基坑內(nèi)的降水井應(yīng)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，采用分段分層降水，原地下水位應(yīng)大于坑外觀測(cè)孔水位0.6 m。直至酒店整體結(jié)構(gòu)完成并

39、達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度及覆土完成后，方可拆除降水措施。降水要與挖方合理協(xié)調(diào)。不進(jìn)行挖方的土體不再降水。挖方土體要在20 d前進(jìn)行降水，避免對(duì)周圍土體的干擾，使周圍土體產(chǎn)生沉降。降微承壓井：根據(jù)基坑開挖時(shí)的具體情況，決定是否啟用，一般是當(dāng)發(fā)現(xiàn)基坑底板涌起時(shí)啟用。降水所采取的一切措施，就是為保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)周圍建筑物的安全，也就是確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外土壓力變化穩(wěn)定緩慢。在降水施工前，根據(jù)圖紙文件的要求以及天津周邊地區(qū)工程的經(jīng)歷，在基坑內(nèi)外、周邊地面及地下管線上、構(gòu)造設(shè)施等處均設(shè)監(jiān)控點(diǎn)，以便及時(shí)反映出周圍的環(huán)境和基坑對(duì)降水的敏感度，并能夠指導(dǎo)基坑開挖順利。為防止雨水等其他明水對(duì)基底浸泡，影響基坑質(zhì)量，基坑隨開挖，隨做

40、排水溝。具體做法為：在基坑兩側(cè)縱向開兩排明溝，溝寬30 cm，深40 cm，底面、兩側(cè)鋪草袋后，用木板支撐，以利于排水。并且每隔26 m做一橫向明溝，與大口井設(shè)置的位置相對(duì)應(yīng)，并與縱向明溝相連。每排橫溝在大口井的另一端設(shè)置一口集水井，集水井深1.5 m，直徑1.0 m，采用鋼筋加工成的井籠外套草袋防淤。明水排放方法為在集水井內(nèi)設(shè)潛水泵，用潛水泵將水排入三級(jí)沉淀池內(nèi)。如圖2-5。1基坑底 2明排水溝 3圍護(hù)結(jié)構(gòu)圖2-5基坑底明溝布設(shè)斷面位置示意圖在施工中沿冠梁頂端做臨時(shí)排水溝和集水井與三級(jí)沉淀池連接，經(jīng)沉淀達(dá)到有關(guān)規(guī)定后排到市政管道中，用來防止坑外水侵入基坑同時(shí)用于大口井及坑內(nèi)地表水的排出。圖2

41、-6 基坑排水封閉大口井封閉的方法為：首先將挖到槽底后的降水井暴露的最上一節(jié)用鋼管井代替，在鋼管井與底板相接的中心處加兩道止水鋼板，止水鋼板為厚6 mm，寬20 cm，用混凝土將大口井封閉。鋼管井上用法蘭焊接。法蘭插入底板中10 cm，外露10 cm與封閉大口井的混凝土一起澆注。2.5 深基坑周圍建筑物的保護(hù)對(duì)策研究結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)差，年代久。結(jié)構(gòu)為三層磚混結(jié)構(gòu)，根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的該樓1 957年的設(shè)計(jì)圖紙，該樓地基為片石條形擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深2.1 m。距離基坑較近?；訕?biāo)準(zhǔn)段離樓10 m，東端樓梯拐角處，距酒店地連墻外邊僅7.8 m。建筑物對(duì)鐵三院十分重要。該辦公樓是鐵三院的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心，也是中

42、國(guó)高速鐵路的規(guī)劃設(shè)計(jì)中心。因此對(duì)建筑物的保護(hù)要求等級(jí)高，施工難度極大。天津市基坑地質(zhì)情況有著很大不同，地層含水的粉土層較厚基本都是位于小里程段，粉土、砂土（包括上部雜填土）占71.3%77.1%；透水性很強(qiáng)，在埋深36.0 m以上，砂性土、粉質(zhì)土的室內(nèi)垂直滲透系數(shù)在10-3 cm/s10-1 cm/s之間，室內(nèi)水平滲透系數(shù)在10-4 cm/s10-1 cm/s之間。地層分布不夠均勻，隔水層較薄處最小只有0.9 m，呈現(xiàn)出透鏡體狀，說明潛水與第一承壓水、第二承壓水層存在有力的水力聯(lián)系作用。降水和基坑開挖是基坑施工對(duì)鄰近建筑物的影響兩大主要因素。降水使原有地下水位降低，使鄰近基礎(chǔ)下水的浮托力減小，

43、亦使地基土的荷載增加，飽和土空隙水壓力的逐漸消散及在外荷載作用下土層產(chǎn)生壓縮固結(jié)，從而造成建筑物沉降。固結(jié)的時(shí)間延滯效應(yīng)與土層的透水性質(zhì)有關(guān)，一般認(rèn)為，砂性土的壓密是瞬間發(fā)生的，粘性土的壓密時(shí)間較長(zhǎng)。為減小降水對(duì)基坑外環(huán)境的影響，采取“降水最小化”的降水施工作業(yè)和降水設(shè)計(jì)，在降水作業(yè)過程中，必須按照“分層降水，按需降水、動(dòng)態(tài)調(diào)整”的降水措施，盡最大努力降低坑外水位下降所帶來的影響。“按需降水”盡最大可能來縮短降水所需要的時(shí)間 “按需降水”即根據(jù)深基坑施工作業(yè)的開挖順序、現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在不同時(shí)間段內(nèi)動(dòng)態(tài)地確定降干井運(yùn)行時(shí)，能夠產(chǎn)生的降水深度以及運(yùn)行的降水井的數(shù)量，可以采用分層分段來降水，沒有開

44、展土方挖方的施工段不再降水，縮短降水時(shí)間。避免對(duì)周圍土體的干擾，使周圍土體產(chǎn)生沉降。降水需要在開挖前2 d，以能滿足開挖作業(yè)未目的。在開挖作業(yè)時(shí)，應(yīng)保證地下水位在每層土方開挖面以下1 m。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，現(xiàn)場(chǎng)基坑潛水與地下承壓水層存在很大的水力聯(lián)系，加之鐵三院辦公樓不利條件，后經(jīng)過專家論證增加雙高壓旋噴止水帷幕以隔斷第二層承壓水，2粉土、5細(xì)砂層，以7粉質(zhì)粘土為隔水底板，通過地下水抽水實(shí)驗(yàn)顯示，在地連墻周邊止水帷幕施工前后對(duì)比發(fā)現(xiàn)，之后實(shí)驗(yàn)抽水量減少為之前的1/91/4，起到了較大的阻隔水流作用。我們這個(gè)項(xiàng)目，經(jīng)各方討論驗(yàn)證，采用圍護(hù)降水同時(shí)作業(yè)的方案，計(jì)算出最合理的圍護(hù)結(jié)構(gòu)深度，加深地連墻長(zhǎng)度

45、以直接隔斷第二層承壓水補(bǔ)給，這樣也增加了圍護(hù)結(jié)構(gòu)插入比可以明顯提高基坑安全性，減小周圍建構(gòu)筑物沉降，且造價(jià)相對(duì)低廉，易于被各方接受。在基坑作業(yè)過程時(shí)，我們一直嚴(yán)格要求，認(rèn)真執(zhí)行“先探后挖”的原則，在每層的基坑作業(yè)前，先用洛陽(yáng)鏟探測(cè)地連墻接縫滲漏的滲漏情況，作業(yè)時(shí)每次探挖至開挖面以下3 m，觀測(cè)沒有明顯的漏漏水后才進(jìn)行分層開挖，在挖掘機(jī)作業(yè)前先在地下連續(xù)墻施工縫處挖深1 m左右，如果沒有異常情況則繼續(xù)作業(yè)，對(duì)地連墻接縫漏水的險(xiǎn)情實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)早處理，避免出現(xiàn)重大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)惡性事故的目的。本站基坑開挖采用明挖法開挖施工，最根本的目的就是防止基坑周圍土體產(chǎn)生位移，保護(hù)基坑本身及周圍建筑物以及環(huán)境的安全。采

46、取的根本呢原則，就是嚴(yán)格按照“時(shí)空效應(yīng)”的理論，本著“分層、分塊、對(duì)稱、平衡、限時(shí)”的理論來知道基坑開挖施工作業(yè)。(1)提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度與位移大小有著直接關(guān)系。2008年設(shè)計(jì)單位對(duì)臨近鐵三院樓小里程地連墻進(jìn)行優(yōu)化變更，靠近鐵三院基坑開挖時(shí)增加一道鋼支撐。在施工過程中，我們發(fā)現(xiàn)在臨近基坑6.9 m處，有一處建筑物的地面沉降值由17.9 mm減小為12.95 mm，由此可以看出，在關(guān)鍵部位合理增加鋼支撐后對(duì)于基坑的地面沉降、整體位移的控制作用相當(dāng)顯著，控制了發(fā)展趨勢(shì)。另外增加圍護(hù)墻的厚度或通過“T”型地下墻等措施提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度。低含筋率的厚地下墻的成本并比高含筋率的薄地下墻高，但剛度

47、可以提高1倍。(2)土方開挖方法選擇基坑開挖一般采用從上到下，分層分段，留土護(hù)坡，階梯式流水開挖方法，隨挖隨撐的方法。但在小里程5層（-11.33m-6.38m）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，含水量大，具高壓縮性，高靈敏度，低強(qiáng)度，弱滲透性，極易發(fā)生蠕動(dòng)和擾動(dòng)，時(shí)空效應(yīng)不明顯，由于總是開挖在前，支撐在后，地連墻先期變形大，故后來改為長(zhǎng)臂挖掘機(jī)先撐后挖的方法，在對(duì)稱、均衡、分段、分層、先撐后挖的大原則下，挖土按照距鐵三院先遠(yuǎn)后近的原則，盡量保持靠近鐵三院側(cè)的地連墻兩側(cè)壓力均衡，控制變形。懸臂樁的計(jì)算需要依據(jù)樁的變形情況和前后土壓力的分布特征進(jìn)行樁長(zhǎng)和最大彎矩進(jìn)行。以下圖所示的懸臂護(hù)坡樁土壓力分布情況（圖2-7

48、）為例我們進(jìn)行簡(jiǎn)要說明。圖2-7懸臂護(hù)坡樁土壓力分布情況根據(jù)受力后的變形情況我們能夠得到有且僅有O點(diǎn)的撓度為零，在支護(hù)樁平衡的情況下所受合力為零。由此我們可以得到E2、E4、最大彎矩及其所在位置。取n-n上部為研究對(duì)象我們可以發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于O點(diǎn)，Ea1、E2的彎矩和為零，根據(jù)朗肯土壓力理論可以得出Ea1的大小與AO段上各點(diǎn)的主動(dòng)土壓力積分值相等。由彎矩相等我們可以計(jì)算出E2的大小，再由其各深度處的受力與比例系數(shù)K1和該處由朗肯土壓力理論計(jì)算出的被動(dòng)土壓力的乘積相等可以求出Ep2的合力作用點(diǎn)，也就是E2的合力作用點(diǎn)。由合力為零的關(guān)系，我們可以進(jìn)一步得到E4的大小。在得到這些數(shù)值之后，可以進(jìn)一步求解

49、最大彎矩。剪力為零的位置為彎矩極值所在的位置。在圖2-7中，剪力為零的位置必然在CO段。取CO段D為剪力為零的位置，則其上方樁前后土壓力合力是零。樁后側(cè)的主動(dòng)土壓力可以通過朗肯土壓力理論計(jì)算，總主動(dòng)土壓力可以通過對(duì)d+H的積分得到，在總動(dòng)土壓力的基礎(chǔ)上乘以K1即為樁前土壓力。如此可以得到d的值，即D所在的位置。從而根據(jù)d點(diǎn)的彎矩平衡關(guān)系得到最大彎矩的值。階梯式流水開挖和長(zhǎng)臂挖掘機(jī)先撐后挖方法選用主要根據(jù)地質(zhì)和周邊建筑物情況決定。(3)土方開挖順序挖土順序的合理組織是確?；訃o(hù)穩(wěn)定性的關(guān)鍵；挖土根據(jù)“明挖順作法”施工工藝的要求，進(jìn)行合理的挖土施工作業(yè)。酒店結(jié)構(gòu)為地下二層，樁墻合一處三層的結(jié)構(gòu)，

50、即按照分區(qū)、分段的原則，根據(jù)酒店主體誘導(dǎo)縫的位置，將整個(gè)基坑劃分為6個(gè)區(qū)域?；娱_挖過程中，要分層開挖土方，先中間后兩邊，施工到達(dá)設(shè)計(jì)支撐的標(biāo)高后，在基坑的兩側(cè)留有土方，進(jìn)行支撐的安裝，以維護(hù)基坑穩(wěn)定，防止地下連續(xù)墻產(chǎn)生不可控的位移變形。土方采用“分層分段階梯式流水開挖”的方法，支撐體系的建立必須在土方挖除后16 h內(nèi)完成，因此必須嚴(yán)格在土方施工前儲(chǔ)備足夠的支撐材料。(1)鋼支撐規(guī)格鋼支撐采用609 mm，=16 mm鋼管和650 mm，=18 mm鋼管兩種，鋼支撐的穩(wěn)定性是控制整個(gè)基坑穩(wěn)定的重要因素之一，鋼支撐的架設(shè)必須準(zhǔn)確到位，并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖的要求施加預(yù)應(yīng)力。尤其要注意斜支撐的制作、安裝必

51、須保證其穩(wěn)定、強(qiáng)度、變形的要求。表2-1 鋼管材料使用量表序號(hào)鋼管型號(hào)重量(t)1609，=16 mm676 2650，=18 mm299小計(jì)975 表2-1為現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)備鋼支撐數(shù)量，主體結(jié)構(gòu)共需鋼支撐2 241 t，酒店主體土方開挖與結(jié)構(gòu)施工流水作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)備鋼支撐可以滿足施工需要，如工期有變化，可以就近租賃以保證工程實(shí)施需要。鋼支撐分為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和活接頭兩種形式。鋼支撐標(biāo)準(zhǔn)節(jié)類型：標(biāo)準(zhǔn)節(jié)共有7.28 m、6.67 m、5.48 m、3.67 m、1.85 m、1.25 m、0.95 m、0.65 m、0.5 m、0.275 m等幾種規(guī)格，鋼支撐長(zhǎng)度可根據(jù)基坑寬度，利用這幾種規(guī)格與2.31 m活接頭

52、隨機(jī)組合拼裝，留出10-15 cm富裕量以施加預(yù)應(yīng)力?；罱宇^：活接頭最小長(zhǎng)度為2.31 m，其主要作用就是能夠滿足施工中的長(zhǎng)度調(diào)整，有利于施工中出現(xiàn)的不同情況，并及時(shí)作出微調(diào)。施加預(yù)應(yīng)力的設(shè)備：采用 QYS-200型特制體積小、重量輕、高壓（100 MPa）千斤頂對(duì)支撐鋼管施加預(yù)應(yīng)力，行程125 mm,每組最大頂力400噸，兩個(gè)千斤一組，現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備兩組，施工前將油泵與千斤組壓力進(jìn)行標(biāo)定。為使支撐工作簡(jiǎn)單，便于高空作業(yè)，支撐鋼管的吊裝施工，我們一般采用汽車吊和龍門吊配合進(jìn)行。斜撐支架：端頭井處支撐角度為45度，斜向支撐是根據(jù)施工中的實(shí)際需要作出的調(diào)整。為保證受力方式的最合理化，將支撐鋼管的端頭做為

53、直角形式，在支撐端頭處設(shè)三角鋼蹬角，（其構(gòu)造形式參見圖2-8）。三角鋼蹬角與地連墻中預(yù)埋的鋼板滿焊。圖2-8 斜撐三角支架示意鋼支撐的連接鋼支撐采用M24螺栓、平墊圈和彈簧墊圈。(2)鋼支撐安裝吊裝設(shè)備的選擇鋼支撐的吊裝施工擬安排28 m跨龍門吊進(jìn)行吊裝施工。在大里程盾構(gòu)井龍門吊無法覆蓋的位置利用汽車吊進(jìn)行支撐吊裝。鋼支撐安裝支撐安裝前先在地下連續(xù)墻上支撐設(shè)計(jì)位置進(jìn)行找平，將預(yù)先加工好的鋼牛腿焊接在地下連續(xù)墻的預(yù)埋鋼板上，確保支撐端頭與地下連續(xù)墻均勻接觸，再將鋼支撐整體吊裝到位，然后用組合千斤頂施加預(yù)加軸力，預(yù)加軸力后，鋼楔子上穿防脫銷。 由于酒店跨度較大，為了支撐的穩(wěn)定，沿基坑縱向設(shè)鋼格構(gòu)柱

54、，上部設(shè)工字鋼梁，支撐固定在鋼格構(gòu)柱縱梁上，防止支撐的失穩(wěn)。立柱、縱梁斷面和它們與鋼管支撐的結(jié)點(diǎn)見圖2-9 立柱、縱梁、鋼支撐節(jié)點(diǎn)示意圖所示。1鋼梁；2600鋼管；3立柱；4=12鋼板；5工字鋼； 6槽鋼； 7機(jī)械鉆孔樁圖2-9立柱、縱梁、鋼支撐節(jié)點(diǎn)示意圖支撐安裝注意事項(xiàng)支撐的安裝，應(yīng)在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的斜撐及橫撐均在土方作業(yè)至圖紙要求后及時(shí)施做，具體安裝方法為，當(dāng)土方作業(yè)至支撐下0.60 m時(shí)安裝鋼支撐，并根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)對(duì)支撐施加預(yù)應(yīng)力，頂緊后采用固定措施將鋼管牢固固定，特別注意防止支撐因墻體變形和施工撞擊而脫落，這類事故帶來的影響也是十分大的。加固方案圖2-10。1200 mm的鋼絲繩 2三角

55、托架圖2-10 其他層支撐加固示意圖保證基坑穩(wěn)定的措施基坑圍護(hù)體系的穩(wěn)定與否，對(duì)本工程的結(jié)構(gòu)施工及周圍環(huán)境安全至關(guān)重要，內(nèi)支撐系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力施加及復(fù)加顯的尤為重要。因此，在該工藝施工過程中，擬采取以下措施來確?；拥姆€(wěn)定：(3)鋼支撐施工要求總結(jié)基坑開挖的過程，也是鋼支撐和監(jiān)測(cè)及時(shí)跟進(jìn)的過程，及時(shí)安裝支撐對(duì)圍護(hù)護(hù)基坑穩(wěn)定，防止地下連續(xù)墻位移變形有著極其重要的意義。鋼支撐以其重量輕、剛度大、裝拆方便，可重復(fù)使用，與混凝土支撐相比，最大的優(yōu)越性是可以快捷能施加預(yù)加軸力，特別在地鐵車站長(zhǎng)條形基坑中被廣泛使用。給鋼支撐施加一定軸力來抵抗基坑側(cè)向土壓力，消除支護(hù)系統(tǒng)的松弛和不可避免的施工間隙。顯然，施加預(yù)加

56、軸力是關(guān)鍵。在實(shí)施過程中也要充分了解各種不利因素，控制以下要點(diǎn)。影響鋼支撐實(shí)際剛度的主要因素支撐構(gòu)建間采用法蘭連接，由于法蘭在加工和使用過程中產(chǎn)生變形，拼裝后形成空隙，在軸力作用下這些間隙逐漸閉合，連接螺絲松動(dòng)或偏心。因支撐加工及安裝而產(chǎn)生的偏心（e），支撐活絡(luò)段設(shè)計(jì)不合理，其側(cè)向剛度小，由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)面不可能完全平整，在大軸力作用下，活絡(luò)段極易出現(xiàn)“歪頭”現(xiàn)象，“歪脖子”和軸力計(jì)沖切是鋼支撐失穩(wěn)的常見風(fēng)險(xiǎn)源。所以只能合理提高支撐的剛度和精度，嚴(yán)格控制偏心。預(yù)加軸力設(shè)計(jì)與施工偏差對(duì)鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力（Py）的大小一般由設(shè)計(jì)給出基本上是30%70%的設(shè)計(jì)值，土壓力隨開挖工況而變化，以一個(gè)固定的數(shù)值來應(yīng)對(duì)變化的工程實(shí)際也是不科學(xué)的。所以復(fù)加軸力十分關(guān)鍵，一方面彌補(bǔ)支撐之間縫隙變化產(chǎn)生的應(yīng)力損失，另一方面滿足開挖工況變化而產(chǎn)生軸力的變化。實(shí)際施工中，采用鋼楔保持鋼支撐的預(yù)應(yīng)力，施工預(yù)應(yīng)力的工藝為：千斤頂頂撐鐵楔放入空隙人工敲