基坑工程和旋挖成孔

1、 基坑工程包括：支護(hù)結(jié)構(gòu)、降水、土方開挖與監(jiān)測基坑工程包括：支護(hù)結(jié)構(gòu)、降水、土方開挖與監(jiān)測 基坑支護(hù)型式的合理選擇，是基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的的首要工作，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，周邊環(huán)境的要求及不同支護(hù)型式的特點(diǎn)、造價等綜合確定。 一般當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較好，周邊環(huán)境要求較寬松時，可以采用柔性支護(hù)，如土釘墻等；當(dāng)周邊環(huán)境要求高時，應(yīng)采用較剛性的支護(hù)型式，以控制水平位移， 如排樁或地下連續(xù)墻等。 當(dāng)周邊環(huán)境要求較高地質(zhì)條件較差時，采用錨桿容易造成周邊土體的擾動并影響周邊環(huán)境的安全，應(yīng)采用內(nèi)支撐型式較好；當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件特別差，基坑深度較深，周邊環(huán)境要求較高時，可采用地下連續(xù)墻支護(hù)型式?；又ёo(hù)最重要的是要保證周邊環(huán)境的安全。于

2、： 水泥土墻的平面布置主要是確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的平面形狀、格柵形式及局部構(gòu)造等。布置時應(yīng)按下述原則。 A支護(hù)結(jié)構(gòu)沿地下結(jié)構(gòu)底板外圍布置，支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下結(jié)構(gòu)底板應(yīng)保持一定凈距， 以便于底板、 墻板側(cè)模的支設(shè)與拆除， 并保證地下結(jié)構(gòu)外墻防水層施工作業(yè)的空間。 當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)外墻設(shè)計(jì)有外防水層時，支護(hù)結(jié)構(gòu)離地下結(jié)構(gòu)外墻的凈距不宜小于 800mm，當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無外防水層時，該凈距可適當(dāng)減小，但不宜小于 500 mm。 B水泥土墻應(yīng)盡可能避免向內(nèi)折角，而采用向外拱的折線形，以利于減小支護(hù)結(jié)構(gòu) 位移，避免由于兩個方向位移而使水泥土墻內(nèi)折角處出現(xiàn)裂縫。 C 水泥土攪拌樁的布置可采用密排布置， 也可采用格柵式布置，

3、一般以后者居多.格柵長寬比不宜大于 2。 樁體的布置如下。無支撐支護(hù)單支撐樁頂錨固單支撐 錨桿多支撐 錨桿多支撐 內(nèi)撐（3）（4）（5）（2）4 監(jiān)測監(jiān)測 一般委托具有相關(guān)資質(zhì)的第三方一般委托具有相關(guān)資質(zhì)的第三方 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)按照方案進(jìn)行變形監(jiān)測，并有監(jiān)測記錄。對毗鄰建筑物和重要管線、道路應(yīng)進(jìn)行沉降觀測，并有觀測記錄。 基坑支護(hù)工程監(jiān)測包括:支護(hù)結(jié)構(gòu)檢測和周圍環(huán)境監(jiān)測. 1.支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測包括: 對圍護(hù)墻側(cè)壓力,彎曲應(yīng)力和變形的監(jiān)測 對支撐錨桿的軸力,彎曲應(yīng)力監(jiān)測對腰梁(圍檁)軸力,彎曲應(yīng)力的監(jiān)測 對立拄沉降,拾起的監(jiān)測 2.周圍環(huán)境的監(jiān)測 臨近建筑物的沉降和傾斜的監(jiān)測 地下管線的沉降和位移監(jiān)

4、測等 坑外地形的變形監(jiān)測止水帷幕止水帷幕是一個概念，是工程主體外圍止水系列的總稱。是一個概念，是工程主體外圍止水系列的總稱。用于阻止或減少基坑側(cè)壁及基坑底地下水流入基坑而采用于阻止或減少基坑側(cè)壁及基坑底地下水流入基坑而采取的連續(xù)止水體。取的連續(xù)止水體。組成結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)基坑圍護(hù)分基坑圍護(hù)分3個部分。個部分。第一部分是擋土樁部分，其主要的起到擋土墻的作用，第一部分是擋土樁部分，其主要的起到擋土墻的作用，形式可能有鋼筋混凝土灌注樁或其它形式的樁，樁與樁形式可能有鋼筋混凝土灌注樁或其它形式的樁，樁與樁之間有一定的空隙，但是能擋土。之間有一定的空隙，但是能擋土。第二部分是止水帷幕部分，其作用是使擋土墻后

5、的土體第二部分是止水帷幕部分，其作用是使擋土墻后的土體固結(jié)，阻斷基坑內(nèi)外的水層交流，形式可能是水泥土攪固結(jié)，阻斷基坑內(nèi)外的水層交流，形式可能是水泥土攪拌樁或者壓密注漿。拌樁或者壓密注漿。第三部分是支撐。而地下連續(xù)墻是基坑圍護(hù)的另一種形第三部分是支撐。而地下連續(xù)墻是基坑圍護(hù)的另一種形式，多用于深大的基坑。式，多用于深大的基坑。主要功能主要功能 如果基坑底面處于地下水位以下，降水有困如果基坑底面處于地下水位以下，降水有困難時，基本都需要設(shè)置止水帷幕，以防止地下水難時，基本都需要設(shè)置止水帷幕，以防止地下水的滲漏。連續(xù)攪拌樁（的滲漏。連續(xù)攪拌樁（水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁等），單管、等），單管、三管旋噴

6、樁形成的止水墻稱為止水帷幕。常見的三管旋噴樁形成的止水墻稱為止水帷幕。常見的止水帷幕有高壓旋噴樁、深層攪拌樁止水帷幕，止水帷幕有高壓旋噴樁、深層攪拌樁止水帷幕，旋噴樁止水帷幕，近來出現(xiàn)了螺旋鉆機(jī)素砼或壓旋噴樁止水帷幕，近來出現(xiàn)了螺旋鉆機(jī)素砼或壓漿止水帷幕；像地下連續(xù)墻、鉆孔咬合樁等形式漿止水帷幕；像地下連續(xù)墻、鉆孔咬合樁等形式的地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，因?yàn)樽苑浪Ч^好，有的地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，因?yàn)樽苑浪Ч^好，有的都不需要再施作止水帷幕。的都不需要再施作止水帷幕。 盤錦遼東灣新區(qū)內(nèi)湖大橋中橋工程屬海上吹填地質(zhì)，施工情況非常復(fù)雜。且是超大超深樁，其中最大樁的樁深達(dá)117.5米、樁徑達(dá)到3米!TR55

7、0 土方開挖土方開挖二、預(yù)留馬道開挖二、預(yù)留馬道開挖基坑工程基坑工程為保證基坑施工、主體地下結(jié)構(gòu)的安全和周圍環(huán)為保證基坑施工、主體地下結(jié)構(gòu)的安全和周圍環(huán)境不受損害而采取的支護(hù)結(jié)構(gòu)、降水和土方開挖境不受損害而采取的支護(hù)結(jié)構(gòu)、降水和土方開挖與回填，包括勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測和檢測等，與回填，包括勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測和檢測等，稱為基坑工程。稱為基坑工程。施工工藝劃分施工工藝劃分 基坑土方開挖的施工工藝一般有兩種：放坡開基坑土方開挖的施工工藝一般有兩種：放坡開挖（無支護(hù)開挖）和在支護(hù)體系保護(hù)下開挖（有挖（無支護(hù)開挖）和在支護(hù)體系保護(hù)下開挖（有支護(hù)開挖）。前者既簡單又經(jīng)濟(jì)，但需具備放坡支護(hù)開挖）。前者

8、既簡單又經(jīng)濟(jì)，但需具備放坡開挖的條件，即基坑不太深而且基坑平面之外有開挖的條件，即基坑不太深而且基坑平面之外有足夠的空間供放坡這用。因此，在空曠地區(qū)或周足夠的空間供放坡這用。因此，在空曠地區(qū)或周圍環(huán)境允許放坡而又能保證邊坡穩(wěn)定條件下應(yīng)優(yōu)圍環(huán)境允許放坡而又能保證邊坡穩(wěn)定條件下應(yīng)優(yōu)先選用。先選用。一、淺基坑一、淺基坑放坡開挖放坡開挖1.開挖深度不超過開挖深度不超過4m的基坑且當(dāng)場地條件允許，的基坑且當(dāng)場地條件允許，并經(jīng)驗(yàn)算能保證土坡穩(wěn)定性時，可采用放坡開挖。并經(jīng)驗(yàn)算能保證土坡穩(wěn)定性時，可采用放坡開挖。2.開挖深度超過開挖深度超過4m的基坑，有條件采用放坡開挖的基坑，有條件采用放坡開挖時設(shè)置多級平臺

9、分層開挖，每級平臺的寬度不宜時設(shè)置多級平臺分層開挖，每級平臺的寬度不宜小于小于1.5m。淺基坑放坡開挖淺基坑放坡開挖深基坑分步開挖深基坑分步開挖二、深基坑二、深基坑 根據(jù)中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2009年5月13日發(fā)布危險性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法，深基坑工程為： （一）開挖深度超過5m（含5m）的基坑（槽）的土方開挖、支護(hù)、降水工程。 （二）開挖深度雖未超過5m，但地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和地下管線復(fù)雜，或影響毗鄰建筑（構(gòu)筑）物安全的基坑（槽）的土方開挖、支護(hù)、降水工程。 超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項(xiàng)工程（深基坑）須編制專項(xiàng)方案并由施工單位組織召開專家論證會。實(shí)行施工總承包的，

10、由施工總承包單位組織召開專家論證會。 下列人員應(yīng)當(dāng)參加專家論證會：（一）專家組成員；（二）建設(shè)單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或技術(shù)負(fù)責(zé)人；（三）監(jiān)理單位項(xiàng)目總監(jiān)理工程師及相關(guān)人員（四）施工單位分管安全的負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人、專項(xiàng)方案編制人員、項(xiàng)目專職安全生產(chǎn)管理人員；（五）勘察、設(shè)計(jì)單位項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人及相關(guān)人員。1、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu) 基坑工程是由地面向下開挖一個地下空間，深基坑四周一般設(shè)置垂直的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般是在開挖面基底下有一定插入深度的板（樁）墻結(jié)構(gòu)；板（樁）墻有懸臂式、單撐式、多撐式。支撐結(jié)構(gòu)是為了減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，控制墻體的彎矩；分為內(nèi)撐和外錨兩種

11、。2、深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型 在我國應(yīng)用較多的有板柱式、柱列式、重力式擋墻、組合式以及土層錨桿、逆筑法、沉井等。 (1)工字鋼樁圍護(hù)結(jié)構(gòu) 作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體的工字鋼，一般采用i50號、i55號和I 60號大型工字鋼?；娱_挖前，在地面用沖擊式打樁機(jī)沿基坑設(shè)計(jì)邊線打入地下，基坑開挖至一定深度后，若懸臂工字鋼的剛度和強(qiáng)度都夠大，就需要設(shè)置腰梁和橫撐或錨桿（索），腰梁多采用大型槽鋼、工字鋼制成，橫撐則可采用鋼管或組合鋼梁。 工字鋼樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用于黏性土、砂性土和粒徑不大于l00mm的砂卵石地層；當(dāng)?shù)叵滤惠^高時，必須配合人工降水措施。打樁時，施工噪聲一般都在l00dB以上，大大超過環(huán)境保護(hù)法規(guī)定的限值

12、。因此，這種圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般宜用于郊區(qū)距居民點(diǎn)較遠(yuǎn)的基坑施工中。當(dāng)基坑范圍不大時，例如地鐵車站的出入口，臨時施工豎井可以考慮采用工字鋼做圍護(hù)結(jié)構(gòu)。 (2)鋼板樁圍護(hù)結(jié)構(gòu) 鋼板樁強(qiáng)度高，樁與樁之間的連接緊密，隔水效果好，可重復(fù)使用。因此，沿海城市如上海、天津等地區(qū)修建地下鐵道時，在地下水位較高的基坑中采用較多；北京地鐵一號線工程在木樨地過河段也曾采用過。 鋼板樁常用斷面形式，多為U形或Z形。我國地下鐵道施工中多用U形鋼板樁，其沉放和拔除方法、使用的機(jī)械均與工字鋼樁相同，但其構(gòu)成方法則可分為單層鋼板樁圍堰、雙層鋼板樁圍堰及屏幕等。由于地鐵施工時基坑較深，為保證其垂直度且方便施工，并使其能封閉合龍，多采

13、用帷幕式構(gòu)造。 (3)鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu) 鉆孔灌注樁一般采用機(jī)械成孔。明挖基坑中多采用螺旋鉆機(jī)、沖擊式鉆機(jī)、正反循環(huán)鉆機(jī)和旋挖鉆機(jī)等。對旋挖鉆孔灌注樁施工，由于其采用泥漿護(hù)壁成孔，故成孔時噪聲低，適于城區(qū)施工，在地鐵基坑和高層建筑深基坑施工中得到廣泛應(yīng)用。 (4) SMW工法樁 是以多軸型鉆掘攪拌機(jī)在現(xiàn)場向一定深度進(jìn)行鉆掘，同時是以多軸型鉆掘攪拌機(jī)在現(xiàn)場向一定深度進(jìn)行鉆掘，同時在鉆頭處噴出水泥系強(qiáng)化劑而與地基土反復(fù)混合攪拌，在在鉆頭處噴出水泥系強(qiáng)化劑而與地基土反復(fù)混合攪拌，在各施工單元之間則采取重疊搭接施工，然后在水泥土混合各施工單元之間則采取重疊搭接施工，然后在水泥土混合體未結(jié)硬前插入體未結(jié)

14、硬前插入H型鋼或鋼板作為其應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材，至水泥結(jié)型鋼或鋼板作為其應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材，至水泥結(jié)硬，便形成一道具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整的、無硬，便形成一道具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的地下墻體。接縫的地下墻體。 (5)地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻施工采用專用的挖槽設(shè)備，沿著基坑的周邊，按照事先劃分好的幅段，開挖狹長的溝槽。挖槽方式可分為抓斗式、沖擊式和回轉(zhuǎn)式等類型。在開挖過程中，為保證槽壁的穩(wěn)定，采用特制的泥漿護(hù)壁。泥漿應(yīng)根據(jù)地質(zhì)和地面沉降控制要求經(jīng)試配確定，并在泥漿配制和挖槽施工中對泥漿的相對密度、黏度、含砂率和pH等主要技術(shù)性能指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)和控制。每個幅段的溝槽開挖結(jié)束后，在槽段內(nèi)放置鋼筋籠

15、，并澆筑水下混凝土。然后將若干個幅段連成一個整體，形成個連續(xù)的地下墻體，即現(xiàn)澆鋼筋混凝土壁式連續(xù)墻。鉆孔灌注樁常見質(zhì)量通病防治方法和補(bǔ)救措施 鉆機(jī)成孔灌注樁以成孔速度快、噪音不大、環(huán)境污染小等特點(diǎn)適宜城市建設(shè)工程的廣泛使用。但在具 體現(xiàn)場施工中由于現(xiàn)場技術(shù)管理人員專業(yè)水平不同和操作者熟練程度與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不同，時常會出現(xiàn)程度不同的塌孔、縮孔、鋼筋籠上浮、夾泥斷樁、沉渣厚度超標(biāo)等質(zhì)量通病。 現(xiàn)就以上常見的質(zhì)量通病共同學(xué)習(xí)，探討，在施工過程中能及時采取預(yù)防措施和補(bǔ)救辦法： 一、塌孔 1、塌孔特征：在鉆機(jī)成孔時或鋼筋籠安裝過程中孔壁塌陷或塌孔；孔內(nèi)泥漿水平面突然下降，出現(xiàn)大量氣泡，形成孔底沉渣厚度，造成

16、鋼筋籠不能安放到設(shè)計(jì)的孔底標(biāo)高。 2、原因分析：成孔過程中孔壁塌陷的主要原因是土層土質(zhì)松散或砂層較厚，未采用泥漿護(hù)壁或泥漿比 重不夠，泥漿粘度不符合施工規(guī)定等泥漿護(hù)壁效果不佳未起到護(hù)壁作用；同時還因成孔速度太快和鉆至砂 層時鉆具提升較快，引起孔壁砂層坍塌；鋼筋籠安裝時籠體垂直度不合格或籠頂采用單根吊筋造成鋼筋籠 安裝下沉?xí)r傾斜，籠體、籠底碰撞孔壁引起塌孔。 3、防治措施：在土質(zhì)松散或較厚砂層成孔施工時，應(yīng)根據(jù)地層狀況控制好機(jī)械鉆孔速度，尤其是土質(zhì)松散或進(jìn)入砂層時不應(yīng)空鉆；提升鉆具速度也不宜過快；要嚴(yán)格控制好泥漿比重和泥漿質(zhì)量；如成孔自然造漿質(zhì)量達(dá)不到施工規(guī)定要求，應(yīng)進(jìn)行人工造漿；保證泥漿粘度為

17、 1825pa.s，含砂率6%，泥漿比重控制 在 1.11.15 之間，在土質(zhì)松散或砂層較厚部位加大至 1.21.3；同時，加強(qiáng)管理人員在現(xiàn)場對泥漿質(zhì)量的監(jiān)督檢查。根據(jù)地質(zhì)條件，須增設(shè)護(hù)筒時，護(hù)筒直徑應(yīng)大于樁徑 10cm，護(hù)筒長度不小于 1.0m，護(hù)筒埋設(shè)四周用粘土封填密實(shí)，鋼筋籠安裝下沉?xí)r籠頂設(shè)置雙根吊筋保證籠體垂直，防止碰撞孔壁引起塌孔。 4、補(bǔ)救方法：發(fā)生塌孔時首先要控制好孔內(nèi)泥漿漿位，適當(dāng)加大泥漿比重護(hù)壁，塌孔嚴(yán)重時及時用粘性土回填高出塌孔部位上部 12m 處，待孔內(nèi)沉淀和孔壁穩(wěn)定后重新清孔；如塌孔發(fā)生在鋼筋籠安裝已下沉至孔內(nèi)，應(yīng)及時將其提起，將孔內(nèi)塌陷的沉渣清理干凈后再安放鋼筋籠。

18、二、縮孔 1、縮孔特征：成孔后的孔徑小于設(shè)計(jì)要求，使鋼筋籠無法安放下沉 2、原因分析：塌陷土層多為塑性膨脹土，土體浸水后膨脹造成縮孔 3、補(bǔ)救措施：及時將鋼筋籠提起，進(jìn)行清孔，加大孔徑直至滿足設(shè)計(jì)要求為止。 三、鋼筋籠上浮 1、鋼筋籠上浮特征：孔內(nèi)混凝土澆筑高度不斷上升，鋼筋籠整體隨之上升。 2、原因分析：混凝土塌落度偏低，和易性較差；混凝土澆筑時導(dǎo)管埋入混凝土中較深，導(dǎo)致導(dǎo)管外部混凝土上升，混凝土上升中產(chǎn)生的動力和粘著率大于鋼筋籠自重時，引起鋼筋籠隨著混凝土的上升而上??； 混凝土澆筑過程中還因機(jī)械故障和其它原因造成澆筑施工間斷或停留時間超過 0.5h 以上再恢復(fù)施工， 使孔內(nèi)澆筑的部分混凝土

19、初凝或塌落度損失，造成混凝土流動性變差，恢復(fù)澆筑時該部分混凝土推動鋼筋籠上浮； 鋼筋籠制作、運(yùn)輸及安裝過程中引起鋼筋籠籠體變形，導(dǎo)致提升時，導(dǎo)管接頭部位帶動鋼筋籠上浮。 3、防治措施：灌注樁混凝土的和易性須滿足施工要求，混凝土的塌落度宜控制在 180mm220mm； 導(dǎo)管提升應(yīng)隨著混凝土澆筑量逐步提升導(dǎo)管埋入混凝土的深度宜控制在 2m6m 之間；灌注樁澆筑混凝土前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，保證不間斷施工，采用商品混凝土施工，同時防止因機(jī)械故障而造成澆筑施工中斷，影響工程質(zhì)量；鋼筋籠在加工制作或運(yùn)輸、安裝過程中，若有變形應(yīng)及時修整合格后，再進(jìn)行安裝，鋼筋籠下段一根加筋可以焊到主筋端頭。 四、夾泥斷樁 1、

20、通病特征：成樁后樁身某部位無混凝土或混凝土疏松，樁體混凝土中夾帶泥層，在樁身低應(yīng)變檢測時通過瞬態(tài)沖擊方式實(shí)測樁頂速度響應(yīng)時域曲線，判定樁身完整性不合格。 2、成因分析：導(dǎo)管埋入混凝土的深度不夠，孔深壓力差大，新澆混凝土上升至孔內(nèi)混凝土頂面，造成樁身加泥；導(dǎo)管提升操作不當(dāng)，導(dǎo)致底部離開已灌混凝土體內(nèi)，造成樁身夾泥形成斷樁；混凝土塌落度偏低，和易性差，粗骨料粒徑偏大，造成混凝土灌注時堵管，如此時將導(dǎo)管提升到孔內(nèi)已灌混凝土頂面則造成斷柱。 3、防治措施：控制好導(dǎo)管埋入混凝土中的深度，埋入深度宜為 2m6m，導(dǎo)管提升時應(yīng)掌握好提升高度；控制好混凝土粗骨料粒徑和混凝土的和易性及塌落度；混凝土堵管時可采用反復(fù)提升導(dǎo)管的方式讓混 凝土從導(dǎo)管內(nèi)自然下沉，但必須保證導(dǎo)管插入孔內(nèi)混凝土深度不低于 2m，也可采用高壓水沖通導(dǎo)管，重新下隔水球灌注。 4、補(bǔ)救措施：在灌注過程中已預(yù)料形成斷柱時，應(yīng)立即停止?jié)?/p>