深基坑施工技術(shù)、主要問題及案例分析

1、深基坑施工技術(shù)、主要問題及案例分析1 基坑(槽)支護(hù) 一級基坑：重要工程，支護(hù)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)合一工程，開挖深度10m，臨近建筑物、重要設(shè)施在開挖深度以內(nèi)；開挖影響范圍內(nèi)有歷史或近代優(yōu)秀建筑、重要管線需嚴(yán)加保護(hù)； 三級基坑：開挖深度7m，且無特別要求的基坑； 二級基坑：不屬于一級或三級的其它基坑?；宇悇e支護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂位移支護(hù)結(jié)構(gòu)墻體最大位移地面最大沉降 一級基坑305030二級基坑608060三級基坑80100100基坑變形的監(jiān)控值 mm 1.1 基坑的分級1.2 基槽支護(hù) 基(溝) 槽開挖一般采用橫撐式土壁支撐?？煞譃樗綋跬涟寮按怪睋跬涟鍍纱箢悺Ｇ罢邠跬涟宓牟贾糜址譃殚g斷式和連續(xù)式兩種。濕度

2、小的粘性土挖土深度3m時，可用間斷式水平擋土板支撐。間斷式水平擋土板支撐垂直擋土板式支撐 對松散、濕度大的土可用連續(xù)式水平擋土板支撐，挖土深度可達(dá)5m。對松散和濕度很高的土可用垂直擋土板式支撐，其挖土深度不限。連續(xù)式水平擋土板支撐1.3 一般基坑的支護(hù) 深度不大的三級基坑，當(dāng)放坡開挖有困難時，可采用短柱橫隔板支撐、臨時擋土墻支撐、斜柱支撐、錨拉支撐等支護(hù)方法。1.3.1 簡易支護(hù) 放坡開挖的基坑，當(dāng)部份地段放坡寬度不夠時，可采用短柱橫隔板支撐、臨時擋土墻支撐等簡易支護(hù)方法進(jìn)行基礎(chǔ)施工 僅適用于部分地段放坡不夠、寬度較大的基坑使用 僅適用于部分地段下部放坡不夠、寬度較大的基坑使用臨時擋土墻支撐短

3、柱橫隔板支撐 先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板并用斜撐支頂，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實。適用于深度不大的大型基坑使用。1.3.2 斜柱支撐1.3.3 錨拉支撐 先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板，柱樁上端用拉桿拉緊，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實。適用于深度不大、不能安設(shè)橫(斜)撐的大型基坑使用。斜柱支撐錨拉支撐基坑打設(shè)柱樁1.4 深基坑支護(hù) 深基坑支護(hù)的基本要求確保支護(hù)結(jié)構(gòu)能起擋土作用,基坑邊坡保持穩(wěn)定；確保相鄰的建(構(gòu))筑物、道路、地下管線的安全,不因土體的變形、沉陷、坍塌受到危害；通過排降水,確保基礎(chǔ)施工在地下水位以上進(jìn)行蘇州市土地交易中心基坑支護(hù)工程常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系排樁式土釘墻錨桿支護(hù)

4、鋼管樁挖孔灌注樁鋼板樁板墻式板樁式組合式粉體噴射注漿樁墻鉆孔灌注樁高壓噴射注漿樁墻深層攪拌水泥土樁墻逆作拱墻式邊坡穩(wěn)定式排樁與板墻式水泥擋土墻式現(xiàn)澆地下連續(xù)墻灌注樁與水泥土樁結(jié)合加筋水泥土圍護(hù)墻型鋼橫擋板1.4.1 排樁支護(hù)適于開挖面積大、深度6m、不允許放坡、鄰近有建(構(gòu))筑物的基坑支護(hù) 開挖前在基坑周圍設(shè)置砼灌注樁，樁的排列有間隔式、雙排式和連續(xù)式，樁頂設(shè)置砼連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費(fèi)用低。懸臂樁的間隔式排樁支護(hù)擋土灌注樁排樁支護(hù)樁頂連系梁又稱冠梁懸臂支護(hù)樁鋼筋砼灌注樁的排列方式北京神華大廈基坑的交錯相間排樁支護(hù)直徑0.61.1m的鉆孔灌注樁可用于深713m的基坑支護(hù)，直徑

5、0.50.8m的沉管灌注樁可用于深度在10m以內(nèi)的基坑支護(hù),單層地下室常用0.81.2m的人工挖孔灌注樁作支護(hù)結(jié)構(gòu)。1.4.2 土釘墻支護(hù) 天然土體通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置土釘(亦稱砂漿錨桿)并與噴射砼面板相結(jié)合，形成類似重力擋墻的土釘墻,以抵抗墻后的土壓力，保持開挖面的穩(wěn)定。也稱為噴錨網(wǎng)加固邊坡或噴錨網(wǎng)擋墻。 開挖工作面：土釘支護(hù)應(yīng)自上而下分段分層進(jìn)行，分層深度視土層情況而定，工作面寬度不宜6m，縱向長度不宜l0m。土釘支護(hù)施工工藝人工洛陽鏟成孔 沖擊式鋼管成孔 土層錨桿鉆機(jī)成孔 噴射第一層砼：為防止土體松弛和崩解，須盡快做第一層噴射砼，厚度不宜4050mm。噴射砼水泥用量400kg/m3

6、。 土釘成孔：土釘成孔直徑70120mm、向下傾角15200，成孔方法和工藝由承包商根據(jù)土層條件、設(shè)備和經(jīng)驗而定。噴射第一層砼 安設(shè)土釘、注漿：土釘有單桿和多桿之分，單桿多為2232mm的粗螺紋鋼筋，多桿一般為24根16mm鋼筋。采用灰漿泵注漿，土釘注漿可不加壓。 掛鋼筋網(wǎng)、噴射砼面層：鋼筋網(wǎng)通常 直徑610、間距200300mm，與土釘連接牢固。鋼筋與第一層噴射砼的間隙20mm。設(shè)置雙層鋼筋網(wǎng)時，第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋網(wǎng)被覆蓋后鋪設(shè)。砼面板厚度50100mm。掛鋼筋網(wǎng) 噴射第一層砼面板 噴射第一層砼面板 進(jìn)入下一層土釘支護(hù)安設(shè)土釘、注漿1.4.3 錨桿支護(hù) 適于較硬土層或破碎巖石中開挖較

7、大較深基坑，鄰近有建筑物須保證邊坡穩(wěn)定時采用 是在未開挖的土層立壁上鉆孔至設(shè)計深度，孔內(nèi)放入拉桿，灌入水泥砂漿與土層結(jié)合成抗拉力強(qiáng)的錨桿，錨桿一端固定在坑壁結(jié)構(gòu)上，另一端錨固在土層中，將立壁土體側(cè)壓力傳至深部的穩(wěn)定土層錨桿支護(hù)施工工藝沖擊式鉆機(jī)造孔 旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)造孔 錨桿造孔近景 造孔：包括鉆機(jī)就位、施鉆成孔、清孔三個作業(yè)步驟。造孔用沖擊式鉆機(jī)、旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)或旋轉(zhuǎn)式?jīng)_擊鉆機(jī)，偏心鉆機(jī)跟進(jìn)護(hù)壁套管方式鉆進(jìn)，造孔須干鉆，嚴(yán)禁水鉆；考慮沉渣厚度，孔底應(yīng)超鉆3050mm；成孔后高壓風(fēng)清洗孔壁，以保證砂漿與孔壁的粘結(jié)力。開山牌MGY-60型風(fēng)動沖擊式錨桿鉆機(jī) 制作完畢的錨索 錨桿的制作與安裝 包括下料、除銹

8、防腐、焊接導(dǎo)向錐、綁扎、入孔六個步驟。拉桿常用鋼管、粗鋼筋或鋼絲束、鋼 絞線制成的錨索。錨索預(yù)留長度為1- 1.5m，錨固段間隔1-2m設(shè)置隔離架和 緊箍環(huán)，中心布置灌漿管；自由段外 套塑料管，前端切實作好隔漿措施。錨索入孔導(dǎo)向錐起入孔導(dǎo)向作用緊箍環(huán)自由段外套塑料管錨索預(yù)留長度注 漿 拉桿的預(yù)應(yīng)力張拉 錨桿逐層向下支護(hù)施工 灌漿 基坑錨桿常采用埋管式灌漿的一次灌漿法，即由孔底向上有壓一次性灌漿,壓力0.60.8MPa，砂漿至孔口溢滿為止，注漿管不拔出；當(dāng)土體松散或巖石破碎易發(fā)生漏漿時采用二次灌漿法。制 漿 預(yù)應(yīng)力張拉及封錨：與結(jié)構(gòu)施工預(yù)應(yīng)力張拉及封錨工藝相同1.4.4 擋土灌注樁與土層錨桿結(jié)合

9、支護(hù) 樁頂不設(shè)錨樁、拉桿,而是挖至一定深度,每隔一定距離向樁背面斜向打入錨桿,達(dá)到強(qiáng)度后,安上橫撐,拉緊固定,在樁中間挖土,直至設(shè)計深度冠梁懸臂支護(hù)樁錨桿及橫撐適于大型較深基坑,施工期較長,鄰近有建筑物,不允許支護(hù)、鄰近地基不允許有下沉位移時使用1.4.5 鋼板樁支護(hù) 當(dāng)基坑較深、地下水位較高且未施工降水時，采用板樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，既可擋土、防水，還可防止流砂的發(fā)生。板樁支撐可分為無錨板樁(懸臂式板樁)和有錨板樁。常用的鋼板樁為U型鋼板樁，又稱拉森鋼板樁。U型鋼板樁鋼板樁水上圍堰無錨板樁 從一角開始逐塊插打，每塊鋼板樁自起打到結(jié)束中途不停頓。打法簡便、快速，但單塊打入易向一邊傾斜，累計誤差不易糾

10、正,壁面平直度也較難控制。僅在樁長10m、工程要求不高時采用。又稱單獨(dú)打入法。鋼板樁入土 U型板樁的相互連接無錨板樁的單獨(dú)打入法有錨板樁的雙層圍檁插樁法 是先沿板樁邊線搭設(shè)雙層圍檁支架,然后將板樁依次在雙層圍檁中全部插好,形成一個高大的板樁墻。待四角封閉合攏后,再按階梯形逐漸將板樁一塊塊打至設(shè)計標(biāo)高。該打法可保證平面尺寸準(zhǔn)確和板樁垂直度,但施工速度慢有錨板樁的雙層圍檁插樁法1.4.6 地下連續(xù)墻支護(hù)銑削鉆成槽機(jī) 先建造鋼筋砼地下連續(xù)墻,達(dá)到強(qiáng)度后在墻間用機(jī)械挖土。該支護(hù)法剛度大、強(qiáng)度高,可擋土、承重、截水、抗?jié)B,可在狹窄場地施工,適于大面積、有地下水的深基坑施工。連續(xù)墻抓斗成槽機(jī)槽段的連接導(dǎo)墻

11、施工 成槽機(jī)抓土 鋼筋籠起吊 鋼筋籠入槽連續(xù)墻砼澆筑 鎖口管起拔 進(jìn)入第二槽段施工亦可用吊車起拔兩邊是鎖口管1.4.7 擋墻內(nèi)撐支護(hù) 當(dāng)基坑深度較大，懸臂式擋墻的強(qiáng)度和變形無法滿足要求、坑外錨拉可靠性低時，則可在坑內(nèi)采用內(nèi)撐支護(hù)。它適用于各種地基土層，缺點是內(nèi)支撐會占用一定的施工空間。常用有鋼管內(nèi)撐支護(hù)和鋼筋砼構(gòu)架內(nèi)撐支護(hù)。大型深基坑的鋼管對撐支護(hù) 鋼筋砼構(gòu)架式內(nèi)撐支護(hù) 鋼管內(nèi)支撐 鋼管支撐一般采用609鋼管,用不同壁厚適應(yīng)不同的荷載.鋼管支撐的形式為對撐或角撐,對撐的間距較大時,可設(shè)置腹桿形成桁架式支撐鋼管內(nèi)支撐的地面拼裝 大型深基坑的擋墻鋼管內(nèi)支撐支護(hù)地鐵車站的多道鋼管對撐支護(hù)大型深基坑的

12、鋼管角撐擋墻的腰梁 鋼筋砼內(nèi)支撐 鋼筋砼內(nèi)支撐剛度大、變形小,能有效控制擋墻和周圍地面的變形。它可隨挖土逐層就地現(xiàn)澆,形式可隨基坑形狀而變化,適用于周圍環(huán)境要求較高的深基坑內(nèi)支撐下的基礎(chǔ)工程施工就地制作鋼筋砼內(nèi)支撐內(nèi)支撐下挖樁間土方格構(gòu)式立柱 平面尺寸大的內(nèi)支撐應(yīng)在交點處設(shè)置立柱,立柱宜為格構(gòu)式柱,以免影響底板穿筋,立柱下端插入工程樁內(nèi)2m,否則應(yīng)設(shè)置專用的樁基礎(chǔ)杭州地鐵塌陷事故 2008年11月15日下午，杭州蕭山湘湖段地鐵施工現(xiàn)場發(fā)生塌陷事故。風(fēng)情大道長達(dá)75m的路面坍塌并下陷15m。行駛中的11輛車陷入深坑，數(shù)十名地鐵施工人員被埋。事故附近的房屋已被全部推倒陷落的車輛被吊起清理塌陷現(xiàn)場

13、事故造成21人死亡、24人受傷、直接經(jīng)濟(jì)損失4961萬元，是中國地鐵建設(shè)史上最慘痛的事故。21名責(zé)任人被究責(zé)，其中10人被追究刑事責(zé)任。上?！吧徎ê优暇霸贰痹诮欠空w倒塌 6月27日6時左右，上海閔行區(qū)“蓮花河畔小區(qū)”一棟在建13層住宅樓整體倒塌。這是建國以來建筑業(yè)最令人恐怖的倒樓事件。 兩側(cè)壓力差產(chǎn)生的水平力超過了樁基的抗側(cè)能力 駭人聽聞的上海倒樓事件令土木人蒙羞，開發(fā)商、承包商、監(jiān)理工程師和負(fù)有監(jiān)管職責(zé)的政府官員將被釘在土木建設(shè)史的恥辱柱上！2. 施工降水 在含水豐富的土層中開挖大面積基坑時，明溝排水法難以排干大量的地下涌水，當(dāng)遇粉細(xì)砂層時，還會出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿、冒泥、涌砂現(xiàn)象，不僅基坑無

14、法挖深，還可能造成大量的水土流失、邊坡失穩(wěn)、地面塌陷，嚴(yán)重者危及鄰近建筑物的安全?；拥椎陀诘叵滤粫r基底會不停的滲水 人工降水方法主要有：輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點，統(tǒng)稱井點降水。 遇有此種情況時應(yīng)采用井點降水的人工降水方法施工2.1 井點降水的作用減小橫向荷載 防止流砂防止涌水 穩(wěn)定邊坡 防止塌方 防止管涌防止地下水涌入基坑防止地下水的滲流引起邊坡塌方消除地下水的水位差,防止坑底的管涌降水后,使板樁減少了橫向荷載消除地下水的滲流,也就防止流砂現(xiàn)象降低地下水位后，還能使土壤固結(jié)，增加地基土的承載能力!2.2 輕型井點降水 輕型井點是沿基坑四周將井點管埋入蓄水層內(nèi)，利用抽水設(shè)備將地

15、下水從井點管內(nèi)不斷抽出，將地下水位降至基坑底以下。適用于滲透系數(shù)為0.150m/d的土層中。 降水深度：單級井點36m，多級井點612m。輕型井點法降低地下水位全貌圖 基坑輕型井點降水 輕型井點的設(shè)備 由管路系統(tǒng)（濾管、井點管、彎聯(lián)管及總管）和抽水設(shè)備（真空泵、離心泵和水氣分離器）組成。輕型井點工作原理及濾管構(gòu)造見圖： 輕型井點設(shè)備工作原理濾管構(gòu)造井點管 輕型井點的平面布置 單排布置：當(dāng)基坑(槽)寬度6m、降水深度5m時可采用單排布置。井點管應(yīng)布置在地下水的上游一側(cè)，兩端的延伸長度不宜小于坑槽的寬度B。 雙排布置：當(dāng)基坑(槽)寬度6m時采用。單排布置 環(huán)型或U 型布置：當(dāng)基坑面積較大時，應(yīng)采用

16、環(huán) 型布置（考慮施工 機(jī)械進(jìn)出基坑時宜 采用U 型布置）。雙排布置環(huán)型布置 U型布置 采用雙排、環(huán)型或U型布置時，位于地下水上游一排的井點間距應(yīng)小些，下游井點的間距可大些。 如采用U形布置，則井點管不封閉的一段應(yīng)在地下水的下游方向。地下室電梯井局部二次降水井點降水不到位的基坑基礎(chǔ)施工至地下水位以上 施工降水方可停止 輕型井點的高程布置 輕型井點降水深度一般6m。井點管埋置深度H(不包括濾管)，可按下式計算： 如H 值小于降水深度6m時，則可用一級井點； 當(dāng)H 值稍大于6m時，如降低井點管的埋置面可滿足降水深度要求時，仍可用一級井點降水； 一級輕型井點高程布置 輕型井點的高程布置 在確定井點管埋

17、置深度時，還應(yīng)考慮井點管露出地面0.20.3m，濾管必須埋在透水層內(nèi)。 當(dāng)一級井點達(dá)不到降水深度要求時，則可采用二級井點?；佣壿p型井點降水 地下室三級井點降水二級輕型井點降水 輕型井點的設(shè)計及計算 井點系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)掌握施工現(xiàn)場地形圖、水文地質(zhì)勘察資料、基坑的施工圖設(shè)計等資料。 設(shè)計內(nèi)容除進(jìn)行井點系統(tǒng)的平面布置和高程布置外,尚應(yīng)進(jìn)行涌水量的計算，確定井管數(shù)量及井距，選擇抽水設(shè)備等工作。 輕型井點的埋設(shè)程序排放總管 埋設(shè)井點管 接通彎聯(lián)管排放總管埋設(shè)井點管用彎聯(lián)管將井點與總管接通安裝抽水設(shè)備。 防范井點降水不利影響的措施 井點降水必然會形成降水漏斗，從而導(dǎo)致周圍土壤固結(jié)并引起地面沉陷，為減少井

18、點降水對周圍建筑物及地下管線造成影響，可在井點線外45m處設(shè)置回灌井點，將井點中抽出水經(jīng)沉淀后用壓力注入回灌井中，形成一道水墻。 設(shè)置擋土帷幕也可減少井點降水引起的不利影響。回灌井點水位圖回灌井點布置設(shè)置擋土帷幕減少不利影響2.3 管井井點 管井井點由濾水井管、吸水管和抽水機(jī)組成。管井埋設(shè)的深度和距離根據(jù)需降水面積、深度及滲透系數(shù)確定，一般間距1050m，最大埋深可達(dá)10m，管井距基坑邊緣距離1.5m(沖擊鉆成孔)或3m(鉆孔法成孔)，適用于降水深度35m、滲透系數(shù)為20200m/d的基坑中施工降水。管井井點設(shè)備簡單、排水量大、易于維護(hù)、經(jīng)濟(jì)實用。管井埋設(shè) 管井填充濾料 管井抽排水施工 如需降

19、水深度較大，可采用深井井點,適用于降水深度15m、滲透系數(shù)為10250m/d的基坑。故稱為“深井泵法”。管井井點構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)管井 小井管井深井井點 PVC簡易管井2.4 噴射井點 是在井點管內(nèi)設(shè)特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機(jī)向噴射器輸入高壓水或壓縮空氣，形成水氣射流,將地下水抽出排走。其降水深度可達(dá)820m。噴射井點平面布置噴射井點豎向布置2.5 電滲井點電滲井點構(gòu)造與布置 電滲井點以井點管作負(fù)極，打入的鋼筋作正極，通入直流電后，土顆粒自負(fù)極向正極移動，水則 自正極向負(fù)極移動 而被集中排出。本 法常與輕型井點或 噴射井點結(jié)合使用。 噴射井點與電滲井點在一般工程中的應(yīng)用較少!3、深基坑信息化施

20、工概述1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形發(fā)展階段（1）前期變形：開挖前的變形（2）開挖期變形：基坑開挖至底板施工完畢期間變形 （3）后期變形：底板施工完畢后的變形2.開挖期圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形構(gòu)成（1）無支撐暴露變形：墻后土體開挖期間引發(fā)的變形 鋼支撐安裝和預(yù)應(yīng)力施加期間引發(fā)的變形（2）有支撐暴露變形：3.基坑保護(hù)等級基坑等級地面最大沉降與圍護(hù)最大水平位移控制要求環(huán)境保護(hù)要求一級1、地面最大沉降0.1%H2、圍護(hù)最大水平位移0.14%H基坑周邊以外0.7H范圍內(nèi)有地鐵、煤氣管、大型壓力總水管等重要建筑或設(shè)置，必須確保安全。二級1、地面最大沉降0.2%H2、圍護(hù)最大水平位移0.3%H基坑周邊以外0.7H 2H范圍內(nèi)有重要

21、管線或大型在使用的管線、建筑物，必須確保安全。三級1、地面最大沉降0.5%H2、圍護(hù)最大水平位移0.7%H基坑周邊2H以外范圍內(nèi)無重要管線或大型在使用的管線、建筑物。4.基坑監(jiān)測項目與頻率基坑等級地下管線位移周邊地表沉降建筑物沉降建筑物傾斜墻體水平位移支撐軸力地下水位墻頂沉降立柱隆沉土壓力孔隙水壓力坑底隆起土體分層沉降一級二級施工工況基坑等級一級二級三級施工前至少測2次初值至少測2次初值至少測2次初值樁基施工3d7d7d圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工1d2d7d地基加固和降水3d7d7d開挖05m1d2d2d開挖510m1d1d1d開挖1015m1d1d1d開挖15m澆筑墊層0.5d0.5d1d澆筑墊層澆筑底板

22、1d2d3d澆筑底板后7d內(nèi)1d2d3d澆筑底板后7d30d2d7d15d澆筑底板后30d180d7d15d/深基坑主要監(jiān)測項目介紹1.地下墻水平位移(1)布置原則每2030m，保證基坑每邊至少一個。(2)報警值設(shè)定符合設(shè)計和規(guī)范要求（次變量和累計變量）。2.地下墻墻頂沉降(1)布置原則與測斜孔同點，必要時局部重要部位加密(2)報警值設(shè)定符合設(shè)計和規(guī)范要求（次變量和累計變量）。3.立柱隆沉(1)布置原則沿基坑開挖縱向每開挖段25m左右一個點。(2)報警值設(shè)定符合設(shè)計和規(guī)范要求（次變量和累計變量）。4.地下水位(1)布置原則沿基坑長邊布置，每邊12個。(2)報警值設(shè)定符合設(shè)計和規(guī)范要求（次變化量

23、、累計變量）。5.支撐軸力(1)布置原則沿基坑開挖縱向每開挖段25m左右一個點。(2)報警值設(shè)定符合設(shè)計和規(guī)范要求（累計變量，如80%）。6.坑底隆起(1)布置原則按照設(shè)計要求。(2)報警值設(shè)定符合設(shè)計和規(guī)范要求。7.地面沉降(1)布置原則12倍基坑開挖范圍以內(nèi)，每邊保證均有(2)報警值設(shè)定(1)布置原則符合設(shè)計和規(guī)范要求（次變化量、累計變量）。8.管線沉降通常6m左右一個，宜布置直接點(2)報警值設(shè)定管線產(chǎn)權(quán)單位與設(shè)計方面共同認(rèn)可。（注意差異沉降報警值）9.房屋沉降(1)布置原則墻角、柱身、門等部位。(2)報警值設(shè)定房屋產(chǎn)權(quán)單位與設(shè)計方面共同認(rèn)可。（注意差異沉降報警值）武漢長江隧道工程深基坑

24、施工前 言工程簡介 武漢長江隧道工程位于武漢長江一橋、二橋之間，是一條溝通內(nèi)環(huán)線以內(nèi)漢口與武昌中心城區(qū)的重要過江通道。 漢口岸接線道路為大智路，武昌岸接線道路為規(guī)劃的沙湖路 越江隧址位于漢口江灘公園入口上游側(cè)武昌船舶設(shè)計院下游側(cè) 前 言工程簡介合作路天津路勝利街漢口匝道布置： 本隧道于勝利街設(shè)置右進(jìn)隧道匝道，于天津路設(shè)置右出隧道匝道前 言工程簡介武昌匝道布置： 隧道與友誼大道設(shè)置四條匝道，為滿足規(guī)劃紅線及用地控制要求，采用半定向半苜蓿葉型部分互通疏解。前 言工程簡介C匝道D匝道E匝道F匝道武昌匝道布置： 隧道與友誼大道設(shè)置四條匝道，為滿足規(guī)劃紅線及用地控制要求，采用半定向半苜蓿葉型部分互通疏解

25、。前 言工程簡介工程全長3630m，其中：越江段2520m，采用盾構(gòu)法施工； 岸上段1110m，采用明挖法施工。隧道內(nèi)設(shè)雙向四車道，設(shè)計車速50km/h。江北豎井江南豎井前 言工程簡介1、沿線地質(zhì)情況復(fù)雜、多變，工程地質(zhì)條件差。穿越的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉土等主要地層天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高而強(qiáng)度低，靈敏度高、易觸變、流變。工程特點2、明挖隧道埋深較大，部分地段承壓水侵入隧道底板，而且承壓水與長江地表水有著密切的水力聯(lián)系。工程特點3、兩岸明挖隧道均處于中心城區(qū)，周邊建（構(gòu)）筑物及地下管線密集，且結(jié)構(gòu)形式多樣，基坑施工對地表變形控制和環(huán)境保護(hù)要求高。 工程特點武漢市市政工程中規(guī)模最

26、大、 技術(shù)難度最高的深基坑工程 概 述工程概況施工范圍：主線隧道JN02-05節(jié)187m；右進(jìn)隧道C匝道297m；右出隧道D匝道286m?；映书L條形，主線部分寬3248m；匝道部分寬915m；最大開挖深度16.4m?；影踩燃墳橐患壐?述場地周邊環(huán)境條件周邊建筑物情況基礎(chǔ)類型：砼條形或整板淺埋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型：6層以下磚混結(jié)構(gòu)與基坑相對關(guān)系：距基坑邊沿最小距離1.7m 概 述場地周邊環(huán)境條件地下管線情況管線類型：給水、排水、電力、電信、煤氣等基坑施工范圍內(nèi)的：拆改遷移基坑施工影響范圍內(nèi)的：實施保護(hù)概 述工程地質(zhì)條件地表為人工填土（雜填土或素填土）；局部分布第四系湖積層。上部由第四系全新統(tǒng)沖積軟

27、可塑粉質(zhì)粘土組成；中部由第四系全新統(tǒng)稍密密實粉細(xì)砂組成；下部基巖為志留系泥質(zhì)粉砂巖夾砂巖、頁巖。概 述工程地質(zhì)條件地 層 特 性概 述水文地質(zhì)條件主要賦存于人工填土層, 其補(bǔ)給來源主要為大氣降水、地表水，水位埋深變化在-2.0-2.5m；另在以透鏡體分布于粘土、粉質(zhì)粘土之中的粉土夾層中也有賦存主要賦存于粉細(xì)砂層中，以上覆粉質(zhì)粘土層為相對隔水頂板，含水層厚度約32.3m左右，與長江地表水具有密切的水力聯(lián)系。根據(jù)非完整井抽水試驗結(jié)果，承壓水層概化滲透系數(shù)為19m/d。潛 水孔隙承壓水場地地下水支護(hù)方案深度16m以上的，墻厚600mm的地下連續(xù)墻； 深度1016m的，直徑1000mm鉆孔灌注樁，間距

28、1200mm；深度510m的，650和850SMW工法樁；深度5m以下的，采用拉森鞍型鋼板樁。圍護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)方案支撐系統(tǒng)：鋼或鋼筋砼內(nèi)支撐 鋼筋砼支撐:規(guī)格0.8*1.0m，C30，用于過房屋段；鋼管支撐:規(guī)格609mm,16mm,用于其他地段。坑內(nèi)每9m設(shè)置2根800mm立柱樁，保證內(nèi)支撐穩(wěn)定；坑底土體采用水泥深層攪拌樁抽條加固，加固深度3m。 基坑防水設(shè)計設(shè)計目的：防流砂：防止坑壁出現(xiàn)流土、流沙，引起坑外地層損失對周邊環(huán)境造成影響；防突涌：防止坑底剩余隔水層在下部承壓含水層水壓力的作用下產(chǎn)生突涌，影響基坑的穩(wěn)定處理方式：潛水：高壓擺（旋）噴豎向止水帷幕孔隙承壓水：深井減壓降水豎 向 隔 滲

29、帷 幕圍護(hù)形式為地連墻的防淹門段 圍護(hù)形式為鉆孔樁的JN02-03節(jié) 基坑防水設(shè)計止水帷幕基坑防水設(shè)計止水帷幕豎 向 隔 滲 帷 幕圍護(hù)形式為鉆孔樁的JN04-05節(jié)及匝道段 圍護(hù)形式為SMW工法樁的匝道段 基坑防水設(shè)計降水設(shè)計為確保坑底穩(wěn)定，須降低坑底承壓水頭高度21.30-23.00m0.97-2.19 m（22.30-19.10m ）20.0m（1.20-3.30m ）5.60-10.70m當(dāng)基坑開挖到設(shè)計坑底標(biāo)高時極易發(fā)生承壓水突涌或管涌基坑防水設(shè)計降水設(shè)計施工情況圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工鉆孔樁 采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝，泥漿護(hù)壁，泵吸反循環(huán)方式清孔；導(dǎo)管法灌注成樁；施工時原則上間隔3根樁跳打。抽條

30、加固采用單軸深層攪拌樁機(jī)濕法施工“一次噴漿，二次攪拌”工藝成樁水泥摻量按不小于12%控制 施工情況圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工施工情況基坑防水施工止水帷幕施工1300mm擺噴采用二重管旋噴工藝600mm旋噴采用單管旋噴工藝采取兩序施工（間隔一個）的方式。 灌漿材料采用32.5 普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比1:11:1.5,水泥滲量按不小于18%控制施工情況基坑防水施工降水井采用沖擊式鉆機(jī)清水鉆進(jìn)成孔要求：單井涌水量不小于50m3/h 單井抽水含砂量不超過1/100000。 施工情況土方與支撐降水運(yùn)行控制1、根據(jù)基坑開挖施工的分段長度以及每段的開挖深度，采取分段分級降水，按開挖進(jìn)度及降水要求逐漸開啟降水井?dāng)?shù)量，維

31、持適宜水位，嚴(yán)格控制因降水引起的周邊地層不均勻沉降；2、降水維持期內(nèi)，實施信息法管理，根據(jù)基坑的施工狀況和實測的承壓水高度，調(diào)節(jié)降水高度；3、配置具備雙回路電源（備用發(fā)電機(jī)）和安全裝置的供配電系統(tǒng)。施工情況土方與支撐支撐施工支撐設(shè)置應(yīng)與土方開挖密切配合，盡量減少圍護(hù)樁墻前沿的無支撐暴露時間，鋼支撐架設(shè)、預(yù)應(yīng)力施加控制完成時間在16小時內(nèi)；鋼筋砼支撐形成不大于72h。施工情況土方與支撐基坑土方采取分層分段的方式開挖：分層厚度：3.54m； 每層段放坡坡比：1:11:1.5；分段長度： 6m9m； 縱向總體放坡坡比：1:3.5以上。土方開挖施工情況土方與支撐 對于寬31.7447.86m的主線基坑

32、，每層段采取盆式開挖的方式，先挖中間土，再挖兩側(cè)土，開挖放坡控制在1:11:1.5。 土方開挖施工情況土方與支撐土方開挖 深基坑開挖支撐施工是整個基坑施工中的關(guān)鍵工序。基坑開挖應(yīng)嚴(yán)格按照“時空效應(yīng)”理論，嚴(yán)格按照施工規(guī)范操作，采用分區(qū)、分層、分段挖土，在開挖過程中掌握好“分層、分步、對稱、平衡、限時”五個要點，遵循“豎向分層、縱向分區(qū)分塊、隨挖隨撐、分層開挖、嚴(yán)禁超挖”的施工原則。問題處理-地下連續(xù)墻施工地連墻成槽工藝調(diào)整 試成槽過程中，在導(dǎo)墻下22m處（約0.5m標(biāo)高處）遇到致密的Qal4粉細(xì)砂5層，液壓抓斗下挖困難，采取兩鉆一挖的成槽工藝，即開挖前先采用旋挖鉆機(jī)引孔，孔間距根據(jù)三序成槽及抓

33、斗寬度確定（一般2.75m），成孔深度與地下連續(xù)墻相同，而后再用液壓抓斗開挖。臨近房屋的槽壁加固處理 DLQ20幅地連墻靠近三層學(xué)生宿舍樓,最近處相距0.6m。為提高槽壁自穩(wěn)能力，防止槽壁坍塌對房屋造成損壞，成槽前對其槽壁與房屋間的局部土體和墻外側(cè)局部土體采用了雙液注漿加固。問題處理-地下連續(xù)墻施工臨近房屋的槽壁加固處理 注漿加固范圍為DLQ20幅地連墻外側(cè)1.0m左右；注漿深度為地面下16m，注漿管長6m，外插角10，間距0.51.0m，梅花形布置。注漿材料采用32.5級普硅水泥水玻璃雙液漿， 問題處理-地下連續(xù)墻施工臨基坑建筑物的保護(hù) 對象：基坑西側(cè)10、13教工宿舍樓和體育館等建筑物 考

34、慮距基坑較近（其中10樓約4.5m；13樓1.7m；體育館約4.0m），且均為淺埋基礎(chǔ)。問題處理-建筑物保護(hù)10、13教工宿舍樓臨近基坑側(cè)房屋基礎(chǔ)采用高壓旋噴樁托換加固；臨基坑建筑物的保護(hù) 10樓13樓問題處理-建筑物保護(hù)臨基坑建筑物的保護(hù) JN03節(jié)第13層支撐和JN04節(jié)第1層支撐采用鋼筋砼支撐;問題處理-建筑物保護(hù)臨基坑建筑物的保護(hù) 13教工宿舍樓處基坑內(nèi)側(cè)5m范圍內(nèi)的被動土體采用高壓旋噴樁加固。問題處理-建筑物保護(hù)關(guān)于基坑管涌的處理 事件經(jīng)過：JN04節(jié)基坑施工中，在減壓降水達(dá)到設(shè)計降深的情況下，開挖至接近設(shè)計基底時，由于基坑內(nèi)存在未實施有效封堵的地質(zhì)勘探孔，為承壓水提供了便利的管涌通道，在減壓降水后承壓水頭的作用下，發(fā)生了基坑管涌。問題處理-基坑突涌關(guān)于基坑管涌的處理 事件經(jīng)過：根據(jù)監(jiān)測情況，在基坑管涌發(fā)生后，基坑西側(cè)的體育館沉降加劇，日沉降量最大達(dá)35.7mm；至5月21日，影響波及到理工大學(xué)13教師宿舍樓，造成該樓出現(xiàn)異常沉降，日沉降量最大達(dá)8.4mm，臨近基坑一側(cè)單元房間