現(xiàn)代土木工程 7

第7章7.1巖土工程定義及分類巖土工程一詞最早譯自Geotechnique，早期譯為“土工學(xué)”，后譯為“巖土工程(GeotechnicalEngineering)”，這比“土工”的涵義更為廣泛和確切。關(guān)于巖土工程的定義，中國(guó)土木建筑百科詞典對(duì)巖土工程的釋義為：“以工程地質(zhì)學(xué)、巖體力學(xué)、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué)科為基礎(chǔ)理論，研究和解決工程建設(shè)中與巖土有關(guān)的技術(shù)問(wèn)題的一門新興的應(yīng)用科學(xué)”。(1)巖土工程是以土力學(xué)與基礎(chǔ)工程、巖石力學(xué)與工程為基礎(chǔ)，并和工程地質(zhì)學(xué)密切結(jié)合的綜合性學(xué)科。(2)巖土工程以巖石和土的利用、整治或改造作為研究?jī)?nèi)容。(3)巖土工程服務(wù)于各類主體工程的勘察、設(shè)計(jì)與施工的全過(guò)程，是這些主題工程的組成部分。巖土工程又有其特有的、不同于上部結(jié)構(gòu)的自身規(guī)律和研究方法，將它們的共同規(guī)律從各種主體工程中歸納出來(lái)進(jìn)行研究有助于更好地解決各類工程中的巖土工程問(wèn)題，

巖土工程或巖土技術(shù)是隨著人類的出現(xiàn)與發(fā)展，不斷獲得進(jìn)展的工程技術(shù)。巖土工程技術(shù)活動(dòng)的產(chǎn)生可以追溯到史前時(shí)期，而形成現(xiàn)代意義上的巖土工程學(xué)科尚不足100年。意大利比薩斜塔奠基動(dòng)工于1173年，而竣工于1372年，歷時(shí)整整200年，在塔身建至3層半時(shí)發(fā)生了不均勻沉降，因無(wú)法處理而被迫停工，一停就是94年，后于1272年帶著傾斜復(fù)工，傾斜加劇又被迫停工，一停又是82年。

虎丘斜塔是現(xiàn)存最古老的磚塔，也是唯一保存至今的五代建筑。塔身設(shè)計(jì)完全體現(xiàn)了唐宋時(shí)代的建筑風(fēng)格?；⑶鹦彼蛔鸱Q為“中國(guó)第一斜塔”和“中國(guó)的比薩斜塔”?；⑶鹚F(xiàn)高47．5米，塔身全為磚砌，重6000多噸。據(jù)記載，由于地基原因，自明代（1368一1644）起，虎丘塔就向西北傾斜，塔頂中心偏離底層中心2.34米，斜度2゜40’。1956年，蘇州市政府邀請(qǐng)古建筑專家采用鐵箍灌漿辦法，加固修整，終于保住了這座畝塔。

巖土工程是一門綜合性的學(xué)科，是在許多學(xué)科先后發(fā)展的基礎(chǔ)上逐步融合而形成的，巖土工程學(xué)科的形成是一個(gè)學(xué)科綜合與交叉的過(guò)程，在綜合之中又衍生出一些新的學(xué)科。因此，巖土工程的分支學(xué)科包括基本學(xué)科和交叉學(xué)科兩類。

基本學(xué)科:

土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué)巖石力學(xué)與工程學(xué)工程地質(zhì)學(xué)

交叉學(xué)科:

在巖土工程基本形成以后，由于工程實(shí)踐的需要和科學(xué)技術(shù)發(fā)展而逐步形成的分支學(xué)科，如環(huán)境巖土工程學(xué)。(1)氣候變暖引起的巖土工程問(wèn)題。(2)與自然災(zāi)害有關(guān)的巖土工程問(wèn)題。(3)與特殊土有關(guān)的巖土工程問(wèn)題(4)由于城市建設(shè)引起的巖土工程問(wèn)題。(5)城市發(fā)展引起的巖土工程問(wèn)題。(6)與放射性核廢料和石油儲(chǔ)備等相關(guān)的巖土工程問(wèn)題。(7)礦山開采引發(fā)的巖土工程問(wèn)題。(8)土地復(fù)墾和再利用有關(guān)的巖土工程問(wèn)題。(9)與歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)有關(guān)的巖土工程問(wèn)題。(10)敏感性生態(tài)區(qū)的巖土工程問(wèn)題。巖土工程的基礎(chǔ)是巖土工程勘察，根據(jù)處理對(duì)象其可分為基礎(chǔ)工程、地基處理、基坑工程等。7.2巖土工程勘察巖土工程勘察是土木工程建設(shè)的基礎(chǔ)工作。巖土工程勘察需符合國(guó)家、行業(yè)頒布的現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。

(1)巖土工程勘察基本任務(wù)

巖土工程勘察是工程建設(shè)的前期工作。它是運(yùn)用工程地質(zhì)及有關(guān)學(xué)科的理論知識(shí)和各種技術(shù)方法，在建設(shè)場(chǎng)地及其附近進(jìn)行調(diào)查研究，為工程建設(shè)的正確規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行等提供可靠的地質(zhì)資料，以保證工程建筑物的安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理和正常使用。巖土工程勘察的目的是查明建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)條件，提交巖土工程評(píng)價(jià)報(bào)告，為選擇設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)各類建筑物、制定施工方法、整治地質(zhì)病害提供可靠依據(jù)。

(2)工程地質(zhì)測(cè)繪工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查的目的是通過(guò)對(duì)場(chǎng)地的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水與地表水、不良地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)查研究的測(cè)繪工作。

工程地質(zhì)測(cè)繪就是填繪工程地質(zhì)圖，根據(jù)野外調(diào)查綜合研究勘察區(qū)的地質(zhì)條件，填繪在適當(dāng)比例尺地形圖上加以綜合反映。工程地質(zhì)測(cè)繪方法有實(shí)地測(cè)繪法和像片成圖法，其中實(shí)地測(cè)繪法是在測(cè)區(qū)實(shí)地進(jìn)行地面地質(zhì)調(diào)查工作。

(3)工程地質(zhì)勘探工程地質(zhì)勘探方法主要有物探、觸探、鉆探、坑探等方法。物探的全稱叫地球物理勘探，它利用專門儀器探測(cè)地殼表層各種地質(zhì)體的物理場(chǎng)，包括電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)等，通過(guò)測(cè)得的物理場(chǎng)特性和差異來(lái)判明地下各種地質(zhì)現(xiàn)象，從而獲得某些物理性質(zhì)參數(shù)的一種勘探方法。當(dāng)前常用的物探方法有電阻率法、電位法、地震法、聲波法、電視測(cè)井法等。

觸探是把裝有電阻應(yīng)變儀或電子電位差計(jì)的探頭頂入或打入地下，根據(jù)探頭進(jìn)入地基土地層時(shí)所遇到的阻力，可直接得到地基承載力的方法。

鉆探是利用鉆機(jī)在地層中鉆孔，以鑒別和劃分地層，并可沿孔深取樣，用以測(cè)定巖石和土層的物理力學(xué)性質(zhì)。

鉆探一般分為回轉(zhuǎn)式和沖擊式兩種。鉆探是目前地質(zhì)勘探的主要手段。如圖所示的分別是在陸地上進(jìn)行的鉆探和水上進(jìn)行的鉆探。坑探是在地表向深部掘坑槽或坑洞以取得直觀資料和原狀土樣，以便地質(zhì)人員直接深入地下了解有關(guān)地質(zhì)現(xiàn)象或進(jìn)行試驗(yàn)等的地下勘探方法。

(4)工程地質(zhì)勘察報(bào)告的編制地質(zhì)勘察的最終成果以報(bào)告書的形式提出?？辈旃ぷ鹘Y(jié)束后，將取得的野外工作和室內(nèi)試驗(yàn)的紀(jì)錄和數(shù)據(jù)以及搜集到的各種直接和間接資料進(jìn)行分析整理、檢查校對(duì)、歸納總結(jié)后，作出建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。7.3基礎(chǔ)工程任何建筑物都要建造在一定的地層(土層或巖層)上，因此，工程結(jié)構(gòu)的形式、施工和造價(jià)等都與工程場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件密切相關(guān)。通常把直接承受建筑物荷載的那一部分地層稱為地基。未經(jīng)人工處理就可以滿足設(shè)計(jì)要求的地基稱為天然地基。經(jīng)過(guò)人工加工處理(例如采用換土墊層、深層密實(shí)、排水固結(jié)、化學(xué)加固、加筋土技術(shù)等方法進(jìn)行處理)的地基稱為人工地基。地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須滿足兩個(gè)基本條件：

①?gòu)?qiáng)度條件②變形條件

根據(jù)埋置深度，基礎(chǔ)可分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。7.3.1淺基礎(chǔ)通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基礎(chǔ)(柱基或墻基)以及埋置深度雖超過(guò)5m，但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸基礎(chǔ)(如箱形基礎(chǔ))，統(tǒng)稱為天然地基上的淺基礎(chǔ)。(1)按基礎(chǔ)剛度分類①剛性基礎(chǔ)②柔性基礎(chǔ)

(2)按構(gòu)造分類①獨(dú)立基礎(chǔ)②條形基礎(chǔ)③筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)④殼體基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)施工照片①剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)是由磚、石、素混凝土或灰土等材料做成的基礎(chǔ)。其抗壓性能較好，而抗拉、抗剪性能較差，一般用于地基承載力較好、壓縮性較小的中小型民用建筑。②柔性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)指基礎(chǔ)內(nèi)配置受力鋼筋，可以抗拉和抗彎，且不受剛性角限制。目前，柔性基礎(chǔ)一般指鋼筋混凝土基礎(chǔ)。它的抗彎剛度較小，地基反力分布與作用和基礎(chǔ)上的荷載分布完全一致。

獨(dú)立基礎(chǔ)是整個(gè)或局部結(jié)構(gòu)物下的無(wú)筋或配筋的單個(gè)基礎(chǔ)。通常柱基、煙囪、水塔、高爐、機(jī)器設(shè)備等基礎(chǔ)多采用獨(dú)立基礎(chǔ)。條形基礎(chǔ)是指基礎(chǔ)長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度的一種基礎(chǔ)形式。按上部結(jié)構(gòu)型式可分為墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基礎(chǔ)。鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)又分為有肋和無(wú)肋條形基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗休d力還不能滿足要求時(shí)，可以采用柱下連梁式交叉基礎(chǔ)和柱下交叉條形基礎(chǔ)。當(dāng)柱子或墻傳來(lái)的荷載很大，地基土較軟弱，用單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)都不能滿足地基承載力要求時(shí)，往往需要把整個(gè)房屋底面(或地下室部分)做成一片連續(xù)的鋼筋混凝土板，作為房屋的基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)。

為增加基礎(chǔ)板的剛度，以減小不均勻沉降，高層建筑往往把地下室的底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量的內(nèi)隔墻一起構(gòu)成一個(gè)整體剛度很強(qiáng)的鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)為箱形基礎(chǔ)。為改善基礎(chǔ)的受力性能，基礎(chǔ)的形式可不做成臺(tái)階狀，而做成各種形式的殼體，稱做殼體基礎(chǔ)。7.3.2

深基礎(chǔ)位于地基深處承載力較高的土層上，埋置深度大于5m或大于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)，稱為深基礎(chǔ)。當(dāng)建筑場(chǎng)地淺層的土質(zhì)無(wú)法滿足建筑物對(duì)地基變形和強(qiáng)度方面的要求，而又不宜做地基處理，或建筑物有特殊要求時(shí)，可利用下部深層堅(jiān)實(shí)土層或巖層作為持力層，此時(shí)可采用深基礎(chǔ)形式。常見的深基礎(chǔ)有：樁基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)、沉井(箱)基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻等。(1)樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)由設(shè)置于土中的樁和承接上部結(jié)構(gòu)的承臺(tái)組成。根據(jù)承臺(tái)與地面的相對(duì)位置不同，分為低承臺(tái)樁基和高承臺(tái)樁基；根據(jù)達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)荷載傳遞的主要方式分為端承樁和摩擦樁兩大類。

表7.1樁基礎(chǔ)的分類分類依據(jù)類型特性或優(yōu)缺點(diǎn)受力情況端承樁荷載由樁端阻力承受摩擦樁荷載由樁與土的摩擦力承受端承摩擦樁或摩擦端承樁荷載由樁端阻力與樁與土的摩擦力共同承受使用材料木樁儲(chǔ)運(yùn)方便，打樁設(shè)備簡(jiǎn)單，較經(jīng)濟(jì)，但承載力較低，適用于常年在地下水位以下的地基混凝土樁現(xiàn)場(chǎng)開孔澆注混凝土成型，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便、經(jīng)濟(jì)，但可能產(chǎn)生“縮頸“、斷樁、局部夾土和混凝土離析等質(zhì)量原因鋼筋混凝土樁承載力大，不受地下水位限制，但自重大，需笨重的打樁設(shè)備鋼樁自重輕，承載力高但耗鋼量大，成本高，易腐蝕，適用于大型、重型的設(shè)備基礎(chǔ)以及部分高層建筑施工方法預(yù)制樁樁施工速度快、工期短沉管灌注樁無(wú)需預(yù)先制作和運(yùn)輸，可根據(jù)內(nèi)力大小分段配筋或不配筋以節(jié)約鋼材，樁長(zhǎng)在施工過(guò)程中取定，橫截面可做成大直徑或擴(kuò)底樁，無(wú)預(yù)制樁施工時(shí)的振動(dòng)和噪音，但施工周期長(zhǎng)，易造成縮頸等質(zhì)量事故鉆、沖、磨孔灌注樁挖孔樁擠土效應(yīng)擠土樁將樁位處的土大量擠開，使樁周一定范圍內(nèi)的土結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重?fù)蟿?dòng)和破壞，粘性土抗剪強(qiáng)度降低，無(wú)粘性土則由于振動(dòng)擠密提高抗剪強(qiáng)度部分?jǐn)D土樁樁周土稍有排擠作用，但土的強(qiáng)度和性質(zhì)改變不大非擠土樁將孔內(nèi)土體清除出去，樁對(duì)土沒有排擠作用，樁周土反而可能向孔內(nèi)移動(dòng)，樁側(cè)摩阻力有所減小。樁基礎(chǔ)的分類(2)墩基礎(chǔ)墩基礎(chǔ)是在人工或機(jī)械成孔的大直徑孔中澆筑混凝土(鋼筋混凝土)而成，我國(guó)多用人工開挖，亦稱大直徑人工挖孔樁。目前，對(duì)于墩基礎(chǔ)與大直徑樁尚缺乏明確的界限，一般當(dāng)直徑大于1500mm時(shí)可稱為墩柱式基礎(chǔ)。

此外，根據(jù)成孔方法可分為鉆孔墩、挖孔墩、沖孔墩，一般前兩種因成孔較方便而應(yīng)用較多，沖孔墩應(yīng)用較少。墩基礎(chǔ)因設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)單、施工方便而得到廣泛應(yīng)用，(3)沉井基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)通常是用鋼筋混凝土或磚石、混凝土等材料分?jǐn)?shù)節(jié)制成的井桶狀、圓形、方形或矩形結(jié)構(gòu)物。依靠自身重量，采取邊挖土邊下沉的方法施工修筑。沉井是開口的，依靠人工或機(jī)械將井筒內(nèi)土挖出，而沉箱是閉口的。采取氣壓排除箱底水后，再進(jìn)行挖土形成，故稱氣壓沉箱。

沉井基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)：埋深大，承載面積大，能承受較大的垂直荷載和水平荷載，整體性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，既是基礎(chǔ)，也是施工時(shí)的擋土或擋水圍堰，且施工對(duì)臨近建筑物的影響小，內(nèi)部空間可利用，常作為工業(yè)建筑物尤其是地下建筑物的基礎(chǔ)或礦用豎井、地下油庫(kù)等。沉井基礎(chǔ)的缺點(diǎn)：工期長(zhǎng)，對(duì)粉細(xì)砂類土在抽水時(shí)容易發(fā)生流砂現(xiàn)象，造成沉井傾斜，在下沉過(guò)程中如遇獨(dú)石、樹干或井底巖層表面傾斜過(guò)大時(shí)，都會(huì)給施工帶來(lái)困難。

(4)地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻可起到擋土、支護(hù)、防滲及截流等作用，也可作為地下建筑和基礎(chǔ)一部分。

地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn)是剛度大，既擋土又擋水，施工時(shí)無(wú)振動(dòng)，噪音低，可用于任何土質(zhì)。施工過(guò)程：利用專用的挖槽機(jī)械在泥漿護(hù)壁下開挖一定長(zhǎng)度(一個(gè)單元槽段)→挖至設(shè)計(jì)深度并清除沉渣→插入接頭管→吊入鋼筋籠→導(dǎo)管澆注混凝土→待混凝土初凝后拔出接頭管→逐段施工。此外，結(jié)合地下連續(xù)墻的特點(diǎn)，工程上產(chǎn)生了逆作法施工工藝，即在作好維護(hù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行施工。7.4地基處理地基處理的對(duì)象是軟弱地基和特殊土地基。地基處理的目的是采用各種地基處理方法以改善地基條件，這些措施包括以下五個(gè)方面的內(nèi)容。(1)改善剪切特性(2)改善壓縮特性(3)改善透水特性(4)改善動(dòng)力特性(5)改善特殊土的不良地基的特性根據(jù)地基處理加固原理，將地基處理方法分為六類，即置換法、排水固結(jié)法、灌入固化物法、振密、擠密法、加筋法、冷熱處理法。

(1)換填法當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱、不能滿足上部結(jié)構(gòu)荷載對(duì)地基的要求時(shí)，常采用換土墊層來(lái)處理軟弱地基。即將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的土層挖去，然后回填以強(qiáng)度較大的砂、碎石或灰土等，并夯實(shí)至密實(shí)。

(2)預(yù)壓法預(yù)壓法是一種有效的軟土地基處理方法。該方法的實(shí)質(zhì)是，在建筑物或構(gòu)筑物建造前，先在擬建場(chǎng)地上施加或分級(jí)施加與其相當(dāng)?shù)暮奢d，使土體中孔隙水排出，孔隙體積變小，土體密實(shí)，提高地基承載力和穩(wěn)定性。

(3)排水固結(jié)法

飽和軟粘土地基在荷載作用下，孔隙水緩慢排出，孔隙體積慢慢地減小，地基逐漸固結(jié)。同時(shí)，隨著孔隙水壓力的逐漸消散，有效應(yīng)力逐漸增長(zhǎng)，地基土的抗剪強(qiáng)度也相應(yīng)得到提高。排水固結(jié)法在實(shí)際工程中通常采用砂井、袋裝砂井和塑料排水帶進(jìn)行排水固結(jié)

(4)強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法是法國(guó)L?梅納1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法，即用幾十噸重錘從高處落下，反復(fù)多次夯擊地面，對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。實(shí)踐證明，經(jīng)夯擊后的地基承載力可提高2～5倍，壓縮性可降低200～500％，影響深度在10m以上。

(5)振沖法振沖法是振動(dòng)水沖擊法的簡(jiǎn)稱，按不同土類可分為振沖置換法和振沖密實(shí)法兩類。振沖法在粘性土中主要起振沖置換作用，置換后填料形成的樁體與土組成復(fù)合地基；在砂土中主要起振動(dòng)擠密和振動(dòng)液化作用。振沖法的處理深度可達(dá)10m左右。

(6)水泥土攪拌法通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械，在地基中就地將軟土和固化劑(漿液狀或粉體狀)強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反映，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基，處理深度可達(dá)8-12m。工藝流程：深層攪拌機(jī)定位→預(yù)攪下沉→噴漿攪拌提升→重復(fù)攪拌下沉→重復(fù)攪拌提升直至孔口→關(guān)閉攪拌機(jī)、清洗→移至下一根樁位。

(7)石灰樁法石灰樁是指采用機(jī)械或人工方法在地基中成孔，然后灌入生石灰塊或按一定比例加入粉煤灰、爐渣、火山灰等摻合料及少量外加劑進(jìn)行振密或夯實(shí)而形成的樁體。石灰樁適用于加固雜填土、素填土、淤泥、淤泥質(zhì)土和粘性土地基，對(duì)素填土、淤泥、淤泥質(zhì)土的加固效果尤為顯著。石灰樁復(fù)合地基

(8)沉管擠密碎石樁法

沉管擠密碎石樁法是指利用振動(dòng)或沖擊沉管方式，在軟弱地基中成孔后，填入砂、礫石、碎石等材料并將其擠壓入孔中，形成較大直徑的由砂石構(gòu)成的密實(shí)狀體的地基處理方法。主要包括砂樁法、擠密砂樁法和沉管碎石樁法等。沉管擠密碎石樁施工

(9)凍結(jié)法凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水凍結(jié)，把天然土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行隧道、立井和地下工程的開挖與襯砌施工。

(10)加筋法

加筋法是在土中加入條帶、成片纖維織物或網(wǎng)格片等抗拉材料，依靠它們限制土的側(cè)移，改善土的力學(xué)性能，提高土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的方法?？捎糜趽鯄?、橋臺(tái)、堤壩、道路路基、地基等工程。

(11)托換技術(shù)

托換技術(shù)是指為了消除對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)建筑物功能與結(jié)構(gòu)等可能帶來(lái)的影響，對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)建筑物進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)、對(duì)建筑物的持力層地基進(jìn)行改良、新基礎(chǔ)設(shè)置及新舊基礎(chǔ)替換等工程?；A(chǔ)需要托換的原因很多，如在現(xiàn)有建筑物下進(jìn)行隧道施工；地下水位下降引起房屋下沉；原有基礎(chǔ)腐蝕或損壞等。根據(jù)實(shí)際工程對(duì)托換技術(shù)的要求不同，托換技術(shù)可包括增層、糾傾、移位三種不同類型，其中房屋移位的如圖所示。

7.5基坑工程隨著城市化進(jìn)程的日益深化，城市用地日趨緊張。為解決城市人口、資源、環(huán)境三大危機(jī)，城市建設(shè)應(yīng)向三維空間發(fā)展，即實(shí)行立體化的再開發(fā)，已把對(duì)城市地下空間的開發(fā)利用作為實(shí)施城市可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。由于城市建(構(gòu))筑密度較大、交通擁擠、施工條件差、環(huán)境要求嚴(yán)格，使得基坑開挖和支護(hù)成為巖土工程一大難題。目前基坑開挖與支護(hù)工程具有以下一些特點(diǎn)：

(1)基坑越挖越深(2)工程地質(zhì)條件越來(lái)越差

(3)地區(qū)性強(qiáng)(4)基坑支護(hù)方法眾多7.5.1放坡開挖在深基坑開挖施工中，往往可以通過(guò)選擇并確定安全合理的基坑邊坡坡度，使基坑開挖后的土體在無(wú)加固及無(wú)支撐的條件下，依靠土體自身的強(qiáng)度，在新的平衡狀態(tài)下取得穩(wěn)定的邊坡并維持整個(gè)基坑的穩(wěn)定狀況，這類無(wú)支護(hù)措施下的基坑開挖方式通常稱為放坡開挖。放坡開挖土袋或塊石堆砌支護(hù)短樁支護(hù)7.5.2被動(dòng)支護(hù)

(1)圍護(hù)墻采用鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預(yù)制鋼筋混凝土樁、鋼板樁等樁型按隊(duì)列式布置組成的墻體均歸為排樁式圍護(hù)墻。對(duì)于不能放坡或不能應(yīng)用水泥土樁等重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)，開挖深度在6～10m左右，各安全等級(jí)的基坑均可采用排樁圍護(hù)墻支護(hù)。排樁圍護(hù)墻通常由樁土間隔組成，故一般需另外設(shè)置止水帷幕。挖孔樁－槽鋼－內(nèi)支撐支護(hù)7.5.2被動(dòng)支護(hù)

(2)撐錨體系①內(nèi)支撐內(nèi)支撐是設(shè)置于基坑內(nèi)部，承受圍護(hù)墻傳來(lái)的水土壓力等外荷載的結(jié)構(gòu)體系，由支撐、圍擦(腰梁)和立柱等構(gòu)件組成，排樁式圍護(hù)墻頂部還設(shè)置帽梁。多層水平支撐單層斜支撐鋼管支撐排樁－鋼管井字形支撐腰梁、錨桿、內(nèi)支撐梁支護(hù)內(nèi)支撐梁支護(hù)②拉錨當(dāng)施工場(chǎng)地周圍條件許可且工程地質(zhì)較好時(shí)，可采用坑外拉錨形成對(duì)圍護(hù)墻的支撐作用。錨固體系通常有地面拉錨和土層錨桿兩種。地面拉錨需要有足夠的場(chǎng)地設(shè)置錨樁或其它錨固裝置。土層錨桿可隨支護(hù)深度的不同設(shè)置為單排或多排。因錨桿需要土層提供較大的錨固力，故錨桿式支護(hù)結(jié)構(gòu)較適合于砂土或粘土地基，而不宜用于軟粘土地層中。土層錨桿在深基坑支護(hù)中被廣泛應(yīng)用，它設(shè)置在圍護(hù)墻背后，為挖土、地下結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件。地面拉錨式土層拉錨式灌注樁－腰梁－拉錨支護(hù)7.5.3主動(dòng)支護(hù)這是以充分發(fā)揮和提高基坑周圍土體自支撐能力的新型支護(hù)方法。發(fā)揮和提高土體自支撐能力可以從物理、化學(xué)和幾何的途徑著手，相應(yīng)的支護(hù)型式主要有以下幾種。

(1)水泥土墻支護(hù)利用水泥材料作固化劑，通過(guò)特殊的拌和機(jī)械(如深層攪拌機(jī)或高壓旋噴機(jī))就地將原狀土和固化劑(粉體或漿體)強(qiáng)制拌和，經(jīng)過(guò)土與固化劑(或摻和料)產(chǎn)生一系列物理化學(xué)作用，形成具有一定強(qiáng)度、整體性和水穩(wěn)性的重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。水泥土樁與樁或排與排之間可相互咬合緊密排列，也可按網(wǎng)格式排列，水泥土與其包圍的天然土形成重力式擋墻支擋周圍土體，保持基坑邊坡穩(wěn)定。一般適用于開挖深度不大于6m，基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二、三級(jí)，且水泥土樁施工范圍內(nèi)地基土承載力不大于150kPa的情況。由于工后型鋼拔出技術(shù)、鋼管甚至竹木加勁部分地取代型鋼加勁技術(shù)的研究成功，使SMW工法在我國(guó)得到推廣應(yīng)用并有所創(chuàng)新。在上海、廣州、深圳等沿海城市，當(dāng)前正在廣泛使用。上海交通軌道明珠線寶興路車站，采用該技術(shù)的基坑開挖深度達(dá)14m，擋墻深度達(dá)25.2m。在南京地下鐵道工程淤泥質(zhì)土中已成功應(yīng)用達(dá)到31m。

(2)土釘墻支護(hù)土釘墻是在新奧法的基礎(chǔ)上基于