盾構(gòu)井施工簡介

盾構(gòu)井施工簡介當前第1頁\共有47頁\編于星期六\12點目錄一、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程二、明挖基坑施工三、降水施工當前第2頁\共有47頁\編于星期六\12點一、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程1.1、盾構(gòu)施工簡述盾構(gòu)施工簡述在建造隧道的設(shè)計階段，首先要將隧道分段，再啟動豎井吊裝隧道鉆挖機、在目的地挖掘回收井，隧道鉆挖機抵達回收井，經(jīng)分拆后運走。

（1）土壓盾構(gòu)掘進流程視頻

（2）泥水盾構(gòu)掘進流程視頻

（3）雙圓盾構(gòu)掘進流程視頻

當前第3頁\共有47頁\編于星期六\12點二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程1.1、盾構(gòu)施工簡述常見豎井形式當前第4頁\共有47頁\編于星期六\12點二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程1.1、盾構(gòu)施工簡述常見豎井及盾構(gòu)洞門形式當前第5頁\共有47頁\編于星期六\12點二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程1.2、地鐵車站形式與結(jié)構(gòu)組成（一）地鐵車站形式分類

地鐵車站根據(jù)其所處位置、埋深、運營性質(zhì)、結(jié)構(gòu)橫斷面、站臺形式等進行不同分類，具體詳見右表。當前第6頁\共有47頁\編于星期六\12點二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程1.2、地鐵車站形式與結(jié)構(gòu)組成（一）地鐵車站形式分類當前第7頁\共有47頁\編于星期六\12點1.2、地鐵車站形式與結(jié)構(gòu)組成（二）構(gòu)造組成1．地鐵車站通常由車站主體（站臺、站廳、設(shè)備用房、生活用房），出人口及通

道，通風道及地面通風亭等三大部分組成。2．車站主體是列車在線路上的停車點，其作用既是供乘客集散、候車、換車及上、下車；又是地鐵運營設(shè)備設(shè)置的中心和辦理運營業(yè)務(wù)的地方。3．出入口及通道（包括人行天橋）是供乘客進、出車站的建筑設(shè)施。4．通風道及地面通風亭的作用是保證地下車站有一個舒適的地下環(huán)境。二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第8頁\共有47頁\編于星期六\12點1.3、施工方法（工藝>與選擇條件地鐵工程通常是在城鎮(zhèn)中修建的，其施工方法選擇會受到地面建筑物、道路、城市交通、環(huán)境保護、施工機具以及資金條件等因素影響。因此，施工方法的決定，不僅要從技術(shù)、經(jīng)濟、修建地區(qū)具體條件考慮，而且還要考慮施工方法對城市生活的影響。（一）明挖法施工1．明挖法是先從地表面向下開挖基坑至設(shè)計標高，然后在基坑內(nèi)的預(yù)定位置由下而上地建造主體結(jié)構(gòu)及其防水措施，最后回填土并恢復(fù)路面。二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第9頁\共有47頁\編于星期六\12點1.3、施工方法（工藝>與選擇條件二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第10頁\共有47頁\編于星期六\12點1.3、施工方法（工藝>與選擇條件

2．明挖法是修建地鐵車站的常用施工方法，具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量、工程造價低等優(yōu)點，因此，在地面交通和環(huán)境條件允許的地方，應(yīng)盡可能采用。3．明挖法施工基坑可以分為敞口放坡基坑和有圍護結(jié)構(gòu)的基坑兩類。若基坑所處地面空曠，周圍無建筑物或建筑物間距很大，地面有足夠空地能滿足施工需要又不影響周圍環(huán)境時，則采用敞口放坡基坑施工。這種基坑施工簡單、速度快、噪聲小，無需做圍護結(jié)構(gòu)。如果因場地限制，基坑邊坡坡度稍陡于規(guī)范規(guī)定時，則可采用適當?shù)膿跬两Y(jié)構(gòu)，如土釘加混凝土噴抹面對邊坡加以支護。即使如此，該方法的造價仍然是較低的。

如果基坑很深，地質(zhì)條件差，地下水位高，特別是又處于繁華市區(qū)，地面建筑物密集，交通繁忙，無足夠空地滿足施工需要，沒有條件采用敞口放坡基坑時，則可采用有圍護結(jié)構(gòu)的基坑。其中，敞口放坡基坑分為邊坡面不加支護的基坑以及噴混凝土面和錨桿護坡基坑兩類；有圍護結(jié)構(gòu)基坑的圍護結(jié)構(gòu)又分為不同類型。二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第11頁\共有47頁\編于星期六\12點1.3、施工方法（工藝>與選擇條件（二）蓋挖法施工1．蓋挖法施工也是明挖施工的一種形式，與常見的明挖法施工的主要區(qū)別在于施工方法和順序不同：蓋挖法是先蓋后挖，即先以臨時路面或結(jié)構(gòu)頂板維持地面暢通，再向下支護的基坑施工。施工基本流程：在現(xiàn)有道路上按所需寬度，以定型標準的預(yù)制棚蓋結(jié)構(gòu)（包括縱、橫梁和路面板）或現(xiàn)澆混凝土頂（蓋）板結(jié)構(gòu)置于樁（或墻）柱結(jié)構(gòu)上維持地面交通，在棚蓋結(jié)構(gòu)支護下進行開挖和施做主體結(jié)構(gòu)、防水結(jié)構(gòu)。然后回填土并恢復(fù)管、線、路或埋設(shè)新的管、線、路。最后恢復(fù)道路結(jié)構(gòu)。2．蓋挖法具有諸多優(yōu)點：圍護結(jié)構(gòu)變形小，能夠有效控制周圍土體的變形和地表沉降，有利于保護臨近建筑物和構(gòu)筑物；基坑底部土體穩(wěn)定，隆起小，施工安全；蓋挖逆作法施工一般不設(shè)內(nèi)部支撐或錨錠，施工空間大；蓋挖逆作法用于城市街區(qū)施工時，可盡快恢復(fù)路面，對道路交通影響較小。蓋挖法也存在一些缺點：蓋挖法施工時，混凝土結(jié)構(gòu)的水平施工縫的處理較為困難；蓋挖逆作法施工時，暗挖施工難度大、費用高；蓋挖法每次分部開挖與澆筑或襯砌的深度，應(yīng)綜合考慮基坑穩(wěn)定、環(huán)境保護、永久結(jié)構(gòu)形式和混凝土澆筑作業(yè)等因素來確定。3．蓋挖法可分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法及蓋挖半逆作法。目前，城市中施工采用最多的是蓋挖逆作法。二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第12頁\共有47頁\編于星期六\12點1.3、施工方法（工藝>與選擇條件(1)蓋挖順作法蓋挖順作法的具體施工流程見下圖。二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第13頁\共有47頁\編于星期六\12點1.3、施工方法（工藝>與選擇條件(1)蓋挖順作法

蓋挖順作法主要依賴堅固的擋土結(jié)構(gòu)，根據(jù)現(xiàn)場條件、地下水位高低、開挖深度以及周圍建筑物的鄰近程度可選擇鋼筋混凝土鉆（挖）孔灌注樁或地下連續(xù)墻，對于飽和的軟弱地層應(yīng)以剛度大、止水性能好的地下連續(xù)墻為首選方案。目前，蓋挖順作法中的擋土結(jié)構(gòu)常用來作為主體結(jié)構(gòu)邊墻體的一部分或全部。(2)蓋挖逆作法蓋挖逆作法的具體施工流程見下圖。蓋挖逆作法施工時，先施作車站周邊圍護樁和結(jié)構(gòu)主體樁柱，然后將結(jié)構(gòu)蓋板置于樁（圍護樁）、柱（鋼管柱或混凝土柱）上，自上而下完成土方開挖和邊墻、中隔板及底板襯砌的施工。蓋挖逆作法是在明挖內(nèi)支撐基坑基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，施工過程中不需設(shè)置臨時支撐，而是借助結(jié)構(gòu)頂板、中板自身的水平剛度和抗壓強度實現(xiàn)對基坑圍護樁（墻）的支護作用。其工法特點是：快速覆蓋、縮短中斷交通的時間；自上而下的頂板、中隔板及水平支撐體系剛度大，可營造一個相對安全的作業(yè)環(huán)境；占地少、回填量小、可分層施工，也可分左右兩幅施工，交通導(dǎo)改靈活；不受季節(jié)影響、無冬期施工要求，低噪聲、擾民少；設(shè)備簡單、不需大型設(shè)備，操作空間大、操作環(huán)境相對較好。二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第14頁\共有47頁\編于星期六\12點工程施工完成二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程蓋挖逆作1.3、施工方法（工藝>與選擇條件當前第15頁\共有47頁\編于星期六\12點2.3、施工方法（工藝>與選擇條件(3)蓋挖半逆作法類似逆作法，其區(qū)別僅在于頂板完成及恢復(fù)路面過程，蓋挖半逆作法的施工步驟見下圖。在半逆作法施工中，一般都必須設(shè)置橫撐并施加預(yù)應(yīng)力。采用逆作或半逆作法施工時都要注意混凝土施工縫的處理問題，由于它是在上部混凝土達到設(shè)計強度后再接著往下澆筑的，而混凝土的收縮及析水，施工縫處不可避免地要出現(xiàn)3～lOmm寬的縫隙，將對結(jié)構(gòu)的強度、耐久性和防水性產(chǎn)生不良影響。在逆作法和半逆作法施工中，如主體結(jié)構(gòu)的中間立柱為鋼管混凝土柱，而柱下基礎(chǔ)為鋼筋混凝土灌注樁時，需要解決好兩者之間的連接問題。一般是將鋼管柱直接插入灌注樁的混凝土內(nèi)1．Om左右，并在鋼管柱底部均勻設(shè)置幾個孔，以利混凝土流動，同時也可加蓋挖半逆作法施工流程。二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第16頁\共有47頁\編于星期六\12點2.3、施工方法（工藝>與選擇條件(3)蓋挖半逆作法二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第17頁\共有47頁\編于星期六\12點二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程2.4、結(jié)構(gòu)施工工序動畫當前第18頁\共有47頁\編于星期六\12點2.4、施工方法（工藝>與選擇條件二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第19頁\共有47頁\編于星期六\12點2.4、不同方法施工的地鐵車站結(jié)構(gòu)（一）明挖法施工車站結(jié)構(gòu)明挖法施工的車站主要采用矩形框架結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。1．矩形框架結(jié)構(gòu)

這是明挖車站中采用最多的一種形式，根據(jù)功能要求，可以雙層于單跨、雙跨或多層多跨等形式。側(cè)式車站一般采用雙跨結(jié)構(gòu)；島式車站多采用雙跨或三跨結(jié)構(gòu)。站臺寬度≤lOm時宜采用雙跨結(jié)構(gòu)，有時也采用單跨結(jié)構(gòu)。在道路狹窄的地段建地鐵車站，也可采用上、下行線重疊的結(jié)構(gòu)。

明挖地鐵車站結(jié)構(gòu)由底板、側(cè)墻及頂板等圍護結(jié)構(gòu)和樓板、梁、柱及內(nèi)墻等內(nèi)部構(gòu)件組合而成。它們主要用來承受施工和運營期間的內(nèi)中外部荷載，提供地鐵必需的使用空間，同時也是車站建筑造型的有機組成部分。構(gòu)件的形式和尺寸將直接影響內(nèi)部的使用空間和管線布置等，所以必須綜合受力、使用、建筑、經(jīng)濟和施工等因素合理選定。(1)頂板和樓板

可采用單向板（或梁式板）、井字梁式板、無梁板或密肋板等形式。井字梁式板和無梁板可以形成美觀的頂棚或建筑造型，但造價較高，只有在板下不走管線時方可考慮采用。二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第20頁\共有47頁\編于星期六\12點2.4、不同方法施工的地鐵車站結(jié)構(gòu)（一）明挖法施工車站結(jié)構(gòu)(2)底板

底板主要按受力和功能要求設(shè)置。幾乎都采用以縱梁和側(cè)墻為支承的梁式板結(jié)構(gòu)，這有利于整體道床和站臺下縱向管道的鋪設(shè)。埋置于無地下水的巖石地層中的明挖車站，可不設(shè)受力底板，但鋪底應(yīng)滿足整體道床的使用要求。(3)側(cè)墻

當采用放坡開挖或用工字鋼樁、鋼板樁等作基坑的臨時護壁時，側(cè)墻多采用以頂、底板及樓板為支承的單向板，裝配式構(gòu)件也可采用密肋板。

當采用地下連續(xù)墻或鉆孔樁護壁時，可利用它們作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分或全部。這種情況下的側(cè)墻，視場地土質(zhì)條件不同，基本可分為兩大類：一類是由灌注樁與內(nèi)襯墻組成的樁墻結(jié)構(gòu)；另一類是地下連續(xù)墻或地下連續(xù)墻與內(nèi)襯墻組成的結(jié)構(gòu)。在無水地層中，可選用分離式灌注樁；在保證柱間土穩(wěn)定（必要時可施作噴混凝土層）的前提下，選擇較大的樁徑；當有地下水時，可結(jié)合注漿形成止水帷幕或改用相互搭接的灌注樁（鉆孔咬合樁）。但在飽和軟土或流沙地層中，從提高圍護結(jié)構(gòu)的強度、剛度、止水性和保護環(huán)境等方面考慮，尤其當挖深超過lOm時，多采用地下連續(xù)墻。

當連續(xù)墻直接作為主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻或與內(nèi)襯墻形成整體結(jié)構(gòu)時，設(shè)計中需要考慮先期修建的連續(xù)墻與頂、樓、底板等水平構(gòu)件的連接。二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第21頁\共有47頁\編于星期六\12點2.4、不同方法施工的地鐵車站結(jié)構(gòu)（一）明挖法施工車站結(jié)構(gòu)(4)立柱

明挖車站的立柱一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可采用方形、矩形、圓形或橢圓形等截面。按常規(guī)荷載設(shè)計的地鐵車站站臺區(qū)的柱距一般取6～8m。當車站與地面建筑合建或為特殊荷載控制設(shè)計，柱的設(shè)計荷載很大時，可采用鋼管混凝土柱、勁性鋼筋高強凝土柱。2．拱形結(jié)構(gòu)

一般用于站臺寬度較窄的單跨單層或單跨雙層車站。結(jié)構(gòu)由拱形和平底板組成，墻腳與底板之間采用鉸接，并在其外側(cè)設(shè)有與底板整體澆筑的擋墻，用以抵抗剛架的水平推力。（二）蓋挖法施工車站結(jié)構(gòu)1．結(jié)構(gòu)形式

在城鎮(zhèn)交通要道區(qū)域采用蓋挖法施工的地鐵車站多采用矩形框架結(jié)構(gòu)。

軟土地區(qū)地鐵車站一般采用地下墻或鉆孔灌注樁作為施工階段的圍護結(jié)構(gòu)。地下墻可作側(cè)墻結(jié)構(gòu)的一部分，與內(nèi)部現(xiàn)澆鋼筋混凝土組成雙層襯砌結(jié)構(gòu)；也可將單層地下墻作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻結(jié)構(gòu)。單、雙層墻應(yīng)經(jīng)工程造價、進度、結(jié)構(gòu)整體性、防水堵漏、施工處理等綜合比較后，根據(jù)不同地質(zhì)、周圍環(huán)境等選用。二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第22頁\共有47頁\編于星期六\12點2.4、不同方法施工的地鐵車站結(jié)構(gòu)（二）蓋挖法施工車站結(jié)構(gòu)2．側(cè)墻

單層側(cè)墻即地下墻在施工階段作為基坑圍護結(jié)構(gòu)，建成后使用階段又是主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的板直接與單層墻相接。在地下墻中可采用預(yù)埋“錐螺紋鋼筋連接器”將板的鋼筋與地下墻的鋼筋相接，確保單層側(cè)墻與板的連接強度及剛度。砂性地層中不宜采用單層側(cè)墻。

雙層側(cè)墻即地下墻在施工階段作為圍護結(jié)構(gòu)，回筑時在地上墻內(nèi)側(cè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)襯側(cè)墻，與先施工的地下墻組成疊合結(jié)構(gòu)，共同承受使用階段的水土側(cè)壓力，板與雙層墻組成現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，3．中間豎向臨時支撐系統(tǒng)

中間豎向臨時支撐系統(tǒng)由臨時立柱及其基礎(chǔ)組成，系統(tǒng)的設(shè)置方法有三種：①在永久柱的兩側(cè)單獨設(shè)置臨時柱；②臨時柱與永久柱合一；③臨時柱與永久柱合一，同時增設(shè)臨時柱。盾構(gòu)機在蓋挖下的調(diào)頭，點擊見視頻。二、常見盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)形式、施工流程當前第23頁\共有47頁\編于星期六\12點3.1深基坑支護結(jié)構(gòu)與變形控制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)置垂直的擋土圍護結(jié)構(gòu)，圍護結(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)是為了減小圍護結(jié)構(gòu)的變形，控制墻體的彎矩；分為內(nèi)撐和外錨兩種。本條文主要以地鐵車站為主介紹基坑開挖支護與變形控制。一、圍護結(jié)構(gòu)三、明挖基坑施工1．基坑圍護結(jié)構(gòu)體系包括板（樁）墻、圍檁（冠梁）及其他附屬構(gòu)件。板（樁）墻主要承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的土壓力和水壓力，并將此壓力傳遞到支撐，是穩(wěn)定基坑的一種施工臨時擋墻結(jié)構(gòu)。當前第24頁\共有47頁\編于星期六\12點2.5、明挖基坑施工2．地鐵基坑所采用的圍護結(jié)構(gòu)形式很多，其施工方法、工藝和所用的施工機械也各異；因此，應(yīng)根據(jù)基坑深度、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、地面環(huán)境條件等，特別要考慮到城市施工特點，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟綜合比較后確定。（二）深基坑圍護結(jié)構(gòu)類型1．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。2．不同類型圍護結(jié)構(gòu)的特點見下表。三、明挖基坑施工當前第25頁\共有47頁\編于星期六\12點三、明挖基坑施工(1)工字鋼樁圍護結(jié)構(gòu)作為基坑圍護結(jié)構(gòu)主體的工字鋼，基坑開挖前，在地面用沖擊式打樁機沿基坑設(shè)計邊線打人地下，樁間距一般為1．O～1.2m。若地層為飽和淤泥等松軟地層也可采用靜力壓樁機和振動打樁機進行沉樁?；娱_挖時，隨挖土方隨在樁間插入50mm厚的水平木板，以擋住樁間土體?；娱_挖至一定深度后，若懸臂工字鋼的剛度和強度都夠大，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。

工字鋼樁圍護結(jié)構(gòu)適用于黏性土、砂性土和粒徑不大于lOOmm的砂卵石地層；當?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lOOdB以上，大大超過環(huán)境保護法規(guī)定的限值。因此，這種圍護結(jié)構(gòu)一般宜用于郊區(qū)距居民點較遠的基坑施工中。當基坑范圍不大時，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結(jié)構(gòu)。當前第26頁\共有47頁\編于星期六\12點三、明挖基坑施工(2)鋼板樁圍護結(jié)構(gòu)鋼板樁強度高，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；北京地鐵一期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，多采用帷幕式構(gòu)造。(3)鉆孔灌注樁圍護結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁一般采用機械成孔。地鐵明挖基坑中多采用螺旋鉆機、沖擊式鉆機和正反循環(huán)鉆機等。對正反循環(huán)鉆機，由于其采用泥漿護壁成孔，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)深層攪拌樁擋土結(jié)構(gòu)深層攪拌樁是用攪拌機械將水泥、石灰等和地基土相拌合，從而達到加固地基的目的。作為擋土結(jié)構(gòu)的攪拌樁一般布置成格柵形，深層攪拌樁也可連續(xù)搭接布置形成止水帷幕。當前第27頁\共有47頁\編于星期六\12點三、明挖基坑施工(5)SMW樁

SMW樁擋土墻是利用攪拌設(shè)備就地切削土體，然后注入水泥類混合液攪拌形成均勻的擋墻，最后，在墻中插入型鋼，即形成一種勁性復(fù)合圍護結(jié)構(gòu)。這種圍護結(jié)構(gòu)的特點主要表現(xiàn)在止水性好，構(gòu)造簡單，型鋼插入深度一般小于攪拌樁深度，施工速度快，型鋼可以部分回收、重復(fù)利用。當前第28頁\共有47頁\編于星期六\12點三、明挖基坑施工(6)地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻主要有預(yù)制鋼筋混凝土連續(xù)墻和現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)墻兩類，通常地下連續(xù)墻一般指后者。地下連續(xù)墻有如下優(yōu)點：施工時振動小、噪聲低，墻體剛度大，對周邊地層擾動??；可適用于多種土層，除夾有孤石、大顆粒卵礫石等局部障礙物時影響成槽效率外，對黏性土、無黏性土、卵礫石層等各種地層均能高效成槽。

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)性能指標進行檢驗和控制。每個幅段的溝槽開挖結(jié)束后，在槽段內(nèi)放置鋼筋籠，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。當前第29頁\共有47頁\編于星期六\12點三、明挖基坑施工二、支撐結(jié)構(gòu)類型（一）支撐結(jié)構(gòu)體系1．內(nèi)支撐一般由各種型鋼撐、鋼管撐、鋼筋混凝土撐等構(gòu)成支撐系統(tǒng)；外拉錨有拉錨和土錨兩種形式。2．在軟弱地層的基坑工程中，支撐結(jié)構(gòu)承受圍護墻所傳遞的土壓力、水壓力。支撐結(jié)構(gòu)擋土的應(yīng)力傳遞路徑是圍護（樁）墻-圍檁（冠梁）-支撐，在地質(zhì)條件較好的有錨固力的地層中，基坑支撐可采用土錨和拉錨等外拉錨形式。3.在深基坑的施工支護結(jié)構(gòu)中，常用的支撐系統(tǒng)按其材料可分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系和鋼支撐體系兩類，其形式和特點見下表。當前第30頁\共有47頁\編于星期六\12點三、明挖基坑施工二、支撐結(jié)構(gòu)類型（一）支撐結(jié)構(gòu)體系當前第31頁\共有47頁\編于星期六\12點三、明挖基坑施工二、支撐結(jié)構(gòu)類型（一）支撐結(jié)構(gòu)體系現(xiàn)澆鋼筋混凝土支攆體系由圍檁（圈梁）、支撐及角撐、立柱和圍檁托架或吊筋、立柱，托架錨固件等其他附屬構(gòu)件組成。鋼結(jié)構(gòu)支撐（鋼管、型鋼支撐）體系通常為裝配式的，由圍檁、角撐、支撐、預(yù)應(yīng)力設(shè)備（包括千斤頂自動調(diào)壓或人工調(diào)壓裝置）、軸力傳感器、支撐體系監(jiān)測監(jiān)控裝置、立柱樁及其他附屬裝配式構(gòu)件組成。（二）支撐體系布置1．能夠因地制宜、合理選擇支撐材料和支撐體系布置形式，使其技術(shù)經(jīng)濟綜合指標得以優(yōu)化。2．支撐體系受力明確，充分協(xié)調(diào)發(fā)揮各桿件的力學性能，安全可靠，經(jīng)濟合理，能夠在穩(wěn)定性和控制變形方面滿足對周圍環(huán)境保護的要求。3．支撐體系布置能在安全、可靠的前提下，最大限度地方便土方開挖和主體結(jié)構(gòu)的快速施工。當前第32頁\共有47頁\編于星期六\12點三、明挖基坑施工三、基坑的變形控制（一）基坑變形特征1．基坑開挖時，由于坑內(nèi)開挖卸荷造成圍護結(jié)構(gòu)在內(nèi)外壓力差作用下產(chǎn)生水平向位移，近而引起圍護外側(cè)土體的變形，造成基坑外土體或建（構(gòu)）筑物沉降；同時，開挖卸荷也會引起坑底土體隆起。可以認為，基坑周圍地層移動主要是由于圍護結(jié)構(gòu)的水平位移和坑底土體隆起造成的。2．圍護墻體水平變形當基坑開挖較淺，還未設(shè)支撐時，不論對剛性墻體（如水泥土攪拌樁墻、旋噴樁墻等）還是柔性墻體（如鋼板樁、地下連續(xù)墻等），均表現(xiàn)為墻頂位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布。隨著基坑開挖深度的增加，剛性墻體繼續(xù)表現(xiàn)為向基坑內(nèi)的三角形水平位移或平行剛體位移，而一般柔性墻如果設(shè)支撐，則表現(xiàn)為墻頂位移不變或逐漸向基坑外移動，墻體腹部向基坑內(nèi)凸出。當前第33頁\共有47頁\編于星期六\12點三、明挖基坑施工三、基坑的變形控制3．圍護墻體豎向變位在實際工程中，墻體豎向變位量測往往被忽視，事實上由于基坑開挖土體自重應(yīng)力的釋放，致使墻體產(chǎn)生豎向變位：上移或沉降。墻體的豎向變位給基坑的穩(wěn)定、地表沉降以及墻體自身的穩(wěn)定性均帶來極大的危害。特別是對于飽和的極為軟弱的地層中的基坑工程，當圍護墻底下因清孔不凈有沉渣時，圍護墻在開挖中會下沉，地面也隨之下沉；另外，當圍護結(jié)構(gòu)下方有頂管和盾構(gòu)穿越時，也會引起圍護結(jié)構(gòu)突然沉降。4．基坑底部的隆起隨著基坑的開挖卸載，基坑底出現(xiàn)隆起是必然的，但過大的坑底隆起往往是基坑險情的征兆。過大的坑底隆起可能是兩種原因造成的：①基坑底不透水土層由于其自重不能夠承受不透水土層下承壓水水頭壓力而產(chǎn)生突然性的隆起；②基坑由于圍護結(jié)構(gòu)插入坑底土層當前第34頁\共有47頁\編于星期六\12點三、明挖基坑施工三、基坑的變形控制（一）基坑變形特征深度不足而產(chǎn)生坑內(nèi)土體隆起破壞。基坑底土體的過大隆起可能會造成基坑圍護結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。另外，由于坑底隆起會造成立柱隆起，進一步造成支撐向上彎曲，可能引起支撐體系失穩(wěn)。因此，基坑底土體的過大隆起是施工時應(yīng)該盡量避免的。但由于基坑一直處于開挖過程，直接監(jiān)測坑底土體隆起較為困難，一般通過監(jiān)測立柱變形來反映基坑底土體隆起情況。5．地表沉降圍護結(jié)構(gòu)的水平變形及坑底土體隆起會造成地表沉降，引起基坑周邊建（構(gòu)）筑物變形。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，基坑圍護呈懸臂狀態(tài)時，較大的地表沉降出現(xiàn)在墻體旁；施加支撐后，地表沉降的最大值會漸漸遠離圍護結(jié)構(gòu)，位于距離圍護墻一定距離的位置上。當前第35頁\共有47頁\編于星期六\12點三、明挖基坑施工（二）基坑的變形控制1．當基坑鄰近建（構(gòu)）筑物時，必須控制基坑的變形以保證鄰近建（構(gòu)）筑物的安全。2．控制基坑變形的主要方法有：(1)增加圍護結(jié)構(gòu)和支撐的剛度；(2)增加圍護結(jié)構(gòu)的人土深度；(3)加固基坑內(nèi)被動區(qū)土體。加固方法有抽條加固、裙邊加固及二者相結(jié)合的形式；(4)減小每次開挖圍護結(jié)構(gòu)處土體的尺寸和開挖支撐時間，這一點在軟土地區(qū)施工時尤其有效；(5)通過調(diào)整圍護結(jié)構(gòu)深度和降水井布置來控制降水對環(huán)境變形的影響。（三）坑底穩(wěn)定控制1．保證深基坑坑底穩(wěn)定的方法有加深圍護結(jié)構(gòu)入土深度、坑底土體加固、坑內(nèi)井點降水等措施。2．適時施作底板結(jié)構(gòu)。當前第36頁\共有47頁\編于星期六\12點四、降水施工關(guān)于水的常識地下水——根據(jù)埋藏條件和賦存的形式主要分為：氣帶水、潛水、承壓水、孔隙水、裂隙水、巖溶水。潛水——位于包氣帶下第一個自由水面的含水層中的水。承壓水——充滿于兩個隔水層之間的含水層中的水。（詳見視頻）流沙——土的松散粒被地下水飽和后，由于水頭差的存在，動水壓力使松散顆粒產(chǎn)生懸浮流動。當前第37頁\共有47頁\編于星期六\12點四、降水施工關(guān)于水的常識土中粒徑在0.01mm以下的顆粒含量在30%-35%以上，并含有較多的片狀、針狀礦物和附有親水膠體顆粒。水力梯度較大，流速增大，動水壓力超過了土顆粒的重量時，就能使土顆粒懸浮流動形成流沙。土的參透系數(shù)較小時，排水條件不通暢。砂土中孔隙比愈大，愈容易產(chǎn)生流沙。

流沙形成的基本條件：

當前第38頁\共有47頁\編于星期六\12點四、降水施工關(guān)于水的常識突涌——當基坑下有承壓含水層存在時，開挖基坑減少了含水層上不透水層的厚度，當它減小到一定程度時，與承壓水的水頭壓力不能平衡時能頂裂或沖毀基坑底板。

突涌的表現(xiàn)形式為：

基坑頂裂，出現(xiàn)網(wǎng)狀或樹狀裂縫，地下水從裂縫中涌出，并帶出下部土體顆粒?；涌拥装l(fā)生涌水涌砂現(xiàn)象，從而造成邊坡失穩(wěn)?；影l(fā)生類似于“沸騰”的噴水的現(xiàn)象，使基坑積水積砂，地基土擾動。

當前第39頁\共有47頁\編于星期六\12點四、降水施工4.1、降永方法選擇（一）基本要求1、當?shù)叵滤桓哂诨娱_挖面，需要采用降低地下水方法疏干坑內(nèi)土層中水。疏干水有增加坑內(nèi)土體強度的作用，有利于控制基坑圍護結(jié)構(gòu)變形。在軟土地區(qū)基坑開挖深度趣過3m，一般就要用井點降水。開挖深度淺時，亦可邊開挖邊用排水溝和集水井進行集水明排。2、當基坑底為隔水層且層底作用有承壓水時，應(yīng)進行坑底突涌驗算，必要時可采取水平封底隔滲或鉆孔減壓措施，保證坑底土層穩(wěn)定。當坑底含承水層上部土體壓重不足以抵抗承壓水水頭時，應(yīng)布置降壓井降低承壓水水頭壓力，防止承壓水突涌，確?；娱_挖施工安全。3、當因降水而危及基坑及周邊環(huán)境安全時，宜采用截水或回灌方法。當前第40頁\共有47頁\編于星期六\12點4.2、常見降水方法（一）明溝、集水井排水明溝、集水井排水，視水量多少連續(xù)或間斷抽水，直至基礎(chǔ)施工完畢、回填土為止。當基坑開挖的土層由多種土組成，中部夾有透水性能的砂類土，基坑側(cè)壁出現(xiàn)分層滲水時，可在基坑邊坡上按不同高程分層設(shè)置明溝和集水井構(gòu)成明排水系統(tǒng)，分層阻截和排除上部土層中的地下水，避免上層地下水沖刷基坑下部邊坡造成塌方。（二）井點降水1-當基坑開挖較深，基坑涌水量大，且有圍護結(jié)構(gòu)時，應(yīng)選擇井點降水方法。即用真空（輕型）井點、噴射井點或管井深入含水層內(nèi)，用不斷抽水方式使地下水位下降至坑底以下，同時使土體產(chǎn)生固結(jié)以方便土方開挖。2．井點布置應(yīng)根據(jù)基坑平面形狀與大小、地質(zhì)和水文情況、工程性質(zhì)、降水深度等而定。當基坑（槽）寬度小于6m且降水深度不超過6m時，可采用單排井點，布置在地下水上游一側(cè)；當基坑（槽）寬度大于6m或土質(zhì)不良，滲透系數(shù)較大時，宜采用雙排井點，布置在基坑（槽）的兩側(cè)，當基坑面積較大時，宜采用環(huán)形井點。挖土運輸設(shè)備出入道可不封閉，間距可達4m，一般留在地下水下游方向。四、降水施工當前第41頁\共有47頁\編于星期六\12點4.2、常見降水方法（二）井點降水水上游一側(cè)；當基坑（槽）寬度大于6m或土質(zhì)不良，滲透系數(shù)較大時，宜采用雙排井點，布置在基坑（槽）的兩側(cè)，當基坑面積較大時，宜采用環(huán)形井點。挖土運輸設(shè)備出入道可不封閉，間距可達4m，一般留在地下水下游方向。3．井點管距坑壁不應(yīng)小于1.0～1.5m，距離太小，易漏氣。井點間距一般為0.8～1.6m。集水總管標高宜盡量接近地下水位線并沿抽水水流方向有0.25%～0.5%的上仰坡度，水泵軸心與總管齊平。井點管的人士深度應(yīng)根據(jù)降水深度及儲水層所有位置決定，但必須將濾水管埋入含水層內(nèi)，并且比挖基坑（溝、槽）底深0.9～1.2m，井點管的埋置深度應(yīng)經(jīng)計算確定。三、基坑的隔（截）水帷幕與坑內(nèi)外降水（一）隔（截）水帷幕1．采用隔（截）水帷幕的目的是切斷基坑外的地下水流人基坑內(nèi)部。截水帷幕的厚度應(yīng)滿足基坑防滲要求，截水帷幕的滲透系數(shù)宜小于1.0×10-6cm／S。四、降水施工當前第42頁\共有47頁\編于星期六\12點4.3、基坑的隔（截）水帷幕與坑內(nèi)外降水（一）隔（截）水帷幕1．采用隔（截）水帷幕的目的是切斷基坑外的地下水流人基坑內(nèi)部。截水帷幕的厚度應(yīng)滿足基坑防滲要求，截水帷幕的滲透系數(shù)