29-明挖基坑施工 (一)

明挖基坑施工 (一)2K313020 明挖基坑施工2K313021 深基坑支护结构与变形控制支撑结构是为了减小围护结构的变形，控制墙体的弯矩；分为内撑和外锚两种。一、围护结构（二）深基坑围护结构类型（2）不同类型围护结构的特点见表2K313021-1。表的内容是对正文总结归纳，方便记忆，表后正文是方便对于各种维护结构的理解。不同类型围护结构简要介绍如下：1）工字钢桩围护结构基坑开挖前，在地面用冲击式打桩机沿基坑设计边线打入地下。若地层为饱和淤泥等松软地层也可采用静力压桩机和振动打桩机进行沉桩。基坑开挖至一定深度后，需要设置腰梁和横梁或锚杆（索）。工字钢桩围护结构适用于黏性土、砂性土和粒径不大于100mm的砂卵石地层；当地下水位较高时，必须配合人工降水措施。这种围护结构一般宜用于郊区距居民点较远的基坑施工中。当基坑范围不大时，例如地铁车站的出入口，临时施工竖井可以考虑采用工字钢做围护结构。 2）钢板桩围护结构钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可重复使用，在地下水位较高的基坑中采用较多。其沉放和拔除方法、使用的机械均与工字钢桩相同，由于地铁施工时基坑较深，为保证其垂直度且方便施工，并使其能封闭合龙，多采用帷幕式构造。 【例-多选题】（2013）下列基坑围护结构中，可采用冲击式打桩机施工的有（）。A.工字钢桩 B.钻孔灌注桩C.钢板桩 D.深层搅拌桩E.地下连续墙网校答案：AC网校解析：钻孔灌注桩可采用冲击式钻机，不是冲击式打桩机。冲击式打桩机主要针对预制好的材料进行冲击，灌注桩、地连墙、搅拌桩都不是预制桩型。3）钻孔灌注桩围护结构钻孔灌注桩一般采用机械成孔。对正反循环钻机，由于其采用泥浆护壁成孔，故成孔时噪声低，适于城区施工。排桩宜采取间隔成桩的施工顺序；对混凝土灌注桩，应在混凝土终凝后，再进行相邻桩的成孔施工。 钻孔灌注桩围护结构经常与止水帷幕联合使用，止水帷幕一般采用深层搅拌桩。如果基坑上部受环境条件限制时，也可采用高压旋喷桩止水帷幕。 4）深层搅拌桩挡土结构深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合，从而达到加固地基的目的。作为挡土结构的搅拌桩一般布置成格栅形，深层搅拌桩也可连续搭接布置形成止水帷幕。 5）SMW桩SMW桩挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体，然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的挡墙，最后，在墙中插入型钢，即形成一种劲性复合围护结构。这种围护结构的特点主要表现在止水性好，构造简单，型钢插入深度一般小于搅拌桩深度，施工速度快，型钢可以部分回收、重复利用。6）地下连续墙地下连续墙主要有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类，通常地下连续墙一般指后者。地下连续墙有如下优点：施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；可适用于多种土层，除遇夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时会影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。按挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。主要机械：抓斗钻、挖掘机、吊车、自卸汽车。持证人员：机械工（司机）、电工、电焊工、司索工、信号工等。地下连续墙的槽段接头应按下列原则选用：地下连续墙宜采用圆形锁口管接头、波纹管接头、楔形接头、工字形钢接头或混凝土预制接头等柔性接头；当地下连续墙作为主体地下结构外墙，且需要形成整体墙时，宜采用刚性接头；刚性接头可采用一字形或十字形穿孔钢板接头、钢筋承插式接头等补充释疑：地下连续墙接头管是什么？作用？为何要设置？地下连续墙是分段浇筑的，然后不同的分段之间要有个结合面，这个接头管就是用来放在每个分段浇筑的接头位置，一方面起到端头模板的作用，另一方面可以根据需要设置成不同的接头形状，有利于两个分段连续墙的结合牢固。导墙是控制挖槽精度的主要构筑物，导墙结构应建于坚实的地基之上，并能承受水土压力和施工机具设备等附加荷载，不得移位和变形。在开挖过程中，为保证槽壁的稳定，采用特制的泥浆护壁。泥浆应根据地质和地面沉降控制要求经试配确定，并在泥浆配制和挖槽施工中对泥浆的相对密度、粘度、含砂率和pH值等主要技术性能指标进行检验和控制。【例-2015年一建真题案例5节选】背景材料某公司承建城市主干道的地下隧道工程，长520m，为单位双重类型钢筋混泥土结构，采用明挖暗做法施工、隧道基坑深10m。基坑安全等级为一级，基坑支护与结构设计断面示意图如图5所示，围护桩为钻孔灌注桩，截水帷幕为双排水泥土搅拌桩，两道内支撑中间设立柱支撑；基坑侧壁与隧道侧墙的净距为1m。图5 基坑支护与主体结构设计断面示意图（单位：cm）施工过程发生如下事件：事件一：进场踏勘发现有一条横跨隧道的架空高压线无法转移，鉴于水泥土搅拌桩机设备高，距高压线距离处理危险范围，导致高压线两侧计20cm范围内水泥土搅拌桩无法施工。项目部建议变更此范围内的截水帷幕状设计，建设 单位同意设计变更。1.事件一中项目部拟变更截水帷幕的形式是什么？说明理由。网校答案：本工程截水帷幕桩应变更成高压旋喷桩。理由：“如果基坑上部受环境条件限制时，也可采用高压旋喷桩止水帷幕”高压旋喷桩施工高度比较低，不会受到高压线高度的限制。同样也可以起到止水的目的。专题七：视图专题二、支撑结构类型（一）支撑结构体系（1）内支撑一般有钢支撑和钢筋混凝土支撑，也可采用钢或钢筋混凝土混合支撑；外拉锚有土锚和拉锚两种形式。补充释疑：拉锚重点在于通过拉杆连接埋在土体中的锚柱与挡土板，挡土板起主要挡土作用，而拉杆对土体没有摩擦等作用，只起到拉住挡土板的作用。而土锚呢，主要通过埋在土体中的钢丝、钢绞线等与土体之间的摩擦力来拉住挡土板，作用同上述的拉杆，但是这里与土体有摩擦力。（2）在软弱地层的基坑工程中，支撑结构承受围护墙所传递的土压力、水压力。支撑结构挡土的应力传递路径是围护（桩）墙一围檩（冠梁）一支撑。（3）在深基坑的施工支护结构中，常用的内支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢支撑体系两大类，其形式和特点见表2K313021-2。现浇钢筋混凝土支撑体系由围檩（圈梁）、支撑及角撑、立柱和围檩托架或吊筋、立柱、托架锚固件等其他附属构件组成。两类内支撑体系的形式和特点 表2K313021-2【例-2014一建案例5节选】背景资料某施工单位中标承建过街地下通道工程，周边地下管线较复杂，设计采用明挖顺作法施工。通道基坑总长80m，宽12m，开挖深度10m。基坑围护结构采用SMW工法桩，基坑沿深度方向设有2道支撑，其中第一道支撑为钢筋混凝土支撑，第二道支撑为60916mm钢管支撑（见图5）。1、给出图5中A、B构（部）件的名称，并分别简述其功用。网校答案：A是H型钢；B是支撑系统的围檩。1） H型钢的功用是：作为SMW工法加筋用的，它与水泥土搅拌墙结合，形成一种复合劲性围护结构，可以极大地提高水泥土搅拌墙的强度，增加SMW桩的抗弯和抗压强度；且H型钢可以拔出重新利用，有利于节省钢材、节约成本。2）围檩的功用是：与围护桩（墙）、支撑一起构成支撑结构体系，在软弱地层中，支撑结构承受围护墙所传递的土压力和水压力，抵御基坑周围的土体变形压力，保持基坑的稳定和施工安全。 2、根据两类支撑的特点分析围护结构设置不同类型支撑的理由。网校答案：（1）上部第一道支撑用混凝土结构，理由：混凝土撑，刚度大、变形小，可靠性强。但工期长，拆除麻烦。1）本基坑深度 10M 上部受力最大,比起其他结构混凝土结构支撑强度更高、更安全。2）混凝土结构支撑与地