基坑工程施工

13.1基坑降水与施工13.2基坑支护施工23.3钎探33.4验槽43.5基坑支护实例5单元3基坑工程施工目录2单元3基坑工程施工教学目标1.掌握基坑降水与排水的方法、构造要点，理解其工艺要点；2.理解基坑支护的原理及方法；3.理解钢筋混凝土排桩墙、板桩墙的概念、类型、布置形式，掌握钢板桩的施工要点、质量检验方法；4.理解水泥土深层搅拌桩挡墙、土钉墙围护结构的特点、适用范围，掌握其构造要点、施工工艺及工艺措施、质量检验方法；5.掌握基坑支撑体系的分类、布置形式及施工要点、质量检验方法；6.掌握扦探和验槽的方法；7.了解SMW工法原理及施工要点。33.1基坑降水与排水施工3.1基坑降水与排水施工4集水井降水法又称明沟排水法，是在基坑开挖过程中，沿坑底周围或中央开挖排水沟，设置集水井，使水通过排水沟流入集水井，然后用水泵抽走，如图3.1所示。3.1.1集水井降水法施工图3.1集水井降水1—排水沟；2—集水井；3—水泵3.1基坑降水与排水施工53.2分层明沟排水法1—底层吸水管；2—基坑底排水明沟；3—上层吸水管；4—上层排水明沟；5—抽水机；6—降水曲线3.1基坑降水与排水施工6当基坑深度较大、地下水位较高以及多层土壤中上部有透水性比较强的土壤，或上、下层虽为相同的均匀土壤，但上部地下水较旺时，可采用如图3.2所示分层明沟排水法，即在基坑边坡上设置2～3层明沟，分层排除上部土壤中的地下水，以避免土层地下水冲刷土壤边坡造成塌方，同时可减少边坡高度和水泵的扬程。但分层明沟排水法的缺点是挖土面积增大，土方量增加。3.1基坑降水与排水施工71.排水沟和集水井的设置排水沟和集水井应设置在地下水流的上游，且应在基础范围以外，距基础边线不得小于0.4m。根据地下水量、基坑平面形状及水泵抽水能力，每隔20～40m设置一个集水井。集水井的直径或宽度一般为0.7～0.8m，其深度随着挖土的加深而加深，要始终低于挖土面0.8～1.0m。排水沟深度一般为0.4～0.6m，底宽不小于0.3m，纵向排水坡度不小于3‰。3.1基坑降水与排水施工82.排水沟和集水井的施工施工时，排水沟底应始终保持比挖土面低0.3～0.5m，集水井底应比排水沟底低0.5m以上，随着基坑开挖逐步加深，沟底和井底均应保持这一高度差。当基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底1～2m，并铺设0.3m碎石滤水层，水泵抽水龙头应包以滤网，以免在抽水时将泥砂抽出，并防止井底的土被搅动。坑壁可用竹、木或砌筑等简易方法加固。抽水工作应连续进行，保证地下水位始终低于基坑底0.5m，直至基础施工完毕。3.1基坑降水与排水施工91.井点降水法的作用井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井)，利用真空原理，通过抽水泵不断抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下，从根本上解决地下水涌入坑内的问题[图3.3(a)]。同时，井点降水尚可防止边坡由于受地下水流的冲刷而引起的塌方[图3.3(b)]，使坑底的土层消除地下水位差引起的压力，防止坑底土的上冒[图3.3(c)]。由于没有了水压，可使支护结构减少水平荷载[图3.3(d)]。由于没有地下水的渗流，也可消除流砂现象[图3.3(e)]，降低地下水位后，由于土体固结，还能使土层密实，增加地基土的承载能力。3.1.2井点降水法施工3.1基坑降水与排水施工10图3.3井点降水的作用（a）防止涌水；（b）使边坡稳定；(c)防止土的上冒；(d)减少横向荷载；（e）防止流砂3.1基坑降水与排水施工112.井点降水的方法井点降水法常用的的有轻型井点、喷喷射井点、电渗井井点、管井井点、、深井井点等。轻型井点降水是沿沿基坑四周每隔一一定间距布设井点点管，井点管底部部设置滤水管插入入透水层，上端通通过连接弯管与集集水总管连接，然然后通过真空泵等等抽水设备将地下下水从管内抽出，，以降低地下水位位，如图3.4所示。3.1基坑降水与排水施施工12喷射井点降水是在井点管内部装装设特制的喷射器器，用高压水泵或或空气压缩机通过过井点管中的内管管向喷射器输入高高压水(喷水井点)或压缩空气(喷气井点)，形成水气射流，，将地下水经井点点外管与内管之间间的间隙抽出排走走。3.1基坑降水与排水施施工13电渗井点降水是在渗透系数很小小的饱和黏性土或或淤泥、淤泥质土土层中，利用黏性性土中的电渗现象象和电泳特性，以以轻型井点或喷射射井点作为阴极，，以钢管或钢筋作作为阳极，埋设在在井点管环圈内侧侧，当通电后使黏黏性土空隙中的水水流动加快，起到到一定的疏干作用用，从而使软土地地基排水效率提高高的一种降水方法法。3.1基坑降水与排水施施工14管井井点降水是沿基坑每隔一定定距离设置一个管管井，每个管井单单独用一台水泵不不断抽水来降低地地下水位。深井井点降水是在深基坑的周围围埋置深于基底的的井管，使地下水水通过设置在井管管内的潜水电泵将将地下水抽出，使使地下水位低于基基坑底。3.1基坑降水与排水施施工15图3.4轻型井点降低地下下水位全貌图1—井点管；2—滤管；3—总管；4—弯联管；5—水泵房；6—原有地下水位线；；7—降低后地下水位线线3.1基坑降水与排水施施工16井点类型土层渗透系数(m·d）降低水位深度(m)单层轻型井点双层轻型井点喷射井点电渗井点管井井点深井井点0.1～500.1～500.1～5<0.120～20010～2503～66～128～20根据选用的井点确定3～5>15表3.1各种井点的适用范范围3.1基坑降水与排水水施工173.轻型井点的组成成(1)轻型井点的组成成轻型井点设备由由管路系统和抽抽水设备组成。。管路系统包括滤滤管、井点管、、弯联管及总管管等。抽水设备主要由由真空泵、离心心泵和集水箱等等组成，一般都都有固定型号，，可根据需要选选用。3.1基坑降水与排水水施工18(2)井点布置轻型井点降水系系统的布置，应应根据基坑的平平面形状与大小小、土质、地下下水位高低与流流向、降水深度度等要求而定。。①平面布置当基坑或沟槽宽宽度小于6m，降水深度小于于5m时，可用单排线线状布置井点，，如图3.5所示，井点管布布置在地下水流流上游一侧；当当基坑或基槽的的宽度大于6m，或土质不良、、渗透系数较大大时，则宜采用用双排线状布置置井点，布置在在基坑或基槽的的两侧；当基坑坑或基槽的面积积较大时，宜采采用环状井点布布置，如图3.6所示。3.1基坑降水与排水水施工19图3.5单排线状井点布布置(a)平面布置；(b)高程布置1—总管；2—井点管；3—抽水设备3.1基坑降水与排水水施工20图3.6环状井点布置(a)平面布置；(b)高程布置1—总管；2—井点管；3—抽水设备3.1基坑降水与排水水施工21②高程布置井点管的埋置深深度，主要考虑虑降水效果能够够使基础施工的的整个过程中，，地下水位始终终保持在基坑底底以下不小于0.5m的位置，并且必必须将滤水管埋埋入含水层内，，同时还要考虑虑井点管要露出出地面0.2m，如图3.6（b）所示。井点管的埋置深深度可按下式计计算：H≥H1+h+iL式中H--井点管埋深(m)；H1--总管埋设面至基基坑底的距离(m)；h--基坑底至降低后后的地下水位线线的距离(m)；i--水力坡度，环状状井点为1/10，单排井点为1/4～1/5，双排井点为1/7；L--井点管至基坑中中心的水平距离离，如图3.6（b）所示。3.1基坑降水与排水水施工22（3）轻型井点的施施工工艺①井点管埋设设程序放线定位→铺设设总管→冲孔→→安装井点管、、填砂砾滤料、、上部填黏土密密封→用弯联管管将井点管与总总管接通→安装装集水箱和排水水管→开动真空空泵排气，再开开动离心水泵抽抽水→测量观测测井中地下水位位变化。②井点管埋设设井点管埋设一般般采用水冲法，，包括冲孔和埋埋管两个过程。。③连接集水总总管3.1基坑降水与排水水施工23（4）井点管系统运运行井点管系统运行行，应保证连续续抽水，并准备备双电源，一旦旦停电，立即进进行发电，否则则可能造成基坑坑大面积坍塌。。在降水过程中中，要派专人观观测水的流量，，对井点系统进进行维护观察。。正常出水规律律为“先大后小，先浑浑后清”。如不出水，或或水一直较浑，，或出水先清后后又浑浊等情况况，应立即检查查纠正。真空度度是判断井点系系统良好与否的的尺度，一般真真空度应不低于于553～667kPa；如真空度不够够，通常是因为为管路漏气，应应及时修好。井井点管淤塞，可可通过听管内水水流声、手扶管管壁感到振动、、手摸管子时较较热等简便方法法进行检查；如如井点管淤塞太太多，严重影响响降水效果时，，应逐个用高压压水反冲洗井点点管或拔除后重重新埋设。一般抽水3～5d后水位降落漏斗斗基本趋于稳定定。3.1基坑降水与排水水施工24（5）井点管拆除地下建（构）筑筑物竣工并进行行回填土后，方方可拆除井点系系统。井点管拆拆除一般多借助助于倒链、起重重机等，所留孔孔洞用土或砂填填塞；对地基有有防渗要求时，，地面以下2m应用黏土填实。。（6）沉降观测井点降水时，应应对水位降低区区域内的建筑物物进行沉降观测测。发现沉陷或或水平位移过大大时，应及时采采取防护技术措措施。3.1基坑降水与排水水施工253.2基坑支护施工3.2基坑支护施工26深基坑支护结构构包括承受水、、土压力的围护护墙（桩）结构构体系和支撑（（或土层锚杆））体系。封闭的的支撑体系（或或土层锚杆）和和围护体系组成成一个整体，共共同承受土体的的约束及荷载的的作用。其中围围护墙（桩）主主要有排桩墙、、水泥土桩墙、、土钉墙、地下下连续墙等；支支撑体系类型，，按材料分有钢钢管支撑、型钢钢支撑、钢筋混混凝土支撑等，，按布置形式分分为水平支撑体体系和竖向、斜斜向支撑体系。。3.2基坑支护施工27排桩墙支护结构构是指钢筋混凝凝土预制桩和灌灌注桩、板桩（（可采用钢板桩桩、预制钢筋混混凝土板桩）等等类型桩，以一一定的排列方式式组成的基坑支支护结构。按受受力特点又可分分为悬臂式、拉拉锚式和内撑式式。3.2.1排桩墙施工3.2基坑支护施工281.钢筋混凝土排桩桩墙钢筋混凝土排桩桩支护结构常采采用灌注桩，具具有施工无噪声声、无振动、无无挤土、刚度大大、抗弯能力强强、变形较小等等特点，应用范范围较广。多用用于基坑侧面安安全等级为一级级、二级、三级级，基坑深7～15m的工程程。在在土质质较好好地区区已有有8～9m的悬臂臂桩，，软土土地区区多加加设内内支撑撑（或或锚杆杆）。。常用的的布置置排列列形式式有：：(1)柱列式式排桩桩支护护（如如图3.7（a））。(2)连续排排桩支支护(如图3.7(b、c))。(3)组合式式排桩桩支护护(如图3.7(d))。3.2基坑支支护施施工29图3.7排桩围围护的的形式式3.2基坑支支护施施工302.板桩墙墙板桩墙墙支护护结构构中，，常采采用的的类型型有预预制钢钢筋混混凝土土板桩桩和钢钢板桩桩。预制钢钢筋混混凝土土板桩桩常用用矩形形槽榫榫结合合形式式，如如图3.8所示。。图3.8钢筋混混凝土土板桩桩3.2基坑支支护施施工31常用钢钢板桩桩的类类型有有型钢钢桩加加挡板板、槽槽钢钢钢板桩桩和热热轧锁锁口钢钢板桩桩。型钢桩桩加挡挡板的的围护护结构构由工工字钢钢（或或H型钢））桩和和横挡挡板组组成，，再加加上围围檩、、支撑撑等形形成支支护体体系，，如图图3.9所示。。图3.9型钢加加横挡挡板支支护结结构平平、侧侧面图图3.2基坑支支护施施工32槽钢钢钢板桩桩是一一种简简易的的钢板板桩围围护墙墙，不不能防防渗，，由槽槽钢并并排或或正反反扣搭搭接组组成，，如图图3.10所示。。槽钢钢长6～8m，多用用于深深度不不超过过4m的基坑坑。图3.10槽钢钢钢板桩桩3.2基坑支支护施施工33带锁口的钢钢板桩由热热轧型钢制制成，用柴柴油机或震震动打桩机机（液压千千斤顶）打打（压）入入地基，使使其相互连连接成钢板板桩墙，用用来挡土和和挡水。常常用的钢板板桩截面形形式有U形、Z形、一字字形（直直腹式）），如图图3.11所示。图3.11锁口钢板板桩截面面形式(a)U形；(b)Z形；(c)一字形3.2基坑支护护施工34钢板桩的的施工程程序为：：建筑物定定位→板板桩定位位放线→→挖沟槽槽→安装装导向架架→沉打打钢板桩桩→拆除除导向架架支架→→第一层层支撑位位置处开开沟槽→→安装第第一层支支架及围围檩→挖挖第一层层土→安安装第二二层支撑撑及围檩檩→挖第第二层土土→重复复上述过过程→安安装最后后一层支支撑及围围檩→挖挖最后一一层土（（至设计计标高））→基础础及地下下室施工工→逐层层拆除支支撑→回回填土→→拆除钢钢板桩。。3.2基坑支护施工工35（1）施工准备①钢板桩的平平面设置应便便于基础施工工，即在基础础结构边缘之之外留有支、、拆模板的余余地。②钢板桩的平平面布置，应应尽量平直整整齐，避免不不规则的转角角，以便充分分利用标准钢钢板桩和便于于设置支撑。。③钢板桩施工工前，应将桩桩尖处的凹槽槽底口封闭，，锁口应涂油油脂，用于永永久性工程时时应涂红丹防防锈漆。④施工前应对对钢板桩进行行检验。⑤围檩支架安安装。3.2基坑支护施工工36（2）打桩机械的的选择钢板桩的打桩桩机械与其他他桩施工类似似，可用落锤锤、蒸汽锤、、柴油锤或振振动锤等，但但以选用三支支点导杆式履履带打桩机较较为适宜。锤锤重一般以钢钢板桩重量的的2倍为宜。为保保护桩顶免遭遭损坏，在桩桩锤和钢板桩桩之间应设桩桩帽。3.2基坑支护施工工37（3）打桩方式的的选择①单桩打入入法。②屏风式打打入法（图3.12）。③双层围檩檩法（图3.13）。图3.12屏风式打入法法1—围檩桩；2—围檩；3—两端先打入的的定位钢板桩桩图3.13双层围檩法1—围檩桩；2—围檩3.2基坑支护施工工38（4）打桩流水段段的划分打桩流水段的的划分与桩的的封闭合拢有有关。流水段段长度大，合合拢点就少，，相对累积误误差大，轴线线位移相应也也大，如图3.14（a）、(b)所示；流水段段长度小，则则合拢点多，，累积误差小小，但封闭合合拢点增加，，如图3.14(c)所示。图3.14打桩流水段划划分（a）一流水段；；（b）二流水段；；（c）四流水段3.2基坑支护施工工39(5)钢板桩打设将钢板桩吊至至插点处进行行插桩，插桩桩时锁口要对对准，每插入入一块即套上上桩帽，轻轻轻加锤击。在在打桩过程中中，为保证钢钢板桩的垂直直度，用两台台经纬仪在两两个方向加以以控制。为防防止锁口中心心线平面位移移，可在打桩桩方向的钢板板桩锁口处设设卡板，阻止止板桩位移。。同时在围檩檩上预先算出出每块板桩的的位置，以便便随时检查校校正。开始打打设的一、二二块钢板桩的的位置和方向向应确保精确确，以便起到到样板导向作作用，故每打打入1m应测量一次，，打至预定深深度后应立即即用钢筋或钢钢板与围檩支支架焊接固定定。3.2基坑支护施工工40(6)钢板桩的封闭闭合拢①异型板桩法法。在板桩墙墙转角处为实实现封闭合拢拢，往往要采采用特殊形式式的转角桩异异型板桩，如如图3.15所示。它是将将钢板桩从背背面中心线处处切开，再根根据选定的断断面进行组合合而成。图3.15异型板桩（a）闭口形；（（b）开口形；（（c）转向形；（（d）90°转角形3.2基坑支护施工工41②轴线修正法。通过对板桩桩墙闭合轴线线设计长度和和位置的调整整，实现封闭闭合拢的方法法，如图3.16所示。图3.16轴线修正3.2基坑支护施工工42(7)钢板桩的拔除除①拔桩顺序对对于封闭式钢钢板桩墙，拔拔桩的开始点点离开桩角5根以上，必要要时还可间隔隔拔除。拔桩桩顺序一般与与打设顺序相相反。②拔桩方法拔拔除钢板桩宜宜用振动锤或或起重机与振振动锤共同拔拔除。当钢板板桩拔不出时时，可用振动动锤或柴油锤锤再复打一次次，可克服土土的黏着力或或将板桩上的的铁锈等消除除，以便顺利利拔出。③桩孔处理对对拔桩产生的的桩孔，需及及时回填以减减少对邻近建建筑物的影响响。处理方法法有振动法、、挤密法和填填入法。也可可采用在振拔拔时回灌水，，边振边拔并并回填砂子的的方法。3.2基坑支护施工工433.质量检验（1）灌注桩、预预制桩的检验验详见单元6。（2）新的钢板桩桩可按出厂标标准检验。（3）重复使用的的钢板桩应符符合表3.2的规定。（4）混凝土板桩桩应符合表3.3的规定。3.2基坑支护施工工44表3.2重复使用的钢板桩检验标准序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值1桩垂直度%＜1用钢尺量2桩身弯曲度＜%2L用钢尺量，L为桩长3齿槽平直光滑度无电焊渣或毛刺用1m长的桩段做通过试验4桩长度不小于设计长度用钢尺量3.2基坑支护施工工45表3.3混凝土板桩制作标准项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1桩长度mm+100用钢尺量2桩身弯曲度＜%0.1L用钢尺量，L为桩长一般项目1保护层厚度mm±5用钢尺量2模截面相对两面之差mm5用钢尺量3桩尖对桩轴线的位移mm10用钢尺量4桩厚度mm+100用钢尺量5凹凸槽尺寸mm±3用钢尺量3.2基坑支护施工工463.2.2.1水泥土桩墙的的概念、适用用范围及分类类水泥土桩墙支支护结构是利利用水泥系材材料为固化剂剂，通过特殊殊的拌和机械械（深层搅拌拌机或高压旋旋喷机等）在在地基土中就就地将原状土土和固化剂（（粉体、浆液液）强制拌和和（包括机械械搅拌和高压压力切削拌和和），经过土土与固化剂或或掺合料产生生一系列物理理化学反应，，形成具有一一定强度、整整体性和水稳稳定性的桩体体（包括加筋筋水泥土搅拌拌桩）。3.2.2水泥土桩墙施工3.2基坑支护施工工47水泥土桩墙支支护结构适用用于加固淤泥泥、淤泥质土土和含水量高高的黏土、粉粉质黏土、粉粉土等土层。。直接作为基基坑开挖重力力式围护结构构，用于较软软土的基坑支支护时支护深深度不宜大于于6m；对于非软软土的基坑坑支护，支支护深度不不宜大于10m。按施工工艺艺可分为水泥土深层层搅拌桩、、水泥粉喷喷桩和高压压喷射注浆浆桩三种。3.2基坑支护施施工483.2.2.2水泥土深层层搅拌桩的的结构形式式水泥土深层层搅拌桩是是使用水泥泥浆作为固固化剂，用用单轴或多多轴深层搅搅拌机在土土层中将原原状土与水水泥浆强制制拌和形成成的水泥土土搅拌桩。。深层搅拌桩支护护结构是将水泥泥土搅拌桩相互互搭接而成，平平面布置可采用用壁状体，如图图3.17所示。图3.17壁状支护结构3.2基坑支护施工49若壁状的挡墙宽宽度不够时，可可加大宽度，做做成格栅状支护护结构，即在支支护宽度内不需需整个土体都进进行搅拌加固，，可按一定间距距将土体加固成成相互平行的纵纵向壁，再沿纵纵向按一定间距距加固肋体，用用肋体将纵向壁壁连接起来。这这种挡土结构目目前常采用双头头搅拌机进行施施工，两个搅拌拌轴的距离为500mm，搅拌拌桩之之间的的搭接接距离离为200mm，如图3.18所示。。3.2基坑支支护施施工50图3.18格栅状状水泥泥土围围护墙墙支护护结构构3.2基坑支支护施施工51墙体宽宽度B和插入入基坑坑深度度D应根据据基坑坑深度度、土土质情情况及及物理理力学学性能能、周周围环环境、、地面面荷载载等计计算确确定。。在软软土地地区，，当基基坑开开挖深深度h≤5m时，可可按经经验B=（0.6～0.8）h，尺寸寸以500mm进位，，D=(0.8～1.2)h。基坑坑深度度一般般控制制在7m以内，，过深深则不不经济济。根根据使使用要要求和和受力力特性性，搅搅拌桩桩挡土土结构构的竖竖向断断面形形式如如图3.19所示。。图3.19搅拌桩支护结构几几种竖向断面（a）矩形断面；（b）L形断面；（c）马鞍形断面；（d）倒L形断面；（e）F形断面3.2基坑支护施工52水泥土深层搅拌桩桩施工工艺（图3.20）为：深层搅拌机就位→→搅拌下沉→配制制水泥浆（或水泥泥砂浆）→喷浆搅搅拌、提升→重复复搅拌下沉→重复复搅拌提升直至孔孔口→关闭搅拌机机、清洗→移位。。图3.20水泥土深层搅拌桩桩成桩工艺流程（a）搅拌机就位；（（b）搅拌下沉；（c）喷浆搅拌、提升升；（c）重复搅拌下沉；；（e）重复搅拌提升；；（f）成桩3.2基坑支护施工533.2.2.3减少水泥土桩墙位位移的措施（1）基坑降水图3.21坑内降水3.2基坑支护施工54（2）墙顶插筋图3.22水泥土墙体插筋1—钢筋；2—毛竹或钢管3.2基坑支护施工55（3）坑底加固（4）水泥土墙加设支支撑图3.23坑底加固剖面图1—水泥土墙；2—坑底加固区3.2基坑支护施工563.2.2.4质量检验项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1水泥及外掺剂质量设计要求查产品合格证书或抽样送检2水泥用量参数指标查看流量计3桩体强度设计要求按规定办法4地基承载力设计要求按规定办法一般项目1机头提升速度m/min≤0.5量机头上升距离及时间2桩底标高mm±200测机头深度3桩顶标高mm+10050水准仪(最上部500mm不计入)4桩位偏差mm＜50用钢尺量5桩径＜0.04D用钢尺量，D为桩径6垂直度%≤1.5经纬仪7搭接mm＞200用钢尺量表3.4水泥土搅拌桩施工工质量检验标准3.2基坑支护施工57当基坑开挖深度较较大，悬臂挡墙的的强度和变形不能能满足要求时，还还要沿围护挡墙竖竖向增设支撑点，，以减小跨度。如如在基坑内对围护护结构加设支撑称称为内支撑，如图3.24（a）所示。而在基坑外外对围护结构设拉拉支承则称为拉锚锚（土锚），如图3.24（b）所示。3.2.3支撑工程施工3.2基坑支护施工58图3.24钢板桩支护结构(a)内支撑方式；(b)拉锚方式1—钢板桩；2—围檩；3—角撑；4—立柱与支撑；5—支撑；6—锚拉杆3.2基坑支护施工593.2.3.1支撑材料（1）钢结构支支撑钢结构支撑撑自重小、、装拆方便便、施工速速度快，能能尽快发挥挥支撑作用用，减小围围护结构因因时间效应应而增加的的变形。由由于钢支撑撑能够重复复使用，多多为租赁方方式，便于于专业化施施工。同时时，在开挖挖中可以做做到随挖随随撑，并可可施加预紧紧力，还能能根据围护护结构变形形情况及时时调整预紧紧力值，以以限制围护护结构变形形的发展。。其缺点是是整体刚度度相对较弱弱，支撑的的间距相对对较小，安安装节点相相对较多，，当节点构构造不合理理或施工方方法不当时时，往往容容易造成因因节点变形形与钢支撑撑变形，进进而造成基基坑边坡过过大的水平平位移。3.2基坑支护施工工60钢结构支撑常常用钢管支撑撑（多用600钢管）和型钢钢支撑（多用用H型钢）两种类类型，截面形形式如图3.25所示。φ图3.25钢支撑截面形形式3.2基坑支护施工工61（2）现浇钢筋混混凝土支撑现浇钢筋混凝凝土支撑是随随着挖土的加加深，根据设设计规定的位位置现场支模模浇筑而成。。其优点是可根据基坑平面面形状浇筑成直线线、曲线等最优布布置形式；支撑结结构整体刚度大，，安全可靠，可使使围护墙变形小，，有利于保护周围围环境；能够方便便地变化构件的截截面和配筋，以适适应其内力的变化化。其缺点是自重大，属于一一次支护，不可重重复使用；支撑成成形和发挥作用的的时间较长，因而而使围护结构因时时间效应而产生的的变形增大；拆除除相对困难，如用用控制爆破拆除，，有时周围环境不不允许，如用人工工拆除则时间较长长、劳动强度大。。3.2基坑支护施工623.2.3.2支撑体系布置的基基本形式1.水平支撑体系水平支撑体系由围围檩（即布置在围围护墙内侧，并沿沿水平方向四周连连接的腰梁）、水水平支撑和立柱组组成，如图3.26所示。图3.26对撑式的内支撑1—腰梁；2—支撑；3—立柱；4—桩（工程桩或专专设桩）；5—围护墙3.2基坑支护施工63水平支撑体系的的布置形式如图图3.27所示.图3.27水平支撑的平面面布置形式(a)角撑；(b)对撑；(c)边桁架式；(d)边框架式；(e)环梁与边框架；；(f)角撑加对撑3.2基坑支护施工64支撑多数布置在在楼盖之下和底底板之上，其净净距B不小于600mm。支撑竖向间距距还与挖土方式式有关，如人工工挖土时竖向间间距A不宜小于3m，使用挖掘机挖挖土时A不宜小于4m，特殊情况例外外，如图3.28所示。图3.28支撑的竖向布置置3.2基坑支支护施施工652.竖向支支撑体体系竖向支支撑体体系的的布置置形式式如图图3.29所示，，由围围檩、、竖向向斜撑撑、斜斜撑基基础、、水平平连系系杆和和立柱柱等组组成。。图3.29竖向支支撑体体系1—围护墙墙；2—檩条；；3—斜撑；；4—斜撑基基础；；5—基础压压杆；；6—立柱；；7—土坡；；8—连系杆杆3.2基坑支支护施施工663.2.3.3支撑体系施施工1.钢结构支撑撑施工钢结构支撑撑施工工艺艺为：根据支撑布布置图在围围护墙上定定出围檩位位置→在围围护墙上设设置围檩托托架或吊杆杆→安装围围檩→在基基坑立柱上上焊支撑托托架→安装装横向水平平支撑→安安装纵向水水平支撑→→对支撑预预加压力→→用夹具或或电焊固定定纵横支撑撑交叉处及及支撑与立立柱相交处处→用细石石混凝土填填充围檩和和支护墙的的空隙。3.2基坑支护施施工67钢结构支撑撑施工要点点：围檩的的作用一是是将墙上承承受的土压压力、水压压力等外荷荷载传递到到支撑上，，二是加强强围护墙体体的整体性性。钢支撑撑用H型钢或双双拼槽钢钢等做成成，通过过锚固于于墙内的的吊筋或或设于围围护墙上上的钢牛牛腿加以以固定，，如图3.30所示。图3.30钢腰梁固固定(a)用吊筋固固定；(b)用牛腿支支承1—腰梁；2—支护墙体体；3—填塞细石石混凝土土；4—钢牛腿；；5—吊筋3.2基坑支护护施工68立柱设置置时应先先焊好立立柱支撑撑托架，，再依次次安装角角撑、横横向水平平支撑（（短方向向）、纵纵向水平平支撑。。支撑端端头应设设置厚度度不小于于10mm的钢板做做封头端端板，端端板与支支撑杆件件满焊，，必要时时增设加加劲肋板板，如图图3.31（a）所示。。图3.31钢支撑端端部构造造（a）固定端端头；（（b）活络端端头1—钢管支撑撑；2—活络头；；3—端头封板；4—肋板；5—钢楔3.2基坑支护施工工69对钢支撑预加加压力是钢支支撑施工中很很重要的措施施之一，它可可大大减少支支护墙体的侧侧向位移，并并可使支撑受受力均匀。施加预压力的的方法有两种种：一种是用千斤斤顶在围檩与与支撑交接处处加压，在缝缝隙处塞进钢钢楔锚固，然然后撤去千斤斤顶；另一种是用特特制的千斤顶顶作为支撑的的一个部件，，安装在支撑撑上，预加压压力后留在支支撑上，待挖挖土结束支撑撑拆除前卸荷荷。3.2基坑支护施工工702.现浇钢筋混凝凝土支撑结构构施工混凝土支撑也也多采用钢立立柱。腰梁与与支撑整体浇浇筑，在同一一平面内形成成整体。位于于围护墙顶部部的冠梁，多多与围护墙体体整浇，位于于桩身处的腰腰梁也通过桩桩身预埋筋和和吊筋加以固固定，如图3.32所示。图3.32钢筋混凝土腰腰梁的固定1—吊筋；2—钢筋混凝土腰腰梁；3—支护墙体；4—与预埋筋连接接3.2基坑支护施工工713.质量检验项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1支撑标高位置：平面mmmm30100水准仪钢尺量2预加顶力KN±50油泵读数或传感器一般项目1围檩标高mm3050水准仪2立柱桩位置：标高平面mmmm±200水准仪钢尺量3开挖超深（开槽放支撑不在此范围）mm＜200水准仪5支撑安装时间设计要求用钟表估算表3.5钢及钢筋混凝凝土支撑系统统质量检验标标准3.2基坑支护施工工723.2.4.1土钉墙的特点点及适用范围围土钉墙支护技技术是一种原原位土体加固固技术。由被被加固的原位位土体、放置置在土中的土土钉体和喷射射的钢筋网混混凝土面层组组成。天然土土体通过土钉钉加固并与喷喷射混凝土面面板相结合，，形成一个类类似重力式墙墙的土挡土墙墙，如图3.33所示。3.2.4土钉墙施工图3.33土钉墙支护简简图（a）平钉墙剖面面；（b）斜钉墙剖面面；（c）土钉墙立面面3.2基坑支护施工工731.土钉墙的特点点（1）土钉墙本身身变形很小，，对邻近建筑筑影响不大。。施工不需单单独占用场地地，对于施工工场地狭小、、放坡困难、、有相邻低层层建筑或基坑坑边堆放材料料的工程，尤尤其对于大型型护坡施工机机械不能进场场时，该技术术尤为重要。。（2）与原原位土土体形形成土土钉墙墙复合合体，，显著著提高高了边边坡整整体稳稳定性性和承承受坡坡顶超超载的的能力力；施施工成成本费费用比比护坡坡桩、、锚拉拉密排排桩、、喷锚锚网支支护等等明显显降低低。（3）施工工设备备简单单，施施工噪噪音和和振动动小。。（4）随基基坑开开挖逐逐次分分段实实施作作业，，不占占和少少占单单独作作业时时间，，施工工效率率高，，一旦旦开挖挖完成成，土土钉墙墙也就就建好好了，，这一一点对对膨胀胀土的的边坡坡尤其其重要要。3.2基坑支支护施施工742.土钉墙墙的适适用范范围土钉墙墙适用用于地地下水水位以以上或或经排排降水水措施施后的的杂填填土、、普通通黏性性土和和弱胶胶结砂砂土的的基坑坑支护护或边边坡加加固。。一般般认为为，土土钉墙墙适用用于开开挖深深度不不超过过12m的基坑坑支护护或边边坡加加固。。当土土钉墙墙与有有限放放坡、、预应应力锚锚杆联联合作作用时时，深深度可可增加加。土土钉墙墙不宜宜用于于含水水丰富富的粉粉细砂砂层、、砂砾砾卵石石层和和淤泥泥质土土，也也不得得用于于没有有自稳稳能力力的淤淤泥及及饱和和软弱弱土层层。土钉墙墙不仅仅用于于临时时构筑筑物，，而且且也用用于永永久性性构筑筑物。。3.2基坑支支护施施工753.2.4.2土钉墙墙的构构造要要点（1）土钉钉墙坡坡度宜宜为1∶0.3～1∶0.7；土钉钉必须须和面面层有有效地地连接接在一一起，，通常常在节节点处处设承承压板板和加加强钢钢筋；；土钉钉的长长度宜宜为开开挖深深度的的0.5～1.2倍，土土钉间间距宜宜为1.2～2m，土钉钉与水水平面面夹角角宜为为10°°～20°°；土钉钉钢筋筋宜用用HRB335以上螺螺纹钢钢筋，，钢筋筋直径径为16～32mm，钻孔孔直径径宜为为70～120mm。（2）土钉钉孔的的注浆浆材料料可用用素水水泥浆浆或水水泥砂砂浆。。水泥泥采用用不低低于32.5级的普普通硅硅酸盐盐水泥泥，水水泥砂砂浆的的强度度等级级不宜宜低于于M10。3.2基坑支支护施施工76（3）喷射射混凝凝土面面层厚厚度宜宜为80～200mm，以100mm厚居多多；喷喷射混混凝土土强度度等级级不宜宜小于于C20；喷射射混凝凝土面面层中中配置置的钢钢筋网网宜采采用HPB300钢筋，，其直直径一一般为为6～10mm，钢筋筋网间间距为为150～300mm。（4）土钉钉墙顶顶地面面应做做混凝凝土护护面，，坡顶顶与坡坡脚采采取排排水措措施，，严禁禁雨水水等地地表水水渗入入坡体体。（5）基坑开挖后暴露露时间应尽可能缩缩短，尽快支护，，地下室施工应及及时分层回填墙外外土方。3.2基坑支护施工773.2.4.3土钉墙的施工工艺艺工艺流程：按线开开挖工作面→按设设计要求开挖、修修整边坡→埋设喷喷射混凝土厚度控控制标志→安设土土钉（包括定位、、钻孔、安设土钉钉、注浆、垫板等等）→绑扎钢筋网网→喷射面层混凝凝土→下一层施工工→设置坡顶和坡坡脚排水措施。3.2基坑支护施工781.开挖、修整边坡2.安设土钉土钉施工包括定位位、成孔、插置钢钢筋、注浆等工序序。3.绑扎钢筋网4.喷射混凝土面层5.排降水措施6.土钉墙支护监测3.2基坑支护施工793.2.4.4土钉墙的质量检验验项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1锚杆土钉长度mm±30钢尺检查2锚杆锁定力设计要求现场实测一般项目1钻孔倾斜度度1测钻机倾角2土钉位置mm±100钢尺检查3浆体强度设计要求试样送检4注浆量mm＜50用钢尺量5桩径大于理论计算注浆量检查计算数据6土钉墙厚度Mm±10用钢尺量7墙体强度设计要求试样送检表3.6土钉墙支护工程质质量检验标准3.2基坑支护施工803.3钎探3.3钎探81基坑（槽）土方开开挖后要对基底地地质进行钎探。钎钎探是将钢钎打入入土层，根据钢钎钎进入土层规定深深度所需的锤击数数探测土层情况或或粗略估计土层的的容许承载力的一一种简易的探测方方法。这项操作的的主要目的是确定定建筑物基础下一一定深度内的土质质是否均匀，基础础是否坐落在软弱弱下卧层上，是否否存在局部过硬或或过软的地质情况况，地下是否有较较大洞穴、孔道、、墓穴等，以便进进行相应的地基处处理。钎探前应根据基坑坑平面图绘制钎探探孔位平面布置图图，并根据钎探孔孔位平面布置图在在基坑（槽）中确确定钎探孔位，孔孔位钉上小木桩、、盖砖块或洒上白白灰点。如设计无无特殊规定时，应应遵循表3.7的要求执行。3.3钎探82表3.7钎探孔排列方式3.3钎探83钎探时应注意的质质量问题：（1）如打钎打不下去去，应请示有关技技术人员移位打钎钎，不可不打钎而而任意填锤击数。。（2）记录和平面布置置图的整理。打钎钎完成后，应及时时整理有关数据。。（3）地基钎探记录作作为一项重要的技技术资料，一定要要保存完整，不得得遗失。3.3钎探843.4验槽验槽是建筑物施工工第一阶段基槽开开挖后的重要工序序，也是一般岩土土工程勘察工作最最后一个环节。无无数的工程实践也也充分证明，认真真验槽对保证建筑筑工程质量、防止止事故发生起着十十分重要的作用。。3.4验槽851.验槽的目的(1)检验勘察成果是否否符合实际。(2)检验基础深度是否否达到设计深度，，持力层是否到位位或超挖，基坑尺尺寸是否正确，轴轴线位置及偏差、、基础尺寸是否符符合设计要求，基基坑是否积水，基基底土层是否被扰扰动。(3)解决遗留和和新发现的的问题。(4)检验有无其其他影响基基础施工质质量的因素素，如基坑坑放坡是否否合适，有有无塌方等等不良现象象。3.4验槽862.验槽时必须须具备的资资料和条件件(1)勘察、设计计、质监、、监理、施施工及建设设方有关负负责人员及及技术人员员到场；(2)附有基础平平面和结构构总说明的的施工图阶阶段的结构构图；(3)详勘阶段的的岩土工程程勘察报告告；(4)挖槽的相关关技术资料料；(5)开挖完毕，，槽底无浮浮土、松土土（若分段段开挖，则则每段条件件相同），，基槽条件件良好。3.4验槽873.验槽流程图3.34验槽流程示示意图3.4验槽884.验槽内容（1）一般情况况下，检验验基槽应从从以下几方方面进行：：①校核基基槽开挖的的平面位置置、基坑尺尺寸、轴线线位置与槽槽底标高是是否符合勘勘察、设计计要求。②检验槽槽底持力层层土质与勘勘察报告是是否相同。。③检验基基槽平面土土质是否均均匀。④检验基基槽有无其其他影响基基础施工质质量的因素素，如基坑坑放坡是否否合适、有有无塌方等等。⑤与设计计、勘察、、施工、监监理、建设设单位共同同研究对不不良基土的的处理措施施，并形成成文件，作作为施工企企业继续施施工的依据据。3.4验槽89（2）对桩基的的验槽，主主要有以下下两种情况况：①机械械成孔的的桩基，，应在施施工中进进行。干干施工时时，应判判明桩端端是否进进入预定定的桩端端持力层层；泥浆浆钻进时时，应从从井口返返浆中获获取新带带上的岩岩屑，仔仔细判断断，认真真判明是是否已达达到预定定的桩端端持力层层。人工工成孔桩桩，应在在桩孔清清理完毕毕后进行行。②对摩摩擦桩，，应主要要检验桩桩长；对对端承桩桩，应主主要查明明桩端进进入持力力层长度度、桩端端直径。。在混凝凝土浇灌灌之前，，应清除除桩底松松散岩土土和桩壁壁松动岩岩土，检检验桩身身的垂直直度。对对大直径径桩，特特别是以以端承桩桩为主的的大直径径桩，必必须做到到每桩必必验。检检验的重重点是桩桩端进入入持力层层的深度度、桩端端直径等等。3.4验槽槽90（3）复合地地基（人人工地基基）的验验槽，应应在地基基处理之之前或之之间、之之后进行行，主要要有以下下几种情情况：①对换换土垫层层，应在在进行垫垫层施工工之前进进行，根根据基坑坑深度的的不同分分别按深深、浅基基础的验验槽进行行。经检检验符合合有关要要求后，，才能进进行下一一步施工工。②对各各种复合合桩基，，应在施施工之中中进行，，主要是是查明桩桩端是否否达到预预定的地地层。③对各各种采用用预压法法、压密密、挤密密、振密密的复合合地基，，主要是是用试验验方法（（室内土土工试验验、现场场原位测测试）来来确定是是否达到到设计要要求。3.4验槽槽915.验槽注意意事项验槽时间要抓抓紧，基槽挖挖好钎探后应应立即组织验验槽。尤其夏夏季要避免下下雨泡槽，冬冬季要防冰冻冻，不可拖延延时间而形成成隐患。验槽前合格钎钎探应全部完完成，提供验验槽的定量数数据。验槽时时应查看新鲜鲜土面，清除除超挖回填的的虚土。槽底底设计标高若若位于地下水水位以下较深深时，必须做做好基槽排水水，保证槽底底不泡水。验槽结果应填填入验槽记录录中，并由参参加验槽的4方负责人签字字，作为施工工处理的依据据，验槽记录录存档长期保保存。3.4验槽923.5基坑支护实例例3.5基坑支护实例例931.工程概况该工程为某水水厂送水泵房房吸水井和水水泵室基坑工工程，其外边边缘尺寸分别别为49.63m×5.80m和56.45m×12.50m；开挖深度自自室外自然地地面标高至坑坑底分别为6.30m和4.20m；吸水井与与水泵室距距离为4.00m，吸水井东东面有DN1820和DN2220两条管道通通过，西、、北面为道道路和临时时建筑，水水泵室东、、南、西面面为空旷地地。3.5基坑支护实实例942.地质条件根据地质勘勘察报告，，从室外自自然地面自自上而下可可分为：（1）回填土层层厚1.1～1.3m，松散状；；（2）粉质黏土土层厚0.9～1.1m，呈可塑～～硬塑状态态；（3）淤泥层厚厚1.2～1.8m，呈流塑状状态，属高高压缩性土土层；（4）中粗砂层层厚2.5～3.2m，主要成分分为石英质质中砂、粗粗砂，含少少许砾石，，间或夹淤淤泥或黏土土薄层，局局部地区相相变为中砂砂，均匀性性较差；（5）淤泥层厚厚2.5～6.6m，呈流塑状状态，含有有机质及大大量贝壳碎碎屑，为超超高压缩性性土层。场内地下水位标高高为室外自然地面面标高下－2.400m。3.5基坑支护实例953.基坑支护方案选择择根据地质勘察报告告及本地区实际情情况和施工现场周周围环境条件，整整个送水泵房基坑坑采用放坡与水泥泥土搅拌桩挡土墙墙相结合的围护体体系。在吸水井东东、西、北三面采采用U形挡土挡水帷墙