城镇污水处理厂工程设计方案(完整资料)

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污水处理厂工程设计方案城镇污水处理厂工程设计方案(完整资料）(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）１主要污染物现状工程原水水成指标如表1所示。表1污水进水水质項目CODcrＢOD５SSNHrＮNＴ－ＰpH指标值/（mｇ/L)250130200203５３６—9２设计规模与水质本方案设计水量为500ｔ／d，出水水质要求符合«城镇污水处理厂污染物排放标准»(GB18９１8—２00２）中的一级Ａ标准，。表2处理出水指标項目CODoBＯＤsＳSＮHrＮT-ＮT—PｐH指标值／（ｍg／L）5010105（８）1５0.56-93设计的依据和原则本设计方案依据如下所列，《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GＢ１８918－2002）,《室外排水设计规能》（GB５0014-20０６)：《水污染控制工程(第三册）》下册（高等教育出版社）《小城镇污水处理技术装备实用指由》（化学工业出版社）；《环境工程考业毕业设计指由》（化学工业出版社)4处理工艺的选择水中某些物成含量异常升高，且可能对生态构成危害的水体，叫污水。污水接其来源可分为生活污水，工业废水及初期污染兩水.生活污水是人类在日常生活中使用过的并被生活废料所污染的水.主要来自家庭、商业、机关学校、医院、城镇公共设施及工厂的餐饮、卫生间、浴室、洗衣房等.其水质、水量随季节而变化.一般夏季用水相对较多，浓度低;冬季相应量少，浓度高。生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂防、蛋白质等有机物质.氮、磷、硫等无机盐类及泥沙等杂质。生活汚废水一般不含有毒物质，但是有适合微生物繁殖的条件，含有大量的病原体，从卫生角度来看有一定的危害性.工业废水是在工矿生产活动中产生的废水。工业废水可分为生产污水与生产废水。生产污水是指在生产过程中形成，并被生产原料、半成品或成品等原料所污染，也包括热污染（指生产过程中产生的、水温超过６ｏ℃的水）的水体；生产废水是指在生产过程中形成，但未直接参与生产工艺，未被生产原料、半成品或成品等原料所污染或只是温度少有上升的水。生产污水需要进行净化处理，生产废水不需要净化处理或仅需做简单的处理,如冷却处理。工业废水往往含有有毒物质，有的含有易燃、易爆、腐蚀性强的污染物。初期兩水主要指雨雪降至地面形成的初期地表径流,大气中若有污染物，则在降水过程中有污染初期雨水的可能性，并且初期雨水冲刷了地表的各种污染物后也会受到污染.某些工业废渣或城镇垃圾堆放场经雨水冲淋后产生的污水更具危害性。初期污染兩水的水质水量随区域环境、季节和时间的变化、成分比较复杂。城镇污水包括生活污水,经局部处理达到要求后的工业废水，在合流制排水系统中包括兩水，在分流制排水系统中包括初期雨水。城镇污水的性质特征主要与人们的生活习惯、环境气候条件、生活污水与工业废水的特点与比例、所采用的排水体制以及国家、地方部门对水质的要求等有关.城镇污水成分比较复杂.不仅各城镇间不同,同一城市中的不同区域也有差异，需进行全面细致的调査研究,才能确定成分及特点，但同一区域的城镇污水水质、水量一般较为稳定.我国城镇污水处理工艺技术众多，按作用原理可分为:物理法、化学法、物理化学法、生物法等。根据乡镇调研情况,本项目决定采用：物化法+生物法。５、污水的物理处理通过物理方面的重力或机械作用使城镇污水水质发生变化的处理过程称为污水的物理处理.主要用于分离污水中呈悬浮状态的固体物质,物理处理可以单独使用，也可与生物处理或化学处理联合使用。本工艺物化段采用格栅井和沉砂池设备。5．1格栅格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿沟或金属筛网、框架及相关装置组成,倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端。用来截留污水中较粗大的漂浮物和悬浮物,防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，減少后续处理产生的浮渣。保证污水处理设施的正常运行。城镇污水处理厂污泥管理台账(年第季度）污水处理厂名称：（章）污水处理厂法定代表人签字:日期:年月日序号日期污泥产生情况污泥流向情况记录人含水率（﹪)产生量(ｔ）厂内贮存量（t）运输单位资质证号运出车次重量(ｔ)接收单位名称处理处置方式序号日期污泥产生情况污泥流向情况记录人含水率（﹪）产生量（t）厂内贮存量(t）运输单位资质证号运出车次重量（t）接收单位名称处理处置方式总计————-————其中污泥脱水方式均采用履带式。城镇污水处理厂工程可行性研究报告一、总论1。1项目提要1．2编制依据1．３排水现状及存在的主要问题１。４项目建设的必要性１.5污水水质预测１。６污水处理厂设计进水水质的确定１。7污水处理厂厂址工程方案设计2。1污水处理厂工程设计。2污水处理方案比较经济评价3。1财务评价四、研究结论一、总论（一）项目提要1、项目名称：某县城镇污水治理厂工程２、项目占地面积：约60亩3、项目投资总额:4０00万元４、项目筹建单位:某县环境保护局５、项目处理废水量:２0000ｍ3/d（二）编制依据１、编制依据（1)城乡规划设计研究院编制的《某县城城市总体规划》；(2）规划设计院编制的《某县城控制性详细规划》(２000)；(3)环保局提供的编制《某县城市污水处理厂工程可行性研究报告》的其它基础资料；2、编制目的在城市总体规划指导下，通过充分调查研究,以及收集、分析资料的基础上,达到如下目的。(1）论述建设城市污水处理工程的必要性和可行性。（２)对污水处理厂厂址进行论证。（3）对污水、污泥处理与处置工艺,工程投资进行技术可靠性、经济合理性、实施可能性及环境影响等多方面综合比较和论证。（4）在以上论证的基础上提出推荐方案,并进行工程方案设计。(５）根据投资估算,提出资金筹措方式及项目实施进度,通过以上研究工作，为项目决策提供科学依据.(三）排水现状及存在的主要问题１、城区排水现状目前县城的排水体制为雨污合流制.排水管网主要集中在老城区,城北区部分地段有污水管,现有的排水管渠主要有水泥管、钢筋混凝土管及明沟加盖板等形式,污水未经处理直接排入星江河。污水的排放受到地形坡度起伏限制，部分地段暂时无排水管道，造成排水困难，而且排水管敷设混乱，各单位分别各自敷设污水管，污水排入河流的排点较多。(１)城市污水排放规划1整顿中心城区现有排水渠混乱的状况。用排水管代替现有排水渠道,结合旧城改造,在现有排水渠道的基础上进行整顿，建立独立的雨水排放系统,建立雨污分流的城市排水体制，分流制不健全的地区应积极配套建设雨污水管道,旧城区原为合流制排水的地区要随着城市建设逐步改建为分流制。2工业污水内部治理应与城市污水集中治理相结合.工业污水必须先作预处理达到排放标准后,方可排入城市污水管道系统，进入污水处理厂集中处理.３城市污水量按给水８０％计，则近期（２00５年）城区污水量为200０0m3/d,远期(20２0年）城区污水量为67200m3/d.42０２0年县城区污水管网规划采用树状结构，主要依据县城地形现状，用重力流的方式，使污水自流入污水处理厂,在局部地区使用提升泵站助排。（四)项目建设的必要性１、项目实施的意义和必要性由于受到历史和客观的原因,并受地方经济发展水平的限制,中心城区城市基础设施建设欠帐较多，尤其是环境保护设施严重落后于城市的发展。至今城市排水设施尚不完善，目前还没有一座城市污水处理厂，部分地区排水管网年久失修,已不能满足城市排水要求。每天有大量的城市生活污水和工业废水未经处理直接排入星江河，不仅污染了水环境，威胁市民身体健康，而且也造成了河道淤积，局部水体恶化，对生态环境造成威胁，已成为市民反映强烈的一大热点问题。2、治理目标拟建污水处理厂尾水排放拟就近排下游，本可研建议该城市污水处理厂尾水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB1８918-20０2中一级标准的B标准，并依此进行处理工艺和工程方案的研究和设计。３、污水水量、水质预测及工程规模的确定合理地确定设计污水水量和污水水质，直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。不少城市由于市区污水管道未形成系统,缺乏长期积累的污水水质、水量资料,一般采取按规划面积、人口和工业发展的预测来推导污水量，并提出生活污水量、工业废水量和公建、商业污水量各占的比例，其不确定因素较多，因此提出的设计污水量往往偏大。对设计的污水水质，应该对现有实测的水质资料进行分析(包括工业废水正在限期达标排放的水质水量变化和管渠内地下水的渗入量)。(五)污水水质预测１、污水性质污水处理厂处理的污水主要为生活污水，包括居民排水、商业设施排水、公共设施排水、部分工业企业排水和其它排水。该污水水质主要以有机污染物为主，同时含有一定的氮、磷物质和石油类物质。2、污水水质表２—1我国城市典型生活污水水质统计序号指标浓度（㎎/l)高中等低1总固体12007２03５0溶解性固体8５0500２50非挥发性525３０01４5挥发性325200１05２悬浮物（SS）3５0220100排挥发性755520挥发性275165８０可沉降物２01０53生化需要量(BOD5）４002００100溶解性2001００５0悬浮性2０0100５０４总有机碳（TDＣ)29０16０805化学耗氧量（ＣODｃr)10０04０02５0溶解性400１５0１０0悬浮性60025０１5０可生物降解部分75０300200溶解性3751５0100悬浮性37515０１006总氮（N）８５4020有机氮35158游离氨５02５127总磷（Ｐ）1584有机磷5３1．5无机磷１０538氯化物（CI—)2００100６0９碱度(CaＣO3）2０010050１0油脂１5010０５0表2－2排水管网中废水水质(摘录《污水排入城市下水道水质标准》）序号指标最高允许浓度（㎎／l)1ＰＨ６。0～９。02COＤｃr1５0(500)3BＯD5100(300）4SS150(400）5ＮＨ3—N25.0（35。0）６磷酸盐（以P计）1。0(８。0)７阴离子表面治性剂（ＬAS）１0.0(２0。０)注：括号内数值适用于有城市污水处理厂的城市下水道系统.（六）污水处理厂设计进水水质的确定婺源县城市污水处理厂进水中生活污水和和工业废水的比例按９:１考虑，由此确定污水处理厂进水水质为：PH6.5～8。5CＯDcr≤200㎎/ｌBOD5≤150㎎/lSS≤2０0㎎／lＮＨ３－N≤２0㎎/l(七）污水处理厂厂址１、污水处理厂厂址选择污水处理厂位置的选择，应符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求，并应根据下列因素综合确定：（1）厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城市工业区、居住区的下游.为保证卫生要求,厂址应与城市工业区、居住区保持约３0０m以上距离。（2）厂址宜设在城市夏季最小频率风向的上风侧，及主导风向的下风侧。（3)结合污水管道系统布置及纳污水域位置，污水处理厂选址宜设在城市低处,便于污水自流，沿途尽量不设或少设提升泵站。(４)有良好的交通、运输和水电条件,有良好的工程地质条件，厂区地形不受水淹,有良好的防洪、排涝条件。(５)尽量少拆迁、少占农田,同时厂区规划有扩建的可能，预留远期发展用地。2、污水处理厂选址优势（１）厂址基本上是城市发展的死角，不影响城区今后的发展建设;紧靠星江河支流景溪河，处理后尾水排放方便;位于城市夏季主导风向下风向；现为低产茶林，征地方便；厂址地坪高于防洪水位.（2)地质条件为低丘,地面标高68—73米，由白垩系组紫红色泥质粉砂岩、砾岩、泥岩组，地形起伏平缓,表层为落层残坡积土组成,植被稀疏，水土流失轻微。厂址所在地地势平坦，没有不良地质现象.二、工程方案设计（一)污水处理厂工程设计1、污水处理厂设计规模及进出水水质(1)设计规模本要.(2）设计进出水水质参数,见表3－2。表3—2设计进出口水质重要水质参数设计进水水质设计出水水质处理率CＯDcｒ220ｍｇ/ｌ60mg/l72。7％ＢOD5150mg/l1５mg/l9０％SＳ200ｍg／l2０mg/l90％ＮH３-N２０mｇ/ｌ15mｇ/l25％PＨ６。５－8。５6－９2、处理工艺设计方案一、A/A／O工艺。方案二、ＵNITANK工艺2．污水处理方案比较方案方案一:改良A２/Ｏ法方案二:UNIＴANＫ法出水水质能达标能达标曝气设备采用鼓风曝气，充氧效率高,能耗低，供氧调节灵活，鼓风设备少，设备无闲置采用鼓风曝气，充氧效率高，能耗低，供氧调节灵活，鼓风设备少，设备有闲置回流设备设污泥回流泵且回流量大无回流污泥处理泥龄较长,污泥基本稳定,污泥处理简单泥龄较长,污泥基本稳定，污泥处理简单运行管理有二沉池,工艺流程环节多,但设备能连续运行，维护管理方便,有成熟的管理经验、沉淀效果好、回流污泥量１0０％，能耗较高无二沉池,工艺流程环简单,但设备交替运行,维护管理复杂,有成熟的管理经验、污泥量少、能耗较低污水占地结构紧凑，占地较少占地较大抗冲击负荷能力抗冲击负荷能力强抗冲击负荷能力较强两方案有缺点：从上述技术经济比较可以看出，UＮIＴＡNK法最大优点,能耗低，缺点是设备较多,设备闲置率高，运行管理复杂;A2/Ｏ工艺成熟，能耗较高，但脱氮脱磷效果好于UNＩTANK。考虑到本项目对氮磷处理程度要求高，故推荐改良A2/O法作为该工程的推荐方案。三、经济评价（一）财务评价1、成本估算达产年生产总成本费用为82１.１5万元，单位生产成本0.6１万/吨污水，生产年平均总成本费用588。6３万元，其中经营成本3４6。４２万元，处理污水平均总成本费用0.37元/吨污水。2、损益估算本项目投入运行后，维持正常运行所需的成本费用的资金来源,是从供水费中提取排污水处理费。(1)收入：根据目前城市中心区预测至污水处理厂建成时最大日供水量２万m3／d，预测达产期平均用水量为1000万ｍ3／ｄ，按从水费中收取排污水费０.７元/m3计算，达产期平均年收入为700万元。（２）销售税金及附加:根据国务院国发2０0０（３６号）文：污水处理免征收增值税、销售税金及附加税。(3）损益估算:本项目达产期平均年利润总额为111.765万元/a，所得税免征公积金，公益金按利润总额1０％、5%提取.3、财务盈利能力分析(1)静态指标投资利润率:2.38％(2）全部投资现金流量分析财务内部收益率为4．53%财务净现值(Ｉ=6%):４１8．34万元投资回收期为：9。27年四、研究结论1、城区目前尚未具有完善的排水设施及污水处理厂，大量污水未经处理,直接排入市内水体，从而造成水环境的严重污染，水体不能保持原有的形态和功能,降低水体的等级而逐渐形成的低劣的环境，污染水源、土壤,甚至农作物、水生物，直至影响居民身体健康，阻碍了城市经济建设的发展。因此，必须立即采取有效措施,建设城市污水治理工程与城市经济进一步发展相适应.2、项目预期的环境、社会效益是肯定的。3、研究结论：实施本项目是十分必要的，而且也是可行的.

第八章基坑典型工程实例

建筑基坑工程的设计与施工技术形式多样,实际工程影响因素很多,与(一般)岩土工程特性一样，基坑工程有着”先实践,后理论”的特点，迄今为止,我国已有大量的较成功的深基坑工程实践经验,但也有一些失败的教训。为了全面地了解建筑基坑的设计与施工特点,便于设计人员在计算时参考工程经验，本章选择了一些较成功的基坑工程实例.所选实例主要考虑以下几点：（１)工程规模大且典型的深基坑；(2)在某一方面具有突出的特色;（3)对以后基坑工程有指导意义。另外，对几种典型的悬臂桩墙围护结构的设计计算也通过实例进行了详细介绍。实例一桩墙结构设计1。悬臂桩墙设计已知：悬臂桩墙结构挡土高度=3m；砂土y=19ｋN／m2；Ｐ一30，无地下水，钢板桩允许应力[口]=２4０MＰa，如图8—1。确定板桩墙所需长度L和所需截面矩Ⅳ。可选用单位重度８45N／m的３0０×300工字钢(W-－—－３65ｃm３／m）。２.单支撑桩墙设计已知:挡土高度H=６m,砂土7＝19kN／m3，无地下水，采用横向支撑，间隔2m。作用点在墙后地面下1ｍ处;钢板桩,允许挠曲应力240ＭPa，按"自由支座＂进行设计。求:板桩所需长度L、支撑作用力F和所需截面矩Ｗ(见图8—2）。解3．拉锚板桩计算某工程挖土深6ｍ，采用拉锚板桩挡土，将板桩后挖去1m深、１~2ｍ宽的沟槽,地面荷载为条形荷载30kN／m2，宽6ｍ,离板桩2m，地质情况如图8-3所示。基坑内为密集钢筋混凝土桩,板桩外设井点降水，井点管长7m.解(1）选用的各层土的P、c值，在井点降水范围内的认f值进行调整,板桩后主动侧压力(2）地面荷载：由于在板桩后预先挖了Iｍ深的沟槽,计算土压力时以Im深处起算,该Iｍ厚的土作为地面荷载，其值为４．多层支撑板桩墙计算某工程地下室,挖土深9m,桩基承台厚4ｍ，土质情况如图8-4所示。钢板桩选用V号ESＰ，每延长米截面模量Ⅳ一3．82×1０6mm3，惯性矩,一９。55×10８ｍm４,弹性模量Ｅ=2．06×105N/mｍ2。解由于在板桩内设井点降水,且为密集桩基，故对板桩墙前在9ｍ以下的内摩擦角P和内聚力f进行调整,分别乘1．4和1.3系数.挖土和支撑的程序为：第一阶段挖土一第一层支撑一第二阶段挖土一第二层支撑-一第三阶段挖土—一第三层支撑—一第四阶段挖土－一加层垫层—一拆除第三层支撑.现分别对各阶段的板桩受力情况进行分析计算.(１）第一阶段挖土完成,板桩呈悬臂状，挖土深3。2m。第一阶段挖土板桩计算简图见图８-5。实例二最大最深基坑工程—－上海金茂大厦金茂大厦位于浦东陆家嘴隧道出口处南面，工程占地2．３万m2，建筑总面积29万m2,地下3层,地上88层，塔尖标高420m（见图8-1０）。地下3层面积约6万ｍ２，基坑开挖面积近2万m2(见图８—11)，开挖深度主楼为１9．65m，裙房为15．1m。主楼下有429根直径91４钢管桩,桩长65m，送桩1７．5m；裙房下有632根直径609钢管桩,桩长33m，送桩１3．5m。该工程由中国上海对外贸易中心股份有限公司投资，美国SＯＭ设计事务所设计,上海建工集团总公司承包。1．基坑工程特点该工程是目前上海地区基础工程施工中最大最深的工程项目。其主要特点为:（1)作为基础外墙围护工程的地下连续墙兼有承重墙的职能，地下墙壁厚1m，深36ｍ.由于地下墙内壁不设内衬,这就要求施工单位在地下墙施工中确保施工质量，尤其在槽段的接缝处理，槽底沉渣清理,整个墙体的防渗等方面,必须严格把关。（2）基坑的临时支撑采用现浇钢筋混凝土支撑。（3)基础土方量大，达30万rn3。（4）由于基础施工采用二阶段开挖方案，所以在主楼核心筒和地下室钢结构吊装时,混凝土支撑应不碰这些结构,故支撑设计应做到四避让:避让塔楼核心筒、避让地下室钢结构、避让裙房地梁、避让基础钢管桩。这些都给支撑平面布置带来了许多困难.２。基坑支护的设计（１)设计方案比选在金茂大厦基础工程中，SＯＭ设计事务所原设计是采用斜拉锚方案。在主楼部分,斜拉锚共设六道;在裙房部分,斜拉锚共设四道。斜拉锚的使用角度为45,锚固于7～2层砂土层，在根部1０~1５m范围灌注水泥浆。斜拉锚由钢筋束组成，斜拉锚的锚固设计强度为150t（使用荷载）。钢筋混凝土内支撑方案由上海建工（集团）投标提出，在主楼部分,内支撑设四道，第一道支撑标高一3．4m；第二道支撑标高～8.3m；第三道支撑标高一13.1m；第四道支撑标高一17．1m。在裙房部分，内支撑设三道，标高同主楼部分。由于这一施工方案在上海有成熟的施工经验，施工可靠性强,在施工费用方面也不比斜拉锚施工方案多,所以最后经过比选认为对于金茂大厦基坑支护钢筋混凝土内支撑施工方法较适合。（２）岩土参数取值和土压力在表8-1中，除主动土压力由计算得到外，其余均由地质资料获得。对于基坑围护挡土墙的主动土压力，由于朗金理论的计算结果比较适合上海软土地基的客观情况，故可根据朗金主动土压力计算公式得到土压力分布。(3)基坑支护设计反力包络图根据主动土压力分布图进行综合，得到四道内支撑作用点支撑反力包络图(见图８－12)。根据朗金理论计算，第四道支撑的反力应大于第三道支撑的反力,但从各种资料和文献中查阅出，当挖土达到一定的深度时,由于深层土的变形滞后性,可对支撑反力作适当调整，故第四道支撑减为７9１kＮ／m。（４)基坑支护设计工况工况1:主楼和裙房第一次挖土结束;工况２：主楼第一道支撑和主楼第二次挖土结束；工况3：主楼第二道支撑和主楼第三次挖土结束；工况4:主楼第三道支撑和主楼第四次A挖土结束;工况５：主楼第四道支撑和主楼第四次8挖土结束；工况６:裙房第二次挖土结束；工况7:裙房第二道支撑和裙房第三次挖土结束;工况８：裙房第三道支撑和裙房第四次挖土结束;工况9：所有内支撑拆除和地下室三层楼板均结束。根据以上分析的边界条件以及各工况，用计算机SAP90程序进行计算可得到地下连续墙和钻孔灌注桩的弯矩包络图、剪力包络图和位移包络图。(５）地下连续墙和钻孔灌注排桩配筋设计根据地下连续墙在各工况下的包络图可得地下连续墙配筋包络图，然后按配筋包络图配筋.图８—13是以主楼某标准槽段配筋图。根据钻孔灌注排桩在各工况下的包络图得到排桩配筋(图8－1４),钻孔排桩直径为561200，间距为１4００,桩顶标高为一8。７m,桩长24ｍ，桩底标高为一32.7m。根据本工程钢筋混凝土内支撑四避让原则得第一、第二、第三道内支撑平面布置。用计算机ＳAP90程序进行计算，可得各道支撑在各点的变位值，水平弯矩值，竖向弯矩值，轴力值以及各节点的反力值等。第一道水平支撑的腰梁段面10０0×８00（6×),塔吊行走支撑断面800×1００0，其它断面分别为８00×8０0、700×800、600×600。第二道水平支撑的腰梁12０0×8００,大开间侧支撑断面为９00X800,其它支撑断面为８00X８00和600X6０0。第三道水平支撑的腰梁为120０X８００、大开间处大多为１０00×8０0、局部杆件为ｉｉ0０×80０,其它支撑断面分别为900×8０0、７０0×７00。第四道支撑与第三道支撑相同。根据前面的分析可得各断面的配筋图，图8—15及图8-16是典型断面的配筋图.立柱支撑由两部份构成，埋入坑底以下的为钻孔灌柱桩,坑底以上部份为格构式钢结构柱，该柱插入钻孔灌柱桩内5ｍ,塔楼区域的钻孔桩径为声1000、桩长２０ｍ、格构柱外形截面尺寸600×600、肢件为11６00×14、裙房区域的钻孔桩直径为8５0、桩长22．5m、格构柱截面尺寸为480x480、肢件为114０X14。格构柱的钢材为A3钢。根据各道支撑反力图进行计算,可得钻孔桩配筋（见图8—17）。３．基坑支护的施工本工程设计方SOM要求采用刚性接头，所以给施工带来了难题。作为基础支护工程的地下墙兼有承重的职能,且地下墙将作为地下室的外墙内侧面设有内衬,所以对防水性和质量均有较高要求。本工程首次使用了C40高强度水下混凝土,给工程带来了新的课题,由于工程桩较地下连续墙先施工，而部分送桩孔距地下连续墙很近，给地下连续墙施工带来了不利影响;又由于地下连续墙深３６m，支承在７—２土层，而７-１土层和7－2土层土质较硬，成槽极为闲难．地下连续墙采用了新型的柔性接头（见图8－18)，标准雌槽段长5。４m,标准雄槽段长6.Om，施工时采用间隔跳跃式施工方式。用两台进口液压成槽机分区流水进行施工.在距地下连续墙较近的送桩孔进行压浆处理，保证地下连续墙成槽质量.在完成的地下连续墙外侧近接头区域进行劈裂压浆施工，保证地下连续墙的坑渗能力。在7-１层，7-２层标高处，若导杆式液压成槽机成槽困难。即用导杆式成槽机成槽７-1层以上部分。由绳牵式成槽机成槽7－1层和７—2土层。采用两只油压千斤顶，加扁担,分节顶升法预拔接头箱.导墙底部的土层必须是原状土,防止成槽时上口坍方.使用导杆式成槽机施工时，用经纬仪控制成槽垂直度；为了确保槽壁稳定,槽内泥浆液面高度要求控制在导墙顶面下２00mｍ左右。在雄槽施工时,要求对雌槽进行刷接头处理，并随时用清水冲洗接头刷，使接头连接的质量达到要求。采用空气吸泥方法进行清基，使沉渣控制在200mm以内。由于原沉桩孔距槽壁较近，孔隙水压力较高,易造成槽壁坍方，为此,在成槽前对原沉桩孔四周进行地基加固处理。钻孔灌注桩是支护结构,共分为两类：第一类是支承钢筋混凝土内支撑的，第二类是主楼挡土围护排桩,各种类型钻孔桩的直径、孔底标高见表8-２。用日产履带式液压钻机（干钻机)成孔施工灌注桩。由于与地下连续墙同时施工，要求在使用场地上与地下连续墙施工进行流水作业。声850桩用声1100护口管；声１00０桩用61３０0护口管；声1200桩用声1４00护口管，护口管长６～7m。钢筋笼分两节吊放，钢立柱在地面拼装一次吊放,钢筋笼与钢立柱在洞口电焊连接。采用人造泥浆护壁保持孔壁稳定，泥浆比重为1．06～1。１5，粘度控制在20s~3０ｓ之间。二次清孔采用正循环方式，在清孔效果不理想时,结合反循环方式清孔,立柱桩沉渣控制在10Omm以内，排桩沉渣控制在３00mm以内。钻孔灌注桩的标号为C30水下，在现场进行自拌。混凝土在浇灌中,导管埋入混凝土中要求不小于3m，保证混凝土实度和翻浆能力.对于扩孔现象较大的围护排桩,采用外包锦纶布的做法施工.各道钢筋混凝土内支撑标号均为C30。每次土方开挖到各道支撑底时,开始内支撑施工，内支撑腰梁与地下墙的连接用声28锚固钢筋，采用锥螺纹连接方式.内支撑腰梁与钻孔排桩的连接用５628锚固钢筋，采用电焊连接方式，在主楼与裙房支撑分界处留设临时施工缝，并预留插筋和预埋件，在裙房支撑施工时,将裙房连接钢筋电焊在主楼支撑预件上，使主楼与裙房支撑连成一体。4．基坑降水工程的施工根据承压水计算公式式中K—－分层土容重；ti—－分层土厚度；比——水的容重：ｆ－-基坑底至不透水层顶的距离；为了满足主楼基坑挖土阶段的降水要求，基坑降水采用浅层降水与深层降水相结合的方法。由于第一阶段主楼挖土挖到一１9．65m标高，裙房挖到一4。０m标高,所以第一阶段主楼采用深层降水方法，而裙房采用浅层的降水方法。浅层降水采用ｓｌ轻型井点，井点管长7m,深层降水采用SB一１深井泵,井管长2２ｍ。在基坑内深井泵的布置分两种类型,一种是可以固定在主楼支撑上保留的，另一种是在支撑的大空间中，这部分深井泵将随挖土过程分别拆除，在基坑内深井泵共有２8台，其中９台将随挖土拆除。在第一次挖土前,在地下连续墙以内整个基坑范围内，打设6套轻型井点，轻型井点管间距控制在２.4m左右，井点管长６m,这部分轻型井点在第一次挖土后将拆除.在主楼施工时,为了保证土方边坡及车道边坡的稳定,考虑在裙房区域主楼边坡处及车道处共设8套轻型井点，轻型井点在第一次挖土后打设。5。土方工程施工本工程土方总量约３0万m3，开挖面积达２万m２。为了加快主楼施工进度，土方开挖分二期进行。第一期为15万ｍ３,裙房开挖到一３.2m标高，主楼开挖到一19。65ｍ标高.第二期裙房再开挖到一１5．Im标高。６．施工环境监测为了指导基坑施工、基坑安全,施工期间进行了内容多样的施工环境监测.监测工作自基坑开挖，到地下结构施工完成止，历时长达２年多，积累了大量的数据，为今后基坑工程提供了非常有价值的资料.整个施工环境监测的内容如下：(１)地下连续墙变形监测:地下连续墙顶端的沉降观测；地下连续墙顶端的水平位移观测；地下连续墙变形观察(测斜)。（2）基坑支撑系统监测：钢立柱顶端沉降观察;水平支撑和膜梁应力测试.（3）挡土钻孔灌注桩观测：挡土钻孔灌注桩变形观测（测斜)；挡土钻孔灌注桩顶端水平位移观测。(4)地下水位观测：主楼和裙房基坑地下水位观测.(5)邻近土体观测:基坑外深层土的水平位移观测（埋设测斜管);基坑内深层土体垂直位移观测(基坑隆起）。（６）孔隙水压力观测。（7)施工区邻近地下管线的水平、垂直位移观测.（8)施工区周围房屋观测：施工区周围房屋的垂直位移观测；施工区周围房屋的裂缝观测。为了便于保存、充分利用基坑施工环境监测资料,建立了《金茂大厦基础工程施工期间监测数据库》。该数据库包括打桩期间的监测数据以及基坑开挖期间的监测数据，内容非常丰富.７．结语通过该工程的基础旋工，对于大面积超深基坑的支护，只要采用合适的布局和钢筋混凝土为主体的支撑即可取得预想的结果。金茂大厦为超深基础的设计与施工创造了又一个典范。为了缩短总工期，采用分阶段开挖土方，突出重点是有效的。超深基础的施工要特别注意承压水的影响，因此对原先的勘NSL要进行严格封闭处理，以防承压水从孔中涌出。对于特深的基础工程如能结合半逆作法施工则将产生更大的经济和社会效益，达到事半功倍之效果。基础施工中的监测工作要做到信息化施工，通过监测资料指导技术人员提高施工组织的指导和决策的水平,使基础施工安然无恙。实例三北京特深基坑工程—－东方广场东方广场位于东长安街路北，王府井大街与东单北大街之间,占地面积约1１万m２,建筑面积约87万m2。基坑开挖东西长约4８０m，南北宽约１90m,开挖深度在１５～23ｍ,土方量１７6万m3。基坑平面如图8一1９所示。1.地质情况土层分布及水文地质情况为：①杂填土:层底标高在40．00～41。00，层厚约５~6m；以建筑垃圾为主,可塑，松散.②粉质粘土:层底标高在33。00～36。00，层厚约6～7ｍ；黄褐色,土质不均,局部夹粉土，饱和,可塑。③细砂：层底标高在29．00－3１．0０，层厚约5～６m；黄褐色，含卵砾石，局部夹中粗砂，密实.④卵石层:层底标高在２5．００~２７．00,层厚约4～5ｍ,杂色，直径一般为3~5cm，最大８ｃm，局部夹粉粘土和砂砾石层，饱和,密实。⑤粉质粘土：层底标高在１９．00~21。00，层厚约5~7m;黄褐色，土质不均,局部夹粉土和砂砾石薄层,饱和，可塑。⑥卵石层：层底标高在8．O0～１5．00，层厚约６～9m;杂色，以火成岩和坚硬的沉积岩为主,饱和，密实。地下水分为三层：上层滞水，水位标高36。０0～４3．00；潜水，存在于第④层卵石层中，水位标高27．０0～2９．50，是较稳定的地下水；承压水，存在于第⑥层卵石层中，静止水位标高在20。00～23．00左右,水头高度约２.1m。2.深基坑支护设计东方广场工程由香港巴马丹拿国际公司设计,包括基坑工程支护设计。在199４年巴马提出以下方案：基坑深度按16．0m计算，采用人工挖孔桩作挡土结构，桩长18.５ｍ，桩径分别为10０0、120０、1500,桩间距为１０00、1800、1５０0；设置三道锚杆，锚杆做在护坡桩上，为非预应力锚杆，最大设计轴力165６ｋＮ,采用4声40+56３2粗钢筋制作,锚杆钻孔孔径为200mm.经研究原设计后,对土方工程、基坑支护重新安排，向甲方提出如下方案：采用护坡桩加锚杆的支护结构是可行的,但挡土桩应采用机械钻孔,桩径为8００，桩间距为１5０0，锚杆层数减为二道,而且不应做在护坡桩上，锚杆采用预应力钢铰线，更有利于支护结构的变形控制。与原方案相比，仅材料用量就减少很多，如护坡桩的混凝土可减少50％,锚杆钻孔长度减小60%，而增加的是桩顶上一道2m高的砖砌挡土墙.（1)挡土支护方案根据同深度、支护要求的不同，在基坑四周划分六个部位九个类型，分别采用钢筋混凝土灌注桩、Ｈ４88工字钢桩加锚杆的支护方式,锚杆分别有一层、二层和三层,局部位置加打土钉。(2）挖土方案土方挖运按"先中间、后四周"及”分层开挖”的原则进行,全部采用内坡道，挖土机、翻斗车进入基坑.根据现场道路的出入口位置，设置若干临时坡道,并随着工程进度交换坡道位置。最后一个坡道采用接力挖土法,布置8～1０台挖土机分4层挖土,以后留2台在坑内进行土方倒运，基坑上用2台拉铲挖土机挖土.土方完成后,用50ｔ汽车吊,将挖土机吊运出基坑.（３)降水采用管井井点帷幕法降低水位，在基坑边按井距6m布井;在基坑内中间按30m布井，同时设置水位观测井若干。3．挡土支护设计混凝土灌注桩桩间距1．5m，桩径局部为声1００0，其它地方为≠８00；Ｈ48８工字钢桩桩间距为1ｍ。使用材料:护坡桩、桩顶混凝土为C３0强度等级,锚杆钢铰线采用低松弛1860级；锚杆灌浆水泥采用普通52５号（素水泥浆）；腰梁采用Ｉ258、I328、I3６8、I４０8普通工字钢，其它钢板采用３号钢。附加荷载：协和医院活荷载1０kN／m，恒载45kＮ/m，其它部位,活荷载1０ｋＮ／m；西侧锚杆水平长度不大于18m,北侧(西）首层锚杆标高在一7m以下,北侧(东)首层锚杆标高在一８m以下。4。计算支护结构按等值梁法计算。另外，用m法对所有类型进行复核，并计算出各个类型的桩顶位移。计算结果同等值梁法比较参见表8-3。通过比较,可得如下结论：桩锚支护结构安全的关键在于锚杆的安全性,而弯矩从各种试验及经验看是可以折减的，其安全性有一定保障。所以选用等值梁法作为设计方法，其锚固力、弯矩计算结果都有一定的可靠度，是安全可行的。5.试验与监测（1）本工程锚杆施工、试验、监测基本按照《锚杆施工规范》（CEＣＳ２2：90)进行，在锚杆旋工前进行了３组基本试验，施工过程中对每根锚杆做拉拔位移记录，并按5%的比例进行验收试验，对各类型锚杆进行长期的应力监测,对挡土桩做倾斜观测。基本试验共做了15根，根据试验结果确定锚固体与土体间粘结强度，分析粉质粘土与砂卵石的剪切强度，验证锚杆设计参数与施工工艺的合理性.按锚杆总数5%的比例做锚杆验收试验,锚杆张拉力达到1．2倍设计轴力.凡是在张拉过程中位移不收敛视为不合格,按锚杆张拉方法做加强处理。（2）位移监测在挡土桩锚杆标高处、桩顶连梁上、锚杆标高腰梁位置设置护坡桩的位移观测点,由专门的位移测量小组负责每天监测。从测量结果得出以下几点结论：①由于混凝土灌注桩刚度大,除悬臂端位移较大,其它部位因锚杆的预应力作用，位移较小；锚杆的预应力大大减少了桩的位移,只要保证锚杆的预应力,也就控制了桩的位移。②桩顶位移决定于桩的悬臂长度，可以看出,悬臂长度小于3m,桩顶位移在1０rａm左右,悬臂长度在5m以上，桩顶位移将增加很大。③由于理论计算未考虑锚杆的预应力作用，所以锚杆理论计算位移比实际位移要大。（３)锚杆应力的监测锚杆轴力的监测采用钢弦式锚索计进行长期监测,锚杆锁定后10天内每天一次，１0天后每10天一次，1个月后每月一次。共测试17根锚杆。锚杆应力监测除了用锚索计外，还对４%的锚杆采取再张拉方式监测锚杆轴力的变化.再张拉的方法为：在锚盘上加反向肋承压板，加千斤顶后施加荷载，肉眼观察锚盘的移动，以锚盘脱离承压板时的荷载作为锚杆的实际轴力。6．设计、施工问题（１)桩顶连梁上挡土墙的考虑桩锚支护结构的设计，其桩顶标高往往比自然地面标高下降2～4m,然后在桩顶上做混凝土连梁，在连梁上砌筑挡土墙.这种作法主要是考虑护坡桩施工因素，如在杂填土中钻孔困难、容易塌孔。（2）桩嵌固段不足问题由于基坑设计深度的变化,使得原来已施工的护坡桩埋深减少，本工程中多个地方出现这种情况。尤其在基坑南侧，１99４年开工时基坑设计标高为28.37５m,桩埋深3.8m,１９9７年复工后基坑标高改为23．87５m与2５。935m,分别加深4．5ｍ与2．４4m，使得一部分桩已悬在空中，另一部分桩埋深只剩下１．36m。对此,咨询公司提出多个方案,如接桩法、混凝土桩加锚杆法、土钉支护等，经过与甲方、设计公司多次协商后采取以下方案：在基坑护坡桩边留一个土台,并向坑内放坡,土台高3~4ｍ，宽1～4ｍ，这样在外观上保留了桩的埋深；在土台１：5０公分加打一层锚杆,锚杆总层数由二层变为三层，设计时按二层锚杆、土台顶面标高进行设计,此时桩的嵌固段受到的被动土压力为Ⅳ,不考虑土台的作用，也就是说实际上不存在被动土压力，将此力N用第三层锚杆力来代替。上述方案通过三层锚杆的作用平衡了主动土压力,保证了桩的稳定,实施后经过轴力监测和位移监测，都没有不利情况发生。（３）基坑外市政施工的影响由于工程的需要，在基坑开挖的同时，基坑北侧进行竖向电缆井及横向电缆沟的施工。竖井及电缆沟距坑边４m，方形竖井尺寸为4×５m，圆形竖井尺寸直径为4m，电缆沟高约3m。在基坑挖至设计标高后，其方形竖井挖至首层锚杆标高，工人切断了穿过井内的4根锚杆,形成了基坑局部的不稳定，桩的位移有所增大。由于发现及时,经理部上报市建委，协调各方工作。设计考虑锚杆有一定的安全系数，桩锚体系的整体性较好以及竖井开挖后的局部卸载作用，提出以下处理方案:①加强沉降位移监测，由原来的一天一次改为一天两次，并及时通报各方；②对其中2根切断锚杆采用钢铰线连接器进行连接，并重新施加预应力;③对于其它部位的竖井、电缆沟施工遇到锚杆时，如需切断，务必通知经理部，并应取得部门的同意后才能实施。(４)基坑内塔基对桩的影响由于施工场地狭窄有多台塔吊布置在坑内护坡桩旁边。塔吊基础平面尺寸为6×6m，深１.7～2．3m。为保证桩的稳定，采取土钉方式进行补强:在基坑设计标高上50ｃｍ处加打３～4根土钉,土钉采用粗钢筋，长6m，设工字钢腰梁一道，用螺帽将土钉拧紧固定在腰梁上，如果塔吊距桩边有一定距离，则下挖1m塔基基础后,在边壁上采用土钉加喷射混凝土方式，间接地加固嵌固端，然后进行挖土及塔吊基础的施工。(5）对原麦当劳旧桩的处理原麦当劳建筑有一层地下室,四周有声60０护坡桩，拆除后,其西侧护坡桩与现基坑边及红线基本重合，如何保证支护结构不出红线范围又不影响结构施工是必须解决的问题。实际中采取如下方案：①保留原麦当劳护坡桩,对旧桩采取土钉喷锚方式进行加固，保证原桩的稳定；②为减少支护结构的占用范围,采用H488工字钢作挡土结构,间距同原护坡桩，并采用先钻孔再植入后灌浆的方法，减少了施工噪音,加强了支护结构的刚度;⑧在工字钢桩顶做混凝土连梁,顶住原护坡桩,在连梁上做第一层锚杆。7。结语（1）北京东方广场特大深基坑工程的设计、施工、监测是成功的.基坑的安全得到充分的保证:设计合理、精一L-施工、严密监测、及时调整；经济上比原巴马丹拿国际设计公司设计方案节约投资200０万元。（2）桩锚支护体系按分层挖土用等值梁法计算是可行的。通过锚杆基本试验、验收试验调整锚杆设计长度和倾角是适宜的方法.(３)计算位移与实测差20～30mm,说明计算并未考虑预应力张拉的后果.对桩顶位移的控制应从锚杆的预应力与桩的悬臂长度两方面着手.混凝土灌注桩的悬臂段长度不宜超过５m。（４)每根锚杆张拉，必须拉到设计轴力的1.1~1.2倍，十分钟后（实际检测）回到锁定值，施工时考虑千斤顶锁定过程的预应力损失,锁定值宜定为0。5~0．7倍设计轴力。（5)土钉与锚杆结合支护，土钉起强化加固土体作用,提高土体的整体性，对锚杆起增长抗拔作用；土钉的补强作用也是基坑支护的一个灵活措施。(6）先中间后四周分层挖土,采用内坡道，挖土机进入深基坑挖土运土方案,显示了优越性。实例四位于广州闹市区基坑工程-－荔湾广场荔湾广场位于广州市荔湾区德星路之西侧,南至下九路,北至长寿路。该地段是广州繁华的商业地区，工程周围商店林立，交通十分拥挤。该工程地下室二层，基坑深8m,宽１01m，西侧长324m,东侧长２84m,基坑平面面积为３0700m2。工程场地的地质情况为:①杂填土层：厚１～3m，松散，含水量较高。②淤泥层：厚1～4m，埋深1～３m，松散,含水量较高.③细砂、中砂层：厚２～1３m，埋深3~７m，松散，含水量较高。④粉质粘土层：厚7～11m，埋深４～１3m,上部可向下逐渐变化为硬塑。⑤基岩。强风化带：岩质近土状，岩体较碎，厚度为5~１2ｍ,岩层面深度在1８～25m之间；中风化带：岩质较坚硬，但裂隙较发育，厚度为1．５~1．7m，岩层面深度在20~3０m之间，单轴抗压强度平均为5ＭPa；微风化带：岩质坚硬,但裂隙发育,岩层面深度在２5～39m之间，单轴抗压强度平均为6．５ＭPａ。地下水埋深为0．8～1。2m.本工程场地南北二区的地质差异较大,南区岩面高，淤泥及细砂层较薄，粘土层以硬塑粘土为主；北区则岩面低，淤泥及细砂层较厚。1．支护结构方案的选择（1）钻孔桩与粉喷桩组合加锚杆支护方案如图8－２0所示,在地下室边墙外侧周围设置声１000ｍm钻（冲）孔桩,桩间距为1ｍ,再在钻（冲）孔桩外侧另设550mｍ粉喷桩,间距为1m。基坑开挖采用锚杆支护.此组合方案造价较低,有一定的防渗效果，同时由于南半区岩面高，采用锚杆支护较经济，从经济角度分析，此方法是可取的,但从技术角度分析则存在以下几个问题：①钻孔桩挡土墙整体稳定性差。②采用粉喷桩防渗，虽具有一定防渗效果，但止水不完全可靠,同时因为它的强度低,抗剪性能差,会随钻孔桩的位移而变形,产生裂缝，失去防渗作用;而在细砂层较厚的工程中，防水问题却十分重要。③由于本工程范围砂层较厚，在锚杆的施工过程中可能会出现涌砂现象，引起地面塌方，危及临近建筑物，对工程质量及进度也会造成不良影响。(2)800mm厚连续墙加锚杆支护方案此方案采用80０mm厚连续墙进行地下室围封止水,连续墙平均墙深１6ｍ,基坑开挖采用锚杆支护。水平间距为1m，位置为一3．5m标高，锚杆每根施加50ｋN预应力,单根长度20～3５m。工程的围护结构采用地下连续墙方案,防水性能远优于其他形式的围护结构，在地下室结构施工时,往往采用复合墙的结构作地下室的边墙，即利用地下连续墙和衬墙作地下室的边墙，这种结构比较合理，防水性能是可靠的。但由于砂层较厚，采用锚杆支护，锚杆的施工过程中会出现涌砂现象,引起地面塌方,危及临近建筑物。同时,锚头的渗水问题大大降低了地下连续墙的防水作用,不能充分发挥连续墙的优势,所以，这种支护组合不是最佳方案。（３）800mm厚连续墙加部分板带与钢支撑支护方案此方案采用80０mｍ厚连续墙挡土围封止水，墙深平均１6m，为了避开锚头渗水问题及消除锚杆施工引起地面塌方的现象，基坑开挖改采用6０0mm钢管支撑支护，钢管壁１4mm。钢管撑设一排,高程为一2．Omｍ。因本工程场地较宽,支撑较长,故部分采用半逆作法施工，利用板带与钢管支撑共同支护。支撑与板带平面布置见图8－21。钢管支撑和锚杆相比,消除了锚头渗水的隐患,且制作安装受地质和场外环境影响小,施工方便，但因支撑工程量较大,且要增加支承板带的钢管柱的费用，经济上不合算。另一方面，钢支撑及支承柱对基坑开挖带来一定的困难，它防碍了大型机械的使用,由于本工程土方量较大,就这方面而言，工期将受到一定的制约。(4）８0０mm厚连续墙加斜钢支撑支护顺作法方案为了解决上述几种方案的不足，在基坑支护方案选择问题上，必须充分考虑设计与施工的实际情况，由于工程场地十分宽阔,如采用水平支撑，其挠度无法满足要求,根据地质资料，本工程场地细砂层较厚，由于细砂在无水状态其内摩擦角值会变大，也就是说被动土压力与压缩模量会变大，其阻抗地下连续墙位移的能力也增强，利用这一特点，可以起到反压土的作用;本工程基础桩采用冲（钻）孔灌注桩，基坑开挖是在基础桩完成后才进行，这样，可以将桩墙加以综合考虑。由于上述原因，选择以下方案较为合理。如图8－22所示，基坑开挖分区分层进行，先进行中部土方的开挖及基坑内降水工作，挡土墙内侧周围留反压土，反压土的边坡视土质情况作不同的修定,并且在反压土面设置砂包以增加反压土的稳定性,待中部土方完成后，立即进行桩承台的施工，并埋设支撑底座，然后安装钢支撑,待承台混凝土达到龄期后才进行反压土的开挖；钢支撑待完成负一层楼板后才拆除。此方案既解决了钻孔桩挡土墙整体稳定性差及粉喷桩防渗止水不完全可靠的问题，同时解决了由于砂层较厚,采用锚杆支护时,在锚杆的施工过程中可能会出现涌砂现象,引起地面塌方，危及临近建筑物安全等问题，工程质量及进度较为可靠。一方面，由于此方案支撑数量较小,经济上比板带、钢管支护较低；另一方面,土方工程可以实行大型机械化作业，工期有保证，总体工程造价低。但在基坑开挖的施工阶段,也就是在未安装好钢支撑之前,地下墙的位移能否在允许值范围内，这是一个迫切需要解决的问题，下面对这个问题进行深入的研讨。２.支护结构的设计计算(1)无锚（撑)悬臂支护结构设计的简单计算方法无锚（撑）悬臂支护结构的变形与土压力根据朗金土压力理论，可得入土深度Ｄ,然后再求得危险截面处的最大弯矩，可进行截面选择。(2）单层或多层支护结构设计由于不同的支护结构形式及基本假定，形成了不同的计算方法，本工程支护计算采用弹性地基杆系有限单元法。其基本思路为:将基坑底面以上的墙体理想化为横梁单元，将入土部分墙体作为弹性地基梁单元，将锚（撑）作为两端铰接的弹性支承件。3．支护结构的施工(1）地下连续墙的施工该工程的地下连续墙主要作为地下室的外墙兼作施工过程的围护用的防渗、挡土结构。连续墙厚８0０ram，取大约５m为一槽段,采用工字钢接头。地下连续墙的施工流程参见有关手册。连续墙"工字钢”接头设置是根据设计连续墙钢筋网的外表尺寸作为”工字钢”接头的净宽，以腹板作为界线。由于工字钢与端孔间有相当空隙，为避免浇混凝土时，混凝土绕过空隙填充槽段空位,造成Ⅱ期槽段施工困难,因此，安装前，在工字钢靠二期墙段一侧绑扎10Ｏmm厚泡沫塑料、与腹板同宽,钢筋网安放完成、清孔完毕后，用砂包抛填工字钢外侧半圆空位.槽段划分就是确定单元槽段的长度,在泥浆护壁条件下进行施工，槽段划分一般要考虑地质条件、后续工序的施工能力、地面施工荷载、地下水位以及开挖深度。槽段长度宜取５ｍ左右。水下混凝土采用10~30ｍm粒径的碎石，中砂,一级配，坍落度为1８0～220mm,浇筑时应连续浇灌，并保证混凝土面的上升速度大于2ｍ/h，埋管深度为1～６m，并做好试件取样备检。(2)土方开挖土方开挖主要采用大型机械进行,用PC一2０0、22０、3０0，斗容1。0m3的反铲挖掘机直接挖掘，采用三菱8～13。５t自卸汽车出土。为保证开挖时连续墙的稳定性，墙边土方开挖采用分段跳间进行,首先直挖至2ｍ深,然后中间部分放坡挖至4m。并迭加反压砂包,再将两侧土方放坡挖至4m并迭砂包，待迭好砂包后再将中间部分挖至6m并迭砂包，如此类推。（3)钢支撑根据不同的地质条件，钢支撑采用单条IG工字钢和用钢板连接两条。槽钢的框架结构两种形式,并分别先用墙边第一排的承台或第二排承台作为支撑后座。为加强钢支撑与承台的联系,增加支撑稳定性，在承台施工时，预埋的钢板底座与承台钢筋焊接。4。地下室结构施工荔湾广场为特大型的多塔楼的建筑群,地下室结构共二层，每层面积为3。7万m2，地下室底板厚度两端为40０mｍ，中部为500mm,混凝土的抗渗等级及强度等级为s8、C３0。圆柱设计尺寸直径700—－1500mm，混凝土强度等级为C35。承台有２桩、３桩、6桩、35桩等,厚度为１．５~2．0ｍ，平面尺寸最大达18m×1４m,剪力墙厚度为250～400mm，混凝土强度等级为C35.楼板厚为120mm，中部地下一层板厚40０mm，首层板厚１50mｍ,混凝土强度等级为C３0。下面主要对其大面积底板与大体积承台以及防水工程的施工工艺与技术作一些介绍和探讨。（１）地下室底板面积约3０000m2,厚400ｍm、5０0mm，采用商品混凝土、泵送浇筑,由于其面积非常之大，施工时采用分块及留设后浇带的浇筑方法，为保证施工质量，在承台、地梁、底板施工的同时，设置排水降压系统，以保证底板混凝土在浇筑时和浇筑后3ｄ内不承受压力。（2)临时降水井直径为800mm，深度为从底板面深下1０00mm，井底铺设碎石过滤,井壁加设大号铁丝网及过滤层。临时降水井之间用排水暗沟纵横贯通,以达到整体降压效果，暗沟纵横直接穿过地底并低于地梁底3０0mm。（3）后浇带由于底板面积很大,浇筑时需分块进行,在块与块之间设置后浇带，确保主体结构受混凝土的温度变形与干缩变形的影响减至最小值，后浇带混凝土采用UEA微膨胀混凝土.在主体混凝土完成48ｄ后浇筑.（４)UEA掺加技术UEA微膨胀混凝土的施工与普通混凝土相类似，浇筑时采用插入式振动器逐层振捣密实，直至混凝土表面开始泛浆和不冒气泡为准。浇筑后及时浇水养护,并用砂袋、草杆等覆盖,使其表面经常保持潮湿状态,其养护时间在14d左右.５.大体积承台混凝土的施工（１）本工程的承台有2桩、6桩、3５桩承台等，厚度为1．5～2。０m，其中35桩承台平面尺寸达1８m×1４m，厚2m，体积较大，在进行此部分的混凝土浇筑时，采用分段分层踏步式推进的浇筑方法，第一段采用8m，其后按5m一段向另一边踏步推进，如此边加高边推进,加高厚度约为４00mｍ一层，每一层都做好振捣工作并控制推进速度不能过大，在浇筑时,做好泌水的处理，当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时,改变混凝土浇筑方向，从顶端往回浇筑，与原斜坡相交成一个集水坑，此时有意识地加强两侧模板的混凝土浇筑强度,这样集水坑逐步在中间缩小成水潭,用软轴泵及时排除。采用这种方法排除最后阶段的所有泌水。（2）温度裂缝的控制对于大体积的混凝土浇筑，从施工角度主要是防止混凝土发生温度裂缝。大体积混凝土旋工阶段产生的温度裂缝,是内部产生的温度应力大于混凝土的抗拉强度而产生的结果,其产生的原因主要有水泥水化热、外界温度变化、混凝土收缩变形等。施工时主要采取了减少混凝土内外温差的措施，在混凝土浇筑前,绑扎钢筋时在2m深处长边每隔3m埋设一条钢管,钢管弯曲引至承台上边,浇筑结束后在钢管一端注入自来水，从另一端排出，以降低承台混凝土内外温差，钢管在养护完毕后灌浆封闭。钢管排出的水,不直接外泻,而在承台表面积蓄,以延缓混凝土的降温速度，进一步缩小混凝土中心和表面的温差值，从而控制混凝土的裂缝开展。(3)大面积侧向防水施工侧向防水是指侧向地下墙及其与地下室底板连接处的防水，由于地下连续墙是分段施工，其接头处的渗水现象一直是个施工难题,加上基坑开挖深度较大,地下水位高,为保证地下室的良好使用，做好防水、防潮的设计与施工工作,尤为重要.在进行挂网喷浆前，清除连续墙外壁上的余泥浮碴，将壁面清扫干净,然后在墙上设置膨胀螺丝或在墙筋上焊出一截钢筋，将钢丝网上挂，用喷浆机将加石米的砂浆喷至墙面,砂浆喷射厚度约5０ｒａｍ左右，然后进行抹平。６。结束语对大面积深基坑的工程情况,从技术、经济及工期等方面分析各种支护结构方案的优缺点，提出了支护设计的合理计算方法，并通过现场监测进行验证和分析.对于放坡开挖的反压土的土压力的取值问题仍有待进一步研究。实例五具有五层地下室基坑工程—－广东工商行业务大楼广东省工商银行业务大楼工程位于广州市沿江西路与新堤三横路相交处的西北角,建筑物地上29层，地下5层,基坑开挖深度为２0.10m。工程由广州市规划设计院设计，广东省基础工程公司承担±o．００0以下基坑开挖、支护结构及地下室结构部分的施工。工程占地面积为2196m2，地下室平面面积为1720m2,东西向长约６0m，南北向长约２8～3６m。工程地下连续墙边线以外施工场地几乎没有;东、南边地下连续墙布置于现有道路的人行道上；西、北边离现有建筑物的距离0．3～1。Om.1．地质条件场地地层自上而下依次为：①杂填土:层厚1．4～2。5ｍ.②中细砂层:浅灰一浅黄色，饱和，松散,层厚2．9~5.Om;淤泥层:深灰色,土质软滑，含有机质，偶见贝壳，饱和，软塑，层厚2．2～３.Oｍ；细砂层：浅灰色，颗粒均匀，湿时稍有粘结,手压即散，扰动出水,饱和，松散，层厚0．9~１.8m。③残积土层：褐红色，为下伏基岩风化产物，土性为粉质粘土,土体密实，局部残存强风化泥岩，层厚０.7~１.1m。④强风化粉砂质泥岩：褐红色,原岩强风化呈半岩半土状,岩芯手捏易碎散,残存少量半风化状碎块,失水干裂，层厚5。５~7。8m.⑤中风化粉砂质泥岩:层厚１．8，9．０ｍ,最大深约17.５ｍ。⑥微风化粉砂质泥岩与粉砂岩。场地地下水水位约在地面以下1。2m（涨潮时为0．8m）。2.支护设计本工程采用了地下连续墙加二层锚杆、二层钢支撑的支护结构.①地下连续墙：周长18０m，厚度100cｍ，平均深度３0ｍ,承重墙入微风化Ｉm以上，非承重墙入强风化和中风化５m以上且大于等于24m；②锚杆共二层，标高为一2。5ｍ和一3．5m;③钢支撑共二层,标高为一5．０m和一12.0m。本工程开挖深度较深（设计为日＝２0．1０m),紧靠珠江等不利因素决定采用Im厚地下连续墙两道锚杆加三道支撑的支护体系。其标高及钢支撑平面布置详见图8—２３、图8—2４。（1)地下连续墙和支护的受力计算根据大量计算结果的比较，以及以往的设计、施工经验,取地下水位以下透水层考虑100％水压力(其土压力按浮容量计算)，基坑开挖面以上的不透水层考虑50％静水压力(其土压力按浮容重计算)。基坑开挖面以下不计静水压力（其土压力按容重计算）。地下连续墙厚度１00cm,承重墙深度入微风化以上,挡土侧主筋声3２＠200(～7．o～一26.0布置加密筋≠3２@2０0），开挖侧主筋声3220０（一４．5～一20.5布置加密筋声３2@2０0）;非承重墙入强风化和中风化5m以上且大于等于24m，挡土侧主筋声3２＠2０0(一7。０～一２3．０布置加密筋声３２200），开挖侧主筋庐3２＠20０（一５．5~一１7．５布置加密筋声25＠200).水平筋均为≠１81０0。(2）锚杆共两层第一层：标高一2.５0m,计算水平拉力为17.9t/m,按倾角30间距2０00mｍ,安全系数取1.6,锚杆设计轴力为66．1４t，锚杆直径为＃15０,自由段和锚固段长度根据不同的地质情况而定(自由段长度从7.0～17.0m不等，锚固段长度６．６～１3.４m不等,锚杆总长度从1３。６～２９.7m不等)。第二层：标高一３.5０m，计算水平拉力为１４．4t／m，按倾角30.间距2000ｍｍ，安全系数取1。6,锚杆设计轴力为5３。21t,锚杆直径为150，自由段和锚固段长度根据不同的地质情况而定（自由段长度从5．o～１５．Om不等,锚固段长度从4．1～11．３ｍ不等,锚杆总长度从9。１～２6．3m不等）。每根锚杆采用4根声15的钢铰线，施工时进行预张拉,张拉至3０ｔ时锁定。（3)钢支撑钢支撑共三层，标高分别为一7．Ｏm、一1１．Ｏm、一1５．Oｍ。按以下参数设计：计算水平推力取50ｔ／m，按间距8m一根布置，安全系数取1。6，钢支撑主撑轴力为8０0t，因此主撑采用２×２145、腰梁采用2１4５。①地下连续墙及其压顶梁完成之后，开挖一3.8土方,施工一２.5、一3.5锚杆；②一2．５、一3.5锚杆张拉完成后,分层开挖土方(每层约３~4m）,根据监测反馈数据来决定是否分别设置一7.0、一11．0、一１5。0钢支撑，并对钢支撑进行合理的调整即进行反馈设计。（4）基坑开挖监测设计本工程采用信息法施工技术,监测项目共设置以下六项：①在地下连续墙挡土面埋设土压力盒，用以监测地下连续墙所受的土压力值；②在地下连续墙主筋上设置钢筋应力计，用以监测钢筋应力，推算地下连续墙所受的弯矩值;③在地下连续墙墙身埋设测斜管，用以监测地下连续墙竖向各点的位移；④在地下连续墙顶部设置位移观测点,用以监测地下连续墙的墙顶位移；⑤在锚杆锚头上安装应力传感器,用以监测锚杆所受的拉力值；⑥在钢支撑上安装应变仪，用以监测钢支撑所受的力。以及对基坑周围建筑物、马路、管线的监测。3．施工情况(１）本工程的施工顺序依次为：地下连续墙施工一土方开挖至一3.7m一锚杆施工一平台制作一土方一部分开挖至一13．Om一一5．5m钢支撑安装一一１２。Om钢支撑安装一土方开挖至一1７。Ｏm一设计修改(加固一12．0ｍ支撑、取消一15。０ｍ支撑）一开挖至设计标两一２0。1ｍ。施工的整个过程都对连续墙、锚杆、支撑、水位、周围地面进行监测，反馈再指导施工，为支撑的设计修改提供了有力的证据，不仅节约了一层支撑，而且大大缩短了工期，减少了土方开挖的费用等.（２）地下连续墙施工本工程地下连续墙施工,具有以下三个特点：①地下连续墙靠近旧有建筑物与市政马路;②地下连续墙入岩深;③地下连续墙深度深.地下连续墙周长18０ｍ,混凝土量共４５00m３，用4个月时间完成了地下连续墙的施工。（3）锚杆施工锚杆在本工程中由于标高布置在一2．5m和一3．５ｍ，因此从各方面来说，都没有什么特殊性,采用平常普通的施工方法。在此,不再作详细介绍.（4)施工平台制作由于本工程位于广州黄金地段，因此周围根本没有施工场地，只能在土方施工前制作一个施工平台作为后续施工场地，根据现场条件及道路情况，将平台设计成类似于时装舞台的。T，字型，这样既很好地解决了出口问题又使吊机能顾及整个场地，同时又巧妙地利用平台立柱作为支柱,因此平台立柱采用钢管混凝土柱，以提高其强度，其上采用钢平台，设计荷载以土方开挖期间堆土为最大荷载,约5t／m２。(5)土方开挖及钢支撑施工本工序是该项目最关键又是最敏感的步骤,也是信息化施工最主要的步骤。首先根据设计开挖到——3。8m，进行锚杆的施工,此时连续墙的内力与理论设计出入不大,位移等监测也属良好,待锚杆施工完毕,又将土方开挖到－—７.0ｍ,到此时连续墙的各项指标都比理论值少得多，根据这种情况决定将钢支撑调整到一９。0m,土方开挖到一9。０m时连续墙弯矩仅达设计值的1／２，约70tm；墙顶位移仅11．５m，完全有安全贮备,为尽可能发挥连续墙的刚度，又决定将钢支撑调整到一12.Om，边开挖边施工支撑.但当土方开挖到一半时，部分锚杆的夹片由于材质问题出现了松脱的现象,造成了弯矩及位移值较大范围跳动，暂时停止挖土，针对这一事故进行处理,在一５.Ｏm边加一钢支撑代替锚杆，然后连续完成一12．Om支撑的施工，同时设置大量的测力计监测支撑的受力。在基本开挖到——１8m左右时,设计修改,将——１9２m基坑改变一20.10m基坑，以满足第五层双层停车需要,虽然如此仍按原计划完成了整个基坑的开挖,并且根据观测数据取消了一１5.Om这一层钢支撑,同时只对一12０m这层最关键的支撑进行了加固,起到了事半功倍的效果。(6）其他部分施工其他部分，包括人工挖孔桩、地下室结构部分等施工，基本上也是采用较平常的施工方法，在此不再详细介绍。4.信息法施工技术由于本工程所具有的工程特点，及其设计过程中的不同观点与设计方案，为了保证地下室支护结构施工的安全，同时又做到经济、合理并缩短工期,因此决定采用信息法施工技术来指导设计与施工。信息法施工的监测内容：①地下连续墙内力监测直接获得的是其内部钢筋的轴力，而通过轴力,可以近似计算出墙的弯矩值。②土压力监测,测得的压力值是水土合一的结果。从测得的数据可以看出压力值变化幅度不大,开始值较大一些，随着墙体受力变化后其值逐渐减少趋于稳定。③钢支撑受力监测，钢支撑监测以１９96年底为限主要有两个阶段。第一个阶段主要是一12m支撑设置后西侧部分挖至一１７m的情况，第二阶段则是全部挖至基底的情况。④地下连续墙水平位移监测，由于锚索对变形的控制不力及部分锚索的失效,使这一阶段的变形发展很快，尤其是在开挖至一13．Om时呈阶梯状跳跃式发展，且线性全是敞开式的，预示着锚索已基本达到极限值,这道锚杆所起的支撑作用正在丧失，因此，及时地在一５。Om处增设了加强钢支撑.变形已经得到了有效的控制。在一５。Om处增设加强钢支撑是非常必要的，不仅控制了变形,而且为锚杆分担了荷载，使锚杆仍然可以保持部分作用。当挖至一17.Oｍ时,当时面临的问题:一是一15．Om支撑要不要加,二是一１2．Om支撑强度够不够。根据支撑的受力监测情况的结果判断，一1２.Om处墙体的受力是关键,这时墙已呈现出挠曲变形，内支撑的关键点也在此附近。据此,决定取消一１5.Oｍ支撑，同时决定对一１２.Om支撑进行局部加固。较大变形均发生在一1０。Om以上（最大位移量为49ｍm），而从－１0。Oｍ至一2０。Ｏm则显示出从４0多mm到０的基本线性变化。因此，从变形控制角度来看，取消一15．Om支撑是合理的。总体来看，两层锚杆、两层钢支撑共同作用,对地下连续墙的变形起到了很好的控制作用，在这个前提下也取消一15．Ｏm钢支撑对地下连续墙的变形控制基本没什么影响。综合分析所示监测结果可有如下体会：（1)施工顺序的不同对钢支撑的受力有一定的影响；(2)加强的钢支撑作用没有得到很好的发挥；（3）钢支撑的强度潜力很大，至第2阶段,1号、2号、3号、4号钢支撑的轴力已接近和超过8０0t仍未有失稳迹象;（4）根据现场监测资料反映，温度对钢支撑的应力影响很大，温度每升降1度,钢支撑力就增减约５t，因此在钢支撑受力设计分析时,温度因素也是不可忽略的。综观本项目的测试工作，可以看出监测所得结果质量较高，进一步证明所设计之监测方案是合理的，所选择之探头非常适合岩土工程测试,具有可靠的长期稳定性，数据重复和可比性很好,这次监测有效地指导了本基坑工程的设计与施工，对以后的基坑工程也有重要指导意义.实例六广州最深基坑工程之一－-金汇大厦金汇大厦位于广州市解放南路西侧与大新路北侧交界处,西、北两面紧邻高层建筑及多层民居.占地面积约4０00m２，总建筑面积为6６0０0m2,包括地面以上28层,地下室5层,建筑物高度为100m，主体结构采用外框架内筒体结构体系,基础采用人工挖孔灌注桩,桩基础坐落在微风化岩层上。其中地下室层数及深度为广州市最多、最深的工程之一.地下室基坑南北向长65.8m，东西向宽５2。Om，裙楼基坑开挖深19．Om,塔楼部分挖深2２ｍ.根据地质条件、基坑深度和环境保护要求,基坑支护采用24ｍ深、8００mm厚地下连续墙。坑内采用三层水平≠600ｍm、14mm厚钢管支撑。另外,考虑本工程位于繁华地段，场地相当狭小，开挖周边至工地围墙约1m(南面约有３m),故施工设计考虑在地下室基坑面东西向架设一面积为695m2的施工钢平台,一方面解决了施工场地狭小的矛盾，另一方面提高围护支撑体系的整体刚度.围护支撑体系布置见图8-25、图８—２6所示。1。地庾概况根据工程地质勘察报告,该场地地质情况如下:①第四系人工填土层，层厚１.2～6.5m。②第四系全新统海冲积层。淤泥质粉质粘土：顶面埋深1．2～６．5m，层厚2．7~８。Oｍ；细砂：顶面埋深5．7～10．7ｍ。层厚3．1~10．７m；粉质粘土:仅局部地方，层厚6．3m。③第四系残积土层顶面埋深儿．4～１6.8m，层厚1．6~７。2ｍ。④白垩系上统基岩。强风化质粉砂岩:顶面埋深13．8～２3．4ｍ，层厚2．7～8.6m；中风化泥质粉砂岩:顶面埋深２0.６～２8。４ｍ，层厚2．7~9．３m；微风化质粉砂岩:顶面埋深22．5~３1．2m，层厚4.4~13。1m。地下水静止埋深0．6５～1．5m，场地地下水埋藏条分为松散土层的孔隙水和基岩裂隙水，场地的主要含水层为细砂和中粗砂层，其它为相对隔水层,地下水补给来自大气降水和珠江河水。2.基坑支护工程设计与施工(1)支撑方案的选择结合基坑开挖平面及开挖深度，提出以下比较方案:①采用锚杆锚拉。基坑开挖工作面大，8m以内，可直接采用KAＴＯPC一300挖掘机挖土,施工快,地下室施工采用顺作法，施工工艺简单，易保证工程质量,但场地北侧为解放大厦，西侧有多层居民楼，东侧为解放南路主干道，相距很近,而且淤泥、细砂层很厚,锚杆施工极可能引起地面下沉,故不宜将锚杆伸入其地下。②采用逆作法施工。利用地下室工程的梁板结构作支撑，连续墙变形小,可节约大量支撑工具，大大降低工程造价，但其施工难度很大，地下室施工进度慢，地下主体结构与支承柱的连接点相当复杂，且预留钢筋接头较多，施工技术要求高，施工质量较难保障。③采用圆拱圈梁加钢支撑。由于此工程地下室范围接近正方形，采用和地下连续墙相内切（外切)的圆弧圈梁作支护,拱与连续墙之间加钢支撑，整个支撑系统受力较合理,圈梁支护受力最小，材料用量小，投资较省,但圆拱与主体结构的关系及施工难度较大，拆除支撑时。将有很大难度，而且拱要求受力比较均匀，若各向受力差异较大时，拱易发生扭fHｊ破坏。后果相当严重。④采用水平钢支撑。不受混凝土龄期影响，施工速度快，地下室主体结构部分按顺作法施工避免在作梁板时预留钢筋接头，挖土较半逆作法方便同时可在支撑位置施加预应力,改善连续墙的受力情况，虽然钢支撑投资较大,但钢支撑重复使用,其综合经济效益较好。本工程选用此方案。(２)钢平台的设计施工与土方开挖由于挖掘运土石方约6万m3,挖土深度最深22m，工程量较大,而且施工中必须与钢支撑安装穿插进行，考虑本工程场地狭小，连续墙至周边围墙距离只有1.Oｍ,基本没有位置用作施工场地，临时设施的布置也比较困难.为方便土方开挖和地下窒施工，设置一个施工钢平台是十分必要的。钢平台位置的确定，主要根据有两点：第一是钢平台的进出口与外界道路相连，确保车辆能顺畅地进出工地；第二是钢平台支承柱的设置要结合人工挖孔桩来设置，同时结合永久结构柱综合考虑。支承柱底端埋于人工挖孔桩混凝土中。钢平台方案确定为:以东门为基准,将钢平台设置于Ｅ—E轴与D—D轴之间，另加宽D轴与C轴之间的位置，该平台面积约为６9５m2,平台面采用间距为3５0mm的I２0ｂ组成的联系小梁上覆10mm钢板,立柱采用2140a组成的钢构架柱，主梁采用161.5型钢。吊车和载重汽车直接在平台上运行,钢平台平面布置见图8—25。钢平台的立柱施工与支撑立柱同时进行，