深基坑处理技术样本

绪论第一讲互相简介理解。课堂规定。考核办法深基坑概念。基坑是指为进行建筑物（涉及构筑物）基本与地下室施工所开挖地面如下空间，基坑属于暂时性工程，其作用是提供一种空间，使基本砌筑作业得以按照设计所指定位置进行。深基坑：深度达到5m基坑。深基坑应用即学习这门课目：嘉陵江千斯门大桥主塔基本封底混凝土施工瑞安天地高层一期深基坑和基坑支护渝中区嘉陵路重庆天地红岩村A地块(红岩革命纪念馆对面)开盘-05-2312栋14层-31层重庆南岸区互邦大厦深基坑支护工程是重庆南岸建委重点监管项目，改项目位于重庆南岸区六公里，重要工作内容为：锚杆，锚杆挡墙，锚索，抗滑桩。“嘉陵帆影”（当前改名为：重庆天地商业集群公司天地）将凭着468米建筑高度，成为重庆乃至西部第一高楼。初规划“嘉陵帆影”为98层、高398米。但随着国内高楼纪录一破再破，“嘉陵帆影”高度也随之几易其稿、屡次增高。“嘉陵帆影-国际经贸中心”由三座塔楼和一座裙楼构成建筑群中最高塔楼，建筑高度将达到468米，人可到达楼面高度逾440米，将超越知名台北101大楼（人可到达楼面为439.3米）、马来西亚双子塔、上海金茂大厦等既有国际知名超高层建筑。商业集群超高层建筑群中最高塔楼，形似两个互相叠加帆船，两帆竞相升起，呈现出扬帆远航境界，塔楼外立面设计灵感来自于重庆独特吊脚楼窗棂，东方风格浓郁，塔楼外玻璃幕墙纹样来源于老式“双喜”字，寓意重庆双重喜庆。其独一无二建筑语汇与重庆都市气质完美呼应，将成为重庆人引觉得傲新地标。“嘉陵帆影-国际经贸中心”由甲级办公写字楼、超五星级酒店、高品位购物中心、奢华服务式公寓构成。项目总投资为80亿元，预测在整体竣工。在安全性方面，大楼在设计方面采用了各种最先进技术，不惧怕强震。此外，大楼还采用多项环保设计，空调系统采用水源热泵技术，运用嘉陵江水制冷取暖。由于该建筑群可同步容5万人工作和生活，大楼里电梯将超过100部。重庆高楼历史1982年竣工会仙楼曾是重庆第一高楼。连同负一层和屋顶花园，总层数达到15层、高54米。几乎有两个解放碑高。，曾经重庆第一高楼被拆除。1988年103米工贸大厦在南坪拔地而起时，全重庆还没有一座超过百米建筑。亮相重庆世贸中心，以62层共262米高度，成为重庆第一高。渝中区黄金地段解放碑，是重庆主城标志性建筑。在近年前，重庆世贸大厦更号称西部第一高楼。如今61层身高290米“山城拇指”——重宾·保利国际广场，成为重庆新地标。将来就是：当前亚洲高楼排名：1.台北101

实体高度加天线高度为508米，楼顶高度448米，楼板高度439米。

2.上海环球金融中心

地上101层，主体高度492米。

3.马来西亚双子塔

楼高452米，地上88层。

第二讲一、深基坑工程特点建筑趋向高层化，基坑向大深度发展；基坑开挖面积大，长度与宽度有达数百米，给支撑系统带了很大难度；在软弱土层中，基坑开挖会产生较大位移和沉降，对周边建筑物、市政设施和地下管线导致影响；深基坑施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利；在相邻场地施工中，打桩、降水、挖土及基本浇注混凝土等工序会互相制约与影响，增长协调工作难度。二、深基坑开挖分类、工作内容与程序1、深基坑开挖方式及内容无支护开挖降水工程土方开挖开挖方式及内容地基加固及土坡护面有支护开挖围护构造支撑体系土方开挖降水工程地基加固监测环保2、工作内容与程序深基坑开挖与支护工程工作内容与程序：岩土工程勘察 （出勘察报告，普通要有相应资质岩土工程勘察勘察单位，以及岩土工程师实行，岩土勘察是设计与施工根据。）周边环境基坑支护初步方案降水方案建设场地工程地质水文调查周边环境基坑支护初步方案降水方案建设场地工程地质水文调查勘察报告勘察报告施工招标施工招标基坑开挖：开挖过程、支护方案（防止基坑塌方）、排降水方案（由地质条件决定）、造价比较 基坑开挖：开挖过程、支护方案（防止基坑塌方）、排降水方案（由地质条件决定）、造价比较造价工期附近建筑也许浮现事故支护方案开挖造价工期附近建筑也许浮现事故支护方案开挖办法围护方案监测办法 专家研究拟定施工方案拟定施工单位专家研究拟定施工方案拟定施工单位 （基坑开挖重（基坑深度超过7米）新讨论基坑过程） NY设计单位支护构造设计、降排水设计 设计单位支护构造设计、降排水设计施工单位施工单位 基坑开挖、支护、降水实行基坑开挖、支护、降水施工组织设计基坑开挖、支护、降水实行基坑开挖、支护、降水施工组织设计监控基本施工监测监控基本施工监测 N基本工程总结基本工程竣工回填、支护回收Y基本工程总结基本工程竣工回填、支护回收三、支护构造设计原则与类型1、支护构造设计原则普通以为，6m深浅基坑界限较为适当。支护构造设计原则为：1）安全可靠：满足支护构造自身强度、稳定性以及变形规定，保证周边环境安全；2）经济合理性：再支护构造安全可靠前提下，要从工期、材料、设备、人工以及环保等方面综合拟定具备明显技术经济效果方案；3）施工便利并保证工期：在安全可靠经济合理原则下，最大限度地满足以便施工（如合理支撑布置，便于挖土施工），缩短工期。2、支护构造类型重要有（图片）：深层搅拌水泥土挡墙，将土和水泥强制拌和成水泥土桩，结硬后成为具备一定硬度整体壁状挡墙，用于开挖深度3-6m基坑；钢板桩，用槽钢正反扣搭接构成，或用U型和Z型截面锁口钢板桩。用打入土中，完毕支挡任务后，可以回收重复使用，用于开挖深度3-10m基坑；钢筋混凝土板桩，桩长6-12m，打至地下后，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁后设立一道支撑或拉锚，用于开挖深度3-6m基坑。钻孔灌注桩挡墙，直径600-1000mm，桩长15-30m,构成排桩式挡墙，顶部浇注钢筋混凝土圈梁，用于开挖深度为6-13m三围基坑；地下持续墙，在地下成槽后，浇筑混凝土，建造具备较高强度钢筋混凝土挡墙用于开挖深度达10m以上基坑或施工条件较困难状况。四、构造设计施工中问题当前支护构造设计施工中某些问题（加案例）（1）设计方面对地址资料理解清晰，查明周边各种地下管线、建筑物或构筑物使用规定。粉质土及粉砂土尤应注意流沙问题。钻孔桩钻不到设计标高而导致隐患。施工过程中发生严重流砂现象。（2）施工方面施工质量问题；超挖问题；施工管理问题等。支撑构造不合理，施工质量差。超挖是基坑施工中“大敌”，有些工程没有到先撑后挖，而是伊娃究竟、先挖后撑不良施工办法，往往会发生险情甚至事故。挖土前两周，要进行抗内降水以保证坑内良好施工条件。现场施工管理，当前去往是工程总包一家，支撑系统一家，开挖土方另一家，三家如何协调，稍有疏忽就会出工程事故。(3)监测方面监测也是检查设计理论对的性和发展设计理论重要根据；有深基坑工程为了节约而不安排监测，或减少监测费用；有工程对测试数据不认真分析，或者分析水平不高。因而导致大大小小事故和不应有损失。五、深基坑工程勘察1、工程地质勘察基本规定在勘察任务中，应具备下列资料：建筑场地地形、管线及拟建建筑物平面布置图；拟建建筑物上部构造类型、荷载以及也许采用基本类型；基坑开挖深度、坑底标高、基坑平面尺寸及也许采用基坑支护类型；场地及附近地区环境条件等。2、勘察纲要基本内容涉及：工程名称和建设单位；勘察目、任务；勘察工作办法和工作量布置：涉及测绘、调查、勘探、测试等内容、办法、数量以及对各项工作规定；预测工作进行中也许遇到问题及解决问题办法；资料整顿和报告书编写内容和应附图表。3、现场勘探现场勘察涉及掘探、钻探、触探、物探等四大类。钻探是当前最惯用、最广泛、最有效一种手段。深基坑支护工程勘探点布置：在开挖边界外1-2倍基坑开挖深度范畴内，布置勘探点。对于软土，勘察范畴应恰当扩大。勘探点应布置在基坑周边，间距视地层复杂限度而定，普通为20-30m左右。勘察孔深度应满足整体稳定性等验算规定，普通应不不大于基坑开挖深度2-2.5倍。为进行挡墙防渗和基坑降水设计，应进行水文地质勘探，查明含水层（上层滞水、潜水、承压水）和隔水层层位、埋深和分布状况，测定静止地下水位。对重要工程应进行层抽水实验或注水实验（对粘土），布置水位观测孔，以便分层提供含水层渗入系数K和补给来源。4、测试工作测试工作中测定参数，普通应进行下列实验与测试；土天然重度、天然含水量与空隙e。颗粒分析实验，以拟定砂粒、粉粒及粘粒含量和不均匀系数，以便评价土层管涌、潜蚀及流砂也许性。压缩实验。室内压缩实验提供压缩性指标压缩系数与压缩模量，用于计算沉降量。应进行回弹实验。对深厚高压缩性软土上重要建筑物，应测定次固结系数，用以计算次固结沉降。当进行应力应变分析时，应进行三轴压缩实验。抗剪强度实验。土抗剪强度指标粘聚力C和内摩擦角，对重要工程应采用三轴剪力实验。渗入系数测定。普通工程可进行室内渗入实验，测定土层垂直向渗入系数和水平向渗入系数。有机质实验。土按有机质含量，可分为无机土、有机质土、泥炭质土与泥炭等。地基系数测定。对普通工程可按关于规范拟定竖向地基土抗力系数比例系数及水平抗力系数比例系数m。对重要工程可采用平板荷载实验或旁压实验拟定。5、勘察报告重要内容（1）概述与基坑开挖、支护关于工程地质、水文地质条件。对与开挖、支护关于地基土层在水平方向和垂直方向与变化应进行详细划分与描述，在平面图与剖面图上标明填土与古河道位置，易发生管涌、流砂土层分布资料，并提出防止办法和建议；（2）对基坑支护工程设计与施工所需土物理力学参数进行记录和综合分析，提出参数建议值；（3）提供各含水层资料和参数，并提出基坑防身与施工降水方案建议；（4）预估基坑开挖引起土体应力—应变关系变化和降水对周边环境也许产生不良影响。（5）提出支护构造现场测试与施工监测建议。6、周边环境调查在深基坑支护设计施工前，应对周边环境进行详细调查，查明影响范畴内已有建筑物、地下构造物、道路及地下管线设施位置、现状，并预测由于基坑开挖和降水对周边环境影响，提出必要防止、控制和监测办法。(1)地面建筑物。深基坑周边约三倍基坑开挖深度影响范畴内建筑场，应调查其构造型式、基本类型；尺寸和埋深，施工建造时间，使用状况，沉降、变形现状与稳定状况，有无严重不均匀沉降及倾斜状况，有无裂缝产生及其开展状况等。(2)地下构造。重要为地下铁道、隧道、人防建筑、地下油池、地下车库等。应查明其使用功能、位置、埋深、管内压力、管径、材料及接头构造等。(3)地下管线。重要指煤气管、上水管、下水管、电缆及电话线等。应查明其使用功能、位置、埋深、管内压力、管径、材料及接头构造等。(4)铁路、道路。调查铁路道轨，公路、道路路面构造，铁路、道路离基坑距离，路基状况及运量、车辆载重等。六、第三讲作用于支护构造荷载概述1、分类作用在普通构造上荷载可分为三类：永久荷载（恒荷载）：在构造有效期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽视不计荷载。例如构造自重、土压力等。可变荷载（活荷载）：在构造有效期间，其值不随时间变化，且变化值与平均值相比不可忽视荷载。例如楼面活载、汽车、吊车及堆载等。偶尔荷载：在构造有效期间不一定浮现，但一旦浮现，其值很大且持续时间较短荷载。例如地震力、爆炸力及撞击力等。2、重要内容作用于支护构造上荷载重要有：土压力水压力影响区范畴内建筑物、构造物荷载；施工荷载：汽车、吊车及场地堆载等；若支护作为主体构造一某些时，应考虑地震力；温度影响和混凝土收缩引起附加荷载。土压力土压力定义a、进行支护构造计算时，作用在支护构造与土体界面上压力即为土压力。b、土压力大小及其分布规律是同支护构造水平位移方向和大小、土性质、支护构造物刚度及高度等因素关于。2、土压力类型土压力有如下三种类型：（1）静止土压力若刚性挡土墙保持本来位置静止不动，则作用在墙土压力称为静止土压力。作用在每延米挡土墙上静止土压力合力用表达，静止土压力强度用表达。（2）积极土压力若挡土墙墙在填土压力作用下，背离着填土方向移动，这时作用在墙上土压力将由静止土压力逐渐减小，当墙后土体达到极限平衡，并浮现持续滑动面使土体下滑，这时土压力减至最小值，称为积极土压力，用和表达。（3）被动土压力若挡土墙在外力作用下，向填土方向移动，这时作用在墙上土压力将由静止土压力逐渐增大，始终到土体达到极限平衡，并浮现持续滑动面，墙后体向上挤出隆起，这时土压力增至最大值，称为被动土压力，用和表达。由上述可见，三种土压力中被动土压力不不大于静止土压力，而积极土压力最小（）。由理论分析和实际实验指出，挡土墙后达到被动土压力时所需要位移是远远不不大于积极土压力。3、静止土压力计算静止土压力可按下式计算：——计算点处静止压力强度（kPa）；——计算点以上第i层土重度（kN/m3）；——计算点以上第i层土厚度（m）;——地面均布荷载（kPa）；——计算点处土静止土压力系数。对于市政或周边建筑环境对挡土构造和地基位移有较严格规定期，可按静止土压力进行计算。4、朗金土压力理论土极限平衡理论土中某点处在极限平衡状态时，主应力之间关系为：或式中：——土中某一点最大主应力——土中某一点最小主应力——土中土内聚力——土内摩擦角朗金积极土压力计算公式为：砂性土：粘性土：式中：——积极土压力系数，=；——土重度（kN/m3）；、——土中土内聚力（kPa）及土内摩擦角；——计算点距填土面深度（m）。填土面有超载时积极土压力计算公式：砂性土：粘性土： q——地面超载。朗金被动土压力计算公式为：砂性土：粘性土：式中：若填土层为成层土，填土表面有超载时，被动土压力计算办法与前述积极土压力计算相似。5、库仑土压力理论库仑积极土压力计算公式为式中：——积极土压力系数。其数值与朗金理论不同，应为：式中：、——墙后填土重度及内摩擦角；H——挡土墙高度——墙背与竖直线间夹角。墙背俯斜时为正，反之为负；——墙背与填土间摩擦角；——填土面与水平面间倾角。若填土面水平，墙背竖直，以及墙背光滑时，即=0，=0，=0时，由上式可得：由此可见，在特定条件下，两种土压力理论得到成果是相似。库伦被动土压力（）计算公式为：式中：由式可知，被动土压力强度沿墙高为直线规律分布。三、水压力水压力普通计算办法计算地下水位如下水，土压力，普通采用水土分算和水土合算两种办法。对砂性和粉土，可按水土分算原则进行。对粘性土，依照现场状况和工程经验，按水土分算或水土合算进行。水土压力分算法采用总应力法计算土压力，再加上水压力，即总应力法：式中：——土浮重度；——按土总应力强度指标计算积极土压力系数，=。——按土总应力强度指标计算被动土压力系数，=——按固结不排水（固结快剪）或不固结不排水（快剪）拟定内摩擦角；——按固结不排水或不固结不排水法拟定内聚力；——水重度，普通取10kN/m3。2、水土压力合算法采用土饱和重度计算总水、土压力，即：式中：——土饱和重度，在地下水位如下可近似采用天然重度。别的符号意义同前。第三讲、深层搅拌桩一、深层搅拌桩是加固软土地基一种新办法，它是运用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过深层搅拌机械，将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，运用固化剂和软土之间所产生一系列物理—化学反映，使软土硬结成具备整体性、稳定性和一定强度桩体。二次大战后，美国初次研制了水泥就地搅拌桩（MIP），桩径0.3-0.4m，长度10-12m。20世纪50年代日本，1974年由日本港湾技术研究所等合伙研制成功水泥搅拌固化法（CMC法）。1977年国内由冶金部建设研究总院和交通部水运规划设计院开始进行深层搅拌法室内实验和机械研制工作。1978年研制出国内第一台SJB—1双轴搅拌机.1980年天津市机械施工公司等一方面改制成单轴深层搅拌机。1983年铁道部第四勘察设计院等开始进行粉体喷射搅拌加固实验研究。1990年日本大坡防水建设社研制开发了一种新搅拌施工工艺RR工法，施工时搅拌头上下、左右、旋转翻滚成桩，一次成单元桩体直径达2m.深层搅拌桩法：最适当各种成因饱和软粘土，涉及淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等。加固深度从数米至50-60米，国内最大深度可达15-18米。普通以为具有高岭石、多层水高龄石等粘土矿物软土加固效果较好；具有伊里石、氯化物等粘性土以及有机质含量高、酸碱度（PH值）较低粘性土加固效果较差。二、水泥土加固机理与特性1、水泥土加固机理水泥加固土物理化学反映过程与混凝土硬化机理不同。混凝土硬化重要是水泥在粗细填充料中进行水解和水化作用，因此凝结速度较快。在水泥加固土时，由于水泥掺量很小（仅占被加固土重7%-15%），水泥水解和水化反映完全是在具备一定活性介质——土环绕下进行，因此硬化速度缓慢且作用复杂，因而水泥加固土强度增长过程也比混凝土缓慢。水泥土加固其重要反映有：（1）水泥水解和水化反映普通硅酸盐水泥重要有氧化钙、二氧化钙等氧化物分别构成了不同水泥矿物：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等。用水泥加固软土时，水泥颗粒表面矿物不久与软土中水发生水解和水化反映，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙等化合物。（2）粘土颗粒与水泥水化物作用当水泥各种水化物生成后，有自身继续硬化，形成水泥石骨架；有则与其周边具备一定活性粘土颗粒发生反映。（3）碳酸化作用水泥水化物中游离氢氧化钙能吸取水中和空气中二氧化碳，发生碳酸化反映，生成不溶于水碳酸钙。机械切削和搅拌作用，存在没有被切开土团，存在水泥包围着土团，在水泥慢慢作用下，慢慢发生反映。2、水泥土特性水泥土中普通采用425号普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。水泥浆水灰比可选用0.4-0.5。水泥参入量为所加固土重7%-15%。水泥土无侧限强度比天然软土大几十倍至数百倍。3、水泥土强度与土性质，水泥掺入比，龄期关于（1）水泥掺入比是指：水泥重量与被加固软土重量之比。水泥土强度随水泥掺入比增长而增大，在实际工程中，水泥土水泥掺入比常选用7%-15%，普通状况下不适当不大于12%。（2）龄期影响水泥土强度随着龄期增长而增大，如图所示，从图中可见，普通在龄期超过28天后，强度仍有明显增长。当龄期超过三个月后，水泥土强度增长才减缓。因而选用三个龄期强度作为水泥土原则强度较为适当。水泥土龄期与强度关系（3）不同土质影响不同土类对水泥土强度有很大影响，土所示为砂质粉土与淤泥质粘土水泥土应力应变曲线。这两种水泥土其水泥掺入比均为13%，水泥均为425号普通硅酸盐水泥，龄期均为28天，其加固后28天水泥土无侧限抗压强度有明显差别。不同土质水泥土应力—应变曲线（4）土中有机质影响土中有机质含量对水泥土强度影响如图所示。这两种土样均为某地海相沉积淤泥质土，Ⅰ土有机质含量为1.3%（质量分数），Ⅱ土质量分数为10.01%。（有机质含量高软土用水泥加固效果较差）有机质含量与水泥土强度关系曲线（横坐标为水泥掺量，竖坐标为强度）（5）粉煤灰对强度影响掺加粉煤灰水泥土，其强度普通比不掺粉煤灰有所增长，如图所示。不同水泥掺入比水泥土，当掺入与水泥等量粉煤灰后，强度均比不掺粉煤灰提高10%。因而采用深层搅拌法加固软土时掺入粉煤灰，不但可运用工业废料，还可稍微提高水泥土强度。粉煤灰对水泥土强度影响（水平坐标为龄期，竖坐标为强度，水泥掺量分为7%、10%、12%）（6）外加剂对强度影响惯用外加剂有早强、缓凝及减水。第四讲三、深层搅拌桩支护设计与计算1、深层搅拌桩支护设计原则与形式（1）挡土构造方案拟定期应遵循一下原则：技术先进施工可行安全可靠经济合理（2）进行挡土构造设计时应综合考虑下列因素：基坑几何尺寸、形状、开挖深度；工程地质、水文地质条件：土层分布及其物理力学性质，地下水状况；支护构造所受荷载及大小；基坑周边环境、建筑、道路交通及地下管线状况。深层搅拌桩支护构造是将搅拌桩互相搭接而成，布置可采用壁状体。壁状支护构造图3-2为几种格栅状挡土构造平面布置图依照使用规定和受力特性，搅拌桩挡土构造断面型式，如图3-3所示：2、水泥土挡墙计算（1）刚性自立式挡墙破坏模式A、倾覆破坏如图（a）所示，由于墙身入土太浅或宽度局限性，本地面堆载过多或重载车辆在坑边频繁行驶，都也许导致倾覆破坏。B、地基整体破坏如图（b）所示，当开挖深度较大，基底土又十分软弱时，特别本地面存在大量堆载（堆土）时，地基土连同支挡构造一起滑动。地基整体破坏导致危害极大，往往随着着地面大量下陷及坑底隆起，也也许推动坑内主体构造工程桩一起位移。C、墙趾外移破坏如图（c）所示，当挡土构造插入深度不够，坑底土太软或因管涌及流砂所削弱，也许发生墙趾位移所引起破坏。（2）水泥搅拌桩挡墙计算依照土质状况和基坑开挖深度，先按经验设定桩长和墙宽度：桩长：挡墙宽度：式中：H——基坑开挖深度。水泥搅拌桩挡墙计算涉及抗滑动、抗倾覆及整体稳定性等。（看规范）（三）施工技术

1.加固型式

依照当前深层搅拌法施工工艺，搅拌桩可布置成柱状、壁状和块状三种型式，在堤防上用于地基加固，重要采用桩式，而用于防渗加固，应采用壁状式，壁状式是将相邻搅拌桩某些重叠搭接即成为壁状加固型式，构成水泥土挡墙，这种挡墙具备较高抗渗性能，可以形成良好隔水帷幕。

2.施工工艺

（1）湿法施工

重要施工机械为深层搅拌机。深层搅拌法施工重要可分为定位、预搅下沉、制备水泥浆、提高喷浆搅拌、重复上下搅拌、清洗等几种环节，见图5—8。

图5—8深层搅拌加固工艺流程

（2）干法施工

干法是采用水泥粉料，由空气输送，通过搅拌叶片旋转产生空隙部位喷出，并随着搅拌叶片旋转均匀分布在整个空隙轨道面内，进而和原位地基土搅拌并混合在一起。施工机械重要是钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等。

施工工序重要为1）柱体对位2）下钻3）钻进结束4）提高喷粉5）提高结束桩形成体等几种环节，见图5—9。图5—9粉体喷射搅拌法施工顺序

（四）合用范畴

深层搅拌法最适当加固各种成因饱和软粘土，惯用于淤泥、淤泥质土、粘土、亚粘土等地质加固，成桩深度可达30m，采用多头小直径桩成墙深度可达18m。

在堤防除险加固工程中，深层搅拌桩合用于解决软基堤防上滑坡段。同步，还可以构成截渗墙，获得较好防渗效果。

（五）深层搅拌法重要长处

1.加固效果好，加固方式灵活，合用面广

深层搅拌法可采用不同加固型式、不同桩长和置换率以满足不同土质条件和不同荷载规定加固目。对河道这种区域狭长、地质条件复杂，对沉降规定较高工程比较适当。采用搅拌桩挡土墙作为河岸边坡支护不但可以保证边坡稳定，还具备防渗功能。2.施工速度快

普通来说，每台深层搅拌机建造搅拌桩截渗墙工效达13.2m2/台·时。3.可充分运用原软土，无弃土问题

深层搅拌法是一种原位加固技术，可充分运用原状土，无弃土问题。

4.造价较低

每延长（截面积0.71m3）深层搅拌桩造价约为100元左右，按成墙厚度0.22m计,每平方米成墙造价为70余元，比采用垂直铺塑截渗、混凝土墙截渗、高喷水泥土墙截渗造价低。第五讲案例计算(附录)第六讲第七讲排桩支护一、概述1、分类按桩施工办法分为：钻孔灌注桩人工挖孔钢板桩预置钢筋混凝土板桩排桩支护型式可分为：（1）桩列式排桩支护；（2）持续排桩支护；（3）组合式排桩支护。排桩支护按支撑形式可分为如下几种：（1）无支撑（悬臂）支护构造（6米之内）（2）单支撑构造（三种）（3）多支撑构造多支撑、单支撑可以转化为无支撑构造，卸载方式，放坡和排桩结合在一起。支撑道数普通与土层、土质、周边环境、变形状况决定。普通基坑深度不不大于10m采用地下持续墙支护，也可以采用排桩支护，加深层搅拌桩防水，设立几道支撑，造价要减少诸多。悬臂式排桩支护计算办法用老式计算办法悬臂板桩变位及土压力分布图（再补充内容）地下持续梁墙一、概述地下持续墙施工工艺是运用特制成槽机械在泥浆（又称稳定液）护壁状况下进行开挖，形成一定槽段长度沟槽；再将在地面上制作好钢筋笼放入槽段内。采用导管法进行水下混凝土浇筑，完毕一种单元墙段，各墙段之间特定接头方式互相联结，形成一道持续地下钢筋混凝土墙 地下持续墙施工程序示意图1950年一方面在乎大利米兰水利工程大坝防渗墙，采用泥浆护壁进行地下持续墙施工（称米兰法）。20世纪70年代开始，国内在水利、港工和建筑工程中逐渐开始应用。近十近年来，国内在地下持续墙施工设备、工程应用和理论研究上都获得了很大成就。地下持续墙工艺具备如下特点：墙体刚度大、整体性好；实用各种地质条件；可减少工程施工对环境影响；可进行逆筑法施工，有助于加快施工速度，减少造价。地下持续墙施工局限性之处：对废泥浆解决；槽壁坍塌问题；造价也许较高，不够经济。二、地下持续墙静力计算（补充）第八讲支护构造稳定性验算一、概述在地基开挖时，由于坑内土体挖出后，使地基应力场和变形场发生变化，也许导致地基失稳，因此在进行支护设计（涉及排桩支护和地下持续墙支护等）时，需要验算基坑稳定性，必要时应采用必要加强防范办法，使地基稳定性具备一定安全度。由于设计或施工不当，基坑会失去稳定而破坏，这种破坏也许是缓慢地发生，也也许是突然地发生。设计时安全度不够或施工不当导致。在放坡开挖基坑中，边坡失稳重要由于土方开挖引起基坑内外压力差(涉及水位差)。边坡整体稳定性验算普通采用圆弧滑动法（如条分法）进行稳定性分析计算。有支护基坑整体稳定分析，同样采用圆弧滑动法进行验算。分析中所需地质资料要能反映基坑顶面一下至少2-3倍基坑开挖深度工程地质和水文地质条件。（详细地质勘察报告，拟定有科学根据。多道支撑可以不做稳定性验算。）地下墙在基坑地面如下墙体某些称为插入深度，也称为入土深度。为拟定墙体插入深度，需要考虑基坑底地基稳定性规定和抗渗规定。抗隆起稳定性

1、太沙基以为，对于基坑底部水平断面来说，基坑两侧土就如作用在该断面上均布超载。这个超载有趋向使无超载坑底发生隆起现象。这种办法合用于普通基坑开挖工程，没有考虑刚度很大且有一定插入深度地下墙对于抗隆起有利作用。2、柯克和克里泽尔以为，如果基坑挡墙插入深度不够，虽然在无水状况下，基坑底面也会有隆起危险。适余用各类土质。抗管涌稳定性验算在含水饱和土层中进行深基坑开挖时，随时都要考虑水压力存在，为保证基坑稳定，有必要验算在渗流状况下与否存在发生管涌（流砂）现象也许性。本地下水从基坑地面一下向基坑地面以上流动时，砂土地基中砂土颗粒就会受到渗入压力引起浮托力，一旦浮现过大渗入压力，砂土颗粒就会在流动水中呈悬浮状态，从而发生管涌现象。支撑构造设计与施工一、概述深基坑支护体系由两某些构成：一是围护墙，二是内支撑或者土层锚杆。它们与挡土桩墙一起，以增强支护构造整体稳定，不但直接关系关系到基坑安全和土方开挖，对基坑工程造价和施工进度影响也很大。作用在挡墙上水、土压力可以由内支撑有效地传递和平衡，也可以由坑外设立土锚维持其平衡，它们还能减少支护构造位移。内支撑可以直接平衡两端围护墙上所受到侧压力，构造简朴，受力明确。土锚设立在围墙墙背后，为挖土、构造施工创造了空间，有助于提高施工效率。在软土地区，特别是在建筑密集都市中，应用比较多还是支撑。二、支撑构造概述1、支撑材料选取当前普通建筑工程和市政工程中采用支撑系统，按其材料分为钢管支撑、型钢支撑、钢筋混凝土支撑。依照工程状况，有时在同一基坑中采用钢和钢筋混凝土组合支撑。（1）钢构造支撑长处：钢构造支撑具备自重小，安装和拆除都很以便，并且可以重复使用等长处。依照土方开挖进度，钢支撑可以做到随挖随撑，并可预应力，这对控制墙体变形是十分有利。因而，在普通状况下，应优先采用钢支撑。缺陷：钢构造支撑整体刚度较差，安装节点比较多，当节点构造不合理，或施工不当不符合设计规定，往往容易导致因节点变形与钢支撑变形，进而导致基坑过大水平位移。有时甚至由于节点破坏，导致断一点而破坏整体后果。对此应通过合理设计、严格现场管理和提高施工技术水平等办法施加以控制。（2）钢筋混凝土构造支撑长处：现浇钢筋混凝土构造支撑具备较大刚度，合用于各种复杂平面形状基坑。现浇节点不会产生松动而增长墙体位移。工程实践表白，在钢构造支撑施工技术水平不高状况下，钢筋混凝土支撑具备更高可靠性。缺陷：混凝土支撑有自重大、材料不能重复使用，安装和拆除需要较长工期等缺陷。当采用爆破办法拆除支撑时，会浮现噪声、震动以及碎块飞出等危害，在闹市区施工应予注意。由于混凝土支撑从钢筋、模板、浇捣至养护整个施工过程需要较长时间，因而不能做到随挖随撑，这对挖制墙体变形是不利，对于大型基坑下部支撑采用钢筋混凝土时应特别慎重。2、支撑体系构造形式（1）单跨压杆式支撑当基坑平面呈窄长条状、短边长度不很大时，采用这种形式具备受力明确，施工安装以便等长处。单跨压杆式支撑（2）多跨压杆式支撑当基坑平面尺寸较大，支撑杆件在基坑短边长度下极限承载力尚不能满足围护系统规定期，就需要在支撑杆中部设立若干支点，就构成了多跨压杆式支撑系统。3、支撑布置基本形式普通状况下，支撑布置基本形式有水平支撑体系和竖向斜撑体系两种。（1）水平支撑体系由围檁（即布置在围护墙内侧，并沿水平方向四周兜转圈梁）、水平支撑和立柱构成，如图所示：水平支撑体系水平支撑可以分为：1.贯通基坑全长或全宽对撑或对撑桁架；2.位于基坑角部两临边之间斜角撑或斜撑桁架；3.位于对撑或对撑桁架段部八字撑；4.由围檁和接近基坑边对撑为弦杆边桁架。5.支撑之间联系杆等。水平支撑体系整体性好，水平力传递可靠平面刚度较大，适合于大小深浅不同各种基坑，合用范畴较广。（2）竖向斜撑体系由围檁、竖向斜撑、斜撑基本、水平联系杆以及立柱等构成。如图所示：竖向斜撑体系斜撑体系特点：竖向斜撑体系规定土方采用“盆形”开挖，即先开挖中部土方，沿四周边护墙边预留土坡，待斜撑安装后，再挖除四周土坡。基坑变形受到土坡和斜撑基本变形影响，普通合用于环保规定不高，开挖深度不大基坑。对于平面尺寸较大，形状复杂基坑，采用竖向斜撑方案可以获得较好经济效果。三、支撑构造构造1、钢构造支撑构造钢支撑当前用得最多是钢管支撑和H型钢支撑。此类支撑具备重量轻、刚度大、装拆工作量小、可重复使用和材料消耗少等特点。在国内外被广泛使用于深基坑开挖，特别是地铁车站长条形基坑，在高层建筑深基坑中使用也较广泛。钢支撑和钢围檁惯用截面有钢管、H钢、工字型钢和槽型钢，以及它们组合截面，如图所示：钢支撑惯用截面形式节点构造是钢支撑设计中需要充分注意一种重要内容、不适当连接构造容易使基坑产生过大变形。图2-1是H钢和钢管几种拼接办法。其中图2-1a为螺栓连接，图2-1b为焊接。焊接连接普通可以达到截面等强度规定，传里性能较好，但现场工作量较大。螺栓连接可靠性不如焊接，但现场拼装以便。 图2-1H钢和钢管拼接（a）螺栓连接（b）焊接用H钢做围檁时，虽然在它主平面内抗弯性能较好，但抗剪和抗扭性能较差，需要采用适当构造办法加以弥补。图2-2是H钢围檁和支撑连接，在围檁和围护墙之间填充细石混凝土可以使围檁受力均匀，避免受偏心力作用和产生扭转；在围檁和支撑腹板上焊接加劲板可以增强腹板稳定性和提高截面抗扭刚度，防止局部压曲破坏。钢支撑和围檁连接纵横向水平支撑交叉点连接有平接和叠接两种，如图所示，普通说，平接节点比较可靠，可以使支撑体系形成较大平面刚度。叠接连接施工以便，但是这种连接能否有效限制支撑在水平面内压屈变形是值得怀疑。 支撑交叉处连接方式2、现浇钢筋混凝土支撑构造钢筋混凝土支撑体系应在同一平面内整浇。支撑及围檁普通采用矩形截面。支撑截面高度除应满足受压构件长细比规定（不不不大于75）外，还应不不大于其竖向平面内计算跨度（普通取相邻立柱中心距）1/20。围檁截面高度（水平方向尺寸）不应不大于其水平方向计算跨度1/8，围檁截面宽度（竖向尺寸）不应不大于支撑截面高度。混凝土围檁与围护墙之间不应留水平间隙。在竖向平面内围檁可用吊筋与墙体连接，吊筋间距普通不不不大于1.5m，直径可依照围檁及水平支撑自重，由计算决定。当混凝土围檁与地下持续墙之间需要传递水平剪力时，应在墙体上沿围檁长度方向预留剪力钢筋或剪力槽。3、立柱构造普通状况下，在基坑开挖面以上采用格构式钢柱，其断面如图所示，以以便主体工程基本底板钢筋施工，同步也便于和支撑构件连接。开挖面如下可采用直径不不大于650mm钻孔桩（也可运用工程桩），或采用与开挖面以上立柱截面相似钢管及H型钢桩。当为钻孔桩时，其上部钢立柱在桩内埋入长度不不大于钢立柱在桩内埋入长度应不不大于钢立柱长边四倍，并与桩内钢筋笼焊接。上立柱截面形式1-角钢2钢条为了防止立柱沉降或坑地土回弹对支撑构造不利影响，立柱下端应支承在较好土层上。在软土地区，立柱在开挖面一下埋置深度不适当不大于基坑开挖深度2倍。四、支撑构造施工要点支撑构造设计布置合理后来，保证施工质量也是非常重要。支撑安装和拆除顺序必要与支护构造设计工况相结合，并与土方开挖和主体施工顺序密切配合。所有支撑应在地基上开槽安装，在分层开挖原则下做到先安装支撑，后开挖下部土方。在主体构造底板或楼板完毕后，并达到一定设计强度，可借助底板或楼板构件强度和平面刚度，拆除相应部位支撑，但在次之前必要先在围护墙与主体构造之间设立可靠传力构造，如图所示，传力构件截面应按楔撑工况下内力拟定。运用主体构造楼盖楔撑当不能运用主体构造楔撑时，应按楔撑工况下内力先安装好新支撑系统后才干拆下本来支撑系统。对于采用混凝土支撑基坑，普通应在混凝土强度达到设计强度80%以上后，才干开挖支撑一下土方。混凝土支撑拆除普通采用爆破办法，爆破作用事先应做好施工组织设计，严格控制药量和引爆时间，并对周边环境和主体构造采用有效安全防护办法。钢支撑施工，必要制定严格质量检查办法，保证构件和连接节点施工质量。钢桁架构件尽量在拼接长，避免在基坑内安装；重复使用钢构造，检查厚度，尺寸质量等；钢支撑按设计预加预压力；预压力设立设计轴力80%。总结：普通中小工程都采用钢支撑，在超大、超深基坑（平面几百米）时才采用钢筋混凝土支撑，由于施工复杂、现场浇注、绑扎钢筋、特别拆除复杂，这时虽然造价高，但和整个工程相比，所占比例不大。引出锚杆支撑：普通不大于6米小基坑，可以采用放坡、卸载加支护构造，这时支护构造可以采用锚杆支撑。（画图阐明）第九讲（《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22-90））土层锚杆设计和施工一、概述土层锚杆是在岩石锚杆基本上发展起来，在50年代前岩石锚杆就在隧道衬构造中应用。1958年德国一方面在深基坑开挖中用于挡墙支护，锚杆进入非粘性土层。锚杆是一种新型受拉杆件，它一端与工程构造物或挡土桩墙联结，另一端锚固在地基土层或岩层中，以承受构造物上托力、拉拔力、倾侧力或挡土墙土压力、水压力，它运用地层锚固力维持构造物稳定。国内最早用于地铁工程，80年代初开始用于高层建筑深基坑支护。在天然土层中，锚固办法以钻孔灌浆为主，普通称为灌浆锚杆。受拉杆件有粗钢筋、高强钢丝束和钢绞线等不同类型，锚杆层数从一层发展到深坑中四层锚杆。使用锚杆技术长处：用锚杆代替内支撑，它设立在围护墙背后，因而在基坑内有较大空间，有助于挖土施工；锚杆施工机械及设备作业空间不大，因而可分为各种地形及场地所选用；锚杆设计拉力可由抗拔实验来获得，因而可保证设计有足够安全度；锚杆可采用预加拉力，以控制构造变形量；施工时噪声和振动均很小。二、锚杆构造及类型1、锚杆构造锚杆支护体系由挡土墙构造物与土层锚杆系统二某些构成，如图所示： 锚杆构成挡土构造物涉及地下持续墙、灌注桩、挖孔桩及各种类型板桩等。灌浆土层锚杆系统由锚杆（索）、自由段、锚固段及锚头、垫块等构成。锚固段形式有圆柱型、扩大端部及持续球型，如图所示。对于拉力不高，暂时性挡土构造可采用圆柱型锚固体；锚固于砂质土、硬粘土层并规定较高承载力锚杆，可采用端部扩大头型锚固体；锚固于淤泥质土层并规定较高承载力锚杆，可采用连接球体型锚固体。 锚固段型式三、土锚设计1、土锚抗拔作用锚杆受力机理如图所示，当锚固段锚杆受力时，一方面通过锚杆与周边水泥砂浆握裹力传到砂浆中，然后通过砂浆传到周边土体。随着拉力增长，当锚固段内发挥最大粘结力时，就发生与土体相对位移，随后发生土与锚杆摩阻力，直到极限摩阻力。 锚杆受力机理2、影响锚杆抗拔力因素有：（1）土层对抗拔力影响由于土层强度远低于砂浆强度，因而土层锚杆孔壁对于砂浆摩阻力取决于土层抗剪强度。由锚杆抗拔实验也可看出，锚固段淤泥质土中比在粘质粉土或粉细沙中极限抗拔力要小得多。（2）灌浆对锚杆抗拔力影响灌浆对锚杆抗拔力起很大作用，当采用办法（如在锚固段端头加堵浆器）增大灌浆压力后，水泥浆会更多进一步到周边土层中去，增长了锚固体与土层摩阻力，从而增长了锚杆抗拔力。有实验表白，锚杆在粉砂层中，当灌浆压力为1MPa时其极限抗拔力为300kN，当灌浆压力增长到2.5Mpa时，其极限抗拔力达900kN。但当灌浆压力超过4MPa时，抗拔力增长就很小了。采用二次灌浆能提高锚杆极限抗拔力。（3）锚杆形式对抗拔力影响锚杆锚固段不同型式，如图所示，其极限抗拔力有很大差别。例如锚杆底部形成扩大头，或以机械扩成几种持续球型，它们抗拔力能增大诸多。2、锚杆承载能力锚杆极限承载力（极限抗拔力）可按土抗剪强度计算拟定，也可按锚杆抗拔实验拟定。(1)按土抗剪强度拟定锚杆极限承载能力锚杆极限抗拔力基本公式为：式中：——土锚极限抗拔力——土锚钻孔直径——锚固段有效长度——锚固段周边土抗剪强度（2）锚杆抗拔实验在锚杆工程施工前，应进行锚杆锚固体与地基土之间极限抗拔力实验，以验证设计所估算锚固长度与否足够安全，并可检查所采用土质参数与否合理。1）实验设备锚杆抗拔实验实验设备重要有加载装置、量测装置及反力装置三某些。加载装置普通采用穿心式液压千斤顶，如粗钢筋用YC-60张拉千斤顶，单根钢绞线和75mm钢丝束张拉用YC20D千斤顶等。拉力量测可用压力表或荷载传感器。位移量测可用百分表或位移传感器。2）实验办法与环节现场钻孔、灌浆后锚杆，待砂浆强度达到70%后才干进行抗拔实验、普通状况下对普通水泥必要养护8天左右，早强水泥4天左右。荷载分级施加，每级荷载按预估极限荷载1/10—1/15施加，直至破坏。加载后每隔5-10min测读一次变位。稳定原则为持续3次读数合计变位量不超过0.1mm。稳定后即可加下一级荷载。若变位量不断有所增长直至2小时后仍不能稳定者即以为锚杆已达到破坏。卸载分级约为加荷2—4倍，直至荷载所有卸除后，测得残存变位值。3）依照实验成果可绘制荷载——位移曲线。（3）锚杆蠕变实验（测定金属材料在长时间恒温和恒应力作用下，发生缓慢塑性变形现象一种材料机械性能实验。）对于设立在岩层和粗粒土里锚杆，没有蠕变问题。但是对于设立在软土里锚杆，必要做蠕变实验，鉴定也许发生蠕变变形与否在容许范畴内。蠕变实验需用能自动调节压力油泵系统，使用于锚杆上荷载保持恒量，不因变形而减少，然后