奥法施工技术与地下工程施工技术

新奥法施工

新奥法即新奥地利隧道施工措施口勺简称，原文是ewAustriaTuellingMethod简称

ATM,新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹(L.V.RABCEWICZ)专家于50年代提出町

它是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为重要

支护手段的一种施工措施.通过某些国家H勺许多实践和理论研究，于60年代获得专利权并正

式命名。之后这个措施在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速发展，已

成为现代隧道工程新技术标志之一。六十年代NATM被简介到我国，七十年代末八十年代

初得到迅速发展。至今，可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开NATMo新奥法几乎

成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道日勺•种基本措施。

、新奥法施工特点

一、及时性

新奥法施工采用喷锚支护为重要手段，可以最大程度地紧跟开挖作业面施工，因此可以运用

开挖施工面的时空效应，以限制支护前的变形发展，制止围岩进入松动口勺状态，在必要口勺状

况下可以进行超前支护，加之喷射混凝土口勺早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有

效性。

在巷道爆破后立即施工以喷射混凝上支护能有效地制止岩层变形的发展，并控制应力减少区

的伸展而减轻支护的承载，增强了岩层的稳定性。

二、封闭性

由于喷锚支护能及时施工，并且是全面密粘的支护，因此能及时有效地防止因水和风化作用

导致围岩的破坏和剥落，制止膨胀岩体的潮解和膨胀，保护原有岩体强度。

巷道开挖后，围岩由于爆破作用产生新的裂缝，加上原有地质构造上的裂缝，随时均有也许

产生变形或塌落。当喷射混凝土支护以较高H勺速度射向岩面，很好的充填用岩口勺裂隙，节理

和凹穴，大大提高了围岩的强度。（提高围岩的粘聚力C和内摩擦角）。同步喷锚支护起到

了封闭围岩的作用，隔绝了水和空气同岩层口勺接触，使裂隙充填物不致软化、解体而使裂隙

张开，导致围岩失去稳定，

三、粘结性

喷锚支护同围岩能全面粘结，这种粘结作用可以产生三种作用：

①联锁作用，即将被裂隙分割的岩块粘结在一起若围岩的某块危岩活石发牛.滑移坠落，则

引起临近岩块日勺联锁反应，相继丧失稳定，从而导致较大范围的冒顶或片帮。开巷后如能及

时进行喷锚支护，喷锚支护的）粘结力和抗剪强度是可以抵御围岩口勺局部破坏，防止个别威岩

活石滑移和坠落，从而保持用岩口勺稳定性。

②复和作用，即围岩与支批构成一种复合体（受力体系）共同支护围岩。喷锚支护可以提高

围岩的稳定性和自身的支撑能力，同步与围岩形成了一种共同工作的力学系统，具有把岩石

荷载转化为岩石承载构造的作用，从主线上变化了支架消极承担的弱点。

③增长作用。开巷后及时继进行喷锚支护，首先将围岩表面H勺凹凸不平处填平，消除因岩面

不评引起的应力集中现象，防止过大的应力集中所导致向围岩破坏；另首先，使巷道周围围

岩由双方向受力状态，提商了围岩的粘结力C和内摩擦角，也就是提高了围岩的强度。

四、柔性

喷锚支护属于柔性薄性支护，可以和围岩紧粘在一起共同作用，由于喷锚支护具有一定柔性,

可以和国岩共同产生变形，在陶岩中形成一定范围H勺非弹性变形区，并能有效控制容许用岩

塑性区有适度H勺发展，使用岩的自承能力得以充足发挥。另首先，喷锚支护在与围岩共同变

形中受到压缩，对围岩产生越来越大的支护反力，可以克制I制岩产生过大变形，防止围岩发

生松动破坏。

2.4.2、新奥法理论要点及施工要点

一、新奥法与老式施工措施H勺区别：老式措施认为卷道围岩是一种荷载，应用厚壁混凝土加

以支护松动围岩。而新奥法认为围岩是一种承载机构，构筑薄壁、柔性、与围岩紧贴的支护

构造（以喷射混凝土、锚杆为重要手段）并使围岩与支护构造共同形成支撑环，来承受压力,

并最大程度地保持围岩稳定，而不致松动破坏。

新奥法将围岩视为巷道承载构件日勺•部分，因此，施工时应尽量全断面掘进，以减少巷道周

周围岩应力日勺扰动，并采用光面爆破、微差爆破等措施。减少对围岩日勺震动，以保全其整体

性。同步注意巷道表面尽量平滑，防止局部应力集中。

新奥法将锚杆、喷射混凝土合适进行组合，形成比较薄H勺衬砌层，即用锚杆和喷射混凝土来

支护围岩，使喷射层与围岩紧密结合，形成围岩-支护系统，保持两者的共同变形，故而可

以最大程度地运用围岩自身的承载力。

二、保护巷道围岩自身的承载能力

新奥法施工在巷道开挖后采用了一系列综合性措施：构筑防水层、围岩巷道排水；选择合理

的断面形状尺寸；给支护留变形余量；开巷后及时做好支护、封闭围岩等，都是为保护巷道

围岩的自身承载能力，使围岩的扰动影响控制在最小范围内，并加固围岩，提高围筵强度。

使其与人工支护构造共同承受巷道压力。

三、容许围岩有一定量的变形，以利于发挥围岩的）固有强度。同步巷道H勺支护构造，也应具

毕后再出渣。

按一定系统布置锚杆，加固深度围岩，在围岩内形成承载拱，由喷层、缩杆及岩面承载拱构

成外拱，起临时支护作用，同步又是永久支护日勺一部分。复喷后应到达设计厚度（一般为

10-15mm）,并规定将锚杆、金属网、钢拱架等覆裹在喷射混凝土内。

完毕第一次支护的时间非常重要，一般状况应在开挖后围岩自稳时间的二分之一时间内完

毕。目前的施工经验是松散围岩应在爆破后三小时内完毕，重要由施工条件决定。

在地质条件非常差的破碎带或膨胀性地层（如风华花岗岩）中开挖巷道，为了延长围岩的自

稳时间，为了给一次支护争取时间，安全的作业，需要在开挖工作面的前方围岩进行超前支

护（预支护），然后再开挖。

在安装锚杆日勺同步，在围岩和支护中埋设仪器或测点，进行围岩位移和应力日勺现场测量：根

据测量得到日勺信息来理解荆岩的动态，以及支护抗力与用岩的相适应程度。

一次支护后，在围岩变形趋于稳定期，进行第二次支护和封底，即永久性日勺支护（或是补喷

射混凝土，或是浇注混凝土内拱），起到提高安全度和整个支护承载能力增强日勺作用，而此

支护时机可以由监测成果得到。

对于底板不稳，底鼓变形严重，必然牵动侧墙及顶部支护不稳，因此应尽快封底，形成封闭

式的支护，以寻求围岩的稳定。

2.4.4、新奥法合用范围

①具有较长自稳时间"勺中等岩体；

②弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩；

③强风化的J岩石;

④刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩；

⑤坚硬粘土，也有带坚硬夹层的粘土；

⑥微裂隙日勺，但很少粘土的岩体；

⑦在很高的初应力场条化下，坚硬的和可变坚硬的岩石；在下述条件下应用新奥法必须与

某些辅助措施相配合

①有强烈地压显现时岩体；

②膨胀性岩体（要与仰拱与底部锚杆相配合）；

③在某些松散岩体中，要与钢背板与之配合；

④在蠕动性岩体中，要与冻结法或预加固法等配合；

在下列场所中应用应谨慎

①大量涌水的岩体；

②由于通水会产生流砂现象口勺围岩；

③极为破碎，锚杆钻孔、安装都极为困难的岩体；

④开挖面完全不能自稳的岩体等。

245、新奥法的缺陷重要有

①实行不仅规定有良好的施工组织和管理，也规定技术人员和量测人员都十分纯熟，没有

这一点就易于发生错误；作业质量都与每一种人的仔细操作有关。

②开挖暴露出的地质会立即变化其状态，因此规定施工地质人员要亲临现场，以便发现问

题；

③用能控制的施工量测，往往给施工带来不便:

④干喷射带来的灰尘以及由于易受化学药物的损害必绩加强防护，尤其是对眼睛的防护，

湿喷虽然可以防止此缺陷，但在同样条件卜，不如干喷那样有效的支护岩体。

新奥法施工是从实际经验中总结出来口勺，又在不停实践经验中得以丰富其内容和深入发展，

新澳法施工在我国推广以来，通过儿十年的发展，通过科研、设计、施工三结合，在修建下

坑、西坪、大瑶山、军都山等铁路隧道以及中梁山、二郎山、西山坪等多座公路隧道中，应

用新奥法远离及其对应的技术，获得了较大的成就。

不可否认，新奥法也存在不少缺陷，不过通过工程技术人员和科技工作者的共同努力一定可

以把新奥法不停完善，在我国的现代化建设进程中发挥愈加重要的作用。

除此之外隧道掘进尚有盾构法、明挖法和沉管法施工技术。

盾构是一种钢制活动防护装置或支撑，是通过软弱含水层，尤其是河底、海底，以及都市中

心区修建隧道口勺一种机械，在他的掩护卜.，头部可以安全H勺开挖地层，尾部可迅速地拼装隧

道永久衬砌，并将衬砌与土层之间日勺空隙压浆填实。盾构推进重要依托盾构内部设置的千斤

顶，如此不停开挖不停拼装，并不停推进，借助盾构这种施工机械可用较快的速度完毕隧道

施工作业循环，直至隧道建成。

盾构的种类按其构造特点和开挖方式可分为：

①手掘式盾构：有敞开式、正面支撑式和棚式，此类盾构辅以气压法或降水法等疏干地层的

措施并使用必要的正面支撑后，可合用于多种地层中，尤其是地下障碍较多的地层；在精心

施工的条件下，亦可将地表变形控制到中等或较小的程度。

②挤压式盾构：有全挤压、局部挤压、网格等形式。仅合用于软弱黏性土层，合用范围较狭

窄，在挤压推进时，对地层土体扰动较大，地面产生较大的隆起变化，因此在地面有建筑物

的地区不适宜使用，只能用在空旷口勺地区或江河底卜、海滩处等区域。

③半机械式盾构：包括正、反铲、螺旋切削、软岩掘进机等，合用范围基本和手掘式同样，

可减轻劳动强度。

④机械式盾构：有开胸的大刀盘切削、闭胸式的局部气压、泥水加压、土压平衡等形式，当

土质好，能自立，或采用辅助措施后自立时，则可用开胸式机械盾构，如地层土质差，应采

用闭胸机械式盾构。

土压平衡盾构推进过程中依托开挖面切削面板的临时挡土效果、充斥于密封仓内的切削土土

压，以及螺旋输送机排土机构的综合作用，保证削土土压，以及螺旋输送机排土机构代综合

作用，保持开挖面的稳定状态。泥水加压盾构在开挖面和泥水室内充斥加压日勺泥水，通过加

压作用和压力保持机构，保证开挖面土体的稳定。

明挖法又称为基坑法。它是按照隧道的宽度和高度，包括必要地施工操作余量，从地面开挖

出一种基坑，并在其中修筑钢筋混泥土箱涵，做外放水，再进行回填的措施。

沉管法修建隧道首先是在隧址以外的预制现场制作隧道管道，管道两端用临时封墙密封，待

到达设计强度后拖运到隧址位置.，沉放管段到已预先进行了沟槽浚挖的设计位置上，然后进

行管段水下连接，处理管段接头及基础，覆土填呵I,以完毕隧道构筑H勺所有工作。这种措施

也称为预制管段沉放法。

第三部分地基基础工程

第一节地基基础概论

基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上

可见，触向构造体系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承机构的地基，提供日勺

是一种分布的承载能力。假如地基口勺承载能力足够，则基础的分布方式可与竖向构造的分布

方式相似。但有时由于土或荷载的条件，需要采用满铺H勺伐形基础。伐形基础有扩大地基接

触面的长处，但与独立基础相比，它的造价一般要高H勺多，因此只在必要时才使用。不管哪

一种状况，基础的概念都是把集中荷载分散到地基上，使荷载不超过地基的长期承载力。因

此，分散的程度与地基的承载能力成反比。有时，柱子可以直接支承在下面的方形基础上，

墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时，只需要把墙下的条形

基础和柱下日勺方形基础结合使用，就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基研梁连

接起来，以加强基础抵御地震日勺能力。只是在地基非常软弱，或者建筑物比较高的状况F,

才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向构造，墙、柱都可以用各自日勺基础分别支承在地基

上。中等地基条件可以规定增设拱式或预应力梁式的基础连接构件，这样可以比独基础更

均匀地分布荷载。

有关基础我们实习的地点是河南理工大学教师公寓楼口勺粉喷桩和龙泽小区H勺高压旋喷装。两

个地方都属于地基处理。

由于焦作市的地下水丰富，地基属于软地基，因此要进行地基处理即粉喷桩处理。

一、粉喷桩处理措施

粉喷桩的桩径一般为50cm,设计的桩长宜穿透软土层并到达持力层内50cm。桩距与地基

的稳定和沉降量有关，最小桩距宜为1.1〜1.2m,桩位在平面上呈正三角形（梅花形）或矩

形布置。

为改善基础底面的受力条件，粉喷桩处理段基础下宜铺设30cm左右石灰土或沙石垫层（掺

灰量以8%为宜）。

湿喷桩也是深层搅拌法的一种，是近几年用于加固软粘土地基的一种新兴常用措施，它是运

用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥浆强制

搅拌，运用水泥和软土产生的一系列物理•化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性

和•定强度H勺优质复合地基。湿喷桩加固软土地基实际上就是水泥加固土的过程，即采用机

械深层搅拌软土与水泥浆进而发生日勺一系列物理化学反应形成复合地基日勺过程。

湿喷桩施工是首先将水泥拌和成水泥浆，水泥中多种钙质矿物和水完毕部分水解和水化反应

后，再和软土中的水继续进行水解和水化反应，生成钙质化合物，这是形成复合地基强度日勺

主导原因。当水泥中依J多种水化物生成后，一部分自身继续硬化，形成水泥骨架；另一部分

则与其周围具有一定活性的粘土颗粒发生反应。粘土中时化合物表面带有多种离子，它们和

水泥水化生成FI勺钙离子进行当量吸附互换，从而提高土体强度；又由于软土自身具有胶凝性,

再和水泥水化作用形成的凝胶粒子结合起来，形成水泥土结实联结H勺团粒构造，使水泥上的

强度大大提高。随水泥水化作用生.成的钙离子超过互换所用的数量时，这部分钙离子就与构

成粘土的化合物反应，生成许多不溶于水的结晶化合物并逐渐硬化，同样大大的增强了水泥

土的强度和水稳性。

从上述水泥加固土的原理可以看出，使水泥土保持足够的强度，一要有对应数量的水泥，二

是必须使水泥与土充足接触，即用机械充足拌和水泥和土。这为湿喷桩施工指明了控制要点。

二、高压喷射灌浆法

龙泽小区是高层建筑，本来是准备采用桩基础，不过考虑到经济和地质原因，通过论证可以

采用地基处理措施即高压喷射灌浆法。

高压喷射法就是运用工程钻机钻孔至设计处理的深度后，用高压泥浆泵,通过安装在钻杆（喷

杆）杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射固化浆液（一般使用水泥浆液），同步钻

杆（喷杆）以一定的速度边旋转边提高，高压射流使一定范围内的土体构造破坏，并强制与

固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。

固结体的形状和喷射流的移动方向有关。•般分为旋转喷射（简称旋喷），定向喷射（简称定喷）

和摆动喷射（简称摆喷）。旋喷桩重要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善地基土日勺变

形性能，使其在上部构造荷载作用卜，不至破坏或产生过大的变形。定喷固结体呈壁状，摆

喷形成厚度较大日勺扇状固结体。定喷和摆喷一般用于地基防渗，改善地基土的水力条件及边

坡稳定等工程。

（一）加固机理

高喷法如三管高喷法用压缩空气包裹高压喷射水流冲击破坏搅动土体，同步用低压灌浆泵灌

入浆液，浆液被高压水、气射流卷吸带入，同步与被搅动土体混合形成固结体。加固地基，

形成桩、板、墙的机理可用五种作用来阐明：

1.高压喷射流切割破坏土体作用喷流动压以脉冲形式冲击土体，使土体构造破坏出现空洞。

2.混合搅拌作用钻杆在旋转和提高打勺过程中，在射流背面形成空隙，在喷射压力作用下，

迫使土粒向与喷嘴移动相反的方向（即阻力小的方向）移动，与浆液搅拌混合后形成固结体。

3.置换作用三重管高喷法又称置换法，高速水射流切割土体的）同步，由于通入压缩空气而

把一部分切割下口勺土粒排出灌浆孔，土粒排出后所空下H勺体枳由灌入口勺浆液补入。

4.充填、渗透固结作用高压浆液充填冲开aJ和原有的土体空隙，析水固结，还可渗透一定

厚度的砂层而形成固结体，

5.压密作用高压喷射流在切割破碎土体的过程中，在破碎带边缘尚有剩余压力，这种压力

对土层可产生一定的压密作用，使高喷桩体边缘部分H勺抗压强度高于中心部分。

（二）基本种类

按喷射介质及其管路多少可分为单管法、二管法、三管法等。

1.单管旋喷法通过单根管路，运用高压浆液（20〜30MPa）,喷射冲切破坏土体，成桩直

径为40〜50cm。其加固质量好，施工速度快和成本低，但固结体直径较小。

2.二管旋喷法在单管法的基础上又加以压缩空气，并使用双通道的二重灌浆管。在管的底

部侧面有一种同轴双重喷嘴，高压浆液以20MPa左右的压力从内喷嘴中高速喷出，在射流

日勺外围加以0.7MPa左右『、J压缩空气喷出。在土体中形成直径明显增长日勺柱状固结体，达

80〜150cm,

3.三管旋喷法使用分别输送水、气、浆三种介质的三重灌浆管。高压水射流和外围围绕的

气流同轴喷射冲切破坏土体，在高压水射流口勺喷嘴周围加上圆筒状口勺空气射流，进行水、气

同轴喷射，可以减少水射流与周围介质的摩擦，防止水射流过早雾化，增强水射流的切割能

力。喷嘴边旋转喷射，边提高，在地基中形成较大"勺负压区，携带同步压入U勺浆液充填空隙,

就会在地基中形成直径较大、强度较高的固结体，起到加固地基的作用。

三、其他地基处理措施

常用的地基处理措施有：获填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷

射注浆法、预压法、扎实水泥土桩法、水泥粉燥灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土

挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。

（一）、置换法

⑴换填法

就是将表层不良地基土挖除，然后回填有很好压密特性的土进行压实或扎实，形成良好H勺持

力层。从而变化地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。

施工要点：将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层扎实。

⑵振冲置换法

运用专门的振冲机具，在商压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或

卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土构成复合地基，到达提高地基承载力减小压缩性

的I目的。施工注意事项：碎石桩的承载力和沉降最很大程度取决于原地基土对其的侧向约束

作用，该约束作用越弱，碎石桩日勺作用效果越差，因而该措施用于强度很低的软粘土地基时

必须谨慎行事。

（3）夯（挤）置换法

运用沉管或夯锤的措施将管（锤）置入土中，使土体向侧边挤开，并在管内（或夯坑）放人碎石

或砂等填料。该桩体与原地基土构成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土

体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有对应II勺提高。

施工注意事项：当填料为透水性好口勺砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。

（二卜预压法

⑴堆载预压法

在建造建筑物之前，用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货品等)的措施对地基施加

荷载，予以一定的预压期.使地基预先压缩完毕大部分沉降并使地基承载力得到提高后，卸

除荷载再建造建筑物。

施工工艺与要点：

a、预压荷载一般宜取等于或不小于设计荷载；

b、大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用轻型机械

或人工作业；

c、堆载的顶面宽度应不不小于建筑物的底面宽度，底面应合适放大：

d、作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。

(2)真空预压法

在软粘土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气，使薄

膜下的地基形成负压。伴随地基中气和水的抽出，地基土得到固结。为了加速固结，也可采

用打砂井或插塑料排水板的措施，即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板，到达

缩短排水距离H勺目的。

施工要点：

先设置竖向排水系统，水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形，砂垫层上的密封膜采用

2-3层的聚氯乙烯薄膜，按先后次序同步铺设。面积大时宜分区预压；做好真空度、地面沉

降量，深层沉降、水平位移等观测：预压结束后，应清除砂槽和腐植土层。应注意对周围环

境的影响。

(3)降水法

减少地卜水位可减少地基的孔隙水压力增长上覆土自重应力，使有效应力增长，从而使地基

得到预压。这实际上是通过减少地下水位，靠地基土自重来实现预压目日勺。

施工要点：一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点；当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤

泥质粘性土时，此时宜辅以电极相结合。

(4)电渗法

在地基中插入金属电极并通以直流电，在直流电场作用下，土中水将从阳极流向阴极形成电

渗。不让水在阳极补充而从阴极的井点用真空抽水，这样就使地下水位减少，土中含水量减

少。从而地基得到固结压密，强度提高。电渗法还可以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地

基的固结。

(三卜压实与扎实法

(1)、表层压实法

采用人工夯，低能扎实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分

层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥

进行压实，使土体得到加固。

(2)、重锤扎实法

重锤扎实就是运用重锤自由下落所产生的较大夯击能来孔实浅层地基，使其表面形成一层较

为均匀的硬壳层，获得一定厚度U勺持力层。

施工要点：施工前应试夯，确定有关技术参数，如夯锤的重量、底面直径及落距、最终下沉

量及对应的夯击遍数和总卜沉量：扎实前槽、坑底面日勺标高应高出设计标高：扎实时地基土

的J含水量应控制在最优含水量范围内：大面枳分时应按次序;基底标高不一样步应先深后浅;

冬季施工时，对土已冻结时，应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解；结束后，应及时将

夯松的表土清除或将浮土在靠近1m的落距扎实至设计标高。

（3）、强夯

强夯是强力扎实H勺简称。将很重的锤从高处自由下落，对地基施加很高的冲击能，反复多次

夯击地面，地基土中的颗粒构造发生调整，土体变为密实，从而能较大程度提高地基强度和

减少压缩性。

其施工工艺流程：

1）平整场地：

2）铺级配碎石垫层；

3）强夯置换设置碎石墩；

4）平整并填级配碎石垫层；

5）满夯一遍；

6）找平，并铺土工布；

7）回填风化石渣垫层，用振动碾碾压八遍。

一般在大型强夯施上前，都应选择面积不不小于400m21向场地进行经典试验，以便获得数

据，指导设计与施工。

（四卜挤密法

1、振冲密实法

运用专门的）振冲器械产生的反玛水平振动和侧向挤压作用，使土体的I构造逐渐破坏，孔隙水

压力迅速增大。由于构造破坏，土粒有也许向低势能位置转移，这样土体由松变密。

施工工艺：

(1)平整施工场地，布置桩位；

(2)施工车就位，振冲器对准桩位；

(3)启动振冲器，使之渐渐沉入土层，直至加固深度以上30〜50cm,记录振冲器通过各深度

的电流值和时间，提高振冲器至孔口。再反复以上环节1〜2次，使孔内泥浆变稀。

(4)向孔内倒入一批填料，将振冲器沉人填料中进行振实并扩大桩径。反复这一环节直至该

深度电流到达规定的密实电流为止，并记录填料量。

⑸将振冲器提出孔口，维续施工上节桩段，•直完毕整个桩体振动施工，再将振冲器及机

具移至另一桩位。

⑹在制桩过程中，各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的规定，基本

参数应通过现场制桩试验确定。

⑺施工场地应预先开设排泥水沟系，将制桩过程中产生日勺泥水集中引入沉淀池，池底部厚

泥浆可定期挖出送至预先安排口勺寄存地点，沉淀池上部比较清的水可反复使用。

(8)最终应挖去桩顶部Im厚的桩体，或用碾压、强夯(遍夯)等措施压实、扎实，铺设并压实

垫层。

2、沉管砂石桩(碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等)

运用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后，在管内投料，边投料边

上提(振动)沉管形成密实桩体，与原地基构成复合地基。

3、夯击碎石桩(块石墩)

运用重锤夯击或者强分措施将碎石（块石）夯人地基，在夯坑里逐渐填人碎石（块石）反复分击

以形成碎石桩或块石墩。

（五）、拌和法

1、高压喷射注浆法（高压旋喷法）

以高压力使水泥浆液通过管路从喷射孔喷出，直接切割破坏土体H勺同步与土拌和并起部分置

换作用。凝固后成为拌和力（柱）体，这种桩（柱）体与地基一起形成复合地基。也可以用这种

措施形成挡土构造或防渗构造。

2、深层搅拌法

深层搅拌法重要用于加固泡和软粘土。它运用水泥浆体、水泥（或石灰粉体）作为主固化剂，

应用特制日勺深层搅拌机械将固化剂送入地基土中与土强制搅拌，形成水泥（石灰）土的桩（柱）

体，与原地基构成复合地基。水泥土桩（柱）的I物理力学性质取决于固化剂与土之间所产生的

一系列物理-化学反应。固化剂口勺掺人最及搅拌均匀性和土的J性质是影响水泥土桩（柱）性质以

至复合地基强度和压缩性的重要原因。

施工工艺：

①定位

②浆液配制

③送浆

④钻进喷浆搅拌

⑤提高搅拌喷浆

⑥反复钻进喷浆搅拌

⑦反复提高搅拌

⑧当搅拌轴钻进、提高速度为0.65-1Qm/min时，应反狂搅拌一次。

⑨成桩完毕，清理搅拌叶片上包裹口勺土块及喷浆口，桩机移至另一桩位施工。

(六卜加筋法

⑴土工合成材料

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纤、合成橡

胶等为原料，制成多种类型的产品，置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥加强或保护

土体的作用。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成

材料等类型。

(2)土钉墙技术

土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置，但也有通过直接打人较粗H勺钢筋和型钢、钢管形

成土钉。土钉沿通长与周围土体接触，依托接触界面上的粘结摩阻力，与其周围土体形成复

合土体，土钉在土体发生变形口勺条件下被动受力。并重要通过其受剪工作对土体进行加固，

土钉一般与平面形成一定的角度，故称之为斜向加固体。土钉合用于地下水位以上或经降水

后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土R勺基坑支护和边坡加固。

(3)加筋上

加筋土是将抗拉能力很强的拉筋埋置于土层中，运用土敕粒位移与拉筋产生的摩擦力使土与

加筋材料形成整体，减少整体变形和增强整体稳定。拉筋是一种水平向增强体。一般使用抗

拉能力强、摩擦系数大而耐腐蚀的条带状、网状、丝状材料，例如，镀锌钢片：铝合金、合

成材料等。

(七卜灌浆法

是运用气压、液压或电化学原理将可以固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基H勺缝

隙部位。灌浆的浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆、石灰浆及多种化学浆

材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。根据灌浆H勺目的可分为防渗灌浆、堵漏灌浆、加固

灌浆和构造纠倾灌浆等。按灌浆措施可分为压密灌浆、渗透灌浆、劈裂灌浆和电化学灌浆。

灌浆法在水利、建筑、道桥及多种工程领域有着广泛H勺应用。

(八卜常见不良地基土及其特点

1.软粘土

软粘土也称软土，是软弱粘性土的简称。它形成于第四纪晚期，属于海相、泻湖相、河谷相、

湖沼相、溺谷相、三角洲相等日勺粘性沉枳物或河流冲积物。多分布于沿海、河流中下游或湖

泊附近地区。常见口勺软弱粘性土是淤泥和淤泥质土。软土II勺物理力学性质包括如卜.几种方面:

(1)物理性质

粘粒含量较多，塑性指数Ip一般不小于17,属粘性土。软粘土多呈深灰、暗绿色，有臭味,

具有机质，含水量较高、一般不小于40%,而淤泥也有不小于80%口勺状况。孔隙比一般为

1.0-2.0,其中孔隙比为1。〜1.5称为淤泥质粘土，孔隙比不小于1.5时称为淤泥。由于其

高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力学性质也就展现与之对应的特点…低强度、高

压缩性、低渗透性、高敏捷度。

(2)力学性质

软粘土的强度极低，不排水强度一般仅为5〜30kPa,体现为承载力基本值很低，一般不超

过70kPa,有时甚至只有20kPao软粘土尤其是淤泥敏捷度较高，这也是区别于一般粘土

的重要指标。

软粘土的压缩性很大。压缩系数不小于0.5MPa-1,最大可达45MPa-1,压缩指数约为

0.35-0.75。一般状况下，软粘土层属于正常固结土或微超固结土，但有些土层尤其是新近

沉积的土层有也许属于欠固结土。

渗透系数很小是软粘土的乂一重要特点，一般在10-5-10-8cm/s之间，渗透系数小则固结速

率就很慢，有效应力增长缓慢，从而沉降稳定慢，地基强度增长也十分缓慢。这一特点是严

重制约地基处理措施和处理效果的重要方面。

(3)工程特性

软粘土地基承载力低，强度增长缓慢：加荷后易变形且不均匀；变形速率大且稳定期间长；

具有渗透性小、触变性及流变性大日勺特点。常用日勺地基处理措施有预压法、置换法、搅拌法

等。

2.杂填土

杂填土重要出目前某些老啊居民区和工矿区内，是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃

圾土。这些垃圾土一般分为三类：即建筑垃圾土、生活坨圾土和工业生产垃圾土。不一样类

型的垃圾土、不一样步间堆放H勺垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以

描述。

杂填土的重要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。因而同一场

地体现为压缩性和强度的明显差异，极易导致不均匀沉降，一般都需要进行地基处理。

3.冲填土

冲填土是人为口勺用水力冲填方式而沉积的土。近年来多月于沿海滩涂开发及河漫滩造地。西

北地区常见日勺水坠坝（也称冲填坝）即是冲填土堆筑日勺坝。冲填土形成H勺地基可视为天然地基

的一种，它的I工程性质重要取决于冲填土的性质。冲填土地基一般具有如下某些重要特点。

⑴颗粒沉积分选性明显，在入泥口附近，粗颗粒较先沉积，远离入泥口处，所沉积的颗粒

变细；同步在深度方向上存在明显H勺层理。

⑵冲填土H勺含水量较高，一般不小于液限，呈流动状态。停止冲填后，表面自然蒸发后常

呈龟裂状，含水量明显减少，但下部冲填土当排水条件较差时仍呈流动状态，冲填土颗粒愈

细，这种现象愈明显。

⑶冲填土地基初期强度很低，压缩性较高，这是因冲填土处在欠固结状态。冲填土地基随

静置时间的增长逐渐到达正常固结状态。其工程性质取决于颗粒构成、均匀性、排水固结条

件以及冲填后静置时间。

4,饱和松散砂土

粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的J强度。不过当振动荷载（地震、机械振动等）

作用时，饱和松散砂土地基则有也许产生液化或大量震陷变形，甚至丧失承载力。这是由于

土颗粒松散排列并在外部动力作用下使颗粒的位置产生错位，以到达新的平衡，瞬间产生较

高的超静孔隙水压力，有效应力迅速减少。对这种地基进行处理H勺月H勺就是使它变得较为密

实，消除在动荷载作用下产生液化的也许性。常用的处理措施有挤出法、振冲法等。

5.湿陷性黄土

在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土II勺构造破

坏而发生明显附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分

布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。（这里所说的黄土泛指黄土

和黄土状土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土，也有日勺老黄土不具湿陷

性）。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程也许

导致的危害，选择合适的地基处理措施，防止或消除地基的湿陷或因少许湿陷所导致的危害。

6.膨胀十

膨胀土的矿物成分圭要是蒙脱石，它具有很强H勺亲水性，吸水时体积膨胀，失水时体积收缩。

这种胀缩变形肚往很大，极易对建筑物导致损坏。膨胀土在我国的分布范围很广，如广西、

云南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不一样范围的分布。膨胀土是

特殊土的一种，常用的地基处理措施有换土、土性改良、预浸水，以及防止地基土含水量变

化等工程措施。

7.具有机质土和泥炭土

当土中具有不一样的有机质时，将形成不一样日勺有机质土，在有机质含量超过一定含量时就

形成泥炭土，它具有不一样的工程特性，有机质H勺含最越高，对土质日勺影响越大，重要体现

为强度低、压缩性大，并且对不一样工程材料的掺入有不一样影响等，对•宜接工程建设或地

基处理构成不利的影响。

8.山区地基土

山区地基上的地质条件较为复杂，重要表目前地基口勺不均匀性和场地稳定性两个方面。由于

自然环境和地基土的生成条件影响，场地中也许存在大孤石，场地环境也也许存在滑坡、泥

石流、边坡倒塌等不良地质现象。它们会给建筑物导致直接的或潜在的威胁。在山区地基建

造建筑物时要尤其注意场地环境原因及不良地质现象，必要时对地基进行处理。

9.岩溶（喀斯特）

在岩溶（喀斯特）地区常存在溶洞或土洞、溶沟、溶隙、洼地等。地卜水口勺冲蚀或潜蚀使其形

成和发展，它们对构造物的影响很大，易于出现地基不均匀变形、倒塌和陷落。因此在修建

构造物之前，必须进行必要的处理。

四、基础的设计

房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能规定、荷载大小和分布状况、

相邻建筑基础状况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑，选择经济合理口勺基

础型式。

砌体构造优先采用刚性条形基础，如灰土条形基础、CI5素混凝土条形基础、毛石混凝土条

形基础和四合土条形基础等，当基础宽度不小于2.5m时，可采用钢筋混凝土扩展基砒即柔

性基础。

多层内框架构造，如地基土较差时，中柱宜选用柱卜钢笳混凝土条形基础，中柱宜用钢筋混

凝土柱。

框架构造、无地下室、地基很好、荷载较小可采用单独柱基，在抗震设防区可按《建筑抗震

设计规范》第6.1.11条设柱基拉梁。

无地下室、地基较差、荷载较大为增强整体性，减少不均匀沉降，可采用十字交叉梁条形基

础。

如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形规定，又不适宜采用桩基或人工地基时，可采

用筏板基础（有梁或无梁）。

框架构造、有地下室、上部构造对不均匀沉降规定严、防水规定高、柱网较均匀，可采用箱

形基础：柱网不均匀时，可采用筏板基础。

有地卜.室，无防水规定，柱网、荷载较均匀、地基很好，可采用独立柱基，抗震设防区加柱

基拉梁。或采用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板基础。

筏板基础上的I柱荷载不大、柱网较小且均匀，可采用板式筏形基础。当柱荷载不一样、柱距

较大时，宜采用梁板式筏基。

无论采用何种基础都要处理好基础底板与地下室外墙H勺连结节点。

框剪构造无地下室、地基限好、荷载较均匀，可选用单独柱基，墙下条基，抗震设防地区柱

基下设拉梁并与墙下条基连结在一起。

无地下室，地基较差，荷载较大，柱下可选用交叉条形基础并与墙下条基连结在一起，以加

强整体性，如还不能满足地基承载力或变形规定，可采用筏板基础。剪力墙构造无地下室或

有地下室，无防水规定，地基很好，宜选用交叉条形基础。当有防水规定期，可选用筏板基

础或箱形基础。高层建筑一般都设有地卜室，可采用筏板基础；如地卜.室设置有均匀的钢筋

混凝土隔墙时，采用箱形基础。

当地基较差，为满足地基强度和沉降规定，可采用桩基或人工处理地基。

多栋高楼与裙房在地基很好（如卯石层等）、沉降差较小、基础底标高相等时基础可不分缝

（沉降缝）。当地基一般，通过计算或采用措施（如高层设混凝土桩等）控制高层和裙房间

的沉降差，则高层和裙房基础也可不设缝，建在同一笺基上。施工时可设后浇带以调整高层

与裙房的初期沉降差。当高层与裙房或地下车库基础为整块筏板钢筋混凝土基础时，在高层

基础附近的裙房或地下车库基础内设后浇带，以调整地基的初期不均匀沉降和混凝土初期收

缩。

第三节浅基础

一般而言，基础多埋置于地面如下，但诸如码头桩基础、桥梁基础、半地卜室箱形基础等均

有一部分在地表之上。一般把位于天然地基上、埋置深度不不小于5m的一般基础（柱基或

墙基）以及埋置深度虽超过5m,但不不小于基础宽度的大尺寸基础（如箱形基础），统称

为天然地基上H勺浅基础。

天然地基上的浅基础埋置深度较浅，用料较省，无需复杂的施工设备，在开挖基坑、必要时

支护坑壁和排水疏干后对地基不加处理即可修建，工期短、造价低，因而设计时宜优先选用

天然地基。当此类基础及上部构造难以适应较差的地基条件时才考虑采用大型或复杂的基础

形式，如持续基础、桩基础或人工处理地基。

一、按基础刚度分类

1、刚性基础

刚性基础是由砖、石、素混凝土或灰土等材料做成的I基础。

2.扩展基础

当刚性基础不能满足力学规定期，可以做成钢筋混凝土基础，称为扩展基础。

柱下扩展基础和墙下扩展基础一般做成锥形和台阶形。无于墙下扩展基础，当地基不均匀时,

还要考虑墙体纵向弯曲的影响。这种状况下，为了增长基础的整体性和加强基础纵向抗弯能

力，墙下扩展基础可采用有肋的基础形式。

二、按构造分类

浅基础按构造类型可分为四种：

1.单独基础：在建筑中，柱的基础一般都是单独基础。

2.条形基础：墙的基础一般持续设置成长条形，称为条形基础。

3.筏板基础和箱形基础：当柱子或墙传来日勺荷载很大，地基土较软弱，用单独基础或条形

基础都不能满足地基承载力规定期，往往需要把整个房屋底面（或地卜.室部分）做成一片持

续卧J钢筋混凝土板，作为房屋的基础，称为筏板基础。为了增长基础板日勺刚度，以减小不均

匀沉降，高层建筑往往把地下室丛J底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙一起构成一种整体

刚度很强的钢筋混凝土箱形构造，称为箱形基础。

4.壳体基础：为改善基础H勺受力性能，基础H勺形式可不做成台阶状，而做成多种形式口勺壳

体，称做壳体基础。

第四节深基础

深基础有两种类型——桩基础与墩基础

一、桩基础

桩依J分类

桩可根据桩身材料、施工措施、成桩过程中挤土效应、承载性状及使用功能等进行分类。

1.按桩身材料分类

按桩身材料不一样，可将桩划分为木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩、其他组合材料

桩。

2.按施工措施分类

按施工措施可分为预制桩、灌注桩两大类。

d.e.f.混凝土灌注桩

3.按成桩过程中挤土效应分类

伴随桩的I设置措施（打入或钻孔成桩等）的不一样，桩周土所受B勺排挤作用也很不相似。挤

土作用会引起桩周土天然构造、应力状态和性质的变化，从而影响土日勺性质和桩卧J承载力。

对桩按设置效应分为三类：挤土桩、小量挤土桩和非挤土桩。

4.按承载性状分类

轴向荷载作用下H勺竖直桩，按到达承载力极限状态时H勺荷载传递重要方式，可分为⑻端承

型桩和（b）摩擦型桩两大类，如下图所示。

沉管灌注桩施工过程:就位一沉套管一开始灌注混凝土一下钢筋骨架继续浇灌混凝土

—拔管成型

二、墩基础

墩基础是在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土（钢筋混凝土）而成，我国多用人工开

挖，亦称大直径人工挖孔桩。墩身施工：在护圈保护下开挖土方一支模板浇筑混凝土护圈

―浇筑墩身混凝土

1、墩基口勺合用范围：

埋深不小于3m、直径不不不小于800mm、且埋深与墩身直径的比不不小于6或埋深与扩

底直径的比不不小于4的独立刚性基础，可按墩基进行设计。墩身有效长度不适宜超过5m0

域基础多用于多层建筑，由于基底面积按天然地基的设计措施进行计算，免除了单墩载荷试

验。因此，在工期紧张的条件下较受欢迎。

墩基施工应采用挖（钻）孔桩的方式，扩壁或不扩壁成孔。考虑到埋深过大时，如采用墩基

措施设计则不符合实际，因此规定了长径比界线及有效长度不超过5m的限制，以区别于人

工挖孔桩。当超过限制时，应按挖孔桩设计和检查。

单从承载力方面分析，采用墩基口勺设计措施偏于安全。

2、墩基口勺设计应符合下列规定：

a、单墩承载力特性值或墩底面积计算不考虑墩身侧摩阻力，墩底端阻力特性值采用修正后

的持力层承载力特性值或按抗剪强度指标确定的承载力特性值。岩石持力层承载力特性值不

进行深宽修正。

b、持力层承载力特性值确实定应符合国标《建筑地基基础设计规范》GB50007—2023第

5.2.3条的规定。

甲级设计等级建筑物的墩底承载力特性值可通过孔内墩底平板载荷试验、深层平板载荷试

验、螺旋板载荷试验等措施确定。荷载不大的墩，也可直接进行单墩竖向载荷试验，按单桩

竖向载荷试验措施直接确定单墩承载力特性值。

墩埋深超过5m且墩周土强度较高时，当采用公式计算、室内成验、查表或其他原位测试措

施（载荷试验除外）确定墩底持力层承载力特性值时，可乘以1.1艮I调整系数，岩石地基不

予调整。

C、墩身混凝土强度验算应符合国标《建筑地基基础设计规范》GB50007—2023第8.5.9

条的规定。

d、墩底压力的计算、墩底软弱下卧层验算及单墩沉降验算应符合国标《建筑地基基础设计

规范》GB50007—2023第5章地基计算中的有关规定。

3、墩基的构造应符合下列规定：

a、墩身混凝土强度等级不适宜低于C20。

b、墩身采用构造配筋时，纵向钢筋不不不小于8①12m门，且配筋率不不不小于0.15%,纵

筋长度不不不小于三分之一墩高，箍筋①8@250mm。

c、对于一柱一墩的墩基，柱与墩的连接以及墩帽（或称承台）的构造，应视设计等级、荷

载大小、连系梁布置状况等综合确定，可设置承台或将墩与柱直接连接。当墩与柱直接连接

时，柱边至墩周围之间最小间距应满足国标《建筑地基基础设计规范》GB50007—2023表

8.2.5—2杯壁厚度的规定，并进行局部承压验算。当柱与墩H勺连接不能满足固接规定期，

则应在两个方向设置连系梁，连系梁的截面和配筋应由计算确定。

墙下墩基多用于多层砖混构造建筑物，设计不考虑水平力，墙下基础梁与墩顶的连接只需考

虑构造规定，采用插筋连接即可。可设置与墩顶截面•致日勺墩帽，墩帽底可与基础梁底标高

一致，并与基础梁一次浇注。在墩顶设置墩帽可保证墩与基础梁的整体连接，其钢筋构造可

参照框架顶层口勺梁柱连接，并应满足钢筋锚固长度日勺规定。

d、墩基成孔宜采用人工挖孔、机械钻孔口勺措施施工。墩底扩底直径不适宜不小于墩身直径

日勺2.5倍。

e、相邻墩墩底标高一致时，墩位按上部构造规定及施工条件布置，墩中心距可不受限制。

持力层起伏很大时.，应综合考虑相邻墩墩底高差与墩中心距之间的关系，进行持力层稳定性

验算，不满足时可调整墩电或墩底标高。

f、墩底进入持力层的深度不适宜不不小于300mm。当持力层为中风化、微风化、未风化岩

石时，在保证墩基稳定性的条件下，墩底可直接置于岩石面上，岩石面不平整时，应整平或

凿成台阶状。

三、沉井基础

为了满足构造物H勺规定，适应地基的特点，在土木工程构造的实践中形成了多种类型的深基

础，其中沉井基础，尤其是重型沉井、深水浮运钢筋混凝土沉井和钢沉井，在国内外已经有

广泛的应用和发展，如我国的南京长江大桥。

1、沉井按下沉方式分类

(1)就地制造下沉的沉井

这种沉井是在基础设计的位置上制造，然后挖土靠沉井自重下沉。如基础位置在水中，需先

在水中筑岛，再在岛上筑井下沉。

(2)浮运沉井

在深水地区，筑岛有困难或不经济，或有碍通航，或河流流速大，可在岸边制筑沉井拖运到

设计位置下沉，此类沉井叫浮运沉井。

2、沉井按外观形状分类

沉井按外观形状分类，在平面上可分为单孔或多孔口勺圆形、矩形、圆端沉井及网格形沉井。

圆形沉井受力好，合用r河水主流方向易变的河流。矩形沉井制作以便，但四角处的土不易

挖除，河流水流也不顺。圆端形沉井兼有两者的长处也在一定程度上兼有两者的缺陷，是土

木工程中常用H勺基础类型，

沉井竖直剖面外形重要有竖直式、倾斜式及阶梯式等。采用哪种形式重要视沉井需要通过的

土层性质和下沉深度而定,

第三部分基坑

第一节概论

基坑和边坡工程我们在这次实习中并没有接触多少，尤其是深基坑。原因是在焦作地区没有

适合的实习基地。大部分工程不是深基坑，而是深基坑时已经竣工，正在建设地上部分，无

法看到。浅基坑工程倒是见到了几处，河南理工家眷楼建设项目和龙泽小区项目。

边坡工程我们见到了一处及缝山针公园的建设项目，它是焦作近年的重点工程。由于焦作要

建设国家旅游都市，而北部由于数年的开山导致山体的倒塌和滑坡，岩体裸露，即不安全又

不美观。因此焦作市投入大量资金进行山体的护坡绿化工程。它采用最先进的生态护坡技术，

这在中国是第二例，青岛是第i例，它是从日本引进日勺。

第二节基坑工程

基坑是建筑工程施工中，为以便地基H勺施工而在地表开挖H勺施工场所。按开挖深度分为两类:

深度等于或不小于七米称为深基坑，不不小于七米时为浅基坑。按开挖方式可分为放坡开挖

基坑和支护开挖基坑两大类。按功能用途分为：楼宇基坑、地铁站深基坑、市政工程地下设

施深基坑、工业深基坑。

一、地下水控制

当基坑开挖至地下水位如下时，为了防止因地下水作用而引起的渗流、流砂、管涌、坑底隆

起、边坡滑塌以及坑外地层过度变形等，保证施工过程中处在疏干和稳态的工作条件下进行

开挖，必须做好对地下水内控制工作。基坑工程控制地下水的措施有减少地下水位与隔离地

下水两类。对于弱透水地层中的浅基坑，当基坑环境简朴、含水层较薄、降水深度较小时，

可考虑采用集水明排的措施进行降水；在其他状况卜.宜采用降水井降水、隔水措施或隔水、

降水综合措施。基坑地卜水控制设计应具有卜列资料：

(1)地层各分层的I岩性厚度及顶底板高程。

(2)地下水的类型、地下水位标高与动态规律以及各含水层之间口勺水力联络。

⑶各含水层的补给、径流条件、基坑与附近大型地表水源H勺距离关系及其水力联络。

(4)各含水层的水文地质及与降水有关H勺工程地质参数。

(5)基坑开挖深度、尺寸，基坑周围建筑与地下管线基础状况，基坑支护构造类型。

⑹基坑工程施工季节内的气象资料及基坑维持时间

(一)基坑降水

基坑降水常用日勺措施是明沟排水和井点降水。明沟排水就是在基坑内或基坑外设置排水沟、

集水井(坑)，用抽水设备将地下水从集水井(坑)中排出。井点降水是将带有滤管的降水工具

沉没到基坑四面H勺土中，运用多种抽水工具，在不扰动土构造状况卜，将地卜.水位下降至基

坑底部如下，以利基坑的开挖。井点降水在深基坑中应用较广，下面将着重简介该措施。

常用井点类型与合用范围见表1。实际中应根据基坑规模、槽深、环境条件、各土层渗透性

和减少水位的深度等合理选择降水井类型。表1降水井类型及合用范围表

合用条件

降水井型渗透系数(cnvs-1)可减少水位深(m)上质类别

轻型井点及型井点1x10-7〜2x10-4V6

6〜10含薄层粉砂的粉质粘土，

粘质粉土，砂质粉土，粉细砂

喷射井点1x10-7〜2x10-48〜20含薄层粉砂H勺粉质粘土，粘质粉土，砂质粉土，粉细砂电

渗井点＜1x10-7根据选定日勺井点定粘土，淤泥质粘土，粉质粘土

管井＞170-6＞10含薄层粉砂的粉质粘土，砂质粉土，各类砂土，砾砂，卵石

砂（砾）渗井＞5x10-7根据下伏导水层口勺性质及埋深确定含薄层粉砂的粉质粘土，粘质粉土,

砂质粉土，粉土，粉细砂

基坑降水首先应进行基坑降水内容H勺设计，设计内容重要有：①确定降水井类型；②降水井

系统的布设，包括井数、井深、井距、井径、过滤管、工人

滤层、单井出水量、水位与地面沉降的监测等；③预测降水效果，包括基坑内外经典部位的

最终稳定水位及水位降深随时间日勺变化，降水引起日勺沉降及对邻近建筑物、地下管线等日勺影

响；④设置回灌井时，应进行回灌系统的设计。

井点的平面布置尽量使井点能包围基坑，并考虑地卜水流向、降水深度和土质等原因，布置

成环形、U型或线形，目的是使基坑中心水位降到最低°当基坑宽度不不小于6m,降深不

超过5m时，可采用单层轻型井点；若规定降水深度不小于5m、基坑宽度不小于6m时，

可采用多层轻型井点；井点距坑边约0.5〜1.0m.基坑降水口勺井数、井深、井距及单井出水

量等可通过计算确定。在房屋建筑与构筑物的基坑降水中，多采用轻型井点或多层轻型井点

类型

导致基坑工程事故的原因有如下几种方面：

1）基坑及周围土体物理力学性质、埋藏条件、水文地质条件十分复杂，勘察所得到的数据离

散性大，很难比较精确地反应土层口勺总体状况；

2）基坑周围复杂口勺施工环境。诸如：邻近的建（构）筑物、道路和地卜.管线等设施都会对基坑

围护构造产生不良影响；

3）基坑周围侧向土压力计算和围护构造受力简化计算的假定都与工程实际状况有着一定差

异，因此对基坑稳定性和变形问题的预测很难做到比较精确；

4）围护构造施工质量的优劣，直接影响到围护构造及被围护士体变形量H勺大小，稳定性以及

邻近建筑物、构筑物及设施H勺安全。一种设计合理的围护系统，完全也许是由于施工质量未

能满足规定而导致破坏；

5）持续的降雨及暴雨等引起的墙后土体应力增长，冲刷，浸泡、地下水渗透都会引起围护构

造失稳；

6）基坑开挖施工过程中的某些人为原因，诸如施工次序不妥、支撑安装不及时，坑周围堆载

过多、排水不畅等都会对雨护导致不良影响。

A.西安市南郭门居民楼基抗支护施工现场（7月18口）

该项目总共28层，由机械勘察设计研究院设计，总建筑面积4万2千平方米，设计4层如

下商用，4层以上居住。地基处理采用桩基础，地下边坡有护坡桩加锚杆，钢筋采用25号,

打入土坡20米深。土钉墙，10度，土钉12米，水平间距1.4米，竖向间距1.5米。面层

10cm水泥喷射。基坑标高11.5米。

本次工地参观波及到时岩土有关知识有：⑴土钉墙土坡支护；⑵正循环施工；⑶水下导

管灌注法（钻孔灌注桩）；”）基坑降水（井点降水）。目前分别对以上知识分别论述如卜.:

⑴土钉墙土坡支护:

土钉墙的概念：土钉墙是进行基坑开挖时，进行土体支护H勺一种支护措施。土钉墙是由天然

土体通过土钉墙就地加固并与喷射碎面板相结合，形成一种类似重力挡墙以此来抵御墙后口勺

土压力；从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆

来设置的，一般称砂浆锚阡，也可以直接打入角钢、粗钢筋形