第05讲：深基坑支护及盖挖法施工

1、第三章城市轨道交通和隧道工程本章历年考情：本章近四年平均分值约6.75 分，题型为单选题、多选题。具体情况如下表：年度题量与单选多选案例章目分值题量分值题量分值分值合计2011442410182010221204第三章20093312052008000000平均2.2522.56.75本章重点：1、掌握深基坑支护结构的施工要求2、掌握地下连续墙的施工技术3、掌握盖挖法施工技术4、掌握盾构法施工控制要求5、掌握盾构法施工要求6、掌握喷锚暗挖法施工技术要求2k3130102k313011深基坑支护及盖挖法施工掌握深基坑支护结构的施工要求一、围护结构的类型基坑的围护结构主要承受基坑开挖卸荷所产生的土

2、压力和水压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时 挡墙结构。围护结构类型可归纳为6种，见教材第50页。对于这6种类型，要做到能够知道板桩式、柱列式各包括哪些？二、支撑结构类型基坑的支撑结构可分为内支撑和外拉锚两类撑、钢筋混凝土撑等构成支撑系统；外拉锚有；内支撑一般由各种型钢撑、钢管拉锚和土锚 两种型式。内支撑外拉锚内支撑外拉锚在软弱地层的基坑工程中，支撑结构是承受围护墙所传递的土压力、水压力的结构体系。支撑结构体系包括围檩、支撑、立柱及其他附属构件。支撑结构挡土的应力传递路径是围护墙围檩( 冠梁 ) 支撑 ，在地质条件较好的有锚固力的地层中，基坑支撑可采用土锚和拉锚。在深基坑的施工

3、支护结构中，常用的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 体系两类。围檩制作实例（小资料）高压喷射桩就是利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 ) ，同时钻杆（喷杆）以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏， 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。smw是soil mixing wall的缩写。smw工法连续墙于1976年在日本问世，该工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土

4、反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入h 型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬， 便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。smw工法最常用的是三轴型钻掘搅拌机，其中钻杆有用用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分，此外还研制了其他一些机型，用于城市高架桥下等施工，空间受限制的场合，或海底筑墙，或软弱地基加固。四、基坑变形现象基坑开挖引起周围地层移动的主要原因是坑底的土体隆起和围护墙的位移。(一 ) 墙体的变形1 墙体水平变形当基坑 开挖较浅，还未设支撑时，均表现为墙顶位移最大，向基坑方向水平位移， 呈三角形分布。随着基坑开挖深度的增加，

5、刚性墙体继续表现为向基坑内的三角形水平位移或平行刚体位移，而一般柔性墙 如果设支撑，则表现为墙顶位移不变 或逐渐 向基坑外移动，墙体 腹部 向基坑内 突出 。2墙体竖向变位(二 ) 基坑底部的隆起隆起分正常隆起和非正常隆起。(三 ) 地表沉降在地层软弱而且墙体的人土深度又不大时， 墙底处 显示 较大的水平位移，墙体旁出现较大的地表沉降。墙体入土较深或入土部分处于刚性较大的地层内时，墙体的变位类同于梁体的变位，此时地表沉降的最大值不是在墙旁，而是位于距离墙一定距离的位置上。(四 ) 基坑工程监控量测对于 一级和二级基坑，还必须对周围建 ( 构 ) 筑物和地下管线进行 监测 措施。基坑工程的量测监

6、控内容有：坑周土体变位、围护结构变形及内力、支撑结构轴力、土压力、地下水位及孔隙水压力等。(五 ) 深基坑坑底稳定处理方法深基坑坑底稳定的处理方法可采用加深 围护结构入土深度、坑底 土体注浆加固、坑内 井点降水等措施。五、地铁及轨道工程常见围护结构的施工特点(一 ) 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，桩间距一般为 1.0 1.2 m。适用范围：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 ；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。(二 ) 钢板桩围护结构特点：钢板桩强度高，桩与桩之间的钢板桩常用断面型式，多为 u形或连

7、接紧密，隔水效果好，可重复使用。z形。我国地下铁道施工中多用u形钢板桩。( 三 ) 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(四 ) 深层搅拌桩挡土结构深层搅拌桩是用搅拌机械将基的目的。作为挡土结构的搅拌桩水泥 、石灰 等和地基土相拌合，从而达到加固地一般布置成格栅形，深层搅拌桩也可连续搭接布置形成止水帷幕。(五 )smw桩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 。2k313012掌握地下连续墙的施工技术一、地下连续墙的施工工艺地下连续墙施工过程示意图

8、(a) 成槽； (b) 插入接头管； (c) 放入钢筋笼； (d) 浇注混凝土1已完成的单元槽段；2泥浆； 3成槽机； 4接头管； 5钢筋笼； 6导管； 7浇筑的混凝土二、地下连续墙工法的优点施工时 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，除夹有孤石、大颗粒卵砾石 等局部障碍物时影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。三、地下连续墙分类与施工技术要点按成槽方式可分为桩排式、壁式和组合式三类；按挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。导墙 是控制挖槽精度的主要构筑物。四、槽段的划分应综合考虑下列因素1 地质条件 。2 ，后续工序的施工能

9、力。3 其他因素 。五、泥浆的功能泥浆应具有以下功能1 护壁 功能。2 携渣 作用。3 冷却与润滑 功能。六、浇筑混凝土地下连续墙混凝土应采用 导管法 灌注，管节连接应严密、牢固，施工前应对拼接好的导管接缝进行水密性试验。混凝土应一次浇筑完毕，不得中断。2k313013掌握盖挖法施工技术明挖顺作法是从地表向下开挖形成基坑，然后在基坑内构筑结构，完成后再填土，从而完成工程的施工方法。盖挖顺作法是自地表向下开挖定深度后先浇筑顶板，在顶板的保护下，自上而下开挖、支撑，达到设计高程后由下而上浇筑结构。盖挖逆作法是基坑开挖一段后先浇筑顶板，在顶板的保护下，自上而下开挖、支撑和浇筑结构内衬的施工方法。对两种方法的定义要注意区分，不要混淆。一、盖挖法施工的优点1、围护结构变形小 ，能够有效控制周围土体的变形和地表沉降，有利于保护临近建筑物和构筑物；2基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全；3，盖挖逆作法