【正文】 勻、密實，穩(wěn)定。新填土形成時間短，沉降未穩(wěn)定，土中含有較多的磚瓦碎塊、草木灰，爐渣譬，結(jié)構(gòu)松散不均勻，含水量一般大于 20%。老填土如承量力不低于同一地區(qū)天然土，可不予處理。新填土要將填土挖除，用素土或灰土分層夯實回填，或采用加固地基的措施。 五、 流砂的處理 流砂現(xiàn)象，形成原因及處理方法 基坑開挖深于地下水位 以下時，在坑內(nèi)抽水，有 時坑底的土?xí)闪鲃訝顟B(tài)，隨地下水涌起，邊挖邊冒，無法挖深的現(xiàn)象稱為流沙，當(dāng)坑外水位高于坑內(nèi)抽水后的水位，坑外水壓向境內(nèi)移動的動水壓力大于土顆粒的浸水浮重時，使土粒懸浮失去穩(wěn)定，隨水沖入坑內(nèi)，從坑底涌起或兩側(cè)涌入，變成流動狀態(tài)。如施工時強挖，抽水愈探，動水壓力就愈大，流砂就愈嚴(yán)重。產(chǎn)生流砂的條件是，水力坡度愈大或砂土空隙度愈大，愈易形成流砂，砂土的滲透系數(shù)愈小，排水性能愈差時，愈易形成流砂，砂土中含有較多的片狀礦物，如云母、綠泥石等，易形成流砂。采取措施的方法是“減小或平衡動水力”，使坑底土顆粒穩(wěn)定，不受水壓 干擾。常用處理方糖有， a．安排在枯水期施工，使最高的地下水位不高于坑底 ； b. 采取水中挖土，即不抽水或少抽水，使基坑內(nèi)水壓與坑外水壓基本平衡，縮小水頭差距； c. 對于較重要或流砂嚴(yán)重的工程，可采用井點人工降低地下水位方法，將基坑和附近的地下水位降低至坑底以下，使坑底土面保持無水狀態(tài)；d. 沿基坑周圍打板樁，使深入到不透水層，以阻擋坑外水向坑內(nèi)壓入，減小坑內(nèi)動水壓力涌上。 . 基坑支護體系的選型 作為保證基坑開挖穩(wěn)定的支護體系包括擋墻和支撐兩部分，其中擋墻的主要作用是擋土，而支撐的 作用是保證結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定，若擋墻結(jié)構(gòu)足夠強，能夠滿足開挖施工穩(wěn)定的要求，該支護體系中可以不設(shè)支撐構(gòu)件，否則應(yīng)當(dāng)增加支撐構(gòu)件（或結(jié)構(gòu)）。對于支護體系組成中任何一部分的選型不當(dāng)或產(chǎn)生破壞，都會導(dǎo)致整個支護體系的失敗。因此，對擋墻和支撐都應(yīng)給予足夠的重視。 . 擋墻的選型 工程中常用的擋墻結(jié)構(gòu)有下列一些型式： 1 鋼板樁 2 鋼筋棍凝土板樁 3 鉆孔灌注樁擋墻 4 H 型鋼支柱 (或鋼筋混凝土樁支柱 )、木擋板支護墻 5 地下連續(xù)墻 6 深層攪拌水泥土樁擋墻 7 旋噴樁帷幕墻 除上述者外，還有用 人工挖孔樁 (我國南方地區(qū)應(yīng)用不少 )、預(yù)制打入鋼筋混凝土樁等作為支護結(jié)構(gòu)擋墻的。 支護體系擋墻的選型，涉及技術(shù)因素和經(jīng)濟因素，要從滿足施工要求、減少對周圍的不利影響、施工方便、工期短、經(jīng)濟效益好等幾方面，并經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后方可加以確定，而且支護結(jié)構(gòu)擋墻選型要與支撐選型、地下水位降低、挖土方案等配套研究確定。 . 支撐結(jié)構(gòu)的選型 當(dāng)基坑深度較大，懸臂的擋墻在強度和變形方面不能滿足要求時，即需增設(shè)支撐系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)分兩類：基坑內(nèi)支撐和基坑外拉錨?；油饫^又分為頂部拉錨與土層錨桿拉錨，前者 用于不太深的基坑，多為鋼板樁，在基坑頂部將鋼板樁擋墻用鋼筋或鋼絲繩等拉結(jié)錨固在一定距離之外的錨樁上。土層錨桿錨固多用于較深的基坑，具體詳見“土層錨桿”一章。 以下為常用的幾種支撐形式： 1 錨拉支撐 2 斜柱支撐 3 短樁橫隔支撐 4 鋼結(jié)構(gòu)支護 5 地下連續(xù)墻支護 6 地下連續(xù)墻錨桿支護 7 擋土護坡樁支撐 8 擋土護坡樁與錨桿結(jié)合支撐 9 板樁中央橫頂支撐 10 板樁中央斜頂支撐 11 分層板樁支撐 . 擋土支護結(jié)構(gòu)體系計算 由于土體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及土參數(shù)的離散性或不確定性，使得擋土支護結(jié) 構(gòu)體系承受的荷載的分布規(guī)律比較復(fù)雜，因此要想達到跟上部結(jié)構(gòu)相同的計算精度是比較困的，難甚至說是不可能的。 近年來各國都有不同的計算方法和規(guī)范規(guī)定，但計算方法差異很大，用不同的計算方法，對擋土結(jié)構(gòu)如樁長，彎距，拉桿荷載等計算，其結(jié)果相差可達 50％，因為擋土結(jié)構(gòu)的計算，不但涉及到計算理論和計算方法，還涉及到土的性質(zhì)，水位高低，挖土深度，地面荷載和鄰近建筑物等諸多因素，設(shè)計計算是比較復(fù)雜的。在我國還沒有設(shè)計計算規(guī)范，因此，一個比較安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟合理的擋土支護設(shè)計，必須要求設(shè)計人員研究各種客觀條件，掌握一些經(jīng)驗資 料和試驗研究資料，綜合運用計算理論和方法來進行設(shè)計，就能得到比較合理的結(jié)果。 . 鋼板樁結(jié)構(gòu)施工 鋼板樁作為建造水上、地下構(gòu)筑物或基礎(chǔ)，施工中的圍護結(jié)構(gòu)。由于它具有強度高，結(jié)合緊密、不漏水性好，施工簡便，速度快，可減少基坑開挖土方量，對臨時工程可以多次重復(fù)使用等特點，因而廣泛用于地下深基礎(chǔ)作防水、圍堰，坑壁支撐。 . 鋼板樁的型式及適用范圍 鋼板樁基本上分為平板型和波浪型兩類，每類又有多種。平板型板樁墻防水和承受軸向力的性能良好，易于打人土中，但側(cè)向的抗彎強度較低，僅 用于地基土質(zhì)較好、基坑深度不大的工程上，深度較大的基坑應(yīng)用防水和抗彎性能較好的波浪型或組合式截面的鋼板樁。 每塊鋼板樁的兩側(cè)邊緣都作成相互連鎖的型式，使相鄰的樁與樁之間彼此緊密結(jié)合。鎖口有互握式和握裹式兩種，互握式鎖口間隙較大，其轉(zhuǎn)角可達 24186。，可構(gòu)成曲線形的板樁墻，同時不透水性較好，握裹式鎖口較緊密，轉(zhuǎn)角只允許 10～ 15186。 鋼板樁運到現(xiàn)場后，應(yīng)進行檢查、分類，編號。鋼板樁鎖口應(yīng)以一塊長約 ～，而鎖口合乎標(biāo)準(zhǔn)的同型板樁做通過檢查，凡鎖口不合，應(yīng)進行修正合格后再用。 板樁根據(jù)有無 錨碇結(jié)構(gòu)，又分無錨板樁和有錨板樁兩類。無錨板樁用于較淺基坑，依靠入土部分的土壓力維持板樁的穩(wěn)定，有錨板樁是在上部用外側(cè)拉錨或內(nèi)側(cè)支撐加以固定的。 . 打樁機械設(shè)備選擇 打鋼板樁所用機械的選擇與其他樁施工相似。但以采用三支點導(dǎo)桿式履帶打樁機較為理想，因它穩(wěn)定性好，行走方便、導(dǎo)桿可作水平，垂直和前后調(diào)節(jié)，便于每塊板樁隨時校正。 樁錘應(yīng)根據(jù)板樁打入阻力進行選擇。由于板樁有端部阻力、側(cè)面摩擦力和鎖口阻力等，這些都會消耗一部分 錘擊能量，因此樁錘不宜選擇過重，否則樁頭部因過大錘擊力而引起縱向彎曲 ，使板樁打入困難。錘重一般約為鋼板樁重量的兩倍。樁錘常用的有落錘、蒸汽錘，柴油錘和振動錘等。振動錘是以振動體上下振動而使板樁沉入，貫人效果好，但振動會使鋼板樁鎖口的咬合和周圍土體受到影響。樁錘選擇還應(yīng)考慮錘體外形尺寸，其寬度不大于組合打入塊數(shù)的寬度之和。 . 打樁方式的選擇 打樁方式通常有表 2 所示幾種。 鋼 板 樁 打 設(shè) 方 式 選 擇 表 2 . 鋼板樁的打設(shè) 1．打設(shè)前的準(zhǔn)備工作 (1)鋼板樁準(zhǔn)備 (2)圍 檁支架安裝 (3)轉(zhuǎn)角樁的制作 2．打樁流水段的劃分 封閉式板樁施工，要解決的重要矛盾是不用異形樁而能實現(xiàn)封閉合攏。選擇的流水段越長，則合攏點越少，其累積偏差也就越大，軸線位移相應(yīng)也大，為了減少打入累積偏差和使軸線位移正確，應(yīng)采用縮短流水線長度，增加合攏點，同時采取先邊后角的打法，可保證端面相對距離，不影響墻內(nèi)圍檁支撐的安裝精度，對于打樁累 — 積偏差可在轉(zhuǎn)角外作軸線修正。 3．鋼板樁打設(shè) 先用吊車將鋼板樁吊至插樁點進行插樁，插樁時鎖口對準(zhǔn)，每插入一塊即套上樁帽(圖 129)上端加硬木墊，輕輕錘擊 數(shù)下，為保證樁的垂直度，應(yīng)用兩臺經(jīng)緯儀加以控制。為防止鎖口中心線平面位移，可在打樁行進方向的鋼板樁鎖口處設(shè)卡板，阻止板樁位移，同時在圍檁上預(yù)先標(biāo)出每塊鋼板樁的位置，以便隨時檢查糾正。打樁開始的一、二塊鋼板樁的打設(shè)位置和方向要確保精度，以起導(dǎo)向樣板的作用，故每人土 1m 測量一次，打至預(yù)定深度后立即用鋼筋或鋼板與圍檁支架臨時電焊固定。 鋼板樁打人時如出現(xiàn)傾斜和鎖口結(jié)合部有空隙，到最后封閉合攏時有偏差，一般用異形樁 (上寬下窄或?qū)挾却笥诨蛐∮跇?biāo)準(zhǔn)寬度的板樁 )，當(dāng)異形樁加工困難時，則用軸線修正法進行而不用異形樁。 4． 鋼板樁施工常遇問題的分析及處理。 鋼板樁施工中經(jīng)常會遇到傾斜、扭轉(zhuǎn)、共連和水平伸長等問題，對于這些問題的處理方法如下： （ 1）傾斜（板樁頭部向樁行進方向傾斜），產(chǎn)生的主要原因是由于打樁行進方向板樁慣入阻力小?？刹捎糜娩摻z繩拉住樁身，邊拉邊打，逐步糾正的處理方法，同時在施工過程中要用儀器隨時檢查、控制和糾正。 （ 2）扭轉(zhuǎn)，該現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是因為鋼板樁之間的連接采用的是鉸接鎖口，防止這種現(xiàn)象的方法是 )在打樁行進方向用卡板鎖住板樁的前鎖口，在鋼板樁與圍檁之間的兩邊空隙內(nèi)，設(shè)一只定榫滑輪支架，制止板樁下沉中的轉(zhuǎn) 動，在兩塊板樁鎖口扣搭處的兩邊，用墊鐵和木榫填實。 （ 3）共連（打板樁時和已打入的鄰樁一起下沉），該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是鋼板樁傾斜彎曲，使槽口阻力增加，處理措施是及時糾正發(fā)生板樁傾斜，把發(fā)生共連的樁和其它已打好的樁一塊或數(shù)塊用角鐵電焊臨時固定。 （ 4）水平伸長 (沿打樁行進方向長度增加 )，該現(xiàn)象主要是由于鋼板樁鎖口扣搭處有 1cm 空隙，因此該現(xiàn)象屬正?，F(xiàn)象，但設(shè)計時要考慮水平伸長值，可在軸線修正時加以糾正。 . 支護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測 支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計，雖然根據(jù)地質(zhì)勘探資料和使用要求進行了較詳細的計算，但 由于土層的復(fù)雜性和離散性，勘探提供的數(shù)據(jù)常難以代表土層的總體情況，土層取樣時的擾動和試驗誤差亦會造成偏差；荷載和設(shè)計計算中的假定和簡化會造成誤差；挖土和支撐裝拆等施工條件的改變，突發(fā)和偶然情況等隨機因素等亦會造成誤差。為此，支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的內(nèi)力值與結(jié)構(gòu)的實際工作狀況往往難以準(zhǔn)確的一致。所以，在基坑開挖與支護結(jié)構(gòu)使用期間，對較重要的支護結(jié)構(gòu)需要進行監(jiān)測，通過對支護結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的監(jiān)測，能隨時掌握土層和支護結(jié)構(gòu)的變化情況，以及鄰近建筑物、地下管線和道路的變形情況，將觀測值與設(shè)計計算值對比和進行分析，隨時采取必要的技術(shù)措施，以保證在不造成危害的條件下安全的進行施工。支護結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的監(jiān)測的重要性，正被越來越多的建設(shè)和施工單位所認識，它作為基坑開挖和支護結(jié)構(gòu)工作期間的一項技術(shù)，已被列入支護結(jié)構(gòu)設(shè)計。 . 支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測項目與監(jiān)測方法 基坑和支護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測項目，根據(jù)支護結(jié)構(gòu)的重要程度、周圍環(huán)境的復(fù)雜性和施工的要求而定。要求嚴(yán)格則監(jiān)測項目增多，否則可減之，表 3 所列的監(jiān)測項目為重要的支護結(jié)構(gòu)所需監(jiān)測的項目，對其他支護結(jié)構(gòu)可參照之增減。 高層建筑施工輔導(dǎo)材料： 第三章 土層錨桿 【內(nèi)容提要和學(xué)習(xí)指導(dǎo) 】 . 土層錨桿的發(fā)展與應(yīng)用 土層錨桿 (亦稱土錨 )是一種新型的受拉桿件，它的一端與支護結(jié)構(gòu)等聯(lián)結(jié)，另一端錨固在土體中，將支護結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)所承受的荷載（側(cè)向的土壓力、水壓力以及水上浮力和風(fēng)力帶來的傾覆力等）通過拉桿傳遞到處于穩(wěn)定土層中的錨固體上，再由錨固體將傳來的荷載分散到周圍穩(wěn)定的土層中去。 錨桿打入地下后，為了發(fā)揮錨桿鋼索應(yīng)力、減少變形，可采用預(yù)加應(yīng)力的方法，同時打入地下的錨桿通過早期張拉，對地基錨桿預(yù)加應(yīng)力也是對錨桿在土層中或巖層中的一次荷載試驗。 土層錨桿是在巖石錨桿的基礎(chǔ)上發(fā)展起 來的， 1958 年原聯(lián)邦德國的 KarlBauer 公司在深基坑開挖中，為固定擋土墻首次在非粘性土層中采用了土層錨桿。土層錨桿技術(shù)近三十年來得到迅猛的發(fā)展，目前它已成為現(xiàn)代建筑技術(shù)的重要組成部分?，F(xiàn)代的土層錨桿技術(shù)已能施工長達 50m的錨桿，在粘性土中最大錨固力可達 1000kN，在非粘性土中可達 2500kN。 隨著我國工程建設(shè)的不斷發(fā)展，深基礎(chǔ)工程日漸增多。尤其是當(dāng)深基坑鄰近已有建筑物和構(gòu)筑物、交通干線或地下管線時，深基坑難以放坡開挖，或基坑寬度較大、較深，對支護結(jié)構(gòu)采用內(nèi)支撐的方法不經(jīng)濟或不可能。在這種情況下采用 土層錨桿支承支護結(jié)構(gòu) (鋼板樁、地下連續(xù)墻、灌注樁等 )，維護深基坑的穩(wěn)定，對簡化支撐、改善施工條件和加快施工進度能起很大的作用。我國除了在湘黔鐵路和北京、天津的地下鐵道施工中應(yīng)用過土層錨桿外，在高層建筑等深基礎(chǔ)工程施工中的應(yīng)用日漸增多，取得了較好的效果，曾被我國建設(shè)部列為“八五”科技成果推廣計劃重點項目。土層錨桿的應(yīng)用由非粘性土層發(fā)展到粘性土層。在高含水量、高壓縮性的松散粘土層中是否能夠應(yīng)用，一直是大家關(guān)心的問題。我國沿海一帶多為沖積性平原，土層以淤泥質(zhì)粘土和粉質(zhì)粘土為主，含水量往往高達 40％～ 60％以上，呈 軟塑甚至流塑狀態(tài)，在這樣的土層中可否應(yīng)用土層錨桿，過去沒有先例。近年來，我國經(jīng)過試驗研究，已初步掌握了在這種軟粘土中的土層錨桿的承載能力和施工工藝，并成功地應(yīng)用于工程建設(shè)中，對發(fā)展土層錨桿技術(shù)做出于貢獻。 . 土層錨桿的構(gòu)造 . 錨桿的類型 錨桿用于地基有三種基本類型。第一種類型錨桿由圓柱形注漿體和鋼筋或鋼索構(gòu)成，如圖 1(a)所示，孔內(nèi)注水泥漿，水泥砂漿或其他化學(xué)注液。適用于拉力不高，臨時性錨桿以及巖石性錨桿。