【正文】 1 緒論 6 基坑工程的特點(diǎn)和發(fā)展概況 6 主要基坑支護(hù)的方法 8 本設(shè)計(jì)的工程概況 11 2 水泥土攪拌樁 8 水泥土攪拌樁施工機(jī)械 9 水泥土攪拌樁施工工藝 9 水泥土攪拌樁的質(zhì)量控制與檢驗(yàn) 10 質(zhì)量控制 10 質(zhì)量檢驗(yàn)要求 11 水泥土樁復(fù)合土釘承載機(jī)理 12 用提高土體自立臨空高度 12 止水抗?jié)B作用 13 傳遞荷載作用 13 側(cè)移曲線的整合機(jī)制 14 優(yōu)勢(shì)滑裂面的前移機(jī)制 15 復(fù)合土釘支護(hù)設(shè)計(jì) 15 本工程的參數(shù)確定 17 深層攪拌樁設(shè)計(jì)參數(shù) 17 質(zhì)量要求 17 3 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 20 計(jì)算方法 20 復(fù)合土釘支護(hù)形式 20 土壓力計(jì)算 21 計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù) 21 Kai 22 計(jì)算各層土壓力 22 土釘參數(shù)計(jì)算 24 土釘傾角 24 土釘間距 25 土釘長(zhǎng)度 25 面層設(shè)計(jì) 32 面層承載力 32 連接計(jì)算 33 4 土釘墻穩(wěn)定性驗(yàn)算 34 外部穩(wěn)定性驗(yàn)算 34 抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算 35 抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算 36 基 坑底部抗隆起復(fù)核 37 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 37 5 施工組織設(shè)計(jì) 42 編制目的 42 6 施工監(jiān)測(cè)與信息施工 52 監(jiān)測(cè)目的及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 54 監(jiān)測(cè)目的 54 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 55 (1) 土釘墻墻頂水平位移； 55 (2) 基坑周邊道路沉降； 55 (3) 周?chē)ㄖ镒冃危? 55 (4) 地連墻墻體變形； 55 (5) 錨桿內(nèi)力變化； 55 (6) 地下水位。 55 深基坑工程監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)的基本原則 56 系統(tǒng)性原則 56 可靠性原則 56 與設(shè)計(jì)相結(jié)合原則 56 關(guān)鏈部位優(yōu)先、兼顧全面的原則 57 與施工相結(jié)合的原則 57 監(jiān)測(cè)方案 57 表 57 土釘墻墻頂水平位移監(jiān)測(cè) 58 (1) 工作基點(diǎn)布置：在坑外地面四個(gè)角共布置 8 個(gè)工作基點(diǎn)。 58 (2) 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置：在土釘墻頂面距離開(kāi)挖上口線 埋設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，間距約為25m。 58 (3) 監(jiān)測(cè)頻率：在土釘支護(hù)階段，基坑開(kāi)挖第一步完畢、坑頂散水做完后，進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)及觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)。開(kāi)挖期間每天觀測(cè)一次；土釘墻支護(hù)施工完畢后、地連墻施工期間，基坑未下挖時(shí)每 3 天觀測(cè)一次；地連墻施工完畢、基坑開(kāi)挖期間，仍每天觀測(cè)一次；基坑全部開(kāi)挖完畢后的 15 天中每 3 天觀測(cè)一次；其后 15 天觀測(cè)一次至觀測(cè)結(jié)束。每次雨后連續(xù)觀測(cè)兩天，每天 1 次。 58 (4) 觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用：土釘墻墻頂位移監(jiān)控值為 30mm，如果觀測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)此監(jiān)控值，監(jiān)測(cè)人員應(yīng)立即向項(xiàng)目總工匯報(bào)，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人則應(yīng)立即通知基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位，組織技術(shù)人員一起進(jìn)行原因分析，商討和提出解決措施，從而確保基坑邊坡的安全。 58 圍墻外道路、圍墻內(nèi)地面沉降觀測(cè) 58 (1) 工作基點(diǎn)布置：道路沉降工作基點(diǎn)設(shè)在江山中路東側(cè)，圍墻內(nèi)地面沉降工作基點(diǎn)設(shè)在南側(cè)東段地面。 58 (2) 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置：西側(cè)、北側(cè)圍墻外道路路面、東側(cè)車(chē)道路面，每側(cè)各布置 3個(gè)測(cè)點(diǎn)；距離基坑北側(cè)上口線中部 5m 布置一測(cè)點(diǎn)，距離基坑西側(cè)上口線中部 5m、 13m 各布置一測(cè)點(diǎn)，距離基坑南側(cè)上口線中部 5m、 10m、 18m 各布置一測(cè)點(diǎn)。 58 (3) 監(jiān)測(cè)頻率：監(jiān)測(cè)頻率與土釘墻相同。 58 (4) 觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用：地面最大沉降監(jiān)控值為 30mm，如果觀測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)此值，則現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)理、基坑責(zé)任工程師、技術(shù)工程師則需立即查找和分析原因，并根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)措施。 58 周?chē)ㄖ镒冃伪O(jiān)測(cè) 59 (1) 工作基點(diǎn)布置：與周邊道路共用工作基點(diǎn)。 59 (2) 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置：在靠近基坑北側(cè)的 2 棟樓布置 6 個(gè)測(cè)點(diǎn)。 59 (3) 監(jiān)測(cè)頻率：降水前，對(duì)設(shè)置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行三次測(cè)量取其相近兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均值做為觀測(cè)的初始值?；娱_(kāi)挖期間每天觀測(cè)一次，且時(shí)間定在每天下午，基坑開(kāi)挖至槽底 7 天后，每 3 天觀測(cè)一次；基坑開(kāi)挖至槽底 15 天后，每 7 天觀測(cè)一次；基坑開(kāi)挖至槽底 30 天后，每 15 天觀測(cè)一次直至降水結(jié)束。 59 (4) 觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用：每次觀測(cè)數(shù)據(jù)要及時(shí)上報(bào)給技術(shù)部門(mén)，技術(shù)部門(mén)根據(jù)實(shí)際情況去調(diào)整降水抽停和土方開(kāi)挖。 59 錨桿內(nèi)力變化監(jiān)測(cè) 59 (1) 監(jiān)測(cè)頻率：錨桿張拉鎖定后 10 天內(nèi)每天測(cè)讀一次，以后每 2 天監(jiān)測(cè) 1 次，第 11 天至第 30 天每 10 天測(cè)讀 1 次，第 31 天至第 12 個(gè)月每 30 天測(cè)讀 1 次。下層錨桿張拉前后各測(cè)一次。特殊情況下 (大雨、地面荷載突然增加等 )應(yīng)連續(xù)3 天每天監(jiān)測(cè) 1 次。 59 (2) 觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用：錨桿預(yù)應(yīng)力變化主要發(fā)生在加荷后的 2 個(gè)月內(nèi)，變化值為錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值的 10%，如果錨桿預(yù)應(yīng)力變化超過(guò)此值，則需采取重復(fù)張拉或適當(dāng)放松以控制預(yù)應(yīng)力變化。 60 地下水位監(jiān)測(cè) 60 (1) 觀測(cè)井的布置：采用抽水井兼做，坑外設(shè)觀測(cè)井 8 口 ( 1 22 3 4 4 )，坑內(nèi)觀測(cè)井 2 口 (6 74)。 60 (2) 降水監(jiān)測(cè)內(nèi)容，對(duì)觀測(cè)井做好標(biāo)記，監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下： 60 (3) 觀測(cè)頻率：抽水初期 (7 天內(nèi) )每天觀測(cè)水位 1 次， 7 天后每 3 天觀測(cè) 1 次，基坑開(kāi)挖至槽底后，每周觀測(cè) 1 次，直至基礎(chǔ)施工完畢。大雨后立即觀測(cè)井內(nèi)水位，連續(xù) 3 天每天早 9 點(diǎn)、晚 5 點(diǎn)各觀測(cè) 1 次。 60 (4) 觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用：通過(guò)對(duì)各觀測(cè)井的水位觀測(cè)，隨時(shí)掌握地下水的水位降深。通過(guò)水位觀測(cè)控制水泵的抽停時(shí)間，保證水位在基底以下至少 。如果坑內(nèi)水位降至 24m 以下，則必須停止部分降水井抽水，將水位控制在 ～，嚴(yán)禁過(guò)度抽取地下水。降水必須能保證土方開(kāi)挖、邊坡支護(hù)施工正常進(jìn)行。 60 對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果的要求 61 對(duì)當(dāng)天測(cè)得的數(shù)據(jù)，當(dāng)天整理上報(bào)，最晚不得超過(guò)第二天上午 11 點(diǎn)；上報(bào)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)要以所附的各表格形式上報(bào)給項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目技術(shù)工程師；每次將觀測(cè)結(jié)果詳細(xì)記入?yún)R總表。正常情況下，土方開(kāi)挖期間每隔 7 天 (土方開(kāi)挖結(jié)束后每隔 30 天 )進(jìn)行觀測(cè)成果匯總，每周五上午 11 點(diǎn)前向監(jiān)理工程師上報(bào)觀測(cè)成果匯總表和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人要組織相關(guān)人員對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行討論和分析，分析變形是否過(guò)大或是否趨于穩(wěn)定，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并確定是否需采取必要的補(bǔ)救措施。 61 監(jiān)測(cè)過(guò)程控制要求 61 (2) 測(cè)斜儀器為精密儀器，使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：測(cè)斜管埋設(shè)時(shí)要保證接頭不漏水，以防砼進(jìn)入堵管而使測(cè)頭無(wú)法下入；固定時(shí)要保證測(cè)斜管豎直，以順利下入測(cè)頭；下鋼筋籠和導(dǎo)管、灌砼、鑿樁頭、浮漿、澆帽梁砼時(shí)嚴(yán)禁碰撞測(cè)斜管，專人 保護(hù)；測(cè)斜管專人負(fù)責(zé)，用后要及時(shí)擦洗。 61 基坑信息化施工 61 基坑工程是一個(gè)涉及地質(zhì)、水文、氣象等條件及土力學(xué)結(jié)構(gòu)施工組織和管理等學(xué)科各個(gè)方面的系統(tǒng)工程。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，土體性狀和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)都不斷發(fā)生變化，恰當(dāng)?shù)啬M這種變化是工程實(shí)踐 所需要的。但傳統(tǒng)的固定不變的計(jì)算模型和參數(shù)來(lái)描述不斷變化的土體性狀是不合適的，因此必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)信息不斷修改、優(yōu)化設(shè)計(jì)，以便達(dá)到安全施工的目的。 61 信息化施工是應(yīng)用系統(tǒng)工程于施工的一種現(xiàn)代施工管理辦法，包括信息采集(監(jiān)測(cè) )、反分析 (即分析模型和計(jì)算參數(shù)反演 )、正分析 (預(yù)測(cè) )以及根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行決策與控制等方面的內(nèi)容，其原理如下圖 62 圖 信息化施工原理圖 62 安全與文明施工 63 在圍墻外道路上進(jìn)行道路和周邊建筑物變形監(jiān)測(cè)時(shí)必須注意來(lái)往車(chē)輛；在基坑圍欄內(nèi)進(jìn)行邊坡監(jiān)測(cè)時(shí)必須帶安全帽 、系安全帶；圍欄內(nèi)進(jìn)行邊坡監(jiān)測(cè)時(shí)，必須有一人在旁進(jìn)行看護(hù)。嚴(yán)格控制材料質(zhì)量，進(jìn)場(chǎng)材料必須有合格證技術(shù)要求、參數(shù)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，不得自行變更，如現(xiàn)場(chǎng)情況與設(shè)計(jì)不符，應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)人員。 技術(shù)人員必須做好施工記錄?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員要堅(jiān)守崗位，隨時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢查。施工結(jié)束后，甲乙雙方技術(shù)部門(mén)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。 63 7 電算結(jié)果 64 結(jié) 束 語(yǔ) 96 參考文獻(xiàn) 97 致 謝 100 1 緒論 基坑工程的特點(diǎn)和發(fā)展概況 基坑是建筑工程的一部 分，其發(fā)展與建筑業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，而深基坑是充分利用土地資源的方式之一?；娱_(kāi)挖是基礎(chǔ)和地下工程施工中的一個(gè)古老的傳統(tǒng)課題，同時(shí)又是一個(gè)綜合性的巖土工程難題，既涉及土力學(xué)中典型的強(qiáng)度與穩(wěn)定問(wèn)題，又包含了變形問(wèn)題，同時(shí)還涉及到土與支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用。對(duì)這些問(wèn)題的認(rèn) 識(shí)及對(duì)策的研究，是隨著土力學(xué)理論、分析技術(shù)、測(cè)試儀器及施工機(jī)械 、 施工技術(shù)的進(jìn)步而逐步完善的。 隨著城市建設(shè)的發(fā)展，愈益要求開(kāi)發(fā)三維城市空間。目前各類用途的地下空間已在世界各大中城市得到開(kāi)發(fā)利用，諸如高層建筑多層地下室、地下鐵道及地下車(chē)站、地下停車(chē)場(chǎng)、 地下停車(chē)庫(kù)、地下商場(chǎng)以及多種地下民用和工用設(shè)施等。國(guó)外著名的地下工程有法國(guó)巴黎中央商場(chǎng)、美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)土木工程系的辦公大樓和實(shí)驗(yàn)室、日本東京八重洲地下街等。 近幾年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)城市建設(shè)向高空和地下發(fā)展，交通設(shè)施向多層次立體化發(fā)展，深基坑工程已成為建筑業(yè)近年來(lái)的一大技術(shù)熱點(diǎn)。大量的工程實(shí)踐大大豐富和提高了我國(guó)基坑工程領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)水平。近十年來(lái)，我國(guó)萬(wàn)幢高樓拔地而起 (10 層以上的建筑物已逾 1 億㎡ )，其中高度逾百米者已有約 200 座。尤其上海金茂大廈高達(dá) 420 米，深圳地王大廈高達(dá) 325 米，廣州 中天大廈高達(dá) 322 米，它們已躋身于世界百座超級(jí)大廈之列，而且分別排名第三、第十二和第十三。一些大城市如北京、上海、廣州地鐵工程也相繼全面展開(kāi)。各大中城市大型市政地下設(shè)施也屢見(jiàn)不鮮。因此深基坑工程的深度也隨之迅速增加。約至 20 世紀(jì) 70 年代末，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)開(kāi)挖深度達(dá) 10 米以上的基坑工程，而目前深度超過(guò) 20 米的基坑已為數(shù)不少，一些工業(yè)基坑深度已超過(guò) 30 米。深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)技術(shù)是近 10 多年來(lái)在我國(guó)逐漸涉及的技術(shù)難題。深基坑的護(hù)壁，不僅要求保證基坑內(nèi)正常作業(yè)安全，而且要防止基坑及坑外土體移動(dòng)，保證基坑附近 建筑物、道路、管線的正常運(yùn)行。各地通過(guò)工程實(shí)踐與科研，在基坑支護(hù)理論與技術(shù)上都有了進(jìn)一步的發(fā)展，取得了可喜的成績(jī)。 我國(guó)土釘首例工程為深圳市建材集團(tuán)公司投資興建的文錦廣場(chǎng)大廈基坑邊壁工程 (1992 年 )。至目前為止采用土釘支護(hù)技術(shù)建造的工程，在我國(guó)約有千例之?dāng)?shù)。其中深度及影響較大的工程有：廣州 065 工程 (深 米，1994 年建造 )、廣州海洋館基坑邊坡工程 (深 米， 1996 年建造 )和煙臺(tái)淺海深圍堰邊壁加固工程 (深 米， 1999 年建造 )。這些工程的成功建造表明，隨著土釘支護(hù)技術(shù)的推廣應(yīng)用相應(yīng)的設(shè) 計(jì)水平和施工水平已有了較大提高。 最早提出深基坑分析方法的是 Terzaghi 和 Peck 等人，他們?cè)缭?40 年代提出了預(yù)估挖方穩(wěn)定程度和支撐荷載大小的總應(yīng)力法。這一原理一直沿用至今，只不過(guò)有了許多改進(jìn)與修正。 50 年代， Bjerrum 和 Eide 給出了分析深基坑底板隆起的方法。 60 年代開(kāi)始在奧斯陸和墨西哥城軟粘土深基坑中使用了儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，此后的大量資料提高了預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，并從 70 年代起，產(chǎn)生了相應(yīng)的指導(dǎo)開(kāi)挖的法規(guī)。從 80 年代初開(kāi)始我國(guó)逐漸涉入深基坑設(shè)計(jì)與施工領(lǐng)域，在深圳地區(qū)的第一個(gè)深基坑支護(hù)工程率先應(yīng)用了信息施工 法，大大節(jié)省了工程造價(jià)。進(jìn)入 90 年代后，為了總結(jié)我國(guó)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)始著手編制深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工的有關(guān)法規(guī)。 深基坑工程是一項(xiàng)綜合性的巖土工程問(wèn)題，主要涉及到土層性質(zhì)、支護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐形式、地基處理、地下水防治以及環(huán)境影響等方面，目前研究的課題主要有：土壓力理論、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的計(jì)算理論、基坑失穩(wěn)破壞的機(jī)理等方面。其研究的方式和方法多種多樣，但總結(jié)起來(lái)，也可歸納為三種方法：實(shí)驗(yàn)研究，包括室內(nèi)模型實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試；理論分析，包括各種數(shù)值模擬和解釋法；經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，根據(jù)已有的工程數(shù)據(jù)總結(jié)、提煉。對(duì) 于深基坑工程問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外己有很多研究成果。 主要基坑支護(hù)的方法 基坑施工安全是一項(xiàng)綜合性工程，應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工和水文地質(zhì)等方面入手，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，精心組織施工，統(tǒng)籌兼顧，合理處理好各組成部分的關(guān)系，重點(diǎn)防治施工涌水等突發(fā)事件，確?；拥氖┕ぐ踩?[11]。在基坑工程建設(shè)始末，一定要根據(jù)工程的實(shí)際情況，統(tǒng)籌兼顧，合理處理好各組成部分的關(guān)系，使基坑施工的各環(huán)節(jié)時(shí)刻保持最優(yōu)狀態(tài)，才能確?；邮┕ぐ踩?、優(yōu)質(zhì)和高效。 常見(jiàn)的基坑支護(hù)形式有： (1) 水泥攪拌樁重力壩：在軟粘土地基中開(kāi)挖深度為 5～ 7 米左右的基坑， 應(yīng)用深層攪拌法形成的水泥土樁擋墻，可以較充分利用水泥土的強(qiáng)度，并可利用水泥土防滲性能，同時(shí)作為防滲帷幕。因此，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。水泥土重力式擋墻一般做成格柵形式，按重力式擋墻計(jì)算。廣泛用于開(kāi)挖深度 7 米以內(nèi)的深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、管道溝支護(hù)結(jié)構(gòu)、河道支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下人行道等。 (2) 鉆孔灌注樁：鉆孔灌注樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受水土壓力，是深基坑開(kāi)挖常用的一種圍護(hù)形式，根據(jù)不同的地質(zhì)條件和