【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (4)基坑土方工程的開(kāi)挖和運(yùn)輸； (5)基坑土方開(kāi)挖過(guò)程中的工程監(jiān)測(cè)； (6)基坑周?chē)沫h(huán)境保護(hù)。 二、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則與方法 (1)安全可靠：支護(hù)結(jié)構(gòu)要滿(mǎn)足強(qiáng)度、穩(wěn)定和變形的要求，確?；邮┕ぜ爸?chē)h(huán)境的安全； (2)經(jīng)濟(jì)合理：在支護(hù)結(jié)構(gòu)安全可靠的前提下，從造價(jià)、工期及環(huán)境保護(hù)等方面經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終確定具有明顯優(yōu)勢(shì)的方案； (3)便利施工：在安全可靠經(jīng)濟(jì)合理的原則下，要考慮施工的可能性和方便施工。 10 根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用分項(xiàng)系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。 （ 1）了解工程周?chē)沫h(huán)境、施工承包商的施工條件，熟悉本工程建筑物的設(shè)計(jì)圖紙，充分研究工程所在地的水文、地質(zhì)資料。 （ 2）制定支護(hù)結(jié)構(gòu)與支撐體系的形式，包括初步確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的厚度和人土深度、支撐與立柱的布置、挖土方案等。 （ 3）確定荷載。包括水壓力、土壓力、地面超載以及反力系數(shù)。 （ 4）穩(wěn)定分析。通過(guò)穩(wěn)定分析確定支護(hù)的入土深度，包括整體穩(wěn)定、隆起穩(wěn)定、管涌穩(wěn)定、底鼓穩(wěn)定和槽壁穩(wěn)定，并通過(guò)改變支護(hù)形式、增加支撐 層數(shù)、增加入土深度、坑內(nèi)加固地基和坑外降水等措施來(lái)滿(mǎn)足基坑的穩(wěn)定性。 （ 5）內(nèi)力、配筋計(jì)算及強(qiáng)度、變形的驗(yàn)算。當(dāng)滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求后，即可進(jìn)行內(nèi)力、配筋的計(jì)算，以及強(qiáng)度、變形的驗(yàn)算。 （ 6）施工圖設(shè)計(jì)。如強(qiáng)度、變形符合要求，則可進(jìn)行施工圖的設(shè)計(jì)、編制施工說(shuō)明以及細(xì)部設(shè)計(jì)。 三、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí) 根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》，基坑側(cè)壁的安全等級(jí)分為三級(jí) (表 11)，設(shè)計(jì)時(shí)不同等級(jí)采用相對(duì)應(yīng)的重要性系數(shù)γ o。 基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù) 表 11 安全 等級(jí) 破 壞 后 果 重要性 系數(shù)γ o 一級(jí) 支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大 變形對(duì)周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很?chē)?yán)重 二級(jí) 支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般 三級(jí) 支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重 注：有特殊要求的建筑基坑側(cè)壁安全等級(jí)可根據(jù)具體情況另行確定。 建筑基坑分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)各種規(guī)范不盡相同，表 12為現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》對(duì)基坑分級(jí)和變形監(jiān)控值的規(guī)定。 基坑變形的監(jiān)控值 (cm) 表 12 基坑類(lèi)別 圍護(hù)結(jié)構(gòu) 墻頂位移監(jiān)控值 圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體最大位移監(jiān)控值 地面最大沉降監(jiān)控值 一級(jí)基坑 3 5 3 二級(jí)基坑 68 8 6 三級(jí)基坑 10 10 注： 1．符合下列情況之一，為一級(jí)基坑： (1)重要工程或支護(hù)結(jié)構(gòu)做主體結(jié)構(gòu)的一部分； (2)開(kāi)挖深度大于 10m； 11 (3)與臨近建筑物、重要設(shè)施的距離在開(kāi)挖深度以?xún)?nèi)的基坑； (4)基坑范圍內(nèi)有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等需嚴(yán)加保護(hù)的基坑。 2．三級(jí)基坑為開(kāi)挖深度小 于 7m，且周?chē)h(huán)境無(wú)特別要求的基坑。 3．除一級(jí)和三級(jí)外的基坑屬于二級(jí)基坑。 4．當(dāng)周?chē)延械脑O(shè)施有特殊要求時(shí)，尚應(yīng)符合這些要求。 第二節(jié) 基坑工程勘察 一、巖土勘察 在建筑地基詳細(xì)勘察階段，宜同時(shí)對(duì)基坑工程需要的內(nèi)容進(jìn)行勘察。 勘察范圍取決于開(kāi)挖深度及場(chǎng)地的巖土工程條件，宜在開(kāi)挖邊界外開(kāi)挖深度 1～ 2倍范圍內(nèi)布置勘探點(diǎn)，對(duì)于軟土勘察范圍尚宜擴(kuò)大。 勘探點(diǎn)的間距可為 15～ 30m，地層變化較大時(shí)，應(yīng)增加勘探點(diǎn)查明分布規(guī)律。 基坑周邊 勘探點(diǎn)的深度不宜小于 1倍開(kāi)挖深度，軟土地區(qū)應(yīng)穿越軟土層。 巖土勘察一般應(yīng)提供下述資料： (1)場(chǎng)地土層的類(lèi)型、特點(diǎn)、土層性質(zhì)； (2)基坑及圍護(hù)墻邊界附近，場(chǎng)地填土、暗浜、古河道及地下障礙物等不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布范圍與深度，表明其對(duì)基坑工程的影響； (3)場(chǎng)地淺層潛水和坑底深部承壓水的埋藏情況，土層滲流特性及產(chǎn)生流砂、管涌的可能性； (4)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工所需土、水指標(biāo)； 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)內(nèi)摩擦角妒和黏聚力 c，一般宜采用直剪試驗(yàn)的固結(jié)快剪取得，要提供峰值和平均 值。 當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)需要時(shí)，還可采用原位測(cè)試方法測(cè)定土的基床系數(shù)等指標(biāo)。 二、水文地質(zhì)勘察 應(yīng)提供下列情況和數(shù)據(jù)： (1)地下各含水層的視見(jiàn)水位和靜止水位； (2)地下各含水層中水的補(bǔ)給情況和動(dòng)態(tài)變化情況，與附近水體的連通情況； (3)基坑底以下承壓水的水頭高度和含水層的界面； (4)分析施工過(guò)程中水位變化對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑周邊環(huán)境的影響，提出應(yīng)采取的措施。 三、基坑周邊環(huán)境勘察 應(yīng)包括以下內(nèi)容： (1)查明影響范圍內(nèi)建 (構(gòu) )筑物類(lèi)型、 層數(shù)、基礎(chǔ)類(lèi)型和埋深、基礎(chǔ)荷載大小及上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀； (2)查明基坑周邊各類(lèi)地下設(shè)施，包括給水、排水、電纜、煤氣、污水、雨水、熱力等管 12 線的分布與性狀； (3)查明基坑四周道路的距離及車(chē)輛載重情況； (4)查明場(chǎng)地四周和鄰近地區(qū)地表水匯流和排瀉情況，地下水管滲漏情況及對(duì)基坑開(kāi)挖的影響。 此外，在進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，尚應(yīng)對(duì)下述地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行收集和了解： (1)主體工程地下室的平面布置以及與建筑紅線的相對(duì)位置，這對(duì)選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)型式及支撐布置等有關(guān)； (2)主體工程基礎(chǔ)的樁 位布置圖，這與支撐體系中的立柱布置有關(guān)，應(yīng)盡量利用工程樁作為立柱樁以降低造價(jià)； (3)主體結(jié)構(gòu)地下室層數(shù)、各層樓板和底板的布置與標(biāo)高以及地面標(biāo)高，這與確定開(kāi)挖深度，選擇圍護(hù)墻與支撐型式和布置以及換撐等有關(guān)。 第三節(jié) 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、支護(hù)結(jié)構(gòu)選型 (一 )支護(hù)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型和組成 （ P8) (二 )支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型 (1)水泥土墻 13 水泥土墻是用深層攪拌機(jī)就地將土和輸入的水泥漿強(qiáng)制攪拌，形成連續(xù)搭接的 水泥土柱狀加固體圍護(hù)墻。包括深層攪拌水泥土墻樁和高壓旋噴注漿樁墻兩種。 深層攪拌水泥土墻樁采用水泥作固化劑，利用水泥和軟土之間所產(chǎn)生的物理化學(xué)反應(yīng)，形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體；一般坑內(nèi)無(wú)支撐，便于機(jī)械化施工，并具有擋土和止水的雙重功能，但相對(duì)位移較大；當(dāng)紅線位置和周?chē)h(huán)境允許，基坑深度小于 7m 時(shí)，在軟土地區(qū)應(yīng)優(yōu)先考慮使用。 高壓旋噴注漿樁墻加固材料亦為水泥漿，它是利用高壓經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成柱狀水泥加固體，相互搭接形成樁墻用來(lái)?yè)跬梁椭顾Ｆ涫┕べM(fèi)用高于深層攪拌水泥 土墻，但它可用于空間較小處。 （ 2）鋼板樁 鋼板樁有兩種：槽鋼鋼板樁和熱軋鎖口鋼板樁。 槽鋼鋼板樁：由槽鋼并排或正反扣搭接組成。打人地下后頂部接近地面處設(shè)一道拉錨或支撐，一般只用于一些小型工程且深度不超過(guò) 4m的基坑，施工簡(jiǎn)便，可以重復(fù)使用，但由于搭接處不嚴(yán)密，一般不能完全止水。如地下水位高，需要時(shí)可用輕型井點(diǎn)降低地下水位。 熱軋鎖口鋼板樁 (圖 1— 1)（ P10圖 11） 熱軋鎖口鋼板樁的形式有 U形、 L形、一字形、 H形和組合型。我國(guó)常用前兩種。它是采用柴油或振動(dòng)打樁 機(jī)打 (壓 )入地基，適用于開(kāi)挖深度 5～ 8m且周?chē)h(huán)境要求不高、地下水位較高的基坑，但在砂礫層及密實(shí)砂中施工困難，一般需與水平支撐、斜撐、角撐結(jié)合或用錨桿拉結(jié)，止水性能好，施工簡(jiǎn)便，但一次投入量大。 （ 3）型鋼橫擋板 (圖 12)（ P10圖 12） 型鋼橫擋板圍護(hù)墻亦稱(chēng)樁板式支護(hù)結(jié)構(gòu)。這種圍護(hù)墻由工宇鋼 (或 H型鋼 )、樁和橫擋板 (亦稱(chēng)襯板 )組成，再加上圍檁、支撐等則形成一種支護(hù)體系。適用于粘土、砂土等土質(zhì)相對(duì)較好、地下水位較低的地基，施工簡(jiǎn)便，樁可拔出，成本低，但噪聲大，且拔樁后留下的孔洞需處理，常 與錨桿或錨拉相結(jié)合。如：北京京城大廈，基坑開(kāi)挖深度為 23． 76m，采用H形鋼樁，間距為 1． 1 m， 3層土層錨桿，豎向標(biāo)高為一 5m、一 12m、一 1 （ 4）鋼筋混凝土板樁 鋼筋混凝土板樁用后不再拔出，故只用于鋼板樁難以拔除的地段和一些特殊情況。適用于開(kāi)挖深度 3～ 6m的基坑，頂部澆筑鋼筋混凝土圈梁，并設(shè)置一道支撐或拉錨。 （ 5）鉆孔灌注樁（圖 13） （ P10圖 13） 鉆孔灌注樁施工很難做到樁與樁相切，多為間隔排列式，故不具備擋水功能，適用于地下水位較深、土質(zhì)較好的地區(qū)。在地下水位較高的地區(qū) 應(yīng)用時(shí)，則需另做止水帷幕（例如，在上海地區(qū)常用 1． 0m厚的水泥土攪拌樁墻作為止水帷幕。漢口六渡橋陽(yáng)光大廈基坑工程高壓旋噴注漿樁墻作為止水帷幕）。盡管如此，由于鉆孔灌注樁施工無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)、無(wú)擠土，剛度大抗彎能力強(qiáng)，變形小，所以在全國(guó)都有應(yīng)用。 （ 6）挖孔灌注樁 14 挖孔灌注樁的成孔為人工開(kāi)挖，便于檢驗(yàn)土層，易于擴(kuò)孔，可多樁同時(shí)施工。多為大直徑樁，可不設(shè)或少設(shè)支撐，宜用于土質(zhì)較好的地區(qū)，但施工條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度高。 （ 7）地下連續(xù)墻 在基坑開(kāi)挖之前，沿基坑四周用特殊挖槽設(shè)備、在泥漿護(hù)壁的條件下開(kāi) 挖出一定長(zhǎng)度的深槽，然后下鋼筋籠澆筑混凝土形成單元混凝土墻，各單元利用特制的接頭連接，從而形成地下連續(xù)墻。 地下連續(xù)墻具有擋水、防水抗?jié)B和承重三種功能，能適應(yīng)任何土質(zhì)，特別是軟土地基；對(duì)周?chē)h(huán)境影響很小，能緊鄰已有建（構(gòu)）筑物等進(jìn)行施工；但造價(jià)高。當(dāng)基坑深度大，周?chē)h(huán)境復(fù)雜并要求嚴(yán)格時(shí)，地下連續(xù)墻是首選支護(hù)形式，如與“逆作法”結(jié)合應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)基坑維護(hù)墻與主體結(jié)構(gòu)外墻這兩墻合一，能降低成本。 （ 8）加筋水泥土墻 (SMW工法，也稱(chēng)：勁性水泥土攪拌樁 ) 在水泥土攪拌樁內(nèi)插入 H 型鋼，使之成為同時(shí)具有受 力和抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)墻(圖 15)（ P11圖 15） ?？由畲髸r(shí)亦可加設(shè)支撐。我國(guó)目前多用于 8— 10m基坑。 （ 9）土釘墻 土釘墻 (圖 16)（ P11圖 16） 是一種邊坡穩(wěn)定式的護(hù)，其作用與被動(dòng)起擋土作用的上述圍護(hù)墻不同，它是起主動(dòng)嵌固作用，增加邊坡的穩(wěn)定性，使基坑開(kāi)挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻用于基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)的非軟土場(chǎng)地；基坑深度不宜大于 12m；當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施。目前在軟土場(chǎng)地亦有應(yīng)用。 （ 10）逆作拱墻（圖 17） （ P12圖 17） 逆作拱墻是指沿基坑周邊分層、分段將基坑開(kāi)挖成圓、橢圓及其他曲線平面，并沿基坑側(cè)壁分層、分段逆作鋼筋混凝土拱墻，利用拱體承受土的側(cè)壓力的拱墻，稱(chēng)為逆作拱墻。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)受力以受壓為主，能充分發(fā)揮混凝土材料的受力性能，構(gòu)造簡(jiǎn)單，采取分層分段開(kāi)挖、分層分段逆作支護(hù)的方法，水平位移小。逆作拱墻宜用于基坑側(cè)壁安全等級(jí)為三級(jí)者；淤泥和淤泥質(zhì)土場(chǎng)地不宜應(yīng)用；拱墻軸線的矢跨比不宜小于 1／ 8；基坑深度不宜大于 12m；地下水位高于基坑底面時(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施。 （ 1）內(nèi)支 撐：如在坑內(nèi)對(duì)圍護(hù)墻加設(shè)支承稱(chēng)為內(nèi)支撐。內(nèi)支撐受力合理、安全可靠、易于控制圍護(hù)墻的變形，但內(nèi)支撐的設(shè)置給基坑內(nèi)挖土和地下室結(jié)構(gòu)的支模和澆筑帶來(lái)一些不便，需通過(guò)換撐加以解決。 內(nèi)支撐體系組成：腰梁或圍檁、支撐和立柱（圖 18） （ P圖 18） 內(nèi)支撐類(lèi)型：鋼支撐和混凝土支撐 內(nèi)支撐的布置形式：角撐、對(duì)撐、桁架式、框架式、環(huán)形等。（圖 11圖 112） （ P15圖 11圖 112） （ 2）拉錨 (土錨 )：如在坑外對(duì)圍護(hù)墻設(shè)拉支承，則稱(chēng)為拉錨 (土錨 )。用土錨拉結(jié)圍護(hù)墻，坑內(nèi)施工無(wú)任 何阻擋，但于軟土地區(qū)土錨的變形較難控制，且土錨有一定長(zhǎng)度，在建筑物密 15 集地區(qū)如超出紅線尚需專(zhuān)門(mén)申請(qǐng)。 一般情況下，在土質(zhì)好的地區(qū)，如具備錨桿施工設(shè)備和技術(shù)，應(yīng)發(fā)展土錨；在軟土地區(qū)為便于控制圍護(hù)墻的變形，應(yīng)以?xún)?nèi)支撐為主。對(duì)撐式的內(nèi)支撐見(jiàn)圖 18。 （ P圖 18） 二、支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻計(jì)算 常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)，排樁和地下連續(xù)墻是一種計(jì)算方法，土釘墻和水泥土墻各有其計(jì)算方法。但其所受荷載和抗力基本相同。 （一）荷載與抗力計(jì)算：作用于圍護(hù)墻上的水平荷載，主要是土壓力、水壓力和地面附加荷載產(chǎn)生 水平荷載。我國(guó)現(xiàn)行《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值和水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值可按下列公式計(jì)算： （圖 113） （ 1）對(duì)于碎石土和砂土： 當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以上時(shí)： KcKe aiikaia jka jk＝ 2??