【導(dǎo)讀】基坑工程是指在地表以下開挖的一個(gè)地下空間及其配套的支護(hù)體系。周邊環(huán)境采用的支擋，加固與保護(hù)措施。不同水文，工程地質(zhì)環(huán)境條件下基坑工程的差異很大。研究方向；第2章主要介紹了基坑支護(hù)的一些常用方法及各自的特點(diǎn)；在第3章中，從排樁的計(jì)算、止水、降水以及鋼支撐穩(wěn)定性分析方面對深基坑計(jì)算理論進(jìn)行了闡述，設(shè)計(jì)，著重介紹了土方的開挖順序、挖孔樁和鋼支撐的施工工藝。

　　

【正文】 9。 MM ??、 sA ─ 全部縱向受拉鋼筋的截面面積； r ─樁身截面半徑； sr ─ 縱向受拉鋼筋重心所在圓周的半徑； ? ─ 對應(yīng)于截面受壓區(qū)的圓心角（ rad）與 ?2 的比值； t? ─ 縱向受拉鋼筋截面面積與全部縱向鋼筋截面面積的比值； cf ─ 混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； yf ─ 鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 具體計(jì)算時(shí)，應(yīng)先通過式（ 327）求解 ? ，注意角度的單位為弧度（ rad），并令 Af Afb c sy? （ 330） 考慮到 ?? ??t ，并將式（ 327）改寫為等式，則可導(dǎo)出 )22s (31 1 ???? ??? bb （ 331） 由（ 331）式用試算法可求解出 ? ，并進(jìn)而得到 t? 。 求得 ? 和 t? 以后，即可由式（ 328）計(jì)算樁的受彎承載力 M ，如該值大于樁身所受的最大彎矩設(shè)計(jì)值 dM ，則表示滿足設(shè)計(jì)要求，否則需要重新確定樁身截面尺寸及配筋。 鋼支撐穩(wěn)定性驗(yàn)算 鋼支撐軸力設(shè)計(jì)值為 、 max0 39。NN ?? （ 332） 鋼 管穩(wěn)定性驗(yàn)算： 鋼支撐可以看成兩端鉸接的軸心受力桿件驗(yàn)算其穩(wěn)定性。 cAfN ?? （ 333） 式中： 鋼管截面積 )()41( 22 rRA ?? ? （ 334） cf 為鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 鋼管截面慣性矩 )()321( 44 rRI ?? ? （ 335） 鋼管回轉(zhuǎn)半徑 AIi? （ 336） 鋼管長細(xì)比 il?? （ 337） l 為鋼管的計(jì)算長度 根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》（西南交通大學(xué)出版社 .）附錄 4 可以查得鋼材的穩(wěn)定系數(shù) ? 。 將所有計(jì)算和查得的數(shù)據(jù)代入（ 333）式中驗(yàn)算其穩(wěn)定性是否滿足要求。 施工監(jiān)測 為確保基坑開挖安全，對基坑開挖必須進(jìn)行全過程監(jiān)控。施工中全過程采取信息化施工，用監(jiān)控量測反饋信息指導(dǎo)施工的各道工序，是施工數(shù)字化，科學(xué)化。 本標(biāo)段工程地處交通主干道之下，且 周圍有高層建筑等構(gòu)筑物及復(fù)雜的地下管線。現(xiàn)場監(jiān)控量測是監(jiān)視圍巖穩(wěn)定、判斷支護(hù)設(shè)計(jì)是否合理、施工方法是否正確的重要手段。也是保證結(jié)構(gòu)安全與圍巖的穩(wěn)定、確保地面建筑物及地下管線等的正常使用和地面交通順暢的重要條件，故必須在施工的全過程進(jìn)行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測工作。 我們將按照招標(biāo)設(shè)計(jì)文件的要求，建立專業(yè)監(jiān)測小組進(jìn)行監(jiān)控量測工作。在信息化施工中，監(jiān)測后及時(shí)對各種監(jiān)測資料進(jìn)行整理分析，判定穩(wěn)定性，并及時(shí)反饋到施工中去指導(dǎo)施工。 監(jiān)控量測組織與程序 根據(jù)本工程監(jiān)測的特點(diǎn)，按照招標(biāo)文件的要求，組建專業(yè)監(jiān) 測小組，以項(xiàng)目總工、 程師為直接領(lǐng)導(dǎo)，由具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)及有結(jié)構(gòu)受力、分析能力的工程技術(shù)人員組成。 監(jiān)測組內(nèi)部按地面監(jiān)測及地下監(jiān)測分為兩個(gè)監(jiān)測小組，各設(shè)一名專項(xiàng)負(fù)責(zé)人，在組長指導(dǎo)下負(fù)責(zé)地面、地下的日常監(jiān)測工作及資料整理工作，其余人員在專項(xiàng)負(fù)責(zé)人指導(dǎo)下工作。監(jiān)測施工組織流程見圖 33 所示 施工監(jiān)測主要內(nèi)容 ，在圍護(hù)過程中必須定期對周圍鄰近建（構(gòu)）筑物進(jìn)行基礎(chǔ)沉降、變形、裂縫等全方位的監(jiān)測。若沉降、變形、裂縫等數(shù)值超過有關(guān)規(guī)定限值，應(yīng)立即停止施工，并通知有關(guān)單 位人員進(jìn)行研究，采取注漿加固等有效處理措施。 在車站施工中，要求從基坑降水、圍護(hù)樁成孔施工，以及基坑開挖三個(gè)環(huán)節(jié)上嚴(yán)格控制地面沉降和圍護(hù)側(cè)移，在通過合理的監(jiān)測手段和信息化管理，必要時(shí)輔以局部加固措施，從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。 對鄰近基坑的建筑物，應(yīng)加強(qiáng)施工前、中、后的各項(xiàng)監(jiān)測工作，如有必要可對其地基進(jìn)行加固，如注漿措施。 ，對鄰近地下管線進(jìn)行監(jiān)測，應(yīng)滿足各管線權(quán)屬單位要求的允許值，如監(jiān)測發(fā)現(xiàn)有超過規(guī)定允許值時(shí)，應(yīng)立即停止施工，并通知有關(guān)單位，采取相應(yīng)的處理措施。 。如發(fā)現(xiàn)開裂、沉陷情況，應(yīng)立即停止施工，并通知有關(guān)單位人員進(jìn)行研究、處理。 。 、鋼支撐軸力和變形進(jìn)行監(jiān)測，如監(jiān)測發(fā)現(xiàn)有超過規(guī)定允許值時(shí)，應(yīng)立即停止施工，并通知有關(guān)單位，采取相應(yīng)的處理措施，做到信息化施工。 ，應(yīng)立即停止基坑開挖作業(yè)并即時(shí)通知監(jiān)理工程師及設(shè)計(jì)工程師，提供所有資料給有關(guān)人員或部門，認(rèn)真仔細(xì)分析與查找原因，提出對策，采取可靠措施后方可施工。以下提供主要的安全預(yù)案措施供參考，各項(xiàng)措施應(yīng)根據(jù)需要選用。 、 （ 1） 施工單位應(yīng)有基坑開挖應(yīng)急預(yù)案，基坑開挖期間應(yīng)配備必要的設(shè)備及材料，例如挖機(jī)、注漿機(jī)、水泵、砂包、水泥、速凝劑及鋼管等； （ 2） 應(yīng)備一定數(shù)量的搶險(xiǎn)人員，指揮人員應(yīng)在現(xiàn)場值班； （ 3） 圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移過大：在基坑內(nèi)墻（樁）前堆滿砂石袋，坑頂注漿或設(shè)數(shù)據(jù)處理分析 地面監(jiān)測小組 分析地質(zhì)情況 制定監(jiān)測計(jì)劃 量測參數(shù)確定 工 程 施 工 量 測 地下監(jiān)測小組 施工參數(shù)調(diào)整 施工狀態(tài)評價(jià) 穩(wěn)定性判別 施工是否繼續(xù) 結(jié) 束 業(yè)主 監(jiān)理 否 是 是 圖 33 監(jiān)測施工組織流程圖 、 多排樹根樁，增設(shè)內(nèi)支撐，在坑底墻（樁）前打設(shè)多排旋噴樁加固被動(dòng)區(qū)。 （ 4） 鋼支撐軸力過大：增設(shè)內(nèi)支撐或打設(shè)錨桿。 （ 5） 地表沉降過大：如屬于水土流失原因則可在基坑圍護(hù)樁外注漿隔水，同事采取回灌措施；如屬圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度不足，則對圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，方法同上。 （ 6） 管線沉降位移過大：采用控制地表沉降和圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的措施，在管線的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)樹根排樁架等形式對管線進(jìn)行支托。 （ 7） 應(yīng)對發(fā)現(xiàn)的裂縫即時(shí)進(jìn)行封堵，防止有地表水滲入土層內(nèi)。 ，嚴(yán)禁多開挖少設(shè)撐、不及時(shí)架撐、提早拆撐。 ，監(jiān)理方進(jìn)行旁站，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)真是有效，遇有特 殊情況，如連降暴雨、地下水管破裂等，應(yīng)加密監(jiān)控量測頻率，必要時(shí)增加量測內(nèi)容。 。 圖 34 施工監(jiān)測平面布置示意圖 、 第 4 章 深圳地鐵太安站工點(diǎn)設(shè)計(jì) 太安站工程概況及設(shè)計(jì)資料 概述 深圳地鐵 5 號線工程太安站位于深圳東曉路上，為地下三層島式車站，是深圳地鐵 5 號線與規(guī)劃 7 號線上下平行換乘站，車站分為折返線段（ DK35+～DK35+） 及太安站 (DK35+～ DK35+)，總長，基坑寬 ，基坑深 ~，車站有效長度 140m，線間距 。車站負(fù)一層為站廳層、負(fù)二層為 5號線站臺層、負(fù)三層為 7 號線站臺層。 車站采用明挖順作法施工，布心路局部蓋挖順作法施工。 工程項(xiàng)目周邊均為城區(qū)民用建筑物及單位辦公樓，距離基坑邊緣 ～ 15m，在現(xiàn)場地質(zhì)勘察證明該地段地層地質(zhì)條件復(fù)雜。 本區(qū)地質(zhì)情況概要及不良地層概況 根據(jù)太安站地質(zhì)詳勘資料，太安站地質(zhì)情況為： （ 1）第四系全新統(tǒng)人工堆積層（ Q4ml） ① 1 素填土： 褐紅色 ， 主要成分為 可塑狀 粘性土，不均勻夾少量碎塊石 ，有一定程度壓實(shí)，路面孔頂部有 20cm 左右的瀝青砼，局部鉆孔由含較多碎石及砼塊 。 ① 5雜 填土 ：雜色。由粘性土、塊石、磚塊混雜而成，略有壓實(shí)。 （ 2）第四系全新統(tǒng)沖洪積層（ Q4al+pl） ④ 1淤泥：灰黑色，流塑，含較多有機(jī)質(zhì)，有臭味。 ④ 3淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰黑色，流～軟塑，含少量有機(jī)質(zhì)，有臭味。 ④ 5粉質(zhì)粘土 ： 灰色、灰黑色，可塑，土質(zhì)不均，局部含少量砂。 ④ 6粉土 ： 灰黃色，松散，飽和，含少量粘粒。 ④ 7粉砂 ： 灰白、灰黃色，松散，飽和，含少量粘粒。共有 11個(gè) 鉆孔 揭露 該層，呈透鏡狀分布于本站，厚度 ~， 層頂高程 ~，層頂埋深~。 ④ 9中砂 ： 灰色、灰黃色，中密，飽和，級配不良，局部含較多粘粒。 ④ 10粗砂 ： 灰色、灰白色，松散，飽和，級配較好，僅 SZM5Zc185孔揭露該層，揭露厚度 ， 層頂高程 ，層頂埋深 。 、 （ 3）第四系上更新統(tǒng)坡積層（ Q3dl） ⑥ 1粘土：褐黃色、褐紅色，可塑。含 10～ 45％石英角礫，星點(diǎn)狀分布。 ⑥ 2粉質(zhì)粘土 ： 褐黃色，可塑～硬塑，含少量星點(diǎn)狀角礫。 ⑦ 2 砂質(zhì) 粘性土 ： 褐黃色，硬塑為主，局部可塑，原巖結(jié)構(gòu)可辨，砂質(zhì)含量 15%左右，含少量 5~10%角礫 。 （ 4）震旦系混合巖（ Z） 基體粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。 按風(fēng)化程度可分為 全、強(qiáng)、中、微風(fēng)化 4 個(gè)亞層，分述如下： ? 1 全風(fēng)化 混合巖 ： 褐黃色，原巖結(jié)構(gòu)可辨，呈較硬的土柱狀。手捏易散，浸水易軟化崩解。該層在本站廣泛分布， ? 2強(qiáng)風(fēng) 化 混合巖： 褐黃色、褐灰色色 ，原巖結(jié)構(gòu)清晰，呈土 夾碎塊 狀 、碎塊狀 ，碎塊手可折斷 ， 遇水易軟化崩解。 ? 3 中風(fēng)化混合巖： 褐黃、 灰色 。裂面鐵質(zhì)渲染。 巖石 不新鮮，較破碎， 巖 體以碎石狀為主 ， 少量塊石狀。 根據(jù)巖石抗壓強(qiáng)度結(jié)果，本場地中等風(fēng)化混合巖為軟巖，巖芯破碎，巖石質(zhì)量等級為Ⅴ級。 ? 4 微 風(fēng)化 混合 巖： 灰色、肉紅色。基體粒狀變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀混合結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)新鮮堅(jiān)硬，大部分鉆孔原巖節(jié)理較發(fā)育，巖石較破碎，巖體呈塊石狀為主，部分大塊狀。根據(jù)巖石抗壓強(qiáng)度結(jié)果，本場地中等風(fēng)化混合巖為較硬巖，巖芯破碎，巖石質(zhì)量等級為Ⅳ級。 （ 5）太安站不良地質(zhì) 根據(jù)太安站地質(zhì)詳勘資料，太安站不良地質(zhì)情況為： ① 填土 本場地 表層 分布素填土 ，主要由可塑狀粘性土夾少量 砂礫 和碎石顆粒組成，土質(zhì)不均勻；雜填土 主要 由粘性土、磚塊、碎石混雜 而成，土質(zhì)十分 不均 。 ② 軟土 本站分布的軟土主要為淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、欠固結(jié)、高靈敏度、抗震強(qiáng)度低等特點(diǎn)。 該層主要呈透鏡狀分布于本站，層厚 ~，對本工程施工有一定影響。 ③ 地震液化土 、 本場地分布的砂層富含地下水，結(jié)構(gòu)松散，施工 開挖 中極易坍塌， 且 場地 內(nèi)局部分布的松散飽和粉砂為地震 液化 土，液化等級為輕微～中等，施工 時(shí)應(yīng)予以足夠的重視 。 ④ 殘積土和風(fēng)化巖 本場地普遍分布的全、強(qiáng)風(fēng)化層及殘積土，天然狀態(tài)下物理力學(xué)性質(zhì)較好，但該層土水理性質(zhì)差，遇水易崩解，飽 和狀態(tài)下受擾動(dòng)后，易軟化變形，強(qiáng)度、承載力驟減，是本區(qū)間的不利條件。 太安車站周邊建造物基礎(chǔ)調(diào)查 車站地下連續(xù)墻成槽及車站基坑開挖深度深，工程量大，施工周期較長，相應(yīng)會(huì)對周邊建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性可能帶來較大的安全隱患。地下連續(xù)墻成槽及深基坑土石開挖過程中有可能會(huì)出現(xiàn)素填土流失、塌方、流沙等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都會(huì)破壞民用建筑基礎(chǔ)覆蓋層的完整性，使基礎(chǔ)一側(cè)存在臨空面、懸空或存在軟弱夾層成為可能，從而造成樁基失穩(wěn)或大范圍地面塌陷，影響建筑物的安全。 52 軸至 67 軸周邊房屋照片 圖 41 51 軸至 67 軸施工平面示意圖 、 圖 42 粵海新村（ 52 軸至 67 軸西側(cè)） 圖 43 粵發(fā)賓館（國安局 8 棟） 圖 44 國安局 5 棟 、 表 41 太安車站周邊建筑基礎(chǔ)調(diào)查 序號 沿線建筑 基礎(chǔ)樣式 結(jié)構(gòu)類型 備注 1 羅湖區(qū)文化大廈 樁基礎(chǔ) 砼 10 2 羅湖環(huán)保監(jiān)測站 樁基礎(chǔ) 砼 8 3 東曉花園 1 棟、 2 棟 淺基礎(chǔ) 砼 7 4 東湖醫(yī)院 3 棟 淺基礎(chǔ) 砼 6 5 東湖醫(yī)院 4 棟 淺基礎(chǔ) 砼 6 6 粵海新村 4 棟 淺基礎(chǔ) 砼 7~8 7 東曉市場北樓（南城百貨商廈） 淺基礎(chǔ) 砼 3 8 東曉市場 樁基礎(chǔ) 砼 12 9 東安花園 5 棟 樁基礎(chǔ) 砼 8 10 國家安全局 6 棟 天然地基淺基礎(chǔ) 砼 7 11 國家安全局 8 棟 樁基礎(chǔ) 砼 7 12