1、 在有支護開挖的情況下，基坑開挖一般包括下述內容： 基坑工程勘察； 基坑支護結構的設計和施工； 控制基坑地下水位； 基坑土方工程的開挖和運輸； 基坑土方開挖過程中的工程監測； 基坑周圍的環境保護。基坑支護開挖包含內容第1頁/共102頁 圍護墻形式分下列類型：支護結構按其工作機理和第一節 支護結構選型第2頁/共102頁支護結構的選型 擋墻的選型 鋼板樁 鋼筋混凝土板樁 鉆孔灌注樁擋墻 H型鋼支柱、木擋板支護擋墻 地下連續墻 深層攪拌水泥土樁擋墻（重力式擋墻） 旋噴樁擋墻（重力式擋墻） 土釘墻第3頁/共102頁 鋼板樁 圍護墻選型第4頁/共102頁 鉆孔澆筑樁第5頁/共102頁 SMW工法和土釘墻

2、第6頁/共102頁 基坑內支撐 基坑外拉錨內支撐： 鋼結構支撐 鋼管支撐 H型鋼支撐 鋼筋混凝土支撐支撐（拉錨）的選型第7頁/共102頁第8頁/共102頁鋼支撐第9頁/共102頁支撐平面布置和型式第10頁/共102頁 護坡樁的支撐主要有以下幾種形式：（1）懸臂式護坡樁(無錨板樁) 對于粘土、砂土及地下水位較低的地基，用樁錘將工字鋼樁打入土中，嵌入土層足夠的深度保持穩定，其頂端設有支撐或錨桿，開挖時在樁間加插橫板以擋土。護坡樁的支撐結構護坡樁的支撐結構 第11頁/共102頁 水平拉錨護坡樁基坑開挖較深施工時，在基坑附近的土體穩定區內先打設錨樁，然后開挖基坑1m左右裝上橫撐(圍檁)，在護坡樁背面挖

3、溝槽拉上錨桿，其一端與擋土樁上的圍檁(墻)連接，另一端與錨樁(錨梁)連接，用花籃螺栓連接并拉緊固定在錨樁上，基坑則可繼續挖土至設計深度，如圖10.3(a)10.3(a)所示。（2）支撐(拉錨)護坡樁第12頁/共102頁 支護護坡樁基坑附近無法拉錨時，或在地質較差、不宜采用錨桿支護的軟土地區，可在基坑內進行支撐，支撐一般采用型鋼或鋼管制成。支撐主要支頂擋土結構，以克服水土所產生的側壓力。支撐形式可分為水平支撐和斜向支撐。水平支撐見圖10.310.3（b)b),斜向支撐見圖10.3(c)10.3(c)。 第13頁/共102頁第14頁/共102頁（3）土層錨桿 土層錨桿：將受拉桿件的一端(錨固段)固

4、定在邊坡或地基的土層中，另一端與護壁樁(墻)連接，用以承受土壓力，防止土壁坍塌或滑坡，如圖10.410.4所示。 第15頁/共102頁第16頁/共102頁第二節 支護結構的計算 重力式支護結構 強度破壞： 穩定性破壞： 傾覆 滑移 土體整體滑動失穩 坑底隆起 管涌 非重力式支護結構 強度破壞： 拉錨破壞或支撐壓曲 支護墻底部走動 支護墻的平面變形過大或彎曲破壞 穩定性破壞： 墻后土體整體滑動失穩 擋墻傾覆 坑底隆起 管涌第17頁/共102頁 圖示 1-17 排樁和地下連續墻支護結構的破壞形式（六種）平面變形過大或彎曲破壞拉錨破壞或支撐壓曲墻后土體整體滑動失穩底部走動第18頁/共102頁 圖示

5、1-17 排樁和地下連續墻支護結構的破壞形式（六種）坑底隆起管涌第19頁/共102頁 非重力式支護結構計算支護結構承受的荷載 土壓力 Pa=Htg2(45-/2)-2c tg(45-/2) Pp=Htg2(45+/2) +2c tg(45+/2) 水壓力第20頁/共102頁 墻后地面荷載引起的附加荷載 均布荷載q:e2=q tg2(45-/2) 距離支護結構一定距離有均布荷載: h1=l1Htg2(45+/2) e2=q tg2(45-/2) 距離支護結構一定距離有集中荷載第21頁/共102頁 支護結構的強度計算 中小型工程和非粘性土：等值梁法 粘性土: (剛度較小的鋼板樁、鋼筋混凝土板樁）

6、彈性曲線法、豎向彈性地基梁法 （剛度較大的灌注樁、地下連續墻） 豎向彈性地基梁法 有限元法：電算第22頁/共102頁 懸臂式鋼板樁 通過試算確定埋入深度t1 將試算求得之t1增加15%，作為 實際所需的入土深度t，以確保 板樁的穩定。 通過試算求入土深度t2處剪力 為零的點g 計算最大彎矩 計算板樁截面tEAEPfhegdbat2t1H第23頁/共102頁 單錨（支撐）板樁 單錨淺埋板樁： ea=(H+t)Ka ep=tKp MA=0: X=0: MmaxKptteEpKa)tH()tH(eEa)tH(Ep)tH(EaEpHpEaHapa222121212103232EpEaRaEpEaRa0

7、Htep-eaea(Kp-Ka)RaAEpEa第24頁/共102頁 單錨深埋板樁:等值梁法 基本原理:ab梁一端固定,另一端簡支,彎矩圖的正負彎矩在c點轉折。若將ab梁在c點切斷，并于c點置一自由支承，形成ac梁，則ac梁上的彎矩將保持不變，即稱ac梁為ab梁上ac段的等值梁。板樁彎矩圖tt0yxt- t0PaP0abacb等值梁原理板樁上土壓力分布圖ABCDHPaP0等值梁第25頁/共102頁 在計算中考慮板樁墻與土的磨擦作用，將板樁墻前與墻后的被動土壓力分別乘以修正系數K和K。對主動土壓力則不予折減。 板樁墻前：Kp= K*Kp=Ktg(45+/2) 板樁墻后：Kp= K*Kp=Ktg(4

8、5+/2) 步驟: 計算作用于板樁上的土壓力強度,并繪出土壓力分布圖。（t0深度以下的土壓力分布可暫不繪出。） 計算板樁墻上土壓力強度等于零的點離挖土面的距離y: Kpy=Ka(H+y)=Pb+Ka y=Pb/(Kp-Ka) 按簡支梁計算等值梁的最大彎矩和兩個支點的反力。 計算最小入土深度t0： t0=y+x=y+6P0/(Kp-Ka) P0 x= (Kp-Ka)x2/6 實際入土深度t=K2*t0 K2（1.11.2)第26頁/共102頁 多錨（支撐）板樁 （太沙基皮克實測側壓力基礎上的近似方法） 支撐（錨桿）的布置 等彎矩布置 等反力布置 腰梁計算： 板樁入土深度計算：盾恩近似法和等值梁法

9、33 661maxaaKWhWhKWM)15. 01( 22115. 0) 122nhKPhKPPnaa（)(211nnanhhDKP第27頁/共102頁1.嵌固深度計算(1)懸臂式支護結構擋墻的嵌固深度hd計算:(2)單支點(3)多支點2.內力與變形計算:各計算工況決定 (1)懸臂式支護結構擋墻的彎矩Mc和剪力Vc的計算(2)有支點的支護結構擋墻的彎矩Mc和剪力Vc的計算3.結構計算:(1)內力及支點力設計值的計算(2)截面承載力計算02 . 10aappEhEhazmzcazazmzmzcEEVEhEhMccVVMM0025. 125. 1第28頁/共102頁 支護結構的穩定驗算 整體滑動

10、失穩驗算 懸臂式支護結構:條分法 單錨式支護結構:一般不驗算 多層支撐(拉錨)式支護結構:一般不驗算;圓弧滑動 坑底隆起驗算：開挖較深的軟粘土基坑時 計及墻體極限彎矩的坑底隆起驗算 太沙基和派克考慮擋墻抵抗彎矩的驗算基坑的方法 同時考慮c、的坑底隆起驗算法 Caguot驗算基坑穩定性公式第29頁/共102頁管涌驗算 j管涌 Kj K=1.52.0 抗管涌安全系數j =iw=h/(h+2t)w不發生管涌的條件： Kh/(h+2t)w t (Kh w - h)/2 基坑周圍土體變形計算jt/2h t 第30頁/共102頁 重力式支護結構計算1.滑動穩定性驗算 Kh-抗.滑動穩定安全系數,Kh1.2

11、； 基坑邊長20m時, Kh1.0。 W-墻體自重（kn/m） -基底墻體與土的摩擦系數2.傾覆穩定性驗算 Kq-抗.滑動穩定安全系數,Kq1.2；基坑邊長20m時, Kq1.0。 b、hp、 hA-分別為W、Ep、EA對墻趾A點的力臂。AphEEWKAAppqhEhEWbKhpEpAbbEAhAW第31頁/共102頁 3.墻身應力驗算 W1-驗算截面以上部分的墻重（N） qu、c-水泥土的抗壓強度（N/mm2）、內摩擦角（）、內聚力（N/mm2）B1RA1OiKctgbWEKqbWAu2221第32頁/共102頁4.土體整體滑動驗算：（條分法）cai=ci（1-ac）+ccoi*ac Cai

12、-第i個水泥土樁的平均內聚力（ N/mm2 ） Ci-第i個土條的內聚力（ N/mm2 ） Ccoi-水泥土樁的內聚力（ N/mm2 ） ac -置換率（單位長度內水泥土樁面積與樁墻面積之比）5.坑底隆起和管涌驗算與非支護結構相同第33頁/共102頁1、常用護坡樁施工 （1）深層攪拌水泥土擋土樁施工 深層攪拌水泥土擋土樁：利用水泥作固化劑，將土與水泥強制拌和，使土硬結形成具有一定強度和遇水穩定的水泥土加固樁。深層攪拌水泥土擋土樁施工流程見圖10.510.5所示。 若將深層水泥土單樁相互搭接施工，即形成重力壩式擋土墻。常見的布置形式有：連續壁狀擋土墻、格柵式擋土墻。( (圖10.6)10.6)

13、第三節第三節 基坑開挖施工工藝基坑開挖施工工藝 第34頁/共102頁第35頁/共102頁第36頁/共102頁（2）鋼筋混凝土護坡樁 鋼筋混凝土護坡樁分為預制鋼筋混凝土板樁和現澆鋼筋混凝土灌注樁。 預制鋼筋混凝土護坡樁施工時，沿著基坑四周的位置上，逐塊連續將板樁打入土中，然后在樁的上口澆筑鋼筋混凝土鎖口梁，用以增加板樁的整體剛度。 現澆鋼筋混凝土護坡樁，按平面布置的組合形式不同，有單樁疏排、單樁密排和雙排樁，見圖10.710.7所示。 第37頁/共102頁第38頁/共102頁2、深層攪拌水泥土樁擋墻施工 深層攪拌水泥土樁擋墻，是采用水泥作為固化劑，通過特制的深層攪拌機械，在地基深處就地將軟土和水

14、泥強制攪拌形成水泥土，利用水泥和軟土之間所產生的一系列物理-化學反應，使軟土硬化成整體性的并有一定強度的擋土、防滲墻。 施工機具 深層攪拌機：中心管噴漿和葉片噴漿 配套機械：灰漿攪拌機、集料斗、灰漿泵。第39頁/共102頁 施工工藝： 定位 預攪下沉 制備水泥漿 提升、噴漿、攪拌 重復上、下攪拌 清洗、移位 提高水泥土樁擋墻支護能力的措施 1.卸荷 2.加筋 3.起拱 4.擋墻變厚度第40頁/共102頁3、鋼板樁施工 1.常用鋼板樁的種類2.鋼板樁打設前的準備工作 設置位置平面布置接縫處防滲止水 鋼板樁的檢驗與矯正 導架安裝 沉樁機械的選擇3.鋼板樁的打設 打設方法的選擇:單獨打入法屏風打入法

15、 鋼板樁的打設:插樁打樁(垂直度) 鋼板樁的轉角與封閉4.鋼板樁的拔除 拔除順序拔除時間樁孔處理 第41頁/共102頁 施工實例 上海華亭賓館主樓29層，建筑面積75611m2。 持力層為淤泥質粉質粘土。 基礎結構為樁基加箱形基礎，主樓用500*500*44100（26m+18.1m)的長樁，裙房分別400*400*17500和400*400*13500的短樁，觀光電梯井用609、=11 l=47500的鋼管樁。 主樓地下室一層，埋深-6.65m，地下室底板厚1200mm，為梁板式結構。 裙房地下室埋深-6.50m，底板厚500mm。 觀光電梯井基礎埋深-8.00m-9.00m。第42頁/共1

16、02頁 該工程周圍有交通干道和高層建筑，場地狹小，挖深大，所以無法放坡開挖。因此，決定外圍用封閉式鋼板樁加以支護。靠近已有高層建筑的一面，為防止回灌井點的回灌水影響基坑的降水效果，因而采用了長12m的”拉森”式鋼板樁，其他部位分別采用了長9m的和長12m的槽鋼，做為鋼板樁用。鋼板樁為單錨板樁，拉桿多用225，長度為16、17.5和20m，錨碇亦用槽鋼。 整個工程用了716t、1910根鋼板樁，總土方量為52109m3 。第43頁/共102頁4 .SMW工法施工（ 勁性水泥土攪拌樁法 ） SMW工法的特點和適用條件 特點：止水防滲好，占地小，工期短 支承荷載 構造簡單，施工方便，成本低，工期短

17、適用條件：以粘土和粉細砂為主的松軟地層 SMW工法施工 工藝流程 施工要點第44頁/共102頁 地下連續墻施工：在地面上采用專用挖槽機械設備，按一個單元槽段長度(一般68m)，沿著深基礎或地下構筑物周邊軸線，利用膨潤土泥漿護壁開挖深槽。 地下連續墻施工過程主要劃分為三個階段：準備工作階段、成槽階段和澆筑混凝土階段。地下連續墻按單元槽段逐段施工，每段施工程序如圖10.810.8所示。 5 5、地下連續墻施工、地下連續墻施工 第45頁/共102頁第46頁/共102頁第47頁/共102頁（1）地下連續墻挖槽機械設備的選擇 挖槽機械設備主要是深槽挖掘機、泥漿制備攪拌機及處理機具。地下連續墻挖掘機械有多

18、頭鉆、挖掘機及抓斗式挖掘機。（2）澆筑導墻結構 為了保證挖槽豎直并防止機械碰撞槽壁，成槽施工之前，在地下連續墻設計的縱軸線位置上開挖導溝，在溝的兩側澆筑混凝土或鋼筋混凝土導墻。準備工作準備工作第48頁/共102頁（3）制備護壁泥漿 地下連續墻施工是利用泥漿護壁成槽。泥漿的作用是維持直立槽壁面的穩定性，利用泥漿循環攜帶出挖掘土渣，同時泥漿還能降低鉆具溫度，減少磨損。通常用機械將膨潤土攪拌成泥漿；控制泥漿性能的指標有密度、粘度、失水量和泥皮性質。 第49頁/共102頁 地下連續墻施工單元槽段的長度，既是進行一次挖掘槽段的長度，也是澆筑混凝土的長度。 劃分單元槽段時，還應考慮槽段之間的接頭位置，以保

19、證地下連續墻的整體性。 開挖前，將導溝內施工垃圾清除干凈，注入符合要求的泥漿。 成槽施工成槽施工第50頁/共102頁 機械挖掘成槽時應注意以下事項： 挖掘時，應嚴格控制槽壁的垂直度和傾斜度。 鉆機鉆進速度應與吸渣、供應泥漿的能力相適應。 鉆進過程中，應使護壁泥漿不低于規定的高度；對有承壓力及滲漏水的地層，應加強泥漿性能指標的調整，以防止大量水進入槽內危及槽壁安全。 成槽應連續進行。成槽后將槽底殘渣清除干凈，即可安放鋼筋籠。第51頁/共102頁 地下連續墻槽段之間的垂直接頭，作為基坑開挖的防滲擋土臨時結構時，要求接頭密合、不夾泥；作為主體結構側墻或結構部分的地下墻，除要求接頭抗滲擋土外，還要求有

20、抗剪能力。 非抗剪接頭常采用接頭管的形式。 鋼筋籠按單元槽段組成一個整體。 槽段接頭與鋼筋籠槽段接頭與鋼筋籠第52頁/共102頁6、支護結構的監測 監測目的 監測項目及測點布置 監測項目 測點布置 監測設備 鋼筋計: 工作原理 使用方法 土壓力計 孔隙水壓力計 測斜儀 監測數據的整理和報警標準第53頁/共102頁第四節 地下水控制與基坑開挖 地下水控制 邊坡穩定 基坑土方開挖第54頁/共102頁地下水控制 為什么必須進行地下水控制 補償性基礎 地下水位較高的軟土地區 流砂 邊坡失穩 地基承載力下降 降水:集水明排和井點降水 截水 回灌第55頁/共102頁 補償性基礎(compensated f

21、oundation) 又稱浮基礎。在結構設計中使建筑物的重量約等于建筑位置挖去土重（包括水重）的基礎。當建筑物的重量等于挖去的土重時，稱“全補償性基礎”，此時土中的應力無變化；如挖去的土重只相當于建筑物的部分重量時，稱“部分補償性基礎”。可減少建筑物的沉降，充分利用地下空間。由于開挖較深，施工較困難，需考慮基坑的支護結構、降低地下水、防止坑底隆起和管涌等問題。高層建筑中常用。第56頁/共102頁 水在土中滲流的基本規律 達西定律： v=Q/A=k(H/L)=ki 一維滲流情況（圖2-1） Q=k(H/L)A 滲透系數:k (m/d,cm/s)滲流/流線/層流/紊流/物理意義/透水性 滲流速度v

22、（m/d,cm/s）:v=Q/A=k(H/L) 或v=ki 水力梯度:i=H/L 兩個問題: A、L、v 適用于砂及其他較細顆粒的土中，孔隙較大時產生紊流；Ip特別大的粘土：v=k(i-i)一、地下水的基本特性第57頁/共102頁 等壓流線與流網 水在土中穩定滲流（水流情況不隨時間而變，土的孔隙比和飽和度不變，流入任意單元體的水量等于自單元體流出的水量以保持平衡），地下水頭值相等的點連成的面,稱為“等水頭面”，在平面或剖面上表現為“等水頭線”（等勢線，等壓流線）。 由等壓流線與流線所組成的網稱為“流網”。等壓流線與流線正交。 潛水與層間水 潛水：從地表至第一層不透水層之間含水層中所含的水。水無

23、壓力，重力水。 層間水：夾于兩不透水層之間含水層中所含 的水。無壓層間水和 承壓層間水第58頁/共102頁二、動水壓力和流砂 動水壓力 單位體積土中土顆粒骨架所受到的壓力總和。(kN/m3) GD=-T=-Wi (圖2-5 動水壓力原理圖 P10) 流砂 產生條件: GDW 多發生在顆粒級配均勻而細的粉、細砂等砂性土中。粘土和粉質粘土、礫石均不易發生流砂。 危害：基坑泥濘、坍塌、基礎滑移 防止措施：降水和防水帷幕第59頁/共102頁三、降低地下水的方法 輕型井點：一層降水深度不超過6m 確定井點系統的布置方式 確定基坑的計算圖形面積 計算涌水量： 單井涌水量：無壓完整井： 群井涌水量 無壓完整

24、井：rRssHKQlglg)2(336. 10lglg)2(336. 1xRssHKQ第60頁/共102頁 無壓非完整井： 承壓完整井： 承壓非完整井： 基坑的假想半徑x0：對于矩形基坑a/b5時, 抽水影響半徑R: 抽水影響半徑深度H0:查表0000025 . 0lglg)2(366. 1hlhhrhxRssHQo0732xlgRlgKMs.QMlMrlMxRKMsQ25 . 0lglg73. 20Fx 0HKsR575第61頁/共102頁 井管數量: n=Q/q 井管平均間距: 校核y0:36522Klrlvrqcc)(2nBLb)lg1(lg366. 1002xnRKQHy第62頁/共1

25、02頁 噴射井點： （820m k=0.120m/d） 主要設備：噴射井管、高壓水泵（或空氣壓縮機）和管路系統。 井點布置：b10m雙排布置；環狀布置。井點間距23.5m。 井點系統的安裝與使用： 施工工藝程序： 注意事項 ： 井點堵塞：原因、預防 噴射揚水器失效、井點倒灌：原因、預防 工作水壓力升不高：原因、預防第63頁/共102頁 電滲井點 在降水井點管的內側打入金屬棒（鋼筋、鋼管等），連以導線。以井點管為陰極，金屬棒為陽極，通入直流電后，土顆粒自陰極向陽極移動，稱電泳現象，使土體固結；地下水自陽極向陰極移動，稱電滲現象，使軟土 地基易于排水。用于k0.1m/d的土層。 第64頁/共102

26、頁深井井點 在深基坑周圍埋置深于基底的井管，依靠深井泵或深井 潛水泵將地下水從深井內揚升到地面排出，使地下 水位降至 坑底以下。 適用于k較大（10250m/d）；土質為砂土、碎石土；地下水豐富、降水深（1050m）、面積大的情況。 深井井點系統設備：深井、井管、深井泵和集水井等。 深井井點布置：200250m2 深井井點埋設與使用 施工工藝程序； 井點埋設與使用階段的注意事項 。真空深井泵： 設備：井管、濾頭、電動機和真空泵。 也適用于低滲透性的粉砂、粉土和淤泥質粘土。降水深度達818m，降水服務范圍達200m2左右。第65頁/共102頁四、截水 截水帷幕：在基坑開挖前沿基坑四周設置隔水圍護

27、壁（亦稱隔水帷幕）。 類型：水泥土攪拌樁擋墻、高壓旋噴樁擋墻、地下連續墻。 作用：擋水和檔土 厚度：滿足防滲要求，k1.0*10-6cm/s 插入深度：l=0.2h-0.5b 側向截水與坑內井點降水結合或側向截水與水平封底結合。水平封底采用化學注漿或旋噴注漿法。第66頁/共102頁 五、回灌 回灌措施包括回灌井點、回灌砂井、回灌砂溝等。 回灌井點： 在降水井點與要保護的已有建（構）筑物之間打一排井點，在井點降水的同時，向土層中灌入一定數量的水，形成一道隔水帷幕，使井點降水的影響半徑不超過回灌井點的范圍，從而阻止回灌井點外側的建（構）筑物下的地下水的流失。第67頁/共102頁回灌井點（砂井、砂溝

28、）布置 與降水井點的距離不宜小于6m 間距：降水井點的間距和被保護物的平面布置 回灌井點（砂井）宜進入穩定降水曲線面下1m，且位于滲透性好的土層中，過濾管的長度應大于降水井點過濾管的長度。 設置水位觀測井回灌井點（砂井、砂溝）施工要點： 埋設方法與質量要求 抽灌平衡 設置高位回灌水箱 宜采用清水 回灌井點與降水井點應協調控制第68頁/共102頁工程實例 上海友誼商店工程 上海友誼商店平面尺寸為68m*36m，筏基，基坑挖深近5m，相距10m處有30年代建造的5層電臺大樓，亦為筏基。該處表層為厚23的褐黃色砂質粉土。施工時為防止產生流砂采用井點降水，為防止電臺大樓產生過大的沉降，在電臺大樓與友誼

29、商店之間埋設了一排8m長的產生回灌井管，注水壓力約0.05Mpa。結果在降水開挖基坑到基礎工程完成的136d中，實測電臺大樓的平均沉降只34mm，最大沉降為7mm，最小處為零，友誼商店在降水施工過程中未對電臺大樓產生有害的影響，證明回灌井點是有效的。第69頁/共102頁邊坡穩定 邊坡滑動失穩： 邊坡土體中的剪應力大于土的抗剪強度。 研究土體邊坡穩定的兩類方法： 利用彈性、塑性或彈塑性理論確定土體的應力狀態；（極限分析法） 假定土體沿著一定的滑動面滑動而進行極限平衡分析。第70頁/共102頁深基坑土方開挖 土方開挖方案 無支護結構的基坑開挖：放坡開挖 特點：面積大，四周空曠 上海市標準基坑工程設

30、計規程規定：開挖深度不超過4.0m的基坑，當場地允許、經驗算能保證土坡穩定時，可采用放坡開挖；開挖深度不超過4.0m的基坑，有條件采用放坡開挖時，宜設置多級平臺分層開挖，每級平臺的寬度不宜小于1.5m。 地下水位在坑底以上，開挖前采用井點法坑外降水。 護面措施第71頁/共102頁 有支護結構的基坑開挖：垂直開挖 盆式開挖：先挖除基坑中間部分的土方，后挖除擋墻四周土方的開挖方式。優點：擋墻的無支撐暴露時間短，利用擋墻四周所留土堤阻止擋墻的變形。缺點：挖土及土方外運速度較島式開挖慢。多用于較密支撐下的開挖。工程實例：上海香港廣場基坑開挖 島式開挖：保留基坑中心土體，先挖除擋墻四周土方的開挖方式。常

31、用于無內撐圍護開挖（如土層錨桿）或采用邊桁架等大空間支撐系統的基坑開挖 。 挖土機械及土方外運第72頁/共102頁 土方開挖注意事項 基坑開挖的時空效應 先撐后挖，嚴禁超挖 防止坑底隆起變形過大 防止邊坡失穩 防止樁位移和傾斜 對鄰近建（構）筑物及地下設施的保護 積極保護法 工程保護法 （地基加固、結構補強、基礎托換、隔斷法、開挖期跟蹤注漿、施加支撐預應力、協調施工進度）第73頁/共102頁第五節 土層錨桿 土層錨桿的發展與應用 土層錨桿的構造 土層錨桿的設計 土層錨桿的施工第74頁/共102頁土層錨桿的發展與應用 土層錨桿（土錨）是一種新型的受拉構件，一端與支護結構等聯結，另一端錨固在土體中

32、，將支護結構和其他結構所承受的荷載（側向的土壓力、水壓力以及水的浮力和風力帶來的傾覆力等）通過拉桿傳遞到處于穩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定的土層中去。土層錨桿不僅用于臨時結構，而且在永久性建筑工程中亦得到廣泛應用。 巖石錨桿 1958 原聯邦德國 非粘性土層 70年代 我國 軟粘土第75頁/共102頁土層錨桿的構造 組成：錨頭、錨頭墊座、支護結構、鉆孔、防護套管、拉桿、錨固體、錨底板（有時無）。 土層錨桿根據主動滑動面，分為自由段lf（非錨固段）和lA錨固段。第76頁/共102頁第77頁/共102頁土層錨桿的設計 材料選擇 錨桿布置 錨桿的承載力 錨桿的穩定性第78

33、頁/共102頁 材料選擇： 鋼絞線、粗鋼筋 2232 高強度鋼 水泥：普通硅酸鹽水泥 #325以上 細骨料：粒徑小于2mm的中細砂 含泥量3% 有害物質1% 土錨桿布置 土錨間距：取決于支護結構承受的荷載和每根錨桿能承受的拉力值。 土錨傾角：一般為1525，且不宜大于45。 土錨層數：取決于支護結構的截面和其承受的荷載。最上層錨桿的上面應有足夠的覆土厚度。第79頁/共102頁 土錨桿的承載力（極限抗拔力） 拉桿的極限抗拉強度；拉桿與錨固體之間的極限握裹力；錨固體與土體間的極限側阻力。 土錨桿極限抗拔力的基本公式： 土體抗剪強度z 非高壓灌漿的錨桿： 高壓灌漿的錨桿： 土錨桿的設計容許荷載：極限

34、抗拔力/安全系數 安全系數受多種因素影響。 一般臨時性的土錨桿采用的安全系數應不小于1.3。qAdzDdzDQFPlZZlZZzugz11122221tan0hkCztan Cz第80頁/共102頁 土錨的穩定性 通常認為土錨錨固段所需的長度要滿足承載力的要求，而土錨所需的總長度取決于穩定的要求。 土錨的穩定性分為整體穩定性和深部破裂面穩定性， 其破壞形式如圖示。 整體失穩：一般采用瑞典圓弧滑動面條分法。 穩定安全系數1.5。 深部破裂面穩定：德國Kranz的簡易計算法。第81頁/共102頁5 . 1maxhhsTTkEaGbacQdE1E1GEaQ-Tmax）（）（）（tantan1tant

35、antan11maxahhhahEEGEET第82頁/共102頁土層錨桿的施工 施工前的準備工作 鉆孔 安放拉桿 壓力灌漿 張拉和錨固 土錨的試驗第83頁/共102頁 施工前的準備工作 充分研究設計文件、地質水文資料、環境條件 編制施工組織設計 修建施工便道及排水溝，安裝臨時水、電線路，保證供水、排水和供電。 認真檢查錨桿原材料型號、品種、規格，核對質檢單，必要時進行材料性能試驗。 進行技術交底，明確設計意圖和施工設計要求。 鉆孔 鉆孔機械的選擇：回轉式、螺旋、旋轉沖擊 鉆孔方法的選擇：干作業、水作業 成孔質量第84頁/共102頁 安放拉桿 錨桿自由段的防腐和隔離 鋼筋拉桿 鋼絲束 鋼絞線 插

36、入錨桿時對中措施：定位器、撐筋環 壓力灌漿 作用：形成錨固段、防止鋼拉桿腐蝕、充填土層中的孔隙和裂縫 灌漿液：水泥砂漿或水泥漿 灰砂比：1：11：2 ，水灰比0.380.45，水泥：#425 ，細骨料2mm 灌漿方法：一次灌漿，二次灌漿第85頁/共102頁 張拉和錨固 養護78天后，錨固段強度大于15Mpa并達到設計強度等級的75%以上； 張拉設備與預應力結構張拉所用設備相同，錨具選用與錨桿匹配。 張拉順序 土錨的試驗 基本試驗（極限抗拔力試驗）：循環加、卸荷法，最大的試驗荷載不宜超過錨桿體承載力標準值的0.9倍。 驗收試驗：拉拔試驗 最大的試驗荷載取到錨桿軸向受拉承載力設計值第86頁/共10

37、2頁第六節 土釘墻和噴錨 土釘墻的設計與施工 噴錨的設計與施工第87頁/共102頁土釘墻的設計與施工 土釘墻的特點和適用范圍 類型：鉆孔注漿型、打入型、射入型 特點 安全可靠：整體剛度和穩定性、增強土體破壞的延性 縮短基坑施工工期 施工機具簡單、易于推廣 經濟效益較好 局限性：天然“凝聚力”、坡面無水滲出、軟土不宜 適用范圍： 第88頁/共102頁 土釘墻的設計 土釘墻的構造要求： 土釘墻的設計計算： 內容： 開挖基坑的幾何尺寸設計 土釘的幾何尺寸設計 土釘的抗拔力驗算 土釘墻的整體穩定驗算 土釘的抗拔力驗算： 土釘墻的整體穩定驗算：條分法ujjkTT 025. 1第89頁/共102頁 土釘墻

38、的施工 施工流程： 幾個問題： 分層分段開挖：高度、長度 噴射混凝土的作業要求：混凝土配合比、分段 面層中鋼筋網的鋪設 ： 驗收：土釘抗拔力試驗、噴層厚度及外觀檢查第90頁/共102頁噴錨的設計與施工 特點和適用范圍 原理： 特點： 造價低 工期縮短 占用空間小 安全可靠、穩定性好 適用范圍： 流砂、淤泥、厚雜填土、飽和軟土等不良地質條件下的深基坑。第91頁/共102頁 噴錨與土釘墻的不同之處： 構造 工作原理 適用范圍 噴錨支護設計 方案設計的必要條件： 設計方法： 非支護條件下的邊壁穩定性分析 計算確定支護的各項參數 支護條件下的邊壁穩定性校核 噴錨支護施工第92頁/共102頁 深基坑支護

39、樁間 土噴錨施工作法案例分析第93頁/共102頁 健翔大廈位于北京市朝陽區祁家豁子, 總建筑面積63015m2,建筑物包括主樓（地上13層，地下3層）、裙房( 地上16層，地下3層) 和外擴地下車庫( 純地下3層)等。基礎埋深- 17.260m, 采用梁式筏板基礎, 于2004年8月中下旬開始降水, 9月中旬開始挖土, 2005年5月初完成地下結構。該工程東、南、北三面緊鄰已有建筑, 西鄰高速公路。周圍所有建筑物均比本工程基礎埋置深度淺得多。第94頁/共102頁1、樁間土噴錨存在的問題 健翔大廈基坑支護采用土釘、樁錨結合的支護結構, 其中樁間土噴錨施工作法為: 在樁間土上直接掛菱形鋼絲網片,

40、用約50 cm長的小土釘直接固定在土上,由于鋼絲網片未與兩側樁連接成整體, 再加上冬期施工噴錨混凝土措施不力, 因此冬施后期樁間土上噴錨混凝土出現局部開裂及脫落現象; 開春后隨著氣溫升高, 樁間土面噴錨混凝土開裂及脫落現象較為嚴重, 并且出現了局部土體滲水而引起少部分土體的掉落, 給槽底施工人員及邊坡造成安全隱患。 為確保施工安全, 決定對樁間土噴錨混凝土部位進行處理; 但由于涉及面廣、工期緊及現場作業條件限制等, 修補及返修處理工作耗費大量人工及材料, 進度也受到一定影響。 上述實例反映出樁間土噴錨施工存在的問題。為此有必要對樁間土噴錨施工作法進行探討。第95頁/共102頁第96頁/共102頁2 樁間土噴錨鋼絲網片與兩側樁連接方法 樁間土側面噴錨時所掛的菱形鋼絲網片須與兩側樁形成良好的連接。目前有以下兩種作法。2.1 方法一( 1) 先修整樁間土, 掛網( 成品菱形網片) 。( 2) 在兩根樁內側樁身上用鉆頭打一引導洞, 在洞中打入14錨筋, 打入深度不小于6 cm, 其豎向間距約為1m, 然后在鋼筋上焊接14水平筋, 搭接長度不小于10