項目3基坑工程支護及降水和排水2024/3/24項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.1土壁支護3.1.1溝槽的支撐開挖較窄的溝槽多用橫撐式支撐。橫撐式支撐由擋土板、楞木和工具式橫撐組成，根據擋土板的不同，分為水平擋土板和垂直擋土板兩類（見表3-2）采用橫撐式支撐時，應隨挖隨撐，支撐牢固。施工中應經常檢查，如有松動、變形等現象時，應及時加固或更換。支撐的拆除應按回填順序依次進行，多層支撐應自下而上逐層拆除，隨拆隨填。地基與基礎工程施工2項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.1土壁支護地基與基礎工程施工3項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.1土壁支護3.1.2一般淺基坑的支撐方法一般淺基坑的支撐方法可根據基坑的寬度、深度及大小采用不同形式，如表3-3所示。地基與基礎工程施工4項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.1土壁支護地基與基礎工程施工5項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.1土壁支護3.1.3深基坑支護深基坑支護形式主要有鋼板樁支護結構、排樁支護、土層錨桿支撐、土釘墻支護、深層攪拌法水泥土樁擋墻、地下連續墻支撐等。這些支護形式將在本單元項目2詳細介紹。地基與基礎工程施工6項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3.2.1鋼板樁支護結構鋼板樁為一種支護結構，既可擋土又擋水。當開挖的基坑較深，地下水位較高且有出現流砂的危險時，如未采用降低地下水位的方法，則可用板樁打入土中，使地下水在土中滲流的路線延長，降低水力坡度，從而防止流砂現象。靠近原有建筑物開挖基坑時，為了防止和減少原建筑物下沉，也可打鋼板樁支護。板樁有鋼板樁、木板樁與鋼筋混凝土板樁數種。鋼板樁除用鋼量多之外，其他性能比別的板樁都優越，鋼板樁在臨時工程中可多次重復使用。板式支護結構如圖3-1所示。地基與基礎工程施工7項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工8項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工1．鋼板樁分類鋼板樁的種類很多，常見的有U形板樁與Z形板樁、H形板樁，如圖3-2所示。其中以U形應用最多，可用于5～10m深的基坑。國產的拉森式（U形）鋼板樁的技術規格見表3-5。地基與基礎工程施工9項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工10項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工鋼板樁根據有無錨樁結構，分為無錨板樁(也稱懸臂式板樁)和有錨板樁兩類。無錨板樁(也稱懸臂式板樁)，用于較淺的基坑，依靠入土部分的土壓力來維持板樁的穩定。有錨板樁，是在板樁墻后設柔性系桿(如鋼索、土錨桿等)或在板樁墻前設剛性支撐桿(如大型鋼、鋼管)加以固定，可用于開挖較深的基坑，該種板樁用得較多。

地基與基礎工程施工11項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工2.鋼板樁施工目前在基坑支護中，多采用鋼板樁，下面以鋼板樁為例介紹板樁施工的主要程序。1）鋼板樁的施工機具鋼板樁施工機具有沖擊式打樁機，包括自由落錘、柴油錘、蒸汽錘等；振動打樁機，可用于打樁及拔樁；此外還有靜力壓樁機等。2）鋼板樁的布置鋼板樁的設置位置應在基礎最突出的邊緣外，留有支模、拆模的余地，便于基礎施工。在場地緊湊的情況下，也可利用鋼板作底板或承臺側模，但必須配以纖維板（或油毛氈）等隔離材料，以利鋼板樁拔出。地基與基礎工程施工12項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3）鋼板樁的打入方法鋼板樁的打入方法主要有單根樁打入法、屏風式打入法、圍檁打樁法。（1）單根樁打入法：將板樁一根根地打入至設計標高。這種施工法速度快，樁架高度相對可低一些，但容易傾斜，當板樁打設要求精度較高、板樁長度較長（大于10m）時，不宜采用。（2）屏風式打入法：將10～20根板樁成排插入導架內，使之成屏風狀，然后樁機來回施打，并使兩端先打到要求深度，再將中間部分的板樁順次打入。這種屏風施工法可防止板樁的傾斜與轉動，對要求閉合的圍護結構常用此法，缺點是施工速度比單樁施工法慢，且樁架較高。地基與基礎工程施工13項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（3）圍檁打樁法：分單層、雙層圍檁，是在地面上一定高度處離軸線一定距離，先筑起單層或雙層圍檁架，而后將鋼板樁依次在圍檁中全部插好，待四角封閉合攏后，再逐漸按階梯狀將鋼板樁逐塊打至設計標高。這種方法能保證鋼板樁墻的平面尺寸、垂直度和平整度，適用于精度要求高、數量不大的場合，缺點是施工復雜，施工速度慢，封閉合攏時需異形樁，如圖3-3所示。地基與基礎工程施工14項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工15項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工4）鋼板樁的施工順序鋼板樁的打設雖然在基坑開挖前已完成，但整個板樁支護結構需要等地下結構施工完成后，在許可的條件下將板樁拔除才算完全結束。因此，對于鋼板樁的施工應考慮打設、挖土、支撐（如果有）、地下結構施工、支撐拆除及鋼板樁的拔除。一般多層支撐鋼板樁的施工順序如圖3-4所示。

地基與基礎工程施工16項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工17項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工5）鋼板樁的打設要點（1）打樁流水段的劃分：打樁流水段的劃分與樁的封閉合攏有關。流水段長度大，合攏點就少，相對積累誤差大，軸線位移相應也大，如圖3-5a、b所示；流水段長度小，合攏點就多，相對積累誤差小，但封閉合攏點增加，如圖3-5c所示。另外采取先邊后角打設方法，可保端面相對距離，不影響墻內圍檁支撐的安裝精度，對于打樁積累誤差可在轉角外作軸線修正。地基與基礎工程施工18項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（2）鋼板樁在使用前應進行檢查整理，尤其對多次利用的板樁，在打拔、運輸、堆放過程中，容易受外界因素影響而變形，在使用前均應進行檢查，對表面缺陷和撓曲進行矯正。打入前還應將樁尖處的凹槽底口封閉，避免泥土擠入，鎖口應涂以黃油或其他油脂，用于永久性工程的樁表面應涂紅丹防銹漆。地基與基礎工程施工19項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（3）為保持鋼板樁垂直打入和打入后鋼板樁墻面平直，鋼板樁打入前宜安裝圍檁支架。圍檁支架由圍檁和圍檁樁組成，其形式在平面上有單面和雙面之分，高度上有單層、雙層和多層。第一層圍檁的安裝高度約在地面上50cm。雙面圍檁之間的凈距以比兩塊板樁的組合寬度大8～10mm為宜。圍檁支架有鋼質（H鋼、工字鋼、槽鋼等）和木質，但都需十分牢固，圍檁支架每次安裝的長度，視具體情況而定，應考慮周轉使用，以提高利用率。地基與基礎工程施工20項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（4）由于板樁墻構造的需要，常要配備改變打樁軸線方向的特殊形狀的鋼板樁，如在矩形墻中為90°的轉角樁。一般是將工程所使用的鋼板樁從背面中線處切斷，再根據所選擇的截面進行焊接或鉚接組合而成，或采用轉角樁。轉角樁的組合形狀有圖3-6所示幾種。地基與基礎工程施工21項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（5）鋼板樁打設先用吊車將板樁吊至插樁點進行插樁，插樁時鎖口對準，每插入一塊即套上樁帽，上端加硬木墊，輕輕錘擊。為保證樁的垂直度，應用兩臺經緯儀加以控制。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卡板，不讓板樁位移，同時在圍檁上預先算出每塊板樁的位置，以便隨時檢查糾正，待板樁打至預定深度后，立即用鋼筋或鋼板與圍檁支架焊接固定。地基與基礎工程施工22項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（6）偏差糾正：鋼板樁打入時如出現傾斜和鎖口接合部有空隙，到最后封閉合攏時有偏差，一般用異形樁（上寬下窄或寬度大于或小于標準寬度的板樁）來糾正。當加工困難，亦可用軸線修正法進行而不用異形樁，如圖3-7所示。地基與基礎工程施工23項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工6）鋼板樁的拔除：鋼板樁拔出時的拔樁阻力由土對樁的吸附力與樁表面的摩擦阻力組成。拔樁方法有靜力拔樁、振動拔樁和沖擊拔樁三種，不論何種方法都是從克服拔樁阻力著眼。（1）拔樁起點和順序：可根據沉樁時的情況確定拔樁起點，必要時也可以用間隔拔的方法。拔樁的順序最好與打樁時相反。（2）拔樁過程中必須保持機械設備處于良好的工作狀態。加強受力鋼索的檢查，避免突然斷裂。（3）當鋼板樁拔不出時，可用振動錘或柴油錘再復打一次，可克服土的粘著力或將板樁上的鐵銹等消除，以便順利拔出。地基與基礎工程施工24項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3.2.2排樁支護基坑開較大、較深（＞6m）基坑，鄰近有建筑物，不能放坡時，可采用排樁支護。排樁支護可采用鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預制鋼筋混凝土板樁或鋼板樁等。1.排樁支護的布置形式（1）柱列式排樁支護。當邊坡土質較好、地下水位較低時，可利用土拱作用，以稀疏鉆孔灌注樁或挖孔樁支擋土坡，如圖3-8a所示。地基與基礎工程施工25項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工26項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（2）連續排樁支護如圖3-8b所示。在軟土中一般不能形成土拱，支擋樁應該連續密排。密排的鉆孔樁可以互相搭接，或在樁身混凝土強度尚未形成時，在相鄰樁之間做一根素混凝土樹根樁把鉆孔樁排連起來，如圖3-8c所示。也可以采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁，如圖3-8d、e所示。（3）組合式排樁支護。在地下水位較高的軟土地區，可采用鉆孔灌注樁排樁與水泥土樁防滲墻組合的形式，如圖3-8f所示。地基與基礎工程施工27項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工2.排樁支護的基本構造及施工工藝（1）鋼筋混凝土擋土樁間距一般為1.0～2.0m，樁直徑為0.5～1.1m，埋深為基坑深的0.5～1.0倍。樁配筋由計算確定，一般主筋為Φ14～32mm，當為構造配筋時，每根樁不少于8根，箍筋采用Φ8@100～200。（2）對于開挖深度不大于6m的基坑，在場地條件允許的情況下，采用重力式深層攪拌樁擋墻較為理想。當場地受限制時，也可先用Φ600密排懸臂鉆孔樁，樁與樁之間可用樹根樁封密，也可在灌注樁后注漿或打水泥攪拌樁作防水帷幕。地基與基礎工程施工28項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（3）對于開挖深度為6～10m的基坑，常采用Φ800～1000的鉆孔樁，后面加深層攪拌樁或注漿防水，并設2～3道支撐，支撐道數視土質情況、周圍環境及圍護結構變形要求而定。（4）對于開挖深度大于10m的基坑，以往常采用地下連續墻，設多層支撐，雖然安全可靠，但價格昂貴。近年來上海常采用Φ800～1000大直徑鉆孔樁代替地下連續墻，同樣采用深層攪拌樁防水，多道支撐或中心島施工法，這種支護結構已成功應用于開挖深度達到13m的基坑。地基與基礎工程施工29項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（5）排樁頂部應設鋼筋混凝土冠梁連接，冠梁寬度（水平方向）不宜小于樁徑，冠梁高度（豎直方向）不宜小于400mm，排樁與樁頂冠梁的混凝土強度宜大于C20；當冠梁作為連系梁時可按構造配筋。（6）基坑開挖后，排樁的樁間土防護可采用鋼絲網混凝土護面、磚砌等處理方法，當樁間滲水時，應在護面設泄水孔。當基坑面在實際地下水位以上且土質較好，暴露時間較短時，可不對樁間土進行防護處理。地基與基礎工程施工30項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3.2.3水泥土墻支護結構

水泥土樁墻支護是加固軟土地基的一種新方法，它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑，通過深層攪拌機械，將軟土和固化劑（漿液或粉體）強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理-化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的圍護結構。地基與基礎工程施工31項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工1.特點（1）具有擋土、截水雙重功能，施工機具設備相對較簡單，成墻速度快，材料單一，造價較低。（2）加固深度從數米到50～60m。一般認為含有高嶺石、多水高嶺石與蒙脫石等粘土礦物的軟土加固效果較好；含有伊里石、氯化物等粘性土以及有機質含量高、酸堿度（pH值）較低的粘性土的加固效果較差。地基與基礎工程施工32項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工2.適用條件（1）基坑側壁安全等級宜為二、三級。（2）水泥土墻施工范圍內地基承載力不宜大于150kPa。（3）基坑深度不宜大于6m。（4）基坑周圍具備水泥土墻的施工寬度。（5）深層攪拌法最適宜于各種成因的飽和軟粘土，包括淤泥、淤泥質土、粘土和粉質粘土等。地基與基礎工程施工33項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3.基本構造深層攪拌樁支護結構是將攪拌樁相互搭接而成，平面布置可采用壁狀體，如圖3-9所示。若壁狀的擋墻寬度不夠時，可加大寬度，做成格柵狀支護結構，如圖3-10所示，即在支護結構寬度內，不需整個土體都進行攪拌加固，可按一定間距將土體加固成相互平行的縱向壁，再沿縱向按一定間距加固肋體，用肋體將縱向壁連接起來。這種擋土結構目前常采用雙頭攪拌機進行施工，一個頭攪拌的樁體直徑為700mm，兩個攪拌軸的距離為500mm，攪拌樁之間的搭接距離為200mm。

地基與基礎工程施工34項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工35項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工墻體寬度B和插入深度D應根據基坑深度、土質情況及其物理、力學性能、周圍環境、地面荷載等計算確定。在軟土地區，當基坑開挖深度h≤5m時，可按經驗取B=（0.6～0.8）h，尺寸以500mm進位，D=（0.8～1.2）h。基坑深度一般控制在7m以內，過深則不經濟。根據使用要求和受力特性，攪拌樁擋土結構的豎向斷面形式如圖3-11所示。地基與基礎工程施工36項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工4.水泥土樁墻工程施工水泥土樁墻工程主要施工機械采用深層攪拌機。目前，我國生產的深層攪拌機主要分為單軸攪拌機和雙軸攪拌機。水泥土樁墻工程施工工藝（如圖3-12所示）如下：（1）深層攪拌樁施工可采用濕法（噴漿）及干法（噴粉）施工，施工時應優先選用噴漿型雙軸型深層攪拌機。（2）樁架定位及保證垂直度：深層攪拌機樁架到達指定樁位、對中。當場地標高不符合設計要求或起伏不平時，應先進行開挖、整平。施工時樁位偏差應小于5cm，樁的垂直度誤差不超過1%。地基與基礎工程施工37項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工38項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（3）預攪下沉：待深層攪拌機的冷卻水循環正常后，起動攪拌機的電動機，放松起重機的鋼線繩，使攪拌機沿導向架攪拌切土下沉，下沉速度可由電動機的電流表控制。工作電流不應大于70A。如果下沉速度太慢，可從輸漿系統補給清水以利鉆進。（4）制備水泥漿：按設計要求的配合比拌制水泥漿，壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。（5）提升、噴漿并攪拌：深層攪拌機下沉到設計深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基土中，并且邊噴漿、邊旋轉，同時嚴格按照設計確定的提升速度提升攪拌頭。地基與基礎工程施工39項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（6）重復攪拌或重復噴漿：攪拌頭提升至設計加固深度的頂面標高時，集料斗中的水泥漿應正好排空。為使軟土和水泥漿攪拌均勻，可再次將攪拌頭邊旋轉邊沉入土中，至設計加固深度后再將攪拌頭提升出地面。有時可采用復攪、復噴（即二次噴漿）方法。在第一次噴漿至頂面標高，噴完總量的60%漿量，將攪拌頭邊攪邊沉入土中，至設計深度后，再將攪拌頭邊提升邊攪拌，并噴完余下的40%漿量。噴漿攪拌時攪拌頭的提升速度不應超過0.5m/min。

地基與基礎工程施工40項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（7）移位：樁架移至下一樁位施工。下一樁位施工應在前樁水泥土尚未固化時進行。相鄰樁的搭接寬度不宜小于200mm。相鄰樁噴漿工藝的施工時間間隔不宜大于10h。施工開始和結束的頭尾搭接處，應采取加強措施，防止出現溝縫。

地基與基礎工程施工41項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工5.減小水泥土擋墻位移的措施水泥土擋土墻屬于重力式擋墻。在實際工程中，水泥土墻的水平位移往往偏大，影響施工順利進行及周圍已有建筑物及地下管線的安全。水泥土擋墻的水平位移的大小與基坑開挖深度、坑底土性質、基坑底部狀況（有無樁基或加固等）、基坑邊堆載及基坑邊長等因素有關。它的穩定有賴于被動土壓力的發揮，而被動土壓力只有在墻體位移足夠大時才能發揮。因此，在水泥土墻圍護結構設計中，根據工程特點，采取一定措施，減小水泥土墻的位移是十分必要的。地基與基礎工程施工42項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（1）墻頂插筋。水泥土墻體插筋對減小墻體位移有一定作用，特別是采用鋼管插筋作用更明顯。插筋時，每根攪拌樁頂部插入一根長2m左右12的鋼筋，以后將其與墻頂壓頂面板鋼筋綁扎連接，如圖3-13所示。

地基與基礎工程施工43項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（2）基坑降水。在基坑開挖前進行坑內降水，既可為地下結構施工提供干燥的作業環境，同時對坑內土的固結也很有利，該方法施工簡便、造價低、效果也較好。對于含水并適宜降水的土層，宜選用此法。坑內降水井管的布置既要保證坑內地下水降至坑底以下一定的深度，又要防止坑內降水影響坑外地下水位過大變動，造成坑邊土體的沉陷。地基與基礎工程施工44項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（3）坑底加固：當坑底土較軟弱，采用上述措施還不能控制水泥土墻的水平位移時，則可采用基坑底部加固法。坑底加固的布置可用滿堂布置方法，也可采用坑底四周布置方法。當基坑面積較小時，可采用滿堂布置。當基坑面積較大時，為經濟起見，可采用墻前坑底加固方法。墻前坑底加固寬度可取（0.4～0.8）D（D為擋墻入土深度），加固深度可取（0.5～1.0）D，加固區段可以是局部區段，也可以是基坑四周全部加固，如圖3-14所示，具體可視坑底土質、周圍環境及經濟性等決定。（4）水泥土墻加設支撐：水泥土墻一般均無支撐，但有時為減小墻體位移或在某些特殊情況下（如坑邊有集中荷載）也可局部加設支撐。地基與基礎工程施工45項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工46項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（3）坑底加固：當坑底土較軟弱，采用上述措施還不能控制水泥土墻的水平位移時，則可采用基坑底部加固法。坑底加固的布置可用滿堂布置方法，也可采用坑底四周布置方法。當基坑面積較小時，可采用滿堂布置。當基坑面積較大時，為經濟起見，可采用墻前坑底加固方法。墻前坑底加固寬度可取（0.4～0.8）D（D為擋墻入土深度），加固深度可取（0.5～1.0）D，加固區段可以是局部區段，也可以是基坑四周全部加固，如圖3-14所示，具體可視坑底土質、周圍環境及經濟性等決定。地基與基礎工程施工47項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3.2.4土層錨桿

土層錨桿簡稱土錨桿，是在地面或深開挖的地下室墻面或基坑立壁未開挖的土層鉆孔，達到設計深度后，或在擴大孔端部，形成球狀或其他形狀，在孔內放入鋼筋或其他抗拉材料，灌入水泥漿與土層結合成為抗拉力強的錨桿。為了均勻分配傳到連續墻或柱列式灌注樁上的土壓力，減少墻、柱的水平位移和配筋，一端采用錨桿與墻、柱連接，另一端錨固土層在土層中，用以維持坑壁的穩定。地基與基礎工程施工48項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工錨桿由錨頭、拉桿和錨固體組成。錨頭由錨具、承壓板、橫梁和臺座組成；拉桿采用鋼筋、鋼絞線制成；錨固體是由水泥漿或水泥砂漿將拉桿與土體連接成一體的抗拔構件，如圖3-15所示。

地基與基礎工程施工49項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工1.特點（1）錨桿代替內支撐，它設置在圍護墻背后，因而在基坑內有較大的空間，有利于挖土施工。（2）錨桿施工機械及設備的作業空間不大，因此可適用于各種地形及場地。（3）錨桿可采用預加拉力，以控制結構的變形量。（4）施工時的噪聲和振動均很小。

地基與基礎工程施工50項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工2.適用條件（1）適于基坑側壁安全等級一、二、三級。（2）一般粘土、砂土地基皆可應用，軟土、淤泥質土地基要進行實驗確認后應用。（3）適用于難以采用支撐的大面積深基坑。（4）不宜用于地下水大、含有化學腐蝕物的土層和松散軟弱土層。地基與基礎工程施工51項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3.土層錨桿的類型土層錨桿主要有如下類型：（1）一般灌漿錨桿。鉆孔后放入受拉桿件，然后用砂漿泵將水泥漿或水泥砂漿注入孔內，經養護后即可承受拉力。（2）高壓灌漿錨桿（又稱預壓錨桿）。其與一般灌漿錨桿的不同點是在灌漿階段對水泥砂漿施加一定的壓力，使水泥砂漿在壓力下壓入孔壁四周的裂縫并在壓力下固結，從而使錨桿具有較大的抗拔力。地基與基礎工程施工52項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（3）預應力錨桿。先對錨固段進行一次壓力灌漿，然后對錨桿施加預應力后錨固并在非錨固段進行不加壓二次灌漿也可一次灌漿（加壓或不加壓）后施加預應力。這種錨桿可穿過松軟地層而錨固在穩定土層中，并使結構物減小變形。我國目前大都采用預應力錨桿。（4）擴孔錨桿。用特制的擴孔鉆頭擴大錨固段的鉆孔直徑，或用爆擴法擴大鉆孔端頭，從而形成擴大的錨固段或端頭，可有效提高錨桿的抗拔力。擴孔錨桿主要用在松軟地層中。灌漿材料可使用水泥漿、水泥砂漿、樹脂材料、化學漿液等作為錨固材料。地基與基礎工程施工53項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工4.土層錨桿施工土錨桿施工機械有：沖擊式鉆機、旋轉式鉆機及旋轉式沖擊鉆機等。沖擊式鉆機適用于砂石層地層，旋轉式鉆機可用于各種地層。它靠鉆具旋轉切削鉆進成孔，也可加套管成孔。土層錨桿的施工程序為：鉆機就位→鉆孔→清孔→放置鋼筋（或鋼絞線）及灌漿管→壓力灌漿→養護→放置橫梁、臺座，張拉錨固。地基與基礎工程施工54項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（1）鉆孔。土層錨桿鉆孔用的鉆孔機械，按工柞原理分，有旋轉式鉆孔機，沖擊式鉆孔機和旋轉沖擊式鉆孔機三類。主要根據土質、鉆孔深度和地下水情況進行選擇。錨桿孔壁要求平直，以便安放鋼拉桿和灌注水泥漿。孔壁不得坍陷和松動，否則影響鋼拉桿安放和土層錨桿的承載能力。鉆孔時不得使用膨潤土循環泥漿護壁，以免在孔壁上形成泥皮，降低錨固體與土壁向的摩阻力。（2）安放拉桿。土層錨桿用的拉桿，常用的有鋼管、粗鋼筋、鋼絲束和鋼絞線。主要根據土層錨桿的承載能力和現有材料的情況來選擇。地基與基礎工程施工55項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（3）灌漿。灌漿的作用是形成錨固段，將錨桿錨固在土層中；防止鋼拉桿腐蝕；充填土層中的孔隙和裂縫。灌漿是土層錨桿施工中的一個重要工序，施工時應做好記錄。灌漿有一次灌漿法和二次灌漿法。一次灌漿法宜選用灰砂比1：1~1：2、水灰比0.38~0.45的水泥砂漿，或水灰比0.4~0.50的水泥漿；二次灌漿法中的二次高壓灌漿，宜用水灰比0.45~0.55的水泥漿。地基與基礎工程施工56項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（4）張拉和錨固。錨桿壓力灌漿后，待錨固段的強度大于15MPa并達到設計強度等級的75%后方可進行張拉。錨桿宜張拉至設計荷載的0.9~1.0倍后，再按設計要求鎖定。錨桿張拉控制應力，不應超過拉桿強度標準值的75%。張拉用設備與預應力結構張拉所用者相同。地基與基礎工程施工57項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3.2.5土釘墻支護結構

土釘墻支護是在基坑開挖過程中將較密排列的土釘（細長桿件）置于原位土體中，并在坡面上噴射鋼筋網混凝土面層。通過土釘、土體和噴射混凝土面層的共同工作，形成復合土體。土釘墻支護充分利用土層介質的自承力，形成自穩結構，承擔較小的變形壓力，土釘承受主要拉力，噴射混凝土面層調節表面應力分布，體現整體作用。同時由于土釘排列較密，通過高壓注漿擴散后使土體性能提高。土釘墻支護如圖3-16所示。地基與基礎工程施工58項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工59項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工1.特點（1）土釘墻支護是邊開挖邊支護，流水作業，不占獨立工期，施工快捷。（2）設備簡單，操作方便，施工所需場地小。材料用量和工程量小，經濟效果好。（3）土體位移小，采用信息化施工，發現墻體變形過大或土質變化，可及時修改、加固或補救，確保施工安全。地基與基礎工程施工60項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工2.適用條件（1）基坑側壁安全等級為二、三級非軟土場地。（2）地下水位較低的粘土、砂土、粉土地基，土釘墻基坑深度不宜大于12m。（3）當地下水位高于基坑底面時，應采取降水或截水措施。地基與基礎工程施工61項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3.土釘墻的基本構造（1）土釘長度。一般對非飽和土，土釘長度L與開挖深度H之比為L/H=0.6～1.2，密實砂土及干硬性粘土取小值。為減少變形，頂部土釘長度宜適當增加。非飽和土底部土釘長度可適當減少，但不宜小于0.5H。對于飽和軟土，由于土體抗剪能力很低，土釘內力因水壓作用而增加，設計時取L/H值大于1為宜。地基與基礎工程施工62項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（2）土釘間距。土釘間距的大小影響土體的整體作用效果，目前尚不能給出有足夠理論依據的定量指標。土釘的水平間距和垂直間距一般宜為1.2～2.0m。垂直間距依土層及計算確定，且與開挖深度相對應。上下插筋交錯排列，遇局部軟弱土層間距可小于1.0m。（3）土釘直徑。最常用的土釘材料是變形鋼筋、圓鋼、鋼管及角鋼等。當采用鋼筋時，一般為Φ18～Φ32，HRB335以上螺紋鋼筋；當采用角鋼時，一般為└50×50×5角鋼；當采用鋼管時，一般為Φ50鋼管。地基與基礎工程施工63項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（4）土釘傾角。土釘垂直方向向下傾角一般在5°～20°，土釘傾角取決于注漿鉆孔工藝與土體分層特點等多種因素。研究表明，傾角越小，支護的變形越小，但注漿質量較難控制。傾角越大，支護的變形越大，但傾角大，有利于土釘插入下層較好的土層內。（5）注漿材料。用水泥砂漿或水泥素漿。水泥采用不低于32.5級的普通硅酸鹽水泥，其強度等級不宜低于M10；水灰比1∶0.40～0.50，水泥砂漿配合比宜為1∶1～1∶2（質量比）。地基與基礎工程施工64項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（6）支護面層。土釘支護中的噴射混凝土面層不屬于主要擋土部件，在土體自重作用下主要是穩定開挖面上的局部土體，防止其崩落和受到侵蝕。臨時性土釘支護的面層通常用50～150mm厚的鋼筋網噴射混凝土，混凝土標號不低于C20。鋼筋網常用Φ6～8，HPB300級鋼筋焊成15～30cm方格網片。永久性土釘墻支護面層厚度為150～250mm，設兩層鋼筋網，分二次噴成。地基與基礎工程施工65項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工4.土釘墻支護的施工土釘墻支護的成功與否不僅與結構設計有關，而且在很大程度上取決于施工方法、施工工序和施工速度，設計與施工的緊密配合是土釘墻支護成功的重要環節。土釘墻支護施工設備主要有鉆孔設備、混凝土噴射機及注漿泵。土釘墻支護施工應按設計要求自上而下、分層分段進行。土釘墻施工工藝流程及技術要點如下：地基與基礎工程施工66項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工1）開挖、修坡：土方開挖用挖掘機作業，挖掘機開挖應離預定邊坡線0.4m以上，以保證土方開挖少擾動邊坡壁的原狀土，一次開挖深度由設計確定，一般為1.0～2.0m，土質較差時應小于0.75m。正面寬度不宜過長，開挖后，用人工及時修整。邊坡坡度不宜大于1∶0.1。2）在開挖面上設置一排土釘。(1)成孔。按設計規定的孔徑、孔距及傾角成孔，孔徑宜為70～120mm。成孔方法有洛陽鏟成孔和機械成孔。成孔后及時將土釘（連同注漿管）送入孔中，沿土釘長度每隔2.0m，設置一對中支架。

地基與基礎工程施工67項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工(2)設置土釘。土釘的置入可分為鉆孔置入、打入或射入方式。最常用的是鉆孔注漿型土釘。鉆孔注漿土釘是先在土中成孔，置入變形鋼筋或鋼管，然后沿全長注漿填孔。打入土釘是用機械（如振動沖擊鉆、液壓錘等，將角鋼、鋼筋或鋼管打入土體。打入土釘不注漿，與土體接觸面積小，釘長受限制，所以布置較密，其優點是不需預先鉆孔，施工較為快速。射入土釘是用高壓氣體作動力，將土釘射入土體。射入釘的土釘直徑和釘長受一定限制，但施工速度更快。注漿打入釘是將周圍帶孔、端部密閉的鋼管打入土體后，從管內注漿，并透過壁孔將漿體滲到周圍土體。地基與基礎工程施工68項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工(3)注漿。注漿時先高速低壓從孔底注漿，當水泥漿從孔口溢出后，再低速高壓從孔口注漿。水泥漿、水泥砂漿應拌和均勻，隨伴隨用，一次拌合的漿液應在初凝前用完。注漿前應將孔內的雜土清除干凈；注漿開始或中途停止超過30min時，應用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管路；注漿時，注漿管應插至距孔底250～500mm處，孔口宜設置止漿塞及排氣管。(4)綁鋼筋網，焊接土釘頭。層與層之間的豎筋用對鉤連接，豎筋與橫筋之間用扎絲固定，土釘與加強鋼筋或墊板施焊。地基與基礎工程施工69項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工(5)噴射混凝土面層。(6)繼續向下開挖有限深度，并重復上述步驟。這里需要注意第一層土釘施工完畢后，等注漿材料達到設計強度的70%以上，方可進行下層土方開挖，按此循環直至坑底標高。按此循環，直到坑底標高，最后設置坡頂及坡底排水裝置。當土質較好時，也可采取如下順序：確定基坑開挖邊線→按線開挖工作面→修整邊坡→埋設噴射混凝土厚度控制標志→放土釘孔位線并做標志→成孔→安設土釘、注漿→綁扎鋼筋網，土釘與加強鋼筋或承壓板連接，設置鋼筋網墊塊→噴射混凝土→下一層施工。地基與基礎工程施工70項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3.2.6地下連續墻

地下連續墻是利用特制的成槽機械在泥漿（又稱穩定液，如膨潤土泥漿）護壁的情況下進行開挖，形成一定槽段長度的溝槽；再將在地面上制作好的鋼筋籠放入槽段內。采用導管法進行水下混凝土澆筑，完成一個單元的墻段，各墻段之間的特定的接頭方式（如用接頭管或接頭箱做成的接頭）相互聯結，形成一道連續的地下鋼筋混凝土墻。地下連續墻按成槽方式可分為壁板式和組合式；按施工方法可分為現澆式、預制板式及二者組合成墻等。

地基與基礎工程施工71項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3.2.6地下連續墻

地下連續墻具有防滲、止水、承重、擋土、抗滑等各種功能，適用于深基坑開挖和地下建筑的臨時性和永久性的擋土圍護結構；用于地下水位以下的截水和防滲；可作為承受上部建筑的永久性荷載兼有擋土墻和承重基礎的作用；由于對鄰近地基和建筑物的影響小，所以適合在城市建筑密集、人流多和管線多的地方施工。地基與基礎工程施工72項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工1.特點地下連續墻工藝具有如下優點：（1）墻體剛度大、整體性好，因而結構和地基變形都較小，既可用于超深圍護結構，也可用于主體結構。（2）對砂卵石地層或要求進入風化巖層時，鋼板樁就難以施工，但卻可采用合適的成槽機械施工的地下連續墻結構。（3）可減少工程施工時對環境的影響。施工時振動少，噪聲低；對周圍相鄰的工程結構和地下管線的影響較小，對沉降及變位較易控制。（4）可進行逆筑法施工，有利于加快施工進度，降低造價。地基與基礎工程施工73項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工但是，地下連續墻施工法也有不足之處，這主要表現在：（1）對廢泥漿處理，不但會增加工程費用，如泥水分離技術不完善或處理不當，會造成新的環境污染。（2）槽壁坍塌問題。如地下水位急劇上升，護壁泥漿液面急劇下降，土層中有軟弱疏松的砂性夾層，泥漿的性質不當或已變質，施工管理不善等均可能引起槽壁坍塌，引起鄰近地面沉降，危害鄰近工程結構和地下管線的安全。同時也可能使墻體混凝土體積超方，墻面粗糙和結構尺寸超出允許界限。（3）地下連續墻如用作施工期間的臨時擋土結構，則造價可能較高，不夠經濟。地基與基礎工程施工74項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工2.適用條件（1）適用于基坑側壁安全等級一、二、三級。（2）適用各種地質條件，但懸臂式結構在軟土場地中不宜大于5m。（3）可用于逆作法施工。3.地下連續墻的施工機械1）挖槽機械挖槽是地下連續墻施工中的關鍵工序，常用的機械設備有：地基與基礎工程施工75項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（1）多鉆頭成槽機。主要由多頭鉆機（挖槽用）、機架（吊多頭鉆機用）、卷揚機（提升鉆機頭和吊膠皮管、拆裝鉆機用）、電動機（鉆機架行走動力）和液壓千斤頂（機架就位、轉向頂升用）組成。（2）液壓抓斗成槽機。主要由挖掘裝置（挖槽用）、導架（導桿抓斗支撐、導向用）和起重機（吊導架和挖掘裝置用）組成。（3）鉆挖成槽機。主要由潛水電鉆（鉆導孔用）、導板抓斗（挖槽及清除障礙物用）和鉆抓機架（吊鉆機導板抓斗用）組成。（4）沖擊成槽機。主要由沖擊式鉆機（沖擊成槽用）和卷揚機（升降沖擊錘用）組成。地基與基礎工程施工76項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工2）泥漿制備及處理設備。主要的設備有：旋流器機架、泥漿攪拌機（制備泥漿用）、軟軸攪拌機（攪拌泥漿用）、振動篩（泥渣處理分類用）、灰渣泵（與旋流器配套和吸泥用）、砂泵（供漿用）、泥漿泵（輸送泥漿用）、真空泵（吸泥引水用）、孔壓機（多頭鉆吸泥用）。3）混凝土澆筑設備。主要的設備有：混凝土澆筑架、卷揚機（提升混凝土漏斗及導管用）、混凝土料斗（裝運混凝土用）、混凝土導管（帶受料斗）（澆筑水下混凝土用）。地基與基礎工程施工77項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工4.地下連續墻的施工程序地下連續墻的施工是多個單元槽段的重復作業，每個槽段的施工過程（如圖3-17所示）大致可分為5步：第一步，在始終充滿泥漿的溝槽中，利用專用挖槽機械進行挖槽；第二步，隨后在溝槽兩端放入接頭管；第三步，將已制備的鋼筋籠下沉到設計高度；第四步，插入水下灌注混凝土導管，進行混凝土灌注；第五步，待混凝土初凝后，拔去接頭管。地基與基礎工程施工78項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工79項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地下連續墻的施工工藝流程如圖3-18所示。其中修筑導墻、配制泥漿、開挖槽段、鋼筋籠制作與吊裝以及混凝土澆筑是地下連續墻施工中主要的工序。地基與基礎工程施工80項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工1）修筑導墻（1）導墻有以下幾種作用：①測量基準作用。由于導墻與地下墻的中心是一致的，所以導墻可作為挖槽機的導向，導墻頂面又作為機架式挖土機械導向鋼軌的架設定位。②擋土作用。地表土層受地面超載影響容易坍陷，導墻可起到擋土作用，保證連續墻孔口的穩定性。為防止導墻在側向土壓力作用下產生位移，一般應在導墻內側每隔1～2m加設上下兩道木支撐。③承重物的支承作用。導墻可作為重物支承臺，承受鋼筋籠、導管、接頭管及其他施工機械的靜、動荷載。④儲存泥漿以及防止泥漿漏失，阻止雨水等地面水流入槽內的作用。為保證槽壁的穩定，一般認為泥漿液面要高于地下水位1.0m。地基與基礎工程施工81項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（2）導墻形式（圖3-19）：導墻斷面一般為└形、［形或┌形，└形和［形用于土質較差的土層；┌形用于土質較好的土層。地基與基礎工程施工82項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（3）導墻施工：導墻一般用鋼筋混凝土澆筑而成，采用C20混凝土，配筋較少，多為12@200，水平鋼筋按規定搭接；導墻厚度一般為150～250mm，深度為1.5～2.0m，底部應坐落在原土層上，其頂面高出施工地面50～100mm，并應高出地下水位1.5m以上。兩側墻凈距中心線與地下連續墻中心線重合。每個槽段內的導墻應設一個以上的溢漿孔。地基與基礎工程施工83項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工現澆鋼筋混凝土導墻拆模后，應立即在兩片導墻間加支撐，其水平間距為2.0～2.5m，在養護期間，嚴禁重型機械在附近行走、停置或作業。導墻的施工允許偏差為：①兩片導墻的中心線應與地下墻縱向軸線相重合，允許偏差應為±10mm。②導墻內壁面垂直度允許偏差為0.5%。③兩導墻間間距應比地下墻設計厚度加寬30～50mm，其允許偏差為±10mm。④導墻頂面應平整。地基與基礎工程施工84項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工2）配制泥漿（1）泥漿有以下幾種作用：①護壁作用。泥漿具有一定的密度，槽內泥漿液面高出地下水位一定高度，泥漿在槽內就對槽壁產生一定的側壓力，相當于一種液體支撐，可以防止槽壁倒坍和剝落，并防止地下水滲入。②攜渣作用。泥漿具有一定的粘度，它能將挖槽時挖下來的土渣懸浮起來，使土渣隨泥漿一同排出槽外。③冷卻和潤滑作用。泥漿可降低鉆具連續沖擊或回轉而引起的升溫，同時起到切土滑潤的作用，從而減少機具磨損，提高挖槽效率。地基與基礎工程施工85項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（2）泥漿制作①泥漿材料：配制泥漿的主要材料有粘土（一般采用酸性陶土粉）、純堿（Na2CO3）、羧甲基纖維素（CMC）、水（一般采用pH值接近中性的自來水）。此外可根據需要摻入少量硝基腐植酸堿劑（簡稱硝腐堿）或鐵鉻木質素硫酸鹽（FCLS，簡稱鐵鉻鹽）。②泥漿需要量：泥漿的需要量取決于一次同時開挖槽段的大小、泥漿的各種損失、制備和回收處理泥漿的機械能力，一般可參考類似工程的經驗決定。③泥漿配比：純堿液配制濃度為1∶5或1∶10。地基與基礎工程施工86項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（2）泥漿制作①泥漿材料：配制泥漿的主要材料有粘土（一般采用酸性陶土粉）、純堿（Na2CO3）、羧甲基纖維素（CMC）、水（一般采用pH值接近中性的自來水）。此外可根據需要摻入少量硝基腐植酸堿劑（簡稱硝腐堿）或鐵鉻木質素硫酸鹽（FCLS，簡稱鐵鉻鹽）。②泥漿需要量：泥漿的需要量取決于一次同時開挖槽段的大小、泥漿的各種損失、制備和回收處理泥漿的機械能力，一般可參考類似工程的經驗決定。③泥漿配比：純堿液配制濃度為1∶5或1∶10。地基與基礎工程施工87項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工CMC液對高粘度泥漿的配制濃度為1.5%，攪拌時先將水加至1/3，再把CMC粉緩慢撒入，然后用軟軸攪拌器將大塊CMC攪拌成小顆粒，繼續加水攪拌。CMC配制后靜置6h使用。硝腐堿液配合比為：硝基腐植酸∶燒堿∶水=15∶1∶300，配制時先將燒堿或燒堿液和一半左右水在貯液筒里攪拌，待燒堿全部溶解后，放進硝基腐植酸，繼續攪拌15min。泥漿攪拌前先將水加至攪拌筒1/3后開動攪拌機，在定量水箱不斷加水同時，加入陶土粉、純堿液，攪拌3min后，加入CMC液及硝腐堿液繼續攪拌。一般情況下，新拌制的泥漿應存放24h或加分散劑，使之充分水化后方可使用。地基與基礎工程施工88項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（3）泥漿處理。當泥漿受水泥污染時，粘度會急劇升高，可用Na2CO3和FCLS（鐵鉻鹽）進行稀釋。當泥漿過分凝膠化或泥漿pH值大于10.5時，則應予廢棄。廢棄的泥漿不能任意傾倒或排入河流、下水道，必須用密封箱、真空車將其運至專用填埋場進行填埋或進行泥水分離處理。

地基與基礎工程施工89項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3）開挖槽段成槽時間約占工期的一半，挖槽精度又決定了墻體制作精度，所以槽段開挖是決定施工進度和質量的關鍵工序。挖槽前，預先將地下墻體劃分成許多段，每一段稱為地下連續墻的一個槽段（又稱為一個單元），一個槽段是一次混凝土灌注單位。槽段的長度，理論上應取得長一些，這樣可減少墻段的接頭數量，不但可提高地下連續墻的防水性和整體性，而且也減少了循環作業的次數，提高施工效率；但實際上槽段的長度應根據設計要求、土層性質、地下水情況、鋼筋籠的輕重大小、設備起吊能力、混凝土供應能力等條件確定，一般槽段長度為3～7m。地基與基礎工程施工90項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工劃分單元槽段時應注意合理設置槽段間的接頭位置，一般情況下應避免將接頭設在轉角處、地下連續墻與內部結構的連接處，以保證地下連續墻有較好的整體性。作為深基坑的支護結構或地下構筑物外墻的地下連續墻，其平面形狀一般多為縱向連續一字形。但為了增加地下連續墻的抗撓曲剛度，也可采用工字形、L形、T形、Z形及U形。墻厚根據結構受力計算確定，現澆式一般為600～1000mm，最大為1200mm；預制式受施工條件限制，厚度一般不大于500mm。地基與基礎工程施工91項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工挖槽過程中應保持槽內始終充滿泥漿，根據挖槽方式的不同確定不同的泥漿使用方式。使用抓斗挖槽時，應采用泥漿靜止方式，隨著挖槽深度的增大，不斷向槽內補充新鮮泥漿，使槽壁保持穩定。使用鉆頭或切削刀具挖槽時，應采用泥漿循環方式，用泵把泥漿通過管道壓送到槽底，土渣隨泥漿上浮至槽頂面排出稱為正循環；泥漿自然流入槽內，土渣被泵管抽吸到地面上稱為反循環，反循環的排渣效率高，宜用于容積大的槽段開挖。非承重墻的終槽深度必須保證設計深度，同一槽段內，槽底深度必須一致且保持平整。承重墻的槽段深度應根據設計入巖深度要求，參照地質剖面圖及槽底巖屑樣品等綜合確定，同一槽段開挖深度宜一致。槽段開挖完畢，應檢查槽位、槽深、槽寬及槽壁垂直度，合格后應盡快清底換漿、安裝鋼筋籠。地基與基礎工程施工92項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工4）鋼筋籠的制作和吊放（1）鋼筋籠的制作。鋼筋籠的制作按設計配筋圖和單元槽段的劃分來制作，一般每一單元槽段做成一個整體。受力鋼筋一般采用HRB335鋼筋，直徑不宜小于16mm，構造筋可采用HPB300

鋼筋，直徑不宜小于12mm。鋼筋籠寬度應比槽段寬度小300～400mm，鋼筋籠端部與接頭管或混凝土接頭面間應留有150～200mm的空隙。主筋凈保護層厚度為70～80mm，為了確保保護層厚度，可用鋼筋或鋼板定位墊塊或預制混凝土墊塊焊于鋼筋籠上，保護層墊塊厚50mm。地基與基礎工程施工93項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工制作鋼筋籠時要預留插放澆筑混凝土用導管的位置，在導管周圍增設箍筋和連接筋進行加固；縱向主筋放在內側，且其底端距槽底面100～200mm，橫向鋼筋放在外側。為防止鋼筋籠在起吊時產生過大變形，要根據鋼筋籠重量、尺寸以及起吊方式和吊點布置，在鋼筋籠內布置一定數量（一般2～4榀）的縱向桁架及橫向架立桁架，對寬度較大的鋼筋籠在主筋面上增設25水平筋和斜拉條。鋼筋綁扎一般用鐵絲先臨時固定，然后用點焊焊牢，再拆除鐵絲。為保證鋼筋籠整體剛度，點焊數不得少于交叉點總數的50%。地基與基礎工程施工94項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（2）鋼筋籠的吊放。起吊時，用鋼絲繩吊住鋼筋籠的四個角，為避免在空中晃動，鋼筋籠下端可系繩索用人力控制。起吊時不能使鋼筋籠下端在地面上拖引，以防造成下端鋼筋彎曲變形。插入鋼筋籠時，一定要使鋼筋籠和吊點中心都對準槽段中心，徐徐下降，垂直而又準確的插入槽內。此時須注意不要因起重臂擺動或其他影響而使鋼筋籠產生橫向擺動，造成槽壁坍塌。鋼筋籠插入槽內后，檢查其頂端高度是否符合設計要求，然后將其擱置在導墻上。地基與基礎工程施工95項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工5）槽段接頭地下連續墻需承受側向水壓力和土壓力，而它又是由若干個槽段連成的，那么各槽段之間的接頭就成為連續墻的薄弱部位；此外，地下連續墻與內部主體結構之間的連接接頭，要承受彎、剪、扭等各種內力，因此接頭連接問題就成為了地下連續墻施工中的重點。地下連續墻的接頭形式大致可分為施工接頭和結構接頭兩類。施工接頭是澆筑地下連續墻時縱向連接兩相鄰單元墻段的接頭。結構接頭是已竣工的地下連續墻在水平方向與其他構件（地下連續墻內部結構的梁、柱、墻、板等）相連接的接頭。地基與基礎工程施工96項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（1）施工接頭：施工接頭應滿足受力和防滲的要求，并要求施工簡便、質量可靠。①直接連接構成接頭。單元槽段挖成后，隨即吊放鋼筋籠，澆灌混凝土。混凝土與未開挖土體直接接觸。在開挖下一單元槽段時，用沖擊錘等將與土體相接觸的混凝土改造成凹凸不平的連接面，再澆灌混凝土形成所謂“直接接頭”（圖3-19）。而粘附在連接面上的沉渣與土是用抓斗的斗齒或射水等方法清除的，但難以清除干凈，受力與防滲性能均較差。因此，目前此種接頭用得很少。地基與基礎工程施工97項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工98項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工②接頭管接頭。接頭管接頭使用接頭管（也稱鎖口管）形成槽段間的接頭。其施工時的情況如圖3-20所示。地基與基礎工程施工99項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工為了使施工時每一個槽段縱向兩端受到的水壓力、土壓力大致相等。一般可沿地下連續墻縱向將槽段分為一期和二期兩類槽段。先開挖一期槽段，待槽段內土方開挖完成后，在該槽段的兩端用起重設備放入接頭管，然后吊放鋼筋籠和澆筑混凝土。這時兩端的接頭管相當于模板的作用，將剛澆筑的混凝土與還未開挖的二期槽段的土體隔開。待新澆混凝土開始初凝時，用機械將接頭管拔起。這時，已施工完成的一期槽段的兩端和還未開挖土方的二期槽段之間分別留有一個圓形孔。繼續二期槽段施工時，與其兩端相鄰的一期槽段混凝土已經結硬。只需開挖二期槽段內的土方。當二期槽段完成土方開挖后，應對一期槽段已澆筑的混凝土半圓形端頭表面進行處理。將附著的水泥漿與穩定液混合而成的膠凝物除去，否則接頭處止水性就很差。膠凝物的鏟除須采用專門設備，例如電動刷，刮刀等工具。地基與基礎工程施工100項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工在接頭處理后，即可進行二期槽段鋼筋籠吊放和混凝土的澆筑。這樣，二期槽段外凸的半圓形端頭和一期槽段內凹的半圓形端頭相互嵌套，形成整體。除了上述將槽段分為一期和二期跳格施工外，也可按序逐段進行各槽段的施工。這樣每個槽段的一端與已完成的槽段相鄰，只需在另一端設置接頭管，但地下連續墻槽段兩端會受到不對稱水壓力、土壓力的作用，所以兩種處理方法各有利弊。這種連接法是目前最常用的，其優點是用鋼量少、造價較低，能滿足一般抗滲要求。地基與基礎工程施工101項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工接頭管多用鋼管，每節長度15m左右，采用內銷連接，既便于運輸，又可使外壁平整光滑，易于拔管。值得注意的一個問題是如何掌握起拔接頭管的時間。如果起拔時間過早，新澆混凝土還處于流態，混凝土從接頭管下端流入到相鄰槽段，為下一槽段的施工造成困難。如果提拔時間太晚，新澆混凝土與接頭管膠粘在一起，造成提拔接頭管的困難，強行起拔有可能造成新澆混凝土的損傷。接頭管用起重機吊放入槽孔內。為了今后便于起拔，管身外壁必須光滑，還應在管身上涂抹黃油。開始灌注混凝土1h后，旋轉半圓周，或提起10cm。一般在混凝土達到0.05～0.20MPa（澆筑后3～5h）開始起拔，并應在混凝土澆筑后8h內將接頭管全部拔出。起拔時一般用3000kN起重機，但也可另備10000kN或20000kN千斤頂提升架作應急之用。地基與基礎工程施工102項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工③接頭箱接頭。接頭箱接頭可以使地下連續墻形成整體接頭，接頭的剛度較好。接頭箱接頭的施工方法與接頭管接頭相似，只是以接頭箱代替接頭管。一個單元槽段挖土結束后，吊放接頭箱，再吊放鋼筋籠。由于接頭箱在澆筑混凝土的一面是開口的，所以鋼筋籠端部的水平鋼筋可插入接頭箱內。澆筑混凝土時，由于接頭箱的開口面被焊在鋼筋籠端部的鋼板封住，因而澆筑的混凝土不能進入接頭箱。混凝土初凝后，與接頭管一樣逐步吊出接頭箱，待后一個單元槽段再澆筑混凝土時，由于兩相鄰單元槽段的水平鋼筋交錯搭接，而形成剛性接頭，其施工過程如圖3-21所示。地基與基礎工程施工103項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工104項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工④隔板式接頭。隔板式接頭按隔板的形狀分為平隔板、榫形隔板和V形隔板。由于隔板與槽壁之間難免有縫隙，為防止新澆筑的混凝土滲入，要在鋼筋籠的兩邊鋪貼維尼龍等化纖布。吊入鋼筋籠時要注意不要損壞化纖布。這種接頭適用于不易拔出接頭管（箱）的深槽。帶有接頭鋼筋的榫形隔板式接頭，能使各單元墻段連成一個整體，是一種較好的接頭方式。但插入鋼筋籠較困難，且接頭處混凝土不易密實，施工時須特別加以注意。⑤預制構件的接頭。用預制構件作為接頭的連接件，按材料可分為鋼筋混凝土和鋼材。在完成槽段挖土后將其吊放槽段的一端，澆筑混凝土后這些預制構件不再拔出，利用預制構件的一面作為下一槽段的連接點。這種接頭施工造價高，宜在成槽深度較大、起拔接頭管有困難的場合應用。地基與基礎工程施工105項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（2）結構接頭。地下連續墻與內部結構的樓板、柱、梁連結的結構接頭常用的有以下幾種：①直接連接接頭：在澆筑地下連續墻體以前，在連結部位預先埋覆蓋結鋼筋。即將該連結筋一端直接與槽段主筋連結（焊接式搭接），另一端彎折后與地下連續墻墻面平行且緊貼墻面。待開挖地下連續墻內側土體，露出此墻面時，鑿去該處的墻面混凝土面層，露出預埋鋼筋，然后再彎成所需的形狀與后澆主體結構受力筋連接，預埋連接鋼筋一般選用HPB300

鋼筋、且直徑不宜大于22mm。為方便彎折此預埋鋼筋時可采用加熱方法。如果能避免急劇加熱并認真施工，鋼筋強度幾乎可以不受影響。但考慮到連接處往往是結構薄弱環節，故鋼筋數量可比計算增加20%的余量。采用預埋鋼筋的直接接頭，施工容易，受力可靠，是目前用得最廣泛的結構接頭。地基與基礎工程施工106項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工②間接接頭。間接接頭是通過鋼板或鋼構件作媒介，連接地下連續墻和地下工程內部構的接頭。一般有預埋連接鋼板和預埋剪力塊兩種方法。預埋連接鋼板法是將鋼板事先固定于地下連續墻鋼筋籠的相應部位。待澆筑混凝土以及內墻面土方開挖后，將面層混凝土鑿去露出鋼板，然后用焊接方法將后澆的內部構件中的受力鋼筋焊接在該預埋鋼板上。預埋剪力塊法與預埋鋼板法是類似的。剪力塊連接件也事先預埋在地下連續墻內，剪力鋼筋彎折放置于緊貼墻面處。待鑿去混凝土外露后，再與后澆構件相連。剪力塊連接件一般主要承受剪力。

地基與基礎工程施工107項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工6）水下混凝土澆筑（1）清底工作。槽段開挖到設計標高后，在插放接頭管和鋼筋籠之前，應及時清除槽底淤泥和沉渣，否則鋼筋籠插不到設計位置，地下連續墻的承載力降低，我們將清除沉渣的工作稱為清底。清底可采用沉淀法或置換法進行。沉淀法是在土渣基本都沉淀到槽底之后再進行清底；置換法是在挖槽結束之后，對槽底進行認真清理，然后在土渣還沒有沉淀之前就用新泥漿把槽內的泥漿置換出來。工程上一般常用置換法。清除沉渣的方法常用的有：砂石吸力泵排泥法、壓縮空氣升液排泥法、帶攪動翼的潛水泥漿泵排泥法、抓斗直接排泥法。地基與基礎工程施工108項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工（2）混凝土澆筑。地下連續墻的混凝土是在護壁泥漿下澆筑，需按水下混凝土的方法配制和澆筑。混凝土強度等級一般不應低于C20；用導管法澆筑的水下混凝土應具有良好的和易性和流動性，坍落度宜為180～220mm，擴散度宜為340～380mm。混凝土的配合比應通過試驗確定，并應滿足設計要求和抗壓強度等級、抗滲性能及彈性模量等指標。水泥一般選用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，混凝土配比中水泥用量一般大于370kg/m3，并可根據需要摻入外加劑；粗骨料最大粒徑不應大于25mm，宜選用中砂或粗砂，且拌和物中的含砂率不小于45%；水灰比不應大于0.6。地基與基礎工程施工109項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地下連續墻混凝土是用導管在泥漿中澆筑的。由于導管內混凝土密度大于導管外的泥漿密度，利用兩者的壓力差使混凝土從導管內流出，在管口附近一定范圍內上升替換掉原來泥漿的空間。導管的數量與槽段長度有關，槽段長度小于4m時，可使用一根導管；大于4m時，應使用2根或2根以上導管。導管內徑約為粗骨料粒徑的8倍左右，不得小于粗骨料粒徑4倍。導管間距根據導管直徑決定，使用150mm導管時，間距為2m；使用200mm導管時，間距為3m，一般可取（8～10）d（d為導管的直徑）。導管距槽段兩端不宜大于1.5m。地基與基礎工程施工110項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工在澆筑過程中，混凝土的上升速度不得小于2m/h；且隨著混凝土的上升，要適時提升和拆卸導管，導管下口插入混凝土深度應控制在2～4m，不宜過深或過淺。插入深度大，混凝土擠推的影響范圍大，深部的混凝土密實、強度高，但容易使下部沉積過多的粗骨料，而面層聚積較多的砂漿。導管插入太淺，則混凝土是攤鋪式推移，泥漿容易混入混凝土，影響混凝土的強度。因此導管插入混凝土深度不宜大于6m，并不得小于1m，嚴禁把導管底端提出混凝土面。澆筑過程中，應有專人每30min測量一次導管埋深及管外混凝土面高度，每2h測量一次導管內混凝土面高度。導管不能作橫向運動，否則會使沉渣或泥漿混入混凝土內。混凝土要連續灌筑，不能長時間中斷，一般可允許中斷5～10min，最長只允許中斷20～30min。為保持混凝土的均勻性，混凝土攪拌好之后，應在1.5h內灌筑完畢。地基與基礎工程施工111項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工在一個槽段內同時使用兩根導管澆筑時，其間距不應大于3m，導管距槽段端頭不宜大于1.5m，混凝土面應均勻上升，各導管處的混凝土表面的高差不宜大于0.3m，在澆筑完成后的地下連續墻墻頂存在一層浮漿層，因此混凝土頂面應比設計標高超澆0.5m，鑿去該層浮漿層后，地下連續墻墻頂才能與主體結構或支撐相聯成整體。地基與基礎工程施工112項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工3.2.7逆作法支護

逆作法施工是以地面為起點，先建地下室的外墻和中間支撐樁，然后由上而下逐層建造梁、板或框架，利用它們做水平支承系統，進行下部地下工程的結構施工，這種地下室施工不同于傳統方法的先開挖土方到底，澆筑底板，然后自下而上逐層施工的方法，故稱為“逆作法”，見圖3-22。與傳統的施工方法相比，用逆作法施工多層地下室可節省支護結構的支撐，可以縮短工程施工的總工期，基坑變形減小，相鄰建筑物等沉降少等優點。地基與基礎工程施工113項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工地基與基礎工程施工114項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工逆作法施工可分為封閉式逆作法施工（亦稱全逆作法施工）和開敞式逆作法施工（亦稱半逆作法施工），具體選用哪種施工方法，需根據結構體系、基礎選型、建筑物周圍環境以及施工機具與施工經驗等因素確定。地基與基礎工程施工115項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工1．封閉式逆作法施工程序在土方開挖之前，先澆筑地下連續墻，作為該建筑的基礎墻或基坑支護結構的圍護墻，同時在建筑物內部澆筑或打下中間支承柱（亦稱中支樁）。然后開挖土方至地下一層頂面底的標高處，澆筑該層的樓蓋結構（留有部分工作面），這樣已完成的地下一層頂面樓蓋結構即作為周圍地下連續墻的水平支撐。然后由上向下逐層開挖土方和澆筑各層地下結構，直至底板封底。同時，由于地面一層的樓面結構已完成，為上部結構施工創造了條件，這樣可以同時向上逐層進行地上結構的施工。地基與基礎工程施工116項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.2深基坑支護結構施工2．開敞式逆作法施工程序 開敞式逆作法又稱半逆作法施工，即在地面以下，從地面開始向地下室底面施工。地下部分施工方法與封閉式逆作法相同，只是不同時施工地上部分。地基與基礎工程施工117項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.3基坑降水排水3.3.1降水方法、類別及適用條件基坑的排水降水方法很多，一般常用的有明排水法和井點降水法兩類。（1）明排水法是在基坑開挖過程中，在坑底設置集水井，并沿坑底的周圍或中央開挖排水溝，使水流入集水井內，然后用水泵抽出坑外。明排水法包括普通明溝排水法和分層明溝排水法。地基與基礎工程施工118項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.3基坑降水排水（2）井點降水法是在基坑的周圍埋下深于基坑底的井點或管井，以總管連接抽水，使地下水位下降形成一個降落漏斗，并降低到坑底以下0.5～1.0m，從而保證可在干燥無水的狀態下挖土，不但可防止流沙、基坑邊坡失穩等問題，而且便于施工。井點降水方法的種類有單層輕型井點、多層輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點、深井井點等。地基與基礎工程施工119項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.3基坑降水排水井點降水法可根據土的種類、透水層位置、厚度、土的滲透系數；水的補給源、井點布置形式、要求降水深度、鄰近建筑、管線情況、工程特點、場地及設備條件以及施工技術水平等情況，作出技術經濟和節能比較后確定，選用一種或兩種，或井點與明溝排水綜合使用，可參照表3-12選用。

地基與基礎工程施工120項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.3基坑降水排水地基與基礎工程施工121項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.3基坑降水排水一般講，當土質情況良好，土的降水深度不大，可采用單層輕型井點；當降水深度超過6m，且土層垂直滲透系數較小時，宜用二級輕型井點或多層輕型井點，或在坑中另布置井點，以分別降低上層土及下層土的水位。當土的滲透系數小于0.1m/d時，可在一側增加電極，改用電滲井點降水；如土質較差，降水深度較大，采用多層輕型井點設備增多，土方量增大，經濟上不合算時，可采用噴射井點降水較為適宜；如果降水深度不大，土的滲透系數大，涌水量大，降水時間長，可選用管井井點；如果降水很深，涌水量大，土層復雜多變，降水時間很長，此時宜選用深井井點降水，最為有效而經濟。當各種井點降水方法影響鄰近建筑物產生不均勻沉降和使用安全，應采用回灌井點或在基坑有建筑物一側采用旋噴樁加固土壤和防滲，對側壁和坑底進行加固處理。地基與基礎工程施工122項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.3基坑降水排水3.3.2基坑明排水法1．普通明溝排水法普通明溝排水法是采用截、疏、抽的方法進行排水，即在開挖基坑時，沿坑底周圍或中央開挖排水溝，再在溝底設置集水井，使基坑內的水經排水溝流入集水井內，然后用水泵抽出坑外，如圖3-22、圖3-23所示。地基與基礎工程施工123項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.3基坑降水排水地基與基礎工程施工124項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.3基坑降水排水（1）基本構造。根據地下水量、基坑平面形狀及水泵的抽水能力，每隔30～40m設置一個集水井。集水井的截面一般為0.6m×0.6m～0.8m×0.8m，其深度隨著挖土的加深而加深，并保持低于挖土面0.8～1.0m，井壁可用竹籠、磚圈、木枋或鋼筋籠等做簡易加固；當基坑挖至設計標高后，井底應低于坑底1～2m，并鋪設0.3m碎石濾水層，以免由于抽水時間較長而將泥砂抽出，并防止井底的土被攪動。一般基坑排水溝深0.3～0.6m，底寬應不小于0.3m,排水溝的邊坡為1.1～1.5m，溝底設有0.2%～0.5%的縱坡，其深度隨著挖土的加深而加深，并保持水流的暢通。基坑四周的排水溝及集水井必須設置在基礎范圍以外，以及地下水流的上游。地基與基礎工程施工125項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.3基坑降水排水（2）排水機具的選用集水坑排水所用機具主要為離心泵、潛水泵和軟軸泵。選用水泵類型時，一般取水泵的排水量為基坑涌水量的1.5～2.0倍。地基與基礎工程施工126項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.3基坑降水排水2．分層明溝排水法如果基坑較深，開挖土層由多種土壤組成，中部夾有透水性強的砂類土壤時，為避免上層地下水沖刷下部邊坡，造成塌方，可在基坑邊坡上設置2～3層明溝及相應的集水井，分層阻截土層中的地下水（圖3-26）。這樣一層一層地加深排水溝和集水井，逐步達到設計要求的基坑斷面和坑底標高，其排水溝與集水井的設置及基本構造，基本與普通明溝排水法相同。地基與基礎工程施工127項目3基坑工程支護及降水和排水項目3.3基坑降水排水3.3.3人工降水1．輕型井點輕型井點降低地下水位是沿基坑周圍以一定的間距埋入井點管（下端為濾管），在地面上用水平鋪設的集水總管將各井點管連接起來，在一定位置設置離心泵和水