8.1概述8.2支擋式結(jié)構(gòu)8.3重力式水泥土墻支護結(jié)構(gòu)8.4土釘墻支護結(jié)構(gòu)8.5地下水控制8.6基坑現(xiàn)場監(jiān)測與信息化施工第8章基坑工程

8.1.1基坑工程的概念及特點地下建筑結(jié)構(gòu)都是埋置在地下一定深度處，其施工不可避免地涉及到大量的土方開挖。開挖的方法可以是暗挖，例如盾構(gòu)法和頂管法，還可以是明挖，就是先從地面直接往下開挖到設(shè)計的深度，待地下建筑結(jié)構(gòu)完成之后再回填土方或是在上面修建上部結(jié)構(gòu)。明挖時為進行地下建筑物(包括構(gòu)筑物)、上部建筑基礎(chǔ)及地下室的施工所開挖的地面以下之空間稱為基坑?；娱_挖后會受到周圍土水壓力的作用，可能坍塌失穩(wěn)，為保證基坑施工、主體地下結(jié)構(gòu)的安全和周邊環(huán)境不受損害而必須采取一定的支護結(jié)構(gòu)、加固、降水和土方開挖與回填等工程，它們總稱為基坑工程，包括勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)測等?；庸こ淌且豁椌C合性很強的巖土工程，既涉及土力學(xué)中典型的強度、穩(wěn)定與變形問題，又涉及土與支護結(jié)構(gòu)共同作用以及場地的工程、水文地質(zhì)等問題，同時還與計算技術(shù)、測試技術(shù)、施工技術(shù)等密切相關(guān)。8.1概述

因此，基坑工程具有以下特點：（1）基坑支護體系是臨時結(jié)構(gòu)，安全儲備較小，具有較大的風(fēng)險性?；庸こ淌┕み^程中應(yīng)進行監(jiān)測，并應(yīng)有應(yīng)急措施。在施工過程中一旦出現(xiàn)險情，需要及時搶救。（2）基坑工程具有很強的區(qū)域性。如軟粘土地基、黃土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中基坑工程差異性很大。同一城市不同區(qū)域也有差異。（3）基坑工程具有很強的個性?；庸こ痰闹ёo體系設(shè)計與施工和土方開挖不僅與工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建（構(gòu)）筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性，以及周圍場地條件等有關(guān)。（4）基坑工程綜合性強。基坑工程不僅需要巖土工程知識，也需要結(jié)構(gòu)工程知識，需要土力學(xué)理論、測試技術(shù)、計算技術(shù)及施工機械、施工技術(shù)的綜合。（5）基坑工程具有較強的時空效應(yīng)。基坑的深度和平面形狀對基坑支護體系的穩(wěn)定性和變形有較大影響。土體，特別是軟粘土，具有較強的蠕變性，作用在支護結(jié)構(gòu)上的土壓力隨時間變化。（6）基坑工程是系統(tǒng)工程?；庸こ讨饕ㄖёo體系設(shè)計和土方開挖兩部分。土方開挖的施工組織是否合理將對支護體系是否成功具有重要作用。不合理的土方開挖、步驟和速度可能導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)樁基變位、支護結(jié)構(gòu)過大的變形，甚至引起支護體系失穩(wěn)而導(dǎo)致破壞。（7）基坑工程具有環(huán)境效應(yīng)?；娱_挖勢必引起周圍地基地下水位的變化和應(yīng)力場的改變，導(dǎo)致周圍地基土體的變形，對周圍建（構(gòu)）筑物和地下管線產(chǎn)生影響，嚴重的將危及其正常使用或安全。大量土方外運也將對交通和棄土點環(huán)境產(chǎn)生影響。8.1.2基坑支護結(jié)構(gòu)的類型及實用條件基坑工程中為維持基坑邊坡穩(wěn)定并控制其變形，保護地下主體結(jié)構(gòu)施工和基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑采用的臨時性支擋或加固基坑側(cè)壁的承受荷載的結(jié)構(gòu)稱為基坑支護結(jié)構(gòu)。根據(jù)工作機理的不同，支護結(jié)構(gòu)可大致分為支擋式結(jié)構(gòu)、重力式水泥土墻、土釘墻和簡單放坡。支擋式結(jié)構(gòu)包括排樁－錨桿結(jié)構(gòu)、排樁－支撐結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻－錨桿結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻－支撐結(jié)構(gòu)、懸臂式排樁或地下連續(xù)墻、雙排樁結(jié)構(gòu)等；土釘墻又分為單一土釘墻、預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻、水泥土樁復(fù)合土釘墻、微型樁復(fù)合土釘墻。基坑支護結(jié)構(gòu)選型時，應(yīng)綜合考慮下列因素按表8.1-1選用排樁、地下連續(xù)墻、水泥土墻、土釘墻、原狀土放坡或采用上述型式的組合。（1）基坑深度；（2）土的性狀及地下水條件；（3）基坑周邊環(huán)境對基坑變形的承受能力及支護結(jié)構(gòu)一旦失效可能產(chǎn)生的后果；（4）主體地下結(jié)構(gòu)及其基礎(chǔ)形式、基坑平面尺寸及形狀；（5）支護結(jié)構(gòu)施工工藝的可行性；（6）施工場地條件及施工季節(jié)；（7）經(jīng)濟指標、環(huán)保性能和施工工期。支護結(jié)構(gòu)選型應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)和受力特點，要用有利支護結(jié)構(gòu)材料受力性狀的型式。8.1.3基坑支護工程設(shè)計原則及內(nèi)容基坑支護工程設(shè)計的基本原則是：①在滿足支護結(jié)構(gòu)本身強度、穩(wěn)定性和變形要求的同時，確保周圍環(huán)境的安全；②在保證安全可靠的前提下，設(shè)計方案應(yīng)具有較好的技術(shù)經(jīng)濟和環(huán)境效應(yīng)；③為基坑支護工程施工和基礎(chǔ)施工提供最大限度的施工方便，并保證施工安全?；又ёo設(shè)計應(yīng)規(guī)定其設(shè)計使用期限?；又ёo的設(shè)計使用期限不應(yīng)小于一年。基坑支護設(shè)計時,應(yīng)綜合考慮基坑周邊環(huán)境和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、基坑深度等因素，按表8.1-2采用支護結(jié)構(gòu)的安全等級和重要性系數(shù)。對同一基坑的不同部位，可采用不同的安全等級。表8.1-2基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù)安全等級破壞后果γ0一級支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴重1.10二級支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般1.0三級支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴重0.90根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012)，基坑支護結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)可分為承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。承載力極限狀態(tài)對應(yīng)于支護結(jié)構(gòu)達到最大承載能力或土體失穩(wěn)、過大變形導(dǎo)致支護結(jié)構(gòu)或基坑周邊環(huán)境破壞，正常使用極限狀態(tài)對應(yīng)于支護結(jié)構(gòu)的變形已妨礙地下施工或影響基坑周邊環(huán)境的正常使用功能。根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計要求，基坑支護應(yīng)按下列規(guī)定進行計算和驗算：（1）基坑支護結(jié)構(gòu)均應(yīng)進行承載能力極限狀態(tài)的計算，計算內(nèi)容應(yīng)包括：①根據(jù)基坑支護形式及其受力特點進行土體穩(wěn)定性計算；②基坑支護結(jié)構(gòu)的受壓、受彎、受剪承載力計算；③當有錨桿或支撐時，應(yīng)對其進行承載力計算和穩(wěn)定性驗算。（2）對于安全等級為一級及對支護結(jié)構(gòu)變形有限定的二級建筑基坑側(cè)壁，尚應(yīng)對基坑周邊環(huán)境及支護結(jié)構(gòu)變形進行驗算。（3）地下水控制計算和驗算①抗?jié)B透穩(wěn)定性驗算；②基坑底突涌穩(wěn)定性驗算；③根據(jù)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計要求進行地下水位控制計算。當場地內(nèi)有地下水時，應(yīng)根據(jù)場地及周邊區(qū)域的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境情況和支護結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)型式等因素，確定地下水控制方法。當場地周邊有地表水匯流、排瀉或地下水管滲漏時，應(yīng)對基坑采取保護措施。當有條件時，基坑應(yīng)采用局部或全部放坡開挖，放坡坡度應(yīng)滿足其穩(wěn)定性要求。8.1.4基坑水平荷載基坑支護結(jié)構(gòu)隨著基坑的開挖，內(nèi)側(cè)出現(xiàn)臨空，基坑外側(cè)的土體向基坑內(nèi)移動，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的壓力，而基坑內(nèi)部的土體則對結(jié)構(gòu)起支撐作用，阻止結(jié)構(gòu)的進一步變形。前者為主動土壓力，后者為被動土壓力（圖8.1-1）。根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012），土壓力的計算一般情況采用郎肯土壓力理論，在某些特殊情況下才采用庫倫土壓力理論。具體的計算按照水土合算與水土分算分別如下：圖8.1-1土壓力計算（1）對于地下水位以上或水土合算的土層式中，pak——支護結(jié)構(gòu)外側(cè)，第i層土中計算點的主動土壓力強度標準值(kPa)；當pak<0時，應(yīng)取pak＝0；σak、σpk——分別為支護結(jié)構(gòu)外側(cè)、內(nèi)側(cè)計算點的土中豎向應(yīng)力標準值(kPa)；Ka，i、Kp，i——分別為第i層土的主動土壓力系數(shù)、被動土壓力系數(shù)；ci、φI——第i層土的粘聚力(kPa)、內(nèi)摩擦角(°)；Ppk——支護結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，第i層土中計算點的被動土壓力強度標準值(kPa)。(8.1.1)(8.1.2)(8.1.3)(8.1.4)（2）對于水土分算的土層(8.1.5)(8.1.6)式中，ua、up——分別為支護結(jié)構(gòu)外側(cè)、內(nèi)側(cè)計算點的水壓力(kPa)。8.2支擋式結(jié)構(gòu)支擋式結(jié)構(gòu)指以擋土構(gòu)件和錨桿或支撐為主要構(gòu)件，或以擋土構(gòu)件為主要構(gòu)件的支護結(jié)構(gòu)。擋土構(gòu)件指設(shè)置在基坑側(cè)壁并嵌入基坑底面的支護結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件。例如，支護樁、地下連續(xù)墻。支擋式結(jié)構(gòu)包括懸臂式結(jié)構(gòu)、錨拉式結(jié)構(gòu)、內(nèi)支撐式結(jié)構(gòu)、和雙排樁結(jié)構(gòu)等（圖8.2-1）。a懸臂式結(jié)構(gòu)b內(nèi)支撐式結(jié)構(gòu)c錨拉式結(jié)構(gòu)d雙排樁結(jié)構(gòu)圖8.2-1支擋式結(jié)構(gòu)示意圖（1）結(jié)構(gòu)分析錨拉式支擋結(jié)構(gòu)，可將整個結(jié)構(gòu)分解為擋土結(jié)構(gòu)、錨拉結(jié)構(gòu)（錨桿及腰梁、冠梁）分別進行分析；擋土結(jié)構(gòu)宜采用平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點法進行分析；作用在錨拉結(jié)構(gòu)上的荷載應(yīng)取擋土結(jié)構(gòu)分析時得出的支點力；支撐式支擋結(jié)構(gòu)，可將整個結(jié)構(gòu)分解為擋土結(jié)構(gòu)、內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)分別進行分析；擋土結(jié)構(gòu)宜采用平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點法進行分析；內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)可按平面結(jié)構(gòu)進行分析，擋土結(jié)構(gòu)傳至內(nèi)支撐的荷載應(yīng)取擋土結(jié)構(gòu)分析時得出的支點力；對擋土結(jié)構(gòu)和內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)分別進行分析時，應(yīng)考慮其相互之間的變形協(xié)調(diào)；懸臂式支擋結(jié)構(gòu)、雙排樁支擋結(jié)構(gòu)，宜采用平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點法進行結(jié)構(gòu)分析。彈性支點法是目前較為常用的一種結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方法，是將支護結(jié)構(gòu)視作豎向放置的彈性地基梁，基坑外側(cè)土壓力看成荷載，內(nèi)側(cè)土體與支撐（包括錨桿）看成彈性支座，如圖8.2-2所示。8.2.1結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性驗算（a）懸臂式支擋結(jié)構(gòu)（b）錨拉式支擋結(jié)構(gòu)或支撐式支擋結(jié)構(gòu)1－擋土構(gòu)件；2－由錨桿或支撐簡化而成的彈性支座；3－計算土反力的彈性支座圖8.2-2彈性支點法計算（2）穩(wěn)定性驗算支擋式結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性驗算包括嵌固深度驗算、整體滑動穩(wěn)定性驗算和坑底隆起穩(wěn)定性驗算。①嵌固穩(wěn)定性驗算對于懸臂式支擋結(jié)構(gòu)，在水平荷載作用下，基坑土體有可能因嵌固深度不夠而繞結(jié)構(gòu)底端轉(zhuǎn)動失穩(wěn)，其驗算模型如圖8.2-3所示，計算公式如下式中，Kem——嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)；安全等級為一級、二級、三級的懸臂式支擋結(jié)構(gòu)，Kem分別不應(yīng)小于1.25、1.2、1.15；Eak、Epk——基坑外側(cè)主動土壓力、基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力合力的標準值(kN)；za1、zp1——基坑外側(cè)主動土壓力、基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力合力作用點至擋土構(gòu)件底端的距離(m)。(8.2.1)圖8.2-3懸臂式結(jié)構(gòu)嵌固穩(wěn)定性驗算對于內(nèi)支撐或錨桿支擋結(jié)構(gòu)，基坑土體有可能在支護結(jié)構(gòu)底部因產(chǎn)生踢腳破壞而出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。對于單支點結(jié)構(gòu)，踢腳破壞產(chǎn)生于以支點處為轉(zhuǎn)動點的失穩(wěn)，多層支點結(jié)構(gòu)則可能繞最下層支點轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生踢腳，其驗算模型如圖8.2-4所示，計算公式如下。式中，Ke——嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)；安全等級為一級、二級、三級的錨拉式支擋結(jié)構(gòu)和支撐式支擋結(jié)構(gòu)，Ke分別不應(yīng)小于1.25、1.2、1.15；za2、zp2——基坑外側(cè)主動土壓力、基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力合力作用點至支點的距離(m)。(8.2.2)圖8.2-4單支點錨拉式支擋結(jié)構(gòu)和支撐式支擋結(jié)構(gòu)的嵌固穩(wěn)定性驗算②基坑整體穩(wěn)定性驗算基坑整體穩(wěn)定性分析實際上是對支護結(jié)構(gòu)的直立土坡進行穩(wěn)定性分析，通過計算確定支護結(jié)構(gòu)的嵌固深度，錨拉式、懸臂式和雙排樁支擋結(jié)構(gòu)應(yīng)進行整體穩(wěn)定性驗算。計算采用圓弧滑動面簡單條分法，按總應(yīng)力法計算，穩(wěn)定性系數(shù)需要滿足：(8.2.3)式中，Ks——圓弧滑動整體穩(wěn)定安全系數(shù)；安全等級為一級、二級、三級的錨拉式支擋結(jié)，Ks分別不應(yīng)小于1.35、1.3、1.25；cj、φj——第j土條滑弧面處土的粘聚力(kPa)、內(nèi)摩擦角(°)；Bj——第j土條的寬度(m)；θj——第j土條滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角(°)；Lj——第j土條的滑弧段長度(m)，取lj＝bj/cosθj；Qj——作用在第j土條上的附加分布荷載標準值(kPa)；ΔGj——第j土條的自重(kN)，按天然重度計算；Uj——第j土條在滑弧面上的孔隙水壓力(kPa)；R'k，k——第k層錨桿對圓弧滑動體的極限拉力值(kN)；Αk——第k層錨桿的傾角(°)；sx，k——第k層錨桿的水平間距(m)；Ψv——計算系數(shù)。1－任意圓弧滑動面；2－錨桿圖8.2-5圓弧滑動條分法整體穩(wěn)定性驗算③基坑底抗隆起穩(wěn)定性驗算對深度較大的基坑，當嵌固深度較小、土的強度較低時，土體從擋土構(gòu)件底端以下向基坑內(nèi)隆起擠出是錨拉式支擋結(jié)構(gòu)和支撐式支擋結(jié)構(gòu)的一種破壞模式。這是一種土體喪失豎向平衡狀態(tài)的破壞模式，由于錨桿和支撐只能對支護結(jié)構(gòu)提供水平方向的平衡力，對隆起破壞不起作用，對特定基坑深度和土性，只能通過增加擋土構(gòu)件嵌固深度來提高抗隆起穩(wěn)定性?；涌孤∑鸱€(wěn)定的計算方法很多，目前的規(guī)范多采用的是地基極限承載力的Prandtl（普朗德爾）極限平衡理論公式，其計算模型（圖8.2-6）和公式如下：式中，Kb——抗隆起安全系數(shù)；安全等級為一級、二級、三級的支護結(jié)構(gòu)，Kb分別不應(yīng)小于1.8、1.6、1.4；γm1——基坑外、基坑內(nèi)擋土構(gòu)件底面以上土層按厚度加權(quán)的平均重度(kN/m3)；γm2——擋土構(gòu)件底面以上土的重度(kN/m3)；對地下水位以下的砂土、碎石土、粉h、D——基坑深度(m)、擋土構(gòu)件嵌固深度(m)；q0——地面均布荷載(kPa)；Nc、Nq——承載力系數(shù)；c、φ——擋土構(gòu)件底面以下土的粘聚力(kPa)、內(nèi)摩擦角(°)。(8.2.4)(8.2.5)(8.2.6)圖8.2-6擋土構(gòu)件底端平面下土的抗隆起穩(wěn)定性驗算8.2.2排樁與地下連續(xù)墻8.2.2.1概述排樁指的是沿基坑側(cè)壁排列設(shè)置的支護樁及冠梁所組成的支擋式結(jié)構(gòu)部件或懸臂式支擋結(jié)構(gòu)?；娱_挖時，對不能放坡或由于場地限制不能采用攪拌樁支護，開挖深度在6-10m左右時，即可采用排樁支護。排樁支護可采用混凝土灌注樁、型鋼樁、鋼管樁、鋼板樁、型鋼水泥土攪拌樁等樁型。按照樁的平面布置排樁支護結(jié)構(gòu)可分為：(1)柱列式排樁支護，當土質(zhì)尚好、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8.2-7a所示。(2)連續(xù)排樁支護(圖8.2-7b)，在軟土中一般不能形成土拱，支擋樁應(yīng)該連續(xù)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8.2-7c所示。也可以采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁，如圖8.2-7d、e所示。(3)組合式排樁支護，在地下水位較高的軟土地區(qū)，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7-8f所示。圖8.2-7排樁支護的類型按基坑開挖深度及支檔結(jié)構(gòu)受力情況，排樁支護可分為以下三種。(1)無支撐(懸臂)支護結(jié)構(gòu)：當基坑開挖深度不大，即可利用懸臂作用擋住墻后土體；(2)單支撐結(jié)構(gòu)：當基坑開挖深度較大時，不能采用無支撐支護結(jié)構(gòu)，可以在支護結(jié)構(gòu)頂部附近設(shè)置一單支撐(或拉錨)；(3)多支撐結(jié)構(gòu)：當基坑開挖深度較深時，可設(shè)置多道支撐，以減少擋墻的內(nèi)力。在地下挖一段狹長的深槽，在槽內(nèi)吊放人鋼筋籠，澆灌混凝土，筑成一段鋼筋混凝土墻段，最后把這些墻段逐—連接起來形成一道連續(xù)的地下墻壁，這就是地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻技術(shù)起源于歐洲，它是根據(jù)打井和石油鉆井所用膨潤土泥漿護壁以及水下澆灌混凝土施工方法的應(yīng)用而發(fā)展起來的，1950年前后開始用于工程。地下連續(xù)墻按成墻方式可分為樁排式、壁板式和組合式；按挖槽方式可大致分為抓斗式、沖擊式和回轉(zhuǎn)式；按墻的用途可分為臨時擋土墻、用作主體結(jié)構(gòu)一部分兼作臨時擋土墻的地下連續(xù)墻、用作多邊形基礎(chǔ)兼作墻體的地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻具有整體剛度大的特點和良好的止水防滲效果，適用于地下水位以下的軟粘土和砂土等多種地層條件和復(fù)雜的施工環(huán)境，尤其是基坑底面以下有深層軟土需將墻體插入很深的情況，因此在國內(nèi)外的地下工程中得到廣泛的應(yīng)用。并且隨著技術(shù)的發(fā)展和施工方法及機械的改進，地下連續(xù)墻發(fā)展到既是基坑施工時的擋土圍護結(jié)構(gòu)，又是擬建主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，如支撐得當，且配合正確的施工方法和措施，可較好地控制軟土地層的變形。排樁、地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形計算是比較復(fù)雜的問題，其計算的合理模型應(yīng)是考慮支護結(jié)構(gòu)―土―支點三者共同作用的空間分析，但這樣往往比較復(fù)雜，工程上為便于計算，采用分段平面問題計算，排樁計算寬度取樁中心距，地下連續(xù)墻由于其連續(xù)性取單位寬度。具體的計算內(nèi)容和步驟如下。（1）嵌固深度計算①懸臂式支護結(jié)構(gòu)根據(jù)對懸臂式支護結(jié)構(gòu)當＝0、為變化范圍的各種極限狀態(tài)進行計算，結(jié)果嵌固深度系數(shù)如圖8.2-8，從圖可見在極限狀態(tài)下要求嵌固深度大小的順序依次是抗傾覆、抗滑移、整體穩(wěn)定性、抗隆起，因此按抗傾覆要求確定嵌固深度，基本上都可以保證其他各種驗算所要求的安全系數(shù)。根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)懸臂式支護結(jié)構(gòu)嵌固深度設(shè)計值按下式確定(圖8.2-9)：8.2.2.2排樁、地下連續(xù)墻設(shè)計計算式中，——樁、墻底以上基坑內(nèi)側(cè)各土層水平抗力標準值的合力之和；

hp——合力作用點至樁、墻底的距離；——樁、墻底以上基坑外側(cè)各土層水平荷載標準值的合力之和；ha——合力作用點至樁、墻底的距離。(8.2.7)圖8.2-8極限狀態(tài)嵌固深度系數(shù)圖圖8.2-9懸臂式支護結(jié)構(gòu)嵌固深度計算簡圖②單層支點支護結(jié)構(gòu)對于單支點支護結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)的平衡是依靠支點及嵌固深度兩者共同支持，必須具有足夠深度以形成一定的反力保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可以采取傳統(tǒng)的等值梁法來確定嵌固深度，根據(jù)分析，這樣計算得到的嵌固深度值也大于整體穩(wěn)定及抗隆起的要求。嵌固深度設(shè)計值hd可按下式確定(圖8.2-10)(8.2.8)設(shè)基坑底面以下支護結(jié)構(gòu)彎矩零點位置至基坑底面的距離為，此處(圖8.2-11)，支點力Tc1可按下式計算(8.2.9)上兩式中，——彎矩零點位置以上基坑外側(cè)各土層水平荷載標準值的合力之和；

ha1——合力作用點至設(shè)定彎矩零點的距離；——彎矩零點位置以上基坑內(nèi)側(cè)各土層水平抗力標準值的合力之和；

hp1——合力作用點至設(shè)定彎矩零點的距離；hT1——支點至基坑底面的距離；hc1——基坑底面至設(shè)定彎矩零點位置的距離。圖8.2-10單層支點支護結(jié)構(gòu)嵌固深度計算簡圖圖8.2-11單層支點支護結(jié)構(gòu)支點力計算簡圖②多層支點支護結(jié)構(gòu)多層支點的排樁、地下連續(xù)墻嵌固深度設(shè)計值宜按圓弧滑動簡單條分法確定(圖8.2-12)。(8.2.10)式中，、——最危險滑動面上第i土條滑動面上土的固結(jié)不排水(快)剪粘聚力、內(nèi)摩擦角標準值；

li——第i土條的弧長；bi——第i土條的寬度；γk——整體穩(wěn)定分項系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗確定，當無經(jīng)驗時取1.3；wi——作用于滑動面上第i土條的重量，按上覆土層的天然重度計算；θi——第i土條弧線中點切線與水平線夾角。當按上述方法確定的懸臂式及單支點支護結(jié)構(gòu)嵌固深度設(shè)計值

hd

＜0.3h

時，宜取hd

=0.3h；多支點支護結(jié)構(gòu)嵌固深度設(shè)計值小于

0.2h

時，宜取

hd

=0.2h。

當基坑底為碎石土及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲透水壓力時，側(cè)向截水的排樁、地下連續(xù)墻除應(yīng)滿足上述規(guī)定外，嵌固深度設(shè)計值尚應(yīng)滿足抗?jié)B透穩(wěn)定條件。即：(8.2.11)式中，hwa為墻外地下水位深度，γ0為基坑重要性系數(shù)。圖8.2-12多支點支護結(jié)構(gòu)嵌固深度計算簡圖（2）結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算目前我國支護結(jié)構(gòu)計算中常用的方法可分為彈性支點方法與極限平衡法，工程實踐證明，當嵌固深度合理時，具有試驗數(shù)據(jù)或當?shù)亟?jīng)驗確定彈性支點剛度時，用彈性支點方法確定支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形較為合理，下面主要介紹這種方法。計算簡圖見圖8.2-13，支護結(jié)構(gòu)的基本撓曲方程如下(8.2.12)式中，m——地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)；b0——抗力計算寬度，地下連續(xù)墻和水泥土墻取單位寬度。排樁結(jié)構(gòu)，方形樁，圓形樁，b0=0.9×(1.5d+0.5)，計算寬度大于排樁間距時取排樁間距。z——支護結(jié)構(gòu)頂部至計算點的距離；

hn——第n工況基坑開挖深度；

y——計算點水平變形；

bs——荷載計算寬度，排樁可取樁中心距，地下連續(xù)墻和水泥土墻可取單位寬度。圖8.2-13彈性支點法計算簡圖當支點有預(yù)加力T0j且按式(7-18)確定的支點力Tj≤T0j時，第j層支點力Tj應(yīng)按該層支點位移為y0j的邊界條件確定。解式(8.2.13)得到支護結(jié)構(gòu)的水平變形位移y，從而可以計算結(jié)構(gòu)任意截面的內(nèi)力M和V。①懸臂式支護結(jié)構(gòu)彎矩計算值Mc

及剪力計算值Vc可按下式計算(圖8.2-14a)：(8.2.14)(8.2.15)式中，∑Emz

——計算截面以上基坑內(nèi)側(cè)各土層彈性抗力值

mb0

(z－h(huán)n

)

y

的合力之和；hmz

——合力∑Emz

作用點至計算截面的距離；∑Eaz——計算截面以上基坑外側(cè)各土層水平荷載標準值

eaikbs

的合力之和；haz

——合力∑Eaz

作用點至計算截面的距離。②支點支護結(jié)構(gòu)彎矩計算值及剪力計算值可按下式計算(圖8.2-14b)：(8.2.17)(8.2.16)式中，

hj

——支點力

Tj

至基坑底的距離；hc

——基坑底面至計算截面的距離，當計算截面在基坑底面以上時取負值。(a)(b)圖8.2-14支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算簡圖（3）截面承載力計算排樁、地下連續(xù)墻及支撐體系混凝土結(jié)構(gòu)的承載力應(yīng)按下列規(guī)定計算：①正截面受彎及斜截面受剪承載力計算以及縱向鋼筋、箍筋的構(gòu)造要求，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定；②圓形截面正截面受彎承載力應(yīng)按《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-120)附錄B的規(guī)定計算。③型鋼、鋼管、鋼板支護樁的受彎、受剪承載力應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》50017的有關(guān)規(guī)定進行計算。8.2.3錨桿(1)錨桿構(gòu)造及作用機理錨桿是一種受拉桿件，它一端與工程結(jié)構(gòu)物或擋土樁墻聯(lián)結(jié)，另一端錨固在地基的土層或巖層中，以承受結(jié)構(gòu)物的上托力、拉拔力、傾側(cè)力或支護結(jié)構(gòu)上的土壓力、水壓力。它利用地層的錨固力維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。錨桿支護體系(圖8.2-15)由擋土構(gòu)筑物、腰梁及托架、錨桿三個部分組成。擋土構(gòu)造物包括各種鋼板樁、各種類型的鋼筋混凝土預(yù)制板樁、灌注樁、旋噴樁、挖孔樁、地下連續(xù)墻等豎向支護結(jié)構(gòu)。腰梁可采用工字鋼、槽鋼形成的組成梁或用鋼筋混凝土梁。腰梁放在托架上。托架(用鋼材或鋼筋混凝土)與擋土構(gòu)筑物連接固定。鋼筋混凝土腰梁可與樁的主筋連接或直接做成樁頂圈梁的結(jié)構(gòu)。采用腰梁的目的是將作用在擋土構(gòu)筑物上的土壓力傳遞給錨桿，并使各樁的應(yīng)力通過腰梁得到均勻分配。錨桿是受力桿件的總稱，與構(gòu)筑物共同作用。從力的傳遞機理來看，錨桿是由錨桿頭部、拉桿及錨固體三個基本部分組成。圖8.2-15錨桿支護體系構(gòu)造①錨桿頭部：錨桿頭部是構(gòu)筑物和拉桿的連接部分。在一般情況下，拉桿設(shè)置成傾斜向下，因此與作用在擋上構(gòu)筑物上的側(cè)向土壓力不在同一方向上，為了能夠牢固的將來自擋土構(gòu)筑物的力傳遞，一方面必須保證構(gòu)件本身的材料有足夠的強度，構(gòu)件能緊密固定，另一方面又必須要將集中力分散開。錨桿頭部一般由臺座、承壓墊板和緊固器組成。②拉桿：拉桿是錨桿的中心受拉構(gòu)件，將來自錨桿端部的拉力傳遞給錨固體。從錨頭部到錨固體尾端的全長即是拉桿的長度。拉桿的全長包括有效錨固長度(錨固體長度)和非錨固長度(自由長度)兩個部分。③錨固體：錨固體是拉桿尾端的錨固部分，將來自拉桿的力通過摩阻抵抗力或支承抵抗力傳遞給穩(wěn)定的地層。錨固體能否足夠保證擋土構(gòu)筑物的穩(wěn)定要求(承載能力與變形)是錨固技術(shù)成敗的主要關(guān)鍵。錨桿所以能錨固在土層中作為一種新型受拉桿件，主要是由于錨桿在土層中具有一定的抗拔力。當錨固段錨桿受力，首先通過拉桿與周邊水泥砂漿的握裹作用將力傳到砂漿中，然后通過砂漿傳到周圍土體。傳遞過程隨著荷載增加，錨索與水泥砂漿粘結(jié)力逐漸發(fā)展到錨桿下端，待錨固段內(nèi)發(fā)揮最大粘結(jié)力時，就發(fā)生了土體的相對位移，隨即發(fā)生土與錨桿的摩阻力，直到極限摩阻力?？偨Y(jié)起來，使用錨桿的優(yōu)點有：①能夠提供開闊的施工空間，提高挖土和結(jié)構(gòu)施工的效率和質(zhì)量。錨桿施工機械及設(shè)備的作業(yè)空間不大，因此可為各種地形及場地所選用；②用錨桿代替鋼橫撐作為側(cè)壁支撐，不但可以大量節(jié)省鋼材，減少土方開挖量，且能改善施工條件；③錨桿的設(shè)計拉力可通過抗拔試驗獲得，因此可保證設(shè)計有足夠的安全度；④錨標可采用預(yù)加拉力，以控制建筑物的變位。(2)錨桿計算①錨桿承載力驗算錨桿的極限抗拔承載力應(yīng)符合下式要求：(8.2.18)式中，Kt——錨桿抗拔安全系數(shù)；Nk——錨桿軸向拉力標準值(kN)；Rk——錨桿極限抗拔承載力標準值(kN)。錨桿的軸向拉力標準值Nk按下式計算：式中，F(xiàn)h——擋土構(gòu)件計算寬度內(nèi)的彈性支點水平反力(kN)；s——錨桿水平間距(m)；Ba——結(jié)構(gòu)計算寬度(m)；Α——錨桿傾角(°)。(8.2.19)錨桿極限抗拔承載力標準值Rk應(yīng)通過抗拔試驗確定，也可按下式估算，但應(yīng)按本規(guī)程規(guī)定的抗拔試驗進行驗證：(8.2.20)式中，d——錨桿的錨固體直徑(m)；li——錨桿的錨固段在第i土層中的長度(m)；Qsik——錨固體與第i土層之間的極限粘結(jié)強度標準值(kPa)，應(yīng)根據(jù)工程經(jīng)驗并結(jié)合表8.2-1取值。②錨桿幾何尺寸的確定錨桿桿體的截面面積根據(jù)桿體軸向受拉承載力計算確定如下：(8.2.21)式中，N——錨桿軸向拉力設(shè)計值(kN)；Fpy——預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強度設(shè)計值(kPa)；當錨桿桿體采用普通鋼筋時，取普通鋼筋強度設(shè)計值（fy）；Ap——預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積(m2)。錨桿的自由段長度應(yīng)按下式確定，且不應(yīng)小于5m。(8.2.22)式中，lf——錨桿自由段長度（m）；Α——錨桿的傾角(°)；a1——錨桿的錨頭中點至基坑底面的距離（m）；a2——基坑底面至擋土構(gòu)件嵌固段上基坑外側(cè)主動土壓力強度與基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力強度等值點O的距離（m）；對多層土地層，當存在多個等值點時應(yīng)按其中最深處的等值點計算；d——擋土構(gòu)件的水平尺寸（m）；φm——O點以上各土層按厚度加權(quán)的內(nèi)摩擦角平均值(°)。8.2.4內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置在基坑內(nèi)的由鋼筋混凝土或鋼構(gòu)件組成的用以支撐擋土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)部件稱為內(nèi)支撐。支撐構(gòu)件采用鋼材、混凝土?xí)r，分別稱為鋼內(nèi)支撐、混凝土內(nèi)支撐。鋼支撐，不僅具有自重輕、安裝和拆除方便、施工速度快、可以重復(fù)利用等優(yōu)點，而且安裝后能立即發(fā)揮支撐作用，對減小由于時間效應(yīng)而增加的基坑位移十分有效，因此，對性狀規(guī)則的基坑常采用鋼支撐。但鋼支撐節(jié)點構(gòu)件和安裝相對復(fù)雜，需要具有一定的施工技術(shù)水平?；炷林问窃诨觾?nèi)現(xiàn)澆而成的結(jié)構(gòu)體系，布置形式和方式基本不受基坑平面形狀的限制，具有剛度大、整體性好、施工技術(shù)相對簡單等優(yōu)點，所以，應(yīng)用范圍較廣。但混凝土支撐需要較長的制作和養(yǎng)護時間，制作后不能立即發(fā)揮支撐作用，需要達到一定的強度后，才能進行其下的土方開挖。此外，拆除混凝土支撐工作量大，一般需要采用爆破方法拆除，支撐材料不能重復(fù)使用，從而產(chǎn)生大量的廢棄混凝土垃圾需要處理。僅從技術(shù)角度講，支撐式支擋結(jié)構(gòu)比錨拉式支擋結(jié)構(gòu)適用范圍要寬得多，但內(nèi)支撐的設(shè)置給后期主體結(jié)構(gòu)施工造成很大障礙，所以，當能用其他支護結(jié)構(gòu)形式時，人們一般不愿意首選內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)。錨拉式支擋結(jié)構(gòu)可以給后期主體結(jié)構(gòu)施工提供很大的便利，但有些條件下是不適合使用錨桿的。另外，錨桿長期留在地下，給相鄰地域的使用和地下空間開發(fā)造成障礙，不符合保護環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的要求。一些國家在法律上禁止錨桿侵入紅線之外的地下區(qū)域，我國目前絕大部分地方目前還沒有這方面的限制，但可以預(yù)計很快就有類似的規(guī)定出臺。內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)形式很多，從結(jié)構(gòu)受力形式劃分，可主要歸納為以下幾類（圖8.2-17）：(1)水平對撐或斜撐，包括單桿、桁架、八字形支撐。(2)正交或斜交的平面桿系支撐。(3)環(huán)形桿系或板系支撐。(4)豎向斜撐。每類內(nèi)支撐形式又可根據(jù)具體情況有多種布置形式。一般來說，對面積不大、形狀規(guī)則的基坑常采用水平對撐或斜撐；對面積較大或形狀不規(guī)則的基坑有時需采用正交或斜交的平面桿系支撐；對圓形、方形及近似圓形的多邊形的基坑，為能形成較大開挖空間，可采用環(huán)形桿系或環(huán)形板系支撐；對深度較淺、面積較大基坑，可采用豎向斜撐，但需注意，在設(shè)置斜撐基礎(chǔ)、安裝豎向斜撐前，無撐支護結(jié)構(gòu)能夠滿足承載力、變形和整體穩(wěn)定要求。對各類支撐形式，支撐結(jié)構(gòu)的布置要重視支撐體系總體剛度的分布，避免突變，盡可能使水平力作用中心與支撐剛度中心保持一致。1－腰梁或冠梁；2－水平單桿支撐；3－水平桁架支撐；4－水平支撐主桿；5－八字撐桿；6－水平角撐；7－水平正交支撐；8－水平斜交支撐；9－環(huán)形支撐；10－支撐桿；11－豎向斜撐；12－豎向斜撐基礎(chǔ)；13—擋土構(gòu)件圖8.2-17內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)常用類型內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)宜采用超靜定結(jié)構(gòu)，對個別次要構(gòu)件失效會引起結(jié)構(gòu)整體破壞的部位設(shè)置冗余約束。內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)分析和計算應(yīng)符合下列原則：（1）水平對撐與水平斜撐，應(yīng)按偏心受壓構(gòu)件進行計算；支撐的軸向壓力應(yīng)取支撐間距內(nèi)擋土構(gòu)件的支點力之和；腰梁或冠梁應(yīng)按以支撐為支座的多跨連續(xù)梁計算，計算跨度可取相鄰支撐點的中心距；（2）矩形平面形狀的正交支撐，可分解為縱橫兩個方向的結(jié)構(gòu)單元，并分別按偏心受壓構(gòu)件進行計算；（3）不規(guī)則平面形狀的平面桿系支撐、環(huán)形桿系或環(huán)形板系支撐，可按平面桿系結(jié)構(gòu)采用平面有限元法進行計算；對環(huán)形支撐結(jié)構(gòu)，計算時應(yīng)考慮基坑不同方向上的荷載不均勻性；當基坑各邊的土壓力相差較大時，在簡化為平面桿系時，尚應(yīng)考慮基坑各邊土壓力的差異產(chǎn)生的土體被動變形的約束作用，此時，可在水平位移最小的角點設(shè)置水平約束支座，在基坑陽角處不宜設(shè)置支座；（4）在豎向荷載作用下內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)宜按空間框架計算，當作用在內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)上的施工荷載較小時，可按連續(xù)梁計算，計算跨度可取相鄰立柱的中心距；（5）豎向斜撐應(yīng)按偏心受壓桿件進行計算；（6）當有可靠經(jīng)驗時，宜采用三維結(jié)構(gòu)分析方法，對支撐、腰梁與冠梁、擋土構(gòu)件進行整體分析。8.2.5雙排樁雙排樁結(jié)構(gòu)可采用圖8.2-18所示的平面剛架結(jié)構(gòu)模型進行計算。1－前排樁；2－后排樁；3－剛架梁圖8.2-18雙排樁計算1－前排樁；2－后排樁；3－排樁對稱中心線；4-樁頂冠梁；5-剛架梁圖8.2-19雙排樁樁頂連梁布置采用圖8.2-19的結(jié)構(gòu)模型時，作用在后排樁上的主動土壓力按郎肯主動土壓力理論計算。前、后排樁的樁間土體對樁側(cè)的壓力可按下式計算：(8.2.23)式中，ps'——前、后排樁間土體對樁側(cè)的壓力(kPa)；可按作用在前、后排樁上的壓力相等考慮；ks'——樁間土的水平剛度系數(shù)(kN/m3)；Δv——前、后排樁水平位移的差值(m)：當其相對位移減小時為正值；當其相對位移增加時，取Δv＝0；ps0'——前、后排樁間土體對樁側(cè)的初始壓力(kPa)，按本規(guī)程第4.12.4條計算。樁間土的水平剛度系數(shù)（kc）可按下式計算：(8.2.24)式中，Es——計算深度處，前、后排樁間土體的壓縮模量(kPa)；當為成層土?xí)r，應(yīng)按計算點的深度分別取相應(yīng)土層的壓縮模量；sy——雙排樁的排距(m)；d——樁的直徑(m)。雙排樁結(jié)構(gòu)的嵌固穩(wěn)定性應(yīng)符合下式規(guī)定（圖8.2-20）：(8.2.25)式中，Kem——嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)；安全等級為一級、二級、三級的支擋式結(jié)構(gòu)，Kem分別不應(yīng)小于1.25、1.2、1.15；Eak、Epk——基坑外側(cè)主動土壓力、基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力的標準值(kN)；za、zp——分別為基坑外側(cè)主動土壓力、基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力的合力作用點至擋土構(gòu)；G——排樁、樁頂連梁和樁間土的自重之和(kN)；ZG——雙排樁、樁頂連梁和樁間土的重心至前排樁邊緣的水平距離(m)。1－前排樁；2－后排樁；3－剛架梁圖8.2-20雙排樁抗傾覆穩(wěn)定性驗算主體工程與支護結(jié)構(gòu)相結(jié)合，是指在施工期利用地下結(jié)構(gòu)外墻或地下結(jié)構(gòu)的梁、板、柱兼作基坑支護體系，不設(shè)置或僅設(shè)置部分臨時基坑支護體系。它在變形控制、降低工程造價、可持續(xù)發(fā)展等方面具有諸多優(yōu)點，是建設(shè)高層建筑多層地下室和其它多層地下結(jié)構(gòu)的有效方法。將主體地下結(jié)構(gòu)與支護結(jié)構(gòu)相結(jié)合，其中藴含巨大的社會、經(jīng)濟效益。支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的工程類型可采用以下幾類：1)周邊地下連續(xù)墻“兩墻合一”結(jié)合坑內(nèi)臨時支撐系統(tǒng)；2)周邊臨時圍護墻結(jié)合坑內(nèi)水平梁板體系替代支撐；3)支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)全面相結(jié)合。與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的地下連續(xù)墻在較深的基坑工程中較為普遍，地下連續(xù)墻與主體地下結(jié)構(gòu)外墻相結(jié)合時，可采用單一墻、復(fù)合墻或疊合墻結(jié)構(gòu)形式（圖8.2-21）。（1）單一墻地下連續(xù)墻應(yīng)獨立作為主體結(jié)構(gòu)外墻，永久使用階段應(yīng)按地下連續(xù)墻承擔全部外墻荷載進行設(shè)計；（2）復(fù)合墻地下連續(xù)墻應(yīng)作為主體結(jié)構(gòu)外墻的一部分，其內(nèi)側(cè)應(yīng)設(shè)置混凝土襯墻；二者之間的結(jié)合面應(yīng)按不承受剪力進行構(gòu)造設(shè)計，永久使用階段水平荷載作用下的墻體內(nèi)力宜按地下連續(xù)墻與襯墻的剛度比例進行分配；（3）疊合墻地下連續(xù)墻應(yīng)作為主體結(jié)構(gòu)外墻的一部分，其內(nèi)側(cè)應(yīng)設(shè)置混凝土襯墻；二者之間的結(jié)合面應(yīng)按承受剪力進行連接構(gòu)造設(shè)計，永久使用階段地下連續(xù)墻與襯墻應(yīng)按整體考慮，外墻厚度應(yīng)取地下連續(xù)墻與襯墻厚度之和。8.2.6支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)的結(jié)合及逆作法（a）單一墻；（b）復(fù)合墻；（c）疊合墻1－地下連續(xù)墻；2－襯墻；3－樓蓋；4－襯墊材料圖8.2-21地下連續(xù)墻與地下結(jié)構(gòu)外墻結(jié)合的形式通常情況下，采用單一墻時，基坑內(nèi)部槽段接縫位置需設(shè)置鋼筋混凝土壁柱，并留設(shè)隔潮層、設(shè)置磚襯墻。采用復(fù)合墻時，地下連續(xù)墻墻體內(nèi)表面需進行鑿毛處理，并留設(shè)剪力槽和插筋等預(yù)埋措施，確保與內(nèi)襯結(jié)構(gòu)墻之間剪力的可靠傳遞。復(fù)合墻和疊合墻在基坑開挖階段，僅考慮地下連續(xù)墻作為基坑圍護結(jié)構(gòu)進行受力和變形計算；在正常使用階段，可以考慮內(nèi)襯鋼筋混凝土墻體的復(fù)合或重合作用。逆作法是利用主體工程地下結(jié)構(gòu)作為基坑支護結(jié)構(gòu)，并采取地下結(jié)構(gòu)由上而下的設(shè)計施工方法。多層地下室的傳統(tǒng)施工方法是“敞開式”，而“逆作法”是一種“封閉式”施工方法。其工藝原理是：先沿建筑物周圍施工地下連續(xù)墻，在建筑物內(nèi)按柱網(wǎng)軸線施工柱下支承樁，然后進行首層施工。完成后同時施工地上、地下結(jié)構(gòu)。待地下室大底板完成后，再進行復(fù)合柱、復(fù)合墻的施工。逆作法可設(shè)計為不同的圍護結(jié)構(gòu)支撐方式，分為全逆作法、半逆作法、部分逆作法等多種形式。（1）全逆作法利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板對四周圍護結(jié)構(gòu)形成水平支撐。樓蓋混凝土為整體澆筑，然后在其下掏土，通過樓蓋中的預(yù)留孔洞向外運土并向下運入建筑材料。（2）半逆作法利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中先期澆筑的交叉格形肋梁，對圍護結(jié)構(gòu)形成框格式水平支撐，待土方開挖完成后再二次澆筑肋形樓板。（3）部分逆作法用基坑內(nèi)四周暫時保留的局部土方對四周圍護結(jié)構(gòu)形成水平抵擋，抵消側(cè)向壓力所產(chǎn)生的一部分位移。（4）分層逆作法此方法主要是針對四周圍護結(jié)構(gòu)，是采用分層逆作，不是先一次整體施工完成。分層逆作四周的圍護結(jié)構(gòu)是采用土釘墻。8.3.1概述重力式水泥土墻指的是由水泥土攪拌樁相互搭接形成的格柵狀、壁狀等形式的重力式結(jié)構(gòu)。水泥土攪拌樁是采用機械鉆進、噴漿(或噴粉)并強制與土攪拌而形成的柱狀加固體，這種加固土體雖亦稱為“樁”，但它與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土樁及鋼樁等剛性樁有著本質(zhì)的區(qū)別，它屬于柔性樁。由于水泥土的物理力學(xué)性能比原狀土大大改善，用攪拌樁組合而成的墻體即可形成擋土結(jié)構(gòu)。同時，又由于水泥土的滲透系數(shù)較小，一般接近或小于10-7cm／s，因此可兼作為止水帳幕。水泥土攪拌樁的布置可采用密排布置，也可采用格柵式布置，一般以后者居多。密排布置通常用于局部加強處，如增設(shè)墻墩、拱形支護體等位置(圖8.3-1)。(a)格柵式布置；(b)局部加墩密排布置；(c)拱形布置l一攪拌樁；2一灌注樁；3一支撐圖8.3-1水泥土墻的平面形式8.3重力式水泥土墻支護結(jié)構(gòu)

水泥土墻適用于素填土、淤泥質(zhì)土、流塑及軟塑狀的粘土、粉土及粉砂性土等軟土地基。當土中含高嶺石、多水高嶺石、蒙脫石等礦物時，加固效果更好；而含有伊里石、氯化物、水鋁英石等礦物或有機質(zhì)含量高、pH值較低的粘性土加固效果較差。對于泥炭土、泥炭質(zhì)土及有機質(zhì)土或地下水具有侵蝕性時，應(yīng)通過試驗確定其適用性。水泥土攪拌樁不適用于厚度較大的可塑及硬塑以上的軟土、中密以上的砂土。此外加固區(qū)地下如有大量條石、碎磚、混凝土塊、木樁等障礙時，一般也不適用；如遇古井、洞穴之類地下物，則應(yīng)先行處理后再作加固。水泥土墻適用于4-8m深的基坑、基槽，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)狀況及現(xiàn)場條件選擇確定。其加固深度一般為基坑開挖深度的1.8-2.0倍，有時考慮抗?jié)B要求，采用局部加長形式。水泥土攪拌樁施工中無振動、無噪聲、污染少、擠土輕微，因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。但應(yīng)注意，由于重力式支護結(jié)構(gòu)被動區(qū)土壓力的發(fā)揮有賴于支護結(jié)構(gòu)的位移，因此當基坑周圍場地較小，或臨近有建筑、地下管線需要保護的情況，應(yīng)注意控制支護結(jié)構(gòu)的位移，使之不超過容許范圍。8.3.2水泥土墻計算按重力式設(shè)計的水泥土墻，其破壞形式包括以下幾類：①墻整體傾覆；②墻整體滑移；③沿墻體以外土中某一滑動面的土體整體滑動；④墻下地基承載力不足而使墻體下沉并伴隨基坑隆起；⑤墻身材料的應(yīng)力超過抗拉、抗壓或抗剪強度而使墻體斷裂；⑥地下水滲流造成的土體滲透破壞。重力式水泥土墻的設(shè)計，墻的嵌固深度和墻的寬度是兩個主要設(shè)計參數(shù)，土體整體滑動穩(wěn)定性、基坑隆起穩(wěn)定性與嵌固深度密切相關(guān)，而基本與墻寬無關(guān)。墻的傾覆穩(wěn)定性、墻的滑移穩(wěn)定性不僅與嵌固深度有關(guān)，而且與墻寬有關(guān)。有關(guān)資料的分析研究結(jié)果表明，一般情況下，當墻的嵌固深度滿足整體穩(wěn)定條件時，抗隆起條件也會滿足。因此，常常是整體穩(wěn)定性條件決定嵌固深度下限。采用按整體穩(wěn)定條件確定的嵌固深度，再按墻的抗傾覆條件計算墻寬，此墻寬一般自然能夠同時滿足抗滑移條件。（1）整體穩(wěn)定性驗算——確定嵌固深度水泥土墻的整體穩(wěn)定性計算采用圓弧滑動條分法進行（圖8.3-2），其穩(wěn)定性應(yīng)符合下式規(guī)定：(8.3.1)式中，Ks——圓弧滑動穩(wěn)定安全系數(shù)，其值不應(yīng)小于1.3；cj、φj——第j土條滑弧面處土的粘聚力(kPa)、內(nèi)摩擦角(°)；bj——第j土條的寬度(m)；qj——作用在第j土條上的附加分布荷載標準值(kPa)；ΔGj——第j土條的自重(kN)，按天然重度計算；分條時，水泥土墻可按土體考慮；uj——第j土條在滑弧面上的孔隙水壓力(kPa)；θj——第j土條滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角(°)。當墻底以下存在軟弱下臥土層時，穩(wěn)定性驗算的滑動面中尚應(yīng)包括由圓弧與軟弱土層層面組成的復(fù)合滑動面。圖8.3-2整體滑動穩(wěn)定性驗算（2）抗傾覆穩(wěn)定性驗算——確定墻寬水泥土墻繞墻址O的抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)應(yīng)符合下式規(guī)定（圖8.3-3）：(8.3.2)式中，Kov——抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)，其值不應(yīng)小于1.3；aa——水泥土墻外側(cè)主動土壓力合力作用點至墻趾的豎向距離(m)；ap——水泥土墻內(nèi)側(cè)被動土壓力合力作用點至墻趾的豎向距離(m)；aG——水泥土墻自重與墻底水壓力合力作用點至墻趾的水平距離(m)。圖8.3-3抗傾覆穩(wěn)定性驗算圖8.3-4抗滑移穩(wěn)定性驗算（3）抗滑移穩(wěn)定性驗算重力式水泥土墻的抗滑移穩(wěn)定性應(yīng)符合下式規(guī)定（圖8.3-4）：(8.3.3)式中，Ksl——抗滑移穩(wěn)定安全系數(shù)，其值不應(yīng)小于1.2；Eak、Epk——作用在水泥土墻上的主動土壓力、被動土壓力標準值(kN/m)；G——水泥土墻的自重(kN/m)；um——水泥土墻底面上的水壓力(kPa)；c、φ——水泥土墻底面下土層的粘聚力(kPa)、內(nèi)摩擦角(°)，按本規(guī)程第3.1.14條的規(guī)定取值；B——水泥土墻的底面寬度(m)。（4）正截面承載力驗算墻體厚度設(shè)計值除應(yīng)符合墻體厚度計算要求外，尚應(yīng)按下列規(guī)定進行正截面承載力驗算：①應(yīng)力驗算(8.3.4)式中，Mi——水泥土墻驗算截面的彎矩設(shè)計值(kN.m/m)；B——驗算截面處水泥土墻的寬度(m)；γcs——水泥土墻的重度(kN/m3)；z——驗算截面至水泥土墻頂?shù)拇怪本嚯x(m)；fcs——水泥土開挖齡期時的軸心抗壓強度設(shè)計值(kPa)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗或工程經(jīng)驗確定；②壓應(yīng)力驗算(8.3.5)式中，γ0——支護結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；γF——荷載綜合分項系數(shù)，按規(guī)程規(guī)定選用；③剪應(yīng)力驗算(8.3.6)式中，Eak，i、Epk，i——驗算截面以上的主動土壓力標準值、被動土壓力標準值(kN/m)；Gi——驗算截面以上的墻體自重(kN/m)；μ——墻體材料的抗剪斷系數(shù)，取0.4～0.5。（5）基底地基承載力驗算水泥土墻是由土加固后形成的重力式擋墻，墻重雖有增加，但不是很明顯，一般僅增加3%左右。因此，地基承載力一般能滿足要求，不用進行驗算。如果地基土質(zhì)很差，例如厚層軟土存在的情況，則需要進行地基承載力驗算。8.3.3構(gòu)造（1）水泥土墻常布置成格柵形，以降低成本、工期。格柵形布置的水泥土墻應(yīng)保證墻體的整體性，設(shè)計時一般按土的置換率控制，即水泥土面積與水泥土墻的總面積的比值。淤泥土得強度指標差，呈流塑狀，要求的置換率也較大，淤泥質(zhì)土次之。同時要求格柵的格子長寬比不宜大于2。格柵形水泥土墻，應(yīng)限值格柵內(nèi)土體所占面積。格柵內(nèi)土體對四周格柵的壓力可按谷倉壓力計算，使其壓力控制在水泥土墻承受范圍內(nèi)。（2）攪拌樁重力式水泥土墻靠樁與樁的搭接形成整體，樁施工應(yīng)保證垂直度偏差要求，以滿足搭接寬度要求。樁的搭接寬度不小于150mm，是最低要求。當攪拌樁較長時，應(yīng)考慮施工時垂直度偏差問題，增加設(shè)計搭接寬度。（3）水泥土標準養(yǎng)護齡期為90天，基坑工程一般不可能等到90天養(yǎng)護期后再開挖，故設(shè)計時以齡期28天的無側(cè)限抗壓強度為標準。一些試驗資料表明，一般情況下，水泥土強度隨齡期的增長規(guī)律為，7d的強度可達標準強度的30％～50％，30d的強度可達標準強度的60％～75％，90d的強度為180d強度的80％左右，180d以后水泥土強度仍在增長。（4）為加強整體性，減少變形，水泥土墻頂需設(shè)置鋼筋混凝土面板，面板不但可便利施工，同時可防止因雨水從墻頂滲入水泥土格柵。8.4.1概述土釘墻指的是采用土釘加固的基坑側(cè)壁土體與護面等組成的支護結(jié)構(gòu)。從整體上看土釘墻有些類似于加筋土擋土墻，但又與加筋土擋土墻有所不同。首先，土釘是一種原位土加筋加固技術(shù)，土釘體的設(shè)置過程較大限度地減小了對土體的擾動；其次，從施工角度上講，土釘墻是隨著從上到下的土方開挖過程而將土釘體設(shè)置到土體中，可以與挖方同步施工。土釘墻是由三個主要部分組成，即土釘體、土釘墻范圍內(nèi)的土體和面層。較常見的土釘體是由置入土體中的細長金屬桿件(鋼筋、鋼管或角鋼等)與外裹注漿層組成；面層一般采用噴射泥凝土配鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)；原位土體是土釘墻支護體系中重要的組成部分。此外，根據(jù)具體地質(zhì)、水文條件還可在墻體內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的排水管并穿出面層作為排水系統(tǒng)。典型的土釘體及面層構(gòu)造如圖8.4-1(b)所示。1-土釘鋼筋；2-土釘排氣管；3-墊板；4-面層(配鋼筋網(wǎng))；5-止?jié){塞；6-土釘鋼筋對中支架；7-注漿體圖8.4-1土釘設(shè)置及結(jié)構(gòu)8.4土釘墻支護結(jié)構(gòu)

土釘支護可適用于有一定膠結(jié)能力和密實程度的砂土、粉土、礫石土、素填土、較硬的粘性土、以及風(fēng)化層等。除非采用專門的措施和掌握專門的技術(shù)，在松散砂土(標準貫入擊數(shù)N＜10或顆粒不均勻系數(shù)建＜2)、粘性土(塑性指數(shù)＞20、液性指數(shù)＞0.75、或無側(cè)限抗壓強度小于50kPa)以及淤泥質(zhì)土和淤泥中不宜采用。土釘墻用作基坑開挖的邊坡支護結(jié)構(gòu)時，其墻體從上到下分層構(gòu)筑，典型的施工步驟為：(1)基坑開挖一定深度；(2)在這一深度的作業(yè)面上設(shè)置一排土釘；(3)噴射混凝土面層；(4)繼續(xù)向下開挖并重復(fù)上述步驟直至設(shè)計所需的基坑深度。根據(jù)支護工程特殊需要，土釘支護也可以同其它支護型式結(jié)合擴展為土釘一樁、土釘—錨桿等復(fù)合支護。土釘體的置入可采用先鉆孔后插入士釘并注漿的方式，還可以將土釘直接擊入土中并注漿。國外還開發(fā)了氣動射擊釘，是用高壓氣體作動力將土釘射人原位土體中，但這種射擊釘?shù)拈L度不可能很長。一般土釘支護的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算內(nèi)容包括：(1)確定土釘墻的平面和剖面尺寸及分段施工高度；(2)根據(jù)工程類比和工程經(jīng)驗，初步確定土釘尺寸及布置方式；(3)支護體系內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析；(4)土釘強度與抗拔力驗算；(5)支護體系外部整體穩(wěn)定性分析；(6)噴射混凝土面層設(shè)計及面層與土釘連接構(gòu)造設(shè)計；(7)必要時還應(yīng)采用有限元分析方法對支護體系的內(nèi)力與變形進行計算。8.4.2土釘支護結(jié)構(gòu)參數(shù)土釘墻支護結(jié)構(gòu)參數(shù)包括土釘?shù)拈L度、直徑、間距、傾角以及支護面層厚度等。(1)土釘長度沿支護高度不同土釘?shù)膬?nèi)力相差較大，一般為中部大、上部和底部小。因此，中部土釘起的作用大。但頂部土釘對限制支護結(jié)構(gòu)水平位移非常重要，而底部土釘對抵抗基底滑動、傾覆或失穩(wěn)有重要作用，另外，當支護結(jié)構(gòu)臨近極限狀態(tài)時，底部土釘?shù)淖饔脮黠@加強。如此將上下土釘取成等長，或頂部土訂稍長，底部土釘稍短是合適的。(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(jù)的定量指標平間距和垂直間距一般宜為1.2~2.0m。垂直間距依上層及計算確定，且與開挖深度相對應(yīng)交錯排列，遇局部軟弱土層間距可小于1.0m。(3)土釘筋材尺寸土釘中采用的筋材有鋼筋、角鋼、鋼管等。當采用鋼筋時，一般為Φ18~Φ32mm，Ⅱ級以上螺紋鋼筋；當采用角鋼時，一般為L5×50×50角鋼，當采用鋼管時，一般為Φ50鋼管。鉆孔直徑宜為70~120mm。(4)土釘傾角土釘與水平線的傾角稱為土釘傾角，一般在0°~20°之間，其值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(zhì)量較難控制；傾角越大，支護的變形越大，但有利于土釘插入下層較好土層，注漿質(zhì)量也易于保證。(5)注漿材料采用水泥砂漿或素水泥漿，其強度等級不宜低于M10。(6)支護面層臨時性土釘支護的面層通常用50~150mm厚的鋼筋網(wǎng)噴射混凝土鋼筋網(wǎng)常用Φ6~Φ8mm的I級鋼筋焊成150~300mm方格網(wǎng)片。永久性土釘墻支護面層厚度為150~250mm，可設(shè)兩層鋼筋網(wǎng)，分兩層噴成。8.4.3土釘抗拉承載力計算單根土釘?shù)目拱纬休d力應(yīng)符合下式規(guī)定：(8.4.1)式中，Kt——土釘抗拔安全系數(shù)；安全等級為二級、三級的土釘墻，Kt分別不應(yīng)小于1.6、1.4；Nk，j——第j層土釘?shù)妮S向拉力標準值(kN)，；Rk，j——第j層土釘?shù)臉O限抗拔承載力標準值(kN)。單根土釘?shù)妮S向拉力標準值可按下式計算：(8.4.2)式中：Nk，j——第j層土釘?shù)妮S向拉力標準值(kN)；αj——第j層土釘?shù)膬A角(°)；ζ——墻面傾斜時的主動土壓力折減系數(shù)。ηj——第j層土釘軸向拉力調(diào)整系數(shù)計算；pak，j——第j層土釘處的主動土壓力強度標準值(kPa)；sxj——土釘?shù)乃介g距(m)；szj——土釘?shù)拇怪遍g距(m)。單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力應(yīng)按下列規(guī)定確定：安全等級為二級以上的土釘墻，單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力應(yīng)通過抗拔試驗確定，也可先按下式估算，但應(yīng)通過土釘抗拔試驗進行驗證；安全等級為三級的土釘墻，可僅按公式(8.3-4)確定單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力(8.4.3)式中，Rk，j——第j層土釘?shù)臉O限抗拔承載力標準值(kN)；dj——第j層土釘?shù)腻^固體直徑(m)；對成孔注漿土釘，按成孔直徑計算，對打入鋼管土釘，按鋼管直徑計算；qsik——第j層土釘在第i層土的極限粘結(jié)強度標準值(kPa)；應(yīng)由土釘抗拔試驗確定，無試驗數(shù)據(jù)時，可根據(jù)工程經(jīng)驗并結(jié)合表8.4-1取值；li——第j層土釘在滑動面外第i土層中的長度(m)；計算單根土釘極限抗拔承載力時，取圖8.4-2所示的直線滑動面，直線滑動面與水平面的夾角取。1－土釘；2－噴射混凝土面層圖8.4-2土釘抗拔承載力計算8.4.4土釘墻整體穩(wěn)定性驗算土釘墻是隨基坑分層開挖施作的，各個施工階段的整體穩(wěn)定性分析尤為重要。土釘墻應(yīng)根據(jù)施工期間不同開挖深度及基坑底面以下可能滑動面采用圓弧滑動簡單條分法(圖8.4-3)按下式進行整體穩(wěn)定性驗算：采用圓弧滑動條分法時，其整體穩(wěn)定性應(yīng)符合下列規(guī)定(圖8.4-3)：(8.4.4)(8.4.5)式中，Ks——圓弧滑動整體穩(wěn)定安全系數(shù)；安全等級為二級、三級的土釘墻，Ks分別不應(yīng)小于1.3、1.25；Ks，i——第i個滑動圓弧的抗滑力矩與滑動力矩的比值；抗滑力矩與滑動力矩之比的最小值宜通過搜索不同圓心及半徑的所有潛在滑動圓弧確定；cj、φj——第j土條滑弧面處土的粘聚力(kPa)、內(nèi)摩擦角(°)，按本規(guī)程第3.1.14條的規(guī)定取值；bj——第j土條的寬度(m)；qj——作用在第j土條上的附加分布荷載標準值(kPa)；ΔGj——第j土條的自重(kN)，按天然重度計算；θj——第j土條滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角(°)；R'k，k——第k層土釘或錨桿對圓弧滑動體的極限拉力值(kN)；應(yīng)取土釘或錨桿在滑動面以外的錨固體極限抗拔承載力標準值與桿體受拉承載力標準值（fykAs或fptkAp）的較小值；αk——第k層土釘或錨桿的傾角(°)；當基坑面以下存在軟弱下臥土層時，整體穩(wěn)定性驗算滑動面中尚應(yīng)包括由圓弧與軟弱土層層面組成的復(fù)合滑動面。1－滑動面；2－土釘或錨桿；3－噴射混凝土面層；4－水泥土樁或微型樁圖8.4-3土釘墻整體穩(wěn)定性驗算8.5.1概述為保證支護結(jié)構(gòu)、基坑開挖、地下結(jié)構(gòu)的正常施工，以及防止地下水變化對基坑周邊環(huán)境產(chǎn)生影響所采用的截水、降水、排水、回灌等措施統(tǒng)稱為基坑地下水控制。合理確定控制地下水的方案是保證工程質(zhì)量、加快工程進度、取得良好社會和經(jīng)濟效益的關(guān)鍵。通常應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、環(huán)境和施工條件以及支護結(jié)構(gòu)設(shè)計等因素綜合考慮。地下水控制方法包括截水、降水、集水明排，地下水回灌不作為獨立的地下水控制方法，但可作為一種補充措施與其他方法一起使用。根據(jù)具體工程的特點，基坑工程可采用單一地下水控制方法，也可采用多種地下水控制方法相結(jié)合的形式。如懸掛式截水帷幕+坑內(nèi)降水，基坑周邊控制降深的降水+截水帷幕，截水或降水+回灌，部分基坑邊截水+部分基坑邊降水等。一般情況，降水或截水都要結(jié)合集水明排。具體采用哪種地下水控制的方式是基坑周邊環(huán)境條件的客觀要求，基坑支護設(shè)計時應(yīng)首先確定地下水控制方法，然后再根據(jù)選定的地下水控制方法，選擇支護結(jié)構(gòu)形式。地下水控制應(yīng)符合國家和地方法規(guī)對地下水資源、區(qū)域環(huán)境的保護要求，符合基坑周邊建筑物、市政設(shè)施保護的要求。當降水不會對基坑周邊環(huán)境造成損害且國家和地方法規(guī)允許時，可優(yōu)先考慮采用降水，否則應(yīng)采用基坑截水。采用截水時，對支護結(jié)構(gòu)的要求更高，增加排樁、地下連續(xù)墻、錨桿等的受力，需采取防止土的流砂、管涌、滲透破壞的措施。當坑底以下有承壓水時，還要考慮坑底突涌問題。8.5地下水控制

8.5.2集水明排法集水明排法又稱表面排水法，它是在基坑開挖過程中以及基礎(chǔ)施工和養(yǎng)護期間，在基坑四周用排水溝、集水井、泄水管、輸水管等組成的排水系統(tǒng)將地表水、滲漏水排泄至基坑外的方法。集水明排的作用包括：1、收集外排坑底、坑壁滲出的地下水；2、收集外排降雨形成的基坑內(nèi)、外地表水；3、收集外排降水井抽出的地下水。集水明排法可單獨使用，亦可與其他方法結(jié)合使用。單獨使用時，降水深度不宜大于5m，否則在坑底容易產(chǎn)生軟化、泥化，坡角出現(xiàn)滲砂、管涌，邊坡塌陷，地面沉降等問題。與其他方法結(jié)合使用時，其主要功能就是收集基坑中和坑壁局部滲出的地下水和地面水。排水溝的截面應(yīng)根據(jù)設(shè)計流量確定，設(shè)計排水流量應(yīng)符合下式規(guī)定：Q≤V/1.5（8.5.1）式中，Q——排水溝的設(shè)計流量（m3/d）；V——排水溝的排水能力（m3/d）。集水明排法設(shè)備簡單，費用低，一般土質(zhì)條件均可使用。但當?shù)鼗翞轱柡头奂毶巴恋日尘哿^小的細粒土層時，由于抽水會引起流砂現(xiàn)象，造成基坑破壞和坍塌，因此，應(yīng)避免采用集水明排法。8.5.3降水法降水法主要是將帶有濾管的降水工具沉降到基坑四周的土中，利用各種抽水工具，在不擾動土的結(jié)構(gòu)條件下，將地下水抽出，降低基坑內(nèi)外地下水位的方法?；咏邓刹捎霉芫?、真空井點、噴射井點等方法，并宜按表8.5-1的適用條件選用。表8.5-1各種降水方法的適用條件方法土類滲透系數(shù)（m/d）降水深度（m）管井粉土、砂土、碎石土0.1～200.0不限真空井點粘性土、粉土、砂土0.005～20.0單級井點＜6多級井點＜20噴射井點粘性土、粉土、砂土0.005～20.0＜20（1）管井法管井法降水就是在基坑周圍安全距離外布置一定數(shù)量的管井，在井中放入潛水泵，地下水在總理作用下劉茹井內(nèi)，被潛水泵吸走，從而降低地下水的一種方法。管井法降水以其經(jīng)濟性強、可控性好、排水量大、降水深、適應(yīng)性強等有點，在降低地下水的施工措施中得到廣泛的應(yīng)用。一般管井由濾水管、底座、濾料和抽水設(shè)備組成（見圖8.5-1）。圖8.5-1管井降水工作及結(jié)構(gòu)示意圖管井法先根據(jù)總涌水量驗算單根井管極限涌水量，再確定井的數(shù)量。井管由兩部分組成，即井壁管和濾水管。井壁管可用直徑200~300mm的鑄鐵管、無砂混凝土管、塑料管。濾水管可用鋼筋焊接骨架，外包濾網(wǎng)（孔眼1~2mm），長2~3m，也可用實管打花孔，外纏鉛絲做成，或者用無砂混凝土管。根據(jù)已確定的管井數(shù)量沿基坑外圍均勻設(shè)置管井。鉆孔可用泥漿護壁套管法，也可用螺旋鉆，但孔徑應(yīng)大于管井外徑150~250mm。將鉆孔底部泥漿掏凈，下沉管井，用集水總管將管井連接起來，并在孔壁與管井之間填3~15mm礫石作為過濾層。吸水管采用直徑50~100mm膠皮管或鋼管，其底端應(yīng)在設(shè)計降水位的最低水位以下。（2）真空井點法真空井點法降水是利用真空泵把井點管及貯水箱內(nèi)的空氣吸走，形成一定的真空度（即負壓），從而在井點管及周圍土體間形成一定的壓差，地下水由高壓區(qū)向低壓區(qū)方向流動，被壓入至井點管內(nèi)，經(jīng)臥管至貯水箱，然后用抽水泵抽走，從而水位下降。真空井點法根據(jù)降水能力的不同，可分為輕型真空井點法、兩級或多級真空井點法。輕