某公司深基坑工程施工实用方案

PAGE1PAGE55深基坑施工基坑工程的组成近年来，随着国家基础设施建设步伐的加快，基坑工程已成为城市岩土工程的主要内容之一，由于场地的局限性及现场地质条件的限制，放坡开挖基坑的施工办法在多数情况下已不可能，于是围护结构、开挖及支护系统便成了基坑工程三大重要组成部分。围护结构一般为插入基底以下一定深度的板墙结构，常用的有钢板桩、钻孔桩、地下连续墙、人工挖孔桩、搅拌桩等多种形式。地质条件较好时，土钉墙也不失为一种经济、方便的围护结构。支护系统为控制围护结构、基坑变形而设，分基坑内部受压和基坑外部受拉两种体系。前者多为由钢管、钢筋砼构件组成的直撑、斜撑、井字撑支护系统，后者为受拉锚杆体系。一般开挖深度>10m的基坑工程被称为深基坑工程。深基坑工程特点基坑工程是一项综合性很强的系统工程，具有以下几个特点：施工与地质、周围环境条件密切相关基坑工程一般地处城市中心地带，施工方法受气象、水文地质条件、周围环境影响很大，而基坑开挖势必引起基坑周围地基中应力场和渗流场的改变，从而以差异沉降的表现形式对邻近建筑物、构筑物、地下管线的使用产生影响，而且土方的外运对城市交通、环境有着直接的影响，因此施工时必须对上述因素及其在施工中的变化充分了解、全面考虑，抓住环境效应，科学组织施工。具有很强的区域性这是由地质条件的区域性所决定的，制定施工方案时要因地制宜，符合实际。基坑工程是系统工程围护结构的施工质量对土方开挖有着直接影响，而土方开挖及支护系统的施工组织是否得当又对围护结构的安全及基坑稳定性产生重要影响，施工时加强监测，实行信息化施工是影响基坑工程施工成败的一大关键。基坑工程综合性强基坑开挖涉及稳定、变形和渗流三个方面的课题，施工中需结合实际情况、施工经验抓住主要矛盾，综合处理，以正确的判断来维持施工方案始终合理、可靠、可行。基坑稳定性分析及变形机理3.1基坑稳定性分析在基坑开挖过程中，随着基坑中的土体逐渐被挖除，坑底土的竖向应力及侧向应力逐渐减小，基坑坑底及四周土体中的应力场随之发生很大变化，因此在基坑四周一定范围内的土体有可能接近或达到破坏强度状态，这些都有可能导致基坑丧失稳定而破坏。一般基坑稳定性与基坑荷载条件、孔隙水压力、土体内有效应力、土的强度等变化过程密切相关。基坑稳定的简单判断在上海地区软土基坑工程施工中，运用稳定数判别基坑坑底隆起稳定性，即：Ns=(rH+q)/Su式中Su—坑底土的天然强度(用直剪固结试验结果)；r—基坑中土的平均重度；H—基坑开挖深度；q—地面超载;经验认为：Ns≤2.0K=2.85绝对安全Ns≤3.0K=1.9很安全Ns≤4.0K=1.425基本安全Ns≤5.0K=1.4尚安全Ns≥6.0K=0.95有问题孔隙水压力对基坑稳定性的影响根据σ=σ′+u（式中σ为土体内总应力，σ′为有效应力，u为孔隙水压力）公式可知:在饱和的软粘土地基中，凡应力场发生微小变化时，首先引起孔隙水压力的变化，反过来，凡是孔隙水压力发生变化，势必将引起σ′、σ发生变化，而真正对土体稳定产生决定作用的是σ′即有效应力的大小，σ′越大则土体越稳定。在给定总应力状态下，从应力状态摩尔圆可以看出，在不排水条件下产生某一正孔隙水压力时，有效应力摩尔圆向左移动，靠近强度包线，越靠近土体越接近破坏状态，如果相切，土体就发生破坏。当产生负孔隙水压力时，摩尔圆向右移动，离开强度包线的距离就越远，则土体就越稳定。因此施工中需尽量导引向出现负孔隙水压力的情况发展。一般正孔隙水压力多在地基饱和水不易（或不能）排出、瞬时超载、振动等情况下产生，反映在具体施工上则多在下述情况下产生：a.地层渗透能力强时的暴雨过后；b.基坑周围有大的持续震源（如打桩等）存在；c.距基坑边较近处在短时间内设置过量堆载；d.基坑内加载速率过快，地基中水来不及排出；负孔隙水压力多在地层排水固结情况下发生，反映的施工措施多为降水施工。另外，基坑开挖至设计标高时，随着时间的增加，坑底土回弹，孔隙水压力降低，有效应力也减少，导致土体强度降低，而且坑底暴露的时间越长，地基土被扰动的状况越大，这种降低的趋势就越大，因此施工中应积极采取以下措施以维护基坑稳定性：开挖前降水；地基采取加固措施，降低孔隙水压力影响；开挖到设计标高后，立即铺设垫层及施作底板，不允许基坑长期暴露；基坑周围不设过重堆载；不在基坑周围进行打桩、爆破等工程施工，如非施工不可，则要首先考虑减震、控震及地基加固措施后再行施工。基底抗承压水的稳定性如果在基底下的不透水层较薄，而且在不透水层下面具有较大水压的滞层水或承压水，则当上覆土重不足以抵挡下部的水压时，基底就会隆起破坏，墙体就会失稳，甚至还有可能对结构底板砼产生破坏作用，如图3-1所示：针对这种情况，常需在施工中采取下述措施：用隔水挡墙隔断滞水层；（2）采用深井降水以降低水头，且降水井点至少在主体结构底板砼强度达到设计要求以后才能拆除，必要时要在全部结构施工完时才拆除降水井点。（3）基坑底部地基加固，加固范围为基底以下3～5米。开挖对基坑稳定性的影响如果一次开挖深度过大或不及时支撑，或支撑予加力施加偏小，这些都会因为围护结构内外土压力得不到及时平衡而将可能产生围护结构大量变形，围护失稳进而导致基坑丧失稳定性的现象，因此施工中一般须采取如下措施：分段分层开挖，每次开挖高度据支撑高度确定。以稳定边坡纵向开挖，加强土体稳定。随挖随架支撑，并及时施加充足予加力。实行信息化施工，以监测信息指导开挖。开挖过程中做好围护接缝处防水工作，防止流砂、涌泥现象产生。对软弱开挖土体事先进行注浆加固。3.2基坑变形机理基坑变形不仅与自身的安全、稳定有很大关系，而且会对周围地下管线、道路等外界环境产生较大影响，因此施工中必须严加控制。3.2.1基坑主要变形种类①围护结构水平、竖向变形；②基底隆起变形；③地表沉降；3.2.2影响基坑变形的施工因素及控制措施1）当围护结构底部因清孔不彻底留有沉碴时，围护墙会在开挖中下沉，地面因之亦会下沉，一般采取控制措施如下：a.采取合适清孔办法，并用沉碴厚度测定仪精确测量沉碴厚度，确保墙底沉碴厚度在规范要求范围以内。砼浇筑前，必须对孔底沉碴厚度进行复查，超标时必须进行二次清孔。b.严格控制清孔至砼浇筑前的时间间隔，最好控制在2—4小时以内。c.墙中予埋注浆管，开挖前对墙底进行予注浆处理，注浆深度视沉碴厚度确定，一般注墙底以下1～1.5米左右即可。2）支撑予应力的大小及施加的及时程度及时施加予应力，可以增加墙外侧主动压力区的土体水平应力，减少开挖面以下墙内侧被动压力区的土体水平应力，从而增加墙内、外土体抗剪强度，有效地减小墙体变形和周围地层位移，施工中必须注意做到以下两点：一是及时架设支撑，一般开挖后到撑好的时间最长不应超过该段土体开挖后8小时，最好控制在2～4小时以内，二是严格按设计轴力施加足够预应力，不多加更不能少加。3）安装支撑的施工方法及质量支撑安装的偏心度、支撑与墙面的垂直度、支撑的可靠性等都是影响基坑变形的重要因素，施工中需做到：①支撑定位要准确，要事先对支撑位置处的墙面进行找平处理，凸顶凿除凹坑用高强砂浆补填，以消除偏心影响。②从支撑的可靠性方面，主要要把握好以下几点：a.对支撑托架刚度、强度事先要进行检算，确保托架具备承受支撑重量的能力，托架形式一般有两种，具体形式见下图。支撑端头构造图b.对长度>20米的支撑设中间主柱减少长细比，提高承载力及稳定性。c.斜撑端头设可靠的防滑措施，斜撑背后要与围檩之间密贴，不允许斜撑与围檩之间以点接触的方式接触。d.施工中采取措施避免猛烈撞击支撑。4）基坑开挖分段、开挖边坡及开挖程序这里其实反映的是基坑开挖的时空效应问题。一般利用基坑的空间作用，采取分层、分小段开挖及随挖随撑的办法可明显控制围护结构及地面的变形。5）基体内、外土体性能的改善基坑内、外土体加固无疑对提高基坑的稳定性大有裨益，一般加固的目的不外乎两个：止水和提高土体抗剪性。在坑外加固土体，用地和费用问题都比较突出，一般较少采用，仅多在一些特殊情况采用，比如：①基坑范围内土层抗剪性极差且水力联系强时，如存在较厚软塑状游泥及中、粗砂互层时，须提前在基坑外部进行土体加固。②基坑全部或局部穿过断裂带时，对处于断裂带部分的坑内外土体进行注浆加固，加固范围一般为断裂带上下各2米。③斜撑顶端为应力集中区，应对斜撑顶端附近土体加固。坑内土体加固有开挖土体加固，坑底土体加固等，开挖前的降水施工既降低了地下水位，又使土体因排水固结增加了强度，也算是一种加固方法，但在具体工程中如何选择应用，需事先做好技术、经济上的比较论证。6）开挖施工周期和基坑暴露时间基坑暴露时间过长（特别在粘性土的深基坑施工中），势必会使土体在相对稳定的状态下随暴露时间的延长而产生过大的变形，特别是基底以下被动区的土体和墙底下的土体，滑动面都会因之而产生相当的位移，其间如再延迟支撑，就更加明显地增加围护结构变形和相应的地面沉降。为此施工中常需注意以下几点：①严格控制支撑安装时间，最好在该段开挖后2～4小时内架完支撑。②开挖至基底后，迅速铺设垫层及砼底板，之后紧跟施作其余主体结构。③基底加固、抗滑桩等安排在基坑开挖之前完成。7）水的影响过多积水会使边坡及基底土体软化，应及时排出。8）地面超载和振动荷载。9）围护结构接缝处漏水、涌砂、涌泥等。基坑施工的时空效应问题4.1时空效应的工程含义大量的基坑开挖工程实践证明：在基坑开挖支撑施工过程中，每个分步开挖的空间几何尺寸和围护结构开挖部分的无支撑暴露时间，对基坑围护结构和周围地层的位移有明显的相关性，这一从空间和时间上反映出来的规律性即反映了基坑开挖过程中的时空效应的规律性。反过来讲，通过对上述两个问题的正确控制，可合理地利用土体自身在开挖过程中控制位移的潜力而达到控制地层变形的目的，从而可以改变单纯以大量加固基坑土体来控制基抗变形的做法，而是以科学、经济、合理的开挖工艺达到基坑稳定和控制变形的目的，这即为利用时空效应进行基坑开挖施工的核心。4.2考虑时空效应时的开挖及支撑施工在基坑开挖施工中，时空效应的控制即指的是：根据基坑规模、几何尺寸、围护结构形式及支撑体系的布置、地基加固及施工条件，选择基坑分层、分步、对称、平衡开挖和支撑的顺序，并相应确定各工序的时限，具体而言即在施组中要明确以下施工控制参数或施工措施：a.开挖分层的层数：一般根据支撑道数而定，为n+1(n为支撑道数)层。b.每层分部的数量：一般以一结构段长为一分部开挖纵向长度尺寸，同一段内开挖时，应随挖一道支撑位置即架设一道支撑之后再向两侧扩展，一般每一小块纵向长以不超过6米为宜。c.分部开挖的时间限制：以支撑架设时间控制，随挖随撑。d.分部开挖后完成支撑的时间限制：每一层内先挖至支撑顶标高位置，然后掏槽开挖出支撑位置，并在之后的2～4小时之内迅速设好支撑，然后再挖除支撑间土体及向下开挖。e.支撑予加轴力（采用钢支撑时）：按设计执行。f.贴靠围护结构每层土堤的开挖宽度和高度。g.每步开挖后基坑无支撑暴露时间：一般须<8小时，以2～4小时为好。一般基坑开挖及支撑施工的技术要点主要有两大条：1.根据地质水文、结构设计、周围环境、施工条件等确定控制地层移动的技术标准。2.根据标准确定安全、合理的施工程序及施工参数，主要有以下几条：①对有支护基坑分层开挖，且随挖随架支撑。②每层开挖施工中，同时开挖的部分，在位置及深度上，以保持对称为原则，防止围护结构承受偏载。③制定支撑、围檩施工的质量要求，特别是加工、安装的允许偏差值，并要设计在开挖中对已架支撑的保护措施。④规定场内弃土、材材料、设备备堆放场地地及堆量，限限定基坑旁旁超载。⑤提出降水、防水水堵漏措施施，严防围围护结构发发生涌砂、涌涌泥导致基基坑失稳。⑥提出合理的加固固范围，质质量要求及及检验办法法。⑦配足开挖设备、运运输车辆，准准备好出土土道路，备备足支撑构构件。⑧进行监测设计，实实行信息化化施工。工程周围环境调调查基坑工程一般多多属市政工工程，整个个施工过程程与周围环环境密切相相关。一般般需主要做做好以下调调查工作：：1.场内地质、水水文条件及及当地气象象，尤其是是风、雨、冬冬夏季长短短分布情况况。2.基坑周围建建筑物状况况，需了解解：①建筑物密度。②既有建筑物距施施工红线及及基坑边距距离。③建筑物类型、平平面尺寸、高高度及基础础形式。④既有建筑物的安安全状况。3.地下管线及及地下构筑筑物状况，需需了解：地下管线及地下下构筑物平平面分布及及与基坑的的相对位置置关系。②地下管线及地下下构筑物类类型、管径径、埋深、管管节连接形形式。③地下管线及地下下构筑物的的功能、重重要性。4.周围交通情情况，需了了解：①场地周围道路性性质、类型型、宽度。②交通状况（车流流量等）。③交通规则（单、双双车道，禁禁行等）。④拟定进出场交通通线路的调调查。5.场内水、电电接口及排排污井点的的调查。6.场地周围对对噪音、振振动等限制制的调查。7.施工场地面面积是否足足够的调查查。8.当地文明施施工、居民民生活习惯惯的调查。细致全面的环境境调查是做做好文明施施工、环境境保护的重重要环节，应应予以重视视。开挖前的准备工工作7.1准备工工作内容开挖前的的准备工作作主要要抓抓好以下几几点：1.制定定合理、可可行、详尽尽的开挖方方案，特别别是对于开开挖过程中中可能会出出现的防水水问题及相相关应急措措施要做出出专门设计计。方案一一旦经论证证批准，即即要向所有有施工人员员就开挖施施工中的每每一细节做做详细交底底，务必使使全体施工工人员都清清楚明白，心心中有数。前前面已经提提过，基坑坑工程是一一项系统的的综合性强强的工程，它它不比一般般的土石方方工程、路路基工程，多多挖一点或或坡陡一点点都不太要要紧，往往往其中的一一个环节控控制不好，就就有可能产产生连锁反反应，导致致整个基坑坑产生灾难难性的后果果。因此务务必使全体体施工人员员都要明白白：施工中中绝不可盲盲干、蛮干干，一切都都要以监测测反馈信息息下的既定定的方案进进行。2.地下管线的的勘探、迁迁移或就地地保护。3.地层加固施施工。4.降水施工，一一般在土方方开挖前20天进行。5.监测点点的设定及及初始数据据的采集。6.场地排水水、防洪系系统施工及及相关物资资准备。7.支撑成品加工、进进场、加力力系统的调调试。8.确定弃碴场、运运输线路，土土方机械进进场准备。其中1.3.44.5.77是重点要要抓好的准准备工作。7.2施工组组织的设计计内容依据基坑坑工程的特特殊性，基基坑工程施施工的施组组应充分体体现以下四四个方面的的内容：aa.方案与与相应的地地基条件匹匹配；b..施工方便便；c.技术安安全可靠；；d.经济合合理。具体体应包含以以下内容：：1..工程概况况及施工准准备工作；；2.施工场地平平面布置及及总平面图图；3.交通疏解安安排及交通通疏解图；；4.围护结构施施工方案；；5.排、降水方方案；6.土方开挖顺顺序、方法法和技术要要求；7.支撑架设方方法和技术术要求；8.施工机械的的选择；9.施工监测方方案、实施施计划及监监测点平面面布置图；；10.冬、雨、汛汛季节、防防冻、防雨雨、防汛措措施；11.各种材料料、机械设设备、用电电、用水与与劳动力用用量及进场场计划；12.施工总进进度计划及及网络图；；13.质量、安安全要求及及措施；14.施工中可可能出现的的事故及应应急措施；；上述内容一般和和围护、主主体及附属属工程相关关内容一起起构成总体体施工计划划安排。7.3降水水施工7.3.1概概述降低地下下水对基坑坑工程不良良影响的工工程措施主主要有两种种：第一种种为降低地地下水位的的办法、施施工措施有有明沟排水水和井点降降水两种，即即所谓的明明排与暗降降；第二种种为阻隔、堵堵截地下水水进入基坑坑的办法，一一般用止水水帷幕隔断断或减小基基坑内外地地下水的水水力联系。采取何种降水办办法，要视视场地、水水文地质条条件、基坑坑围护结构构及周围建建筑环境而而定，实施施降水时，要要对周围环环境进行降降水影响评评价，以确确保基坑及及周围环境境的安全。7.3.2挖挖土深度和和降水方法法的关系见下页页附表。7.3.3常常用的明沟沟排水方法法1．一般开挖深度度较大时，明明沟排水和和降水井点点同时使用用。2.明明沟在开挖挖过程中逐逐层设置，地地下水由其其汇入集水水井后，用用水泵排出出坑外，挖土深度和降水水方法的关关系挖土深度（m）粉质粘土、砂质质粉土、粉粉砂细砂、中砂粗砂、砾石大砾石、粗卵石石（含砂粒粒）<5单层井点(真空法、电渗法法)单层普通井点1.井点;22.表面排排水;33.用离心心泵自竖井井内排水；；5—1212—20多层井点、喷射射井点(真空法、电电渗法)多层井点喷射井点>20深井或或管井无需专门的施工工机械和材材料。3.明沟沟底一般低低于基坑底底0.3～0.5米，沟沟深以不形形成流砂、潜潜蚀等现象象为准，一一般深0..3～0.6米，底底宽等于或或大于0..4米，沟沟底设0..2%～0.5%%纵坡。4.明沟多用透透水砂袋砌砌成，集水水井比排水水沟深1米左右。7.3.4井井点降水7.3.4.11降水计算算（一）降水计算算前必须弄弄清楚的问问题在井点降水计算算前必须弄弄清以下二二大问题所需的水文地质质资料①含水层性质—承承压水含水水层还是潜潜水含水层层；②含水层厚度；③含水层的渗透系系数k和影响半半径R；④含水层的补给条条件、地下下水流动方方向、水力力坡度；⑤原有地地下水埋藏藏深度、水水位高度和和水位动态态变化资料料；⑥井点系统的性质质—完整井和和非完整井井；了解工程对降低低地下水位位的要求①基坑的的平面布置置、范围大大小、周围围建筑物的的分布及结结构情况；；②基坑开挖深度、设设计要求的的水位下降降深度；③由于井井点排水引引起土层压压缩变形的的允许范围围和大小。（二）降水施工工设计的内内容①降水方式及井点点系统情况况；a.井点管埋深深；b..滤水管长长度；c.管径；；②基坑总排水量；；③单井出水量；④井点个数及间距距；⑤井点布置；(三)降水计算降水量计算无压完整井系统统基坑内总排水量量计算公式式θ为:θ=πk((2H-SS′)S′/(LnR′-Lnr0)基坑无压完整井井涌水量计计算图式中:r0—井群的引引用半径（m）（对环形井点系统）R′—井群的引引用影响半半径（R′=R+rr0）(m)S′—基坑底的的水位降深深（m）R—影响半径径（m）H—含水层厚厚度（m）k—渗透系数数（m/dd）对矩形基坑，根根据长度A与宽度B之比，可可将其平面面形状转化化成一个引引用半径为为r0的圆环形形井群然后后按上式计计算。当A/B<2～～3时,r0=(FF/π)1/2当A/B>2～33时或基坑坑呈不规则则形状时rr0=P/2π式中:F—井井点系统包包围的基坑坑面积（mm2）P—不规则基基坑的周长长（m）对无压非完整井井计算时，上上式中的H需换成有有效深度H0H0系经验系数，由由下表查得得，当算出出的H0大于实际际含水层H的厚度时时，则仍取取H。S/S+L0.20.30.50.8H01.3(S+LL)1.5(S+LL)1.7(S+LL)1.85(S++L)基坑无压非完整整井涌水量量计算图(2)承压完整井井点系统基坑内总排水量量计算公式式为：Q=2πkMMS′/(LnR′-Lnrr0)式中：M—承压含水水层厚度（m）其余符号号同前确定井点管的埋埋深HH=h1++h2+Δh+I·L1++L式中:HH—井点管埋埋置深度（m）h1—地下水位位至基坑底底面距离（m）h2—井点管埋埋设顶面至至地下水位位距离（mm）Δh—降水后地地下水位至至基坑底面面的安全距距离(m)降水坡度一般取取1/100L1—井点管中中心至基坑坑中心的水水平距离L—滤水管长长度井点管数量、间间距的确定定单根井点管出水水量：q=65πdLk1//3(m3/d)式中:d—滤水管直直径（m）L——滤水管长长度（m）k—渗透系数（m/d）井点管最少数量量由下式确确定：n=1.11Q/q（根）井点管最大间距距:D==L/n(m)式中：L—总管长度度1..1—考虑堵塞塞等因素的的井点管备备用系数求出的管距应大大于15d（井管太太密影响抽抽水效果），井井点管数与与间距确定定后，必须须校核是否否满足降水水要求。7.3.4.22降水施工工井点降水一般有有：轻型井井点、喷射射井点、管管井井点、电电渗井点和和深井泵井井点等，由由于地铁工工程基坑开开挖深度较较大，多采采用管井井井点及深井井井点降水水。降水在围护结构构封闭后及及开挖前20天进行。以下下为管井井井点降水施施工技术措措施。适用范围适用于轻型井点点不易解决决的含水层层颗粒较粗粗的粗砂～～卵石地层层，渗透系系数大，水水量较大，且且降水深度度较深（8～20米）的潜潜水或承压压水地区。井点系统主要设设备（1）井井管：由井井壁管和过过滤器两部部分组成。井井管直径一一般200～350mmm，可选择择铸铁、砼砼管、塑料料管。过滤滤器部分为为在实管上上穿孔垫肋肋后，外缠缠锌铅丝、铜铜丝制成，也也可用钢筋筋骨架焊接接，包某一一种滤网制制成。如下下页图示。水泵水位降深要求在在7米以内，用用离心式水水泵。水位降深大于77米，采用用不同扬程程和流量的的深井潜水水泵或深井井泵。过滤器构造图常用降水泵统计计表型号性能流量(m3/h）扬程(m)电机功率(kww)允许吸程(m))重量(kg)备注BA型离心泵3BA-630-7044.5-622204.7-7.77116DA型离心泵2DA-83DA-8108-21..625.2-399.614–19919-112..52.8-104.5-2087.5105-2400164-4744TSW型离心泵泵50TSW15-2214–903-105-7.6124-2433施工方法井点布置：一般沿基坑中心心等间距布布置（长条条形基坑）成孔方法一般据土质条件件和孔深选选择CE-222型冲击钻钻或旋转钻钻成孔，钻钻孔直径500～600mm。①配制井管：按照照设计的单单井结构图图要求，根根据钻探成成孔过程中中的实际地地层情况，首首先确定过过滤器长度度和位置，然然后向下配配制沉砂管管，向上配配制井管，总总长宜高于于地面0..5米，配配制好的井井管按从下下至上的顺顺序，逐根根编号按序序排列。②包扎滤网缠丝：：滤网的选选择与含水水层相适应应，有横包包、竖包、斜斜包方式，滤滤网外以镀镀锌铁丝绑绑扎，每10cm一道，结结头一律向向地面倾倒倒。③探孔深：以保证证深度足够够。④下井管：可用钻钻机、吊车车下管，下下管时逐根根按顺序下下入，先仔仔细检查滤滤网包扎质质量，然后后轻提慢放放，并使井井管居中，当当上部孔壁壁缩径或孔孔底淤塞时时，向孔内内注水，缓缓慢放入，禁禁止上下提提拉或强行行冲击。⑤填砾料和封口回填料厚度不小小于10cm，粒径径以含水层层颗粒d50～d60的8～10倍为宜。填填料至预定定深度时，上上部用粘土土回填至孔孔口。洗井洗井是成井井工艺中重重要的一道道工序，一一口井能否否发挥作用用，取决于于洗井质量量，用铸铁铁管时，用用活塞拉孔孔洗井或空空压机洗井井。用其它它材料的井井管，用空空压机洗至至清水为止止。洗井要要求：a..洗井前后后两次抽水水，涌水量量相差15%；b.洗井后后，井内沉沉碴不上升升或基本不不上升；洗洗井达要求求后，进行行单井试验验性抽水，以以确定单井井出水量和和降深。77.3.44.3降水工程程的管理设设专门的组组织管理机机构。配10～20%的备用抽抽水系统设设备和材料料，必要时时配备用电电源。对抽抽水系统设设备加强维维护，常见见故障能迅迅速排除。做好各项监测记录。对每个井点水位的流量，设备运转等都要监测，根据水位、水量变化情况及施工情况及时采取调整措施，一般设以下监测项目。项目观测方法频率流量观测流量表每天地下水位水位计开始抽水时1次次/4～8h，3d后或降水水达预定标标高前，1～2次/天，水位位降至标高高后，1次/3～7天孔隙水压力孔隙水压力计2次/天地面沉降及分层层沉降观测测水准仪分层沉降降仪同上土压力土压力盒同上止水帷幕施工目目前比较常常用的止水水帷幕施工工方法有：：高压喷射射注浆法、深深层搅拌法法、压力灌灌浆法、小小径钻孔灌灌注法等，实实际工程根根据具体水水文地质条条件、环境境条件确定定。但在施施工时必须须注意以下下几点：11.当采用与与围护桩共共同形成止止水帷幕时时，要注意意止水帷幕幕对围护结结构变形的的适应性以以及采取正正确的施工工工艺使形形成的止水水帷幕有较较好的完整整性。2.严抓帷幕幕施工质量量a.按规定的的配比保证证材质；bb.严格按设设计的孔距距、孔深、垂垂直度、搭搭接长度的的规定保证证幕体密实实均匀；33.采取抽心心等手段严严格检查幕幕体质量。4.实行信息法施工，要对帷幕体在施工过程中的变形持续观测。5.安全措施要提前考虑。a.对水泥土体帷幕，准备灌浆措施备用。b.对基底涌水，做好速凝灌浆准备。c.围护结构接缝漏水，采取引流、封堵或压浆的备用措施。7.4地下水对基坑工程的几种不利影响及防治措施对地下水位高，水联系强的深基坑而言，有时可能会产生基坑突涌、管涌、流砂及液化现象，如果控制不好，这些将是危害基坑工程的主要因素之一。下面分别介绍之。7.4.1基坑突涌1.突涌形式①基底顶裂，出现网状或树枝状裂缝，地下水从裂缝中涌出，并带出下部的土颗粒。②基底发生流砂现象，从而造成边坡失稳和整个地基悬浮流动。③基底发生类似于“沸腾”喷水现象，使基坑积水，地基土扰动。2.产生原因基底下存在承压水，开挖后含水层上覆不透水层厚度减小，当减小到一定程度时，承压水的水头压力能顶裂和冲毁基坑底板，造成突涌。3.防治措施①用隔水挡墙隔断含水层。②用深井点降低承压水头。③坑底地基加固。验算公式为：h·rcp≥H·rw式中：h—基底至加固底面高度（m）rcp—加固层底面以上土层平均重度(Kn/m3)H·rw—承压水压力（Kpa）7.4.2管涌1.形成原因当基底以下或周围土层为疏松的砂土层时，土体在具有一定渗透速度（或水力坡度）的水流作用下，其细小颗粒冲走，土中孔隙逐渐增大，慢慢形成能穿越地基的细管状渗流通路，从而掏空地基土体，使之变形、失稳。2.产生管涌的条件管涌多发生在砂性土中，其特征是颗粒大小差别较大，往往缺少某种粒径，孔隙直径大且互相连通，颗粒多由重度较小的矿物组成，易随水流动，有较大和良好的渗流出路。具体包括：a.土中粗细颗粒粒径之比D/d>10;b.土的不均匀系数d60/d10>10；c.两种互相接触土层渗透系数之比R1:R2>2～3;d.渗流的水力坡度大于土的临界水力坡度;3.防治措施①增加基坑围护结构的入土深度,以使地下水流线长度增加,降低动水水力坡度。②人工降低地下水位，改变地下水渗流方向。7.4.3流砂1.形成原因流砂是指含水饱和的松散细、粉砂（包括一些砂质粉土、粉质粘土）在动水压力即水头差的作用下，产生的悬浮流动现象，它的形成一般有以下几种原因：（1）由于水力坡度极大，流速大，冲动土的细颗粒使之悬浮而造成。（2）土颗粒周围附有亲水胶体颗粒，饱和时胶体颗粒吸水膨胀，使土粒密度减小，因而在不大的水冲力下即能悬浮流动。（3）砂土在振动作用下结构被破坏，体积缩小，使土颗粒悬浮于水而随水流动。2.产生流砂的条件（1）水力坡度较大，动水压力超过土粒质量，并能使土粒悬浮。（2）砂土孔隙度愈大，愈易形成流砂。（3）砂土的渗透系数愈小，排水性能愈差时，愈易形成流砂。（4）砂土含有较多的片状矿物，如云母、绿泥石等，易形成流砂。3.流砂的防治措施（1）人工降水，使地下水位降至可能产生流砂的地层以下。（2）打板桩：一方面加固坑壁，同时延长地下水的渗流路径。（3）提高围护结构接头质量，特别是接头处间隙厚度、接头垂直度质量的控制。（4）化学加固法。7.4.4砂土液化1.何谓砂土液化砂大液化即指饱和松散砂（包括某些粉土）在振动荷载作用下，如孔隙水来不及排出，则出现孔隙水压力不断升高，有效应力逐渐减小的趋势，当有效应力降为零时，土丧失地基承载力，变为液体状态的一种现象。液化可在饱和砂层中任何部位发生，并取决于砂的状态和受振动情况。2.液化产生的因素砂土（粉土）发生液化与其土质特性、液化前所处的应力条件及砂土所受的动力作用特性有关。1）土质特性的影响①饱和的粉、细砂比中、粗砂因透水性差，受震时易于发生液化，据统计分析，一般易发生液化的砂土平均粒径d50=0.075～0.2mm。②颗粒大小越均匀，不均匀系数μu>5者，比级配良好的砂土易于发生液化。③土中粘土颗粒有抑止液化的作用，纯净的砂较有一定粘粒含量的砂易液化。④液化的敏感性在很大程度上取决于砂土或粉土的密度（Dr或e），Dr或e越大，越不易液化。2）起始应力条件的影响砂土所处的围压越大，液化的可能性就越小，需要发生液化所需的动力作用强度就越大。3）外界动力作用的影响要能使砂土发生液化，外界动力作用必须足够大，且必须有足够的变化频率及振动延续时间，否则，将不会发生液化。砂土液化防治措施主要从改良砂土特性及外部环境入手考虑。增加液化土层上覆外部荷载；减少地面振动荷载；压密、挤密法注浆加固砂层；降水；深基坑开挖方法8.1概述一般深基坑开挖方法有明挖、暗挖及明暗开挖相结合三种方式，具体方案选择依据现场条件如结构形式、水文地质条件、场地大小、工期、施工机械等有针对性地加以选择，不可一概而论。以下主要阐述有支护结构的深基坑开挖方法。8.2施工方案的制定原则无论采取哪种方案，都须遵循以下原则：（1）利用基坑的时空效应选择分层分段开挖法。开挖分段与相应的主体结构段长保持一致，一般以每段16～22米左右为宜。分层厚度从大的方面以支撑道数控制，同一层内也要根据土质不同情况，继续分小层开挖，一般在南方软土地区每层不应超过2～3米，北方土质较好地区也不应超过5米。（2）开挖与支撑同时进行，要随挖随撑。（3）围护结构防水与开挖施工同时进行，防水工作做得不好，不可以向下继续开挖。（4）同一段内横向放坡采取予留反压土措施以提高围护结构稳定性，纵向放坡一方面要满足土体稳定，另一方面要满足施工需要。开挖施工必须连续进行。开挖施工必须保证围护结构的安全。8.3明挖法施工8.3.1适用范围适合于各种土质的深基坑。8.3.2土层开挖方式及顺序1.开挖顺序（1）纵向可据实际情况采取由两头向中间，由中间向两边或由一头倒退顺序开挖的方法，具体视情况而定，一般情况下，为加快施工进度，通常选择2个工作面同时开挖。横向采取反压措施，先挖中间土方，掏槽架设支撑，在架支撑的同时，挖除支撑间土方，具体见图8-1，8-2，8-3所示。开挖步骤：第一步：挖I块土方第二步：架第一道支撑第三步：挖II块土方第四步：架第二道支撑第2n步：架第n道支撑第2n+1步：挖n+1块土方第2n+2步：垫层施作（n:支撑道数）2.开挖方法分层开挖方法①第I、II层土方，利用长臂挖掘机多点交叉作业直接挖除。从地表挖至第I道支撑以下0.5米时，掏槽架设钢支撑，钢支撑施工的同时，先挖去第I至第II道支撑间的中间部分土方，横向放坡预留反压土，待第一道支撑架好，施加预应力后，再挖除反压土。②对第Ⅲ、Ⅳ层土方，若基坑为软土基坑采用吊斗出土方式，装土可采用人工或地载装土，一般每一工作面设二台地载。当场地狭窄没有足够的场地停放大型设备时，设龙门吊、小平板车出土。当基坑内土质较好时，采用阶梯式开挖，利用一大一小，一上一下两台反铲挖掘机，呈踏步式配对作业。由进入基坑内的挖掘机挖土转至基坑边，再由地面上位于围护结构外侧的长臂挖掘机装上自卸车运走。具体如图8-4所示。图8-4踏步式配对作业图③最下两层土方一般用吊车吊斗吊至地面。④开挖至接近设计高程时，基底200mm～300mm土层人工用风镐突击挖除，以避免对基底产生过大扰动。⑤综合考虑各种因素，日均出土效率一般为270—350m3，设置现场临时堆土场时要考虑能存放3-5天的开挖量。(2)入岩方法对强度较低全风化岩，可用挖掘机直接挖除。对强风化岩，中风化岩由于基强度较高，可采取：a.液压油炮凿岩破松机松动破碎，此法震动影响小，应当首选。b.采用半秒延期松动控制爆破开挖，震速控制在2.5cm/s以内。c.无声破碎剂破碎岩石。入岩施工主要要解决好振动影响问题。3.支撑架设安装设备50t覆带吊1台，电焊机4台，加力器1台。（2）安装方法①当开挖出一道支撑位置时，立即在围护墙面上标出支撑位置，提前进行支撑位置处墙面的整平工作，以使支撑顶面及墙面受力均匀，之后按设计要求安装托架或钢围檩，同时对支撑两个对应接触点长度进行现场测量，以使拼装的支撑长度与实际尺寸相匹配。②支撑用50t吊机两点吊法、第1、2道支撑整体拼装好后一次整体吊放，向下各道支撑拼成两节，在基坑内对接后放于托架上，支撑就位和校正后，加力器稍施顶力撑紧后即安装钢楔，然后采用分级加压的方式加压至设计要求的预加力，之后随即用钢楔紧固，预加力保压时间≥30min。③支撑长度大于220米时，设设中间立柱柱降低其长长细比，增增加支撑稳稳定性，中中间立柱与与支撑三维维紧固连接接，具体如如图所示：：（3）注意事项①支撑撑安装须设设专人负责责。②支撑架设后，严严防支撑因因施工撞击击或围护结结构过大变变形而失稳稳。③支撑加力之前，迅迅速设定围围护结构收收敛量测点点及支撑轴轴力检测点点，取得初初始读数后后加力，加加力后即测测试实际预预加力，以以控制预加加力施加准准确。④掏槽开挖、支撑撑是控制墙墙体变形的的一种有效效措施。⑤斜支撑的架设最最为关键，除除架设要及及时外，必必须在端头头设可靠的的防滑措施施，防滑装装置见3.2..2中示图。⑥以信息化指导施施工。开挖阶段防水施施工开挖过程中，对对围护结构构接缝处出出现的渗水水漏水，水水土流失现现象要及时时封堵，要要挖一处，堵堵一处，并并始终走在在开挖工作作的前面，要要严防流砂砂，涌泥等等现象发生生，这些不不仅会引起起地面大量量沉降，严严重的会导导致边坡及及围护结构构失稳，进进而严重影影响基坑的的稳定性，因因此开挖过过程中的防防水工作应应予以高度度重视，防防水工作做做不好，不不能向下继继续开挖。堵堵水的方法法一般有以以下几种：：a.对渗水小的的接缝，直直接用堵漏漏灵砂浆封封堵。b.漏水较大时时，先埋管管引流，之之后采用压压浆办法处处理。c.涌水不止时时，先用砂砂袋封堵，之之后在墙外外或墙内进进行双液注注浆或墙外外旋喷止水水。8.4暗挖法法施工（逆逆作法）1.逆作作法的优缺缺点(1)逆逆作法的优优点：①结构构本身用作作支撑，具具有相当大大的刚度，可可使围护结结构应力变变形减小，提提高了工程程施工的安安全性，也也减小了对对周边环境境的影响。②做好好顶板之后后，即可恢恢复原道路路交通，这这样有利于于降低对周周围环境的的影响，解解决施工场场地狭窄的的问题。③由于于开挖和施施工的交错错进行，逆逆作结构自自身荷载由由立柱直接接承担并传传递至地基基，减少了了大开挖卸卸载对持力力层的影响响，降低了了地基回弹弹量。(2)逆作法的缺缺点：①由于支撑为建筑筑结构体系系，自重大大，为防止止不均匀沉沉降，要求求立柱具有有足够的承承载力,因此经常常设有附加加立柱,使费用加加大.②立柱内钢骨与梁梁、基础梁梁主筋互相相冲突。③顶板需设多处出出土孔，对对板的受力力有较大影影响,必须对顶顶板采取加加强措施。④地下工程在板下下进行，大大型机械设设备难于应应用，出土土效率较低低。⑤砼先浇后浇缝较较多，给防防水施工带带来不便。2.施工顺序及及方法（1）施工顺序①纵向分分段施工，分分段长度及及纵向施工工顺序与明明挖施工时时的分段原原则相同。②横向从从上到下依依次施工顺顺序见下页页流程图：：（2）施工方法①出土方法有两种种：a.在顶板板上设出土土孔，一般般每600～700m2设一个，临临时孔的设设置考虑出出土的聚集集及垂直搬搬运效率，孔孔的大小，取取决于开挖挖，长尺寸寸材料的吊吊装等。bb.提前做做好附属出出入口、通通道围护结结构，主体体暗挖土方方从出入口口通道基坑坑吊运。②人工挖土，手推推车或翻斗斗车水平运运输，设卷卷扬机井架架垂直运输输。③板模根据情况可可采用土模模，也可采采用架模。（3）施工关键暗挖法中必须抓抓好以下关关键环节：：①立柱桩与立柱的的连接施工工。②砼接头处理方法法。③临时支撑的架设设。8.5条形基基础盖挖逆逆作法1.施施工特点：：利用传统的人工工挖孔桩形形成桩体结结构，施作作地下条形形基础，利利用无入土土深度边桩桩作周边围围护结构，操操作程序便便捷。对西安、北京等等北方城市市地铁车站站，当施工工场地狭窄窄，交通繁繁忙时，推推荐采用此此法施工，以以降低施工工对周围环环境的影响响。2.施工步骤骤见下页附图,施施工方法同同8.5中说明。8.6深基基坑开挖中中应注意的的问题1..做好施工工技术准备备及材料准准备要严严格按照放放坡和围护护结构设计计和施组要要求，做好好施工与材材料准备及及技术措施施准备。认认真组织全全过程施工工，不得任任意更改设设计与施工工方案，如如需更正必必须征得设设计人员的的同意。2.采采取措施尽尽量减少基基坑暴露时时间。3.要要尽量减慢慢开挖过程程中土体应应力释放速速度。4.做做好降水、排排水工作。注意减少基坑顶顶边缘地面面荷载，严严禁超载。基坑开挖必须遵遵守“由上而下下、先撑后后挖、分层层开挖”的原则。加强保护工作。a.基底保保留200～300mmm人工突突击挖除，以以降低对基基底土的扰扰动。b.注意对对测量坐标标、水准点点、支撑监监测点及仪仪器、降排排水设施、周周围地下管管线的保护护。做好施工监测，实实行信息化化管理。拆支撑要按设计计方案实施施。要确保施工安全全。施工监测、环保保措施9.1监测方方案的设计计原则1.监监测方案以以安全监测测为目的，根根据不同的的工程项目目确定监护护对象。2.监监测规模和和内容根据据监测对象象的重要性性确定，项项目和测点点的布置要要能反映监监测对象的的工作状态态。3.应应采用先进进测试技术术，可靠的的仪器和设设备。4.各各监测项目目需能相互互校验，以以利分析判判断。5.监监测元件布布设位置和和测量时间间，应尽量量减少对工工程施工的的交叉影响响。9.2监测方方案的主要要内容1.工工程概况2.监监测内容、测测点数量3.监监测点平面面布置图4.各各项目监测测周期和频频率的设定定5.监监测仪器的的选用6.各各类警戒值值的确定7.监测组织机机构、人员员配备8.注意事项9.监测概预算9.3深基坑坑施工主要要监测项目目见下页页附表。深基坑施工主要要监测项目目表观测点类型监测项目使用元件测量仪器变形观测点围护结构水平及及沉降位移移地表沉降周围建筑物沉降降倾斜地下管线沉降结构顶板沉降结构侧墙收敛沉降标位移标经纬仪水准仪地下管线探测仪仪裂缝观测仪应变观测点围护结构应变测测量主体结构顶板应应变埋式砼应变计表面应变计电阻应变仪频率接收仪土压力观测点围护结构背侧土土压力基底反力土压力盒电阻应变仪频率接收仪孔隙水压力测点点孔隙水压力测量量孔隙水压力计同上地下水位测点地下水位变化测测量水位管地下水位仪应力测点钢支撑轴力轴力计电阻器应变仪频率接收仪爆破监测点监测爆速检振器频率仪监测频率及精度度监测项目监测方案监测精度量测频率备注围护结构垂直，水水平位移，收收敛值测斜仪水准仪±1mm开挖过程中2次次/天每一结构段至少少设一组钢支撑轴力钢弦式应变计±1T开挖过程中2次次/天，受力力稳定后11次/周每施工段至少一一组，车站站北段加密密地面沉降，地下下管线沉降降、建筑物物沉降水准仪±1mm围护结构施工中中1次/天，开挖挖中2次/天，主体体施工2次/周15-20米一一组基础沉降，水平平位移，倾倾斜水准仪±0.2mm同地表变形桩，柱，地面均均设点水位标高，孔隙隙水压水位孔测量孔隙水压力计±10mm围护结构施工中中1次/