第1章 土方工程施工

1、第1章 土方工程,,,,,,土方工程概述土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配土方邊坡與土壁支護(hù)排水與降水土方工程機(jī)械化施工,主要內(nèi)容,【實(shí)際問(wèn)題】,某工程位于經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi), 北側(cè)和東側(cè)為道路, 南側(cè)和西側(cè)緊臨其他建筑。該工程為高層綜合樓, 地下一層地上二十二層, 基坑呈矩形狀, 長(zhǎng)98.0m, 寬40.2m, 地下水位距地面1.500m 左右, 基礎(chǔ)開(kāi)挖深度為6.00m。該工程所處地區(qū)地下水位高, 土質(zhì)條件差,屬?zèng)_積-海積平原, 填墊前為鹽

2、田, 現(xiàn)用耕植土填起。主要土層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粘土層, 含水量一般在50%左右, 孔隙比一般在1.2～1.6 之間,土的壓縮性高, 抗剪強(qiáng)度低, 在外荷載作用下, 地基承載能力低, 變形大, 不均勻沉降也大。,近年來(lái)，本地區(qū)在基坑施工中由于開(kāi)挖不慎，造成基坑坍塌的事故屢有出現(xiàn)，對(duì)周?chē)ㄖ⒌缆?、管線等造成很大破壞，從而影響了工程進(jìn)度，給人們生活帶來(lái)不便，造成不好的社會(huì)影響。本工程基坑土方開(kāi)挖如何施工才能安全并盡量減少對(duì)周?chē)h(huán)境的

3、影響？,,,,,,2.1.1 土方工程的特點(diǎn)及施工要求 1）面廣量大、勞動(dòng)繁重2）施工條件復(fù)雜,2.1 土方工程概述,1）在條件允許的情況下應(yīng)盡可能采用機(jī)械化施工；在條件不夠或機(jī)械設(shè)備不足時(shí)，應(yīng)創(chuàng)造條件，采取半機(jī)械化和革新工具相結(jié)合的方法；2）要合理安排施工計(jì)劃，盡量避開(kāi)冬季、雨季施工，并做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作。3）對(duì)土方進(jìn)行合理調(diào)配、統(tǒng)籌安排，降低費(fèi)用。4）做好調(diào)查研究，了解土壤的種類(lèi)和工程性質(zhì)，工期要求、質(zhì)量要求及施工條件，施工

4、地區(qū)的地形、地質(zhì)、水文、氣象資料，擬定合理的施工方案和技術(shù)措施，以保證工程質(zhì)量、安全、進(jìn)度。,組織土方工程施工的要求（4條）：,工程分類(lèi)直觀的鑒別方法，就是根據(jù)開(kāi)挖難易程度和開(kāi)挖中使用不同的工具和方法來(lái)進(jìn)行分類(lèi)。土的開(kāi)挖難易程度直接影響土方工程的施工方案，勞動(dòng)量消耗和工程費(fèi)用。土越硬，勞動(dòng)量消耗越多，工程成本越高。,2.1.2 土的工程分類(lèi),,,,,,,,,,,土的構(gòu)成：固體顆粒、水和氣體三部分。 （1）土的體積：V=Vw+Va+

5、Vs＝Vv+Vs 式中：Vw—水的體積，Vs—土顆粒的體積， Va—?dú)怏w體積，Vv—孔隙的體積。 （2）土的質(zhì)量：M=Mw+Ms 式中：Mw—水的質(zhì)量，Ms—土顆粒的質(zhì)量。,2.1.3 土的工程性質(zhì),天然密度ρ：和土的天然密度，是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，它影響土的承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。干密度ρd：土的干密度，是指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量，即土體空隙中無(wú)水時(shí)的單位土重。一定程度上反應(yīng)了土顆粒排列的緊密

6、程度，可用來(lái)作為填土壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)。,（3）土的密度：ρ＝M/V,,,,,,（4）土的重度：γ＝ρg （式中：g—重力加速度。） （5）土的干重度：γd＝（Ms/V）g （6）飽和重度： γsat＝[（Mw+Ms+Va×ρw）/V] g （7）有效重度:γ'=γsat-ρwg=γsat-γw 土重度的比較： γsat≥γ≥γd≥γ',,,,,,（8）孔隙比：e＝Vv/Vs*

7、100% （9）孔隙率：n＝Vv/V*100% 孔隙比和孔隙率之間的換算關(guān)系： e＝n/(1-n) n=e/(1+e) （10）飽和度：St=Vw/Vv*100%,（11）土的含水量：mw——土中水的質(zhì)量；ms——土中固體顆粒經(jīng)溫度為105℃烘干后的質(zhì)量。,,土的含水量會(huì)影響土方開(kāi)挖、邊坡穩(wěn)定和回填土夯實(shí)等的施工。當(dāng)土的含水量超過(guò)25%~30%時(shí)，采用機(jī)械施工就很困難，含水量超過(guò)20%是，一般運(yùn)土汽車(chē)就容易打

8、滑、陷車(chē)，影響挖土機(jī)的工作。回填土夯實(shí)時(shí)若含水量過(guò)大則會(huì)產(chǎn)生橡皮土現(xiàn)象，無(wú)法夯實(shí)。,,,,,,土的最初可松性系數(shù)：土的最后可松性系數(shù)： 注：Ks＞Ks'＞1.0 V1—自然狀態(tài)下土的體積；V2—開(kāi)挖后的松散體積；V3—回填壓實(shí)后的體積。一般有：V2＞V3＞V1,（12）土的可松性：,,,,,,土體孔隙中的自由水在重力作用下會(huì)透過(guò)土體運(yùn)動(dòng)，這種被水透過(guò)的性質(zhì)稱(chēng)為土的滲透性。以確定降水方案和計(jì)算涌水量、確定土方填筑鋪筑

9、順序。,單位時(shí)間滲水量：,滲流速度：,(⊿H-水頭差; L-滲流路徑長(zhǎng)度; A-土體橫截面積),（13）土的滲透性,,,,,,常規(guī)土體滲透性比較： 粘土﹤粉土﹤砂土﹤礫石,2.1.4 土方邊坡坡度,土方邊坡坡度= m=稱(chēng)為坡度系數(shù)；當(dāng)邊坡高度為h時(shí)，邊坡寬度為b=mh。,（a）直線形 （b）折線形 （c）階梯形圖2.1 土方放坡形式,,土方邊坡的大小影響因素：土質(zhì)、開(kāi)挖深度、開(kāi)挖方法、邊坡留置時(shí)間的長(zhǎng)短、邊坡附

10、近的各種荷載狀況及排水情況有關(guān)。,當(dāng)土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑（槽）或管溝底標(biāo)高時(shí)，挖方邊坡可做成直立壁而不加支撐，但深度不宜超過(guò)下列規(guī)定：,當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好，土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑（槽）或溝底標(biāo)高時(shí)，挖土深度在5m以?xún)?nèi)不加支撐的邊坡最陡坡度應(yīng)符合下表規(guī)定，并在施工中隨時(shí)檢查邊坡的穩(wěn)定情況。,表1- 3 深度在5m內(nèi)的基坑（槽）、管溝邊坡的最陡坡度（不加支撐）,,,,,,為保護(hù)土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定、堅(jiān)固，常對(duì)開(kāi)挖坡面采取一定的加固措

11、施進(jìn)行護(hù)坡。 常用的邊坡加固方法 水泥砂漿抹面、漿砌片石護(hù)坡、堆置砂(土)包護(hù)坡、塑料膜覆蓋，噴漿或掛網(wǎng)噴射混凝土等。經(jīng)以上邊坡加固方法處理過(guò)的邊坡即稱(chēng)為人工加固邊坡。,,,,,,① 水泥砂漿抹面—常用于保護(hù)易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石、老粘性土及破碎巖石邊坡坡面的穩(wěn)定，一般作30～50mm厚水泥砂漿抹面。如用于一般土質(zhì)邊坡，常沿坡面打入雙向間距1.0m左右長(zhǎng)1～1.5m的Ⅱ級(jí)螺紋鋼筋(直徑10～16mm)以加強(qiáng)砂漿面層與坡面土體的連結(jié)。

12、② 漿砌片石護(hù)坡—對(duì)各種土質(zhì)或巖石邊坡，為防止風(fēng)化剝落或滑坍，可采用漿砌片石護(hù)坡，坡度應(yīng)小于 1∶0.5，豎直邊坡也可采用紅磚砌筑。也可在坡腳處砌筑一定高度的漿砌片石或紅磚墻，用于反壓及擋土。,③ 疊置砂(土)袋護(hù)坡—對(duì)已發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生滑坍失穩(wěn)或變形較大的邊坡，常用疊置砂袋或土袋(草袋或土工織物袋)，置于坡腳或坡面，具有排水反壓，抗滑穩(wěn)定的作用。④ 塑料薄膜覆蓋護(hù)坡—在坡面鋪設(shè)抗拉或防水的塑料薄膜(土工布)，其上覆蓋素土、砂土、砂漿抹

13、面等，對(duì)坡面進(jìn)行防水、防風(fēng)化、防坡面土流失的加固處理。,,,,,,2.2 土方量計(jì)算與土方調(diào)配,2.2.1 基坑（槽）土方量計(jì)算,圖2.2 基坑土方量計(jì)算 圖2.3 基槽土方量計(jì)算,土方工程的地形往往復(fù)雜，幾何形狀不規(guī)則，要進(jìn)行精確計(jì)算比較困難。通常都是將其假設(shè)或劃分成為一定的幾何形狀，并采用具有一定精度而又與實(shí)際情況近似的方法進(jìn)行計(jì)算。,基坑：長(zhǎng)寬比小于等于3的矩形土體，計(jì)算

14、：按立體幾何中棱柱體（由兩個(gè)平行的平面作底的一種多面體）的體積公式計(jì)算，即 V—土方工程量，m3； H—基坑深度，m； A1、A2—基坑上下的底面積，m2； A0—基坑中截面的面積，m2。,,1)基坑土方量計(jì)算,基槽的土方量可以沿長(zhǎng)度方向分段后，再用同樣的方法計(jì)算，即則基槽總土方量為各段的和，即,2)基槽土方量計(jì)算,,,,,,,,場(chǎng)地平整土方量計(jì)算主要步驟（三步）： 1、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)

15、高的確定 場(chǎng)地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整 2、土方量計(jì)算 確定零線—挖填方的分界線 計(jì)算各區(qū)格土方量 計(jì)算挖方和填方總工程量 3、土方調(diào)配的規(guī)劃,2.2.2 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定,,,,,,,場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定原則：,一般應(yīng)在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定；若設(shè)計(jì)文件對(duì)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高沒(méi)有規(guī)定時(shí)，對(duì)中小型場(chǎng)地可采取“挖填土方量平衡法”確定；對(duì)大型場(chǎng)地宜作豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)，采用“最佳設(shè)計(jì)平面法”確定。主要考慮因素: 滿足工藝和運(yùn)輸?shù)?/p>

16、要求盡量利用地形，減少挖填方量場(chǎng)地內(nèi)挖、填方平衡，土方運(yùn)輸總費(fèi)用最少有一定的泄水坡度（≥0.002），滿足排水要求，并考慮最大洪水水位的影響。,將地形圖劃分方格，方格一般采用20m×20m～40m×40m，如圖所示。每個(gè)方格的角點(diǎn)標(biāo)高，一般根據(jù)地形圖上相鄰兩等高線的標(biāo)高，用插入法求得；在無(wú)地形圖的情況下，也可在地面用木樁打好方格網(wǎng)，然后用儀器直接測(cè)出。,2）初步計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高,圖2.4 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)

17、算簡(jiǎn)圖1—等高線；2—設(shè)計(jì)標(biāo)高平面；3—自然地面；4—零線,每個(gè)方格體積按照等效柱體（平均高度）計(jì)算；照挖填土方量相等的原則，場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高可按下式計(jì)算：,,,簡(jiǎn)化為：,,,,,,,,,,2,1,3,4,,,,,方格網(wǎng),滿足挖填方平衡的平均高度,進(jìn)一步簡(jiǎn)化為：,所計(jì)算的標(biāo)高，純系初步計(jì)算值，還需考慮多種因素進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整。 由于邊坡填挖土方量不等（特別是坡度變化大時(shí)）而影響設(shè)計(jì)標(biāo)高的增減（根據(jù)具體情況確定）；,2）場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高

18、的調(diào)整,,,,,,土可松性的影響 土的可松性導(dǎo)致場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的提高調(diào)整場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)采用最后可松性系數(shù),,,,,,,,,設(shè)計(jì)標(biāo)高以上的填方工程（降低標(biāo)高）設(shè)計(jì)標(biāo)高以下的挖方工程（提高標(biāo)高）就近從場(chǎng)外挖土（提高標(biāo)高）就近棄土于場(chǎng)外（降低標(biāo)高）,小結(jié)：填土量大，場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高提高； 挖土量大，場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高降低。,場(chǎng)內(nèi)和場(chǎng)外挖、填土的影響,,,,,,3）泄水坡度對(duì)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響,注：設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，泄水坡度≥0.002

19、。,單向泄水：,雙向泄水：,2.2.3 場(chǎng)地平整土方量計(jì)算,方格網(wǎng)法：就是用方格網(wǎng)控制整個(gè)場(chǎng)地，將場(chǎng)地劃分為20~40m的正方形方格網(wǎng)。根據(jù)每個(gè)方格角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高和實(shí)際采用的設(shè)計(jì)標(biāo)高，算出相應(yīng)的角點(diǎn)填挖高度，然后計(jì)算每一個(gè)方格的土方量，再將場(chǎng)地上所有方格的土方量求和，并算出場(chǎng)地邊坡的土方量，這樣即可以得到整個(gè)場(chǎng)地的挖、填土總方量。,標(biāo)注示意,,,,,,施工高度：“+”——填；“-”——挖,1）計(jì)算各角點(diǎn)的施工高度,“零線”：“零點(diǎn)”

20、所連成的線。“零點(diǎn)”：方格邊界上施工高度為0的點(diǎn)，插入法確定。 “零線”特征：挖填區(qū)的分界線；是一條連續(xù)的線；假設(shè)場(chǎng)地?zé)o限大，是封閉的；在一個(gè)場(chǎng)地上可能會(huì)有多條；,2）確定“零線”,,,圖2.8 零點(diǎn)位置圖解法 圖2.9 零點(diǎn)位置計(jì)算示意圖h1 、h2 —分別為填和挖角點(diǎn)施工高度； x1 、x2 —分別為零點(diǎn)至填和挖角點(diǎn)水平距離,,,,,,（1）全挖全填： （2）兩個(gè)角點(diǎn)為挖，另兩個(gè)角點(diǎn)

21、為填：,3）計(jì)算方格網(wǎng)內(nèi)的土方量,（3）一個(gè)角點(diǎn)為挖，另三個(gè)角點(diǎn)為填：,,,,,,4）計(jì)算場(chǎng)地邊坡的土方量,,,,,,土方調(diào)配：就是對(duì)挖土的利用、堆棄和填土的取得三者之間的關(guān)系進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)的處理。其目的是方便施工，并且在土方總運(yùn)輸量（m3·m）最小或土方運(yùn)輸成本（元）最低的條件下，確定填、挖方區(qū)土方的調(diào)配方向、數(shù)量和平均運(yùn)距，從而縮短工期，降低成本。,2.2.4 土方調(diào)配,1)力求達(dá)到挖、填平衡和運(yùn)距最短（成本最小化）。2)

22、應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合的原則。3)應(yīng)采取分區(qū)與全場(chǎng)相結(jié)合來(lái)考慮的原則。4)還應(yīng)盡可能與大型地下建筑物的施工相結(jié)合。5)合理布置挖、填方分區(qū)線，選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運(yùn)輸線路，使土方機(jī)械和運(yùn)輸車(chē)輛的性能得到充分發(fā)揮。,土方調(diào)配的原則,土方調(diào)配圖表法：,第1步：劃分調(diào)配區(qū) 在場(chǎng)地平面圖上先劃出挖、填區(qū)的分界零線；根據(jù)地形及地理?xiàng)l件，把挖方區(qū)和填方區(qū)再適當(dāng)?shù)貏澐譃槿舾烧{(diào)配區(qū)，其大小應(yīng)滿足土方機(jī)械的操作要求，例如調(diào)配區(qū)的大小應(yīng)大

23、于或等于機(jī)械的鏟土長(zhǎng)度。第2步：計(jì)算土方量 計(jì)算各調(diào)配區(qū)土方量，并標(biāo)明在圖上。,第3步：求出每對(duì)調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。平均運(yùn)距即挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心距離；每個(gè)調(diào)配區(qū)的重心計(jì)算方法如下：取場(chǎng)地或方格網(wǎng)中的縱橫兩邊為坐標(biāo)軸，分別求出各區(qū)土方的重心位置，即：,,第4步：最優(yōu)調(diào)配方案的確定。根據(jù)每對(duì)調(diào)配區(qū)的平均運(yùn)距L0，繪制多個(gè)調(diào)配方案，比較不同方案的總運(yùn)輸量Q=ΣV·L0，以Q最小者為經(jīng)濟(jì)調(diào)配方案。大型的土方

24、工程，可利用電算求解該線性規(guī)劃問(wèn)題來(lái)確定最優(yōu)調(diào)配方案。如果是中小工程，挖填方數(shù)目不多，可采用 “表上作業(yè)法”求解土方調(diào)配問(wèn)題。,第5步：繪出最優(yōu)方案的土方調(diào)配圖和土方量平衡表,土方最優(yōu)調(diào)配圖,,,,,,土方量平衡表,,,,,,場(chǎng)地平整土方量計(jì)算與調(diào)配步驟回顧,計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高,,調(diào)整場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高,,確定零線,,計(jì)算各方格挖填土方量,,,挖填方平衡,,劃分網(wǎng)格,,,,根據(jù)土的可松性調(diào)整,根據(jù)泄水坡度調(diào)整，等,,,計(jì)算各角點(diǎn)施工高度后定零

25、線,土方調(diào)配,,土壁穩(wěn)定主要依靠土體的抗剪強(qiáng)度來(lái)維持平衡。 土體抗剪強(qiáng)度來(lái)源于土體的內(nèi)摩擦力和粘結(jié)力（內(nèi)聚力）。 土體塌方：剪應(yīng)力?抗剪強(qiáng)度 邊坡穩(wěn)定: 抗剪強(qiáng)度?剪應(yīng)力,2.3 土方邊坡和土壁支護(hù),2.3.1 邊坡穩(wěn)定,剪應(yīng)力的增加——外力 邊緣堆土或機(jī)械； 水侵入邊坡，使土的含水量增加； 地下水產(chǎn)生的動(dòng)水壓力； 土體內(nèi)水的靜壓力等。 抗剪強(qiáng)度降低——外因轉(zhuǎn)換為內(nèi)因 由于受風(fēng)化作用使土質(zhì)變松； 土受地下水

26、的侵蝕而產(chǎn)生潤(rùn)滑作用； 飽和細(xì)，粉沙受振動(dòng)而液化。,1）邊坡過(guò)陡，土體本身穩(wěn)定性不夠而產(chǎn)生塌方。2）坡頂堆載過(guò)大，尤其是存在動(dòng)載，使土體中產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過(guò)土體的抗剪強(qiáng)度，3）地面水及地下水滲入邊坡土體，使土體的自重增大，抗剪能力降低，從而產(chǎn)生塌方。4）開(kāi)挖過(guò)深、土質(zhì)較差、支護(hù)軟弱等,邊坡塌方主要原因：,防止邊坡塌方的措施：,1）放足邊坡 符合規(guī)范的要求，參考土壤的性質(zhì)、水文地址條件、施工方法、開(kāi)挖深度、工期的長(zhǎng)短等因素。2

27、）減少在邊坡上堆載或動(dòng)載的不利影響 當(dāng)土質(zhì)良好時(shí)，堆土或材料應(yīng)距挖方邊緣0.8m以外，高度不應(yīng)超過(guò)1.5m。在軟土地區(qū)開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)隨挖隨運(yùn)，以防由于地面加荷引起的邊坡塌方。3）做好排水工作 防止地表水、施工用水和生活廢水浸入邊坡土體；雨期施工時(shí)，注意檢查邊坡的穩(wěn)定性，必要時(shí)加設(shè)支撐。,4）進(jìn)行邊坡面保護(hù) 塑料薄膜覆蓋，水泥砂漿抹面、掛網(wǎng)抹面或噴漿等方法5）提高土壁的穩(wěn)定性 采用通風(fēng)疏干，電滲排水，爆破灌漿，化學(xué)加固等方

28、法，改善滑動(dòng)帶巖土的性質(zhì)，以穩(wěn)定邊坡，確保土壁的穩(wěn)定性。6）重視施工觀察 建立預(yù)警機(jī)制，加強(qiáng)觀察和監(jiān)測(cè),在開(kāi)挖基坑（槽）或管溝時(shí)，如果地質(zhì)和場(chǎng)地周?chē)鷹l件允許，采用放坡開(kāi)挖，比較經(jīng)濟(jì)。但在建筑物密集地區(qū)施工時(shí)，常因受場(chǎng)地的限制而不能放坡，或放坡所增加的土方量很大，或有防止地下水滲入基坑要求時(shí)，可采用設(shè)置土壁支撐或支護(hù)，以保證施工的順利和安全，并減少對(duì)相鄰已有建筑物等的不利影響。,2.3.2 土壁支護(hù),,,,,,工程特點(diǎn)、開(kāi)挖深度

29、采用土壁支護(hù)應(yīng)根據(jù) 地質(zhì)條件、地下水位 臨近建筑物的情況 施工方法 要求：牢固可靠；經(jīng)濟(jì)合理；確保安全 鋼（木）支撐 板樁 常用方法： 灌注樁 深層攪拌樁 地下連續(xù)墻,,,,,,,,基坑支護(hù)失效實(shí)例,1

30、994年9月上海黃浦區(qū)某大廈基坑支護(hù)靠馬路40m長(zhǎng)支撐破壞，600厚地下連續(xù)墻倒塌。 基坑挖深23.5m。 原因?yàn)樵O(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測(cè)多方面。,,,,,,基坑支護(hù)屈曲實(shí)例,角撐受壓平面外失穩(wěn),1）基槽支護(hù)結(jié)構(gòu),開(kāi)挖較窄的溝槽，多用橫撐式土壁支撐。橫撐式支撐根據(jù)擋土板的設(shè)置方向不同，分為水平式支撐和垂直式支撐。,(a) 間斷式水平擋土板支撐 (b) 垂直擋土板支撐圖2.15 橫撐式支撐1—水平擋土板；2—立柱；3、6—工具式橫

31、撐； 4—垂直擋土板；5—橫楞木,水平式支撐：擋土板間斷或連續(xù)的水平放置。間斷式水平擋土板支撐適于能保持直立壁的干土或天然濕度的黏土，深度在3m以?xún)?nèi)。連續(xù)式水平擋土板支撐適于較潮濕的或散粒的土，深度在5m以?xún)?nèi)。垂直式支撐：間斷或連續(xù)的擋土板垂直放置。適于土質(zhì)較松散或濕度很高的土，地下水較少，深度不限。,2）基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),一般根據(jù)地質(zhì)條件、基坑開(kāi)挖深度、對(duì)周?chē)h(huán)境保護(hù)要求及降排水情況等選用。設(shè)計(jì)時(shí)：首先要考慮安全可靠性，其次

32、要滿足本工程地下結(jié)構(gòu)施工的要求，并應(yīng)盡可能降低造價(jià)和便于施工。包括擋墻與支撐（拉錨）兩部分按受力不同分：重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)、非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)、邊坡穩(wěn)定式支護(hù)。,非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)按支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)的不同分為：懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)和坑外錨拉式支護(hù)結(jié)構(gòu)。按擋墻所選用的材料不同分：鋼板樁、鋼筋混凝土樁、地下連續(xù)墻、深層攪拌水泥土樁、旋噴樁等排樁擋墻。土釘墻擋土墻屬于邊坡穩(wěn)定式支護(hù)法，深層攪拌水泥土樁和旋噴樁幕墻屬于重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)，

33、其他均屬于非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。,（1）重力式支護(hù)墻類(lèi)型,是對(duì)基坑邊坡滑動(dòng)體范圍及其附近土體進(jìn)行加固，改善其物理力學(xué)性能，使其稱(chēng)為具有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性的土體結(jié)構(gòu)，從而保證邊坡穩(wěn)定，并兼有抗?jié)B作用。,,,,,,某住宅樓，地下室一層，挖深6m，采用水泥土攪拌樁支護(hù)技術(shù)。,① 深層攪拌水泥土樁擋墻,原理：利用深層攪拌機(jī)在邊坡土體需要加固的范圍內(nèi)，將軟土與固化劑強(qiáng)制拌和，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的水泥加固土，稱(chēng)為水泥土攪拌樁。水泥

34、土樁相互搭接硬化后即形成具有一定強(qiáng)度的壁狀擋墻，具有擋土、截水雙重功能。,可分為深層攪拌樁、粉噴水泥攪拌樁和高壓旋噴樁等，既可擋土又可止水，其中深層攪拌水泥土擋墻廣泛用于軟土地區(qū)（淤泥質(zhì)土，地基承載力＜120kPa粘性土）的深基坑工程，挖深＜8m。一般靠自重和剛度進(jìn)行擋土，適用于深度為4-6m的基坑，最大可達(dá)7-8m。,A. 構(gòu)造要求,水泥土樁擋墻的截面多采用連續(xù)式和格柵形。當(dāng)采用格柵形時(shí)，水泥土樁的置換率（水泥土樁面積與格柵總面積

35、之比）為0.6-0.8。在軟土地區(qū)當(dāng)基坑開(kāi)挖深度h≤5m，可按經(jīng)驗(yàn)取墻體寬度B=（0.6-0.8）h，嵌入基底下的深度hd=（0.8-1.2）h。水泥土樁之間的搭接寬度，考慮截水作用時(shí)不宜小于150mm，不考慮截水作用時(shí)不宜小于100mm。,圖2.16 水泥土樁擋墻的一般構(gòu)造a）水泥土樁擋墻剖面；b）連續(xù)式勁性水泥土樁擋墻平面；c）格柵式平面布置1-攪拌樁；2-插筋；3-面板；4-H型鋼,水泥土樁加固強(qiáng)度隨水泥摻入比而異，一般

36、摻入比取12%-14%，采用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥?？蓳郊幽锯}、三乙醇胺、氯化鈣、硫酸鈉等外加劑，改善水泥土樁的性能和提高早期強(qiáng)度。水泥土樁的30天強(qiáng)度不應(yīng)低于0.8MPa。為了提高水泥土樁擋墻的剛度和抗彎能力，可在頂部插入鋼筋，也可插入H型鋼，并將水泥摻入比提高至20%，構(gòu)成勁性水泥土攪拌樁（或稱(chēng)SMW工法），該法可用于8-10m深的基坑。,B. 水泥土攪拌樁的施工,攪拌樁施工可采用“一次噴漿、二次攪拌”或“二次噴漿、三次攪拌

37、”工藝，主要依據(jù)水泥摻入比及土質(zhì)情況而定。水泥摻量較少，土質(zhì)較松時(shí)，可用前者，反之可用后者?！耙淮螄姖{、二次攪拌“的施工工藝流程如 所示。當(dāng)采用“二次噴漿、三次攪拌”工藝時(shí)，可在圖示布置（e）作業(yè)時(shí)也進(jìn)行注漿，以后再重復(fù)（d）和（e）的過(guò)程。,圖2.17 “一次噴漿、二次攪拌“的施工工藝流程,施工要點(diǎn)如下：,（1）樁位準(zhǔn)確，樁體垂直放線樁位與設(shè)計(jì)樁位誤差不得大于20mm，樁機(jī)就位與樁位的誤差不得大于50mm，成樁后與設(shè)計(jì)位置誤差

38、應(yīng)小于50mm。為保證攪拌樁垂直于地面，樁機(jī)就位后導(dǎo)向架的垂直度偏差不得超過(guò)0.5%，應(yīng)加強(qiáng)檢查。（2）水泥漿不得離析水泥漿要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的配合比拌制（一般水灰比為0.5~0.6），制備好的水泥漿停置時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)（＜2h），不得有離析現(xiàn)象。,（3）確保水泥攪拌樁強(qiáng)度和均勻性攪拌機(jī)攪拌下沉速度一般不超過(guò)0.7m/min，以保證使軟土充分?jǐn)囁?。如下沉困難，可由輸漿管適量沖水，以加速攪拌機(jī)下沉，但在噴漿前須將輸漿管中的水排清，同時(shí)應(yīng)考

39、慮沖水對(duì)樁體質(zhì)量的影響。施工時(shí)要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制噴漿量和攪拌提升速度（一般不超過(guò)0.5m/min）。輸漿時(shí)應(yīng)連續(xù)供漿，不允許斷漿。如因故斷漿，應(yīng)將攪拌機(jī)下沉到斷漿點(diǎn)以下0.5m處再?lài)姖{提升。,（4）確保加固體的連續(xù)性水泥土樁擋墻應(yīng)采用切割搭接法施工，應(yīng)在前樁水泥尚未固化時(shí)進(jìn)行后續(xù)搭接樁的施工，搭接施工的間歇應(yīng)不超過(guò)10~16h，否則應(yīng)采用技術(shù)措施保證加固體的連續(xù)性（俗稱(chēng)接頭處理）。,② 高壓旋噴樁擋墻,高壓旋噴樁是指工程鉆機(jī)鉆孔至

40、設(shè)計(jì)深度后，在鉆桿從地基土中逐漸上提的過(guò)程中，利用插入鉆桿端部的旋轉(zhuǎn)噴嘴，將水泥漿固化劑噴入地基土中形成水泥土樁，樁體相連形成帷幕墻，可用作支護(hù)結(jié)構(gòu)擋墻。在旋噴樁施工時(shí)，要控制好上提速度，噴射壓力和噴射量，否則難以保證質(zhì)量。它與深層攪拌水泥土樁只是在形成水泥土樁的工藝有所不同。,（2）非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu),非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu):在基坑四周設(shè)置支擋構(gòu)件形成圍護(hù)墻，以便承受土壁的側(cè)壓力以及其他荷載，保持土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。有樁式和板式兩種基本類(lèi)型。

41、,板式圍護(hù)墻:一般采用現(xiàn)澆地下連續(xù)墻。樁式圍護(hù)墻:適用于中等深度以下的基坑，在無(wú)水的較為穩(wěn)定的土層中也可用于大深度的基坑。常見(jiàn)型式：連續(xù)式排樁（鋼筋混凝土板樁、鋼板樁等）；分離式排樁（鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、大直徑沉管灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁、H型鋼樁等）,連續(xù)板樁既可擋土，又可擋水。當(dāng)開(kāi)挖的基坑較深，地下水位較高且有可能發(fā)生流砂時(shí)，如果未采用井點(diǎn)降水方法，則宜采用連續(xù)板樁支護(hù)結(jié)構(gòu),① 鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu),由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成

42、，既能擋土又能擋水。適用于較弱地基土及地下水位較高，水量較多的深基坑工程，在砂礫及密實(shí)砂土中施工困難。 U形、Z 形、H 形等挖深<15m。,優(yōu)點(diǎn)：軟土地基地區(qū)鋼板樁打設(shè)方便，有一定擋水能力，施工迅速，且打設(shè)后可立即開(kāi)挖，適于基坑深度不太大、且周?chē)h(huán)境要求不太嚴(yán)格時(shí)。缺點(diǎn)：柔性較大，基坑較深時(shí)支撐（或拉錨）工程量較大，給坑內(nèi)施工帶來(lái)一定困難；鋼板樁用后拔除時(shí)帶土，如處理不當(dāng)會(huì)引起土層移動(dòng)，將會(huì)給施工的結(jié)構(gòu)或周?chē)脑O(shè)施帶來(lái)危

43、害，應(yīng)采取有效技術(shù)措施減少帶土。,,,,,,(a) U 形板樁相互連接 (b) Z 形板樁相互連接 (c) H 形板樁圖2.17 常見(jiàn)板樁,,,,,,適用于粘性土、砂土等土質(zhì)較好且地下水位較低的基坑，水位高時(shí)要先降水。在軟土地基中要慎用，卵石地基中較難施工。 挖深＜25m。,傳力機(jī)理： 土的側(cè)壓力→襯板→工字鋼樁→導(dǎo)梁（或頂撐或拉錨）。,② 型鋼樁支護(hù)結(jié)構(gòu),型鋼主要有工字鋼、槽鋼或H型鋼。土質(zhì)好時(shí)，在樁間可以不

44、加擋板，樁的間距根據(jù)土質(zhì)和挖深等條件而定。當(dāng)土質(zhì)比較松散時(shí)，在型鋼間需加擋土板，用以防止砂土流散。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，應(yīng)配合以降低地下水位措施。,常用:鋼筋混凝土鉆孔灌注樁、沉管灌注樁樁頂部設(shè)鋼筋混凝土圈梁以增強(qiáng)整體性；剛度大，抗彎能力強(qiáng)，變形相對(duì)較小，有利于保護(hù)周?chē)h(huán)境，價(jià)格較低，經(jīng)濟(jì)效益較好。,③ 鋼筋混凝土排樁支護(hù)結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土鉆孔灌注樁常用的樁徑：φ600-1100mm ，多用于深度為7-13m的基坑，在兩層地下室及其以下的深

45、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中優(yōu)先考慮使用。沉管灌注樁常用的樁徑為φ500-800mm，多用于深度為-10m以下的基坑。在單層地下室基坑中還常用樁徑為φ800-1200mm的人工挖孔樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。,,,,,,(灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)),應(yīng)用日趨廣泛?？稍谄矫嫔喜扇〔煌呐帕蟹绞叫纬蓸秹κ街ёo(hù)結(jié)構(gòu)，以抵抗不同條件下側(cè)向水、土壓力。一般樁頂設(shè)置連續(xù)的鋼筋混凝土壓頂?shù)厝α?帽梁)，使支護(hù)樁共同工作，提高整體性。 1）稀疏排樁—僅擋土,不可擋水 應(yīng)采取可

46、靠降水措施以防止管涌和流砂現(xiàn)象發(fā)生。 2）稀疏排樁加水泥砂漿抹面—可擋土、擋水 稀疏排樁間距S較大時(shí)用。樁凈距一般1.0m以?xún)?nèi)，以0.6～0.8m為宜?；油谕?、鋼絲網(wǎng)水泥砂漿抹面均分層施工。,,,,,,某綜合樓地下室兩層，采用稀疏排樁方案，挖深9m。,,,,,,,,,,,灌注樁連續(xù)排列。排列方式有多種，圖中黑色樁為素混凝土樁，或砂樁注入砂漿、化學(xué)漿液等形成無(wú)筋樁。 問(wèn)：能否既可擋土，又可擋水？,√,擋水,擋土,3）連續(xù)排樁

47、,,,,,,4）雙排式(或框架式)灌注樁支護(hù)—僅擋土 灌注樁雙排布置，用蓋板連接形成門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)。,,,,,,5）連拱式支護(hù)結(jié)構(gòu)—僅可擋土 新型的大直徑與小直徑樁的組合結(jié)構(gòu)，拱的矢高f=(1/4～1/2)L。 樁頂用鋼筋混凝土圈梁(即蓋板)相連接，基坑較深時(shí)可加1～2道橫肋梁以增強(qiáng)拱截面的整體性，可省去內(nèi)支撐或土層錨桿。,,,,,,6）擋土與阻水組合排樁支護(hù)結(jié)構(gòu),④ 地下連續(xù)墻,已成為深基坑的主要支護(hù)結(jié)構(gòu)之一。在基坑開(kāi)挖

48、前，先在地下修筑一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻體，以滿足開(kāi)挖及地下施工過(guò)程中的擋土、截水防滲要求，并可作為地下結(jié)構(gòu)的一部分。大城市深基坑工程利用此支護(hù)結(jié)構(gòu)較多，常用厚度為600~1000mm。尤其是地下水位高的軟土地區(qū)，當(dāng)基坑深度大且鄰近的建（構(gòu)）筑物、道路和地下管線相距很近時(shí)，它往往是首先考慮的支護(hù)方案。地下連續(xù)墻可與“逆筑法”結(jié)合應(yīng)用,,,,,,⑤鋼筋混凝土板樁,傳統(tǒng)支護(hù)結(jié)構(gòu)，企口榫接有較好防水作用。厚可達(dá)500mm，，總費(fèi)用低。已向薄

49、壁工字形方向發(fā)展大截面如500×500mm以上，壁厚100～120mm，腹板預(yù)制后在現(xiàn)場(chǎng)澆成整體。在兩工字形板樁間鉆孔注漿堵漏。 挖深<10m。 適用軟土、一般粘性土。,當(dāng)基坑深度較大，懸臂的擋墻在強(qiáng)度和變形方面不能滿足要求時(shí)，需要增設(shè)支撐系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)分兩類(lèi)：坑內(nèi)支撐和坑外錨拉?？油忮^拉又分為頂部拉錨與土層錨桿拉錨。頂部拉錨用于不太深的基坑，多為鋼板樁，在基坑頂部將鋼板樁擋墻用鋼筋或鋼絲等拉結(jié)錨固在一定距離之外

50、的錨樁上；土層錨桿拉錨多用于較深的基坑。,（3）支撐系統(tǒng),目前支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)支撐常用的有鋼結(jié)構(gòu)支撐和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐兩類(lèi)。鋼結(jié)構(gòu)支撐多用圓鋼管和H型鋼。為了減少擋墻的變形，用鋼結(jié)構(gòu)支撐時(shí)可用液壓千斤頂施加預(yù)頂力。,1-板樁墻 2-圍檁 3-鋼支撐 4-斜撐 5-拉錨 6-土錨桿 7-先施工的基礎(chǔ) 8-豎撐 圖2.19 支護(hù)結(jié)構(gòu)形式,優(yōu)點(diǎn)：拼裝和拆除方便、迅速，為工具式支撐，可多次重復(fù)使用，而且可根據(jù)控制變形的需要施加預(yù)頂力。缺點(diǎn)

51、：與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐相比，變形相對(duì)較大，且由于圓鋼管和型鋼的承載能力不如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐的承載能力大，因而支撐水平向的間距不能很大，對(duì)于機(jī)械開(kāi)挖不太方便。在大城市建筑物密集地區(qū)開(kāi)挖基坑，支護(hù)結(jié)構(gòu)多以變形控制，在減少變形方面鋼結(jié)構(gòu)支撐不如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐，但如果分階段根據(jù)變形多次施加預(yù)頂力也能控制變形量。,①鋼結(jié)構(gòu)支撐,一般采用φ609、φ580、φ406鋼管，用不同壁厚的鋼管來(lái)適應(yīng)不同的荷載，常用的壁厚為12mm、14mm、有時(shí)用

52、16mm。鋼管的剛度大，單根鋼管有較大的承載能力，不足時(shí)還可兩根鋼管并用。支撐的形式多為對(duì)撐或角撐。對(duì)撐時(shí)，如間距較大、長(zhǎng)度較長(zhǎng)，可增設(shè)腹桿形成桁架式支撐。,a.鋼管支撐,（a）對(duì)撐 （b）角撐圖2.20 鋼管支撐的形式,對(duì)撐縱橫鋼管交叉處可以上下疊交，也可增設(shè)特制的十字接頭，縱橫鋼管處于同一平面內(nèi)，這時(shí)鋼管支撐形成一平面框架，剛度大，受力性能好。采用鋼管支撐時(shí)，擋墻的腰梁有鋼筋混凝土腰梁和型鋼腰梁。前者剛度大，承載

53、能力高，可增大支撐間距。,b.H型鋼支撐,H型鋼支撐用螺栓連接，為工具式鋼支撐，現(xiàn)場(chǎng)組裝方便，構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)不同的基坑能按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行組合和連接，可重復(fù)使用，有推廣價(jià)值。H型鋼分為焊接H型鋼和軋制H型鋼兩種。,②鋼筋混凝土支撐,是近年來(lái)在深基坑中常用的一種支撐形式大多利用土?；蚰０咫S著挖土逐層現(xiàn)場(chǎng)澆筑，截面尺寸和配筋根據(jù)支撐布置和構(gòu)件內(nèi)力大小而定。剛度大，變形小，能有效地控制擋墻變形和周?chē)孛娴淖冃?，宜用于較深基坑和周?chē)h(huán)境要求

54、較高的地區(qū)。但在施工中要盡快形成支撐，減少土壤蠕變變形，減少時(shí)間效應(yīng)。形式可隨基坑形狀而變化，如對(duì)撐、角撐、桁架式支撐、圓形、拱形、橢圓形等形狀,（a）對(duì)撐； （b）角撐； （c）圓形支撐； （d）桁架式支撐圖2.22 鋼筋混凝土支撐,混凝土強(qiáng)度等級(jí)多為C30。支撐尺寸在高度方向與腰梁相匹配，截面尺寸和配筋由計(jì)算確定。對(duì)大尺寸的基坑，支撐交點(diǎn)處需設(shè)立柱，在垂直方向支承水平支撐。立柱可為四個(gè)角鋼組成的格構(gòu)式柱、圓鋼管或型鋼?？紤]到

55、承臺(tái)施工時(shí)便于穿鋼筋，格構(gòu)式柱應(yīng)用較多。立柱的下端插入作為工程樁使用的灌注樁內(nèi)，插入深度不宜小于2m，否則立柱就要設(shè)置專(zhuān)用的灌注樁基礎(chǔ)，因此格構(gòu)式立柱的平面要與灌注樁的直徑相匹配。對(duì)于多層支撐的深基坑，設(shè)計(jì)支撐時(shí)要考慮挖土機(jī)上支承挖土所產(chǎn)生的荷載，施工中要采取措施避免挖土直接壓支撐。,（4）支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞形式,支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞包括強(qiáng)度破壞和穩(wěn)定性破壞，不同類(lèi)型的支護(hù)結(jié)構(gòu)，其破壞形式也不同。,圖2.23 非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式（a）拉

56、錨破壞或支撐壓屈 （b）底部走動(dòng) （c）平面變形過(guò)大或彎曲破壞（d）墻后土體整體滑動(dòng)失穩(wěn) （e）坑底隆起 （f）管涌,a. 拉錨破壞或支撐壓屈：地面荷載增大引起的附加荷載，或土壓力過(guò)大、計(jì)算有誤引起拉桿斷裂，或錨固部分失效、腰梁（圍檁）被破壞，或內(nèi)部支撐斷面過(guò)小受壓失穩(wěn)都會(huì)產(chǎn)生這種破壞。b. 支護(hù)墻底部走動(dòng)：當(dāng)支護(hù)墻底部入土深度不夠，或由于挖土超深、水的沖刷等原因都可能產(chǎn)生這種破壞。c. 支護(hù)墻的平面變形過(guò)大或彎曲破壞：支

57、護(hù)墻的截面過(guò)小、對(duì)土壓力估算不準(zhǔn)確、墻后無(wú)意地增加大量地面荷載或挖土超深等都可能引起這種破壞。,①非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度破壞（如圖a、b、c）,墻后土體整體滑動(dòng)失穩(wěn)（圖d）：如拉錨的長(zhǎng)度不夠或設(shè)置在滑動(dòng)面以?xún)?nèi)，軟粘土發(fā)生圓弧滑動(dòng)，會(huì)引起支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體失穩(wěn)?？拥茁∑穑▓De）：在軟粘土地區(qū)，如挖深度大，可能由于挖土處卸載過(guò)多，在墻后土重及地面荷載作用下引起坑底隆起。管涌（圖f）： 砂性土地區(qū)，當(dāng)?shù)叵滤惠^高、坑深很大時(shí)，挖土后由水頭差產(chǎn)生

58、的動(dòng)水壓力作用下，地下水會(huì)繞過(guò)支護(hù)墻連同砂土涌入基坑。,非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性破壞形式,②重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度破壞,主要是抗剪強(qiáng)度不足產(chǎn)生剪切破壞，分三類(lèi)：a. 傾覆。水泥土擋墻截面重量不夠大時(shí)，在墻后土推動(dòng)作用下，會(huì)產(chǎn)生整體傾覆失穩(wěn)。b. 滑移。水泥土墻與土間產(chǎn)生的抗滑力不足以抵抗墻后的推力時(shí)，擋墻會(huì)產(chǎn)生整體滑動(dòng)，使擋墻失穩(wěn)。c. 土體整體滑動(dòng)失穩(wěn)，坑底隆起、管涌。破壞情況同非重力式擋墻。,3）土層錨桿,土層錨桿是一種埋入土層

59、深處的受拉桿件，它一端與支護(hù)結(jié)構(gòu)的擋墻相連接，另一端錨固在穩(wěn)定的土層中，通常對(duì)其施加預(yù)應(yīng)力，以承受由土壓力、水壓力等所產(chǎn)生的拉力，維護(hù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。,圖2.24 鉆孔灌漿錨桿1—錨具；2—定位板；3—擋土樁；4—鉆孔；5—拉桿；6—錨固體；L1—自由段；L2—錨固段,,,,,,,某工程錨桿支護(hù),土層錨桿,① 土層錨桿的構(gòu)造,由錨頭、拉桿和錨固體三部分組成。a. 錨頭。由錨具、臺(tái)座、橫梁等組成。b. 拉桿。采用鋼筋、鋼管或鋼絞線

60、制成。c. 錨固體。錨固體由錨筋、定位器，用水泥砂漿將錨筋與土體凝結(jié)成一體形成錨固體。,土層錨桿以主動(dòng)滑動(dòng)面為界，分為非錨固段（自由段）和錨固段。非錨固段處在可能滑動(dòng)的不穩(wěn)定土層中，可以自由收縮，其作用是將錨頭所承受的荷載傳遞到主動(dòng)滑動(dòng)面外的錨固段。錨固段處在穩(wěn)定土層中，與周?chē)翆永喂探Y(jié)合，將荷載分散到穩(wěn)定土層中去。,錨頭,自由段,錨固段,,,,,,土層錨桿的分類(lèi) 類(lèi)型—普通錨桿；高壓灌漿錨桿；預(yù)應(yīng)力錨桿。 錨固段—圓柱型、端

61、部擴(kuò)大頭型和連續(xù)球體型。,c 圓柱型錨桿,端部擴(kuò)大頭型:適用于錨固于砂質(zhì)土、硬粘土層且要求較高抗拔力。 連續(xù)球體型:適用于錨固于淤泥土、淤泥質(zhì)土土層，且要求較高抗拔力。,② 土層錨桿的施工,鉆孔機(jī)械：沖擊式、旋轉(zhuǎn)式及旋轉(zhuǎn)式?jīng)_擊鉆機(jī)（萬(wàn)能式鉆機(jī)）三類(lèi)；適于不同地層條件。土層錨桿鉆孔應(yīng)遵循下列規(guī)定：a. 孔位誤差：水平方向孔距誤差≤50mm，垂直方向≤100mm。b. 鉆孔偏斜。底部偏斜≤3%L（L為錨桿長(zhǎng)度）。c. 孔深誤差。

62、不應(yīng)小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度L，也不宜大于1%L。d. 清孔。濕式鉆孔必清孔至孔口流出清水為止,A. 鉆孔,B. 錨筋的組裝與安放,錨筋材料：有鋼管（鉆桿）、鋼筋、高強(qiáng)鋼絲束和鋼絞線（束）。錨筋組裝時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：a. 平直、除油、除銹，接頭采用搭接焊（不小于30d且不小于500mm），并排連接的鋼筋也應(yīng)焊接。高強(qiáng)鋼絲束或鋼絞線應(yīng)按設(shè)計(jì)尺寸下料（誤差小于50mm），平直排列并捆扎牢固。b. 自由段應(yīng)用塑料布或塑料管包裹，與錨固段連接處應(yīng)密

63、封并用鐵絲綁緊。c. 應(yīng)按防腐要求進(jìn)行防腐處理。,錨筋安放時(shí)應(yīng)防止扭曲和彎曲，將其與灌漿管同時(shí)放入孔底，拔出套管（如有的話）后灌漿，對(duì)直徑在50mm以?xún)?nèi)的小孔徑錨桿，要先灌漿后插錨筋。錨筋插入孔內(nèi)的深度不應(yīng)小于錨固長(zhǎng)度的95%，灌漿管頭部距孔底宜100~200mm。,C.注漿,目的：形成錨固段，并防止拉桿腐蝕，改善錨桿周?chē)馏w的力學(xué)性能，使錨桿獲得更大的承載力。注漿分一次注漿法和二次注漿法。一次注漿法宜選用灰砂比1︰1~1︰2、水

64、灰比0.38~0.45的水泥砂漿或水灰比0.45~0.5的水泥漿；高壓注漿，壓力宜控制在2.5~5.0MPa。,一次注漿法用一根注漿管，二次注漿法用兩根注漿管。第一次注漿的漿體達(dá)到5MPa后進(jìn)行第二次高壓注漿。由于高壓注漿，使?jié){液沖擊第一次的漿體向錨固體與土的接觸面間擴(kuò)散，提高了錨桿的承載力。,D.預(yù)應(yīng)力張拉,預(yù)應(yīng)力錨桿張拉錨固應(yīng)在錨固段漿體強(qiáng)度大于15MPa，并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的75%后方可進(jìn)行。張拉應(yīng)采用“跳張法”，即隔二拉一，以

65、減少鄰近錨桿的相互影響。采取分級(jí)加載，去設(shè)計(jì)拉力值的10%-20%預(yù)張拉1-2次，使各部位接觸緊密，錨筋平直，再?gòu)埨猎O(shè)計(jì)拉力值的0.9-1.0倍，按設(shè)計(jì)要求鎖定。錨桿的張拉控制應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)錨桿桿體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的0.75倍。,E.土層錨桿防腐處理,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中的錨桿屬臨時(shí)性錨桿（使用時(shí)間2年以?xún)?nèi)），采用簡(jiǎn)單防腐方法即可。土層錨桿錨固段采用水泥砂漿封閉防腐，拉桿周?chē)Ｗo(hù)層厚度不小于10mm，自由段涂潤(rùn)滑油或防腐漆，外包塑料布，錨頭

66、采用瀝青防腐。,土層錨桿的優(yōu)點(diǎn)：,在基坑施工時(shí)坑內(nèi)無(wú)支撐，開(kāi)挖土方和地下結(jié)構(gòu)施工不受支撐干擾，施工作業(yè)面寬敞，在工程建筑深基礎(chǔ)工程中應(yīng)用較多。土層錨桿的應(yīng)用已由非黏性土層發(fā)展到黏性土層，近年來(lái)，已有將土層錨桿應(yīng)用到軟粘土層中的成功實(shí)例，土層錨桿的適用范圍及應(yīng)用會(huì)更加廣泛。,4）土釘支護(hù),土釘支護(hù)：在土體內(nèi)嵌入一定長(zhǎng)度和分布密度的土釘體，與土共同作用，用以彌補(bǔ)土體自身強(qiáng)度的不足。土釘墻由被加固土體、土釘群和噴射混凝土面板組成，形成一個(gè)以

67、土擋土的類(lèi)似重力式的擋土墻。機(jī)理：不僅提高了土體整體剛度，增加邊坡的穩(wěn)定性，使基坑開(kāi)挖的坡面保持穩(wěn)定，而且彌補(bǔ)了土體抗拉和抗剪強(qiáng)度低的弱點(diǎn)，通過(guò)相互作用，土體自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的潛力得到充分發(fā)揮，顯著提高了整體穩(wěn)定性。,,,,,,分為：不注漿和鉆孔注漿兩種。 不注漿土釘:分為打入型和射入型。 前者是用氣動(dòng)土釘機(jī)將長(zhǎng)度不超過(guò)6m的小型角鋼打入土內(nèi)。 后者是用氣動(dòng)射釘機(jī)將25～38mm的粗鋼筋或鋼管射入土內(nèi)(長(zhǎng)度6m以?xún)?nèi))。 鉆孔

68、注漿土釘 適用于土體面層維護(hù)或開(kāi)挖較淺的邊坡維護(hù)。全長(zhǎng)注漿土釘適用于開(kāi)挖較深的邊坡維護(hù)。,土釘墻類(lèi)型,（1）土釘支護(hù)的構(gòu)造,① 采用16-32mm的HRB335級(jí)以上螺紋鋼筋，長(zhǎng)度為開(kāi)挖深度的0.5-1.2倍，間距為1~2m，與水平夾角一般為10°-20°；② 鋼筋網(wǎng)采用直徑為6~10mm的HPB235級(jí)鋼筋，間距150~300mm；③ 混凝土面板采用噴射混凝土，強(qiáng)度等級(jí)不低于C20，厚度80~200mm，通