基坑支护常用方式、施工工艺及土方工程施工.docx

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1、基坑支护常用方式、施工工艺及土方工程施工一、基坑支护的几种常用方式及其适用条件二、各种常用基坑支护的施工工艺三、根据不同的地质条件及现状选择基坑支护的方法四、土方开挖施工方法五、土方回填施工方法六、基坑的维护及监测一、基坑支护的几种常用方式及其适用条件1、土钉墙：适用条件基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地；基坑深度不宜大于12m;当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。2、水泥土墙：适用条件基坑侧壁安全等级宜为二、三级；水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kpa;水泥土墙较适用于软土地区,如淤泥质土、含水量较高的黏土、粉质黏土、粉质土等,深度不宜超过6m;对于非软土基坑挖

2、深可达IOm,最深可达18mo3、排桩或地下连续墙：适用条件适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级；悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m;当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙。4、逆作拱墙，适用条件：基坑侧壁安全等级宜为二、三级；淤泥和淤泥质土场地不宜采用；拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8;基坑深度不宜大于12m;地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。5、放坡：适用条件基坑侧壁安全等级宜为三级；施工场地应满足放坡条件；可独立或与上述其他方式结合使用；当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施。注意：实际施工中，上述几种方案有时混合使用。二、各种常用基坑支护的施工工艺(-)

3、、土钉墙施工工艺：1、土钉材料类型：钢筋土钉、钢管土钉、钢绞线土钉2、土钉墙施工工艺流程：土钉墙施工在基坑放线开挖后进行修坡、成孔、注浆、喷砂的配套循环施工工艺，工艺流程见下图：工程定位-土方测量放线一土方开挖一清理坡面一定位一成孔一土钉钢筋制安一灌浆一挂钢筋网-焊接连接钢筋一干配混凝土料一喷射碎面层一坡面养护一开挖下一层3、主要技术措施3.1 边坡修整：采用人工清理，为确保喷射硅面层的平整，此工序必须挂线定位。对于土层含水量较大的边坡,可在支护面层背部插入长度为400600mm,直径不小于40mm的水平排水管包滤网，其外端伸出支护面层，间距为2m,以便将喷混凝土面层后的积水排走。3.2 土钉

4、定位孔径70120mm孔深不小于设计要求入射角度520。在坡顶部确定水平控制线及竖向控制线，按线测放钉孔位。3.3 成孔:土质好的可采用洛阳铲成孔；对易塌孔的松散或稍密的砂土、粉土、填土或以缩径的软土宜采用打入式钢管土钉；对洛阳铲成孔或钢管打入困难的土层，宜采用机械成孔的钢筋土钉。3.4 土钉制安：3.4.1 钢筋土钉：钢筋连接一般采用双面搭接焊，焊缝长度为5d,焊缝饱满，钢筋同心。钢筋下料长度10Omm。钢筋距头尾IOOOmm及内间距1500mm应设置U形钢筋保护层支架，钢筋支架长8-9cm且钢筋方向一致。钢筋安装：钢筋推送至孔底后应及时注浆；在砂层中应连同注浆导管一同下至孔。3.4.2 钢

5、管土钉：土钉采用048x2.75焊接钢管，打入法施工（若打入困难时，可预钻孔后再安装土钉锚杆），土钉钢管四周开直径为5-15mm的注浆孔，同一截面上布置2个注浆孔，注浆孔间距500mm,呈梅花状布置，土钉靠坑内T则1/3土钉长度范围内可不设注浆孔，制作成后，底部封口备用。土钉锚固采用212的螺纹钢作为联系筋，在钢筋网编制完成后，将土钉锚杆联系在一起，管头用井字衬垫将联系筋和锚管压紧在钢筋网上，焊紧固定。3.5 注浆：土钉安装后应立即进行注浆，注浆水泥采用P.S.a32.5水泥,水灰比0.4-0.5,殊情况宜掺入早强剂、减水剂等外加剂，搅拌时间不小于1分钟，过滤后注入注浆池。注浆：土层采用自流注

6、浆工艺，浆液自孔顶靠重力注满钉孔；砂层采用下导管注浆工艺。注浆间隔10-30分钟补浆1-2次，保证钉孔注满。注浆中检查钢筋位置，并做好固定。3.6 挂钢筋网：按设计要求绑扎双向钢筋网，配筋按照设计要求，相邻钢筋接头错开500mm,搭接不小于300mmo钢筋网编制完成，钢筋网片、联系筋、土钉、井字架之间用电焊联接。钢筋网保护层不应小于3cm,并不得直接与土体接触。3.7 喷射碎面层：喷射碎面层作业应按锚杆喷射混凝土支护技术规范(GBJ86-85)要求执行。喷射已顺序可根据地层情况先锚后喷，土质条件不好时采取先喷后锚,喷射作业时,空压机风量不宜小于9m3min,气压0.20.5MPa,喷头水压不应

7、小于0.15Mpa,通过外加速凝剂控制硅初凝和终凝时间在5-10min,喷射厚度以设计为准，一般不小于50mmo3.8 压顶施工：基坑周边顶部压顶施工采用人工浇注硅或喷射已施工，厚度80100mm,配筋采用6.0250双向编排，水泥为32.5级普硅水泥。压顶范围内的场地在开挖时，应尽量清理平整。内配钢筋网片必须有23cm的保护层,即网片应比地坪高出23cm,钢筋的搭接长度不小于10cm。钢筋网编制完成，开始混凝土施工。压顶施工应在第一层土钉墙施工完成后进行，也可与土钉墙施工同步进行。3.9 特殊情况应急处理：3.9.1 边坡局部涌水的处理：迅速用止水材料缩小范围，埋管引流，注浆封堵。382、位

8、移、沉降过大的处理：在位移沉降过大区域根据产生的原因或加大加密土钉，或加大注浆量。3.9.3 坑底局部管涌、突涌的处理：如因特殊情况出现突涌，应立即用粘土或水泥封浆，在最短的时间内制止突涌的发展。3.9.4 遇有天雨，必须作好基坑内的明排水，避免明水对边壁的浸泡。且每次开挖严禁不顾实际情况超挖。同时应做好基坑外的明排水，防止基坑外的水流进基坑内。地面的排水沟布置应尽量避免靠近基坑边。385、基坑开挖到底后，开挖的排水沟应尽量避免紧贴基坑边壁。386、如开挖过程中，基坑内突涌、流沙现象的产生，必须进行基坑二级井点降水。并加强监测，注意土体的变化。387、如因开超挖多挖出现局部坍塌，应迅速回填，待

9、稳定后再慢慢开挖并采用相应的处理措施，如位移较大，应在距离基坑边相对较远的地方（大于等于基坑深度）打入竖向的锚杆土钉，拉锚焊接、注浆锚固。388、坑壁渗水、流水的处理：坑壁渗水、流水是由于水压力太大，可用导管引流集中流出，或事先设置导流管，遇大雨时将其打开，当导流管的水无压力时再将导管封堵。（二）、水泥土墙施工工艺：L水泥土墙的工艺原理及特点：水泥土墙是利用水泥材料为固化剂，采用特殊的拌合机械（如深层搅拌和高压旋喷机）在地基深处就地将原状土和固化剂强制拌合，经过一系列的物理化学反应，形成具有一定强度、整体性和水稳定性的加固土圆柱体，将其相互搭接，连续成桩形成具有一定强度和整体结构的水泥土墙，用

10、以保证基坑边坡的稳定。机理：由于材料强度较低，主要靠墙体自重平衡墙后土压力，属于重力式挡土支护。2、水泥土墙的优缺点：2.1 优点:施工时振动小，对周围土无侧向挤压，对周边影响小；水泥土墙采用自力式，无须支撑，开挖方便；水泥土加固体渗透系数小，有良好的隔水性能；充分利用原状土，节约材料；水泥土墙工程造价低，当基坑挖深不大时，其经济效益更为显著。2.2 缺点：水泥土墙体的材料强度比较低，不适于支撑作用，位移量较大；墙体材料强度受施工因素影响，墙体质量离散性较大。3、水泥土墙构造根据土质情况，基坑开挖深度及已往的经验，墙高L=(L82.2)H,墙宽B=(0.70.95)H,H为基坑开挖深度。为了充

11、分利用水泥土桩组成宽厚的重力式挡墙，常将水泥土墙布置成格栅式。为保证墙体的整体性，特规定了各种土类的置换率，即水泥土面积与水泥土墙挡土结构面积的比值。淤泥呈软流塑状,的指标I:俄差,不宜小于0.8；淤泥质土次之，置换率不宜小于0.7;其他土质如黏土、砂土置换率不宜小于0.6o计算面积时以桩中心计算面积。同时，为了保证格栅的空腔不至于过于稀疏，规定格栅的格子长宽比不宜大于2o水泥土墙的平面类型见图一。为增强墙体的整体性，在墙顶浇筑厚度不小于15Omm的混凝土压顶。一般在压顶内配8()15Omm的双向钢筋网。同时，在每根桩的桩顶预留一根直径为IOmm的插筋插入压顶。墙体的厚度及嵌入深度应根据工程地

12、质条件由计算确定。当基坑开挖深度小于5m时，一般可按经验选取墙厚等于(0.60.8)H,在开挖面以下嵌入深度为(0.8L2)H,H为基坑开挖深度。当墙体变形不能满足要求时，宜采用基坑土体加固或水泥土墙顶插筋加混凝土面板等措施。图一：水泥土墙的平面类型：根据使用要求和受力特性，搅拌桩的水泥土墙挡土结构的断面型式如图水泥土挡墙支护结构断面形式4、水泥土墙施工4.1深层搅拌法施工(1)定义：通过专用机械钻头切削搅拌土体,搅拌过程中通过压浆泵喷射水泥浆与原状土拌和，形成柔性桩体。(2)深层搅拌法施工机具a、深层搅拌机它是深层搅拌水泥土桩施工的主要机械。目前应用的有中心管喷浆方式和叶片喷浆方式两类。前者

13、的输浆方式中的水泥浆是从两根搅拌轴之间的另一根管子输出，不影响搅拌均匀度，可适用于多种固化剂；后者是使水泥浆从叶片上若干个小孔喷出，使水泥浆与土体混合较均匀，适用于大直径叶片和连续搅拌，但因喷浆孔小易被堵塞，它只能使用纯水泥浆而不能采用其他固化剂。b、配套机械主要包括灰浆搅拌机、集料斗、灰浆泵。深层搅拌桩机常用的机架有三种形式：塔架式、桅杆式及履带式，前两种构造简便、易于加工，在我国应用较多，但其搭设及行走较困难。履带式的机械化程度高，塔架高度大，钻进深度大，但机械费用较高。图三所示的为塔架式机架。图三深层搅拌桩机机组1一主机；2一机架；3灰浆拌制机；4一集料斗；5一灰浆泵;6贮水池;7冷却水

14、泵;8一道轨;9导向管；10电缆；11输浆管；12水管（3）工艺流程钻机就位-钻机下沉，边搅拌边喷射水泥浆-提升，边搅拌边喷射水泥浆-重复上下搅拌-成桩（4）注意事项：下沉、提升速度；喷浆量；搭接宽度；桩端部位质量。a）定位；b）预埋下沉；C）提升喷浆搅拌;d）重复下沉搅拌；e）重复提升搅拌；f）成桩结束一次喷浆、二次搅拌施工流程4.2 高压旋喷法施工(1)定义高压旋喷技术(也即高压喷射注浆法)是利用专用旋喷设备将注入剂(通常是水泥浆)形成高压喷射流，借助高压喷射流的切削，使土体和硬化剂混合，形成加固体。(2)工艺流程4.3 SMW工法施工5、水泥土桩质量要求水泥土搅拌桩施工中应注意水泥浆配合

15、比及搅拌制度、水泥浆喷射速率与提升速度的关系及每根桩的水泥浆喷注量，以保证注浆的均匀性与桩身强度。施工中还应注意控制桩的垂直度以及桩的搭接等，以保证水泥土墙的整体性与抗渗性。6、提高水泥土桩挡墙支护能力的措施深层搅拌水泥土桩挡墙属重力式支护结构，主要由抗倾覆、抗滑移和抗剪强度控制截面和入土深度。目前这种支护的体积都较大，为此可采取下列措施，通过精心设计来提高其支护能力：(1)卸荷：如条件允许可将基坑顶部的土挖去一部分，以减小主动土压力。(2)加筋：可在新搅拌的水泥土桩内压入竹筋等，有助于提高其稳定性。但加筋与水泥土的共同作用问题有待研究。(3)起拱：将水泥土桩挡墙做成拱形，在拱脚处设钻孔灌注桩，可大大提高支护能力，减小挡墙的截面。对于边长大的基坑，于边长中部适当起拱以减少变形。目前这种形式的水泥土桩挡墙已在工程中应用。(4)挡墙变厚度：对于矩形基坑，由于边角效应，在角部的土体变形会有所减小。为此于角部可将水泥土桩挡墙的厚度适当减薄，以节约投资。(三)、排桩或地下连续墙施工工艺：L定义：1.1 排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。最常用的桩型是钢筋混凝土钻孔灌注桩、挖孔桩、沉管灌注桩、预应力