深基坑支護技術(shù)

4章深基坑支護技術(shù)概述近年來，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)和城市建設(shè)的快速進展，地下工程日益增多。高層建筑地下其重要的環(huán)節(jié)，而深基坑支護構(gòu)造技術(shù)無疑是保證深根底順當(dāng)施工的關(guān)鍵?；庸こ踢M呈現(xiàn)狀70年月末，那時只有少量的大型工程工程有開挖深度達10m以上的基坑工程，這些工程大多項選擇址在較少或沒有周邊建筑物、地下構(gòu)造物的地區(qū)，因8090年月以來，我國的經(jīng)濟實力有了飛速的進展，充分利用地下空間建筑地下車庫、商場和人防設(shè)施來1~36m~20m天津、廣州的地鐵工程的建設(shè)也需要進展大規(guī)模的地下開挖。近十余年來，我國先后召開了假設(shè)干關(guān)于深基坑工程的國內(nèi)、國際學(xué)術(shù)溝通會。國家先后公布實施了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(YBJ9258-97)和《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)。上海、深圳、武漢、廣東、浙江、江蘇等省市也間續(xù)制訂了基坑工程的地方標(biāo)準(zhǔn)。公布的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50007-2023)也增加了“基坑工程”202310項重點爭論進展的技術(shù)之一。總體來看，我國的基坑工程有以下特點：基坑越挖越深。隨著城市人口的急劇增加，城市土地資源日益緊急，為了在有限的土地上制造最大限度的經(jīng)濟收益，建筑投資者們不得不向空間進展。80年月以前，即使是在大城市，高層建筑的數(shù)量也是屈指可數(shù)，1~2層的地下室也不普遍，在中等城市，更是少見?，F(xiàn)在大城市，高層、超高層建筑鱗次櫛比，地下室已進展至3~4層，所以，基坑深度1030米以上。工程地質(zhì)條件和施工環(huán)境越來越差。由于經(jīng)濟的高速進展，高層、超高層建筑如雨后春筍，數(shù)量急劇增長，而且主要集中在市區(qū)繁華地段。建筑密度大，人口密集，交通擁擠，場地狹小，施工環(huán)境很差。城市建設(shè)往往要依據(jù)城市規(guī)劃部門的安排，區(qū)域可選性越來越小，在有些狀況下，地質(zhì)條件可選性差。在這種狀況下，在深基坑施工過程中，不僅要保證本基坑的作業(yè)安全，而且更要保證四周其它建筑、道路、管線的正常運營?；又ёo方法多。隨著支護技術(shù)和理論的日益成熟，支護閱歷的不斷溝通，的抗滑樁、拉錨、注漿、噴錨掛網(wǎng)支護等，各種樁、板、墻、錨桿以及土釘墻的聯(lián)合支護等，應(yīng)有盡有，各顯神通?；庸こ淌鹿识?。此問題在建筑界顯得特別突出，基坑與邊坡工程事故危及四鄰深基坑事故的屢屢發(fā)生，給國家和人民的生命財產(chǎn)造成了很大損失。對基坑工程的時空效應(yīng)與環(huán)境效應(yīng)重視不夠?；拥纳疃群推矫嫱庑螌訃o有較大的不同，在基坑圍護體系設(shè)計和施工中要留意工程的空間效應(yīng)，并加以利用。此外，變形，對相鄰建筑、構(gòu)筑物及地下管線產(chǎn)生影響。目前，對這兩點重視不夠。因此，對基坑工程的空間效應(yīng)與環(huán)境效應(yīng)應(yīng)予以重視。深基坑技術(shù)有待于盡快進展提高，以適應(yīng)當(dāng)前工程的需要。當(dāng)前深基坑開挖支護工程已進展到以深大簡單為特點的時期，特別是沿海地區(qū)，地下水位較高，深基坑工程施工工藝有待于進一步的爭論和進展。深基坑支護方法盡管工程界流行深、淺基坑的說法，但目前并沒有嚴(yán)格區(qū)分深、淺基坑的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。TerzaghiPeck19676m的基坑稱為深基坑，但未得到普遍認(rèn)可。5m6~7m時，便可以看作是深基坑。基坑支護是指為保證地下室施工及周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境承受的支擋、加固保證措施等。支護構(gòu)造主要承受側(cè)向壓力，包括水土壓力及地面荷載、鄰近建筑物基底壓力、相鄰場土體的自支撐力量并補強其缺乏局部，稱此類支護為主動支護。一、被動支護撐錨體系，對排樁式圍護墻通常還包括止水帷幕。1、圍護墻排樁式圍護墻(JGJ120-99)6~10m左右的各安全等級基坑均可承受排樁圍護墻支護。地下連續(xù)墻吊放鋼筋籠，水下澆筑混凝土，筑成一段鋼筋混凝土墻段，再將這些墻段連接起來形成的地下墻壁。它在施工時噪音和振害較少，除用作基坑施工時的圍護墻外，一般還是地下構(gòu)造的一局部。它適用于各種地質(zhì)條件和安全等級的基坑，并可進展逆筑法施工。2、撐錨體系內(nèi)支撐內(nèi)支撐是設(shè)置于基坑內(nèi)部，承受圍護墻傳來的水土壓力等外荷載的構(gòu)造體系，由支撐、圍檁(腰梁)和立柱等構(gòu)件組成，排樁式圍護墻頂部還設(shè)置帽梁(冠梁)。在軟土地區(qū)，特別是建(構(gòu))面外形，奇異地運用力學(xué)原理，還開發(fā)應(yīng)用了圓形、橢圓形鋼筋混凝土環(huán)梁封閉式桁架平面布置。為到達增大坑內(nèi)挖土空間，而又能保證支撐體系剛度的目的，近年來承受了邊桁架代替?zhèn)鹘y(tǒng)的圍檁、受力性能良好的曲線型桿代替單一的直桿、桁架桿代替實腹桿等技術(shù)。此統(tǒng)，以到達增加支撐剛度和便利施工的雙重目的。拉錨當(dāng)施工場地四周條件許可且工程地質(zhì)較好時，可承受坑外拉錨形成對圍護墻的支撐作用。拉錨形式有土層錨桿、錨碇拉錨和錨樁拉錨等。土層錨桿在深基坑支護中被廣泛應(yīng)用，它設(shè)置在圍護墻背后，為挖土、地下構(gòu)造施工制造了條件。土層錨桿的一端通過圍檁與圍護墻連接，另一端深入穩(wěn)定的土層中。土層錨桿由錨固頭、拉桿和錨固體組成，分自由段和錨固段兩局部。拉桿可以是粗鋼筋、鋼筋束或鋼鉸線，以鋼鉸線為多用。傳統(tǒng)土層錨桿的錨固后于工程實踐，致使設(shè)計和施工不當(dāng)而造成的鋪張和工程事故不少。二、主動支護土體自支撐力量可以從物理、化學(xué)和幾何的途徑著手，相應(yīng)的支護型式主要有以下幾種。1、水泥土墻支護2070年月初在瑞典進展70年月末開頭爭論和應(yīng)用，90年月初才開頭大量應(yīng)用于基坑工程實踐中。它是利用水泥系材料作固化劑，通過特別的拌和機械(如深層攪拌機或高壓旋噴機)就地將原狀土和固化劑(粉體或漿體)強制拌和，經(jīng)過土與固化劑(或摻和料)產(chǎn)生一系列物理化學(xué)作用，形成具有肯定強度、整體性和水穩(wěn)性的重力式支護構(gòu)造。一般適用于開挖深度不大于6m，基坑側(cè)壁安全等級為二、三級，且水泥土樁施工范圍150KPa的狀況。在水泥攪拌樁內(nèi)加勁性型鋼，形成復(fù)合圍護墻，這種在日本己經(jīng)成熟應(yīng)用的方法(SMW工法)，早年由于我國經(jīng)濟條件不允許消耗大量造價高的型鋼，而未能得到推廣應(yīng)用。近些SMW工法在我國得到推廣應(yīng)用并有所創(chuàng)。特別是在上海、廣州、深圳等沿海城市，當(dāng)前正在廣泛使用。2、土釘墻支護2070和美國進展起來的一種主動支護型式。我國于80年月初應(yīng)用于礦山邊坡支護，后在基坑支護中快速推廣應(yīng)用。它由被加固土、放置于原位土體中的瘦長金屬桿件(土釘)及附著于坡面和密度的土釘，使土釘與土共同工作來大大提高原狀土的強度和剛度。土釘墻支護一般適用于開挖深度不大于12m坑。當(dāng)?shù)叵滤桓哂诳拥讜r，應(yīng)實行降排水或截水措施。3、噴錨支護2090年月在我國進展起來的一種主動支護型式。它與土釘墻支護在施工工藝上有相像之處，但在構(gòu)造、作用機理分自由段和錨固段；土釘則較短，大多位于滑移線以內(nèi)或四周，無自由段、錨固段之分。此外，土釘設(shè)置間距比錨桿密得多。工作機理方面，噴錨支護是利用錨桿逐次超前“縫合”優(yōu)作，以彌補土體自身強度和剛度的缺乏。適用上，土釘墻支護一般不適于流砂、淤泥和淤泥18m10m。4、凍結(jié)支護形成一道具有肯定強度、整體性的凍土墻，它既能擋土又能止水。凍結(jié)法施工在采礦工程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，進展了大量的爭論，積存了較豐富的閱歷，用于深基坑支護則是近幾年的事。凍結(jié)支護適應(yīng)于各種簡單的地質(zhì)條件，尤其在淤泥、淤泥質(zhì)土及流砂層中更顯示出優(yōu)越性。承受凍結(jié)支護時，基坑工程的設(shè)計內(nèi)容和要求將有格外大的變化，目前僅做了少量試驗性工程。在某些地區(qū)，它是一種很有前途的深基坑支護技術(shù)。5、拱形支護2090年月進展起來的一種型的主動支護型式。它是利用基坑有利的平面現(xiàn)狀，把圍護墻做成圓形、橢圓形、組合拋物線形或連拱式等形式，以充分發(fā)揮支護構(gòu)造的空間效應(yīng)、土體的構(gòu)造強度和材料的力學(xué)性能。一方面作用在閉合拱形圍護墻上的水土壓力大局部可自行平衡或得到調(diào)節(jié)；另一方面利用土體自身的起拱作用，可減小作用于圍護墻上的水土壓力；再者，圍護墻根本處于受壓狀態(tài)，可充分發(fā)揮混凝土材料的強度特性。圍護墻可承受排樁、地下連續(xù)墻或現(xiàn)澆逆作拱墻等。依據(jù)受力狀況，可設(shè)置圍檁甚至內(nèi)支撐或土層錨桿。其中逆作拱墻尤如人12m，側(cè)壁安全等級為二、三級的基坑，當(dāng)?shù)叵滤桓哂谄履_時，應(yīng)實行降水措施，對淤泥或淤泥質(zhì)土不宜承受。排樁、地下連續(xù)墻拱形支護構(gòu)造的適用條件與前述排樁、地下連續(xù)墻作為一般支護構(gòu)造的適用一樣。深基坑支護技術(shù)應(yīng)用前景深基坑支護是巖土工程中一個的領(lǐng)域，由于地質(zhì)的簡單性、受力狀態(tài)的多變性、結(jié)構(gòu)型式的多樣性，構(gòu)成了其自身的特別性，給深根底工程領(lǐng)域帶來了課題。信任隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進展和計算機的應(yīng)用，依靠工程界、學(xué)術(shù)界的共同努力，在深基坑支護技術(shù)方面肯定會消滅的突破，其應(yīng)用前景表達在：轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計觀念。對于深基坑支護構(gòu)造的設(shè)計，國內(nèi)外至今尚沒有一種究。近十幾年來，我國在深基坑支護技術(shù)上已經(jīng)積存很多實踐閱歷，收集了施工過程中的一的理論打下了良好的根底。建立變形掌握的的工程設(shè)計方法。按變形掌握設(shè)計中變形掌握量應(yīng)依據(jù)基坑周許值，應(yīng)以基坑變形對四周市政道路、地下管線、建〔構(gòu)〕筑物不會產(chǎn)生不良影響，不會影響其正常使用為標(biāo)準(zhǔn)。鑒于此，應(yīng)建立的變形掌握設(shè)計方法，著重爭論以下問題：支護構(gòu)造變形掌握的標(biāo)準(zhǔn)。這是關(guān)系支護構(gòu)造成敗的打算性數(shù)據(jù)，但至今仍未有一個具體標(biāo)準(zhǔn)；空間應(yīng)變簡化為平面應(yīng)變。這是如何將開挖過程中的空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為設(shè)計中的平面應(yīng)變問題；地面超載確實定及其對支護構(gòu)造變形的影響。探討型支護構(gòu)造的計算方法。隨著大量高層、超高層建筑以及地下工程的不斷涌現(xiàn)，對基坑工程的要求越來越高，隨之消滅的問題也越來越多，導(dǎo)致很多的支護構(gòu)造型式相繼問世，如：雙排樁、土釘、組合拱帷幕、旋噴土錨、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土多孔板等。但是，這些支護構(gòu)造型式的計算模型如何建立、計算簡圖怎樣選取、設(shè)計方法如何趨于正確，進展，即受力構(gòu)造與止水構(gòu)造相結(jié)合、臨時支護構(gòu)造與永久支護構(gòu)造相結(jié)合、基坑開挖方式與支護構(gòu)造型式相結(jié)合。這些結(jié)合必定使支護構(gòu)造受力簡單，因此，工程技術(shù)人員必需探討型支護構(gòu)造的計算方法。開展支護構(gòu)造的試驗爭論。理論來自于實踐，我國至今在深基坑支護構(gòu)造方面尚試數(shù)據(jù)，無法進展科學(xué)分析。一些支護構(gòu)造工程成功了，也講不出具體成功之處；一些支護構(gòu)造工程失敗了，也說不清失敗的真實緣由。因此，開展支護構(gòu)造的試驗爭論是格外有必要的。通過試驗室模擬試驗和工程現(xiàn)場試驗，覺察問題、總結(jié)規(guī)律，查找解決的問題的最正確途徑，為其他工程供給閱歷和方法，削減工程事故的發(fā)生，為深基坑支護構(gòu)造計算方法供給了牢靠的第一手資料。優(yōu)化深基坑支護構(gòu)造方案。深基坑支護構(gòu)造的設(shè)計與施工不同于上部構(gòu)造，除地基土類別的不同外，地下水位的凹凸、土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)以及四周環(huán)境條件等，都直接與支護構(gòu)造的選型有關(guān)。在深基坑工程中，支護構(gòu)造方案的選擇至關(guān)重要，支護構(gòu)造型式選擇的合理，就能做到安全牢靠、施工順當(dāng)、縮短工期，帶來可觀的經(jīng)濟與社會效益。反之，一個不合理的方案即使造價很高，也不肯定能保證安全。可見，支護構(gòu)造形式的優(yōu)化選擇是深基坑支護技術(shù)進展的必定趨勢。進展信息監(jiān)測與信息化施工技術(shù)。基坑工程力學(xué)參數(shù)的不確定性及施工過程的不行程中通過監(jiān)測信息的反響來修正設(shè)計，指導(dǎo)施工。因此，基坑工程監(jiān)測是基坑工程施工中的據(jù)推測判定施工對四周環(huán)境造成影響的程度，對基坑工程圍護體系變形及穩(wěn)定狀態(tài)加以評價，并推測進一步挖土施工后將導(dǎo)致的變形及穩(wěn)定狀態(tài)的進展，制定進一步施工策略，實現(xiàn)所謂信息化施工。術(shù)、型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護技術(shù)、環(huán)形內(nèi)支撐支護技術(shù)等，其余不再贅述。復(fù)合土釘墻支護技術(shù)復(fù)合土釘技術(shù)的產(chǎn)生及應(yīng)用土釘支護技術(shù)在山西省柳灣煤礦的邊坡工程中應(yīng)用以來，就以其工期短、施工便捷、經(jīng)濟節(jié)能、穩(wěn)定牢靠等諸多優(yōu)點快速得到進展，在諸如高層建筑多層地下室、地下停車庫、地下鐵道及車站等各種涉及深基坑支護工程的民用與工業(yè)設(shè)施的興建過程中，得到廣泛應(yīng)用。但是土釘支護也有其缺點和局限性，主要是：現(xiàn)場需有允許設(shè)置土釘?shù)牡叵驴臻g，如為永久性土釘，更需長期占用這些地下空間，當(dāng)基坑四周有地下管線或建筑物根底時，則在施工時有相互干擾的可能；在松散砂土、軟塑、流塑粘性土以及有豐富地下水源的狀況下不能護更需要慎重，土釘在這些土中的抗拔力低，需要有很長很密的土釘，軟土的徐變還可使支護位移顯著增加；土釘支護假設(shè)作為永久性構(gòu)造，需要特地考慮銹蝕等耐久性問題。建設(shè)最廣泛的地區(qū)都是在東南沿海城市，如上海、廣州、福州、深圳等，地下水豐富，地下水位較高，承壓水頭高，地質(zhì)條件差。即地層上部一般為疏松的雜填土、粉質(zhì)或淤泥質(zhì)土，下部為深厚的淤泥質(zhì)粘土，土體強度值偏低，而且其中大多數(shù)深基坑工程位于城市中心，周邊建筑物密集，環(huán)境簡單，支護邊坡的變形對周邊的影響很大。因此，土釘支護在這些地區(qū)20世紀(jì)90年月中期開頭，更是時有發(fā)生，由此對周邊道路、建筑物、地下管線的影響所引起的投訴和糾紛，已經(jīng)影響到該技術(shù)的進一步推廣和應(yīng)用。因此，在土釘支護技術(shù)的根底上，一些學(xué)者和工程技術(shù)人員提出了復(fù)合土釘支護技術(shù)。同的場地條件和地質(zhì)條件，實行因地制宜、敏捷多變的組合支護構(gòu)造，保持了傳統(tǒng)土釘支護的優(yōu)點，抑制了傳統(tǒng)土釘支護技術(shù)的固有缺陷。1985MontpellierOpera基坑開21米，承受土釘＋預(yù)應(yīng)力錨桿的組合構(gòu)造，錨桿與面層腰梁連接。1993065工程搶險加固中?；?8米，承受土釘＋預(yù)應(yīng)力錨索的組合構(gòu)造。復(fù)合土釘墻支護技術(shù)憑借其適應(yīng)性強工程造價低安全牢靠施工便利等特點在北京、上海、深圳、廣州、浙江、南京、武漢等地基坑工程中得到越來越多的應(yīng)用，僅深圳、上海每年應(yīng)用復(fù)合土釘墻支護的基坑工程都在 150~200個，典型的工程如深圳電視中心(深9.3~12.85m)；深圳長城盛世家園一期(深11.65m)，深圳長城盛世家園二期(14.2~21.7m)；深圳鳳凰大廈(深14.0m)；深圳假日廣場(深14.0~20.0m)；上海西門廣場等一批深5.0~7.0m，并有深層軟土的基坑；廣州地鐵港站(深9~14.1m)等。釘墻的設(shè)計根本是借鑒土釘墻的設(shè)計方法，在設(shè)計計算中未考慮超前支護和止水帷幕的作用。對復(fù)合土釘墻的爭論目前尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)場監(jiān)測手段與方案、加固機理、支護構(gòu)造受力狀況等方面的爭論仍舊存在缺乏的地方。復(fù)合土釘墻的型式的同時滿足某種特別的工程需要，如限制基坑上部的變形、阻擋邊坡土體內(nèi)水的滲出、解決開挖面的獨立性或阻擋基坑地面隆起等。主要有以下五種形式。1、土釘與止水帷幕〔水泥土樁〕協(xié)作使用。進展土釘—防滲墻聯(lián)合支護，可有效解決工程本錢。依據(jù)工程具體狀況，止水帷幕可承受深層攪拌樁、高壓旋噴樁等水泥土樁形式，成孔，穿透帷幕樁，通常承受機械打入鋼管作為土釘。2、土釘與預(yù)應(yīng)力錨桿〔錨索〕協(xié)作使用。開展預(yù)應(yīng)力錨桿〔錨索〕和土釘墻聯(lián)合支護。巖土體的破壞，有效掌握了基坑的變形，增加了基坑的穩(wěn)定性。但是這種復(fù)合支護方式要求面層和自由段的土體應(yīng)有足夠的抗壓強度，因此在軟土、砂土等不良地質(zhì)土層中，預(yù)應(yīng)力往往難以到達設(shè)計值，故不宜使用該種支護方式。3、土釘與超前錨桿〔預(yù)支護微型樁〕協(xié)作使用。一般由超前垂直打入的注漿鋼管做成，鋼管直徑較小，施工時較易打入土中，施工便利，速度快，其作用是解決基坑分層開挖后無支護條件下的獨立問題。通常在基坑開挖前，在開挖線外垂直打入，在鋼管內(nèi)高壓注入水泥漿，形成沿基坑開挖線以肯定間距分布的一組微型樁?；臃謱娱_挖進展土釘支護，并與超前錨桿聯(lián)成一個整體。當(dāng)支護工程土質(zhì)較好、安全性較高時也可承受木椽、槽鋼或未注漿的鋼管作為超前錨桿。4、土釘與混凝土灌注樁、加筋水泥土、內(nèi)支撐等其他支護形式協(xié)作使用。在外部荷載大、基坑安全性低的某些基坑工程中，可承受此方法。比方在止水帷幕的水泥土樁上進展插SMW工法，可以有效提高水泥土的抗剪抗彎強度，在止水的同時起到擋土作用，并結(jié)合土釘墻支護，大大提高了基坑的安全性。5、土釘與以上多種形式的復(fù)合土釘支護。在實際工程應(yīng)用中，依據(jù)地質(zhì)條件的簡單程度、周邊荷載的影響狀況等多方面的問題，為到達經(jīng)濟合理、安全牢靠、施工便捷的目的，往往承受該方法，比方土釘＋止水帷幕＋預(yù)應(yīng)力錨桿，土釘＋預(yù)應(yīng)力錨桿＋超前錨桿，土釘＋止水帷幕＋預(yù)應(yīng)力錨桿＋超前錨桿等組合形式。復(fù)合土釘支護構(gòu)造及施工工藝一、土釘支護局部的構(gòu)造及施工組成。1、土釘滑塌。土釘主要可分為鉆孔注漿釘與擊入釘兩種，其中前者最為常見。鉆孔注漿釘注漿釘。土釘?shù)某煽追椒ㄔ诤艽蟪潭壬先Q于土體的特點，常用的方法有洛陽鏟、螺旋鉆、輕型地質(zhì)鉆、沖擊錘成孔等。為使土釘鋼筋四周有足夠的漿體保護層，一般需沿釘長每隔1.5~2.0m設(shè)置對中支架(4-1)。土釘墻宜承受II、III16~32mm，置于70~120mmM10的水泥漿或水泥砂漿，注漿方式一般承受低壓(≤0.5MPa)的粘結(jié)力。土釘與面層的連接一般宜做成由帶螺紋的鋼筋與螺母、鋼墊板組成，待注漿體及面層硬結(jié)后用扳手?jǐn)Q緊螺母，也有在面層內(nèi)設(shè)置加強筋，使土釘與加強筋焊接連接的形式。護層，以提高鋼筋防銹蝕力量。

圖4-1 鉆孔注漿釘構(gòu)造圖擊入釘一般承受震驚、沖擊、液壓等措施將土釘(角鋼、鋼管、鋼筋等)擊(射)入土體中形成土釘。由于不需預(yù)鉆孔，施工速度快，在工程中有肯定的應(yīng)用前景，但不宜用于密實膠結(jié)土及永久性支護工程中。一般擊入釘：一般擊入釘即在土體中直接打入角鋼、鋼管或圓鋼等，不再注漿，因此與注漿擊入釘：注漿擊入釘即用四周帶孔的鋼管(工程中多稱“鋼花管”)，通常在鋼管周圍鑿孔作為注漿孔眼，并在孔眼邊焊接倒刺制成，見圖4-2。擊入土中后，從管內(nèi)通過壁孔中。4-2鋼花管示意圖高壓噴射注漿擊入釘：高壓噴射注漿擊入釘〔見圖4-3所示〕是利用高頻沖擊震驚錘將土釘擊入土體，同時以高壓(20Mpa)把水泥漿從土釘端部的小孔中或通過焊接于土釘上的薄一般粘土層和砂性土層。圖4-3 高壓注漿擊入釘示意圖氣動射入釘：用高壓氣體作動力，將土釘射入土中，一般釘徑為25~38mm，長度不超6m。2、噴射混凝土面層限狀態(tài)，通過面層可以轉(zhuǎn)移到其它土釘上去，限制了坡面的鼓脹和局部塌落，保持坡面的完整性，并有效防止了雨水的沖刷。圖4-4 土釘與面板連接形式臨時性土釘支護〔見圖4-4〔a〕所示〕施工面層一般由80~150mm厚的網(wǎng)狀加筋混凝6~l0mm150~300mm。土釘端部與面層的連接可承受螺母、承載板方法，也可承受土釘與局部設(shè)加強筋的鋼筋網(wǎng)焊接。鋼筋混凝土面層一般承受干噴或濕噴工藝，直接將混凝土混合料噴射在鋼筋網(wǎng)上，形成強度等級不低于150~250mm，0.2m1~2m的噴射混凝土護頂。3、排水系統(tǒng)施工面層。土釘墻的排水措施包括土工織物面層排水、淺層聚氯乙稀(pvc)排水管和排水孔、外表集水和截水明溝，以及外表防水等。施工前在地面設(shè)置排水溝引走地表水，坡頂部位應(yīng)含水狀況設(shè)置必要的泄水孔，以便將噴射混凝土面層背后的水排走。基坑開挖到底后，在坡角四周應(yīng)再設(shè)置一道排水溝和集水井，以保證坑內(nèi)積水順當(dāng)排出。二、關(guān)心加固局部的構(gòu)造及施工1、止水帷幕題。復(fù)合土釘支護構(gòu)造中將深層攪拌樁或高壓旋噴樁在基坑開挖前沿基坑邊線外側(cè)布置(圖4-5)。依據(jù)基坑邊坡的土質(zhì)條件、基坑深度、坡頂荷載、變形掌握要求和場地環(huán)境條件設(shè)置1~3排樁，使之相互疊合形成止水帖幕。樁長一般要求進入基坑底殘積土層，或樁長足以阻擋地下水和軟土在基坑開挖后由基坑外向基坑內(nèi)的滲流。當(dāng)樁長小于l0m時，樁間相互搭100~150mm；當(dāng)樁長大于l0m200mm。圖4-5深層攪拌樁復(fù)合土釘支護 圖4-6深層攪拌樁內(nèi)插型鋼復(fù)合土釘支護深層攪拌樁止水帷幕適用于粘土、淤泥質(zhì)土和粉土地基。對于含有高領(lǐng)石、蒙脫石等粘土礦物的土層，加固效果較好；而對含有伊里石、氯化物和水鋁英石或有機質(zhì)含量高、PH值較低的土層，加固效果較差。噴漿攪拌、提升→重復(fù)攪拌下沉→重復(fù)噴漿提升→完畢。水泥漿液水灰比一般為0.45~0.55，參加適量的外加劑(如木質(zhì)素磺酸鈣)，水泥摻入量為12~16%，攪拌鉆桿的鉆進下沉速度一0.38~0.75m/min0.3~0.5m/min，攪拌鉆桿(軸)的轉(zhuǎn)速為60r/min，2~423m以內(nèi)。高壓旋噴樁適用于砂類土、粉土、黃土及粘土等土層，對于含有較多的大粒徑塊石的卵礫石層以及含有大量有機質(zhì)的腐植土，效果較差。高壓旋噴樁分單管法、二重管法和三重管法。復(fù)合土釘支護構(gòu)造中的高壓旋噴樁一般承受單管法施工。噴漿壓力通常承受10~20Mpa0.45~0.552~4%的水玻璃，對抗?jié)B性能有明顯1.5，注漿管的提升速度為0.2~0.25m/min，20r/min。也常常在成樁后馬上置入型鋼(圖4-6)。2、超前微型樁下水位較低，不需要進展防滲處理的地層狀況，對增加土體獨立性、增加邊坡穩(wěn)定性以及防止坑底涌土格外有利(4-7)。圖4-7 超前微型樁復(fù)合土釘支護基坑復(fù)合土釘支護構(gòu)造中通常承受鋼管樁或樹根樁實施超前加固樁端宜嵌入基坑底面以下1~3m。鋼管樁一般承受直徑48~150mm的無縫鋼管或焊接鋼管，用100型或200型地質(zhì)鉆成孔，間距為0.5~1.0m，通過鋼筋網(wǎng)和加強筋與之焊接連接成整體。鋼管內(nèi)承受壓密注漿注漿前對鋼管地面端lm范圍內(nèi)與鉆孔間隙用M10砂漿密封并設(shè)置排氣管漿液承受水灰比為0.45~0.60 的水泥凈漿或水灰比為0.4~0.45 的水泥砂漿，注漿壓力一般為0.5~1.5Mpa。注漿時，注漿管插至距鋼管底250~500mm，待注滿漿后密封鋼管口和排氣管，保持壓力3~5min。樹根樁一般承受直徑為100~250mm的小直徑鉆孔灌注樁，可視土質(zhì)狀況布置一排或雙排，雙排通常承受梅花式布置。樹根樁間距0.5~1.0m，利用加強筋與面層連接成整體。鉆孔通常承受地質(zhì)鉆，成孔后向孔內(nèi)放入鋼筋籠或型鋼，并注入水泥凈將或水泥砂漿。樹根樁地面端多承受鋼筋混凝土冠梁將樹根樁連成整體。3、預(yù)注漿處理側(cè)上部的松散土體中，漿液以填充、滲透、擠密等方式將原來松散的土粒或裂隙膠結(jié)成一個整體，從而改善土體的物理和力學(xué)性能，提高基坑開挖時該局部土體的自穩(wěn)力量。48~60mm3.5mm的鋼管，鋼管上環(huán)向梅花狀鉆眼，承受人漿孔間距以被加固土體的土質(zhì)狀況和承受的注漿壓力而定，一般為300~1000mm。注漿承受水泥凈漿，水灰比1:0.5~1:1，對于含水豐富的地層，參加適量的外加劑(如三乙醇胺、水玻璃等)可以加速漿液對土體的固化作用。4、超前土釘支護工期間的自穩(wěn)力量。超前土釘?shù)牟牧峡沙惺芙卿?、槽鋼、鋼管、螺紋鋼筋、木樁、竹樁等，300~500mm5°~10°，釘，花管多為直徑48mm，厚3.5mm的一般鋼管，鋼管上環(huán)向鉆眼，打入頭制作成錐形，1:0.5~1:10.3~0.5Mpa。5、預(yù)應(yīng)力錨索(桿)過大，影響四周建筑物的正常使用。承受土釘與預(yù)應(yīng)力錨索(桿)組合支護技術(shù)(圖4-8)，是復(fù)變形，大大提高基坑邊坡的整體穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力錨索(桿)100200100~150mm，350KN時，可以承受直徑為25~32mm的螺紋鋼筋，頭部設(shè)螺桿，用螺母擰緊實施張拉預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固段要求進入土體lm以外的穩(wěn)定巖土層。預(yù)應(yīng)力錨索(桿)的注漿一般承受一次注漿工藝，漿液為水灰比為0.45~0.60的水泥凈漿或水灰比為0.4~0.450.4~0.6Mpa2~3Mpa。預(yù)應(yīng)力錨索(桿)(桿)穿過腰梁并用專業(yè)錨具進展張拉鎖定。6、樁錨支護

圖4-8 預(yù)應(yīng)力錨索(桿)復(fù)合土釘支護技術(shù)對于硬度較大的卵礫石地層，可鉆性差，易坍塌，基坑支護假設(shè)單純承受樁錨支護，施工難度大，工效低，工程造價高。另外，對于開挖深度較大的基坑，如完全承受錨桿樁墻支護體系，需要多層錨桿，且護壁樁所承受的水平力過大，為滿足受彎要求需增加護壁樁的樁徑和配筋量，工程造價也很高。承受土釘和樁錨聯(lián)合的支護形式可大幅削減樁的數(shù)量，節(jié)約工程投資，提高工效，縮短施工工期。部承受樁錨支護，樁頂設(shè)置冠梁(圖4-9)；另一種形式為沿基坑開挖線以肯定間距設(shè)置樁錨支護，樁與樁之間再設(shè)置土釘(4-10)。圖4-9 樁錨式復(fù)合土釘支護 圖4-10 疏排樁加預(yù)應(yīng)力錨索(桿)復(fù)合土釘支護預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)概述世界上大規(guī)模應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨桿并獲得成功的典型實例為20世紀(jì)30年月阿爾及利亞舍爾3m37根預(yù)應(yīng)力錨桿進展加固，使其穩(wěn)6305mm10MN，錨桿間距6m，鋼筋混凝土錨頭設(shè)置在加高后的壩頂上。20年后預(yù)應(yīng)力損失僅為9％。預(yù)應(yīng)力錨桿加2090的應(yīng)用。的應(yīng)用于各類巖土體加固工程，如隧道與地下洞室的加固、巖土邊坡加固、深基坑支護、混凝土壩體加固、構(gòu)造抗浮、抗傾覆，各種構(gòu)造物穩(wěn)定與錨固等。國內(nèi)的土建工程中，例如高層建筑深根底工程、水電工程、鐵道工程、交通工程、礦山工程、軍工工程等根底設(shè)施工程護工程、京福高速大路邊坡加固及滑坡整治工程。金青于1993年在大連地區(qū)首次將該技術(shù)應(yīng)用于大連成功廣場深基坑支護工程中，取得了成功目前，此項技術(shù)已獲得國家制造專利。預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護體系作為一種型的支擋技術(shù)，具有諸多優(yōu)點：工程造價低；施工便利、工期短；基坑變形小；施工簡潔、安全性好。由于強大的預(yù)應(yīng)力的作用，轉(zhuǎn)變了基坑格的基坑及超深基坑的支護。但是，其工作機理與設(shè)計方法的爭論還不夠深入，目前尚未有實踐。預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)一、構(gòu)造組成和分類預(yù)應(yīng)力錨桿是一種可承受拉力的構(gòu)造系統(tǒng)。它的一端被固定在穩(wěn)定地層中(或構(gòu)造中)，(預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線等)。它在安裝后，可馬上向被加固體主動施加壓應(yīng)力，限制其發(fā)生有害變形和位移。預(yù)應(yīng)力錨桿主要由錨頭、桿體和錨固體三局部組成。錨頭位于錨桿的外露端，通過它與基坑圍護構(gòu)造的連接，最終實現(xiàn)對錨桿施加預(yù)應(yīng)力，并將錨固力傳給構(gòu)造物。桿體連接錨頭和錨固體，利用其彈性變形的特征，在錨固過程中對錨桿施加預(yù)應(yīng)力。錨固體位于錨桿的根部，把拉力從桿體傳給地層。球體型三類錨桿；依據(jù)其傳力機制的不同，預(yù)應(yīng)力錨桿可分為一般拉力型、壓力型錨桿和分散拉力型、分散壓力型錨桿；依據(jù)其效勞年限的不同，預(yù)應(yīng)力錨桿可分為永久性錨桿和臨時性錨桿。二、施工工藝預(yù)應(yīng)力錨桿施工程序為：定位→鉆孔→桿體制作與安放→注漿〔一次常壓或二次高壓〕→外錨頭制作→張拉鎖定→外錨頭防腐。預(yù)應(yīng)力錨桿施工工藝主要包括鉆孔、桿體制作與安放、注漿及張拉與鎖定等。1、鉆孔鉆孔是錨桿施工的關(guān)健工作，其施工主要包括鉆機就位、鉆孔和清孔三個工序。錨桿鉆110~180mm。鉆孔方式鉆孔方式可很據(jù)巖土類型、鉆孔直徑和深度、地下水狀況，接近錨固工作面的條件，所鉆及相配套的潛孔沖擊器、鉆頭；土層中鉆孔一般承受回轉(zhuǎn)式、沖擊回轉(zhuǎn)式和回轉(zhuǎn)沖擊反循環(huán)式鉆機；在不穩(wěn)定地層〔含水層、易塌孔地層、卵礫石層等〕多承受套管護壁、常規(guī)球齒形潛孔錘沖擊回轉(zhuǎn)鉆機進展鉆孔。鉆孔作業(yè)工工藝，以確保錨桿施工的順當(dāng)進展。承受回轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)鉆機時，如在地下水位以下鉆進，對于土質(zhì)松散的粉質(zhì)粘土，粉細砂及用不同的回轉(zhuǎn)速度和扭距，螺旋鉆進時不需用水循環(huán)，不使用套管護壁，因此關(guān)心作業(yè)時間15-16m/h。清孔措施。另外，使用水洗時應(yīng)慎重，由于水洗會降低巖土層的力學(xué)性能，影響錨桿錨固體與四周地層的粘結(jié)強度2、桿體制作與安放桿體制作鋼絞線、精軋螺紋鋼筋、中空螺紋鋼材以及一般鋼筋等。①鋼筋桿體的制作。依據(jù)設(shè)計要求長度截取較為平直的鋼筋并除油、除銹，如需接長要1.5~2.0m25mm。最終將注漿管〔鋼絞線出廠時一般為成盤方式包裝，桿體加工抽線時應(yīng)搭設(shè)放線裝置，以免線盤扭彎、抽線困難或抽傷操作人員。另外，錨桿桿體一般由多股組成，所實行的對中支架常為塑料或鋼材的隔離與防腐措施處理。1.0m左右開有環(huán)形小孔，孔外用橡膠環(huán)圈蓋住，使二次注漿漿液只能從管內(nèi)流向管外，一根小直徑的注漿鋼管插入注漿套管，注漿鋼管前后裝有限定注漿區(qū)段的密封裝置。此外，工管相連。二次注漿管與桿體綁扎結(jié)實、與錨桿桿體一并預(yù)埋。④壓力分散型錨桿或拉力分散型錨桿的制作。一般先承受無粘鋼絞線制作成單元錨桿，再由2個或2無粘結(jié)鋼絞線應(yīng)繞承載體彎曲成U形，并用鋼帶與承載體捆綁牢靠；當(dāng)承受鋼板承載體時，則擠壓錨固件要與鋼板連接牢靠，綁扎時要留意不能損壞鋼絞線的防腐油脂和外包PVC軟管。同時，各單元錨桿的外露端，要做好區(qū)分標(biāo)記，以便于錨桿張拉或芯體撤除。此外，錨桿桿體制作時還需要預(yù)留出肯定桿體長度以滿足施工完畢后的預(yù)應(yīng)力張拉要求，預(yù)留長度一般為600~1000mm。桿體需要切斷時應(yīng)承受切割機進展，制止實行電氣焊等方法切割，以防止影響并降低桿體強度。桿體存儲桿體加工制作完成后存放要保持平順、清潔、枯燥，并確保桿體在使用前不被污染、銹蝕，存放時間較長的桿體在使用前應(yīng)當(dāng)進展檢查，覺察問題處理前方可使用。桿體安放否滿足設(shè)計要求、防腐體系是否完備。桿體安放時，要與鉆孔角度保待全都并保持平直，防止桿體扭壓、彎曲。桿體插入孔內(nèi)深度不應(yīng)小于錨桿長度的98％，桿體安放后不宜隨便擾動。3、注漿注漿漿液桿與四周地層錨固在一起并保護錨桿預(yù)應(yīng)力筋。注漿漿液通常選用灰砂比1:0.5~1:1的水泥砂漿或水灰比為0.45~0.50的純水泥漿，必要時，可參加肯定量的外加劑或摻合料以保證漿P.O32.5級的一般硅酸鹽水泥和干凈的細砂與水，砂與水的重量比通常為1:1~1:3，水泥砂漿一般只用于一次灌漿。注漿漿液的7d20Mpa，28d30Mpa，壓力型錨桿漿體的強度要求較高，一7d25Mpa，28d35Mpa。注漿作業(yè)要點承受注漿泵通過與高壓膠管相連的錨桿注漿管進展，要點如下：①注漿漿液要攪拌均勻、隨攪隨用，并要在初凝前使用，儲漿池要有適當(dāng)遮蓋以防止雜物混入漿液；②下傾孔內(nèi)注漿時，注漿管出漿口應(yīng)插入距孔底300~500mm處，漿液自下而上連續(xù)灌注，確保從孔內(nèi)順當(dāng)排水與排氣；③向上傾斜的鉆孔內(nèi)注漿時，要在孔口設(shè)置密封裝置，將排氣管端口設(shè)于孔底，注漿管放置在離密封裝置不遠處；④注漿設(shè)備要有足夠的額定壓力，注漿管要保證通暢順滑，一般在1h內(nèi)要完成單根錨桿的連續(xù)注漿；⑤注漿時，覺察孔口溢出漿液或排氣管停頓排氣時，可停頓注漿；⑥錨桿張拉后，應(yīng)對錨頭與錨桿自由段間的空隙進展補漿；⑦注漿后，不要隨便擾動桿體，也不能在桿體上懸掛重物。4、拉與鎖定應(yīng)力。錨桿的張拉設(shè)備一般有扭力扳手、液壓油泵、千斤頂、高壓油管、油壓表以及壓力傳感器和百分表等。錨具在預(yù)應(yīng)力錨桿構(gòu)造體系中，錨具是對構(gòu)造物施加預(yù)應(yīng)力、實現(xiàn)錨固的關(guān)鍵局部，通常依據(jù)具、鎖定鋼絞線的擠壓錨具、精軋螺紋鋼筋錨具、鎖定中空錨桿的螺紋錨具、一般鋼筋螺紋錨具等。張拉作業(yè)錨桿的張拉方法取決于錨桿的種類、所選用的錨具類型和施加預(yù)應(yīng)力的大小。張拉前，可實行在被錨固構(gòu)造外表設(shè)置承載板等措施，以確保施加的預(yù)應(yīng)力始終作用于錨桿軸線方向，使預(yù)應(yīng)力桿體不產(chǎn)生任何彎曲。對螺紋錨具承受千斤頂張拉至設(shè)計荷載之后，即可使用扳手?jǐn)Q緊螺母來保持施加的拉力，當(dāng)千斤頂上的壓力顯示稍有下降時，就表示螺母已完全壓緊作用于承壓板之上，隨后就可卸壓，完成張拉作業(yè)。首先將工作錨板套在預(yù)應(yīng)力筋上并緊貼承載板，放入夾片固定；然后將限位板、千斤頂、工大至需要張拉荷載值時，記錄錨頭位移與張拉油壓，千斤頂卸荷、工作錨夾片回縮就鎖定了則不需要工具錨盤和夾片，是抱負的卸錨千斤頂和二次補償張拉千斤頂。要求對各單元錨桿從遠端開頭挨次進展張拉鎖定。預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護技術(shù)一、構(gòu)造組成預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護體系由預(yù)應(yīng)力錨桿(索)、面層、錨下承載構(gòu)造和排水系統(tǒng)組成，如圖4-11所示。其中預(yù)應(yīng)力錨桿作為承載體系，面層與錨下承載構(gòu)造等構(gòu)件組成構(gòu)造體系，承載體系與構(gòu)造體系共同組成預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護體系。4-11預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護法根本構(gòu)成預(yù)應(yīng)力錨桿桿體可以承受鋼筋、鋼管、鋼絞線等；注漿通常承受常壓注漿，并且錨桿全長注漿，通過肯定構(gòu)造措施使錨桿在自由段內(nèi)能自由伸縮，對抗拔力較低的地層，也可以承受二次高壓注漿。性大，這就是稱之為預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護體系的緣由。的預(yù)應(yīng)力通過錨下承載構(gòu)造傳遞至需要錨固的巖土體上。錨下構(gòu)造通常由型鋼(工字鋼、槽鋼)、墊板、錨具組成。型鋼可豎直分段放置，也可水平多跨連續(xù)放置或通長連續(xù)放置。二、施工工藝預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護體系承受從上到下、分層開挖、分層支護的施工方法，如圖4-12所示。具體施工工藝為：圖4-12 預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護法施工步驟1、分層向下開挖肯定的深度開挖深度依據(jù)錨桿的豎向間距、土體自穩(wěn)高度、錨桿鉆機類型及錨下構(gòu)造確定。預(yù)應(yīng)力錨桿的間距通常為2.0~3.0m，開挖的深度一般約為2.0~3.0m，每層開挖位置在錨桿下約0.5~1.0m。2、設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿在該層作業(yè)面上設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿，包括鉆孔、制作安裝錨桿、注漿等幾個環(huán)節(jié)。鉆孔需桿桿體與注漿體絕緣，以使錨桿在施加預(yù)應(yīng)力時能自由伸縮。3、安裝錨下承載構(gòu)造和噴射混凝土先布設(shè)鋼筋網(wǎng)，然后安放錨下承載構(gòu)造，錨下承載構(gòu)造與坑壁應(yīng)保持肯定的間距，噴射構(gòu)造的剛度。4、錨桿預(yù)應(yīng)力張拉的進展超張拉，以減小預(yù)應(yīng)力損失。5、重復(fù)上述步驟至開挖設(shè)計深度連續(xù)向下開挖肯定的深度，并重復(fù)上述步驟，直至設(shè)計開挖深度。假設(shè)初始開挖無支護狀樁；承受跳挖“馬口”的方法分段支護。型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護構(gòu)造技術(shù)型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護技術(shù)的產(chǎn)生型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護技術(shù)〔也稱為SMW工法，由日本成幸工業(yè)株式會社1976然后在水泥土混合體未結(jié)硬前插入H型鋼或鋼板作為其應(yīng)力補強材，至水泥結(jié)硬，形成一道具有肯定強度和剛度、連續(xù)完整、無接縫的地下墻體。將承載與防滲擋水結(jié)合起來，使之料的力學(xué)特性，同時具有經(jīng)濟、工期短、高止水性、對四周環(huán)境影響小等特點。作為基坑圍護構(gòu)造的一種施工方法，它在日本、美國、法國以及東南亞和臺灣等很多地方得到了廣泛應(yīng)用。1953年日本清水建設(shè)株式會社從美國引入就地攪拌樁〔MIP〕施工方法，1955年在大阪市安治川河畔進展MIP工法試驗性施工，試驗中覺察水泥土攪拌樁成樁速度很快，且噪音小，于是嘗試依次進展連續(xù)施工做成一道柱列式地下連續(xù)墻，這就是SMW工法的雛形。1965年起，擋土墻工程中承受該施工方法的實例越來越多。1987年，我國冶金部建筑設(shè)計爭論院立項爭論，1994年通過部級鑒定。上海隧道公司擦劑研制、型鋼起拔模擬試驗、專用樁機及起拔型鋼設(shè)備研制，取得了重要成果，19978月鑒定其成果到達國際先進水平。SMW擋土墻主要是把水泥土的止水性和芯材的高強度特性有效地組合而成的一種抗?jié)BSMW組合擋墻具有以下功能：止水墻的功能；擔(dān)當(dāng)?shù)挚箓?cè)壓(水土壓)的功能；擔(dān)當(dāng)拉錨或逆作法工程中荷載的垂直重量的功能。該技術(shù)具有以下技術(shù)特點：施工時對鄰近土體擾動較少，故不致于對四周建筑物、市政設(shè)施造成危害；可做到墻體全長無接縫施工、墻體水泥土滲透系數(shù)k可達10-9m/s，因而具有牢靠的止水性；成墻厚度可低至550mm，故圍護構(gòu)造占地和施工占地大大削減；廢土外運量少，施工時無振動、無噪聲、無泥漿污染；工程造價較常用的鉆孔灌注排樁的方法約節(jié)約20％~30％。珠線二期蘭村路站(東風(fēng)路口)SMW工法圍護開挖后暴露2個多月無滲漏水現(xiàn)象；上海東大廈由于承受SMW法，節(jié)約圍護樁用地，為大廈贏得了貴重的建筑面積約7200m2；南京珠江路地鐵站樁長30.5m，創(chuàng)SMW工法國內(nèi)最深的記錄。還有上海靜安寺下沉式廣場、上2號線龍東路延長段、上海梅山大廈，上海怡灃豐基地等工程的基坑圍護。SMW工法的分類依據(jù)鉆機軸數(shù)，SMW擋墻分為單軸、雙軸、三軸、五軸等。依據(jù)施工排數(shù)，SMW擋墻分為單排、雙排、多排等。依據(jù)芯材作用，SMW擋墻分為無芯材、抗拉筋、剛性芯材等。無芯材形式主要用于防SMW〔如竹筋、鋼筋等〕以提高墻體的抗拉性能，適于淺基坑工程；剛性芯材形式是在墻芯插入剛度較大的SMW墻又可稱為RS〔ReinforcedSoilWalH型鋼、USMW擋土墻工程中較多承受H型鋼芯SMW。依據(jù)芯材的回收性，SMW擋墻分為不行回收、可回收兩種形式。依據(jù)型鋼布置形式有密插、插二跳一和插一跳一三種，如圖4-13所示：圖4-13 攪拌樁和內(nèi)插型鋼的平面布置圖SMW工法的施工工藝一、工藝流程圖4-14 SMW工法的施工工藝流程圖二、工藝要點1、開挖導(dǎo)溝、設(shè)置導(dǎo)向架及定位卡SMW1.0m、1.5mH4m~6m埋42.5m10H型鋼定位卡(4-15)。圍檁導(dǎo)向架及定位卡都由型鋼或工字鋼做成，型鋼定位卡間距比型鋼寬度增加20mm~30mm。導(dǎo)向架施工時要掌握好軸線與標(biāo)高，施工完畢后在導(dǎo)向架上標(biāo)出樁位及插入型鋼的位置。2、樁機就位、攪拌樁施工

圖4-15 圍檁導(dǎo)向架在確定地下無障礙物，導(dǎo)溝及導(dǎo)向架施工完畢后，SMW樁機就位并開頭攪拌施工，施工前必需調(diào)整好樁架的垂直度到達1%以上，必需先進展工藝試樁，以標(biāo)定各項施工技術(shù)參數(shù)，主要包括：攪拌機鉆進、提升速度，樁頂標(biāo)高，樁頂或?；颐鏄?biāo)高；灰漿的水灰比；灰漿泵的壓力；每米樁長或每根樁的輸漿或送灰量，灰漿經(jīng)輸漿管到達噴漿口的時間等。3、H型鋼插入三軸水泥攪拌樁施工完畢后，吊機馬上就位，預(yù)備吊放H型鋼。起吊前檢查設(shè)在溝槽定位型鋼上的H型鋼定位卡是否結(jié)實、水平、位置準(zhǔn)確，而后將H型鋼底部中心對正樁位中心并沿定位卡緩緩垂直插入水泥土攪拌樁體內(nèi)，垂直度掌握用經(jīng)緯儀或線錘掌握。HH4、H型鋼的回收待地下主體構(gòu)造完成并到達設(shè)計強度后，承受專用夾具及千斤頂以圈梁為反梁，起H型鋼。6%~10%H型鋼拔除后的空隙，削減對鄰近建筑物及地下管線的影響。三、關(guān)鍵技術(shù)措施1、設(shè)備選型SMW法的主要優(yōu)點在于它的成樁質(zhì)量均勻，防水帷幕連續(xù)牢靠，這與所選用的機械設(shè)SJBD60型攪拌樁機，都可以滿足設(shè)計提出的技術(shù)和質(zhì)量要求。2、攪拌注漿與成墻方式鉆機在鉆孔和提升全過程中，應(yīng)始終保持螺桿勻速轉(zhuǎn)動、勻速下鉆和勻速提升；依據(jù)下鉆和提升兩種不同的速度，注入不同摻量、攪拌均勻的水泥漿液，并實行高壓噴氣進展孔內(nèi)水泥土翻攪，使水泥土攪拌樁在初凝前到達充分?jǐn)嚢?，確保攪拌樁的成孔質(zhì)量。另外，配比準(zhǔn)確、攪拌均勻是掌握水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量的兩大關(guān)鍵，施工中必需嚴(yán)格做到。掌握水灰比與用水量：按設(shè)計要求嚴(yán)格掌握水灰比，水灰比一般為1.5，水灰比確定后就可確定不同施工幅段中的用水量，用水量確定后，必需定時測定水泥漿液的比重，覺察問題準(zhǔn)時訂正，確保成樁質(zhì)量。掌握攪拌速度與注漿量：嚴(yán)格掌握注漿量和下沉鉆進速度，防止消滅夾心層和斷漿狀況。施工中消滅意外中斷注漿或提升過快現(xiàn)象時，馬上暫停施工，重下鉆至停漿面或少漿樁段以下1m的位置，10s~20s后恢復(fù)提升，保證樁身完整，防止斷樁。鉆進攪拌速度與地質(zhì)土層有關(guān)：對于粘性土一般在0.5m/min~1m/min1m/min~1.5m/min。而鉆機提升攪拌速度一般為1m/min~2m/min。鉆進攪拌速度比提升速度1倍左右，可使水泥土充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍欣谛弯摰捻槷?dāng)插入。特別需留意的是提升速度不宜過快，以免消滅真空負壓、孔壁塌方等現(xiàn)象。水泥漿攪拌時間不少于2~3min，濾漿后倒入集料池中，隨后不斷地攪拌，防止水泥離析，壓漿也要連續(xù)進展，不行中斷。依據(jù)SMW工法的施工工藝，三軸攪拌機成下鉆時，70%~80%20%~30%SMW墻的抗?jié)B抗裂性能。承受跳槽式雙孔復(fù)攪成墻：4-16：圖4-16 水泥攪拌樁跳槽式施工挨次示意圖3、型鋼起吊、插入與拔出H型鋼應(yīng)保證其平直光滑、無彎曲、無扭曲，焊縫質(zhì)量應(yīng)到達要求。扎制型鋼或工廠定型型鋼在插入前應(yīng)校正其平直度。型鋼起吊型鋼起吊前于端部用鐵塊加以固定，使刑鋼端部與地面僅有一個角支撐點。型鋼插入30minHH型鋼的插入時間可相應(yīng)增加。H型鋼插入前，在H型鋼外表涂減摩隔離劑，涂刷隔離劑時嚴(yán)格依據(jù)操作規(guī)程作業(yè)確保隔離劑的粘結(jié)質(zhì)量符合要求。H型鋼插放達不到設(shè)計標(biāo)高，則承受提升H型鋼，反復(fù)下插使其到達設(shè)計標(biāo)高；假設(shè)不能靠自重下沉，可借助適當(dāng)外力(柴油錘或振動錘)HH型鋼垂自度。SMW樁完成后，鑿除樁頂部水泥土，露出的H型鋼外表用隔離材料包扎或粘貼，然后再施工壓頂冠梁。型鋼的起拔回收要確保型鋼順當(dāng)回收，施工前要做好型鋼抗拔驗算。假設(shè)不滿足，可增加H型鋼板厚度或提高型鋼的強度，這同時也提高了墻體的剛度，對工程穩(wěn)定有利。另外，H型鋼可以涂抹減摩材料，削減拔出阻力，確保型鋼順當(dāng)回收。4、連續(xù)施工與冷縫處理SMW工法的最大特點是能不連續(xù)施工，確保防水帷幕的連續(xù)性和牢靠性。因此在施工中，應(yīng)對機械修理和故障排解有特地的應(yīng)急措施；對發(fā)生停電、停水和其他突發(fā)大事要早作預(yù)備，確保樁與樁的搭接時間不大于水泥土的分散時間。如樁與樁的搭接時間過長，快接近水泥土的分散時間，則在第2根樁施工時增加注20%，同時減慢下沉速度。施工中一旦消滅意外狀況，使第2根樁因相隔時間太長無法搭接，則按施工冷縫處理。冷縫處理一般在攪拌樁的外側(cè)補攪素樁，素樁與圍護樁搭接厚度約為100mm，以此確保將來基坑開挖時不消滅滲水現(xiàn)象。為防止意外事故發(fā)生產(chǎn)生施工冷接縫，在SMW的施工中，依據(jù)不同的地質(zhì)狀況可在水泥土中摻入適量的緩凝劑。四、SMWH型鋼的保護為了有效保護SWM工法樁，保證樁墻的穩(wěn)定和止水效果及型鋼的順當(dāng)拔出，要SWM200mmSWM工法樁上的土體；SWMSWMH型鋼使型鋼外表減摩劑破損，應(yīng)將型鋼外表清理干凈，重涂減摩劑；〔3〕HH型鋼的變形外形親熱相關(guān)，因此，基坑開挖過程中依據(jù)土體變形的時空效應(yīng)，準(zhǔn)時架設(shè)支撐，盡可能縮短基坑開挖與支撐架設(shè)的時間間隔；施工中加強監(jiān)控量測，并準(zhǔn)確、準(zhǔn)時反響信息，指導(dǎo)現(xiàn)場，準(zhǔn)時實行相應(yīng)對策，把基坑變形掌握在最小范圍以內(nèi)；SWM工法圍護構(gòu)造變形受水位變化的影響比較大，在基坑開挖過程中，必需實行措施進展坑內(nèi)降水，并準(zhǔn)時封堵滲漏點以到達削減基坑變形的目的；撤除鋼支撐及圍檁時，將型鋼外表打磨光滑，補涂減摩劑防，防止型鋼銹蝕無法順當(dāng)拔出。環(huán)梁支護構(gòu)造技術(shù)環(huán)梁支護構(gòu)造的產(chǎn)生環(huán)梁支護工藝始創(chuàng)于1987年，工藝用“鋼筋混凝土預(yù)制樁”做豎向圍護構(gòu)造，在以基501米設(shè)置一根預(yù)制混凝土方樁；沿樁身由上至下設(shè)置四道現(xiàn)澆混凝土環(huán)梁，支撐著豎向構(gòu)造，并于1988年應(yīng)用于天津市國際大廈工程中〔見圖4-17建設(shè)部列為重點推廣技術(shù)工程，此后在全國范圍內(nèi)得到廣泛的推廣應(yīng)用。4-17國際大廈基坑支護構(gòu)造力合理、環(huán)形拱梁構(gòu)造能夠有效的利用施工空間、工作量小、適用范圍廣等，得到了越來越為顯著。十幾年來，隨著城市建設(shè)的加快，高層深根底工程越來越多，深基坑的面積愈加增大，平面外形也愈加簡單，不但有長方形、圓形，而且有三角形、和任意多邊形甚至奇異外形。坑，為了解決矩形基坑的支護問題；由單橢圓環(huán)支撐，又進展為雙圓環(huán)支撐、多圓環(huán)支撐、的適用范圍進展為任意外形多邊形。4-18所示。4-18桿系與圓環(huán)梁相結(jié)合的支護構(gòu)造例如：天津送變電高層住宅工程，距交通要道和接近建筑很近，該支護工程的豎向支護構(gòu)造為φ500D=36米的圓周布置，并設(shè)一道對于建筑物根底平面為長方形的，設(shè)圓環(huán)直徑過大，占用場地過多時，又將圓形環(huán)梁支護構(gòu)造進展成為局部圓環(huán)與直徑和鋼支撐共同組成的復(fù)合式支護構(gòu)造形式或坑內(nèi)雙圓環(huán)或4-19所示。4-19格構(gòu)式環(huán)形支護構(gòu)造形拱梁設(shè)在坑內(nèi)，四周做放射狀支撐，使內(nèi)圓環(huán)梁作為放射形支撐桿的中部平衡媒體，如天津市今晚報大廈工程、天津泰達圖書館工程〔圖4-20所示護構(gòu)造。圖4-20(a) 天津市今晚報大廈基坑支護構(gòu)造4-20(b)天津泰達圖書館平面格構(gòu)式橢圓形雙截面環(huán)梁支撐方案環(huán)梁支護構(gòu)造的施工工藝環(huán)梁支護構(gòu)造的施工，無論哪種形式，一般均先做防水帷幕和擋土構(gòu)造，然后邊開挖土紹環(huán)梁等支撐系統(tǒng)的施工技術(shù)。一、平面格構(gòu)式拱撐環(huán)梁支護構(gòu)造的施工工藝打圍護樁、水泥土攪拌樁和降水井環(huán)狀挖土〔一步土〕破樁頭、做鋼筋混凝土帽梁混凝土強度到達規(guī)定值打圍護樁、水泥土攪拌樁和降水井環(huán)狀挖土〔一步土〕破樁頭、做鋼筋混凝土帽梁混凝土強度到達規(guī)定值挖環(huán)梁底面以上土〔二步土〕做鋼筋混凝土環(huán)梁施工監(jiān)測混凝土強度到達規(guī)定值隨挖隨做支撐墊層、根底及地下室施工回填土環(huán)梁及鋼支撐的撤除圖4-21 平面格構(gòu)式拱撐環(huán)梁支護構(gòu)造施工工藝二、圓形及格構(gòu)式橢圓形環(huán)梁支護構(gòu)造的施工工藝這兩種支護構(gòu)造形式的施工工藝過程如圖4-22所示。在格構(gòu)式橢圓形環(huán)梁支護構(gòu)造施撐。打圍護樁、水泥土攪拌樁和降水井打圍護樁、水泥土攪拌樁和降水井環(huán)狀挖土〔一步土〕破樁頭、做鋼筋混凝土帽梁混凝土強度到達規(guī)定值淺層降水至設(shè)計要求深度挖其次步土做其次道鋼筋混凝土環(huán)梁混凝土強度到達規(guī)定值深層降水至設(shè)計要求深度施工監(jiān)測n步土n道鋼筋混凝土環(huán)梁混凝土強度到達規(guī)定值深層降水至設(shè)計要求深度挖完土方破工程樁頭、做墊層??土方回填圖4-22 圓形、格構(gòu)式橢圓形環(huán)梁支護構(gòu)造施工工藝三、鋼筋混凝土環(huán)梁及帽梁施工鋼筋混凝土環(huán)梁和帽梁的施工皆遵循一般現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件施工的有關(guān)程序和規(guī)定。本節(jié)僅就其施工中應(yīng)特別留意的問題做一闡述。1、鋼筋混凝土帽梁施工壓力值，使之接近全都。故樁頂帽梁在支護構(gòu)造中起著重要的作用，施工應(yīng)留意以下幾點：帽梁與圍護樁之間的混凝土連接。由于圍護樁先行施工，待其強度到達設(shè)計要求時一般才破樁頭做帽梁，樁頭與帽梁之間勢必存在一個薄弱連接，因此，破樁頭時必需鑿凈浮漿層露出硬灰，將樁頭鑿毛并清理干凈，以保證樁頂與帽梁混凝土連接牢靠。另外，帽梁底50mm以上，包裹住樁頭〔4-23所示力。當(dāng)帽梁作為第一道支撐的撐點時更應(yīng)留意此處的施工質(zhì)量。圖4-23 帽梁與樁頂節(jié)點