軟土地基與深基礎(chǔ)工程基坑開挖

軟土地基與深基礎(chǔ)工程基坑開挖1概述2曾憲明等的基坑圍護(hù)方法分類3對深基坑整個過程的一般性總結(jié)4上海深基坑圍護(hù)的若干實踐問題5國內(nèi)在深基坑支護(hù)方面的一些研究1概述

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地下空間在世界各大城市中得到開發(fā)利用。如高層建筑地下室、地下倉庫、地下民防工事以及多種地下民用和工業(yè)設(shè)施等。在我國，地鐵及高層建筑的興建，產(chǎn)生了大量的基坑（深基坑）工程。深基坑的一般模式圖支護(hù)體系位移示意圖(1)基坑開挖的組成放坡大開挖基坑開挖支護(hù)系統(tǒng)（擋土結(jié)構(gòu)）（2）擋土結(jié)構(gòu)的類型（a）擋土墻（填土工程）——傳統(tǒng)型重力式擋墻（開挖較淺時）分為：懸垂式扶垛式

(b)板樁墻（i）板樁墻的種類按受力形式分懸臂式錨定式木質(zhì)板樁（很少用）按材料分為以下幾種：預(yù)制砼板樁鋼板樁（ii）板樁墻的設(shè)計主要特點：擋土墻：厚、淺，截面強(qiáng)度足夠，但抗傾覆、抗滑動功能較差，對于設(shè)計，主要是穩(wěn)定驗算。板樁墻：薄、深，抗彎功能差，抗傾覆、抗滑動性能好，對于設(shè)計，主要驗算抗彎（拉）。（iii）懸臂式板樁墻施工方便，常用，一般用于開挖深度小于10m的工程。設(shè)計內(nèi)容：確定板樁的截面尺寸（厚度）、插入深度（開挖線以下板樁的長度）。一般以Blum理論為依據(jù)。魯姆（德）：假定板樁墻受力后變形繞0點轉(zhuǎn)動，沿深度分成A、B、C三區(qū)，如下圖示。

然后，根據(jù)靜力平衡條件，求出土壓力分布和插入深度、計算彎矩，確定截面尺寸。

(c)排樁墻（樁壓頂支撐）懸臂式支撐（拉錨式）單排樁墻：開挖深度較小雙排樁墻：鋼架式，開挖深度較大(d)組合型擋墻（式樣根據(jù)具體情況而定）鋼筋混凝土樁：起到擋土作用深層攪拌樁：擋土又擋水2曾憲明等的基坑圍護(hù)方法分類

共分為四類：傳統(tǒng)方法改良方法噴錨網(wǎng)支護(hù)方法土釘墻法人工挖孔樁機(jī)械鉆孔樁預(yù)制鋼筋混凝土樁攪拌樁槽鋼鋼板樁工字鋼板樁地下連續(xù)墻管鋼管樁鋼支撐木支撐砂袋堆撐樁板墻管撐（1）傳統(tǒng)方法

樁錨（＋噴網(wǎng)）樁錨（＋噴網(wǎng)）樁錨管錨（＋噴網(wǎng)）撐錨（＋噴網(wǎng)）

（2）改良方法（3）噴錨網(wǎng)支護(hù)法（包容注漿、拉錨）

（4）土釘墻法（鉆孔注漿土釘?shù)劝葑{法）傳統(tǒng)方法的特點曾對我國城市建設(shè)做出過重要貢獻(xiàn)，且至今仍在發(fā)揮一定作用。它受力明確，易于設(shè)計，設(shè)備簡單。在工程地質(zhì)條件較好，或基坑較淺（4~9m）時，仍常見這類方法的應(yīng)用。但是，隨著基坑工程新特點的出現(xiàn)，它于基坑不相適應(yīng)性日見突出。例如，當(dāng)基坑沿建筑紅線垂直下挖（這種情況越來越多）時，無論是攪拌樁還是人工挖孔樁，或是機(jī)械鉆孔樁均無法施作；基坑位于住宅區(qū)，則鋼板樁或預(yù)制樁或機(jī)械鉆孔樁的有害噪聲對居民滋擾嚴(yán)重；基坑過深（如大于15m）土層自穩(wěn)時間過短（如半小時或為0），則地下連續(xù)墻或難以施作或不經(jīng)濟(jì)。特別是由于傳統(tǒng)方法（除攪拌樁群外），基本都可以簡化為懸臂式支擋結(jié)構(gòu)類型，其受力性能欠佳，開挖過程中坑壁易產(chǎn)生較大變形，甚至失穩(wěn)破壞，危及施工人員安全及臨近建筑物穩(wěn)定。事實上，許多失穩(wěn)破壞的基坑，大多是采用傳統(tǒng)方法施作的。

改良方法的特點該方法是當(dāng)今國內(nèi)外最流行的方法，在基坑圍護(hù)工程中占有主導(dǎo)地位。它的最大優(yōu)點是安全度較高，且其設(shè)計方法已基本形成，施工工藝亦趨完善，故近年來發(fā)展較快。該法實質(zhì)上是對對傳統(tǒng)方法進(jìn)行改良而得到的，它引進(jìn)了先進(jìn)的錨固技術(shù)，傳統(tǒng)的樁、板、墻、管、撐法變成了樁錨、板錨、墻錨、管錨、撐錨法，受力性能大為改善。該法的缺點是成本高，還保留了傳統(tǒng)方法的一些缺陷。

噴錨網(wǎng)支護(hù)法的特點該方法是噴混凝土、各類錨桿（管、索、栓）和鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)的簡稱。它完全摒棄了傳統(tǒng)法及其被動支擋的概念，最大限度地利用基坑邊壁土體固有力學(xué)強(qiáng)度、變土體荷載為支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的一部分的基本原理。噴射混凝土在高壓空氣作用下高速噴向土層表面，先期骨料嵌入表土層內(nèi)，并為后繼料流所充填包裹，在噴層與土層間產(chǎn)生“嵌固效應(yīng)”，并隨開挖逐步形成全封閉支護(hù)體系，噴層與嵌固層具有保護(hù)和加固獅表土擺層，腳使之香避免敲雨水田沖刷球、淺襲層坍蛋塌、管局部進(jìn)剝落好等。萄錨桿姜內(nèi)錨依固段稍深固則于滑搖移線紅以外劈燕的土題體內(nèi)庸部，史其外耀錨固曠端同霸噴網(wǎng)糧聯(lián)為寺一體沙，可師把邊脾壁不活穩(wěn)定康體“述危機(jī)雕”轉(zhuǎn)造移到維內(nèi)錨酷固段泰及其焦附近教并消罪除于老無形兔。鋼齊筋網(wǎng)萄可使橫噴層座具有蒜更好塵的整嫁體性憲和柔愧性，激能有速效地攪調(diào)整煮噴層貓與錨員桿內(nèi)膏應(yīng)力污分布驕。噴學(xué)錨網(wǎng)值主動匯支護(hù)陶土體耍，并味與土祝體共斑同工氏作，村具有窮施工貧簡便沙，快軋速，稱及時菊，機(jī)堡動，孩靈活月，適作用性低強(qiáng)，吐隨挖李隨支悶，挖械完支寇完，慚安全約經(jīng)濟(jì)憤等特切點。土釘姿墻法直的特警點土釘草墻（魔So決il炮N弱ai宴l戲Wa選ll以s）癢是以智短而頑密的餐土釘杰安設(shè)臣或打郵入基魚坑邊礦壁土弄體內(nèi)灰，將見土體妙加固史成為的能自瞧穩(wěn)的啊重力乎式擋效土結(jié)持構(gòu)。聾該法作在國下外享撕譽(yù)很灣高。懂但該寸法在敞我國碧還需揪深入睡研究拐，尚割未形膏成公虎認(rèn)可唯靠的少適合述我國租特定班工程象地質(zhì)濫條件述特別蓮是不欲良地速質(zhì)條團(tuán)件的慕設(shè)計賭計算穿方法節(jié)，工捕程應(yīng)給用例方子不詠多。星因而銷目前倍它在軌我國乖基坑亞圍護(hù)蕩工程螞中所起占地莖位較答低。土釘筑墻支紛護(hù)示煌意圖土釘盲墻法馳與噴儀錨網(wǎng)少支護(hù)復(fù)法的列比較兩者禿在施靠工工柱藝上齡有某石些相似需之處。例法如，扒兩者井都完論全不景要樁軌、板疤、墻避、管擔(dān)、撐倚；兩窮者都動與噴當(dāng)網(wǎng)相呀結(jié)合逢；兩華者都居用了絞錨固劃法，啊土釘鋤墻的革錨釘知一般細(xì)有兩蝴種：圓鉆孔蜻灌注鉆錨釘胃和直抬接釘懂入或襯射入代錨釘幸。兩者耗的區(qū)字別：噴錨旺網(wǎng)支笛護(hù)法買用的曬是錨菌桿，低而土烤釘法真用的老是錨譯釘。懇錨桿尺一般遷分為知內(nèi)錨理固段艘、外斧錨固勿段、鋪自由園段（摔即張伶拉段磨），秋而錨娃釘則列不分鄭段。避錨桿佳通常帖較長轎，其內(nèi)宏錨固俗段一謎般位虎于滑蛇移線耽以外錫的穩(wěn)濟(jì)定土進(jìn)體內(nèi)領(lǐng)，錨挨釘一怕般較急短（腰3～攔10殊m）吃，釘犬的內(nèi)駕端大撿都置謹(jǐn)于滑父移線警以內(nèi)安或附嚴(yán)近。攀錨桿裳設(shè)置享間距奏相對康較大高，錨膨釘則買要密膽得多產(chǎn)。從博工作喇原理撞看，旅在較餅好的擺巖土多層中慌，錨痛桿以閑平衡崗不穩(wěn)戚定體碰壓力往為主膜，在耐特殊液不良宜地質(zhì)輩體中掙則以郵改造劍介質(zhì)頑物理掃力學(xué)犁性質(zhì)浪為主鉤；而立設(shè)置眨錨釘白旨在曉泡制壞出一上種新嶄的穩(wěn)嬌定地量質(zhì)體防：錨貪釘墻摘，因偶而它餡大體弄可歸后入加障筋土贊范疇社。從適膨用范歪圍看顧，土辭釘墻知法一翻般不梅適用騾于流喊砂、查雜填闖土、陶軟土腥、淤晉泥等械粘結(jié)騙力較姿低的害介質(zhì)喂；而召錨桿債在此租類介倘質(zhì)中評則有菊較好及的適邪應(yīng)性輕。從蘿效益姥看，笑土釘嗚墻在懂其適藍(lán)用范襪圍內(nèi)蔥，其乒經(jīng)濟(jì)秋效益全比噴逝錨網(wǎng)陽支護(hù)躺法更煩好。3對深番基坑辮整個熄過程恩的一狂般性乒總結(jié)3.傅13.遮23.飽33.溫4（以竄地下除連續(xù)盲墻為推例）3.還54上?；j深基尺坑圍濾護(hù)的耽若干夏實踐甲問題4.常1稍地質(zhì)那問題流砂承壓沒水地下呀氣體流砂弟：對上春海的耍淺層榜土、殖第3落層土喚、第晌4層石土尤枝應(yīng)注貌意。承壓逐水：在某草工地弊的施鏟工過腰程中住，觸武破承活壓水素層，然噴水律幾十騙米高紅，引耍起不拾少麻鐘煩。地下產(chǎn)氣體坦：在上啄海的疾一些柿地區(qū)也埋藏洗有天退然氣袖，在攏某工喂地當(dāng)圈挖到裳電梯獵井時址，發(fā)釋現(xiàn)噴蕩出氣襯體，快使基園坑土鴿層有屈被沖翠破的甚危險佩。4.作2佛圍護(hù)除結(jié)構(gòu)蜘類型攔方案虛的選蜜擇圍護(hù)伴結(jié)構(gòu)響類型助方案虜?shù)倪x陷擇原史則，杯應(yīng)是攝既要猶保證敞整個并圍護(hù)予結(jié)構(gòu)隙在施手工過找程中肺的安深全，熟又要炸控制宇圍護(hù)芹結(jié)構(gòu)箏及其秩周圍庭土體臂的變蛇形，府以保宏證周其圍建墾筑和降地下劉管線無的安加全。快在安拴全的由前提齒下設(shè)鄰計要僚合理著，能蟲節(jié)約怒造價纖，方返便施拴工，適縮短裂工期慢。更帆重要總的是誦根據(jù)暗具體欠情況蜘，具挖體解碰決，船這就岸要依艘靠豐控富的爪實踐美經(jīng)驗銜，高乖水平萬的設(shè)氣計能庸和創(chuàng)婆新精提神。（1任）開醋挖深言度小協(xié)于6壟~7勇m的畫