土方開挖工程施工-基坑支護(hù)施工（地基與基礎(chǔ)工程施工）

知識(shí)點(diǎn)3.3.1基槽支護(hù)3.3.1基槽支護(hù)基(溝)槽開挖一般采用橫撐式土壁支撐。可分為水平擋土板及垂直擋土板兩大類。前者擋土板的布置又分為間斷式和連續(xù)式兩種。濕度小的粘性土挖土深度＜3m時(shí)，可用間斷式水平擋土板支撐。對(duì)松散、濕度大的土可用連續(xù)式水平擋土板支撐，挖土深度可達(dá)5m。對(duì)松散和濕度很高的土可用垂直擋土板式支撐，其挖土深度不限。間斷式水平擋土板支撐橫撐式土壁支撐短樁橫隔板支撐短樁橫隔板支撐放坡開挖的基坑，當(dāng)部份地段放坡寬度不夠時(shí)，可采用短柱橫隔板支撐、臨時(shí)擋土墻支撐等簡易支護(hù)方法進(jìn)行基礎(chǔ)施工。僅適用于部分地段放坡不夠、寬度較大的基坑使用。短柱橫隔板支撐臨時(shí)擋土墻支撐臨時(shí)擋土墻支撐放坡開挖的基坑，當(dāng)部份地段放坡寬度不夠時(shí)，可采用短柱橫隔板支撐、臨時(shí)擋土墻支撐等簡易支護(hù)方法進(jìn)行基礎(chǔ)施工。僅適用于部分地段下部放坡不夠、寬度較大的基坑使用。臨時(shí)擋土墻支撐錨拉支撐錨拉支撐先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板，柱樁上端用拉桿拉緊，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實(shí)。適用于深度不大、不能安設(shè)橫(斜)撐的大型基坑使用。

錨拉支撐斜柱支撐斜柱支撐先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板并用斜撐支頂，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實(shí)。適用于深度不大的大型基坑使用。

斜柱支撐3.3.3.2排樁墻支護(hù)工程開挖前在基坑周圍設(shè)置砼灌注樁，樁的排列有間隔式、雙排式和連續(xù)式，樁頂設(shè)置砼連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費(fèi)用低。適于開挖面積大、深度＞6m、不允許放坡、鄰近有建(構(gòu))筑物的基坑支護(hù)排樁支護(hù)擋土灌注樁排樁支護(hù)樁頂連系梁又稱冠梁懸臂支護(hù)樁直徑0.6～1.1m的鉆孔灌注樁可用于深7～13m的基坑支護(hù)；直徑0.5～0.8m的沉管灌注樁可用于深度在10m以內(nèi)的基坑支護(hù)；單層地下室常用0.8～1.2m的人工挖孔灌注樁作支護(hù)結(jié)構(gòu)。排樁支護(hù)鋼筋砼灌注樁的排列方式3.3.3.3板樁施工當(dāng)基坑較深、地下水位較高且未施工降水時(shí)，采用板樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，既可擋土、防水，還可防止流砂的發(fā)生。板樁支撐可分為無錨板樁(懸臂式板樁)和有錨板樁。常用的鋼板樁為U型鋼板樁，又稱拉森鋼板樁。板樁支護(hù)U型鋼板樁無錨板樁：從一角開始逐塊插打，每塊鋼板樁自起打到結(jié)束中途不停頓。打法簡便、快速，但單塊打入易向一邊傾斜，累計(jì)誤差不易糾正，壁面平直度也較難控制。僅在樁長＜10m、工程要求不高時(shí)采用。又稱單獨(dú)打入法。板樁支護(hù)鋼板樁入土U型板樁的相互連接有錨板樁的雙層圍檁插樁法：先沿板樁邊線搭設(shè)雙層圍檁支架,然后將板樁依次在雙層圍檁中全部插好,形成一個(gè)高大的板樁墻。待四角封閉合攏后,再按階梯形逐漸將板樁一塊塊打至設(shè)計(jì)標(biāo)高。該打法可保證平面尺寸準(zhǔn)確和板樁垂直度，但施工速度慢。板樁支護(hù)有錨板樁的雙層圍檁插樁法3.3.3.4地下連續(xù)墻先建造鋼筋砼地下連續(xù)墻,達(dá)到強(qiáng)度后在墻間用機(jī)械挖土。該支護(hù)法剛度大、強(qiáng)度高,可擋土、承重、截水、抗?jié)B,可在狹窄場(chǎng)地施工,適于大面積、有地下水的深基坑施工。地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻導(dǎo)墻施工成槽機(jī)抓土鋼筋籠起吊鋼筋籠入槽亦可用吊車起拔兩邊是鎖口管3.3.3.6樁錨支護(hù)該項(xiàng)目為XX公館，位于河北省唐山市路北區(qū)，教學(xué)培訓(xùn)課件路東側(cè)，長虹西道北側(cè)。基坑深約為17m，±0.00絕對(duì)標(biāo)高32.680m，自然地面標(biāo)高約為32.0m，坑底標(biāo)高為-17.73m。基坑安全等級(jí)為一級(jí)。基坑支護(hù)采用護(hù)坡樁加錨索支護(hù)方式。護(hù)坡樁樁徑800mm，間距1500mm，樁長為23.0m。設(shè)4道錨索，錨孔直徑150mm。砼強(qiáng)度等級(jí)：護(hù)坡樁C25；冠梁C25。錨桿漿體：采用P.S.A32.5純水泥漿注漿，水灰比0.5。案例1-1樁錨支護(hù)剖面圖立面樁與土保護(hù)結(jié)構(gòu)圖目錄010304定義組成工藝流程02適用范圍土層錨桿是一種新型的受拉桿件，通過鉆孔將它的一端與工程結(jié)構(gòu)物、擋土墻或擋土樁聯(lián)結(jié)，另一端錨固在地基的土層或巖層中，以承受結(jié)構(gòu)物的上托力、拉拔力、傾側(cè)力或擋土墻的土壓力、水壓力，利用土層的錨固力維持擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。錨桿支護(hù)體系由擋土結(jié)構(gòu)物與土層錨桿系統(tǒng)兩部分組成。1.擋土結(jié)構(gòu)物包括地下連續(xù)墻、灌注樁、鋼管樁、H型

鋼樁加擋板及各種類型的板樁等。2.灌漿土層錨桿系統(tǒng)由錨桿（索）、自由段、錨固段及

錨頭等組成。以擋土灌注樁與土層錨桿結(jié)合支護(hù)（即樁錨支護(hù)）為例。定義適用范圍適于大型較深基坑，施工期較長，鄰近有建筑物,不允許支護(hù)、鄰近地基不允許有下沉位移時(shí)使用。樁錨支護(hù)構(gòu)造包括護(hù)坡樁、預(yù)應(yīng)力錨桿和樁間支護(hù)（為了防止樁間土的變形和失穩(wěn)，通常采取掛鋼筋網(wǎng)再噴射混凝土形成網(wǎng)噴結(jié)構(gòu)體）三部分，而預(yù)應(yīng)力錨桿的構(gòu)造和施工是樁錨施工體系的關(guān)鍵，我們重點(diǎn)介紹預(yù)應(yīng)力錨桿。預(yù)應(yīng)力錨桿由錨桿頭部（錨頭）、拉桿、錨固體組成，可統(tǒng)稱為預(yù)應(yīng)力錨固體系。組成錨桿頭部承受來自支護(hù)結(jié)構(gòu)的力并傳遞給拉桿，由臺(tái)座、承壓墊板和緊固器組成。其中臺(tái)座有鋼筋混凝土和鋼板臺(tái)座兩種形式，如圖1所示。承壓墊板是為了使拉桿的集中力分散傳遞，并使緊固器與臺(tái)座的接觸面保持平整。錨桿必須與承壓墊板正交，承壓墊板一般采用20～40mm厚鋼板。緊固器根據(jù)拉桿材料的不同而不同，如拉桿采用粗鋼筋，則用螺母或?qū)Ｓ玫倪B接器、焊結(jié)螺釘端桿等；當(dāng)拉桿采用鋼絲或鋼絞線時(shí)，錨桿端部由錨索夾固，其構(gòu)造如圖2所示。圖1臺(tái)座形式

a)鋼筋混凝土臺(tái)座b)鋼板臺(tái)座圖2錨索夾固構(gòu)造組成拉桿：作用是將來自錨桿頭部的拉力傳遞給錨固體。拉桿通過緊固器的緊固作用將其與承壓墊板、臺(tái)座、構(gòu)筑物貼緊并牢固連接。錨固體：錨固體將來自拉桿的力傳遞到穩(wěn)定土層中。其結(jié)構(gòu)有圓柱形、連續(xù)球體型、端部擴(kuò)大頭型三種。對(duì)于拉力不高，臨時(shí)性擋土結(jié)構(gòu)可采用圓柱形錨固體；錨固于砂質(zhì)土、硬粘土層并要求較高承載力的錨桿，可采用端部擴(kuò)大頭形錨固體；錨固于淤泥質(zhì)土層并要求較高承載力的錨桿，可采用連續(xù)球體形錨固體。錨固段的形式a）圓柱形b）擴(kuò)大端部形c）連續(xù)球形1—錨具2—承壓板3—臺(tái)座4—圍護(hù)結(jié)構(gòu)5—鉆孔6—注漿防腐處理7—預(yù)應(yīng)力筋8—圓柱形錨固體9—端部擴(kuò)大頭10—連續(xù)球體Lf—自由段長度La—錨固段長度組成

預(yù)應(yīng)力錨桿施工順序?yàn)椋恒@孔→錨桿插入→灌漿→養(yǎng)護(hù)→安裝錨頭、預(yù)應(yīng)力張拉→繼續(xù)挖土工藝流程圖預(yù)應(yīng)力錨桿施工順序示意圖

a)鉆孔b)錨桿插入c)灌漿d)養(yǎng)護(hù)e)安裝錨頭，預(yù)應(yīng)力張拉f)挖土（1）鉆孔：錨桿鉆孔機(jī)械有許多類型，不同類型的鉆機(jī)其施工工藝和適用條件也大不相同。在復(fù)雜的地質(zhì)條件如涌水的松散層中鉆孔時(shí)，由于容易坍孔或縮頸，可采用長螺旋一次成孔的施工法；當(dāng)?shù)貙訛樯暗[石、卵石層及涌水地基，鉆孔施工可采用旋轉(zhuǎn)沖擊鉆機(jī)，此種鉆機(jī)可根據(jù)地層情況分別使用旋轉(zhuǎn)、沖擊，旋轉(zhuǎn)中前端打擊向前走，并打入套管，鉆孔速度快；在無地下水的粘土、粉質(zhì)粘土及較密實(shí)的砂層中造孔可采用普通長螺旋螺桿鉆機(jī)。工藝流程沖擊式鉆機(jī)造孔旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)造孔（1）鉆孔鉆孔前，找出孔位，做好標(biāo)記。鉆機(jī)就位后應(yīng)保持平穩(wěn)，鉆機(jī)立軸與錨桿傾角一致，并在同一軸線上，采用羅盤校準(zhǔn)傾角后鉆進(jìn)。鉆孔直徑大于130mm時(shí)，應(yīng)事先備好膨潤土，調(diào)好泥漿，以免塌孔。如遇堅(jiān)硬巖層鉆進(jìn)困難時(shí)，應(yīng)改用取芯鉆進(jìn)。施工時(shí)，應(yīng)挖好泥漿池及泥漿溝，不得讓泥漿隨意亂流，保持施工環(huán)境整潔。鉆進(jìn)過程中，合理掌握鉆進(jìn)參數(shù)，主要鉆進(jìn)參數(shù)包括鉆進(jìn)壓力、鉆桿轉(zhuǎn)速、沖洗液泵量。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)精心操作，集中精力，并合理控制鉆進(jìn)速度，防止埋鉆、卡鉆等各種孔內(nèi)事故。一旦發(fā)生孔內(nèi)事故，應(yīng)爭取時(shí)間盡快處理，并備齊必要的事故打撈工具。鉆進(jìn)較松散地層時(shí)，應(yīng)注意調(diào)節(jié)好泥漿比重及粘度，防止塌孔。當(dāng)泥漿護(hù)壁難以奏效時(shí)，須用套管護(hù)壁。協(xié)助下錨，錨桿不能下到孔底時(shí)，應(yīng)立即掃孔。工藝流程錨桿造孔近景（2）錨拉桿的制作與安放：作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)（鋼板樁、地下連續(xù)墻等）上的荷載是通過拉桿傳給錨固體，再傳給錨固土層的。土層錨桿用的拉桿有粗鋼筋、鋼絲束和鋼絞線。當(dāng)土層錨桿承載能力較小時(shí)，一般采用粗鋼筋；當(dāng)承載能力較大時(shí)，一般選用鋼絲束和鋼絞線。預(yù)應(yīng)力錨桿制作一般包括除銹、安裝套管、安放隔離架、綁扎固定，然后放置在平坦、堅(jiān)實(shí)的地面上。工藝流程（2）錨拉桿的制作與安放：插入錨孔前，應(yīng)認(rèn)真檢查錨桿的質(zhì)量，確保錨桿組裝滿足設(shè)計(jì)要求。安放錨桿時(shí)，應(yīng)防止桿體扭曲變形，無對(duì)中支架的一面朝上，放好應(yīng)檢查排氣管是否通氣。若采用底部注漿，注漿管應(yīng)隨錨桿一同放入錨孔，注漿管頭部距孔底應(yīng)有一定距離，一般為5~10cm，錨桿體放入孔內(nèi)深度不應(yīng)小于錨桿長度的95%，孔口預(yù)留長度≥0.80m，桿體安放后不得隨意敲擊、懸掛重物。工藝流程（3）灌漿：基坑錨桿常采用埋管式灌漿的一次灌漿法，即由孔底向上有壓一次性灌漿,壓力≮0.6～0.8MPa，砂漿至孔口溢滿為止，注漿管不拔出；當(dāng)土體松散或巖石破碎易發(fā)生漏漿時(shí)采用二次灌漿法。工藝流程注漿泵（4）預(yù)應(yīng)力張拉：錨固體強(qiáng)度大于15MPa并不小于75%的水泥砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，可以進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。1）張拉時(shí)，為避免相鄰錨桿張拉的應(yīng)力損失，可采用“跳張法”即隔一拉一的方法。2）正式張拉前，應(yīng)取設(shè)計(jì)拉力10%～20%，對(duì)錨桿預(yù)張1～2次，使各部位接觸緊密，桿體與土層緊密，產(chǎn)生初剪。3）正式張拉應(yīng)分級(jí)加載，每級(jí)加載后恒載3min記錄伸長值。張拉到設(shè)計(jì)荷載（不超過軸力），恒載10min，再無變化可以鎖定。4）鎖定預(yù)應(yīng)力以設(shè)計(jì)軸力的75%為宜。5）錨桿鎖定后，若發(fā)現(xiàn)有明顯的預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。工藝流程圖錨桿張拉施工示意圖

1—灰漿墊支承板2—縫隙3—螺栓

4—伸出部分5—液壓泵6—壓力表

7—穿心式液壓千斤頂8—支座

9—連接器10—螺帽11—巖石螺栓歸納總結(jié)樁錨支護(hù)的工藝流程編寫案例工程樁錨支護(hù)的施工方案：工程概況、施工準(zhǔn)備與資源配置計(jì)劃、工藝流程及施工方法、質(zhì)量要求、各項(xiàng)保證措施等。3.3.3.7土釘墻支護(hù)該項(xiàng)目為曹妃甸綜合保稅區(qū)某項(xiàng)目，總占地面積97.83畝，總面積173762.4m2；該地塊共6棟樓，為1#～6#樓，其中1#～4#樓為6層，5#、6#樓為15層；建筑結(jié)構(gòu)形式：其中地下結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)，1#～4#樓地上結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，5#、6#樓為混凝土結(jié)構(gòu)?？紤]到無地下結(jié)構(gòu)圖，經(jīng)過與設(shè)計(jì)溝通，地下室外墻處基底比筏板標(biāo)高低，基坑開挖深度暫按照7.2m考慮。案例目錄010304定義構(gòu)造要求工藝流程02適用范圍土釘墻支護(hù)是在基坑開挖過程中將較密排列的土釘（細(xì)長桿件）置于原位土體中，并在坡面上噴射鋼筋網(wǎng)混凝土面層。通過土釘、土體和噴射混凝土面層的共同工作，形成復(fù)合土體。定義基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二、三級(jí)非軟土場(chǎng)地。地下水位較低的粘土、砂土、粉土地基，土釘墻基坑深度不宜大于12m。當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施。適用范圍土釘墻構(gòu)造示意圖

1—土釘(鋼筋)2—被加固土體3—噴射混凝土面板

4—水泥砂漿5—第一層噴射混凝土6—第二層噴射混凝土7—412增強(qiáng)筋8—鋼筋(土釘)

9—200mm×200mm×200mm鋼墊板10—150mm×150mm8鋼筋網(wǎng)11—塞入填土(長約100m)土釘墻的墻面坡度不宜大于1：0.1，一般為70°-80°。構(gòu)造要求土釘：最常用的土釘材料是變形鋼筋、圓鋼、鋼管及角鋼等。當(dāng)采用鋼筋時(shí)，一般選擇直徑為16～32mm，II級(jí)以上螺紋鋼筋；當(dāng)采用角鋼時(shí)，一般選擇L50×50×5角鋼；當(dāng)采用鋼管時(shí)，一般選擇直徑50mm鋼管。土釘長度宜為開挖深度的0.5-1.2倍，間距為1-2m，與水平面夾角一般為5°-20°。構(gòu)造要求噴射混凝土面板。噴射混凝土面層不屬于主要擋土部件，在土體自重作用下主要是穩(wěn)定開挖面上的局部土體，防止其崩落和受到侵蝕。噴射混凝土面層中宜配置鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑為6-10mm一級(jí)鋼，間距為150-300mm；坡面上下段鋼筋網(wǎng)搭接長度應(yīng)大于300mm。噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C20，臨時(shí)性土釘支護(hù)的面層通常用50～150mm厚的鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，常用100mm；永久性土釘墻支護(hù)面層厚度為150～250mm，設(shè)兩層鋼筋網(wǎng)，分二次噴成。構(gòu)造要求注漿材料。用水泥砂漿或水泥素漿。水泥采用不低于42.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥，其強(qiáng)度等級(jí)不宜低于M10；水泥漿水灰比0.45～0.50，水泥砂漿灰砂比宜為1∶1～1∶2（質(zhì)量比）、水灰比為0.38-0.45。土釘必須與面層有效連接成整體，通常設(shè)承壓板（鋼墊板）或加強(qiáng)筋等構(gòu)造措施，一般在土釘和鋼筋網(wǎng)交接面上加一塊承壓板，用螺母加以固定或是承壓板與土釘鋼筋焊接連接。當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施；土釘墻墻頂應(yīng)采用砂漿或混凝土護(hù)面，坡頂和坡腳應(yīng)設(shè)排水措施，坡面上可根據(jù)具體情況設(shè)置泄水孔。構(gòu)造要求土釘墻具體工藝流程為：邊坡開挖→修整邊坡→定位放線→鉆孔→安設(shè)土釘、注漿→綁扎鋼筋網(wǎng)片，土釘與加強(qiáng)鋼筋或承壓板連接→噴射混凝土→設(shè)置坡頂、坡面和坡底排水系統(tǒng)。工藝流程（1）開挖工作面、修整邊坡土釘支護(hù)應(yīng)自上而下分段分層進(jìn)行，分層深度視土層情況而定，一般為1.0～2.0m，土質(zhì)較差時(shí)應(yīng)小于0.75m。正面寬度不宜過長，開挖后，用人工及時(shí)修整。邊坡坡度不宜大于1∶0.1。工藝流程（2）噴射第一層砼：若土質(zhì)不好時(shí)，在邊坡修整后，為防止土體松弛和崩解，應(yīng)立即噴射第一層混凝土，其厚度為50～80mm。工藝流程噴射第一層砼工藝流程（4）土釘成孔：成孔方法和工藝由承包商根據(jù)土層條件、設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)而定，成孔直徑宜為80mm-120mm。成孔方法有洛陽鏟成孔和機(jī)械成孔，其中機(jī)械成孔有沖擊式鋼管成孔和土層錨桿鉆機(jī)成孔。鉆孔后進(jìn)行清孔檢查，對(duì)孔中出現(xiàn)的局部滲水、塌孔或掉落松土立即進(jìn)行壓漿處理，并及時(shí)安設(shè)土釘并注漿。工藝流程土層錨桿鉆機(jī)成孔（3）定位放線：按設(shè)計(jì)圖紙由測(cè)量人員短鋼筋放出每一個(gè)土釘?shù)奈恢谩＃?）安設(shè)土釘、注漿：土釘?shù)闹萌肟煞譃殂@孔置入、打入或射入方式。最常用的是鉆孔注漿型土釘。鉆孔注漿土釘是先在土中成孔，置入變形鋼筋或鋼管，然后沿全長