基坑支護(hù)、降水工藝工法介紹

基坑工程工藝工法介紹

與工程實(shí)例孫曉星2009年2月基坑領(lǐng)域的進(jìn)展在我國(guó)，深基坑工程是最近20多年中迅速發(fā)展起來的一個(gè)領(lǐng)域。以前的幾十年中，由于建筑物的高度不高，基礎(chǔ)的埋置深度很淺，很少用地下室，基坑的開挖一般僅作為施工單位的施工措施，最多用鋼板樁解決問題，沒有專門的設(shè)計(jì)，也并沒有引起工程界太多的關(guān)注。20多年來，由于高層建筑、地下空間的發(fā)展，深基坑工程的規(guī)模之大、深度之深，成為巖土工程中事故最為頻繁的領(lǐng)域，給巖土工程界提出了許多技術(shù)難題。深基坑工程也是巖土工程中發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域之一，成為巖土工程的技術(shù)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。技術(shù)難點(diǎn)：1.土力學(xué)的強(qiáng)度、變形、滲透三大課題全部都出現(xiàn)；2.施工因素的影響既巨大而又具有非常的不確定性；3.各種破壞模式相互交叉，互為因果，設(shè)計(jì)計(jì)算模式的不清晰性；熱點(diǎn)：1.事故的頻率高，災(zāi)害的涉及面寬，對(duì)社會(huì)的影響非常大，引起政府和社會(huì)的高度關(guān)注；2.工程費(fèi)用占造價(jià)的比例高，業(yè)主對(duì)基坑工程的壓價(jià)，方案不合理和安全度過低是高事故率的潛在因素；3.施工方過度追求高速度和低成本是高事故率的直接引發(fā)因素。深基坑工程發(fā)展的三個(gè)階段

第一階段：20世紀(jì)80年代在一些大城市開始興建高層建筑，深基坑工程問題逐漸出現(xiàn)。但那時(shí)多數(shù)是一層地下室，2～3層地下室比較少。主要的圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式是水泥攪拌樁的重力式結(jié)構(gòu)，對(duì)于比較深的基坑則采用排樁結(jié)構(gòu)，如果有地下水，再加水泥攪拌樁止水帷幕。那時(shí)，地下連續(xù)墻用得比較少。SMW工法正在進(jìn)行研究。由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，深基坑的事故比較多，引起了社會(huì)和工程界的關(guān)注。開始研究深基坑工程的監(jiān)測(cè)技術(shù)與數(shù)值計(jì)算。有一些技術(shù)指南，但還沒有開始編制基坑工程的規(guī)范。（目前使用《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012和《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2002）第二階段：20世紀(jì)90年代總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)制定基坑規(guī)范的第一波，包括武漢、上海、深圳等地方規(guī)范和兩本行業(yè)規(guī)范。一些地方政府建立深基坑方案的審查制度。開始出現(xiàn)超深、超大的深基坑工程，基坑面積達(dá)到2～3萬平方米，深度達(dá)到20m左右。復(fù)合式土釘墻在淺基坑中推廣使用。SMW工法開始推廣使用。地下連續(xù)墻的大量采用。逆作法施工、支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法開始得到重視和運(yùn)用。商業(yè)化的深基坑設(shè)計(jì)軟件大量使用。內(nèi)支撐出現(xiàn)了大直徑圓環(huán)的形式和兩道支撐合用圍檁的方案，最大限度克服了支撐對(duì)施工的干擾。第三階段：進(jìn)入新世紀(jì)以后在更多的城市中，大規(guī)模地興建高層建筑和地下鐵道，地下工程向更深部發(fā)展空間，出現(xiàn)了更深、更大的深基坑工程，基坑面積達(dá)到了4～5萬平方米，深度超過30m，最深達(dá)50m，深基坑工程施工與相鄰環(huán)境的相互影響更趨嚴(yán)峻。在一些城市里又出現(xiàn)了新一波的深基坑工程事故。逆作法施工、支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法在更多的工程中推廣應(yīng)用。在我國(guó)（包括臺(tái)北和香港）采用支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合并用逆作法施工的深基坑工程已達(dá)101項(xiàng)。出現(xiàn)了第二波的基坑工程規(guī)范的修訂與編制?；庸こ痰脑O(shè)計(jì)1.深基坑工程設(shè)計(jì)不僅要滿足地下室施工空間和安全的要求，而更重要的是必須滿足保護(hù)環(huán)境的要求；2.深基坑工程設(shè)計(jì)應(yīng)滿足強(qiáng)度和變形兩種極限狀態(tài)，在許多情況下，由于環(huán)境條件的限制，滿足變形控制的要求比滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求更為嚴(yán)格，基坑工程的成敗經(jīng)常取決于變形控制。3.地下水是控制基坑工程性狀的重要條件，水壓力占作用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向壓力的重要部分，地下水的動(dòng)水壓力和滲透破壞常常是基坑工程失效的主要原因，地下水影響是基坑工程設(shè)計(jì)中不確定性最大、控制最困難的問題?；又ёo(hù)常見工藝土釘墻支護(hù)土釘墻簡(jiǎn)介從整體上看土釘墻有些類似于加筋土擋土墻，但又與加筋土擋土墻有所不同。首先，土釘是一種原位土加筋加固技術(shù)，土釘體的設(shè)置過程較大限度的減小了對(duì)土體的擾動(dòng)；其次，從施工角度上講，土釘墻是隨著從上到下的土方開挖過程而將土釘體設(shè)置到土體中，可以與挖方同步施工。

土釘墻的適用性土釘支護(hù)可適用于有一定膠結(jié)能力和密實(shí)程度的砂土、粉土、礫石土、素填土、較硬的粘性土、以及風(fēng)化層等。除非采用專門的措施和掌握專門的技術(shù)，在松散砂土（標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N<10或顆粒不均勻系數(shù)d60/d10<2）、粘性土（塑性指數(shù)Ip>20、液性指數(shù)IL>0.75、或無側(cè)限抗壓強(qiáng)度小于50kPa）以及淤泥質(zhì)土和淤泥中不宜采用。土釘墻的施工順序土釘墻用作基坑開挖的邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，其墻體從上到下分層構(gòu)筑，典型的施工步驟為：1.基坑開挖一定深度；2.在這一深度的作業(yè)面設(shè)置一排土釘；3.噴射混凝土面層；4.繼續(xù)向下開挖并重復(fù)上述步驟直至設(shè)計(jì)所需的基坑深度。根據(jù)支護(hù)工程特殊需要，土釘支護(hù)也可以同其它支護(hù)型式結(jié)合擴(kuò)展為土釘—樁、土釘—錨桿等復(fù)合支護(hù)。

土釘墻的一般規(guī)定1.采用土釘支護(hù)的基坑，深度不宜超過18m,使用期限不宜超過18個(gè)月；2.土釘支護(hù)工程的設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)測(cè)宜統(tǒng)一由具有一定資質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)的支護(hù)工程施工單位負(fù)責(zé)，以便于及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)；3.土釘支護(hù)可適用于可塑、硬塑或堅(jiān)硬的粘性土，膠結(jié)或弱膠結(jié)（包括毛細(xì)水粘結(jié)）的粉土、砂土和角礫，填土，風(fēng)化巖層等；土釘墻的一般規(guī)定4.在松散砂土和夾有局部軟塑、流塑粘性土的土層中采用土釘支護(hù)時(shí)，應(yīng)在開挖前預(yù)先對(duì)開挖面上的土體進(jìn)行加固，如采用注漿或微型樁托換等；5.土釘支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工宜建立在有一定的原位試驗(yàn)及測(cè)試的基礎(chǔ)上；6.在有地下水的土層中，土釘支護(hù)應(yīng)該在充分降、排水的前提下采用；土釘墻的一般規(guī)定7.每段土坡開挖完成后，土釘支護(hù)施工要及時(shí)迅速地完成；8.應(yīng)慎重考慮土釘墻的變形對(duì)環(huán)境的影響；9.要嚴(yán)格控制基坑挖方的每層挖深及每段長(zhǎng)度，嚴(yán)禁超挖；10.上一層支護(hù)未完成，不得進(jìn)行下一層土方的開挖；11.對(duì)土釘支護(hù)的基坑應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作。土釘墻的設(shè)計(jì)1、土釘墻的構(gòu)造土釘墻是由三個(gè)主要部分組成，即土釘體、土釘墻范圍內(nèi)的土體和面層。較常見的土釘體是由置入土體中的細(xì)長(zhǎng)金屬桿件（鋼筋、鋼管或角鋼等）與外裹注漿層組成；面層一般采用噴射混凝土配鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)；原位土體是土釘墻支護(hù)體系中重要的組成部分。此外，根據(jù)具體地質(zhì)、水文條件還可在墻體內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的排水管并穿出面層作為排水系統(tǒng)。土釘與土體之間的注漿首先起到粘結(jié)作用，并可采用二次注漿工藝來提高粘結(jié)強(qiáng)度。一般注漿都是沿土釘全長(zhǎng)注漿。土釘桿件與面層鋼筋網(wǎng)的連結(jié)可采用井字加強(qiáng)鋼筋焊接或端部螺桿加螺母、墊板連接體系。后者可適于施加預(yù)拉應(yīng)力。

土釘墻的設(shè)計(jì)2支護(hù)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件參數(shù)選擇一、常用土釘?shù)男问礁鶕?jù)土層地質(zhì)特性及工程要求可選用不同構(gòu)造類型及施工方式的土釘。根據(jù)施工工藝分，常用土釘類型有鉆孔注漿型釘、擊入注漿釘、擊入釘，此外，尚有采用專門施工設(shè)備的高壓噴射擊入注漿釘和氣動(dòng)射擊釘?shù)纫话悴捎勉@孔注漿型土釘，注漿可采用低壓力（≤0.6MPa）注漿方式。當(dāng)基坑變形控制要求較高時(shí)，宜采用端部有鎖緊螺母、能適當(dāng)施加預(yù)拉應(yīng)力的土釘。當(dāng)在不良土層中使用，可采用二次注漿工藝提高抗拔力，也可采用先擊入鉆孔鋼花管后注漿的加強(qiáng)型土釘。

土釘墻的設(shè)計(jì)2支護(hù)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件參數(shù)選擇二、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸及有關(guān)參數(shù)的初步選定鉆孔注漿型土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，其各部尺寸及參數(shù)可參考以下數(shù)據(jù)初步選用：1.土釘墻墻面坡度宜為1：0.1~0.7，一般不宜大于1：0.1。在周邊條件允許的情況下，宜設(shè)計(jì)較緩的坡度，以降低對(duì)土釘?shù)脑O(shè)計(jì)要求。也可將邊坡做成折線形，上部局部卸土；2.土釘向下傾角宜為0~20o。當(dāng)利用重力向孔中注漿時(shí)，傾角不宜小于15o，當(dāng)采用壓力注漿且有可靠的排氣措施時(shí)傾角宜接近水平。當(dāng)上層土為軟弱土層或雜填土?xí)r，可適當(dāng)加大向下傾角，以使土釘進(jìn)入強(qiáng)度較高的下層土中。當(dāng)遇有局部障礙物時(shí)，允許調(diào)整土釘位置和方向。土釘墻的設(shè)計(jì)2支護(hù)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件參數(shù)選擇二、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸及有關(guān)參數(shù)的初步選定3.土釘鋼筋宜采用II、III級(jí)熱軋變形鋼筋，直徑宜為Φ16~32mm；4.土釘孔徑宜為Φ70~120mm。在設(shè)備允許的條件下，宜采用較大孔徑；5.土釘長(zhǎng)度L與基坑開挖深度H之比對(duì)非飽和土宜在0.5~1.2的范圍內(nèi)，密實(shí)砂土和堅(jiān)硬粘土中取較小值。對(duì)于軟塑粘性土，比值L/H不應(yīng)小于1.0。為了減少支護(hù)體系的變形，控制地面開裂，頂部土釘?shù)拈L(zhǎng)度可適當(dāng)增加。非飽和土中的底部土釘長(zhǎng)度可適當(dāng)減少，但不宜小于0.5H。含水量高的粘性土中，底部土釘長(zhǎng)度不應(yīng)減??；土釘墻的設(shè)計(jì)2支護(hù)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件參數(shù)選擇二、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸及有關(guān)參數(shù)的初步選定6.土釘水平和豎向間距Sh和Sv宜在1~2m的范圍內(nèi)，在飽和粘性土中可小到1m,而在干硬粘性土中可超過2m。且土釘豎向間距應(yīng)與基坑每步開挖深度相對(duì)應(yīng)?；用繉娱_挖最大深度取決于土體在支護(hù)結(jié)構(gòu)投入工作前可以自穩(wěn)而不破壞的能力。在砂性土中，每層開挖深度一般為0.5~2.0m,粘性土中可增大一些；實(shí)際工程中常取基坑每步挖深與土釘豎向間距均為1.5m左右。沿面層布置的土釘密度不應(yīng)低于每6m2一根；7.面層鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑6~10mm,網(wǎng)格尺寸150~300mm，搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于300mm。當(dāng)面層厚度大于120mm時(shí)，宜設(shè)置兩層鋼筋網(wǎng)。面層中也可以與土釘?shù)乳g距設(shè)置Φ12~18mm的加強(qiáng)鋼筋，可水平、垂直設(shè)置，也可斜向交叉設(shè)置。加強(qiáng)鋼筋宜采用焊接連接，且應(yīng)與每根土釘可靠連接。土釘墻的設(shè)計(jì)2支護(hù)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件參數(shù)選擇二、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸及有關(guān)參數(shù)的初步選定8.土釘鋼筋與噴射混凝土面層的連接如圖所示?？稍谕玲敹瞬?jī)蓚?cè)沿土釘長(zhǎng)度方向焊上短鋼筋，并與面層內(nèi)連接相鄰?fù)玲敹瞬康耐ㄩL(zhǎng)加強(qiáng)鋼筋相互焊接。對(duì)于重要的工程或支護(hù)面層受有較大的側(cè)壓時(shí)，宜將土釘做成螺紋端，通過螺母、楔形墊圈及方形鋼墊板與面層連接；9.鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層的厚度可在80~150mm之間，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C20,3天強(qiáng)度不低于10MPa；土釘墻的設(shè)計(jì)2支護(hù)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件參數(shù)選擇二、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸及有關(guān)參數(shù)的初步選定10.土釘支護(hù)的噴射混凝土面層宜插入基坑底部以下，插入深度應(yīng)不小于0.2m。在基坑頂部周邊地面上也宜設(shè)置寬度為1~2m噴射混凝土護(hù)頂（可不配筋）；11.當(dāng)土質(zhì)較差，且基坑邊坡靠近重要建筑設(shè)施，需嚴(yán)格控制支護(hù)變形時(shí)，宜在開挖前先沿基坑設(shè)計(jì)坡面設(shè)置密排的豎向微型樁，其間距不宜大于1m,深入基坑底部1~3m。微型樁可用較大孔徑鉆孔注漿釘或擊入Φ48~150mm的鋼管；12.注漿材料宜采用水泥凈漿或水泥砂漿，其強(qiáng)度不宜低于12MPa,3d強(qiáng)度不低于10MPa；土釘墻案例08年威海廣瑞苑地下水的控制

對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全至關(guān)重要泄水孔土釘墻失敗案例土釘墻失敗案例土釘墻失敗案例陽角處破壞板式支護(hù)懸臂式擋墻懸臂式擋墻是依靠自身的剛度和強(qiáng)度就能維持其穩(wěn)定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受比較大的彎矩，需要采用鋼筋混凝土材料。當(dāng)重力式擋墻因場(chǎng)地寬度不夠而不能采用時(shí)，懸臂式擋墻就能克服這個(gè)缺點(diǎn)，可以在1.5～2m的狹窄范圍內(nèi)安置懸臂式擋墻。但懸臂式擋墻的位移比較大，難以滿足周邊環(huán)境的嚴(yán)格要求，同時(shí)在開挖深度較大時(shí)墻身彎矩很大，因此適用的開挖深度也不深；使用條件不當(dāng)時(shí)可能產(chǎn)生圍護(hù)結(jié)構(gòu)損壞或嚴(yán)重影響環(huán)境的事故。錨固式擋墻錨固式擋墻是依靠錨桿傳遞的拉力來維持其穩(wěn)定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，對(duì)于深基坑可以采用多道錨桿來平衡土壓力，因而可以適用于開挖得很深的基坑。錨固式擋墻分為拉錨式和土層錨桿式兩種，拉錨常用于板墻頂部的錨固，或作為輔助的錨固措施；土層錨桿要求具有比較好的地質(zhì)條件，同時(shí)還必須有足夠開闊的場(chǎng)地條件或者容許錨桿可以伸入紅線以外的土層中。在軟土地區(qū)，由于土層缺乏足夠的錨固力而很少采用錨桿，如將錨桿錨固在很深的砂層中，則錨桿的長(zhǎng)度很長(zhǎng)，也就不是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的方案。拉錨式土層錨桿式錨固式擋墻的組成1、支護(hù)墻體支護(hù)墻體的作用是擋土和擋水（也有采取降水的），并將主動(dòng)區(qū)土壓力傳遞到拉錨系統(tǒng)和墻體坑底以下入土部分被動(dòng)區(qū)土體上，從受力上看支護(hù)墻體類似旋轉(zhuǎn)90°的板，承受彎矩和剪力作用，故而在設(shè)計(jì)時(shí)主要需進(jìn)行抗彎和抗剪驗(yàn)算。常見的支護(hù)墻體型式有：鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻、SMW支護(hù)結(jié)構(gòu)。錨固式擋墻的組成2、拉錨（支撐）系統(tǒng)拉錨系統(tǒng)的作用是維護(hù)支護(hù)墻體的受力平衡。支護(hù)體系的受力路線為主動(dòng)區(qū)土壓力通過支護(hù)墻體傳至拉錨（支撐）系統(tǒng)和坑底以下被動(dòng)區(qū)土體。由于土體本身剛度較小，要產(chǎn)生較大的反力需要足夠大的變形，而這樣對(duì)控制支護(hù)體系的變形以減少開挖施工對(duì)周圍環(huán)境的不利影響又是很不利的，因此，拉錨（支撐）系統(tǒng)需要具備足夠的強(qiáng)度和剛度，一來保證支護(hù)體系的安全穩(wěn)定，二來盡量減少變形，以保護(hù)周圍環(huán)境。根據(jù)位置不同，坑內(nèi)的為支撐系統(tǒng)，坑外為拉錨系統(tǒng)。樁錨支護(hù)設(shè)計(jì)1.懸臂式排樁結(jié)構(gòu)樁徑不宜小于600mm，樁間距應(yīng)根據(jù)排樁受力及樁間土穩(wěn)定條件確定。2.排樁頂部應(yīng)設(shè)鋼筋混凝土冠梁連接，冠梁寬度（水平方向）不宜小于樁徑，冠梁高度（豎直方向）不宜小于400mm。排樁與樁頂冠梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜大于C20；當(dāng)冠梁作為連系梁時(shí)可按構(gòu)造配筋。3.基坑開挖后，排樁的樁間土防護(hù)可采用鋼筋網(wǎng)混凝土護(hù)面、磚砌等處理方法，當(dāng)樁間滲水時(shí)，應(yīng)在護(hù)面設(shè)泄水孔。當(dāng)基坑面在實(shí)際地下水位以上且土質(zhì)較好，暴露時(shí)間較短時(shí)，可不對(duì)樁間土進(jìn)行防護(hù)處理。樁錨支護(hù)設(shè)計(jì)4、錨桿長(zhǎng)度設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：1）錨桿自由段長(zhǎng)度不宜小于5m并應(yīng)超過潛在滑裂面1.5m；2）土層錨桿錨固段長(zhǎng)度不宜小于4m；3）錨桿桿體下料長(zhǎng)度應(yīng)為錨桿自由段、錨固段及外露長(zhǎng)度之和，外露長(zhǎng)度需滿足臺(tái)座、腰梁尺寸及張拉作業(yè)要求。樁錨支護(hù)設(shè)計(jì)5.錨桿布置應(yīng)符合以下規(guī)定：1）錨桿上下排垂直間距不宜小于2.0m，水平間距不宜小于1.5m；2）錨桿錨固體上覆土層厚度不宜小于4.0m；3）錨桿傾角宜為15~25o，且不應(yīng)大于45o。6.沿錨桿軸線方向每隔1.5~2.0m設(shè)置一個(gè)定位支架。7.錨桿錨固體宜采用水泥漿或水泥砂漿，其強(qiáng)度等級(jí)不宜低于M10。鉆孔灌注樁支護(hù)墻體的特點(diǎn)1、施工時(shí)無振動(dòng)、噪聲等環(huán)境公害，無擠土現(xiàn)象，對(duì)周圍環(huán)境影響??；2、墻體強(qiáng)度高、剛度大，支護(hù)穩(wěn)定性好，變形?。?、當(dāng)工程樁也為灌注樁時(shí)，可同步施工，從而利于組織，工期短；4、樁間縫隙易造成水土流失，特別是在高水位軟粘土質(zhì)地區(qū)，需要采取擋水措施；5、適用于軟粘土質(zhì)和砂土地區(qū)，但是在砂礫層和卵石中由于施工困難應(yīng)慎用；6、樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體，因而相對(duì)整體性較差。土層錨桿拉錨系統(tǒng)的特點(diǎn)1、錨桿系統(tǒng)位于坑外，因而基坑土方開挖十分方便；2、可以施加預(yù)應(yīng)力，對(duì)控制擋土墻位移有一定作用；3、無坑內(nèi)立柱、支撐等阻礙，地下室施工方便，同時(shí)可以節(jié)省工序；4、基坑周邊地層需足夠空間以利土層錨桿的施工；5、首層土錨要有足夠的覆蓋土層厚度以保證一定的抗拔力，不能直接布置于淺層；6、適用范圍較廣，但對(duì)于軟弱土層需注意土體流變?cè)斐傻腻^桿位移，必要時(shí)需多次張拉以控制擋土墻的變形和位移。土層錨桿的構(gòu)造土層錨桿是一種新型的受拉桿件型式，它的一端與支護(hù)墻體相連接，另一端錨固在土層之中，將支護(hù)墻體通過圍檁或直接傳來的荷載通過拉桿傳遞到穩(wěn)定土層中的錨固體上，再由錨固體將傳來的荷載分散到周圍穩(wěn)定的土層中去。通常由錨頭、錨頭墊座、支護(hù)結(jié)構(gòu)、鉆孔、拉桿（拉索）、錨固體等組成。樁錨支護(hù)案例福山世嘉錦庭樁錨支護(hù)失敗案例開發(fā)區(qū)萬泰海公館重力式支護(hù)重力式擋墻作用機(jī)理重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)是利用加固后的土體形成的塊體結(jié)構(gòu)或其它擋土結(jié)構(gòu)，并以其自重來平衡土壓力，使支護(hù)結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，從而確保地下工程施工的順利進(jìn)行。我國(guó)重力式擋墻發(fā)展水泥土墻在我國(guó)從80年代開始探索應(yīng)用，在90年代初隨著地下建筑及地下設(shè)施的大量興建而得到迅速發(fā)展，尤其在我國(guó)沿海地區(qū)應(yīng)用極為廣泛。與此同時(shí)，在水泥土墻的理論分析、設(shè)計(jì)方法、施工工藝及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等各方面也取得了可喜成績(jī)。水泥土墻已成為重力式支護(hù)體系中應(yīng)用最為廣泛的一種形式。重力式擋墻的適用性重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)具有施工簡(jiǎn)單、效果好的特點(diǎn)，特別是水泥土墻還兼有止水作用，因此在開挖深度不大的基坑中廣泛應(yīng)用。重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)一般適用于開挖深度小于7m的基坑，最大可達(dá)8m左右，在挖深4~6m的基坑中更顯經(jīng)濟(jì)合理。若基坑深度較大時(shí)應(yīng)慎用，特別是對(duì)于周圍環(huán)境要求較高的工程尤應(yīng)謹(jǐn)慎，這類支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移一般都較大。水泥土墻水泥土墻的形式

水泥土攪拌樁是采用機(jī)械鉆進(jìn)、噴漿（或噴粉）并強(qiáng)制與土攪拌而形成的柱狀加固體，這種加固土體雖亦稱為樁，但它與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土樁及鋼樁等剛性樁有著本質(zhì)的區(qū)別，它屬于柔性樁。由于水泥土的物理力學(xué)性能比原狀土大大改善，用攪拌樁組合而成的壩體即可形成擋土結(jié)構(gòu)。同時(shí)，又由于水泥土的滲透系數(shù)較小，一般接近或小于10-7cm/s，因此可兼作為止水帷幕。水泥土墻的形式水泥土墻是由水泥土攪拌樁兩兩相互搭接而形成的連續(xù)壁狀的加固體做為擋土墻的。水泥土攪拌樁的布置可采用密排布置，也可采用格柵式布置，一般以后者居多。密排布置通常用于局部加強(qiáng)處，如增設(shè)墻墩、拱形支護(hù)體等位置。水泥土墻加固深度一般為基坑開挖深度的1.8~2.0倍，有時(shí)考慮抗?jié)B要求，采用局部加長(zhǎng)形式。

水泥土墻的適用性

水泥土墻適用于素填土、淤泥質(zhì)土、流塑及軟塑狀的粘土、粉土及粉砂土等軟土地基。當(dāng)土中含高嶺石、多水高嶺石、蒙脫石等礦物時(shí)，加固效果更好；而含有伊里石、氯化物、水鋁英石等礦物或有機(jī)質(zhì)含量高，pH值較低的粘性土加固效果較差。對(duì)于泥炭土、泥炭質(zhì)土及有機(jī)質(zhì)土或地下水具有侵蝕性時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定其適用性。水泥土攪拌樁不適用于厚度較大的可塑及硬塑以上的軟土、中密以上的砂土。此外，加固區(qū)地下如有大量條石、碎磚、混凝土塊、木樁等障礙時(shí)，一般也不適用；如遇古井、洞穴之類地下物，則應(yīng)先行處理后再作加固。

水泥土墻的適用性水泥土墻適用于4~8m深的基坑、基槽，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)狀況及現(xiàn)場(chǎng)條件選擇確定。水泥土攪拌樁施工中無振動(dòng)、無噪聲、污染少、擠土輕微，因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。但應(yīng)注意，由于重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)被動(dòng)區(qū)土壓力的發(fā)揮有賴于支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移，因此當(dāng)基坑周圍場(chǎng)地較小，或臨近有建筑、地下管線需要保護(hù)的情況，應(yīng)注意控制支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移，使之不超過容許范圍。逆做法1935年日本首次提出逆作法施工的概念，經(jīng)歷了70余年的研究與工程實(shí)踐，目前已應(yīng)用于高層建筑的多層地下室、大型地下商場(chǎng)、地下車庫(kù)、地鐵、隧道和大型變電站及污水處理池等構(gòu)筑物。國(guó)際上采用逆作法建造的地下建筑：最大的是東京八重洲地下街，共３層，建筑面積７萬m2；最深的地下街是莫斯科切爾坦沃住宅小區(qū)地下街，深達(dá)70~100m;最高的地下綜合體是德國(guó)慕尼黑卡爾斯廣場(chǎng)綜合體，共６層。1994年日本新建的高層建筑中，地下結(jié)構(gòu)有18.2%采用逆作法施工。1965~1989年，德國(guó)慕尼黑地鐵共建57座地鐵車站中，20座采用逆作法施工。我國(guó)在最近10余年來，在北京、上海、遼寧、深圳、廣州等地推廣了逆作法施工技術(shù)，有60多項(xiàng)工程項(xiàng)目的地下結(jié)構(gòu)采用了逆作法施工。逆作法施工的基本概念圖示1.縮短工程施工的總工期2.基坑變形小，相鄰建筑物的沉降小3.可節(jié)省地下室外墻及外墻下工程樁費(fèi)用4.使底板設(shè)計(jì)趨向合理5.可節(jié)省支撐費(fèi)用6.可最大限度利用紅線內(nèi)的地下空間逆作法的特點(diǎn)縮短工程施工的總工期帶多層地下室的高層建筑，如采用傳統(tǒng)方法施工，其總工期為地下結(jié)構(gòu)的工期加地上結(jié)構(gòu)的工期，再加裝修等所占的工期。

地下結(jié)構(gòu)施工主體結(jié)構(gòu)施工裝修采用逆作法施工，一般情況下只有地下一層占絕對(duì)工期，其他各層地下室可與地上結(jié)構(gòu)同時(shí)施工，不占絕對(duì)工期，因此可以縮短工程的總工期。地下結(jié)構(gòu)施工主體結(jié)構(gòu)施工裝修地下一層地下地上同時(shí)施工裝修日本讀買新聞社大樓，地上９層，地下６層，用封閉式逆作法施工，總工期只用了２２月，比傳統(tǒng)施工方法縮短工期６個(gè)月。法國(guó)巴黎拉弗埃特百貨大樓，６層地下室，用逆作法施工，工期縮短1/3。廣州新中國(guó)大廈，地上４３層，地下５層，平均開挖深度１９ｍ，采用逆作法施工，工期縮短１１個(gè)月。工程名稱地下層數(shù)地上層數(shù)逆作工期節(jié)省造價(jià)逆作層數(shù)上海恒積大廈4225月11％4/4上海明天廣場(chǎng)3567月12％6/3上海京沙大廈2275月10％4/2杭州凱悅大酒店93基坑變形小，相鄰建筑物的沉降小采用逆作法施工，是利用逐層澆筑的地下室結(jié)構(gòu)作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)支撐。與臨時(shí)支撐相比，地下結(jié)構(gòu)的剛度大得多，所以，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形小得多，相鄰建筑物的變形也小得多。同時(shí)，由于中間支承柱的存在，底板增加了支點(diǎn)，澆筑后的底板成為多跨的連續(xù)板結(jié)構(gòu)，減少了隆起。工程名稱管線最大位移地下墻最大水平位移相鄰柱最大沉降差上海恒積大廈水平14.6mm豎直17.0mm33.0mm13.7mm上海明天廣場(chǎng)水平18.4mm豎直24.9mm19.0mm8.5mm上海京沙大廈水平23.5mm豎直16.5mm37.5mm7.0mm德意志聯(lián)邦銀行大樓用逆作法施工；而聯(lián)邦德國(guó)國(guó)家銀行總部大樓的深度相同，用地下連續(xù)墻加五層土錨的傳統(tǒng)方法施工。兩者的比較如下：施工方法變形量（ｍｍ）連續(xù)墻的水平變形底板隆起鄰近建筑物沉降逆作法26~35184~20傳統(tǒng)方法20~606025~50逆作法有七個(gè)“小”的特點(diǎn)墻前水平位移小；墻后沉降??；坑底隆起?。徊町愖冃涡?；樓板應(yīng)力??；土壓力?。粔w應(yīng)力小?？晒?jié)省地下室外墻及外墻下工程樁費(fèi)用多層地下室采用常規(guī)的支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括錨桿與內(nèi)支撐，都需要圍護(hù)樁或圍護(hù)墻，錨桿或內(nèi)支撐，花費(fèi)的工程費(fèi)用很可觀。采用逆作法施工，要求圍護(hù)墻也能發(fā)揮永久性結(jié)構(gòu)的承重作用，材料得到充分的利用，節(jié)省了地下室外墻與外墻下工程樁的費(fèi)用，據(jù)分析可以節(jié)省地下室工程造價(jià)的1/3左右。順作法施工逆作法施工使底板設(shè)計(jì)趨向合理鋼筋混凝土底板要滿足抗浮要求。用傳統(tǒng)方法施工時(shí)，底板的支點(diǎn)少，跨度大，上浮力產(chǎn)生的彎矩大，有時(shí)為了滿足施工時(shí)的抗浮要求，而需要加大底板的厚度，或增強(qiáng)底板的配筋。用逆作法施工時(shí)，底板的支點(diǎn)增多，跨度小，彎矩比較小，底板的設(shè)計(jì)可以更為合理?？晒?jié)省支撐費(fèi)用深度大的多層地下室，用傳統(tǒng)方法施工時(shí)，為了減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，需要設(shè)置強(qiáng)大的內(nèi)支撐或錨桿，消耗大量的材料，費(fèi)用相當(dāng)可觀。用逆作法施工，利用地下室的梁板系統(tǒng)來支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可以不設(shè)置臨時(shí)的支、錨體系，節(jié)省材料，不需要拆撐，縮短工期，避免污染環(huán)境?？勺畲笙薅壤眉t線內(nèi)的地下空間多層