工程施工技術(shù)與智能化管理 課件 第二章 基坑及邊坡工程

基坑及邊坡工程第二章學(xué)習(xí)要點主要內(nèi)容：主要介紹了新型基坑支護及邊坡防護技術(shù)的概念、施工技術(shù)原理和技術(shù)要點以及適用范圍。學(xué)習(xí)重點：掌握各類新型基坑支護技術(shù)的施工要點。學(xué)習(xí)要求:

了解各類新型基坑支護技術(shù)的特點及應(yīng)用范圍掌握各類基坑支護技術(shù)的概念及施工工藝2.1基坑支護技術(shù)概述預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)目錄/Contents2.22.3復(fù)合土釘墻支護技術(shù)2.4型鋼組合內(nèi)支撐技術(shù)

型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)2.52.6TRD工法

Part01基坑支護技術(shù)概述基坑支護技術(shù)概述2.1.1基坑支護技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1.基坑尺度大深化2.變形控制嚴格化3.支護形式多樣化目前常用支護形式主要有：放坡開挖；預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)；復(fù)合土釘墻支護；組合內(nèi)支撐技術(shù)；型鋼水泥土攪拌墻支護技術(shù)；TRD工法；凍結(jié)排樁法基坑支護技術(shù)等。4.施工監(jiān)控信息化

基坑支護技術(shù)概述2.1.2基坑支護工程的特點

1.臨時性強基坑支護體系大多是臨時結(jié)構(gòu)，臨時結(jié)構(gòu)與水久性結(jié)構(gòu)相比，設(shè)計標準考慮的安全儲備較小，因此基坑工程具有較大的風險性，安全隱患較大，應(yīng)引起重視，同時也對設(shè)計、施工和管理各個環(huán)節(jié)提出了更高的要求。2.影響因素多須全面考慮氣象、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件及其在施工中的變化，充分了解工程所處的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)與基坑支護的關(guān)系及相互影響。同時還要考慮到相鄰的建筑物、地下構(gòu)筑物和地下管線等的影響。3.綜合性強基坑支護技術(shù)是巖土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、施工技術(shù)等多個科目的結(jié)合，且受到自然條件、周邊環(huán)境等多種因素的影響，并且需要設(shè)計施工人員具有豐富的現(xiàn)場實踐經(jīng)驗。因此，對從事基坑支護工程人員的綜合業(yè)務(wù)知識水平要求較高。

基坑支護技術(shù)概述2.1.3基坑支護的基本形式分類及適用范圍

基坑支護是對基坑土壁采取支擋、加固等保護措施，以確保地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全。基坑工程常用的支護形式分為以下四大類：1.放坡開挖及簡易支護。主要包括：放坡開挖；放坡開挖為主，輔以坡腳采用短樁、隔板及其他簡易支護；放坡開挖為主，輔以噴錯網(wǎng)加固等。2.加固邊坡土體形成自立式支護。包括：水泥土重力式支護結(jié)構(gòu)；各類加筋水泥土墻支護結(jié)構(gòu)；土釘墻支護結(jié)構(gòu)；復(fù)合土釘墻支護結(jié)構(gòu)；凍結(jié)法支護結(jié)構(gòu)等。3.擋墻式支護結(jié)構(gòu)。擋墻式支護結(jié)構(gòu)又可分為懸臂式擋墻式支護結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐式擋墻式支護結(jié)構(gòu)和錯拉式擋墻式支護結(jié)構(gòu)三類。4.其他形式支護結(jié)構(gòu)。常用形式有：門架式支護結(jié)構(gòu)、重力式門架支護結(jié)構(gòu)、拱式組合型支護結(jié)構(gòu)、沉井支護結(jié)構(gòu)等?；又ёo技術(shù)概述2.1.4.1基坑支護的安全等級

基坑支護設(shè)計應(yīng)遵循安全可靠、保護環(huán)境、技術(shù)先進、經(jīng)濟性的原則，并必須保證基坑臨近建(構(gòu))筑物、地下市政設(shè)施以及道路的安全和正常使用。

基坑支護設(shè)計時，應(yīng)綜合考慮基坑周邊環(huán)境和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、基坑深度等因素，根據(jù)支護體系破壞可能產(chǎn)生的后果，將基坑工程安全等級分為三級，如表2.1所示。安全等級破壞后果一級對基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響很嚴重。二級對基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響嚴重。三級對基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響不嚴重?；又ёo技術(shù)概述2.1.4.2不同基坑支護形式的適用范圍每種支護形式都有一定的適用范圍，而且隨工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，以及周圍環(huán)境條件的差異，其合理支護高度可能產(chǎn)生較大的差異。常用基坑支護形式分類及適用范圍如表2.2所示。類別支護形式適用范圍備注邊坡開挖及簡易支護

放坡開挖地基土質(zhì)較好，地下水位低，或采取降水措施，以及施工現(xiàn)場有足夠放坡場所的工程。允許開挖深度取決于地基土的抗剪強度和放坡坡度。費用較低，條件許可時采用放坡開挖為主，輔以坡腳采用短樁、隔板及其他簡易支護基本同放坡開挖。坡腳采用短樁、隔板及其他簡易支護，可減小放坡占用場地面積，或提高邊坡穩(wěn)定性。

放坡開挖為主，輔以噴錨網(wǎng)加固基本同放坡開挖。噴錨網(wǎng)主要用于提高邊坡表層土體穩(wěn)定性

表2.2

常用基坑支護形式分類及適用范圍

表2.2

常用基坑支護形式分類及適用范圍（續(xù)）

類別支護形式適用范圍備注加固邊坡土體形成自立式圍護

水泥土重力式支護結(jié)構(gòu)可采用深層攪拌法施工，也可采用旋噴法施工。適用土層取決于施工方法。軟黏土地基中一般用于支護深度小于6m的基坑可布置成格柵狀，支護結(jié)構(gòu)寬度較大，變形較大加筋水泥土墻支護結(jié)構(gòu)基本同水泥土重力式支護結(jié)構(gòu)，一般用于軟黏土地基中深度小于6m的基坑常用型鋼、預(yù)制鋼筋混凝土T形樁等加筋材料。采用型鋼加筋需考慮回收土釘墻支護結(jié)構(gòu)一般適用于地下水位以上或降水后的基坑邊坡加固。土釘墻支護臨界高度主要與地基土體的抗剪強度有關(guān)。軟黏土地基中應(yīng)控制使用，一般可用于深度小于5m且可允許產(chǎn)生較大的變形的基坑可與錨、撐式排樁墻支護聯(lián)合使用，用于淺層支護復(fù)合土釘墻支護結(jié)構(gòu)基本同土釘墻支護結(jié)構(gòu)復(fù)合土釘墻形式很多，應(yīng)具體情況，具體分析凍結(jié)法支護結(jié)構(gòu)可用于各類地基

應(yīng)考慮凍融過程中對周圍的影響，全過程中電源不能中斷，以及工程費用等問題表2.2

常用基坑支護形式分類及適用范圍（續(xù)）

類別支護形式適用范圍備注檔墻式支護結(jié)構(gòu)

懸臂式排樁墻支護結(jié)構(gòu)基坑深度較淺，而且可允許產(chǎn)生較大變形的基坑。軟黏土地基中一般用于深度小于6m的基坑常輔以水泥土止水帷幕排樁墻加內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)適用范圍廣，可適用于各種土層和基坑深度。軟黏土地基中一般用于深度大于6m的基坑常輔以水泥土止水帷幕地下連續(xù)墻加內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)適用范圍廣，可適用于各種土層和基坑深度。一般用于深度大于10m的基坑·

加筋水泥土墻加內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)適用土層取決于形成水泥土施工方法。SMW工法三軸深層攪拌機械不僅適用于黏性土層，也能用于砂性土層的攪拌；TRD工法則適用于各種土層，且形成的水泥土連續(xù)墻水泥土強度沿深度均勻，水泥土連續(xù)墻連續(xù)性好，加固深度可達60m采用型鋼加筋需考慮回收。TRD工法形成的水泥土連續(xù)墻連續(xù)性好，止水效果好排樁墻加錨拉式支護結(jié)構(gòu)砂性土地基和硬黏土地基可提供較大的錨固力。常用于可提供較大的錨固力地基中的基坑?；用娣e大，優(yōu)越性顯著；采用漿囊式錨桿可用于軟黏土地基盡量采用可拆式錨桿地下連續(xù)墻加錨拉式支護結(jié)構(gòu)常用于可提供較大的錨固力地基中的基坑?；用娣e大，優(yōu)越性顯著

表2.2

常用基坑支護形式分類及適用范圍（續(xù)）

類別支護形式適用范圍備注其他形式支護結(jié)構(gòu)

門架式支護結(jié)構(gòu)常用于開挖深度已超過懸臂式支護結(jié)構(gòu)的合理支護深度，但深度也不是很大的情況。一般用于軟黏土地基中深度7m～8m，而且可允許產(chǎn)生較大的變形的基坑

重力式門架支護結(jié)構(gòu)基本同門架式支護結(jié)構(gòu)對門架內(nèi)土體采用深層攪拌法加固拱式組合型支護結(jié)構(gòu)一般用于軟黏土地基中深度小于6m、而且可允許產(chǎn)生較大的變形的基坑輔以內(nèi)支撐可增加支護高度、減小變形沉井支護結(jié)構(gòu)軟土地基中面積較小且呈圓形或矩形等較規(guī)則的基坑基坑支護技術(shù)概述2.1.5常見基坑工程事故原因1.采用懸臂樁忽視變形控制，或設(shè)計有內(nèi)支撐但施工未加上，導(dǎo)致變形過大，引起周圍建筑物開裂。2.側(cè)壁未封閉或雖已封閉但帷幕失效，或錨桿深入承壓含水層而未采取妥善措施，導(dǎo)致坑壁或沿錨孔漏水引起建筑物開裂破壞，道路變形。3.坑底封閉不嚴，管涌承壓水上涌造成的破壞。4.深厚淤泥中土方開挖失控，致使工程樁嚴重傾斜偏位，護坡樁基失效。5.支護設(shè)計忽略整體穩(wěn)定分析，導(dǎo)致邊坡滑移，工程樁受擠壓偏位。6.受水浸潤，土體強度大幅下降，土壓力增大，支護樁承載力不足失效?；又ёo技術(shù)概述2.1.6智慧工地在基坑檢測中的應(yīng)用

基坑監(jiān)測系統(tǒng)通過相應(yīng)的硬件監(jiān)測設(shè)備，實時監(jiān)測基坑在開挖及結(jié)構(gòu)施工階段的位移、沉降、地下水位、支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化和周邊相鄰建筑物穩(wěn)定情況，同時應(yīng)用軟件系統(tǒng)對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行采集、復(fù)核、匯總、整理、分析，并對超警戒數(shù)據(jù)進行報警，對問題工程進行追蹤處理，落實工作責任制，建立地下工程和深基坑安全監(jiān)測監(jiān)管的預(yù)測預(yù)警機制，及時發(fā)現(xiàn)工程及周邊建筑物、管線隱患，預(yù)防事故發(fā)生，實現(xiàn)管理手段上從被動監(jiān)管向主動監(jiān)管，為施工提供可靠的數(shù)據(jù)支持?；又ёo技術(shù)概述常見軟硬件核心功能：1.應(yīng)力監(jiān)測：監(jiān)測支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化和混凝土內(nèi)部裂縫變化。2.傾斜監(jiān)測：監(jiān)測周圍建筑物不均勻沉降變化情況。3.位移監(jiān)測：監(jiān)測基坑頂層和深層水平位移變化情況。4.水位監(jiān)測：監(jiān)測地下水位高度變化情況。5.即時報警：監(jiān)測數(shù)據(jù)超過閥值時，手機推送預(yù)警信息。6.數(shù)據(jù)分析：通過智慧工地系統(tǒng)存儲分析基坑沉降、位移、地下水位等數(shù)據(jù)。Part02預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)2.2預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)2.2.1概述預(yù)應(yīng)力錨桿是通過高強度錨桿將荷載傳遞到深部穩(wěn)定巖土層的錨固體系，作為其技術(shù)主體的錨桿，一端錨入穩(wěn)定的土（巖）體中，另一端與各種形式的支護結(jié)構(gòu)物連接，通過對桿體施加預(yù)應(yīng)力，以承受巖土壓力、水壓力等所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)拉力，從而達到維護基坑和建筑物穩(wěn)定的目的。錨桿結(jié)構(gòu)示意圖見圖2.1。2.2.2預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)要點2.2.2.1預(yù)應(yīng)力錨桿工藝概況

預(yù)應(yīng)力錨固是根據(jù)設(shè)計需求，首先在土層中鉆出一定深度和直徑的鉆孔，然后放入預(yù)應(yīng)力筋，再注入水泥漿或水泥砂漿，使?jié){體充滿錨固段內(nèi)的空腔；待水泥漿體強度大于15.0MPa后，借助張拉設(shè)備對預(yù)應(yīng)力筋進行張拉，利用其彈性變形施加預(yù)應(yīng)力，最后用錨具鎖定。這樣就可將作用于結(jié)構(gòu)物上的拉力，通過黏結(jié)材料傳遞給土層，并能有效地限制結(jié)構(gòu)物與土體的位移，以保持結(jié)構(gòu)物和土體的穩(wěn)定。2.2.2預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)要點2.2.2.2預(yù)應(yīng)力錨桿施工

預(yù)應(yīng)力錨桿施工工藝主要包括：1.錨桿鉆孔2.錨桿制作安裝3.錨桿注漿4.錨桿張拉與鎖定2.2.2預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)要點1.錨桿鉆孔

錨桿鉆孔是基坑工程中費用最高的工序，也是控制工期的關(guān)鍵工序，還是影響基坑工程經(jīng)濟效果的主要因素。錨桿鉆孔可根據(jù)巖土類型、鉆孔直徑和深度、地下水情況、接近錨固工作面的條件、所用洗孔介質(zhì)的種類以及錨桿種類和要求的鉆進速度等選擇適宜的鉆孔方法。2.錨桿制作安裝1)桿體制作。錨桿的種類與結(jié)構(gòu)形式多樣，其桿體材料可用鋼筋、高強鋼絲、鋼紋線、中空螺紋鋼管等鋼材來制作。2.2.2預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)要點2)錨桿體安放注意事項①桿體存放要保持平順、清潔、干燥，并確保桿體在使用前不被污染、銹蝕。②安裝錨桿前應(yīng)對鉆孔重新檢查，對塌孔、掉塊現(xiàn)象進行清理或處理。③錨桿安裝前應(yīng)對錨索體進行詳細檢查，對損壞的防護層應(yīng)進行修復(fù)。④推送錨桿時用力要均勻一致，防止在推送過程中損傷錨桿配件和防護層。桿體安放時，要與鉆孔角度保持一致并保持平直，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%，桿體安放后不宜隨意擾動。⑤推送錨桿時不得使桿體轉(zhuǎn)動，并不斷檢查排氣管和注漿管，確保將錨桿體推送至預(yù)定深度，且排氣管和注漿管暢通。2.2.2預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)要點3.錨桿注漿1)注漿漿液。錨桿注漿通常是將水泥漿或水泥砂漿注入錨桿孔，使其硬化后形成堅硬的灌漿體，將錨桿與周圍地層錨固在一起并保護錨桿預(yù)應(yīng)力筋。漿液還可以對周圍地層進行加固，不但提高了錨桿的承載力，同時也強化了周圍的地層。2.2.2預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)要點3.錨桿注漿2）注漿作業(yè)注意事項：①注漿要保證漿液質(zhì)量，要攪拌均勻、隨攪隨用，采取必要遮擋，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)順利排水與排氣。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，發(fā)現(xiàn)孔口溢出漿液或排氣管停止排氣時，可停止注漿。⑥錨桿張拉后，應(yīng)對錨頭與錨桿自由段間的空隙進行補漿。⑦注漿后，不要隨意擾動桿體，也不能在桿體上懸掛重物。2.2.2預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)要點4.錨桿張拉與鎖定

錨桿張拉就是通過張拉設(shè)備使預(yù)應(yīng)力桿體的自由段產(chǎn)生彈性變形，在錨固結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。1）張拉設(shè)備。張拉設(shè)備是對預(yù)應(yīng)力錨桿實施張拉，建立預(yù)應(yīng)力的專用設(shè)備，主要由千斤頂、高壓油泵組成，有時還包括測定拉力的壓力傳感器和測定錨頭位移的百分表。2）張拉方法。錨桿的張拉方法取決于錨桿的種類、所采取的錨具類型和施加預(yù)應(yīng)力的大小。2.2.2預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)要點3）錨桿張拉注意事項：①錨桿張拉前，應(yīng)對張拉設(shè)備進行檢查和標定。②錨頭臺座的承壓面應(yīng)平整，并與錨桿軸線方向垂直。③錨桿張拉應(yīng)有序進行，張拉順序應(yīng)考慮鄰近錨桿的相互影響。④錨桿進行正式張拉之前，應(yīng)取10%～20%設(shè)計軸向拉力值，對錨桿預(yù)張拉1～2次，使其各部位的接觸緊密，桿體完全平直。4）錨桿應(yīng)采用符合設(shè)計和規(guī)范要求的錨具。2.2.3預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)特點1.能在地層開挖后，立即提供支護能力，有利于保護地層的固有強度，阻止地層的進一步擾動，控制地層變形的發(fā)展，提高施工過程的安全性。2.提高地層軟弱結(jié)構(gòu)面、潛在滑移面的抗剪強度，改善地層的其他力學(xué)性能。3.改善巖土體的應(yīng)力狀態(tài)，使其向有利于穩(wěn)定的方向轉(zhuǎn)化。4.錨桿的作用部位、方向、結(jié)構(gòu)參數(shù)、密度和施作時機可以根據(jù)需要方便地設(shè)定和調(diào)整，從而以最小的支護抗力，獲得最佳的穩(wěn)定效果。5.將結(jié)構(gòu)物一地層緊密的連鎖在一起，形成共同工作的體系。6.節(jié)約工程材料，能有效地提高土體的利用率，經(jīng)濟效益顯著。7.對預(yù)防、整治滑坡，加固、搶修出現(xiàn)病害的巖土體結(jié)構(gòu)物具有獨特的功效。8.在空間狹小或地理環(huán)境復(fù)雜的情況下可照常施工，無需使用大型機械。Part03復(fù)合土釘墻支護技術(shù)2.3.1技術(shù)概述

復(fù)合土釘墻是由普通土釘墻與一種或若干種單項輕型支護技術(shù)(如預(yù)應(yīng)力錨桿、豎向鋼管、微型樁等)或截水技術(shù)(深層攪拌樁、旋噴樁等)有機組合而成的支護一截水體系。

其主要構(gòu)成要素有土釘(鋼筋土釘或鋼管土釘)、預(yù)應(yīng)力錨桿(索)、截水帷幕、微型樁(樹根樁)、掛網(wǎng)噴射混凝土面層、原位土體等。2.3.2復(fù)合土釘墻的形式及特點

2.3.2.1復(fù)合土釘墻的形式與土釘墻復(fù)合的構(gòu)件主要有預(yù)應(yīng)力錨桿、隔水帷幕及微型樁3類，或單獨或組合與土釘墻復(fù)合，形成了常見的7種形式，如圖2.2所示。（1）土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿（2）土釘墻+隔水帷幕（3）土釘墻+微型樁（4）土釘墻+隔水帷幕+預(yù)應(yīng)力錨桿（5）土釘墻+微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿（6）土釘墻+攪拌樁+微型樁（7）土釘墻+隔水帷幕十微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿

2.3.2復(fù)合土釘墻的形式及特點

圖2.2七種復(fù)合土釘墻a)土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿;b)土釘墻+隔水帷幕;c)土釘墻+微型樁;d)土釘墻+隔水帷幕+預(yù)應(yīng)力錨桿;e)土釘墻+微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿;f)土釘墻+攪拌樁+微型樁;g)土釘墻+隔水帷幕十微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿2.3.2復(fù)合土釘墻的形式及特點

2.3.2.2復(fù)合土釘墻的特點

復(fù)合土釘墻支護具有輕型、復(fù)合、機動靈活、針對性強、適用范圍廣、支護能力強的特點，可作超前支護，并兼?zhèn)渲ёo、截水等效果。其工作機理因其構(gòu)成要素的復(fù)合性而具有多重性的特點：（1）截水作用與支護作用相結(jié)合。（2）淺部土體加固與深部錨拉作用相結(jié)合。（3）挖后支擋與超前支護相結(jié)合。（4）局部穩(wěn)定與整體穩(wěn)定相結(jié)合。2.3.3復(fù)合土墻釘施工技術(shù)

2.3.3.1施工流程

復(fù)合土釘墻目前尚無專用技術(shù)規(guī)范，其主要組成要素普通土釘墻、預(yù)應(yīng)力錨桿、深層攪拌樁、旋噴樁等應(yīng)按照現(xiàn)行國家有關(guān)標準執(zhí)行。

通常施工工藝順序為:放線定位→止水帷幕或微型樁施工→開挖第一層工作面→土釘及錨桿施工→安裝鋼筋網(wǎng)及綁扎腰梁鋼筋籠→噴射第一層混凝土→養(yǎng)護→錨桿張拉→開挖下一工作面層，重復(fù)上述工作直到完工。2.3.3復(fù)合土墻釘施工技術(shù)

2.3.3.2施工要點

(1)土方開挖與土釘噴射混凝土等工藝必須密切配合，這是確保復(fù)合土釘墻順利施工的關(guān)鍵。整個施工最好由一個施工單位總包，統(tǒng)一部署、計劃、安排和協(xié)調(diào)。

(2)控制開挖時間和開挖順序，及時施作噴錨支護。土方開挖必須嚴格遵循分層、分段、平衡、協(xié)調(diào)、適時等原則，以盡量縮短支護時間。

(3)合理選擇土釘。一般來說，地下水位以上，或有一定自穩(wěn)能力的地層中，鋼筋土釘和鋼管土釘均可采用；但地下水位以下，軟弱土層、砂質(zhì)土層等，由于成孔困難，則應(yīng)采用鋼管土釘。鋼管土釘不需打孔，它是通過專用設(shè)備直接打入土層，并通過管壁與土層的摩阻力產(chǎn)生錨拉力達到穩(wěn)定的目的。2.3.3復(fù)合土墻釘施工技術(shù)

選用鋼管土釘，施工時還應(yīng)注意以下要點：鋼管土釘在土層中嚴禁引孔(帷幕除外)，由于設(shè)備能力不夠而造成土釘不能全部被打進時，則應(yīng)更換設(shè)備。鋼管土釘外端應(yīng)有足夠的自由段長度，自由段一般不小于3m，不開孔，靠其與土層之間的緊密貼合保證里段有較高的注漿壓力和注漿量，提高加固和錨固效果。在帷幕上開孔的鋼管土釘，土釘安裝后必須對孔口進行封閉，防止?jié)B水漏水。Part04型鋼組合內(nèi)支撐技術(shù)2.4.1技術(shù)概述型鋼組合內(nèi)支撐技術(shù)（圖2.3）是近年發(fā)展起來的一項支護技術(shù)，它是在混凝土內(nèi)支撐技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系，主要利用組合式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面靈活可變、加工方便、適用性廣等特點，因其可施加預(yù)應(yīng)力，因此又稱預(yù)應(yīng)力型鋼組合支撐。2.4.2施工技術(shù)2.4.2.1施工工藝(1)測量定位(2)鋼支撐安裝。(3)施加預(yù)應(yīng)力。(4)縱向系桿、鋼立柱施工。(5)節(jié)點施工。2.4.2施工技術(shù)2.4.2.2施工要點(1)鋼支撐施工質(zhì)量控制

1)基坑周圍堆載控制在20kPa以下，做好技術(shù)復(fù)核及隱蔽驗收工作，未經(jīng)質(zhì)量驗收合格，不得進行下道工序施工；

2）確保焊縫質(zhì)量達標，法蘭盤在連接前要進行整形，不得使用變形法蘭盤，螺栓連接控制緊固力矩，每天派專人對支撐進行1-2次檢查，以防支撐接頭松動；

3）鋼支撐工程質(zhì)量檢驗標準為：支撐位置標高允許偏差30mm，平面允許偏差100mm；預(yù)加應(yīng)力允許偏差±50kN；立柱位置標高允許偏差30mm，平面允許偏差50mm。2.4.2施工技術(shù)(2)土方開挖

土方開挖和支撐施工配合進行，需自上而下分層進行，每層由中間向兩側(cè)開挖。每層靠近護坡樁的土方保留，作為預(yù)留平臺。利用預(yù)留平臺可控制基坑土體位移，保證基坑穩(wěn)定，還可利用其作為鋼支撐支護體系施工的工作平臺。待本層鋼支撐施工完成后，將本層預(yù)留平臺與下一層土方同時開挖。2.4.2施工技術(shù)(3)支護體系施工1)土方開挖分層、分段并預(yù)留平臺，以控制整個基坑土體的水平位移，增加基坑穩(wěn)定性；2)在基坑范圍內(nèi)設(shè)置應(yīng)力檢測點，定期檢測支護系統(tǒng)的受力狀況；3)支護系統(tǒng)施工中，嚴禁蹬踏鋼支撐，嚴禁在鋼支撐上放置重物及行走，操作平臺上作業(yè)由專人負責；4)鋼立柱四周1m范圍內(nèi)預(yù)留結(jié)構(gòu)的板筋，待拆除鋼立柱后即可焊接鋼筋、澆筑樓板混凝土。2.4.2施工技術(shù)(4)鋼支撐支護體系的拆除支撐拆除前，要先解除預(yù)應(yīng)力。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)自下而上施工到支撐下1.0m處且樓板混凝土強度達80%以上時，可以拆除基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)樓板下的支護體系，否則將使巨大的側(cè)壓力傳至樓板；支護體系拆除的順序為自下而上，先水平構(gòu)件，后垂直構(gòu)件(鋼立柱)；施工全過程需對支撐體系和相鄰建筑物的沉降、變形進行嚴密的監(jiān)測，直到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工全部完成。2.4.3型鋼組合支撐布置原則

型鋼組合支撐的布置要考慮圍護結(jié)構(gòu)受力、基坑開挖、施工等一系列因素。布置原則主要考慮豎向及橫向平面的布置。1.豎向平面要求

（1）支撐標高要考慮基坑圍護結(jié)構(gòu)受力、變形等因素；

（2）上下支撐之間的凈距離，以及最下層支撐距基坑底的凈距離均不宜小于3m；

（3）最下層支撐與底板之間的凈距離，上層支撐與樓板之間的凈距離均不宜小于0.5m。

2.4.3型鋼組合支撐布置原則2.橫向平面布置要求（1）上下支撐應(yīng)對稱布置，形成一個契合的整體；（2）組合圍檁上相鄰支撐水平方向凈距離不宜大于8m，混凝土圍檁上相鄰支撐之間的水平方向凈距離不宜大于10m；（3）八字撐應(yīng)對稱布置，軸線長度不宜大于9m，八字撐與圍檁的夾角在30°～60°之間；（4）基坑陽角處設(shè)置雙向約束；（5）立柱應(yīng)避開主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件，例如梁、柱等；同一道型鋼支撐相鄰立柱間距，以及立柱與圍檁間距應(yīng)不大于10m，方向不同的型鋼支撐交匯處也應(yīng)該設(shè)置立柱；（6）所有的布置原則均應(yīng)為基坑開挖、主體結(jié)構(gòu)施工等提供便利。2.4.4技術(shù)特點型鋼組合內(nèi)支撐技術(shù)具有以下特點:(1)適用性廣，可在各種地質(zhì)情況和復(fù)雜周邊環(huán)境下使用。(2)施工速度快，支撐形式多樣。(3)計算理論成熟。(4)可拆卸重復(fù)利用，節(jié)省投資。Part05型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)（SMW工法）2.5.1概述型鋼水泥土攪拌墻，通常稱為SMW工法(SoilMixedWall)，是一種在連續(xù)套接的三軸水泥土攪拌樁內(nèi)插入型鋼形成的復(fù)合擋土隔水結(jié)構(gòu)。如圖2.4、圖2.5所示。2.5.1概述

實際工程應(yīng)用中，型鋼水泥土攪拌墻支護結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：

一種是在水泥土墻中插入斷面較大H型鋼，主要利用型鋼承受水土側(cè)壓力，水泥土墻僅作為止水帷幕，基本不考慮水泥土的承載作用和與型鋼的共同工作，型鋼一般需要涂抹隔離劑，待基坑工程結(jié)束之后將H型鋼拔除，以節(jié)省鋼材；

另一種是在水泥土墻內(nèi)外兩側(cè)應(yīng)力較大的區(qū)域插入斷面較小的工字鋼等型鋼，利用水泥土與型鋼的共同工作，共同承受水土壓力并具有止水帷幕的功能。2.5.1概述2.5.2.1

施工順序型鋼水泥土攪拌墻支護技術(shù)工藝流程，如圖2.6所示。圖2.6型鋼水泥土攪拌墻支護技術(shù)施工工藝流程2.5.2.2施工工藝

(1)測量放線、開挖導(dǎo)溝

施工前，先根據(jù)設(shè)計圖和坐標基準點精確算出圍護樁中心線角點坐標，放出圍護樁中心線，并進行坐標數(shù)據(jù)復(fù)核，同時做保護樁，再根據(jù)已知坐標進行水泥土攪拌樁軸線定位，并提請監(jiān)理復(fù)核。

為了使攪拌機施工時的泥漿涌土不至冒出地面，樁機施工前，沿型鋼水泥土攪拌墻位置開挖導(dǎo)溝，導(dǎo)溝一般寬0.8-1.0m，深0.6-1.0m。2.5.2.2施工工藝

(2)設(shè)置導(dǎo)軌及定位卡

為確保攪拌墻及型鋼插入位置的準確，沿溝槽旁邊間距4-6m埋設(shè)槽鋼作為導(dǎo)向樁，同時設(shè)置鋼圍檁導(dǎo)軌及定位卡。圍檁導(dǎo)軌及定位卡都由型鋼做成，型鋼定位卡間距比型鋼寬度增加20～30cm。導(dǎo)軌施工時，要控制好軸線與標高，施工完畢后在導(dǎo)軌上標出樁位及插入型鋼的位置。2.5.2.2施工工藝

(3)攪拌樁施工

在確定地下無障礙物，導(dǎo)溝及導(dǎo)軌施工完畢后，樁機就位并開始攪拌施工。施工前必須調(diào)整樁架的垂直度偏差在1%以內(nèi)，且應(yīng)先進行工藝試樁，以測定各項施工技術(shù)參數(shù)水泥攪拌樁在施工過程中，為了增加水泥漿與土體的均勻性，應(yīng)嚴格控制三攪二噴工序，第一次攪拌提升和第二次攪拌提升時進行噴漿，第三次攪拌為復(fù)拌，以提高樁身的均勻度。2.5.2.2施工工藝

(4)插入、固定型鋼

三軸水泥攪拌樁連續(xù)重疊搭接施工完畢后，吊機立即就位，準備吊放型鋼芯材。起吊前，檢查設(shè)在溝槽定位型鋼上的型鋼定位卡是否牢固，確保水平位置準確后，將型鋼底部中心對正樁位中心，并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土攪拌墻體內(nèi)。若型鋼插放達不到設(shè)計標高時，則采取提升型鋼重復(fù)下插使其達到設(shè)計標高。當型鋼沉入設(shè)計標高后，用水泥土或水泥砂漿等將型鋼固定。(5)施工頂圈梁為了提高型鋼水泥土樁墻的整體剛度，在導(dǎo)軌撤除后，宜在型鋼頂部澆筑一道圈梁。2.5.2.3關(guān)鍵技術(shù)

(1)水泥漿制備問題

①水泥漿中的摻加劑除摻入一定量的緩凝劑(多用木質(zhì)素磺酸鈣)外，宜摻入一定量膨潤土，利用膨潤土的保水性增加水泥土的變形能力，防止墻體變形后過早開裂，影響其抗?jié)B性；

②對于不同工程不同的水泥漿配合比，在施工前應(yīng)作型鋼抗拔試驗，再采取涂減摩劑等一系列措施，保證型鋼順利回收利用。2.5.2.3關(guān)鍵技術(shù)

(2)保證樁體垂直度措施

①鋪設(shè)道軌枕木處要整平整實，使道軌枕木在同一水平線上。

②在開孔之前用水平尺對機械架校對，以確保樁體的垂直度達到要求。

③用兩臺經(jīng)緯儀對攪拌軸縱橫向同時校正，確保攪拌軸垂直，從而達到對樁體垂直度的控制。

④施工過程中隨機對機座四周標高進行復(fù)測，確保施工時機械處于水平狀態(tài)，同時用經(jīng)緯儀經(jīng)常對攪拌軸垂直度復(fù)測，通過對機械的控制達到對樁體垂直度控制。2.5.2.3關(guān)鍵技術(shù)

(3)H型鋼的插拔問題

SMW工法的關(guān)鍵是型鋼插入和起拔所必需的減小摩擦作用的隔離涂層。H型鋼表面應(yīng)進行除銹，并在干燥條件下涂抹減摩劑，搬運使用應(yīng)防止碰撞和強力擦擠。H型鋼應(yīng)在水泥土初凝前插入。插入前應(yīng)校正位置，設(shè)立導(dǎo)向裝置、以保證垂直度偏差小于1%，插入過程中，必須吊直H型鋼。盡量用樁錘自重壓沉。若壓沉無法到位，再開啟振動下沉至標高。H型鋼回收，采用2臺液壓千斤頂組成的起拔器夾持型鋼頂升，使其松動，然后采用振動錘利用振動方式或采用卷揚機強力起拔，將型鋼拔出。采用邊拔邊注漿充填空隙的方法進行施工。2.5.3技術(shù)特點型鋼水泥土攪拌墻支護技術(shù)有如下特點：

1）對周圍地層影響小

2）施工噪聲小、無振動、工期短、造價低

3）廢土產(chǎn)生量小，無泥漿污染

4）高止水性

5）適用地層范圍廣

6）大壁厚、大深度Part06TRD工法2.6.1概述TRD工法(TrenchCuttingRe-mixingDeepWallMethod)是由日本神戶制鋼所開發(fā)的一種新型水泥土攪拌墻施工技術(shù)。TRD工法多用于建筑物的基礎(chǔ)工程、防止地下水流入的地下挖掘工事，還可用于防止傾斜面的崩潰。目前TRD工法成墻厚度一般在550～850mm，深度可達60m，施工設(shè)備如圖2.7所示。2.6.2TRD施工技術(shù)2.6.2.1

TRD工法設(shè)備及原理

TRD工法施工時，將鏈鋸式切削刀具擠壓在原位地基上，由主機液壓馬達驅(qū)動鏈鋸式刀具繞切割箱回旋切削，水平橫向挖掘推進，同時在切割箱底部注入挖掘液或固化液，使其與原位土體混合攪拌，混合漿液借助于切削刀具的回轉(zhuǎn)以及泥水的流動作用被帶向上方，經(jīng)過切削溝槽的墻壁與裝有刀具的箱式刀具鏈節(jié)的間隙向后方流動，最終形成水泥土地下連續(xù)墻，也可插入H型鋼以增加地下連續(xù)墻的剛度和強度。TRD工法的切削原理如圖2.8所示。2.6.2TRD施工技術(shù)2.6.2.2

機架的安裝順序

1)將帶有隨動輪的箱式刀具節(jié)與主機連接，切削出可以容納1節(jié)箱式刀具的預(yù)制溝槽；2)切削結(jié)束后，主機將帶有隨動輪的箱式刀具提升出溝槽，往與施工方向相反的方向移動；移動至一定距離后主機停止，再切削1個溝槽。切削完畢后，將帶有隨動輪的箱式刀具與主機分解，放入溝槽內(nèi)，同時用起重機將另一節(jié)箱式刀具放入預(yù)制溝槽內(nèi)，并加以固定；3)主機向預(yù)制溝槽移動；4)主機與預(yù)置溝槽內(nèi)的箱式刀具連接，將其提升出溝槽；5)主機帶著該節(jié)箱式刀具向放在溝槽內(nèi)帶有隨動輪的箱式刀具移動；6)移動到位后主機與帶有隨動輪的箱式刀具連接，同時在原位置進行更深的切削；7)根據(jù)待施工墻體的深度，重復(fù)上述的順序，直至完成施工裝置的架設(shè)。整個過程如圖2.9所示。2.6.2.3施工順序(1)主機施工裝置連接，直至帶有隨