第05讲深基坑支护及盖挖法施工.docx
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第05讲深基坑支护及盖挖法施工
第05讲：
深基坑支护及盖挖法施工
第三章城市轨道交通和隧道工程
本章历年考情：
本章近四年平均分值约分，题型为单选题、多选题。
具体情况如下表：
章目
年度题量与分值
单选
多选
案例
合计
题量
分值
题量
分值
分值
第三章
2011
4
4
2
4
10
18
2010
2
2
1
2
0
4
2009
3
3
1
2
0
5
2008
0
0
0
0
0
0
平均
2
本章重点：
1、掌握深基坑支护结构的施工要求
2、掌握地下连续墙的施工技术
3、掌握盖挖法施工技术
4、掌握盾构法施工控制要求
5、掌握盾构法施工要求
6、掌握喷锚暗挖法施工技术要求
2K313010深基坑支护及盖挖法施工
2K313011掌握深基坑支护结构的施工要求
一、围护结构的类型
基坑的围护结构主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。
围护结构类型可归纳为6种，见教材第50页。
对于这6种类型，要做到能够知道板桩式、柱列式各包括哪些
二、支撑结构类型
基坑的支撑结构可分为内支撑和外拉锚两类；内支撑一般由各种型钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑等构成支撑系统；外拉锚有拉锚和土锚两种型式。
内支撑
外拉锚
内支撑外拉锚
在软弱地层的基坑工程中，支撑结构是承受围护墙所传递的土压力、水压力的结构体系。
支撑结构体系包括围檩、支撑、立柱及其他附属构件。
支撑结构挡土的应力传递路径是围护墙→围檩（冠梁）→支撑，在地质条件较好的有锚固力的地层中，基坑支撑可采用土锚和拉锚。
在深基坑的施工支护结构中，常用的支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢支撑体系两类。
围檩制作实例
（小资料）
高压喷射桩就是利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后，用高压泥浆泵，通过安装在钻杆（喷杆）杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射固化浆液（一般使用水泥浆液），同时钻杆（喷杆）以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。
SMW是SoilMixing
Wall的缩写。
SMW工法连续墙于1976年在日本问世，该工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
SMW工法最常用的是三轴型钻掘搅拌机，其中钻杆有用用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分，此外还研制了其他一些机型，用于城市高架桥下等施工，空间受限制的场合，或海底筑墙，或软弱地基加固。
四、基坑变形现象
基坑开挖引起周围地层移动的主要原因是坑底的土体隆起和围护墙的位移。
（一）墙体的变形
1．墙体水平变形
当基坑开挖较浅，还未设支撑时，均表现为墙顶位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布。
随着基坑开挖深度的增加，刚性墙体继续表现为向基坑内的三角形水平位移或平行刚体位移，而一般柔性墙如果设支撑，则表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动，墙体腹部向基坑内突出。
2．墙体竖向变位
（二）基坑底部的隆起
隆起分正常隆起和非正常隆起。
（三）地表沉降
在地层软弱而且墙体的人土深度又不大时，墙底处显示较大的水平位移，墙体旁出现较大的地表沉降。
墙体入土较深或入土部分处于刚性较大的地层内时，墙体的变位类同于梁体的变位，此时地表沉降的最大值不是在墙旁，而是位于距离墙一定距离的位置上。
（四）基坑工程监控量测
对于一级和二级基坑，还必须对周围建（构）筑物和地下管线进行监测措施。
基坑工程的量测监控内容有：
坑周土体变位、围护结构变形及内力、支撑结构轴力、土压力、地下水位及孔隙水压力等。
（五）深基坑坑底稳定处理方法
深基坑坑底稳定的处理方法可采用加深围护结构入土深度、坑底土体注浆加固、坑内井点降水等措施。
五、地铁及轨道工程常见围护结构的施工特点
（一）工字钢桩围护结构
基坑开挖前，在地面用冲击式打桩机沿基坑设计边线打入地下，桩间距一般为～。
适用范围：
工字钢桩围护结构适用于黏性土、砂性土和粒径不大于100mm的砂卵石地层；这种围护结构一般宜用于郊区距居民点较远的基坑施工中。
（二）钢板桩围护结构
特点：
钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可重复使用。
钢板桩常用断面型式，多为U形或Z形。
我国地下铁道施工中多用U形钢板桩。
（三）钻孔灌注桩围护结构
钻孔灌注桩一般采用机械成孔。
对正反循环钻机，由于其采用泥浆护壁成孔，故成孔时噪声低，适于城区施工
（四）深层搅拌桩挡土结构
深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合，从而达到加固地基的目的。
作为挡土结构的搅拌桩一般布置成格栅形，深层搅拌桩也可连续搭接布置形成止水帷幕。
（五）SMW桩
结构的特点主要表现在止水性好，构造简单，型钢插入深度一般小于搅拌桩深度，施工速度快，型钢可以部分回收。
2K313012掌握地下连续墙的施工技术
一、地下连续墙的施工工艺
地下连续墙施工过程示意图
（a）成槽；（b）插入接头管；（c）放入钢筋笼；（d）浇注混凝土
1－已完成的单元槽段；2－泥浆；3－成槽机；4－接头管；5－钢筋笼；6－导管；7－浇筑的混凝土
二、地下连续墙工法的优点
施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；可适用于多种土层，除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。
三、地下连续墙分类与施工技术要点
按成槽方式可分为桩排式、壁式和组合式三类；按挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。
导墙是控制挖槽精度的主要构筑物。
四、槽段的划分应综合考虑下列因素
1．地质条件。
2，后续工序的施工能力。
3．其他因素。
五、泥浆的功能
泥浆应具有以下功能
1．护壁功能。
2．携渣作用。
3．冷却与润滑功能。
六、浇筑混凝土
地下连续墙混凝土应采用导管法灌注，管节连接应严密、牢固，施工前应对拼接好的导管接缝进行水密性试验。
混凝土应一次浇筑完毕，不得中断。
2K313013掌握盖挖法施工技术
明挖顺作法是从地表向下开挖形成基坑，然后在基坑内构筑结构，完成后再填土，从而完成工程的施工方法。
盖挖顺作法是自地表向下开挖—定深度后先浇筑顶板，在顶板的保护下，自上而下开挖、支撑，达到设计高程后由下而上浇筑结构。
盖挖逆作法是基坑开挖一段后先浇筑顶板，在顶板的保护下，自上而下开挖、支撑和浇筑结构内衬的施工方法。
对两种方法的定义要注意区分，不要混淆。
一、盖挖法施工的优点
1、围护结构变形小，能够有效控制周围土体的变形和地表沉降，有利于保护临近建筑物和构筑物；
2．基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全；
3，盖挖逆作法施工一般不设内部支撑或锚锭，施工空间大；
4．盖挖逆作法施工基坑暴露时间短，用于城市街区施工时，可尽快恢复路面，对道路交通影响较小。
二、盖挖法施工的缺点
1．盖挖法施工时，混凝土结构的水平施工缝的处理较为困难；
2．盖挖逆作法施工时，暗挖施工难度大、费用高。
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