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2.1 施工特點 基坑工程主要由工程勘察、支護結(jié)構(gòu)設計與施工、基坑土方開挖、地下水控制、施工監(jiān)測及周邊環(huán)境保護等構(gòu)成。 隨著城市建設的快速發(fā)展，全球超高層建筑的拔地而起，地下空間大規(guī)模開發(fā)已成為了當今時代的一種趨勢。近年來，隨著基坑工程的開挖越來越深，土方量越來越大，深基坑工程的施工技術(shù)和管理成為了施工企業(yè)的主要研究課題之一。深基坑工程主要具有如下特點： （1）基坑支護體系的臨時性?；又ёo體系一般為臨時措施，待地下室基礎工程完成后，其支護體系的任務也已完成。 （2）基坑工程的風險性。其臨時性的特點使得荷載、強度、變形、防滲、耐久性等方面的安全儲備相對較小。 （3）具有明顯的區(qū)域特征。不同的區(qū)域具有不同的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，即使是同一城市的不同區(qū)域也可能會有較大差異。 （4）具有明顯的環(huán)境保護特征。深基坑工程的施工會引起周圍地下水位變化和應力場的改變，導致土體的變形，對相鄰環(huán)境會產(chǎn)生影響。 （5）具有時空效應規(guī)律。深基坑的幾何尺寸、土體性質(zhì)等對基坑有較大影響。施工過程中，每個開挖步驟中的空間尺寸，開挖部分的無支撐暴露時間和基坑變形具有一定的相關(guān)性。 （6）具有很強的個體特征。深基坑工程所處的區(qū)域地質(zhì)條件的多樣性、周邊環(huán)境的復雜性、基坑形狀的多樣性、基坑支護形式的多樣性，決定了深基坑工程的施工具有明顯的個體特征。 2.2 常有深基坑支護形式 基坑支護是為滿足地下結(jié)構(gòu)的施工要求及保護基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁采取的支擋、加固與保護措施，基坑支護總體方案的選擇直接關(guān)系到基坑及周邊環(huán)境安全、施工進度、工程建設成本。 總體方案主要有順作法和逆作法兩類，在同一基坑工程中，順作法和逆作法可以在不同的區(qū)域組合使用。 2.2.1 順作法 順作法是指先施工周邊維護結(jié)構(gòu)，然后由上而下開挖土方并設置支撐（錨桿），挖至坑底后，再由下而上施工主體結(jié)構(gòu)，并按一定順序拆除支撐的過程。順作法基坑支護結(jié)構(gòu)通常有圍護墻、支撐（錨桿）及其豎向支承結(jié)構(gòu)組成。順作法是基坑工程傳統(tǒng)的施工方法，設計較便捷，施工工藝 成熟，支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相對獨立，設計的關(guān)聯(lián)性較低。順作法常用的總體設計方案包括放坡開挖、水泥土擋墻、排樁與板墻、土釘墻、逆作拱墻等，如表所示： 深基坑支護工程中的常用支護形式 主要支護形式 備注 放坡 必要時應采取護坡等措施 重力式水泥土墻或高壓旋噴圍護墻 依靠自重和剛度保護坑壁，一般不設內(nèi)支撐 土釘墻、復合土釘墻 其中復合土釘墻有土釘墻結(jié)合隔水帷幕，土釘墻結(jié)合預應力錨桿、土釘墻結(jié)合微型樁等形式 支 擋 式 結(jié) 構(gòu) 型鋼橫擋板 應設置內(nèi)支撐 鋼板樁 可結(jié)合內(nèi)支撐或錨桿系統(tǒng) 混凝土板樁 可結(jié)合內(nèi)支撐或錨桿系統(tǒng) 灌注樁排樁 有分離式、咬合式、雙排式、交錯式、格柵式等；可結(jié)合內(nèi)支撐或錨桿系統(tǒng)；可與隔水帷幕組合 預制（鋼管、混凝土）排樁 可結(jié)合內(nèi)支撐或錨桿系統(tǒng) 地下連續(xù)墻 有現(xiàn)澆和預制地下連續(xù)墻，可結(jié)合內(nèi)支撐系統(tǒng) 型鋼水泥土攪拌墻 可結(jié)合內(nèi)支撐或錨桿系統(tǒng) 逆作拱墻 很多情況下不用內(nèi)支撐或錨桿系統(tǒng) 2.2.2 逆作法 逆作法是指利用主體地下結(jié)構(gòu)水平梁板結(jié)構(gòu)作為內(nèi)支撐，按樓層自上而下并與基坑開挖交替進行的施工方法。逆作法圍護墻可與主體結(jié)構(gòu)外墻結(jié)合，也可采用臨時圍護墻。逆作法是借助地下結(jié)構(gòu)自身能力對基坑產(chǎn)生支護作用，即利用各層水平結(jié)構(gòu)的剛度、強度，使其成為基坑圍護墻水平支撐點，以平衡土壓力。在采用逆作法進行地下結(jié)構(gòu)施工的同時，還可同步進行上部結(jié)構(gòu)的施工，但上部結(jié)構(gòu)允許施工的高度需經(jīng)設計計算確定。 2.2.3 順逆結(jié)合 對于某些條件復雜或具有特殊技術(shù)經(jīng)濟要求的基坑，可采用順作法和逆作法結(jié)合的施工方案，從而可發(fā)揮順作法和逆作法的各自優(yōu)勢。工程中常用順逆結(jié)合主要有主樓先順做裙樓后逆作、裙樓先逆作主樓后順做、中心順作周邊逆作等方案。 2.3 施工工藝 2.3.1 水泥土重力式擋墻 水泥土重力式擋墻是用于加固軟黏土地基的一種維護方法，它是利用水泥材料作為固化劑，通過特質(zhì)的深層攪拌機械，在地基深處就地將軟土和水泥強制攪拌形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體，利用水泥和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學反應，使軟土硬結(jié)成具有整體性、穩(wěn)定性和一定強度的擋土、防滲墻，從而提高地基強度和增大變形模量。 重力式水泥土墻施工工藝可采用三種方法：噴漿式深層攪拌（濕法）、噴粉式深層攪拌（干法）、高壓噴射注漿法（也稱高壓旋噴法）。濕法施工注漿量容易控制，成樁質(zhì)量好，目前絕大部分重力式水泥土墻施工中都采用濕法工藝。干法施工工藝雖然水泥土強度較高，但其噴粉量不易控制，攪拌難以均勻?qū)е聵扼w均勻性差，樁身強度離散較大，目前使用較少。高壓噴射注漿法是采用高壓水、氣切削土體并將水泥與土攪拌形成重力式水泥土墻。高壓旋噴法施工簡便，施工時只需在土層中鉆一個50~300mm的小孔，便可在土中噴射成直徑0.4~2m的水泥土樁。該法可在狹窄施工區(qū)域或鄰近已有基礎區(qū)域施工，但該工藝水泥用量大，造價高，一般當施工場地受到限制，濕法機械施工困難時選用。 1） 二軸水泥土墻工程（濕法）施工工藝 （1） 工藝流程 二軸水泥土墻工程施工工藝可采用“二次噴漿、三次攪拌”工藝，主要依據(jù)水泥摻入比及圖紙情況而定。二軸水泥土墻施工工藝流程如圖2.3-1。 圖2.3-1 二軸水泥土墻施工工藝流程圖 2） 三軸水泥土墻（濕法）施工工藝 （1） 施工工藝流程 三軸水泥土墻工程施工流程如圖 測量放線：根據(jù)坐標基準點，按圖放出樁位，設立臨時控制樁，做好測量復核單，提請驗收。 開挖導溝及定位型鋼放置：按基坑圍護邊線開挖溝渠，溝渠開挖及定位型鋼放置示意圖如圖所示。在溝槽兩側(cè)打入若干槽鋼作為固定支點，垂直方向放置兩根工字鋼與支點焊接，再在平行溝槽方向放置兩根工字鋼與下面工字鋼焊接作為定位型鋼。 孔位及樁機定位：根據(jù)三軸攪拌樁中心間距尺寸在平行工字鋼表面畫線定位。樁機就位，移動前，移動結(jié)束后檢查定位情況并及時糾正。樁機應平穩(wěn)平正，并用經(jīng)緯儀觀測以控制鉆機垂直度。三軸水泥攪拌樁樁位定位偏差應小于20mm。 水泥土攪拌樁成樁施工：三軸水泥土墻施工按下圖所示順序施工，采用套接一孔的工藝，保證墻體的連續(xù)性和接頭的施工質(zhì)量，這種施工順序一般適用于N＜50的地基土。三軸水泥攪拌樁的搭接和施工設備的垂直度補救是依靠重復套鉆來保證的，以達到止水的作用。為保證攪拌樁質(zhì)量，對土質(zhì)較差或者周邊環(huán)境較復雜的工程，攪拌樁底部采用復攪施工。 2.3.2 鉆孔灌注排樁 排樁式圍護結(jié)構(gòu)屬板式支護體系，是以排樁作為主要承受水平力的構(gòu)件，并以水泥土攪拌樁、壓密注漿、高壓旋噴樁等作為防滲止水措施的圍護結(jié)構(gòu)形式。鉆孔灌注排樁即為由鉆孔灌注樁為樁體組成的排樁體系。鉆孔灌注排樁應用于深基坑支護中，可較少開挖工程量，避免了因基坑施工對周邊環(huán)境的影響，同時也縮短了前期的施工工期，節(jié)省了工程投資。目前國內(nèi)主要的鉆孔機械有螺旋鉆孔機、全套管鉆孔機、回轉(zhuǎn)斗式鉆孔機、潛水鉆孔機、沖擊式鉆孔機。 1、 鉆孔灌注樁施工工藝 當基坑不考慮防水（或已采取降水措施）時，鉆孔灌注樁可按一字型間隔排列或相切排列形成排樁。間隔排列的間距常為2.5~3.5倍樁徑。當基坑考慮防水時，可按一字型搭接排列，也可按間隔或相切排列，并設隔水帷幕。搭接排列時，搭接長度宜為保護層厚度；間隔或相切排列時需另設止水帷幕時，樁體凈距可根據(jù)樁徑、樁長、開挖深度、垂直度及擴頸情況來確定，一般為100~150mm。 鉆孔灌注排樁施工前必須試成孔，數(shù)量不得小于2個，以便核對地址資料，檢驗雙選的設備、機具、施工工藝以及技術(shù)時候適宜。如孔徑、垂直度、孔壁穩(wěn)定和沉淤等檢驗指標不能滿足設計要求時，應擬定補救技術(shù)措施，或重新選擇施工工藝。 排樁要承受地面超載和測量水土壓力，其配筋量往往比工程樁大。當挖圖面與背面配筋不同時，施工必須嚴格按受力要求采取技術(shù)措施保證鋼筋籠的正確位置，保證鋼筋籠的安放方向與設計方向一致。 鉆孔灌注排樁施工時要采取間隔跳打，隔樁施工，并應在灌注混凝土24h后進行鄰樁成孔施工，防止由于土體擾動對已澆筑的樁帶來影響。對于砂質(zhì)土，可采取套打排樁的方式，即對有嚴重液化砂土地基先進行攪拌樁加固，然后再加固土中施工排樁以保證成孔質(zhì)量。 鉆孔灌注排樁頂部一般需作一道頂圈梁，以形成整體，便于開挖時整體受力和滿足控制變形的要求。在開挖時需根據(jù)支撐設置圍檁以構(gòu)成整體受力。鉆孔灌注排樁施工時要嚴防個別樁塌孔，致使后施工的鄰樁無法成孔，造成開挖時嚴重流砂或涌土。 2.3.3 型鋼水泥土攪拌墻 型鋼水泥土攪拌墻通常稱為SMW工法（Soil Mixed Wall），是一種在連續(xù)套接的三軸水泥土攪拌樁內(nèi)插入型鋼形成的復合擋土隔水結(jié)構(gòu)。即型鋼承受土側(cè)壓力，而水泥土則具有良好的抗?jié)B性能，因此SMW墻具有擋土與止水雙重作用。除了插入H型鋼外，還可插入鋼管、拉森板樁等。型鋼水泥土攪拌墻標準施工配置主要有三軸水泥土攪拌機、全液壓履帶式樁架、水泥運輸車、水泥筒倉、高壓洗凈機、電腦計量拌漿系統(tǒng)、空壓機、履帶機、挖掘機等。 1、 型鋼水泥土攪拌墻施工流程 1）型鋼水泥土攪拌墻施工流程如圖。 2）施工準備 （1）施工現(xiàn)場進行場地平整，路基承載能力滿足重型樁機和吊車平穩(wěn)行走移動的要求。 （2）應按照樁位平面布置圖，確定合理的施工順序及配套機械、水泥等材料的放置位置。搭建拌漿設施和水泥儲存場地，供漿系統(tǒng)相應設備試運轉(zhuǎn)正常后方可就位。三軸攪拌機與樁架進場組裝并試運行正常后方可就位。 3）測量放線 根據(jù)軸線基準點、圍護平面布置圖，放出圍護樁邊線和控制線，設立臨時控制標識，做好技術(shù)復核。 3） 開挖溝槽 開挖溝槽并清除地下障礙物，開挖出來的土體應及時外運，保證攪拌樁正常施工。在溝槽上兩側(cè)設置定位導向型鋼，標出插筋位置、間距。 4） 樁機就位 樁機應平穩(wěn)、平正，應用線錘對龍門立柱垂直定位觀測以確保樁機垂直度，并經(jīng)常校核，樁機立柱導向架垂直度偏差應小于1/250.三軸水泥土攪拌樁樁位定位后應再進行定位復核，偏差值應小于20mm。 5） 制備水泥漿液及漿液注入 開機前按要求進行水泥漿液的拌制。待三軸攪拌機啟動，用空壓機送漿至攪拌機鉆頭。對于透水性墻的砂土地層，必要時可在水泥漿液中摻入適量的膨潤土，可保持孔壁的穩(wěn)定性和提高墻體抗?jié)B性。 6） 鉆進攪拌 三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應注入水泥漿液，并嚴格控制下沉和提升速度，噴漿下沉速度應控制在0.5~1.0m/min，提升速度應控制在1.0~2.0m/min，在樁底部分適當持續(xù)攪拌注漿，并盡可能做到勻速下沉和提升，使水泥漿和原地基土充分攪拌。 7） 清洗、移位 將集料斗中加入適量清水，開啟灰漿泵，清洗壓漿管道及其他所用機具，然后移位再進行下一根樁的施工。 8） 涂刷減摩劑 應清除型鋼表面的污垢及鐵銹，減摩劑應在干燥條件下均勻涂抹在型鋼插入水泥土的部分。澆筑圍護墻壓頂圈梁時，埋設在圈梁中的型鋼部分應用泡沫塑料片等硬質(zhì)隔離材料將其與混凝土隔開，以利于型鋼的起拔回收。 9） 插入型鋼 型鋼插入宜在攪拌樁施工結(jié)束后30min內(nèi)進行，插入前應檢查其規(guī)格型號、長度、直線度、接頭焊縫質(zhì)量等，以滿足設計要求。型鋼插入應采用牢固的定位導向架，先固定插入型鋼的平面位置，然后起吊型鋼，將型鋼底部中心對正樁位中心并沿定位導向架徐徐垂直插入水泥土攪拌樁體內(nèi)。型鋼插入宜依靠自重插入，也可借助帶有液壓鉗的振動錘等輔助手段下沉到位，嚴禁采用多次重復起吊型鋼并松鉤下落的插入方法。型鋼下插至設計深度后，用槽鋼穿過吊筋將其擱置在定位型鋼上，待水泥土攪拌樁硬化后，將吊筋及溝槽定位型鋼撤除。 10）涌土處理 由于水泥漿液的定量注入攪拌和型鋼插入，一部分水泥土被置換出溝槽，采用挖土機將溝槽內(nèi)的水泥土清理出溝槽，確保樁體硬化成型和下道工序的繼續(xù)，唄清理的水泥土將在24h之后開始硬化，隨日后基坑開挖一起運出場地。 11）型鋼拔除 主體地下結(jié)構(gòu)施工完畢，結(jié)構(gòu)外墻與圍護墻間回填密實后方可拔除型鋼，應采用專用夾具及千斤頂，以圈梁為反力梁，配以吊車起拔型鋼。型鋼拔除后的空隙應及時充填密實。 2.3.4 地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻是在地面上利用各種挖槽機械，沿支護軸線，在泥漿護壁條件下，開挖出一條狹長深槽，清槽后在槽內(nèi)吊放鋼筋籠，然后用導管法澆筑水下混凝土，筑成一個單元槽段，如此逐段進行，在地下筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻，作為截水、防滲、承重、擋土結(jié)構(gòu)。 地下連續(xù)墻的特點是墻體剛度大，整體性好，基坑開挖過程安全性高，支護結(jié)構(gòu)變形較?。皇┕ふ駝有?，噪聲低，對環(huán)境影響?。粔ι砭哂辛己玫目?jié)B能力，坑內(nèi)降水時對坑外的影響較小；可用于密集建筑群中深基坑支護及逆作法施工；可作為地下結(jié)構(gòu)的外墻；可用于多種地質(zhì)條件。缺點是由于地下連續(xù)墻施工機械的因素，其厚度具有固定的模數(shù)，不能像灌注樁一樣對樁徑和剛度進行靈活調(diào)整，且地下連續(xù)墻的施工成本較為昂貴。 地下連續(xù)墻的施工方法從結(jié)構(gòu)形式上可分為柱列式和壁式兩大類。柱列式主要通過水泥漿與添加劑與原位置的土進行混合攪拌形成樁，并在橫向上重疊搭接形成連續(xù)墻。后者則由水泥漿與原位置土攪拌形成連續(xù)墻，并就地灌注混凝土形成連續(xù)墻。我國建筑工程中應用最多的事現(xiàn)澆鋼筋混凝土壁板式地下連續(xù)墻，其施工工藝流程如圖。 1） 導墻 導墻是地下連續(xù)墻槽段開挖前沿前面兩側(cè)構(gòu)筑的臨時性結(jié)構(gòu)，其作用是：（1）成槽導向、測量基準；（2）穩(wěn)定上部土體，防止槽口塌方；（3）重物支撐平臺，承受一定的施工荷載；（4）存儲泥漿、穩(wěn)定泥漿液位、圍護槽壁穩(wěn)定；可以有效控制地面沉降和位移。 導墻一般為現(xiàn)澆的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也有預制或鋼制的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強度等級多采用C20~C30。 2） 泥漿配置 泥漿在地下連續(xù)墻挖槽施工階段起到護壁、攜渣、冷卻機具和切土潤滑的作用。槽內(nèi)泥漿液面應高出地下水位一定高度，以防槽壁倒塌、剝落和防止地下水滲入。護壁泥漿通常采用膨潤土泥漿，此外還有高分子聚合物泥漿、CMC（羧甲基纖維素）泥漿和鹽水泥漿等。 泥漿制備包括泥漿攪拌和泥漿貯存。制備膨潤土泥漿一定要充分攪拌，否則會影響泥漿的失水量和粘度。為充分發(fā)揮泥漿在地下連續(xù)墻施工中的作用，泥漿最好在膨潤土充分水化后再使用，新配置的泥漿應靜置貯存3h以上，如現(xiàn)場實際條件允許靜置24h后再使用更佳。在地下連續(xù)墻施工過程中，泥漿與地下水、砂、土、混凝土等接觸，使泥漿受到污染而性質(zhì)惡化，污染后的泥漿經(jīng)過處理后仍可重復使用。 3） 成槽作業(yè) 成槽是地下連續(xù)墻施工的主要工藝，成槽工期約占地下連續(xù)墻工期的一半，提高成槽的效率是縮短工期的關(guān)鍵，成槽精度決定了地下連續(xù)墻的施工精度。 地下連續(xù)墻通常分段施工，每一段稱為地下連續(xù)墻的一個槽段，一個槽段是一次混亂了灌注單位。施工時，預先沿墻體長度方向把地下連續(xù)墻劃分為若干個一定長度的施工單元，該施工單元稱為“單元槽段”，挖槽是按一個個單元槽段進行挖掘。單元槽段長度應是挖槽機挖槽長度的整數(shù)倍，一般采用挖槽機最小挖掘長度（即一個挖掘單元的長度）為一單元槽段。地質(zhì)條件良好、施工條件允許的情況下可采用2~4個挖掘單元組成一個槽段，槽段長度一般為4~8m。劃分單元槽段的常見形式有直線形槽段、直角形槽段、拐角形槽段、T字型槽段、十字型槽段、三折線形槽段、雙折線形槽段、圓弧形槽段和Z字形槽段。槽段分段接縫盡量避開轉(zhuǎn)角部位及內(nèi)隔墻連接部位，常用的交接處理方法有預留筋連接、丁字形連接、十字形連接、90拐角連接、圓形或多邊形連接、鈍角拐角連接。 4） 鋼筋籠加工與吊裝 鋼筋籠應在型鋼或鋼筋制作的平臺上成型。主筋凈保護層厚度通常為7~8cm，保護層墊塊厚5cm，與墻面留有2~3cm的間隙。鋼筋連接方式通常采用搭接焊、氣壓焊，除連接四周兩道鋼筋的交點需全部點焊外，其余可采用50%交叉點焊。 鋼筋籠的起吊、運輸和吊放應制定施工方案，根據(jù)鋼筋籠重量選取主、副吊設備，并進行吊點布置。應對吊點局部加強，沿鋼筋籠縱橫向設置桁架增強鋼筋籠整體剛度。鋼筋籠起吊應用橫吊梁或吊架。起吊時鋼筋籠下端不得在地面拖引，以防下端鋼筋彎曲變形。為防止鋼筋籠吊起后在空中擺動，應在鋼筋籠下端系拽引繩。 5） 水下混凝土澆筑 地下連續(xù)墻所用混凝土的配合比除滿足設計強度要求外，還應考慮導管法在泥漿中澆筑混凝土應具有的和易性好、流動度大、緩凝的施工特點和對混凝土強度的影響。 地下連續(xù)墻的混凝土用導管法進行澆筑，澆筑過程中導管下口總是埋在混凝土內(nèi)1.5m以上，使從導管下口流出的混凝土將表層混凝土向上推動而避免與泥漿卷入混凝土內(nèi)。但導管插入太深會使混凝土在導管內(nèi)流動不暢，有時還可能產(chǎn)生鋼筋籠上浮，因此導管最大插入深度不宜超過9m。當混凝土澆筑到地下連續(xù)墻頂部附近時，導管內(nèi)混凝土不易流出，應降低澆筑速度，并將導管最小埋入深度控制在1m左右，可將導管上下抽動，不抽動范圍不得超過30cm?；炷翝仓^程中，導管不得做橫向運動，以防止沉渣和泥漿混入混凝土內(nèi)。 2.3.5 土釘墻工程 土釘墻是用于土體開挖時保持基坑側(cè)壁或邊坡穩(wěn)定的一種擋土結(jié)構(gòu)，主要由密布于原位土體的土釘、粘附于土體表面的鋼筋混凝土面層、土釘之間的被加固土體和必要的防水系統(tǒng)組成。土釘墻的結(jié)構(gòu)較合理，施工設備和材料簡單，操作方便靈活，施工速度快捷，造價低。但其不設和變形要求較為嚴格或較深的基坑。復合土釘墻具有土釘墻的全部優(yōu)點，克服其較多缺點，它是土釘墻與各種隔水帷幕、微型樁及預應力錨桿等構(gòu)件的結(jié)合，可根據(jù)工程具體條件選擇一種或多種組合，應用范圍大大拓寬，對土層的適用性更廣，整體穩(wěn)定性、抗隆起及抗?jié)B性能大大提高，基坑風險相對降低。 1） 施工工藝流程 （1） 土釘墻施工流程 開挖工作面→修整坡面→施工第一層面層→土釘定位→鉆孔→清孔檢查→放置土釘→注漿→綁扎鋼筋網(wǎng)→安裝泄水管→施工第二層面層→養(yǎng)護→開挖下一層工作面→重復上述步驟直至基坑設計深度。 （2） 復合土釘墻施工流程 止水帷幕或微型樁施工→開挖工作面→修整坡面→施工第一層混凝土面層→土釘或錨桿定位→鉆孔→清孔檢查→放置土釘或錨桿→注漿→綁扎面層鋼筋網(wǎng)及腰梁→養(yǎng)護→錨桿張拉→開挖下一層工作面→重復上述步驟直至基坑設計深度。 2） 主要施工方法及操作要點 （1） 土方開挖 基坑土方應分層開挖，且應與土釘支護施工作業(yè)緊密協(xié)調(diào)和配合。挖土分層厚度應與土釘豎向間距一致，開挖標高宜為相應土釘位置下200mm，逐層開挖并施工土釘，嚴禁超挖。每層土方開挖完成后進行修整，并在坡面施工第一層面層，完成上一層作業(yè)面土釘和面層后，應待其達到70%設計強度以上后，方可進行下一層作業(yè)面的開挖。開挖應分段進行，分段長度取決于基坑側(cè)壁的自穩(wěn)能力，且與土釘支護的流程相互銜接，一般每層的分段長度不宜大于30m。 （2） 土釘施工 土釘施工根據(jù)選用的材料不同可分為鋼筋土釘施工和鋼管土釘施工兩種。 鋼筋土釘施工是按設計要求確定孔位標高后先成孔，而鋼管土釘施工一般采用打入法，即確定孔位標高處將管壁留孔的鋼管保持與面層一定角度打入土體內(nèi)。打入土釘前應清孔和檢查。土釘置入孔中前，先在其上安裝連接件，以保證鋼筋處于孔位中心位置且注漿后保證其保護層厚度。 （3） 注漿 鋼筋土釘注漿前應將孔內(nèi)殘留或松動的雜土清除，選擇合適的注漿機具。注漿材料一般采用水泥漿或水泥砂漿。水平注漿多采用低壓（0.4~0.6Mpa）或高壓（1~2Mpa），注漿時應在孔口或規(guī)定位置設置止?jié){塞，注滿后保持壓力3~5min。斜向注漿則采用重力或低壓注漿，注漿導管底端距孔底250~500mm，在注漿時將導管勻速緩慢地撤出，過程中注漿管口始終埋在漿體表面下。有時為提高土釘抗拔能力還可采用二次注漿。 （4） 混凝土面層施工 應根據(jù)施工作業(yè)面分層分段鋪設鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)之間的連接可采用焊接或綁扎，鋼筋網(wǎng)可用插入土中的鋼筋固定。噴射混凝土一般采用混凝土噴射機，施工時應分段進行，同一分段內(nèi)噴射順序應自下而上，噴頭運動一般按螺旋式軌跡一圈壓半圈均勻緩慢移動，噴頭與受噴面保持垂直，距離0.6~1m，一次噴射厚度不宜小于40mm；混凝土上下層及相鄰段搭接結(jié)合處，搭接長度一般為厚度的2倍以上，接縫應錯開。 （5） 排水系統(tǒng)的設置 基坑邊若含有透水層或滲水土層時，混凝土面層上應做泄水孔，即按間距1.5~2.0m均勻布置0.4~0.6m、直徑不小于40mm的塑料排水管，外管口略向下傾斜，管壁上半部分可鉆透水孔，管中填滿粗砂作為濾水材料，以防土流失。 3） 土釘墻工程質(zhì)量控制 （1） 材料 所使用的原材料（鋼筋、水泥、砂、碎石等）的質(zhì)量應符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定標準和設計要求，并要具備出廠合格證及試驗報告書。材料進場后還要按有關(guān)標準進行抽樣質(zhì)量檢驗。 （2）土釘現(xiàn)場測試 土釘支護設計與施工必須進行土釘現(xiàn)場抗拔試驗，包括基本試驗和驗收試驗。 通過基本試驗可取得設計所需的有關(guān)參數(shù)，如土釘與各層土體之間的界面粘結(jié)強度等，以保證設計的正確、合理性，或反饋信息以修改初步設計方案；驗收試驗是檢驗土釘支護工程質(zhì)量的有效手段。土釘支護工程的設計、施工宜建立在有一定現(xiàn)場試驗的基礎上。 （3）混凝土面層的質(zhì)量檢驗 混凝土養(yǎng)護28d后應進行抗壓強度試驗。試塊數(shù)量為每500m2面層取一組，且不少于三組；混凝土面層厚度檢查可用鉆孔檢測法。每100m2面層取一點，且不少于三個點。合格條件為全部檢查孔處的厚度平均值不小于設計厚度，厚度達不到設計要求的面積不大于50%，最小厚度不應小于設計厚度的60%并不小于50mm；混凝土面層外觀檢查應符合設計要求，無漏噴現(xiàn)象。 ③混凝土面層外觀檢查應符合設計要求，無漏噴、離鼓現(xiàn)象。 2.3.6 土層錨桿工程施工 錨桿是一種新型受拉桿件，它的一端與工程結(jié)構(gòu)物或擋土墻連接，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、抗拔力、傾側(cè)力或擋土墻的水壓力等。 錨桿由錨頭、錨具、錨筋、塑料套管、分割器、腰梁及錨固體等組成。 1） 施工工藝 （1） 孔位測量校正 錨桿鉆孔機械鉆孔前應按設計及土層定出孔位做出標記。鉆機就位時應測量校正孔位的垂直、水平位置和角度偏差，鉆進應保證垂直于坑壁平面。鉆進時應控制好速度、壓力及鉆桿的平直。 （2） 成孔 由于土層錨桿的施工特點，要求孔壁不得松動和塌陷，以保證鋼拉桿安放和錨桿承載力。常用的鉆進成孔方法有螺旋干作業(yè)鉆孔法、潛鉆成孔法和清水循環(huán)鉆進法等。 （3） 桿件組裝安放 錨桿用的拉桿，常用的有鋼管（鉆桿用作拉桿）、粗鋼筋、鋼絲束和鋼絞線。主要根據(jù)錨桿的承載能力和現(xiàn)有材料的情況來選擇。承載能力較小時，多用粗鋼筋；承載能力較大時，多用鋼絞線。 ① 鋼筋拉桿 鋼筋拉桿由一根或數(shù)根粗鋼筋組合而成，如為數(shù)根粗鋼筋則需用綁扎或電焊連接成一體。其長度應按錨桿設計長度加上張拉長度（等于支撐圍檁高度加錨座厚度加螺母高度）。鋼筋拉桿防腐蝕性能好，易于安裝，當錨桿承載能力不很大時應優(yōu)先考慮選用。 對有自由段的錨桿，鋼筋拉桿的自由段要做好防腐和隔離處理。 錨桿的長度一般都在10m以上，有的達30m甚至更長。為了將拉桿安置在鉆孔的中心，防止自由段產(chǎn)生過大的撓度和插入鉆孔時不攪動土壁；對錨固段，還為了增加拉桿與錨固體的握裹力，所以在拉桿表面需設置定位器（或撐筋環(huán)）。鋼筋拉桿的定位器用細鋼筋制作，在鋼筋拉桿軸心按120夾角布置,間距一般為2~2.5m。定位器的外徑宜小于鉆孔直徑1m。 粗鋼筋拉桿用的定位器 （a）中國國際信托投資公司大廈用的定位器；（b）美國用的定位器； （c）北京地下鐵道用的定位器 1-擋土板；2-支承滑條；3-拉桿；4-半圓環(huán)；5-φ38鋼管內(nèi)穿φ32拉桿； 6-353鋼帶；7-2φ32鋼筋；8-φ65鋼管l＝60，間距1~1.2m；9-灌漿膠管 ② 鋼絲束拉桿 鋼絲束拉桿可以制成通長一根，它的柔性較好，往鉆孔中沉放較方便。但施工時應將灌漿管與鋼絲束綁扎在一起同時沉放，否則放置灌漿管有困難。 鋼絲束拉桿的自由段需理順扎緊，然后進行防腐處理。防腐方法可用玻璃纖維布纏繞兩層，外面再用粘膠帶纏繞，亦可將鋼絲束拉桿的自由段插入特制護管內(nèi)，護管與孔壁間的空隙可與錨固段同時進行灌漿。 鋼絲束拉桿的錨固段亦需用定位器，該定位器為撐筋環(huán)，如圖6-165所示。鋼絲束的鋼絲為內(nèi)外兩層，外層鋼絲綁扎在撐筋環(huán)上，撐筋環(huán)的間距為0.5~1.0m，這樣錨固段就形成一連串的菱形，使鋼絲束與錨固體砂漿的接觸面積增大，增強了粘結(jié)力，內(nèi)層鋼絲則從撐筋環(huán)的中間穿過。 鋼絲束拉桿的撐筋環(huán) 1-錨頭；2-自由段及防腐層；3-錨固體砂漿；4-撐筋環(huán)； 5-鋼絲束結(jié)；6-錨固段的外層鋼絲；7-小竹筒 ③ 鋼絞線拉桿 鋼絞線分為有粘結(jié)鋼絞線和無粘結(jié)鋼絞線，有粘結(jié)鋼絞線錨桿制作時應在錨桿自由端的每根鋼絞線上做防腐層和隔離層。由于鋼絞線拉桿的柔性更好，向鉆孔中沉放更容易，因此在國內(nèi)外應用的比較多，用于承載能力大的錨桿。 錨固段的鋼絞線要仔細清除其表面的油脂，以保證與錨固體砂漿有良好的粘結(jié)。自由段的鋼絞線要套以聚丙烯防護套等進行防腐處理。 鋼絞線拉桿需用特制的定位架。 （4） 灌漿 灌漿用水泥砂漿的成分及拌制、注入方法決定了灌漿體與周圍土體的粘結(jié)強度和防腐效果。灌漿漿液一般為水泥砂漿或水泥漿。二次灌漿法師在一次灌漿形成注漿體的基礎上，對錨桿錨固段進行二次高壓劈裂注漿，使?jié){液向周圍地層擠壓滲透，形成直徑較大的錨固體并提高周圍地層力學性能，可提高錨桿承載能力。二次灌漿通常在一次注漿后4~24h進行，間隔時間由漿體強度達到5MPa左右為宜。二次灌漿適用于承載力低的土層中的錨桿。 （5） 腰梁安裝 腰梁是傳力結(jié)構(gòu)，將錨頭軸拉力進行有效傳遞，分成水平力及垂直力。腰梁的加工安裝應使支承板承壓面在一個平面內(nèi)，以保證梁受力均勻。安裝腰梁應考慮圍護墻的偏差。一般是通過實測樁偏差，現(xiàn)場加工異形支撐板，錨桿尾部也應進行標高實測，找出最大偏差和平均值，用腰梁的兩根工字鋼間距進行調(diào)整。 （6） 張拉、鎖定 錨桿壓力灌漿后，養(yǎng)護一段時間，按設計和工藝要求安裝好腰梁，并保證各段平直，腰梁與擋墻之間的空隙要緊貼密實，并安裝好支承平臺。待錨固段的強度大于15MPa并達到設計強度等級的70%后方可進行張拉，對于作為開挖支護的錨桿，一般施加設計承載力的50%~100%的初期張拉力，初期張拉力并非越大越好。 錨桿宜張拉至設計荷載的0.9~1.0倍后，再按設計要求鎖定。錨桿張拉控制應力，不應超過拉桿強度標準值的75%。錨桿張拉時，其張拉順序要考慮對鄰近錨桿的影響。 2.3.7 內(nèi)支撐系統(tǒng)施工 內(nèi)支撐體系包括腰（冠）梁（亦稱圍檁）、支撐和立柱。其施工應符合下述要求： （1）支撐結(jié)構(gòu)的安裝與拆除順序，應同基坑支護結(jié)構(gòu)的計算工況一致。必須嚴格遵守先支撐后開挖的原則； （2）立柱穿過主體結(jié)構(gòu)底板以及支撐結(jié)構(gòu)穿越主體結(jié)構(gòu)地下室外墻的部位，應采用止水構(gòu)造措施。 內(nèi)支撐主要分鋼支撐與鋼筋混凝土支撐兩類。鋼支撐多為工具式支撐，裝、拆方便，可重復使用，可施加預緊力。鋼筋混凝土支撐現(xiàn)場澆筑，可適應各種形狀要求，剛度大，支護體系變形小，有利于保護周圍環(huán)境；但拆除麻煩，不能重復使用，一次性消耗大。 1、鋼支撐施工 鋼支撐常用H型鋼支撐與鋼管支撐。鋼支撐構(gòu)件連接可采用焊接或高強螺栓連接；腰梁連接節(jié)點宜設置在支撐點附近且不應超過支撐間距的1/3；鋼腰梁與圍護墻間宜采用細石混凝土填充，鋼腰梁與鋼支撐的連接節(jié)點宜設加勁板；支撐拆除前應在主體結(jié)構(gòu)與圍護墻之間設置換成傳力構(gòu)件或回填夯實。 1） 工藝流程 機械設備進場→測量放線→土方開挖→設置圍檁托架→安裝圍檁→設置立柱托架→安裝支撐→支撐與立柱抱箍固定→圍檁與圍護墻空隙填充→施加預應力。 2） 施工要點 支撐端頭應設置一定厚度的鋼板作封頭端板，端板與支撐桿件間滿焊，焊縫高度與長度應能承受全部支撐力與支撐等強度。必要時可增設加勁板。當基坑平面尺較大時，支撐長度超過15m時，需設立柱來支承水平支撐，防止支撐彎曲，縮短支撐的計算長度，防止支撐失穩(wěn)破壞。 立柱通常用鋼立柱，長細比一般小于25，由于基坑開挖結(jié)束澆筑底板時支撐立柱不能拆除，為此立柱最好做成格構(gòu)式，以利底板鋼筋通過。鋼立柱不能支承于地基上，而需支承在立柱樁上，目前多用混凝土灌筑樁作為立柱支承樁，灌筑樁混凝土澆至基坑面為止，鋼立柱插在灌注樁內(nèi)，插入長度一般不小于4倍立柱邊長，在可能情況下盡可能利用工程樁作為立柱支承樁。立柱通常設于支撐交叉部位，施工時立柱樁應準確定位，以防偏離支撐交叉部位。 2、 混凝土支撐 混凝土支撐在達到一定強度后具有較大剛度，變形控制可靠度高，制作方便，對基坑形狀要求不高，對基坑周邊環(huán)境具有較好的保護作用。鋼筋混凝土支撐構(gòu)件的混凝土強度等級不應低于C20，同一平面內(nèi)宜整體澆筑。支撐施工時宜采用開槽澆筑的方法，底模板可用素混凝土、木模、鋼模等鋪設，土質(zhì)條件較好時也可利用槽底做土模，側(cè)模多用木模或鋼模板 混凝土支撐亦多用鋼立柱，立柱與鋼支撐相同。腰梁與支撐整體澆筑，在平面內(nèi)形成整體。位于圍護墻頂部的冠梁，多與圍護墻體整澆，位于樁身處的腰梁亦通過樁身預埋筋和吊筋加以固定?；炷裂旱慕孛鎸挾纫恍∮谥谓孛娓叨?；腰梁截面水平向高度由計算確定，一般不小于1/8腰梁水平面計算跨度。腰梁與圍護墻間不留間隙，完全密貼。 挖土時必須堅持先撐后挖的原則，上層土方開挖至圍檁或支撐下沿位置時，應立即施工支撐系統(tǒng)，且需待支撐達到設計強度后方可進入下道工序，若工期較緊時可采取提高混凝土強度等級的措施。在澆筑地下室結(jié)構(gòu)時如要換撐，亦需底板、樓板的混凝土強度達到不小于設計強度的80%以后才允許換撐。 2.3.8 地下結(jié)構(gòu)逆作法施工 逆作法的工藝原理是：在土方開挖之前，先沿建筑物地下室軸線（適用于兩墻合一情況）或建筑物周圍（地下連續(xù)墻只用作支護結(jié)構(gòu)）澆筑地下連續(xù)墻，作為地下室的邊墻或基坑支護結(jié)構(gòu)的圍護墻，同時在建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置（多為地下室結(jié)構(gòu)的柱子或隔墻處，根據(jù)需要經(jīng)計算確定）澆筑或打下中間支承柱（亦稱中柱樁）。然后開挖土方至地下一層頂面底標高處，澆筑該層的樓蓋結(jié)構(gòu)（留有部分工作孔），這樣已完成的地下一層頂面樓蓋結(jié)構(gòu)即用作周圍地下連續(xù)墻剛度很大的支撐。然后人和設備通過工作孔下去逐層向下施工各層地下室結(jié)構(gòu)。與此同時，由于地下-1層的頂面樓蓋結(jié)構(gòu)已完成，為進行上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件，所以在向下施工各層地下室結(jié)構(gòu)時可同時向上逐層施工地上結(jié)構(gòu)，這樣上、下同時進行施工，直至工程結(jié)束。但是在地下室澆筑混凝土底板之前，上部結(jié)構(gòu)允許施工的層數(shù)要經(jīng)計算確定。 1、 逆作法施工技術(shù) 1） 編制施工方案 在編制施工方案時，根據(jù)逆作法的特點，要選擇逆作施工形式、布置施工孔洞、布置上人口、布置通風口、確定降水方法、擬定中間支承柱施工方法、土方開挖方法以及地下結(jié)構(gòu)混凝土澆筑方法等。 2） 選擇逆作法施工形式 “逆作法”施工，根據(jù)地下一層的頂板結(jié)構(gòu)封閉還是敞開，分為“封閉式逆作法”和“敞開式逆作法”。前者在地下一層的頂板結(jié)構(gòu)完成后，上部結(jié)構(gòu)和地下結(jié)構(gòu)可以同時進行施工，有利于縮短總工期；后者上部結(jié)構(gòu)和地下結(jié)構(gòu)不能同時進行施工，只是地下結(jié)構(gòu)自上而下的逆向逐層施工。 還有一種方法稱為“半逆作法”，又稱“局部逆作法”。其施工特點是：開挖基坑時，先放坡開挖基坑中心部位的土體，靠近圍護墻處留土以平衡坑外的土壓力，待基坑中心部位開挖至坑底后，由下而上順作施工基坑中心部位地下結(jié)構(gòu)至地下一層頂，然后同時澆筑留土處和基坑中心部位地下一層的頂板，用作圍護墻的水平支撐，而后進行周邊地下結(jié)構(gòu)的逆作施工，上部結(jié)構(gòu)亦可同時施工。 從理論上講，“封閉式逆作法”由于地上、地下同時交叉施工，可以大幅度縮短工期。但由于地下工程在封閉狀態(tài)下施工，給施工帶來一定不便；通風、照明要求高；中間支承柱（中柱樁）承受的荷載大，其數(shù)量相對增多、斷面增大；增大了工程成本。因此，對于工期要求短，或經(jīng)過綜合經(jīng)濟比較經(jīng)濟效益顯著的工程，在技術(shù)可行的條件下應優(yōu)先選用封閉式逆作法。當?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)復雜、工期要求不緊、技術(shù)力量相對不足時，應考慮開敞式逆作法或半逆作法，半逆作法多用于地下結(jié)構(gòu)面積較大的工程。 3） 施工洞口布置 封閉式逆作法施工，需布置一定數(shù)量的施工洞孔，以便出土、機械和材料出入；施工人員出入和進行通風。主要有出土口、上人口和通風口。 ①出土口 出土口的作用，是開挖土方的外運、施工機械和設備的吊入和吊出；模板、鋼筋、混凝土等的運輸通道；開挖初期施工人員的出入。 出土口的布置原則是：應選擇結(jié)構(gòu)簡單、開間尺寸較大處；靠近道路便于出土處；有利于土方開挖后開拓工作面處；便于完工后進行封堵處。要根據(jù)地下結(jié)構(gòu)布置、周圍運輸?shù)缆非闆r等研究確定。 出土口的數(shù)量，主要取決于土方開挖量、工期和出土機械的臺班產(chǎn)量。其計算公式如下： 式中 n——出土口數(shù)量； K——其他材料、機械設備等通過出土口運輸?shù)膫溆孟禂?shù)，取1.2~1.4； Q——土方開挖量（m3）； T——挖土工期（d）； W——出土機械的臺班產(chǎn)量（m3/d）。 ②上人口 在地下室開挖初期，一般都利用出土口同時用作上人口，當挖土工作面擴大之后，宜設置上人口，一般一個出土口宜對應設一個上人口。 ③通風孔 地下室在封閉狀態(tài)下開挖土方時，不能形成自然通風，需要進行機械通風。通風口分放風口和排風口，一般情況下出土口就作為排風口，在地下室樓板上另預留孔洞作為通風管道入口。隨著地下挖土工作面的推進，當露出送風口時，及時安裝大功率軸流風機，啟動風機向地下施工操作面送風，清新空氣由各送風口流入，經(jīng)地下施工操作面從排風口（出土口）流出，形成空氣流通，保證施工作業(yè)面的安全。 送風口的數(shù)量目前不進行定量計算，一般其間距不宜大于10m，上海恒基大廈進行封閉式逆作法施工時，按8.5m間距設置送風口。 一般情況下，逆作法施工中的通風設計和施工應注意以下各點： a．在封閉狀態(tài)下挖土，尤其是目前我國多以人力挖土為主，勞動力比較密集，其換氣量要大于一般隧道和公共建筑的換氣量； b．送風口應使風吹向施工操作面，送風口距離施工操作面的距離一般不宜大于10m，否則應接長風管； c．單件風管的重量不宜太大，要便于人力拆裝； d．取風口距排風口（出土口）的距離應大于20m，且高出地面2m左右，保證送入新鮮空氣； e．為便于已完工樓板上的施工操作，在滿足通風需要的前提下，宜盡量減少預留放風孔洞的數(shù)量。 4） 中間支承柱（中柱樁）施工 底板以上的中間支承柱的柱身，多為鋼管混凝土柱或H型鋼柱，斷面小而承載能力大，而且也便于與地下室的梁、柱、墻、板等連接。 由于中間支承柱上部多為鋼柱，下部為混凝土柱，所以，多用灌筑樁方法進行施工，成孔方法視土質(zhì)和地下水位而定。 在泥漿護壁下用反循環(huán)或正循環(huán)潛水電鉆鉆孔時，頂部要放護筒，鉆孔后吊放鋼管、型鋼。鋼管、型鋼的位置要十分準確，否則與上部柱子不在同一垂線上對受力不利。 中間支承柱（中柱樁）亦可用套管式灌筑樁成孔方法。它是邊下套管、邊用抓斗挖孔。由于有鋼套管護壁，可用串筒澆筑混凝土，亦可用導管法澆筑，要邊澆筑混凝土邊上拔鋼套管。支承柱上部用H型鋼或鋼管，下部澆筑成擴大的樁頭?；炷林鶟仓恋装鍢烁咛帲坠芘cH型鋼間的空隙用砂或土填滿，以增加上部鋼柱的穩(wěn)定性。 5） 降低地下水位 在軟土地區(qū)進行逆作法施工，降低地下水位是必不可少的。通過降低地下水位，使土壤產(chǎn)生固結(jié)，可便于封閉狀態(tài)下挖土和運土，可減少地下連續(xù)墻的變形，更便于地下室各層樓蓋利用土模進行澆筑，防止底模沉陷過大，引起質(zhì)量事故。 由于用逆作法施工的地下室一般都較深，在軟土地區(qū)施工多采用深井泵或加真空的深井泵進行地下水位降低。 確定深井數(shù)量時要合理有效，不能過多亦不能少。因為深井數(shù)量過多，間隔小，一方面費用高，另一方面亦給地下室挖土帶來困難，由于挖土和運土時都不允許碰撞井管，會使挖土效率降低。但如深井數(shù)量過少，則降水效果差，或不能完全覆蓋整個基坑。會使坑底土質(zhì)松軟，不利于在坑底土體上澆筑樓蓋。在上海等軟土地區(qū)一般以200~250m3/井為宜。 在布置井位時要避開地下結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件（如梁等）。因此要用經(jīng)緯儀精確定位，誤差宜控制在20mm以內(nèi)，定位后埋設成孔鋼護筒，成孔機械就位后要用經(jīng)緯儀校正鉆桿的垂直度。成孔后清孔，吊放井管時要在井管上設置限位裝置，以確保井管在井孔的中心。在井四周填砂時，要四周對稱填砂，要確保井位歸中。 降水時，一定要在坑內(nèi)水位降至各工況挖土面以下1.0m以后，方可進行挖土。在降水過程中，要定時觀察、記錄坑內(nèi)外的水位，以便掌握挖土時間和降水的速度。 6） 地下室土方開挖 在封閉式逆作法中，挖土是在封閉環(huán)境中進行，有一定的難度。在逆作法的挖土過程中，隨著挖土的進展和地下、地上結(jié)構(gòu)的澆筑，作用在周邊地下連續(xù)墻和中間支承柱（中柱樁）上的荷載愈來愈大。挖土周期過長，不但因為軟土的時間效應會增大圍護墻的變形，還可能造成地下連續(xù)墻和中間支承柱間的沉降差異過大，直接威脅工程結(jié)構(gòu)的安全和周圍環(huán)境的保護。 在確定出土口之后，要在出土口上設置提升設備，用來提升地下挖土集中運輸至出土口處的土方，并將其裝車外運。 挖土要在地下室各層樓板澆筑完成后，在地下室樓板底下逐層挖土。 各層的地下挖土，先從出土口處開始，形成初始挖土工作面后，再向四周擴展。挖土采用“開礦式”逐皮逐層推進，挖出的土方運至出土口處提升外運。 在挖土過程中要保護深井泵管，避免碰撞失效。同時要進行工程樁的截樁（如果工程樁是鉆孔灌筑樁等）。 地下室挖土與樓蓋澆筑是交替進行，每挖土至樓板底標高，即進行樓蓋澆筑，然后再開挖下一層的土方。 7） 地下室結(jié)構(gòu)施工 根據(jù)“逆作法”的施工特點，地下室結(jié)構(gòu)不論是哪種結(jié)構(gòu)型式都是由上而下分層澆筑的。地下室結(jié)構(gòu)的澆筑盡可能利用土模澆筑梁板樓蓋結(jié)構(gòu)。 對于地面梁板或地下各層梁板，挖至其設計標高后，將土面整平夯實，澆筑一層C10厚約100mm的素混凝土（土質(zhì)好抹一層砂漿亦可），然后刷一層隔離層，即成樓板模板。對于梁模板，如土質(zhì)好可用土胎模，按梁斷面挖出槽穴即可，如土質(zhì)較差可用模板搭設或磚砌筑梁模板。所澆筑的素混凝土層，待下層挖土時一同挖去。 施工縫處的澆筑方法，國內(nèi)外常用的方法有三種，即直接法、充填法和注漿法。 直接法即在施工縫下部繼續(xù)澆筑混凝土時，仍然澆筑相同的混凝土，有時添加一些鋁粉以減少收縮。為澆筑密實可做出一假牛腿，混凝土硬化后可鑿去。 充填法即在施工縫處留出充填接縫，待混凝土面處理后，再于接縫處充填膨脹混凝土或無浮漿混凝土。 注漿法即在施工縫處留出縫隙，待后澆混凝土硬化后用壓力壓入水泥漿充填。 8） 施工中結(jié)構(gòu)沉降控制 在逆作法施工過程中，隨著上部結(jié)構(gòu)施工層數(shù)的增加，作用在中間支承柱和地下連續(xù)墻上的荷載逐漸增加；另一方面隨著地下室開挖深度的逐漸增大，中間支承柱和地下連續(xù)墻與土的摩擦接觸面亦逐漸減少，使其承載力逐漸降低。由于地下連續(xù)墻、中間支承柱荷載的增加和承載力的降低，在整個結(jié)構(gòu)平面內(nèi)是不均勻的，因而會引起結(jié)構(gòu)在施工期間的不均勻沉降。 在逆作法施工過程中，應在中間支承柱和地下連續(xù)墻上設置沉降觀測點，采用二次閉合測量和進行觀測數(shù)據(jù)的處理，以提高數(shù)據(jù)的真實性。利用沉降的觀測數(shù)據(jù)和模擬計算沉降數(shù)據(jù)的對比，可以觀察出施工期間地下連續(xù)墻和各中間支承柱的沉降發(fā)展趨勢，需要時可采取有效的技術(shù)措施控制沉降差的發(fā)展。 2.4 深基坑降排水 深基坑工程施工中為避免產(chǎn)生流砂、管涌、坑底突涌，防止坑壁土體坍塌，減少開挖對周邊環(huán)境的影響，便于土方開挖和地下結(jié)構(gòu)施工作業(yè)，當基坑開挖深度內(nèi)存在飽和軟土層和含水層，坑底以下存在承壓含水層時，需選擇合適的方法對地下水進行控制。 地下水控制是基坑工程的重要組成部分，主要方法包括集水明排、井點降水、隔水和回灌。其適用條件大致下表所示，選擇時根據(jù)土層情況、降水深度、周圍環(huán)境、支護結(jié)構(gòu)類型等綜合考慮后優(yōu)選。 地下水控制方法適用條件 方法名稱 土質(zhì)類別 滲透系數(shù) （cm/s） 降水深度 （m） 水文地質(zhì)特征 集水明排 填土、粉土、粘性土、砂土 1107~2104 ＜5 上層滯水或水量不大的潛水 降水 輕型井點 ＜6 多層輕型井點 ＜20 噴射井點 ＜20 降水管井 黏土、粉土、砂土、礫砂、卵石 ＞105 ＞5 含水豐富的潛水、承壓水、裂隙水 真空降水管井 ＞106 隔水 黏土、粉土、砂土、礫砂、卵石 不限 不限 回灌 填土、粉土、砂土、礫砂、卵石 1107~2104 不限 1、 地下室控制主要原則 1） 應根據(jù)基坑圍護設計方案和環(huán)境條件，制定有效的地下水控制方案，疏干降水后的坑內(nèi)水位線宜低于基坑開挖面積基坑底面0.5~1m。 2） 滿足承壓水穩(wěn)定性要求。 3） 對于涉及承壓水控制的基坑工程，應進行專門的基坑降水設計。 4） 在土方開挖前通過群井抽水試驗確定降壓井運行方案，在土方開挖及降壓井運行過程中通過觀測井檢測承壓水水位，嚴格按照降水方案和群井抽水試驗中規(guī)定的要求抽水，嚴禁多抽。觀測井在坑內(nèi)可以利用備用井，坑外觀測井需要另外打設。 5） 可組合采用多種地下水控制措施，如輕型井點結(jié)合管井井點降水，即在淺層采用輕型井點，開挖深度大于6m后采用管井井點。 2、 涌水量計算 根據(jù)水井理論，水井分為潛水（無壓）完整井、潛水（無壓）非完整井、承壓完整井和承壓非完整井。這幾種井的涌水量計算公式不同。 1）均質(zhì)含水層潛水完整井基坑涌水量計算 根據(jù)基坑是否鄰近水源，分別計算如下： （1）基坑遠離地面水源時 式中 Q——基坑涌水量； K——土壤的滲透系數(shù)； H——潛水含水層厚度； S——基坑水位降深； R——降水影響半徑；宜通過試驗或根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗確定，當基坑安全等級為二、三級時，對潛水含水層按下式計算： 對承壓含水層按下式計算： k——土的滲透系數(shù)； r0——基坑等效半徑；當基坑為圓形時，基坑等效半徑取圓半徑。當基坑非圓形時，對矩形基坑的等效半徑按下式計算： r0＝0.29（a＋b） （ 式中 a、b——分別為基坑的長、短邊。 對不規(guī)則形狀的基坑，其等效半徑按下式計算： 式中 A——基坑面積。 （2）基坑近河岸（ （b＜0.5R） （3）基坑位于兩地表水體之間或位于補給區(qū)與排泄區(qū)之間時 （4）當基坑靠近隔水邊界時 均質(zhì)含水層潛水完整井基坑涌水量計算簡圖 （a）基坑遠離地面水源；（b）基坑近河巖； （c）基坑位于兩地表水體之間；（d）基坑靠近隔水邊界 2）均質(zhì)含水層潛水非完整井基坑涌水量計算 （1）基坑遠離地面水源 （2）基坑近河岸，含水層厚度不大時（圖6-169b） （b＞M/2） 式中 M——由含水層底板到濾頭有效工作部分中點的長度。 （3）基坑近河岸（含水層厚度很大時）： （b＞l） （b＜l） 均質(zhì)含水層潛水非完整井涌水量計算簡圖 （a）基坑遠離地面水源；（b）基坑近河岸，含水層厚度不大； （c）基坑近河岸，含水層厚度很大 3）均質(zhì)含水層承壓水完整井基坑涌水量計算 （1）基坑遠離地面水源 式中 M——承壓含水層厚度。 （2）基坑近河岸（圖6-170b） （b＜0.5r0） （3）基坑位于兩地表水體之間或位于補給區(qū)與排泄區(qū)之間 均質(zhì)含水層承壓水完整井涌水量計算簡圖 （a）基坑遠離地面水源；（b）基坑近河岸；（c）基坑位于兩地表水體之間 4）均質(zhì)含水層承壓水非完整井基坑涌水量計算 均質(zhì)含水層承壓水非完整井涌水量計算簡圖 5）均質(zhì)含水層承壓-潛水非完整井基坑涌水量計算 均質(zhì)含水層承壓-潛水非完整井基坑涌水量計算簡圖 3、 集水明排 1） 基坑外側(cè)集水明排 應在基坑外側(cè)場地設置集水井、排水溝等組成的地表排水系統(tǒng)，避免坑外地表水流入基坑。集水井、排水溝宜布置在基坑外側(cè)一定距離，有隔水帷幕時，排水系統(tǒng)宜布置在隔水帷幕外側(cè)且距隔水帷幕的距離不宜小于0.5m；無隔水帷幕時，基坑邊從坡頂邊緣起計算。 2） 基坑內(nèi)集水明排 應根據(jù)基坑特點，沿基坑周圍合適位置設置臨時明溝和集水井，臨時明溝和集水井應隨土方開挖過程適時調(diào)整。土方開挖結(jié)束后，宜在坑內(nèi)設置明溝、盲溝、集水井?；硬捎枚嗉壏牌麻_挖時，可在放坡平臺上設置排水溝。面積較大的基坑，還應在基坑中部增設排水溝。當排水溝從基礎結(jié)構(gòu)下穿過時，應在排水溝內(nèi)填碎石形成盲溝。 明溝、集水井排水方法 1-排水明溝；2-集水井；3-水泵； 4-基礎邊線；5-原地下水位線；6-降低后地下水位線 3） 基本構(gòu)造 一般每隔30~40m設置一個集水井。集水井截面一般為0.6m0.6m~0.8m0.8m，其深度隨挖土加深而加深，并保持低于挖圖面0.8~1m。挖至坑底后，井底宜低于坑底1m，并鋪設碎石濾水層，防止井底土擾動?；优潘疁弦话闵?.3~0.6m。若基坑較深，可在基坑邊坡上設置2~3成明溝及相應的集水井，分層阻截地下水。 分層明溝、集水井排水法 1-底層排水溝；2-底層集水井；3-二層排水溝； 4-二層集水井；5-水泵；6-原地下水位線；7-降低后地下水位線 排水所用機具主要為離心泵、潛水泵和泥漿泵。選用水泵類型時，一般取水泵排水量為基坑涌水量的1.5~2倍。 4） 集水明排施工和維護 為防止排水溝和集水井在使用過程中出現(xiàn)滲透現(xiàn)象，施工中可在底部澆筑素混凝土墊層，在溝兩側(cè)采用水泥砂漿護壁。土方施工過程中，應注意定期清理排水溝中的淤泥，以防止排水溝堵塞。另外還要定期觀測排水溝是否出現(xiàn)裂縫，及時進行修補，避免滲漏。 4、 基坑隔水 深基坑工程隔水措施可采用水泥土攪拌樁、高壓噴射注漿、地下連續(xù)墻、咬合樁、小齒口鋼板樁等。當?shù)刭|(zhì)條件、環(huán)境條件復雜或基坑工程等級較高時，可采用多種隔水措施聯(lián)合使用的方式，增強隔水可靠性。如攪拌樁結(jié)合旋噴樁、地下連續(xù)墻結(jié)合旋噴樁，咬合樁結(jié)合旋噴樁等。 隔水帷幕在設計深度范圍內(nèi)應保證連續(xù)性，在平面范圍內(nèi)宜封閉，確保隔水可靠性。其插入深度應根據(jù)坑內(nèi)潛水降水要求、地基土抗?jié)B流（抗管涌）穩(wěn)定性要求確定。 基坑預降水期間可根據(jù)坑內(nèi)、外水位觀測結(jié)果判斷止水帷幕的可靠性；當基坑隔水帷幕出現(xiàn)滲水時，可設置導水管、導水溝等構(gòu)成明排系統(tǒng)，并及時封堵。水土流失嚴重時，應立即回填基坑后再采取補救措施。 5、 基坑降水 1） 輕型井點降水施工工藝 定位放線→挖井點溝槽，敷集水總管→沖孔（或鉆孔）→安裝井點管→灌填濾料、黏土封口→用彎聯(lián)管連通井點管與總管→安裝抽水設備并與總管連接→安裝排水管→真空泵排氣→離心水泵試抽水→觀測井中地下水位變化。 井點管埋設可用射水法、鉆孔法和沖孔法成孔，井孔直徑不宜小于300mm，孔深宜比濾管底深0.5~1m。在井管和孔壁間應用濾料回填密實，濾料回填至頂面與地面高差不宜小于1m。濾料頂面與地面之間，須采用黏土封填密實，防止漏氣。填礫石過濾器周圍的濾料應為磨圓度好、粒徑均勻、含泥量小于3%的砂料，投入濾料數(shù)量應大于計算值的85%。 2） 噴射井點降水施工工藝- 設置泵房，安裝進排水總管→水沖法或鉆孔法成井→安裝噴射井點管、填濾料→接通過水、排水總管，與高壓水泵或空氣壓縮機連通→各井點管外管與排水管接通，通過循環(huán)水箱→啟動高壓水泵抽水→離心泵排除循環(huán)水箱中多余水→觀測地下水位。 井點管與孔壁之間填灌濾料（粗砂）?？卓诘教罟酁V料之間用黏土封填，封填高度為0.5~1m。每套噴射井點的井點數(shù)不宜超過30根?？偣苤睆揭藶?50mm，總長不宜超過60m。每套井點應配備相應的水泵和進、回水總管。如果由多套井點組成環(huán)圈布置，各套進水總管宜用閥門隔開，自成系統(tǒng)。 每根噴射井點管埋設完畢后，必須及時進行單井試抽，排出的渾濁水不得回入循環(huán)管路系統(tǒng)，試抽時間要持續(xù)到水由渾濁變清為止。 2.5 施工監(jiān)測 國家標準《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB5049