(三)深基坑降排水施工
深基坑降水方法有集水沟明排水法和人工降低地下水位法等,可以根据基坑规模、深度、场地及周边工程、水文与地质条件、需降水深度、周围环境状况、支护结构种类、工期要求及技术经济效益等全面综合考虑、分析、比较后合理选用降水类型,其与土石方工程中基坑降水类似。
(四)深基坑支护施工
1.深基坑支护形式
(1)深基坑支护的基本形式。深基坑支护形式很多,工程上常用的典型的支护形式按其工作机理和围护墙的形式有下列所示几种,见图4.3.1。

(2)深基坑支护基本形式的选择。深基坑支护形式的选择应综合考虑工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素,做到因工程、因地、因时制宜,合理选择,精心施工,严格监控。深基坑支护形式的选择应考虑基坑结构的安全等级(见表4.3.1),对同一基坑的不同部位,可采用不同的安全等级。

1)水泥土挡墙式。系由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的连续重力式挡土止水墙体。具有挡土、截水双重功能,施工机具设备相对较简单、成墙速度快、使用材料单一、造价较低等特点。其适用条件如下:基坑侧壁安全等级宜为二、三级;水泥土墙施工范围内地基承载力不宜大于150kPa;基坑深度不宜大于6m;基坑周围具备水泥土墙的施工宽度。
2)排桩与板墙式。挡土灌注排桩是以现场灌注桩、按队列式布置组成的支护结构;地下连续墙系用机械施工方法成槽浇灌钢筋混凝土形成的地下墙体。具有刚度大、抗弯强度高、变形小、适应性强、工作场地不大、振动小、噪声低等特点,但排粧墙不能止水,连续墙施工需要较多机具设备。其适用条件如下:适于基坑侧壁安全等级一、二、三级;悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m;当地下水位高于基坑底面时,宜采用降水、排粧与水泥土桩组合截水帷幕或采用地下连续墙;用作逆作法施工。
3)边坡稳定式。系用土钉或预应力锚杆加固的基坑侧壁土体与喷射钢筋混凝土护面组成的支护结构。具有结构简单、承载力较高、可阻水、变形小、安全可靠、适应性强、施工机具简单、施工灵活、污染小、噪声低、对周边环境影响小、支护费用低等特点。其适用条件如下:基坑侧壁安全等级宜为二、三级非软土场地;土钉墙基坑深度不宜大于12m;喷锚支护适用于无流沙、含水量不高、不是淤泥等流塑土层的基坑,开挖深度不大于18m;当地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。
4)逆作挡墙式。系在平面上将支护墙体或排桩做成的闭合拱形支护结构。该种结构主要承受压应力,可充分发挥材料特性,结构截面小,底部不用嵌固,可减少埋深,具有受力安全可靠、变形小、外形简单、施工方便快速、质量易保证、费用低等特点。其适用条件如下:基坑侧壁安全等级宜为二、三级;淤泥和淤泥质土场地不宜采用;基坑平面尺寸近似方形或圆形,施工场地适合拱圈布置;拱墙轴线的矢跨比不宜小手1/8,坑深不宜大于12m;地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。
5)放坡开挖式。对土质较好、地下水位低、场地开阔的基坑采取规范允许的坡度放坡开挖,或仅在坡脚叠袋护脚,坡面做适当保护。此种方法不用支撑支护,需加强边坡稳定监测,土方量大,需外运。其适用条件如下:基坑侧壁安全等级宜为三级;基坑周围场地应满足放坡条件,土质较好;当地下水位高于坡脚时,应取降水措施。
2.深基坑支护技术
(1)复合土钉墙支护技术。复合土钉墙是由普通土钉墙与一种或若干种单项轻型支护技术(如预应力锚杆、竖向钢管、微型桩等)或截水技术(深层搅拌桩、旋喷粧等)有机组合而成的支护—截水体系。其主要构成要素有土钉(钢筋土钉或钢管土钉)、预应力锚杆(索)、截水帷幕、微型桩(树根粧)、挂网喷射混凝土面层、原位土体等。
复合土钉墙支护具有轻型、复合、机动灵活、针对性强、适用范围广、支护能力强的特点,可作超前支护,并兼备支护、截水等效果。复合土钉墙支护技术可用于回填土、淤泥质土、黏性土、砂土、粉土等常见土层,施工时可不降水;在工程规模上,深度16m以上的深基坑均可根据已有条件,灵活、合理使用。
1)施工工艺。复合土钉墙目前尚无专用技术规范,其主要组成要素如普通土钉墙、预应力锚杆、深层搅拌桩、旋喷桩等应按照现行国家有关标准执行。通常施工工艺顺序为:放线定位→施作截水帷幕或微型桩→分层开挖→喷射第一层混凝土→土钉及预应力锚杆钻孔安装注浆→挂网喷射第二层混凝土→(无预应力锚杆部位)养护24h后继续分层开挖→(布置预应力锚杆部位)浆体强度达到设计要求并张拉锁定后继续分层开挖。
2)施工要点。
①土方开挖与土钉喷射混凝土等工艺必须密切配合,这是确保复合土钉墙顺利施工的关键。整个施工最好由一个施工单位总包,统一部署、计划、安排和协调。
②控制开挖时间和开挖顺序,及时施作喷锚支护。土方开挖必须严格遵循分层、分段、平衡、协调、适时等原则,以尽量缩短支护时间。
③合理选择土钉。一般来说,地下水位以上,或有一定自稳能力的地层中,钢筋土钉和钢管土钉均可采用;但是地下水位以下,软弱土层、砂质土层等,由于成孔困难,则应采用钢管土钉。钢管土钉不需打孔,它是通过专用设备直接打入土层,并通过管壁与土层的摩阻力产生锚拉力达到稳定之目的。
选用钢管土钉,施工时还应注意以下要点:
①钢管土钉在土层中严禁引孔(帷幕除外),由于设备能力不够而造成土钉不能全部被打进时,则应更换设备。
②钢管土钉外端应有足够的自由段长度,自由段一般不小于3m,不开孔,靠其与土层之间的紧密贴合保证里段有较高的注浆压力和注浆量,提高加固和锚固效果。
③在帷幕上开孔的钢管土钉,土钉安装后必须对孔口进行封闭,防止渗水漏水。
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