1.基坑支護(hù)體系的作用

基坑支護(hù)體系是提供基坑土方開挖和地下結(jié)構(gòu)工程施工作業(yè)的空間,并控制土方開挖

和地下結(jié)構(gòu)工程施工對周邊環(huán)境可能造成的不良影響。

2.基坑支護(hù)體系的要求

(1)在土方開挖和地下結(jié)構(gòu)工程施工過程中,基坑周邊土體保持穩(wěn)定,提供足夠的土

方開挖和地下結(jié)構(gòu)工程施工的空間,而且支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形也不會影響土方開挖和地下結(jié)構(gòu)

工程施工。

(2)土方開挖和地下結(jié)構(gòu)工程施工范圍內(nèi)的地下水位降至有利于土方開挖和地下結(jié)構(gòu)

工程施工的水位。

(3)控制支護(hù)體系的變形,控制坑外地基中的地下水位,控制由支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、基

坑挖土卸載回彈、坑內(nèi)外地下水位變化、抽水可能造成的土體流失等原因造成的基坑周圍

地基的附加沉降和附加水平位移。

(4)當(dāng)基坑緊鄰市政道路、管線、周邊建(構(gòu))筑物時,應(yīng)嚴(yán)格控制基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)可

能產(chǎn)生的變形,嚴(yán)格控制坑內(nèi)外地基中地下水位可能產(chǎn)生的變化范圍。

(5)對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)允許產(chǎn)生的變形量和坑內(nèi)外地基中地下水位允許的變化范圍應(yīng)根

據(jù)基坑周圍環(huán)境保護(hù)要求確定。

4.1.2 基坑支護(hù)體系的施工要點

(1)施工前應(yīng)熟悉支護(hù)體系圖紙、周邊環(huán)境及各種計算工況,掌握開挖和支護(hù)設(shè)置的

方式、形式及周圍環(huán)境保護(hù)要求。

(2)施工參數(shù)與地層條件匹配,結(jié)合土層特點選取合適的施工機(jī)械和施工方法,配置

合適的動力設(shè)各,調(diào)整施工參數(shù),必要時配以合理輔助措施,使施工質(zhì)量滿足設(shè)計要求。

如在硬黏土區(qū)域施工攪拌樁應(yīng)采用大功率電機(jī),在淺層松散砂土施工攪拌樁、地下連續(xù)墻

可輔助低摻量攪拌樁地基加固等。

(3)注意施工對周邊環(huán)境的影響,許多支護(hù)結(jié)構(gòu)施工本身對周邊環(huán)境的影響很大,如

攪拌樁或高壓旋噴樁施工時引起的孔隙水壓力上升、地下連續(xù)墻的水平位移等,有些變形

甚至超過基坑開挖造成的影響,因此施工時應(yīng)針對各種工藝特點,嚴(yán)格控制施工參數(shù),防

止出現(xiàn)“未挖先報警”現(xiàn)象。

(4)施工連貫性和整體性。工程經(jīng)驗表明,施工參數(shù)合理,現(xiàn)場條件合適,施工連

貫,一氣呵成的支護(hù)體系往往施工質(zhì)量穩(wěn)定,質(zhì)量缺陷和安全問題較少;事先準(zhǔn)備不充

分,計劃安排不合理,或現(xiàn)場限制較多,往往造成施工冷縫、強(qiáng)度質(zhì)量不穩(wěn)定、少打漏作

現(xiàn)象,成為開挖階段的隱患。

(5)施工質(zhì)量和安全及時檢驗與控制。施工階段及時檢驗施工質(zhì)量和安全有利于及時

發(fā)現(xiàn)問題并補(bǔ)救,調(diào)整后期施工參數(shù),加強(qiáng)監(jiān)控措施,防止整個支護(hù)體系質(zhì)量問題和安全

隱患。施工過程控制是確保支護(hù)體系質(zhì)量和安全最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

4。1.3 基坑支護(hù)體系的安全規(guī)定

(1)基坑工程施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件,結(jié)合現(xiàn)場條件和周邊環(huán)境保護(hù)要求、氣候等情

況,編制支護(hù)結(jié)構(gòu)施工方案。臨水基坑施工方案應(yīng)根據(jù)波浪、潮位等對施工的影響進(jìn)行編

制,并應(yīng)符合防汛主管部門的相關(guān)規(guī)定。

(2)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工應(yīng)與降水、開挖相互協(xié)調(diào),各工況和工序應(yīng)符合設(shè)計要求。

(3)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工與拆除不應(yīng)影響主體結(jié)構(gòu)、鄰近地下設(shè)施與周圍建(構(gòu))筑物

等的正常使用,必要時應(yīng)采取減少不利影響的措施。

(砼)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行試驗性施工,并應(yīng)評估施工工藝和各項參數(shù)對基坑及周邊

環(huán)境的影響程度;應(yīng)根據(jù)試驗結(jié)果調(diào)整參數(shù)、主法或反饋修改設(shè)計方案。

(5)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工和開挖過程中,應(yīng)對支護(hù)結(jié)構(gòu)自身、已施工的主體結(jié)構(gòu)和鄰近道

路、市政管線、地下設(shè)施、周圍建(構(gòu))筑物等進(jìn)行施工監(jiān)測,施工單位應(yīng)采用信息施工

法配合設(shè)計單位采用動態(tài)設(shè)計法,及時調(diào)整施工方法及預(yù)防風(fēng)險措施,并可通過采用設(shè)置

隔離樁、加固既有建筑地基基礎(chǔ)、反壓與配合降水糾偏等技術(shù)措施,控制鄰近建(構(gòu))筑

物產(chǎn)生過大的不均勻沉降。

(6)施工現(xiàn)場道路布置、材料堆放、車輛行走路線等應(yīng)符合設(shè)計荷載控制要求;當(dāng)設(shè)

置施工棧橋時,應(yīng)按設(shè)計文件編制施工棧橋的施工、使用及保護(hù)方案。

(7)當(dāng)遇有可能產(chǎn)生相互影響的鄰近工程進(jìn)行樁基施工、基坑開挖、邊坡工程、盾構(gòu)

頂進(jìn)、爆破等施工作業(yè)時,應(yīng)確定相互間合理的施工順序和方法,必要時應(yīng)采取措施減少

相互影響。

(8)遇有雷雨、6級以上大風(fēng)等惡劣天氣時,應(yīng)暫停施工,并應(yīng)對現(xiàn)場的人員、設(shè)

各、材料等采取相應(yīng)的保護(hù)措施。

護(hù)等。

4。2。2 土釘墻支護(hù)的特點

1)與其他支護(hù)類型相比,土釘墻具有以下一些特點或優(yōu)點:

(1)能合理利用土體的自穩(wěn)能力,將土體作為支護(hù)結(jié)構(gòu)不可分割的部分,結(jié)構(gòu)合理。

(2)結(jié)構(gòu)輕型,柔性大,有良好的抗振性和延性,破壞前有變形發(fā)展過程。

(3)密封性好,完全將土坡表面覆蓋,沒有裸露土方,阻止或限制了地下水從邊坡表

面滲出,防止了水土流失及雨水、地下水對邊坡的沖刷侵蝕。

(4)土釘數(shù)量眾多,靠群體作用,即便個別土釘有質(zhì)量問題或失效對整體影響也不大。

(5)施工所需場地小,移動靈活,支護(hù)結(jié)構(gòu)基本不單獨占用空間,能貼近已有建筑物

開挖,這是樁、墻等支護(hù)難以做到的,故在施工場地狹小、建筑距離近、大型護(hù)坡施工設(shè)

各沒有足夠工作面等情況下,顯示出獨特的優(yōu)越性。

(6)施工速度快。土釘墻隨土方開挖施工,分層分段進(jìn)行,與土方開挖基本能同步,

不需養(yǎng)護(hù)或單獨占用施工工期,故多數(shù)情況下施工速度較其他支護(hù)結(jié)構(gòu)快。

(7)施工設(shè)各及工藝簡單,不需要復(fù)雜的技術(shù)和大型機(jī)具,施工對周圍環(huán)境干擾小。

(8)材料用量及工程量較少,工程造價較低。據(jù)國內(nèi)外資料分析,土釘墻工程造價比

其他類型支擋結(jié)構(gòu)一般低1/5~1/3。

2)復(fù)合土釘墻的特點如下:

復(fù)合土釘墻機(jī)動靈活,可與多種技術(shù)并用,具有基本型土釘墻的全部優(yōu)點,又克服了

其大多缺陷,大大拓寬了土釘墻的應(yīng)用范圍,得到了廣泛的工程應(yīng)用。目前,通常在基坑

開挖不深、地質(zhì)條件及周邊環(huán)境較為簡單的情況下使用土釘墻,更多時候采用的是復(fù)合土

釘墻。復(fù)合土釘墻的主要特點有:

(1)與土釘墻相比,對土層的適用性更廣、更強(qiáng),幾乎可適用于各種土層,如雜填

土、新近填土、砂礫層、軟土等;整體穩(wěn)定性、抗隆起及抗?jié)B流等各種穩(wěn)定性大大提高,

基坑風(fēng)險相應(yīng)降低;增加了支護(hù)深度;能夠有效地控制基坑的水平位移等變形。

(2)與樁錨、樁撐等傳統(tǒng)支護(hù)手段相比,保持了土釘墻造價低、工期快、施工方便、

機(jī)械設(shè)備簡單等優(yōu)點。

4.2.3 土釘墻支護(hù)施工工藝

1.土釘墻施工流程

土釘墻的施工流程一般為:開挖工作面9修整坡面9噴射第一層混凝土9土釘定位9

鉆孔→清孔艸制作、安裝土釘9漿液制各、注漿→加工鋼筋、綁扎鋼筋網(wǎng)9安裝泄水管→

噴射第二層混凝土今養(yǎng)護(hù)→開挖下一層工作面,重復(fù)以上工作直到完成。

打人鋼管注漿型土釘沒有鉆孔清孔過程,直接用機(jī)械或人工打人。

復(fù)合土釘墻的施工流程一般為:止水帷幕或微型樁施工→開挖工作面9土釘及錨桿施

工9安裝鋼筋網(wǎng)及綁扎腰梁鋼筋籠9噴射混凝土面層及腰梁→混凝土面層及腰梁養(yǎng)護(hù)9錨

桿張拉→開挖下一層工作面,重復(fù)以上工作直到完成。

土釘施工與其他工序,如降水、土方開挖相互交叉,各工序之間密切協(xié)調(diào)、合理安

排,不僅能提高施工效率,更能確保工程安全。

土釘墻施工應(yīng)按順序分層開挖,在完成上層作業(yè)面的土釘與噴射混凝土以前,不得進(jìn)

行下一層的開挖,上一層土釘墻施工完成后,應(yīng)按設(shè)計要求或間隔不少于48h后方可開挖

下一層土方。

開挖深度和作業(yè)順序應(yīng)保證裸露邊坡能在規(guī)定的時間內(nèi)保持自立。當(dāng)用機(jī)械進(jìn)行土方

作業(yè)時,嚴(yán)禁邊壁超挖或造成邊壁土體松動�；�坑的邊壁宜采用小型機(jī)具或鏟鍬進(jìn)行切削

清坡,以保證邊坡平整。

2.土釘成孔

應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、設(shè)計參數(shù)、工期要求、工程造價等綜合選用適合的成孔

機(jī)械設(shè)備及方法。鉆孔注漿土釘成孔方式可分為人工洛陽鏟掏孔及機(jī)械成孔,機(jī)械成孔有

回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、螺旋鉆進(jìn)、沖擊鉆進(jìn)等方式。

成孔方式分干法及濕法兩類,需靠水力成孔或泥漿護(hù)壁的成孔方式為濕法,不需要時

則為干法�？妆�“抹光”會降低漿土的粘結(jié)作用,經(jīng)驗表明,泥漿護(hù)壁土釘達(dá)到一定長度

后,在各種土層中能提供的抗拔承載力最大約⒛0kN。故濕法成孔或地下水豐富采用回轉(zhuǎn)

或沖擊回轉(zhuǎn)方式成孔時,不宜采用膨潤土或其他懸浮泥漿做鉆進(jìn)護(hù)壁,宜采用套管跟進(jìn)方

式成孔。成孔時應(yīng)做好成孔記錄,當(dāng)根據(jù)孔內(nèi)出土性狀判斷土質(zhì)與原勘察報告不符合時,

應(yīng)及時通知相關(guān)單位處理。因遇障礙物需調(diào)整孔位時,宜將廢孔注漿處理。

3.漿液制各及注漿

拌合水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)和硬化的物質(zhì),不得使用污水。一般情況下,適

合飲用的水均可作為拌合水。如果拌制水泥砂漿,應(yīng)采用細(xì)砂,最大粒徑不大于2.0mm,

灰砂重量比為1:1~1:0.5。砂中含泥量不應(yīng)大于5%,各種有害物質(zhì)含量不宜大于3%。

水泥凈漿及砂漿的水灰比宜為0。4~O。6。水泥和砂子按重量計算。應(yīng)避免人工拌漿,機(jī)械

攪拌漿液時間一般不應(yīng)小于2min,要拌合均勻。水泥漿應(yīng)隨拌隨用,一次拌合好的漿液

應(yīng)在初凝前用完,一般不超過2h,在使用前應(yīng)不斷緩慢拌動。要防止石塊、雜物混人注

漿中。

開始注漿前或中途停止超過30min時,應(yīng)用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管路。鉆孔

注漿土釘通常采用簡便的重力式注漿。將金屬管或PVC管注漿管插人孔內(nèi),管口離孔底

200~500mm時,啟動注漿泵開始送漿,因孔洞傾斜,漿液可靠重力填滿全孔,孔口快溢

漿時拔管,邊拔邊送漿。水泥漿凝結(jié)硬化后會產(chǎn)生干縮,在孔口要二次甚至多次補(bǔ)漿。重

力式注漿不可太快,防止噴漿及孔內(nèi)殘留氣孔。鋼管注漿土釘注漿壓力不宜小于O.6MPa,

且應(yīng)增加穩(wěn)壓時間。若久注不滿,在排除水泥漿滲人地下管道或冒出地表等情況后,可采

用間歇注漿法,即暫停一段時間,待已注人漿液初凝后再次注漿。

4.面層施工順序

因施工不便及造價較高等原因,基坑工程中不采用預(yù)制鋼筋混凝土面層,基本上都采

用噴射混凝土面層,坡面較緩、工程量不大等情況下有時也采用現(xiàn)澆方法,或水泥砂漿抹

面。一般要求噴射混凝土分兩次完成,先噴射底層混凝土,再施打土釘,之后安裝鋼筋

網(wǎng),最后噴射表層混凝土。土質(zhì)較好或噴射厚度較薄時,也可先鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),之后一次噴

射而成。如果設(shè)置兩層鋼筋網(wǎng),則要求分三次噴射,先噴射底層混凝土,施打土釘,設(shè)置

底層鋼筋網(wǎng),再噴射中間層混凝土,將底層鋼筋網(wǎng)完全埋人,最后敷設(shè)表層鋼筋網(wǎng),噴射

表層混凝土。先噴射底層混凝土再施打土釘時,土釘成孔過程中會有泥漿或泥土從孔口淌

出散落,附著在噴射混凝土表面,需要洗凈,否則會影響與表層混凝土的粘結(jié)。

5.安裝鋼筋網(wǎng)

當(dāng)設(shè)計和配置的鋼筋網(wǎng)對噴射混凝土工作干擾最小時,才能獲得最致密的噴射混凝

土。應(yīng)盡可能使用直徑較小的鋼筋。必須采用大直徑鋼筋時,應(yīng)特別注意用混凝土把鋼筋

握裹好。鋼筋網(wǎng)一般現(xiàn)場綁扎接長,應(yīng)當(dāng)搭接一定長度,通常150≈3O0mm。也可焊接,

搭接長度應(yīng)不小于10倍鋼筋直徑。鋼筋網(wǎng)在坡頂向外延伸-段距離,用通長鋼筋壓頂固

定,噴射混凝土后形成護(hù)頂。

設(shè)置兩層鋼筋網(wǎng)時,如果混凝土只一次噴射、不分三次,則兩層網(wǎng)筋位置不應(yīng)前后重

疊,而應(yīng)錯開放置,以免影響混凝土密實。鋼筋網(wǎng)與受噴面的距離不應(yīng)小于兩倍最大骨料

粒徑,一般為⒛~幻mm。通常用插人受噴面土體中的短鋼筋固定鋼筋網(wǎng),如果采用一次

噴射法,應(yīng)該在鋼筋網(wǎng)與受噴面之間設(shè)置墊塊以形成保護(hù)層,短鋼筋及限位墊塊間距一般

為0.5~2。Om。鋼筋網(wǎng)片應(yīng)與土釘、加強(qiáng)筋、固定短鋼筋及限位墊塊連接牢固,噴射混凝

土?xí)r鋼筋網(wǎng)在拌合料沖擊下不應(yīng)有較大晃動。

6.安裝連接件

連接件施工順序一般為:土釘置放、注漿9敷設(shè)鋼筋網(wǎng)片→安裝加強(qiáng)鋼筋→安裝釘頭

筋今噴射混凝土。加強(qiáng)鋼筋應(yīng)壓緊鋼筋網(wǎng)片后與釘頭焊接,釘頭筋應(yīng)壓緊加強(qiáng)筋后與釘頭

焊接。有一種做法,在土釘筋桿置人孔洞之前就先焊上釘頭筋,之后再安裝鋼筋網(wǎng)及加強(qiáng)

筋,但是不建議這樣做,因為加強(qiáng)筋很難與釘頭筋緊密接觸。

7.噴射混凝土工藝類別及特點

噴射混凝土是借助噴射機(jī)械,利用壓縮空氣作為動力,將按設(shè)計配合比制各好的拌合

料,通過管道輸送并以高速噴射到受噴面上凝結(jié)硬化而成的一種混凝土。噴射混凝土不是

依靠振動來搗實混凝土,而是在高速噴射時,由水泥與骨料的反復(fù)連續(xù)撞擊而使混凝土壓

密,同時又因水灰比較小(一般0.4~O。45),所以具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和良好的耐久性。

噴射法施工時可在拌合料中方便地加入各種外加劑和外摻料,可大大改善混凝土的性能。

噴射混凝土按施工工藝分為干噴、濕噴及水泥裹砂三種形式。

(1)干噴法。干噴法將水泥、砂、石在干燥狀態(tài)下拌合均勻,然后裝人噴射機(jī),用壓

縮空氣使干集料在軟管內(nèi)呈懸浮狀態(tài)壓送到噴嘴,并與壓力水混合后進(jìn)行噴射。

(2)濕噴法。濕噴法將骨料、水泥和水按設(shè)計比例拌合均勻,用濕式噴射機(jī)壓送到噴

頭處,再在噴頭上添加速凝劑后噴出。

(3)工程中還有半濕式噴射及潮式噴射等形式,其本質(zhì)上仍為干式噴射。為了將濕法

噴射的優(yōu)點引人干噴法中,有時采用在噴嘴前幾米的管路處預(yù)先加水的噴射方法,此為半