明挖基坑施工

明挖基坑施工重点知识总结，包括地下水控制和地基加固处理办法两部分内容，需要的自取。

明挖基坑施工

• 地下水控制
  • 控制方法
    • 降水、隔水、回灌
  • 控制工程
    • 简单、中等复杂、复杂
  • 基坑降水复杂程度
    • “干面52，单条38，点线52，水深616，等号占中” “定形5020，等号占上线” “隔水713，等号占上限”
    • 长宽比小于或等于20时为面状，，大于20且小于或等于50时为条状，大于50时为线状
  • 工程降水及方法
    • 集水明排
    • 真空井点：单级≤6m，多级≤12m
    • 喷射井点：降水深度≤20m
    • 管井的降水深度不限
    • 电渗井：渗透性低的粘性土，降水深度≤6m
    • 浅埋井：粉土、砂土、碎石土，降水深度≤2m
    • 总结：粘性土排斥喷射、管井、浅埋；粉质粘土选择真空、渗井；渗透性低，选择电渗
    • 基坑范围内地下水位应降至基础垫层以下不小于0.5m
  • 降水系统布设
    • 面状降水工程降水井点宜沿降水区域周边呈封闭状均匀布设
    • 线状、条状降水工程降水井宜采用单排或双排布置，两段应外延条状或线状降水井点围合区域宽度的1-2倍布置降水井
    • 当真空井点孔口至设计降水水位的深度不超过6m时，宜采用单级真空井点；当大于6m且场地条件允许时，可采用多级真空井点降水，多级井点上下级高差宜取4-5m
    • 降水系统的平面布置可布置成环形、U形和线形（单排、双排）
    • 井点间距宜为0.8-2.0m，距开挖上口线的距离不应小于1m
    • 降水区域四角位置井点宜加密
    • 沿排水沟宜每隔30-50m设置一座集水井
    • 降水工程排水设施与市政管网连接口之间应设沉淀池
    • 成孔直径不宜大于300mm，成孔深度不应小于降水井点深度
    • 井点管的成孔达到设计孔深后，应加大泵量，冲洗钻孔，稀释泥浆，返清水3-5min，方可向孔内安放井点管
    • 当基坑内观察井的稳定水位24h波动幅度小于20mm时，可停止试验
  • 隔水帷幕
    • 按布置方式分为：悬挂式竖向隔水帷幕、落底式竖向隔水帷幕、水平向隔水帷幕
    • 隔水帷幕应满足防渗要求，渗透系数不宜大于1.0*10（-6）cm/s
    • 当采用高压喷射注浆法、水泥土搅拌法、压力注浆法、冻结法帷幕时，应进行现场工艺性试验，确定施工参数与工艺
    • 适用方法及条件
      • 高压喷射注浆法
        • 坚硬粘性土、土层中含有较大粒径的地质，不宜使用此方法
      • 注浆法
        • 适用于除熔岩外的各类岩土
      • 水泥土搅拌法
        • 不宜在永久工程中使用
      • 冻结法
        • 适用于地下水位流速不大的土层
      • 地下连续墙
        • 适用于除熔岩外的各类岩土，造价高
      • 咬合式排桩
        • 对施工精度、工艺和混凝土配合比有严格要求
      • 钢板桩
        • 多应用于软土地层
      • 沉箱
        • 适用于各类土层
    • 施工顺序
      • 独立、连续性隔水帷幕，宜先施工帷幕，后施工支护结构
      • 对嵌入式隔水帷幕，当采用搅拌工艺成桩时，可先施工帷幕桩，后施工支护结构；当采用高压喷射注浆工艺时，可先施工支护结构，后施工帷幕
• 地基加固处理办法
  • 地基加固的目的与方法选择
    • 基坑外加固的目的主要是止水，并可减少围护结构承受的主动土压力
    • 基坑内加固的目的：提高土体的强度和土体的侧向抗力，减少围护结构位移，保护基坑周边建筑物及地下管线，防止坑底土体隆起破坏，防止坑底土体渗流破坏，弥补维护墙体插入深度不足
  • 基坑地基加固方式
    • 墩式加固
      • 土体加固一般布置在基坑周围阳角位置或跨中区域
    • 抽条加固
      • 适用于长条形基坑
    • 裙边加固
      • 基坑面积较大时适用
    • 格栅式加固
      • 地铁车站的端头井适用
    • 满堂加固
      • 环境保护要求高，或为了封闭地下水
    • 换填材料加固处理法，以提高地基承载力为主，适用于较浅基坑
    • 水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆适用于深基坑
  • 常用方法与技术要点
    • 注浆法
      • 渗透注浆：只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石
      • 劈裂注浆：适用于低渗透性土层
      • 压密注浆：常用于中砂地基
      • 电动化学注浆：地基土的渗透系数k＜10(-4)cm/s
    • 水泥土搅拌法（适用于加固饱和粘性土和粉土）
      • 分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌
      • 水泥土搅拌法优点
        • 最大限度地利用了原土
        • 搅拌时无振动、无噪声、无污染，可在密集建筑群进行施工，对周围原有建筑物及地下沟管影响很小
        • 节约钢材并降低造价
    • 高压喷射注浆法
      • 旋喷：可采用单管法（喷射水泥浆液）、双管法（喷射水泥浆液和压缩空气）、三管法（喷射水流、压缩空气、水泥浆液）
      • 定喷
      • 摆喷
      • 常用双管法和三管法
      • 单管法、双管法、三管法高压水的压力应大于20MPa
      • 高压喷射注浆全过程为：钻机就位、钻孔、置入注浆管、高压喷射注浆、拔出注浆管
  • 深基坑支护结构与变形控制
    • 围护结构
      • 预制混凝土板桩：常作为永久支护结构，对机械要求高，而且挤土现象严重
      • 钢板桩：可反复使用，施工简便，刚度小，变形大，与多道支撑结合，止水性尚好
      • 钢管桩：用于深基坑
      • 灌注桩：内有钢筋，刚度大，用在深大基坑
      • SMW工法桩：强度大，止水性好，内插型钢可反复使用，经济性好
      • 地下连续墙：造价高，适用于所有地层
      • 重力式水泥挡土墙：墙体止水性好，造价低
      • 总结：钢板桩、SMW工法桩、重力式挡土墙止水性能好；灌注桩与连续墙适用于深基坑
    • 支撑结构类型
      • 内支撑有：钢支撑、钢筋混凝土支撑
      • 挡土的应力传递路径：围护墙→围凛→支撑
      • 现浇钢筋混凝土支撑体系由围凛、对撑及角撑、立柱和其他附属构件组成
      • 围凛与围护结构之间紧密接触，不得留有缝隙，如有缝隙，应用强度不低于C30的细石混凝土填充密实
    • 基坑的变形控制
      • 基坑周围地层移动主要是由于围护结构的水平位移和坑底土体隆起造成的
      • 当基坑开挖深度较浅，墙顶位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布
      • 通过监测立柱变形来反映基坑底土体隆起情况
      • 控制基坑变形的主要方法有
        • 增加围护结构和支撑的刚度
        • 增加围护结构的入土深度
        • 加固基坑内被动土压区土体
        • 减小每次开挖围护结构处土体的尺寸
        • 调整围护结构或隔水帷幕来控制降水
      • 保证深基坑坑底稳定的方法
        • 加深围护结构入土深度
        • 坑底土体加固
        • 坑内井点降水
        • 做底板结构
    • 基坑土方开挖及护坡技术
      • 基本要求
        • 基坑周围地面应设排水沟
        • 软土基坑必须分层、分块、均衡的开挖
      • 基坑土方开挖的方法
        • 浅层土方开挖
          • 采用短臂挖掘机及长臂挖掘机直接开挖
          • 深层开挖应采用小型挖掘机，用抓斗吊提升出土
        • 基坑开挖顺序
          • 长条形开挖遵循“分段分层、由上而下、先支撑后开挖”的原则
          • 大面积基坑开挖遵循“盆式开挖”原则
      • 护坡技术
        • 当基坑边坡土体的剪应力大于土体的抗剪强度时，边坡就会失稳坍塌
        • 放坡应以控制分级坡高和坡度为主，条件许可时，优先采取坡率法控制边坡的高度与坡度
        • 基坑边坡稳定控制措施
          • 根据力学性能性质及边坡高度确定基坑边坡坡度，并于不同的土层处做折线形边坡或留置台阶
          • 不得挖反坡
          • 应对地面采取防水、排水、截水等防护措施，保持基底和边坡的干燥
          • 控制好荷载，基坑边坡坡顶较近范围内严禁堆放重物
          • 在开挖时及时采取相应的排水和坡脚、坡面防护措施
          • 当边坡有失稳情况时，应及时采取削坡、坡顶卸荷、坡脚压载等措施
        • 护坡措施
          • 堆放砂包或土袋
          • 水泥砂浆或细石混凝土抹面，厚度宜为30-50mm，抹面时应预留泄水孔
          • 挂网喷浆或混凝土，厚度宜为50-60mm