1、常用的支护结构体系常用的支护结构体系排桩式排桩式土钉墙土钉墙锚杆支护锚杆支护钢管桩钢管桩挖孔灌注桩挖孔灌注桩钢板桩钢板桩板墙式板墙式板桩式板桩式组合式组合式粉体喷射注浆桩墙粉体喷射注浆桩墙钻孔灌注桩钻孔灌注桩高压喷射注浆桩墙高压喷射注浆桩墙深层搅拌水泥土桩墙深层搅拌水泥土桩墙逆作拱墙式逆作拱墙式边坡稳定式边坡稳定式排桩与板墙式排桩与板墙式水泥挡土墙式水泥挡土墙式现浇地下连续墙现浇地下连续墙灌注桩与灌注桩与水泥土桩结合水泥土桩结合加筋水泥土围护墙加筋水泥土围护墙型钢横挡板型钢横挡板桩顶连系梁又称冠梁桩顶连系梁又称冠梁悬臂支护桩悬臂支护桩北京神华大厦基坑的北京神华大厦基坑的交错相间排桩支护交错相间
2、排桩支护 ：导向锥起入孔导向作导向锥起入孔导向作用用紧箍紧箍环环自由段外套塑料自由段外套塑料管管锚索预留长度锚索预留长度 冠梁冠梁悬臂支护桩悬臂支护桩锚杆及横撑锚杆及横撑 亦可用亦可用吊车起吊车起拔拔两边是两边是锁口管锁口管挡墙的腰梁挡墙的腰梁格构式立格构式立柱柱 平面尺寸大的内支撑应在交点处设置立平面尺寸大的内支撑应在交点处设置立柱柱,立柱宜为立柱宜为格构式柱格构式柱,以免影响底板穿筋以免影响底板穿筋,立柱下端插入工程桩内立柱下端插入工程桩内 2m,否则应设置否则应设置专用的桩基础专用的桩基础两侧压力差产两侧压力差产生的水平力超生的水平力超过了桩基的抗过了桩基的抗侧能力侧能力 防止地防止地下
3、水涌下水涌入基坑入基坑防止地下水防止地下水的渗流引起的渗流引起边坡塌方边坡塌方消除地下水消除地下水的水位差的水位差, ,防止坑底的防止坑底的管涌管涌降水后降水后,使使板桩减少板桩减少了横向荷了横向荷载载消除地下消除地下水的渗流水的渗流, ,也就防止也就防止流砂现象流砂现象iLhHH13、深基坑信息化施工概述1.围护结构变形发展阶段（1）前期变形：开挖前的变形（2）开挖期变形：基坑开挖至底板施工完毕期间变形 （3）后期变形：底板施工完毕后的变形2.开挖期围护结构变形构成（1）无支撑暴露变形：墙后土体开挖期间引发的变形 钢支撑安装和预应力施加期间引发的变形（2）有支撑暴露变形：3.基坑保护等级基坑
4、等级地面最大沉降与围护最大水平位移控制要求环境保护要求一级1、地面最大沉降0.1%H2、围护最大水平位移0.14%H基坑周边以外0.7H范围内有地铁、煤气管、大型压力总水管等重要建筑或设置，必须确保安全。二级1、地面最大沉降0.2%H2、围护最大水平位移0.3%H基坑周边以外0.7H 2H范围内有重要管线或大型在使用的管线、建筑物，必须确保安全。三级1、地面最大沉降0.5%H2、围护最大水平位移0.7%H基坑周边2H以外范围内无重要管线或大型在使用的管线、建筑物。4.基坑监测项目与频率基坑等级地下管线位移周边地表沉降建筑物沉降建筑物倾斜墙体水平位移支撑轴力地下水位墙顶沉降立柱隆沉土压力孔隙水压
5、力坑底隆起土体分层沉降一级二级施工工况基坑等级一级二级三级施工前至少测2次初值至少测2次初值至少测2次初值桩基施工3d7d7d围护结构施工1d2d7d地基加固和降水3d7d7d开挖05m1d2d2d开挖510m1d1d1d开挖1015m1d1d1d开挖15m浇筑垫层0.5d0.5d1d浇筑垫层浇筑底板1d2d3d浇筑底板后7d内1d2d3d浇筑底板后7d30d2d7d15d浇筑底板后30d180d7d15d/深基坑主要监测项目介绍1.地下墙水平位移(1)布置原则每每202030m30m，保证基坑每边至少一个。，保证基坑每边至少一个。(2)报警值设定符合设计和规范要求（次变量和累计变量）。符合设
6、计和规范要求（次变量和累计变量）。2.地下墙墙顶沉降(1)布置原则与测斜孔同点，必要时局部重要部位加密与测斜孔同点，必要时局部重要部位加密(2)报警值设定符合设计和规范要求（次变量和累计变量）。符合设计和规范要求（次变量和累计变量）。3.立柱隆沉(1)布置原则沿基坑开挖纵向每开挖段沿基坑开挖纵向每开挖段25m25m左右一个点。左右一个点。(2)报警值设定符合设计和规范要求（次变量和累计变量）。符合设计和规范要求（次变量和累计变量）。圈梁顶预埋标围护结构4.地下水位(1)布置原则沿基坑长边布置，每边沿基坑长边布置，每边1 12 2个。个。(2)报警值设定符合设计和规范要求（次变化量、累计变量）。
7、符合设计和规范要求（次变化量、累计变量）。5.支撑轴力活 络 头钢 管钢 围 令支 架与 钢 围 令 围 焊外 壳 与 计 活 络 头 围 焊轴 力 计 外 壳轴 力 计(1)布置原则沿基坑开挖纵向每开挖段沿基坑开挖纵向每开挖段25m25m左右一个点。左右一个点。(2)报警值设定符合设计和规范要求（累计变量，如符合设计和规范要求（累计变量，如80%80%）。）。6.坑底隆起(1)布置原则按照设计要求。按照设计要求。(2)报警值设定符合设计和规范要求。符合设计和规范要求。7.地面沉降(1)布置原则1 12 2倍基坑开挖范围以内，每边保证均有倍基坑开挖范围以内，每边保证均有(2)报警值设定(1)布
8、置原则符合设计和规范要求（次变化量、累计变量）。符合设计和规范要求（次变化量、累计变量）。8.管线沉降通常通常6m6m左右一个，宜布置直接点左右一个，宜布置直接点(2)报警值设定管线产权单位与设计方面共同认可。（注意差异沉降报警值）管线产权单位与设计方面共同认可。（注意差异沉降报警值）9.房屋沉降(1)布置原则墙角、柱身、门等部位。墙角、柱身、门等部位。(2)报警值设定房屋产权单位与设计方面共同认可。（注意差异沉降报警值）房屋产权单位与设计方面共同认可。（注意差异沉降报警值）盖 板标 志 点盖 板路 面 层套 管以 粘 土 固 定测 量 管 顶 沉 降的 标 志测 量 管 底 处 土体 沉 降
9、 的 标 志管 线武汉长江隧道工程深基坑施工武汉长江隧道工程深基坑施工前前 言言工程简介工程简介 武汉长江隧道工程位于武汉长江一桥、二桥之间，是一条沟通内环线以内汉口与武昌中心城区的重要过江通道。 汉口岸接线道路为大智路，武昌岸接线道路为规划的沙湖路 越江隧址位于汉口江滩公园入口上游侧武昌船舶设计院下游侧 前前 言言工程简介工程简介合作路天津路胜利街汉口匝道布置： 本隧道于胜利街设置右进隧道匝道，于天津路设置右出隧道匝道前前 言言工程简介工程简介武昌匝道布置： 隧道与友谊大道设置四条匝道，为满足规划红线及用地控制要求，采用半定向半苜蓿叶型部分互通疏解。前前 言言工程简介工程简介C匝道D匝道E匝
10、道F匝道武昌匝道布置： 隧道与友谊大道设置四条匝道，为满足规划红线及用地控制要求，采用半定向半苜蓿叶型部分互通疏解。前前 言言工程简介工程简介工程全长3630m，其中：越江段越江段2520m2520m，采用盾构法施工，采用盾构法施工； 岸上段岸上段1110m1110m，采用明挖法施工，采用明挖法施工。隧道内设双向四车道，设计车速50km/h。江北竖井江南竖井前前 言言工程简介工程简介1、沿线地质情况复杂、多变，工程地质条件差。穿越的淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉土等主要地层天然含水量高、孔隙比大、压缩性高而强度低，灵敏度高、易触变、流变。工程特点工程特点2、明挖隧道埋深较大，部分地段承压水侵入隧
11、道底板，而且承压水与长江地表水有着密切的水力联系。工程特点工程特点3、两岸明挖隧道均处于中心城区，周边建（构）筑物及地下管线密集，且结构形式多样，基坑施工对地表变形控制和环境保护要求高。 工程特点工程特点武汉市市政工程中规模最大、武汉市市政工程中规模最大、 技术难度最高的深基坑工程技术难度最高的深基坑工程 概概 述述工程概况工程概况施工范围：主线隧道JN02-05节187m；右进隧道C匝道297m；右出隧道D匝道286m。基坑呈长条形，主线部分宽3248m；匝道部分宽915m；最大开挖深度16.4m。基坑安全等级为一级概概 述述场地周边环境条件场地周边环境条件周边建筑物情况基础类型：砼条形或整
12、板浅埋基础结构类型：6层以下砖混结构与基坑相对关系：距基坑边沿最小距离1.7m 概概 述述场地周边环境条件场地周边环境条件地下管线情况管线类型：给水、排水、电力、电信、煤气等基坑施工范围内的：拆改迁移基坑施工影响范围内的：实施保护概概 述述工程地质条件工程地质条件地表为人工填土（杂填土或素填土）；局部分布第四系湖积层。上部由第四系全新统冲积软可塑粉质粘土组成；中部由第四系全新统稍密密实粉细砂组成；下部基岩为志留系泥质粉砂岩夹砂岩、页岩。粉细砂3粉细砂2淤泥质粉质粘土粉土粘土粉质粘土人工填土LK5+359LK5+270基 底 轮 廓 线概概 述述工程地质条件工程地质条件地 层 特 性概概 述述水
13、文地质条件水文地质条件主要赋存于人工填土层, 其补给来源主要为大气降水、地表水，水位埋深变化在-2.0-2.5m；另在以透镜体分布于粘土、粉质粘土之中的粉土夹层中也有赋存主要赋存于粉细砂层中，以上覆粉质粘土层为相对隔水顶板，含水层厚度约32.3m左右，与长江地表水具有密切的水力联系。根据非完整井抽水试验结果，承压水层概化渗透系数为19m/d。潜 水孔隙承压水场地地下水支护方案支护方案深度16m以上的，墙厚600mm的地下连续墙； 深度1016m的，直径1000mm钻孔灌注桩，间距1200mm；深度510m的，650和850SMW工法桩；深度5m以下的，采用拉森鞍型钢板桩。围护结构4000钢或钢
14、筋砼支撑150mm厚C15砼垫层西行车道中线深层搅拌桩抽条加固56双拼工字钢围囹钢筋砼冠梁地面800mm钻孔立柱桩围护桩墙图3 支护结构剖面图支护方案支护方案支撑系统：钢或钢筋砼内支撑 钢筋砼支撑:规格0.8*1.0m，C30，用于过房屋段；钢管支撑:规格609mm,16mm,用于其他地段。坑内每9m设置2根800mm立柱桩，保证内支撑稳定；坑底土体采用水泥深层搅拌桩抽条加固，加固深度3m。 基坑防水设计基坑防水设计设计目的：防流砂：防止坑壁出现流土、流沙，引起坑外地层损失对周边环境造成影响；防突涌：防止坑底剩余隔水层在下部承压含水层水压力的作用下产生突涌，影响基坑的稳定处理方式：潜水：高压摆
15、（旋）喷竖向止水帷幕孔隙承压水：深井减压降水450450R3003001500地下连续墙主体结构600旋喷桩止水地下连续墙接缝图5 地连墙接缝防水示意图1000mm钻孔灌注桩桩间高压摆喷止水桩咬合100mm130012001200?1000100600图6 摆喷止水帷幕示意图竖竖 向向 隔隔 渗渗 帷帷 幕幕围护形式为地连墙的防淹门段 围护形式为钻孔桩的JN02-03节 基坑防水设计基坑防水设计止水帷幕止水帷幕1000mm钻孔灌注桩桩间高压600旋喷止水桩12001200600250500?600?1000150图7 旋喷止水帷幕示意图基坑防水设计基坑防水设计止水帷幕止水帷幕竖竖 向向 隔隔
16、渗渗 帷帷 幕幕围护形式为钻孔桩的JN04-05节及匝道段 围护形式为SMW工法桩的匝道段 施工顺序2施工顺序3施工顺序1图 三施工顺序4施工顺序5基坑防水设计基坑防水设计降水设计降水设计为确保坑底稳定，须降低坑底承压水头高度基 底 轮 廓 线21.30-23.00m0.97-2.19 m粉细砂3粉细砂2淤泥质粉质粘土粉土粘土粉质粘土人工填土（22.30-19.10m ）20.0m（1.20-3.30m ）5.60-10.70m当基坑开挖到设计坑底标高时极易发生承压水突涌或管涌基坑防水设计基坑防水设计降水设计降水设计施工情况施工情况围护结构施工围护结构施工钻孔桩钻孔桩 采用正循环回转钻进工艺，
17、泥浆护壁，泵吸反循环方式清孔；导管法灌注成桩；施工时原则上间隔3根桩跳打。抽条加固抽条加固采用单轴深层搅拌桩机湿法施工“一次喷浆，二次搅拌”工艺成桩水泥掺量按不小于12%控制 施工情况施工情况围护结构施工围护结构施工500500500350500350单 位 ： mm施工情况施工情况基坑防水施工基坑防水施工止水帷幕施工止水帷幕施工1300mm摆喷采用二重管旋喷工艺600mm旋喷采用单管旋喷工艺采取两序施工（间隔一个）的方式。 灌浆材料采用32.5 普通硅酸盐水泥，浆液水灰比1:11:1.5,水泥渗量按不小于18%控制施工情况施工情况基坑防水施工基坑防水施工降水井降水井采用冲击式钻机清水钻进成孔
18、要求：单井涌水量不小于50m3/h 单井抽水含砂量不超过1/100000。 施工情况施工情况土方与支撑土方与支撑降水运行控制降水运行控制1、根据基坑开挖施工的分段长度以及每段的开挖深度，采取分段分级降水，按开挖进度及降水要求逐渐开启降水井数量，维持适宜水位，严格控制因降水引起的周边地层不均匀沉降；2、降水维持期内，实施信息法管理，根据基坑的施工状况和实测的承压水高度，调节降水高度；3、配置具备双回路电源（备用发电机）和安全装置的供配电系统。施工情况施工情况土方与支撑土方与支撑支撑施工支撑施工支撑设置应与土方开挖密切配合，尽量减少围护桩墙前沿的无支撑暴露时间，钢支撑架设、预应力施加控制完成时间在
19、16小时内；钢筋砼支撑形成不大于72h。JN02JN03LK5+293.4LK5+344变形缝，缝宽20mm变形缝，缝宽20mmLK5+356LK5+365LK5+374挖掘机施工情况施工情况土方与支撑土方与支撑基坑土方采取分层分段的方式开挖：分层厚度：3.54m； 每层段放坡坡比：1:11:1.5；分段长度： 6m9m； 纵向总体放坡坡比：1:3.5以上。土方开挖土方开挖施工情况施工情况土方与支撑土方与支撑 对于宽31.7447.86m的主线基坑，每层段采取盆式开挖的方式，先挖中间土，再挖两侧土，开挖放坡控制在1:11:1.5。 EX200EX200挖掘机基坑开挖底面EX100土方开挖土方开
20、挖施工情况施工情况土方与支撑土方与支撑土方开挖土方开挖 深基坑开挖支撑施工是整个基坑施工中的关键工序。基坑开挖应严格按照“时空效应”理论，严格按照施工规范操作，采用分区、分层、分段挖土，在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分区分块、随挖随撑、分层开挖、严禁超挖”的施工原则。问题处理问题处理-地下连续墙施工地下连续墙施工地连墙成槽工艺调整 试成槽过程中，在导墙下22m处（约0.5m标高处）遇到致密的Qal4粉细砂5层，液压抓斗下挖困难，采取两钻一挖的成槽工艺，即开挖前先采用旋挖钻机引孔，孔间距根据三序成槽及抓斗宽度确定（一般2.75m），成孔深度与地下
21、连续墙相同，而后再用液压抓斗开挖。钻机引孔钻机引孔钻机引孔说明：尺寸单位以计。临近房屋的槽壁加固处理 DLQ20幅地连墙靠近三层学生宿舍楼,最近处相距0.6m。为提高槽壁自稳能力，防止槽壁坍塌对房屋造成损坏，成槽前对其槽壁与房屋间的局部土体和墙外侧局部土体采用了双液注浆加固。学生宿舍化粪池导 墙导 墙注浆管12345678910111213141516说明： 1、本图单位以计； 2、全部注浆管一次安装完毕； 3、注浆顺序为： 。12141610 151311问题处理问题处理-地下连续墙施工地下连续墙施工临近房屋的槽壁加固处理 注浆加固范围为DLQ20幅地连墙外侧1.0m左右；注浆深度为地面下1
22、6m，注浆管长6m，外插角10，间距0.51.0m，梅花形布置。注浆材料采用32.5级普硅水泥水玻璃双液浆， 学生宿舍化粪池导 墙导 墙注浆管12345678910111213141516说明： 1、本图单位以计； 2、全部注浆管一次安装完毕； 3、注浆顺序为： 。12141610 151311问题处理问题处理-地下连续墙施工地下连续墙施工临基坑建筑物的保护 对象：基坑西侧10、13教工宿舍楼和体育馆等建筑物 考虑距基坑较近（其中10楼约4.5m；13楼1.7m；体育馆约4.0m），且均为浅埋基础。问题处理问题处理-建筑物保护建筑物保护10、13教工宿舍楼临近基坑侧房屋基础采用高压旋喷桩托换加
23、固；临基坑建筑物的保护 10楼13楼问题处理问题处理-建筑物保护建筑物保护临基坑建筑物的保护 JN03节第13层支撑和JN04节第1层支撑采用钢筋砼支撑;问题处理问题处理-建筑物保护建筑物保护临基坑建筑物的保护 13教工宿舍楼处基坑内侧5m范围内的被动土体采用高压旋喷桩加固。问题处理问题处理-建筑物保护建筑物保护关于基坑管涌的处理 事件经过：事件经过：JN04节基坑施工中，在减压降水达到设计降深的情况下，开挖至接近设计基底时，由于基坑内存在未实施有效封堵的地质勘探孔，为承压水提供了便利的管涌通道，在减压降水后承压水头的作用下，发生了基坑管涌。问题处理问题处理-基坑突涌基坑突涌关于基坑管涌的处理
24、 事件经过：事件经过：根据监测情况，在基坑管涌发生后，基坑西侧的体育馆沉降加剧，日沉降量最大达35.7mm；至5月21日，影响波及到理工大学13教师宿舍楼，造成该楼出现异常沉降，日沉降量最大达8.4mm，临近基坑一侧单元房间南、北墙体出现开裂；同时西侧RWPH98号桩体测斜点在5月21日在基坑14米下出现9.22mm向基坑内的异常变形。 问题处理问题处理-基坑突涌基坑突涌关于基坑管涌的处理 应急措施：应急措施： 对初步判断的主要涌水点处采取回填滤料反压，减少涌水时的含砂量。 针对西侧围护桩的异常变形，组织设备在西侧基坑内侧约10m范围内回填土方反压，回填高度至已经架设的第四道钢围囹处；问题处理
25、问题处理-基坑突涌基坑突涌关于基坑管涌的处理 应急措施：应急措施：在JN04节第一段已浇筑的底板上立模浇筑高3m、厚1m的素砼坝，对管涌段实施回灌水反压， 紧急在基坑周边增设降水井，降低水头高度，减缓涌水压力。 问题处理问题处理-基坑突涌基坑突涌关于基坑管涌的处理 恢复施工措施：恢复施工措施： 增设降水井，加大降深至坑底以下:增1增2增3增5增4增8增7增9增10W23W24W27W17W18W20W21M2W34W22W33采用“天汉深基坑设计软件”验算，在坑内增设3口降水井、坑外增设5口降水井、利用原有5口降水井，最大降深12米，承压水头绝对标高控制在6.50米左右，低于基坑底板底近1.4
26、0米。 问题处理问题处理-基坑突涌基坑突涌关于基坑管涌的处理 恢复施工措施：恢复施工措施： 涌水点注浆封堵及基底加固基坑垫层底注浆管底端底板顶面堵头注浆芯管注浆一期：坑内积水抽排完毕，采取沿突涌点布置2个注浆孔，采用双液注浆进行封堵。时可结束注浆，注浆结束后及时封孔。二期：基坑土方清底完毕，预埋注浆管，待结构底板浇注完毕并达到一定强度后，采用水泥浆液进行灌注，对周边扰动土层进行加固。问题处理问题处理-基坑突涌基坑突涌施工监测施工监测 在施工过程中，采用了信息法施工，根据湖北省地方标准基坑工程技术规程的规定，运用了多种手段进行了基坑和周边环境的监测，监测项目包括： 边坡及围护墙的水平位移和垂直沉
27、降 基坑外地表沉降、基坑内坑底回弹量 支撑轴力与挠度 基坑附近的管线监测 基坑附近建筑物的水平位移、沉降和倾斜率 地表、附近建筑物和围护结构的裂缝观测 立柱变形 基坑外地下水位 坑内渗漏水情况 13栋体育馆混510栋砖2幼儿园明挖段竖井混5施工监测施工监测施工监测施工监测 对10、13楼实测沉降资料进行成果分析，可以看出，在施工过程中两栋建筑物沉降量较大，特别是10楼已超过警戒值，并且在某些施工阶段沉降速率较大。 施工监测施工监测 从10楼的沉降曲线分析，其几个沉降监测点有着基本相同的变化规律,沉降曲线起伏较大，随时间变化较为复杂，但总体趋势是在开挖初期开始比较均匀的沉降,且沉降量较小，随着开挖深度的增大沉降速度加快，沉降量增大，在浇注完底板后有较小的回升，沉降趋于稳定。 13楼的沉降曲线显示，13楼总体上与10楼有着相似的变化趋势。 施工监测施工监测施工监测施工监测通过对沉降监测成果的分析，可以说明以下几个方面的问题： 建筑物的沉降变形主要是由土方开挖所致，在土方开挖期间建筑物的沉降变形速率较快，特别是在基坑开挖至一定阶段时沉降突然加速，开挖暂停时变形速度趋缓，底板浇注后变形趋于稳定。 两曲线中均存在一处较大回弹，对照施工情况分析，该段时间正在对房屋实施高压旋喷托换加固。
