深基坑工程高大釗

深基基坑坑工工程程同濟(jì)濟(jì)大大學(xué)學(xué)高高大大釗釗2008年年3月月內(nèi)容容深基基坑坑工工程程在在我我國(guó)國(guó)的的發(fā)發(fā)展展逆作作法法與與凍凍結(jié)結(jié)法法的的應(yīng)應(yīng)用用基坑坑工工程程的的失失效效模模式式與與案案例例深基基坑坑工工程程方方案案設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)在我我國(guó)國(guó)，，深深基基坑坑工工程程是是最最近近20多多年年中中迅迅速速發(fā)發(fā)展展起起來(lái)來(lái)的的一一個(gè)個(gè)領(lǐng)領(lǐng)域域。。以前前的的幾幾十十年年中中，，由由于于建建筑筑物物的的高高度度不不高高，，基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的埋埋置置深深度度很很淺淺，，很很少少用用地地下下室室，，基基坑坑的的開(kāi)開(kāi)挖挖一一般般僅僅作作為為施施工工單單位位的的施施工工措措施施，，最最多多用用鋼鋼板板樁樁解解決決問(wèn)問(wèn)題題，，沒(méi)沒(méi)有有專(zhuān)專(zhuān)門(mén)門(mén)的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)，，也也并并沒(méi)沒(méi)有有引引起起工工程程界界太太多多的的關(guān)關(guān)注注。。20多多年年來(lái)來(lái)，，由由于于高高層層建建筑筑、、地地下下空空間間的的發(fā)發(fā)展展，，深深基基坑坑工工程程的的規(guī)規(guī)模模之之大大、、深深度度之之深深，，成成為為巖巖土土工工程程中中事事故故最最為為頻頻繁繁的的領(lǐng)領(lǐng)域域，，給給巖巖土土工工程程界界提提出出了了許許多多技技術(shù)術(shù)難難題題。。因此此也也是是巖巖土土工工程程中中發(fā)發(fā)展展最最為為活活躍躍的的領(lǐng)領(lǐng)域域之之一一，，成成為為巖巖土土工工程程的的技技術(shù)術(shù)熱熱點(diǎn)點(diǎn)和和難難點(diǎn)點(diǎn)。。技術(shù)術(shù)難難點(diǎn)點(diǎn)：：1.土土力力學(xué)學(xué)的的強(qiáng)強(qiáng)度度、、變變形形、、滲滲透透三三大大課課題題全全部部都都出出現(xiàn)現(xiàn)；；2.施施工工因因素素的的影影響響既既巨巨大大而而又又具具有有非非常常的的不不確確定定性性；；3.各各種種破破壞壞模模式式相相互互交交叉叉，，互互為為因因果果，，設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算模模式式的的不不清清晰晰性性；；熱點(diǎn)點(diǎn)：：1.事事故故的的頻頻率率高高，，災(zāi)災(zāi)害害的的涉涉及及面面寬寬，，對(duì)對(duì)社社會(huì)會(huì)的的影影響響非非常常大大，，引引起起政政府府和和社社會(huì)會(huì)的的高高度度關(guān)關(guān)注注；；2.工工程程費(fèi)費(fèi)用用占占造造價(jià)價(jià)的的比比例例高高，，業(yè)業(yè)主主對(duì)對(duì)基基坑坑工工程程的的壓壓價(jià)價(jià)，，方方案案不不合合理理和和安安全全度度過(guò)過(guò)低低是是高高事事故故率率的的潛潛在在因因素素；；3.施工工方方過(guò)過(guò)度度追追求求高高速速度度和和低低成成本本是是高高事事故故率率的的直直接接引引發(fā)發(fā)因因素素。。通過(guò)20多年的的工程實(shí)實(shí)踐和業(yè)業(yè)內(nèi)人士士的努力力，學(xué)術(shù)術(shù)研究和和工程研研發(fā)非常常活躍，，在深基基坑工程程領(lǐng)域中中，取得得了很大大的進(jìn)展展，主要要表現(xiàn)為為下面幾幾個(gè)方面面：1.設(shè)設(shè)計(jì)思想想的更新新2.施施工技術(shù)術(shù)的發(fā)展展3.設(shè)設(shè)計(jì)方法法的進(jìn)步步4.管管理制度度的建立立5.標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化工工作的開(kāi)開(kāi)展深基坑工工程領(lǐng)域域的進(jìn)展展設(shè)計(jì)思想想的更新新1.深基基坑工程程的設(shè)計(jì)計(jì)是一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)獨(dú)立的設(shè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目目或設(shè)計(jì)計(jì)階段；；2.深基基坑工程程設(shè)計(jì)包包括方案案設(shè)計(jì)和和施工圖圖設(shè)計(jì)兩兩個(gè)階段段，方案案設(shè)計(jì)階階段的工工作是決決定性的的環(huán)節(jié)。?；庸すこ淘O(shè)計(jì)計(jì)的條件件很大程程度上取取決于施施工，基基坑工程程設(shè)計(jì)與與施工組組織設(shè)計(jì)計(jì)的關(guān)系系異常密密切，在在方案設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)必必須統(tǒng)一一考慮；；3.深基基坑工程程設(shè)計(jì)不不僅要滿(mǎn)滿(mǎn)足地下下室施工工空間和和安全的的要求，，而更重重要的是是必須滿(mǎn)滿(mǎn)足保護(hù)護(hù)環(huán)境的的要求；；4.深基基坑工程程設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)強(qiáng)度和變變形兩種種極限狀狀態(tài)，在在許多情情況下，，由于環(huán)環(huán)境條件件的限制制，滿(mǎn)足足變形控控制的要要求比滿(mǎn)滿(mǎn)足強(qiáng)度度和穩(wěn)定定性的要要求更為為嚴(yán)格，，基坑工工程的成成敗經(jīng)常常取決于于變形控控制。5.地下下水是控控制基坑坑工程性性狀的重重要條件件，水壓壓力占作作用于圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)側(cè)向壓壓力的重重要部分分，地下下水的動(dòng)動(dòng)水壓力力和滲透透破壞常常常是基基坑工程程失效的的主要原原因，地地下水影影響是基基坑工程程設(shè)計(jì)中中不確定定性最大大、控制制最困難難的問(wèn)題題。施工技術(shù)術(shù)的進(jìn)步步這里講的的是綜合合性的施施工技術(shù)術(shù)，施工工技術(shù)的的進(jìn)步帶帶動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)、檢測(cè)測(cè)等方法法的進(jìn)步步。逆作法凍結(jié)法SMW工法設(shè)計(jì)方法法的進(jìn)步步1.符合兩墻墻合一使使用要求求的設(shè)計(jì)計(jì)方法“兩墻合合一”是是指圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)同同時(shí)作為為地下主主體結(jié)構(gòu)構(gòu)一部分分，即圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)墻與地地下室外外墻合一一?！皟蓛蓧弦灰弧笔浅涑浞职l(fā)揮揮地下連連續(xù)墻承承載作用用的一種種設(shè)計(jì)思思路，具具有很大大的經(jīng)濟(jì)濟(jì)意義，，是地下下連續(xù)墻墻作為圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的發(fā)展展方向，，正在一一些重要要的工程程中采用用。采取取兩墻合合一設(shè)計(jì)計(jì)的基坑坑工程，，在設(shè)計(jì)計(jì)方法上上不同于于一般的的圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)，對(duì)于于承載、、防滲、、結(jié)構(gòu)連連接都提提出了非非常高的的要求，，推動(dòng)了了基坑工工程圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)方法法的發(fā)展展。2.深深基坑工工程數(shù)值值計(jì)算方方法的發(fā)發(fā)展作用于柔柔性結(jié)構(gòu)構(gòu)上的土土壓力實(shí)實(shí)際上是是結(jié)構(gòu)與與土共同同作用的的響應(yīng)，，采用有有限元方方法在原原理上可可以解決決這類(lèi)問(wèn)問(wèn)題的計(jì)計(jì)算，在在實(shí)現(xiàn)中中還有各各種困難難需要進(jìn)進(jìn)一步去去解決，，20多多年來(lái)深深基坑工工程的數(shù)數(shù)值解計(jì)計(jì)算方法法得到了了長(zhǎng)足的的進(jìn)步。。3.計(jì)算軟件件及商業(yè)業(yè)化開(kāi)發(fā)發(fā)研究深基坑工工程的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算算的內(nèi)容容和要求求日益提提高，已已經(jīng)必須須依靠計(jì)計(jì)算機(jī)才才能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)深基坑坑工程設(shè)設(shè)計(jì)的計(jì)計(jì)算工作作要求。。于是，，計(jì)算程程序的開(kāi)開(kāi)發(fā)研究究有了很很大的發(fā)發(fā)展，形形成了一一些商業(yè)業(yè)化的計(jì)計(jì)算軟件件。但計(jì)算軟軟件只能能作為一一種工具具和手段段，garbageinto，garbageout.正確的方方法應(yīng)當(dāng)當(dāng)是計(jì)算算加工程程判斷。。不能盲盲目地依依賴(lài)計(jì)算算軟件。。上海力學(xué)學(xué)學(xué)會(huì)舉舉行的一一次深深基坑工工程計(jì)算算軟件考考核開(kāi)挖深度度為15m的3層地地下室基基坑采用1000mm厚的地下下連續(xù)墻墻三道鋼筋筋混凝土土支撐支撐的尺尺寸、位位置平面面布置都都統(tǒng)一規(guī)規(guī)定土層的設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)和地面面荷載也也都統(tǒng)一一規(guī)定管理制度度的建立立許多主要要的城市市都先后后建立了了不同形形式的機(jī)機(jī)構(gòu)，規(guī)規(guī)定了深深基坑工工程的設(shè)設(shè)計(jì)方案案必須經(jīng)經(jīng)過(guò)評(píng)審審，這一一制度的的建立為為深基坑坑工程走走向健康康的發(fā)展展提供了了制度的的保證。。標(biāo)準(zhǔn)化工工作的開(kāi)開(kāi)展20年來(lái)來(lái)，在總總結(jié)工程程經(jīng)驗(yàn)的的基礎(chǔ)上上，許多多城市編編制了地地方的深深基坑工工程技術(shù)術(shù)規(guī)范，，二本全全國(guó)性的的深基坑坑工程技技術(shù)的行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，初步步確立了了我國(guó)深深基坑工工程的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化體體系，給給深基坑坑工程的的設(shè)計(jì)和和施工有有章可循循，有法法可依。。第二輪的的規(guī)范修修編工作作正在開(kāi)開(kāi)展，總總結(jié)十余余年來(lái)的的經(jīng)驗(yàn)。。逆作法與與凍結(jié)法法的應(yīng)用用深基坑工工程的逆逆作法逆作法是是地上和和地下同同時(shí)施工工的方法法，又稱(chēng)稱(chēng)為逆筑筑法。逆逆作法利利用先施施工的地地下連續(xù)續(xù)墻和中中間支承承柱承受受荷載，，從地面面逐層下下挖并從從上到下下地完成成地下室室的梁板板、樓面面工程，，利用上上一層的的樓板結(jié)結(jié)構(gòu)作為為下一層層開(kāi)挖時(shí)時(shí)的支撐撐，逐層層交替開(kāi)開(kāi)挖與澆澆筑樓板板結(jié)構(gòu)；；與此同同時(shí)，逐逐層向上上建造上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)，使地地面上和和地下可可同時(shí)進(jìn)進(jìn)行施工工。因此此，可以以縮短工工期，降降低造價(jià)價(jià)，是一一種合理理的建筑筑方法，，具有明明顯的經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益。1935年日本本首次提提出逆作作法施工工的概念念，經(jīng)歷歷了60余年的的研究與與工程實(shí)實(shí)踐，目目前已應(yīng)應(yīng)用于高高層建筑筑的多層層地下室室、大型型地下商商場(chǎng)、地地下車(chē)庫(kù)庫(kù)、地鐵鐵、隧道道和大型型變電站站及污水水處理池池等構(gòu)筑筑物。國(guó)際上采采用逆作作法建造造的地下下建筑：：最大的的是東京京八重洲洲地下街街，共３３層，建建筑面積積７萬(wàn)m2；最深的地地下街是是莫斯科科切爾坦坦沃住宅宅小區(qū)地地下街，，深達(dá)70~100m;最高的地地下綜合合體是德德國(guó)慕尼尼黑卡爾爾斯廣場(chǎng)場(chǎng)綜合體體，共６６層。1994年日本本新建的的高層建建筑中，，地下結(jié)結(jié)構(gòu)有18.2%采用用逆作法法施工。。1965~1989年年，德國(guó)國(guó)慕尼黑黑地鐵共共建57座地鐵鐵車(chē)站中中，20座采用用逆作法法施工。。我國(guó)在最最近10余年來(lái)來(lái)，在北北京、上上海、遼遼寧、深深圳、廣廣州等地地推廣了了逆作法法施工技技術(shù)，有有60多多項(xiàng)工程程項(xiàng)目的的地下結(jié)結(jié)構(gòu)采用用了逆作作法施工工。逆作法施施工的基基本概念念圖示1.縮縮短工程程施工的的總工期期2.基坑變形形小，相相鄰建筑筑物的沉沉降小3.可可節(jié)省地地下室外外墻及外外墻下工工程樁費(fèi)費(fèi)用4.使使底板設(shè)設(shè)計(jì)趨向向合理5.可可節(jié)省支支撐費(fèi)用用6.可可最大限限度利用用紅線(xiàn)內(nèi)內(nèi)的地下下空間逆作法的的特點(diǎn)縮短工程程施工的的總工期期帶多層地地下室的的高層建建筑，如如采用傳傳統(tǒng)方法法施工，，其總工工期為地地下結(jié)構(gòu)構(gòu)的工期期加地上上結(jié)構(gòu)的的工期，，再加裝裝修等所所占的工工期。地下結(jié)構(gòu)施工主體結(jié)構(gòu)施工裝修采用逆作作法施工工，一般般情況下下只有地地下一層層占絕對(duì)對(duì)工期，，其他各各層地下下室可與與地上結(jié)結(jié)構(gòu)同時(shí)時(shí)施工，，不占絕絕對(duì)工期期，因此此可以縮縮短工程程的總工工期。地下結(jié)構(gòu)施工主體結(jié)構(gòu)施工裝修地下一一層地下地地上同同時(shí)施施工裝修日本讀讀買(mǎi)新新聞社社大樓樓，地地上９９層，，地下下６層層，用用封閉閉式逆逆作法法施工工，總總工期期只用用了２２２月月，比比傳統(tǒng)統(tǒng)施工工方法法縮短短工期期６個(gè)個(gè)月。。法國(guó)巴巴黎拉拉弗埃埃特百百貨大大樓，，６層層地下下室，，用逆逆作法法施工工，工工期縮縮短1/3。廣州新新中國(guó)國(guó)大廈廈，地地上４４３層層，地地下５５層，，平均均開(kāi)挖挖深度度１９９ｍ，，采用用逆作作法施施工，，工期期縮短短１１１個(gè)月月。工程名稱(chēng)地下層數(shù)地上層數(shù)逆作工期節(jié)省造價(jià)逆作層數(shù)上海恒積大廈4225月11％4/4上海明天廣場(chǎng)3567月12％6/3上海京沙大廈2275月10％4/2杭州凱悅大酒店93基坑變變形小小，相相鄰建建筑物物的沉沉降小小采用逆逆作法法施工工，是是利用用逐層層澆筑筑的地地下室室結(jié)構(gòu)構(gòu)作為為圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)內(nèi)支撐撐。與與臨時(shí)時(shí)支撐撐相比比，地地下結(jié)結(jié)構(gòu)的的剛度度大得得多，，所以以，圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的變形形小得得多，，相鄰鄰建筑筑物的的變形形也小小得多多。同時(shí)，，由于于中間間支承承柱的的存在在，底底板增增加了了支點(diǎn)點(diǎn)，澆澆筑后后的底底板成成為多多跨的的連續(xù)續(xù)板結(jié)結(jié)構(gòu)，，減少少了隆隆起。。工程名稱(chēng)管線(xiàn)最大位移地下墻最大水平位移相鄰柱最大沉降差上海恒積大廈水平14.6mm豎直17.0mm33.0mm13.7mm上海明天廣場(chǎng)水平18.4mm豎直24.9mm19.0mm8.5mm上海京沙大廈水平23.5mm豎直16.5mm37.5mm7.0mm德意志志聯(lián)邦邦銀行行大樓樓用逆逆作法法施工工；而而聯(lián)邦邦德國(guó)國(guó)國(guó)家家銀行行總部部大樓樓的深深度相相同，，用地地下連連續(xù)墻墻加五五層土土錨的的傳統(tǒng)統(tǒng)方法法施工工。兩兩者的的比較較如下下：施工方法變形量（ｍｍ）連續(xù)墻的水平變形底板隆起鄰近建筑物沉降逆作法26~35184~20傳統(tǒng)方法20~606025~50逆作法法有七七個(gè)““小””的特特點(diǎn)墻前水水平位位移小小；墻后沉沉降小?。豢拥茁÷∑鹦⌒。徊町愖冏冃涡⌒。粯前鍛?yīng)應(yīng)力小??；土壓力力??；；墻體應(yīng)應(yīng)力小小?？晒?jié)省省地下下室外外墻及及外墻墻下工工程樁樁費(fèi)用用多層地地下室室采用用常規(guī)規(guī)的支支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)，，包括括錨桿桿與內(nèi)內(nèi)支撐撐，都都需要要圍護(hù)護(hù)樁或或圍護(hù)護(hù)墻，，錨桿桿或內(nèi)內(nèi)支撐撐，花花費(fèi)的的工程程費(fèi)用用很可可觀。。采用逆逆作法法施工工，要要求圍圍護(hù)墻墻也能能發(fā)揮揮永久久性結(jié)結(jié)構(gòu)的的承重重作用用，材材料得得到充充分的的利用用，節(jié)節(jié)省了了地下下室外外墻與與外墻墻下工工程樁樁的費(fèi)費(fèi)用，，據(jù)分分析可可以節(jié)節(jié)省地地下室室工程程造價(jià)價(jià)的1/3左右右。順作法法施工工逆作法法施工工使底板板設(shè)計(jì)計(jì)趨向向合理理鋼筋混混凝土土底板板要滿(mǎn)滿(mǎn)足抗抗浮要要求。。用傳傳統(tǒng)方方法施施工時(shí)時(shí)，底底板的的支點(diǎn)點(diǎn)少，，跨度度大，，上浮浮力產(chǎn)產(chǎn)生的的彎矩矩大，，有時(shí)時(shí)為了了滿(mǎn)足足施工工時(shí)的的抗浮浮要求求，而而需要要加大大底板板的厚厚度，，或增增強(qiáng)底底板的的配筋筋。用逆作作法施施工時(shí)時(shí)，底底板的的支點(diǎn)點(diǎn)增多多，跨跨度小小，彎彎矩比比較小小，底底板的的設(shè)計(jì)計(jì)可以以更為為合理理。可節(jié)省省支撐撐費(fèi)用用深度大大的多多層地地下室室，用用傳統(tǒng)統(tǒng)方法法施工工時(shí)，，為了了減少少支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的變變形，，需要要設(shè)置置強(qiáng)大大的內(nèi)內(nèi)支撐撐或錨錨桿，，消耗耗大量量的材材料，，費(fèi)用用相當(dāng)當(dāng)可觀觀。用逆作作法施施工，，利用用地下下室的的梁板板系統(tǒng)統(tǒng)來(lái)支支撐圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)，，可以以不設(shè)設(shè)置臨臨時(shí)的的支、、錨體體系，，節(jié)省省材料料，不不需要要拆撐撐，縮縮短工工期，，避免免污染染環(huán)境境?？勺畲蟠笙薅榷壤糜眉t線(xiàn)線(xiàn)內(nèi)的的地下下空間間多層地地下室室采用用傳統(tǒng)統(tǒng)方法法施工工時(shí)，，在地地下室室外墻墻與紅紅線(xiàn)之之間必必須留留有支支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)截截面尺尺寸和和施工工操作作面所所必要要的距距離，，縮小小了地地下室室的建建筑面面積。。采用逆逆作法法施工工時(shí)，，在滿(mǎn)滿(mǎn)足室室外管管線(xiàn)或或構(gòu)筑筑物布布置的的前提提下，，作為為地下下室外外墻的的地下下連續(xù)續(xù)墻可可以緊緊靠建建筑紅紅線(xiàn)。。逆作法法施工工的一一些代代表性性工程程上海寥寥創(chuàng)興興金融融中心心上海仲仲盛商商業(yè)中中心廣州新新中國(guó)國(guó)大廈廈上海世世博500kV地下變變電站站上海寥寥創(chuàng)興興金融融中心心主樓37層層，裙裙房3層，，5層層地下下室，，基坑平平均開(kāi)開(kāi)挖深深度22.4m，地下室室每層層面積積4000m2。地下連連續(xù)墻墻厚度度1000mm，，深度35m。地下連連續(xù)墻墻與中中柱樁樁之間間，中中柱樁樁之間間的差差異變變形不不超過(guò)過(guò)20mm和1/400柱柱距，，使樓樓板不不致產(chǎn)產(chǎn)生裂裂縫。。墻體側(cè)側(cè)斜孔孔的最最大位位移20.01~34.59mm之間。。地下連連續(xù)墻墻頂?shù)牡乃狡轿灰埔坪芪⑽⑿《鴽](méi)有有測(cè)到到。地下連連續(xù)墻墻頂?shù)牡呢Q向向位移移6.1~15.4mm之間。。地下連連續(xù)墻墻后的的土體體水平平位移移18.84~21.65mm之間。。支撐軸軸力和和樓板板應(yīng)力力均控控制在在設(shè)計(jì)計(jì)允許許范圍圍以?xún)?nèi)內(nèi)。支撐軸軸力86kN~392kN之間。。樓板應(yīng)應(yīng)力2.01kN~5.41kN之間。。中柱樁樁的隆隆起變變形13.5mm~29.9mm之間。。上海仲仲盛商商業(yè)中中心地上五五層，，地下下三層層?；用婷娣e50000m2，開(kāi)挖深深度13.5m。中心島島順作作，三三級(jí)放放坡，，周邊邊環(huán)板板一層層逆作作；地下連連續(xù)墻墻兩墻墻合一一；基坑外外側(cè)采采用卸卸土放放坡；；廣州新新中國(guó)國(guó)大廈廈地上13層層，地地下5層，，開(kāi)挖挖深度度19m，工程占占地7343m2。地下連連續(xù)墻墻厚度度800mm，深度25m。布置了6個(gè)個(gè)深度為22ｍ的降降水井。采用逆作法法，工期比比順作法減減少11個(gè)個(gè)月。上海世博500kV地下變電站站上海世博500kV地下變電站站，開(kāi)挖深度34m，基坑面積13000m2，地下結(jié)構(gòu)外外墻外壁直直徑130m。采用地下連連續(xù)墻兩墻墻合一，地地下連續(xù)墻墻厚度1200mm，結(jié)構(gòu)梁板代代替水平支支撐，環(huán)形形臨時(shí)支撐撐，逆作法法施工。上海市的逆逆作法工法法簡(jiǎn)介(YJGF02-96)1.工法特特點(diǎn)2.工藝原理3.適用范范圍4.施工工工藝5.質(zhì)量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)6.機(jī)械設(shè)設(shè)備7.施工安安全8.工程實(shí)實(shí)例及效益益分析工法特點(diǎn)利用柱下樁樁和地下連連續(xù)墻作為為逆作法施施工期間承承受地上、、地下結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載和施施工荷載的的構(gòu)件，利利用地下室室樓板作為為基坑施工工的支撐。。首層樓板結(jié)結(jié)構(gòu)完成以以后，在樓樓板下挖土土，采用土土模承重法法澆筑下一一層樓板。。循環(huán)采用上上述方法繼繼續(xù)施工。。工藝原理先沿建筑物物周?chē)┕すさ叵聣?，，在建筑物物?nèi)部按柱柱網(wǎng)軸線(xiàn)施施工柱下支支承樁。然后進(jìn)行地地下首層施施工，完成成后同時(shí)施施工地下、、地上結(jié)構(gòu)構(gòu)。待大底板完完成后，再再進(jìn)行復(fù)合合柱、復(fù)合合墻的施工工。施工工藝（（要點(diǎn)）按設(shè)計(jì)圖紙紙要求，埋埋設(shè)地下結(jié)結(jié)構(gòu)相關(guān)節(jié)節(jié)點(diǎn)的鋼板板及連接鋼鋼筋；暴露露節(jié)點(diǎn)后按按設(shè)計(jì)要求求清理、焊焊接。結(jié)構(gòu)沉降差差控制，對(duì)對(duì)地下連續(xù)續(xù)墻底部和和柱下樁的的底部進(jìn)行行注漿；根據(jù)靜載荷荷試驗(yàn)曲線(xiàn)線(xiàn)，計(jì)算各各工況的沉沉降，得出出在極限沉沉降差范圍圍內(nèi)的上部部結(jié)構(gòu)可能能施工的層層數(shù)；進(jìn)行沉降觀觀測(cè)，擬合合荷載～沉沉降關(guān)系，，預(yù)測(cè)施工工過(guò)程中的的沉降差，，控制施工工。凍結(jié)法施工工利用人工制制冷技術(shù)，，使土層中中的水結(jié)冰冰將天然土土變成凍土土以增加其其強(qiáng)度和穩(wěn)穩(wěn)定性，凍凍結(jié)加固均均勻完整，，形成一道道凍土墻，，不僅可以以承受水土土壓力和基基坑開(kāi)挖過(guò)過(guò)程中的各各種施工荷荷載，而且且可作為一一道防水性性很好的止止水帷幕，，發(fā)揮圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的作作用，在凍凍土墻的保保護(hù)下進(jìn)行行地下結(jié)構(gòu)構(gòu)的施工。。凍結(jié)法施施工在采礦礦工程中已已經(jīng)得到了了廣泛的應(yīng)應(yīng)用，進(jìn)行行了大量的的試驗(yàn)研究究，積累了了豐富的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)。但用用于深基坑坑工程則是是近幾年的的發(fā)展。人工凍結(jié)法法的應(yīng)用開(kāi)開(kāi)始于19世紀(jì)。1883年年，德國(guó)阿阿爾里德煤煤礦井筒施施工中首次次應(yīng)用凍結(jié)結(jié)法并獲得得成功。1886年年，瑞典24ｍ長(zhǎng)的的人行隧道道建設(shè)工程程中，首先先將凍結(jié)法法應(yīng)用于城城市土木工工程。100多年來(lái)，人人工凍結(jié)法法在各種工工程建設(shè)中中得到了應(yīng)應(yīng)用，解決決了許多困困難的施工工問(wèn)題。德國(guó)多塞道道夫中心火火車(chē)站附近近，擴(kuò)展的的地鐵要經(jīng)經(jīng)過(guò)居民建建筑和鬧市市街道，隧隧道頂部離離建筑物基基礎(chǔ)只有很很小頂距離離，在三段段40m長(zhǎng)的隧道施施工中成功功地采用了了人工凍結(jié)結(jié)法。日本名古屋屋建造地下下輸電隧道道時(shí)，在兩兩個(gè)隧道地地連接處，，成功地應(yīng)應(yīng)用了人工工凍結(jié)法技技術(shù)。70年代，，北京地鐵鐵建設(shè)時(shí)首首次采用人人工凍結(jié)法法，凍結(jié)段段長(zhǎng)90m，深度28m。1975年，沈陽(yáng)地地鐵２號(hào)井井采用凍結(jié)結(jié)法施工，，井筒直接接7m，凍結(jié)深度51m。1992年、1998年上海海地鐵施工工中成功采采用凍結(jié)法法施工技術(shù)術(shù)，現(xiàn)在已已經(jīng)成為成成熟的施工工方法，用用以區(qū)間隧隧道的修筑筑旁通道。。1997年年北京復(fù)八八線(xiàn)采用凍凍結(jié)法加固固隧道頂部部土層。凍結(jié)技術(shù)用用于基坑工工程的可行行性取決于于設(shè)計(jì)要求求、現(xiàn)場(chǎng)及及工程項(xiàng)目目的限制條條件。其中中，地質(zhì)條條件和水文文條件是評(píng)評(píng)價(jià)凍結(jié)法法可行性的的兩個(gè)重要要因素。當(dāng)當(dāng)?shù)叵滤髁魉傩∮?.5m/d時(shí)采用凍結(jié)結(jié)法是可行行而且是經(jīng)經(jīng)濟(jì)的；水水質(zhì)、水溫溫是決定凍凍結(jié)法費(fèi)用用的重要因因素，對(duì)于于含鹽量高高的土，凍凍結(jié)成本會(huì)會(huì)提高。凍凍脹可能引引起地層移移動(dòng)，但并并非人們想想象的那么么大，這在在上海和北北京的地鐵鐵應(yīng)用凍結(jié)結(jié)法施工中中已有證實(shí)實(shí)，可以通通過(guò)速凍和和泄壓等方方法減少凍凍脹量。潤(rùn)楊大橋南南錨碇潤(rùn)楊大橋南南汊橋采用用跨徑1490m雙塔單跨雙雙鉸鋼箱梁梁懸索橋。。２根6.8×105kN的拉力通過(guò)過(guò)錨碇及重重力嵌巖基基礎(chǔ)傳至地地基?；鶐r為風(fēng)化化花崗巖，，全風(fēng)化層層和強(qiáng)風(fēng)化化層分布不不均勻，場(chǎng)場(chǎng)地地下水水位1.8~2.2m，區(qū)域賦存第第四系孔隙隙微承壓及及基巖裂隙隙微承壓兩兩大含水層層組。南錨碇凍結(jié)結(jié)排樁圍護(hù)護(hù)體系是以以含水地層層凍結(jié)形成成的凍結(jié)帷帷幕為基坑坑的封水結(jié)結(jié)構(gòu)，以排排樁及內(nèi)支支撐體系為為抵抗水土土壓力的承承力結(jié)構(gòu)，，形成了新新的圍護(hù)技技術(shù)，較好好地解決了了基坑圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌嵌巖及封水水問(wèn)題。錨碇的平面面尺寸70.5×52.5m，基坑開(kāi)挖到到基巖，深深度29m，采用鉆孔排排樁擋土，，1.3m厚的凍土薄薄壁隔水，，“排樁凍凍結(jié)法”。。排樁直徑1.5m，中心距1.7m，樁長(zhǎng)35m，嵌巖6m。凍結(jié)帷幕布布置在外側(cè)側(cè)，采用單單排凍結(jié)孔孔凍結(jié)封水水，與排樁樁插花布置置，凍結(jié)孔孔深40m，凍結(jié)帷幕入入巖11m。先澆排樁結(jié)結(jié)構(gòu)，再在在外側(cè)凍土土。為了降降低凍脹力力對(duì)排樁結(jié)結(jié)構(gòu)的不利利影響，在在凍結(jié)帷幕幕外設(shè)置288個(gè)直直徑25cm的卸壓孔。。開(kāi)挖過(guò)程程中，實(shí)測(cè)測(cè)凍脹力0.0907MPa衰減到0.0576MPa。從0°～－4°凍脹力增加加到幅度最最大，低于于－4°以后變化很很小。北京復(fù)八線(xiàn)線(xiàn)地鐵區(qū)間隧道施施工時(shí)，拱拱頂遇到飽飽和含水的的粉細(xì)砂層層，此段隧隧道地處格格貿(mào)立交橋橋下，又有有多條地下下管線(xiàn)，為為了確保地地下管線(xiàn)和和地面交通通的安全運(yùn)運(yùn)行，采用用隧道內(nèi)水水平凍結(jié)法法施工，水水平距離45m。設(shè)計(jì)凍結(jié)壁壁厚1.2m，平均溫度-10°C，凍結(jié)粉細(xì)砂砂持久抗壓壓強(qiáng)度6MPa，抗彎強(qiáng)度2.5MPa?；庸こ痰牡氖Ｊ绞脚c案例深基坑工程程的技術(shù)要要求與類(lèi)型型失效的若干干案例地下連續(xù)墻墻的垮塌拱圈圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的垮塌塌引水渠道基基坑開(kāi)挖邊邊坡失穩(wěn)土釘墻的垮垮塌基坑工程的的失效模式式深基坑工程程的技術(shù)要要求深基坑工程程是指包括基基坑開(kāi)挖、、降水和支支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)、施工工與監(jiān)測(cè)在在內(nèi)的總稱(chēng)稱(chēng)。支護(hù)結(jié)構(gòu)則由包括具具有擋土、、止水功能能的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和維持圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)平衡衡的支、錨體系系兩部分組成成；支、錨錨體系是指指內(nèi)支撐體系系或錨桿體體系，內(nèi)支撐體系系由支撐、圍圍檁和立柱柱等構(gòu)件組組成，錨桿體系則由錨桿、、腰粱和臺(tái)臺(tái)座等組成成。對(duì)深基坑坑工程的的技術(shù)要要求包括括：一深基基坑工程程的功能能要求1.擋擋土土功能為地下室室施工創(chuàng)創(chuàng)造安全全的施工工面2.止止水水功能為地下室室施工創(chuàng)創(chuàng)造干燥燥的施工工面3.作作為為地下結(jié)結(jié)構(gòu)外墻墻的使用用功能地下室施施工結(jié)束束后成為為地下室室的結(jié)構(gòu)構(gòu)外墻二環(huán)境境保護(hù)與與處理相相鄰關(guān)系系的要求求1.控控制制圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)位移移和坑底底隆起對(duì)對(duì)環(huán)境的的影響通過(guò)減小小變形保保護(hù)相鄰鄰建筑物物2.控控制制降低地地下水位位對(duì)環(huán)境境的影響響減少坑外外地下水水位的變變化3.控控制制土錨對(duì)對(duì)相鄰場(chǎng)場(chǎng)地的影影響保護(hù)相鄰鄰場(chǎng)地的的地下資資源的使使用權(quán)深基坑圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的類(lèi)型型按功能劃劃分按圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)剛度度劃分按圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)保持持穩(wěn)定方方式劃分分按圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的施施工工藝藝與材料料劃分按功能劃劃分按圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)功能能劃分為為臨時(shí)性結(jié)結(jié)構(gòu)和兼有永永久性結(jié)結(jié)構(gòu)功能能（兩墻合一一）兩類(lèi)。。臨時(shí)性圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的功能能比較單單一，設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)只只要滿(mǎn)足足施工圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的擋土土、止水水和環(huán)境境保護(hù)的的要求；；永久性結(jié)結(jié)構(gòu)除了了滿(mǎn)足上上述施工工圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的要要求外，，還應(yīng)滿(mǎn)滿(mǎn)足作為為永久性性結(jié)構(gòu)的的許多要要求，例例如傳力力、協(xié)調(diào)調(diào)變形、、防滲等等要求。。同時(shí)還還要處理理與地下下室梁、、板、柱柱的連接接構(gòu)造，，對(duì)圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的變形也也有更嚴(yán)嚴(yán)格的要要求。按圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)剛度度劃分按圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)材料料本身的的傳力特特性可以以分為剛剛性結(jié)構(gòu)構(gòu)和柔性性結(jié)構(gòu)兩兩類(lèi)。剛性結(jié)構(gòu)構(gòu)圍護(hù)體材材料的抗抗拉強(qiáng)度度很低，，一般不不考慮承承受彎矩矩，其變變形的特特點(diǎn)主要要是平移移和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，當(dāng)發(fā)發(fā)生撓曲曲變形時(shí)時(shí)很容易易出現(xiàn)開(kāi)開(kāi)裂；柔性結(jié)構(gòu)構(gòu)圍護(hù)體材材料能承承受較大大的彎矩矩和拉應(yīng)應(yīng)力，因因此可以以容許發(fā)發(fā)生較大大的撓曲曲而結(jié)構(gòu)構(gòu)不出現(xiàn)現(xiàn)裂縫。。按圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)保持持穩(wěn)定方方式劃分分自立式圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)可以不依依靠支撐撐或錨桿桿的傳力力作用而而保持其其平衡，，按照保保持穩(wěn)定定的機(jī)制制可以分分為重力力式和懸懸臂式兩兩類(lèi)。重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)依靠自自身的重重力所形形成的穩(wěn)穩(wěn)定力矩矩和摩阻阻力來(lái)抵抵抗土壓壓力所引引起的傾傾覆和滑滑移；懸臂式則依靠插插入深度度范圍內(nèi)內(nèi)土的嵌嵌固作用用維持穩(wěn)穩(wěn)定。支錨式圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)則需要依依靠?jī)?nèi)支支撐或土土錨才能能保持圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的穩(wěn)定定。主動(dòng)土壓力Ea被動(dòng)抗力Ep基底摩阻力H重力G重力式圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)主動(dòng)土壓力Ea被動(dòng)抗力Ep被動(dòng)抗力E′p懸臂式圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)拉錨土錨土錨或拉拉錨支撐立柱立柱樁圍護(hù)墻圍檁坑底加固內(nèi)支撐體體系按圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)施工工工藝與與材料劃劃分按圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的施施工工藝藝與材料料劃分可可分為以以水泥穩(wěn)穩(wěn)定土為為材料的的水泥攪攪拌樁，，以鋼為為材料的的鋼板樁樁和以鋼鋼筋混凝凝土為材材料的鉆鉆孔灌注注樁、地地下連續(xù)續(xù)墻或鋼鋼筋混凝凝土板樁樁。圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的受力力性能與與材料密密切有關(guān)關(guān)。用水水泥攪拌拌樁做成成的壩體體是剛性性的、自自立式的的。用鋼鋼材或鋼鋼筋混凝凝土制成成的圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)是是柔性的的，一般般需要采采用支錨錨體系來(lái)來(lái)維持其其穩(wěn)定。。但鋼筋筋混凝土土地下連連續(xù)墻也也可以做做成如圖圖所示的的重力式式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)；水水泥攪拌拌樁可以以加勁性性的型鋼鋼成為柔柔性的圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)（SMW工法），，也可以以用作柔柔性的排排樁式圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的止水水帷幕。?；庸こ坛淌О赴咐叵逻B續(xù)續(xù)墻的垮垮塌基坑面積積2600m2，周邊長(zhǎng)度度260m，開(kāi)挖深度度12.35m，采用600mm厚、24m深的地下下連續(xù)墻墻，設(shè)四四道支撐撐，第一一道鋼筋筋混凝土土支撐，，其余為為609mm的鋼管支支撐幾點(diǎn)教訓(xùn)訓(xùn)設(shè)計(jì)：荷荷載用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值，，抗力用用設(shè)計(jì)值值，設(shè)計(jì)計(jì)表達(dá)式式兩端不不匹配，，降低了了安全度度。鋼支支撐直接接支承在在與其斜斜交的地地下連續(xù)續(xù)墻上，，沒(méi)有用用圍檁，，更無(wú)平平衡剪力力垛。施工：未未按設(shè)計(jì)計(jì)圖紙的的要求施施工，包包括超挖挖、不及及時(shí)支撐撐，坑底底沒(méi)有加加固。監(jiān)測(cè)：沒(méi)沒(méi)有及時(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)險(xiǎn)情，沒(méi)沒(méi)有發(fā)出出警報(bào)。。管理：鄰鄰近工程程的負(fù)責(zé)責(zé)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)問(wèn)題，，向這個(gè)個(gè)項(xiàng)目的的經(jīng)理提提出忠告告，但項(xiàng)項(xiàng)目經(jīng)理理卻置若若罔聞，，沒(méi)有引引起警覺(jué)覺(jué)。事故故發(fā)生前前晚，已已發(fā)現(xiàn)預(yù)預(yù)兆，但但沒(méi)有及及時(shí)采取取工程措措施搶險(xiǎn)險(xiǎn)。拱圈圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的垮塌拱圈逆作作法拱圈逆作作法的主主要問(wèn)題題１．大面面積的建建筑基坑坑平面受受力狀態(tài)態(tài)不同于于圓拱的的受力條條件；２．從上上而下修修筑的欄欄墻沒(méi)有有插入深深度，對(duì)對(duì)于敞開(kāi)開(kāi)開(kāi)挖的的施工條條件，會(huì)會(huì)發(fā)生從從底部涌涌入坑內(nèi)內(nèi)的塑性性流動(dòng)；；２．止水水措施不不足以阻阻止地下下水從坑坑外向坑坑內(nèi)流動(dòng)動(dòng)。引水渠道道基坑開(kāi)開(kāi)挖邊坡坡失穩(wěn)4孔箱涵涵，單孔孔尺寸為為3.25m3.60m，，總長(zhǎng)75m地面標(biāo)高高＋4.2~4.7m，設(shè)計(jì)基坑坑底面標(biāo)標(biāo)高－5.33m，開(kāi)挖深度度近10m按三級(jí)放放坡，從從上至下下依次為為1:1.5、、1:2和1:3，變坡坡處留1.0m寬的馬道道二級(jí)輕型型井點(diǎn)降降水采用水沖沖法施工工，泥漿漿沉淀池池設(shè)置在在基坑頂頂部南北北兩側(cè)，，距基坑坑外緣12m～15m10m高的土坡坡滑動(dòng)滑坡發(fā)生生在挖到到基坑底底面，澆澆筑墊層層后，正正在綁扎扎箱涵的的鋼筋時(shí)時(shí)沒(méi)有進(jìn)行行任何的的位移觀觀測(cè)，因因此沒(méi)有有發(fā)現(xiàn)滑滑坡的預(yù)預(yù)兆，突突發(fā)性的的事故塌入基坑坑中的土土方5000立立方米，泥面涌高高6m第一級(jí)井井點(diǎn)向基基坑中移移動(dòng)13m事故分析析1.10m的高差形形成的壓壓力差超超過(guò)了軟軟土的承承載能力力；2.由由于坡面面非常平平緩，滑滑動(dòng)的形形式是深深層滑動(dòng)動(dòng)，以中中點(diǎn)圓的的形式破破壞；3.卸卸載引起起負(fù)的孔孔隙水壓壓力，產(chǎn)產(chǎn)生強(qiáng)度度較高的的假象，，隨著負(fù)負(fù)壓的消消散，土土的抗剪剪強(qiáng)度降降低，滑滑坡并不不發(fā)生的的開(kāi)挖的的同時(shí)，，而滯后后一定的的時(shí)間；；4.沒(méi)沒(méi)有進(jìn)行行監(jiān)測(cè)的的教訓(xùn)。。土釘墻的的垮塌陽(yáng)角處土土釘墻的的破壞鋼支撐圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的失穩(wěn)穩(wěn)不同類(lèi)型型圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)接頭頭處及深深、淺坑坑之間支支檔墻的的失穩(wěn)基坑工程程的失效效模式基坑工程程的失效效模式1.整體失穩(wěn)穩(wěn)2.坑底隆起起3.圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)傾傾覆失失穩(wěn)4.圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)滑滑移失失穩(wěn)5.圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)底底部地地基承承載力力失穩(wěn)穩(wěn)6.““踢踢腳””失穩(wěn)穩(wěn)7.止止水水帷幕幕功能能失效效和坑坑底滲滲透變變形破破壞8.圍圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的結(jié)結(jié)構(gòu)性性破壞壞9.支支、錨錨體系系失穩(wěn)穩(wěn)破壞壞整體失失穩(wěn)整體失失穩(wěn)是是指在在土體體中形形成了了滑動(dòng)動(dòng)面，，圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)連同同基坑坑外側(cè)側(cè)及坑坑底的的土體體一起起喪失失穩(wěn)定定性，，一般般的失失穩(wěn)形形態(tài)是是圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的上上部向向坑外外傾倒倒，圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的底部部向坑坑內(nèi)移移動(dòng)，，坑底底土體體隆起起，坑坑外地地面下下陷。。坑底隆隆起坑底隆隆起是是指坑坑底土土體產(chǎn)產(chǎn)生向向上的的塑性性變形形?；娱_(kāi)開(kāi)挖以以后，，坑底底向上上位移移的原原因有有兩種種，一一是卸卸載引引起的的回彈，其數(shù)數(shù)值較較?。?；另一一種是是在開(kāi)開(kāi)挖引引起的的壓力力差作作用下下土體體中產(chǎn)產(chǎn)生的的塑性變變形，這種種變形形如果果數(shù)量量較大大，表表示土土體中中的塑塑流已已經(jīng)比比較嚴(yán)嚴(yán)重，，如果果圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)和內(nèi)內(nèi)支撐撐能形形成整整體性性好的的體系系，則則塑流流僅引引起坑坑外地地面下下沉，，影響響環(huán)境境安全全；如如果是是自立立式結(jié)結(jié)構(gòu)或或節(jié)點(diǎn)點(diǎn)強(qiáng)度度差的的支撐撐體系系，隆隆起可可能是是整體體失穩(wěn)穩(wěn)的前前兆；；如果果穩(wěn)定定性不不能得得到有有效的的控制制，就就會(huì)發(fā)發(fā)生整整體性性失穩(wěn)穩(wěn)。圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)傾傾覆失失穩(wěn)圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的傾覆覆失穩(wěn)穩(wěn)主要要發(fā)生生在重重力式式結(jié)構(gòu)構(gòu)或懸懸臂式式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)，重重力式式結(jié)構(gòu)構(gòu)在坑坑外主主動(dòng)土土壓力力的作作用下下，圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)繞繞其下下部的的某點(diǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的頂部部向坑坑內(nèi)傾傾倒。抵抗抗傾覆覆失穩(wěn)穩(wěn)的力力矩主主要由由圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)自身身的重重力形形成，，坑底底的被被動(dòng)抗抗力也也是構(gòu)構(gòu)成抵抵抗力力矩的的因素素。關(guān)關(guān)于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)中中心的的位置置有不不同的的看法法，傳傳統(tǒng)的的方法法是將將轉(zhuǎn)動(dòng)中中心放放在圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的前趾趾，但也也有認(rèn)認(rèn)為繞繞前趾趾上面面或下下面的的某一一點(diǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)比比較合合理，，特別別的軟軟土地地區(qū)由由于基基底土土比較較軟弱弱，在在力矩矩作用用下前趾有有下沉沉的可可能。圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)滑滑移失失穩(wěn)圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的滑移移失穩(wěn)穩(wěn)亦主主要發(fā)發(fā)生在在重力力式結(jié)結(jié)構(gòu)中中，在在坑外外主動(dòng)動(dòng)土壓壓力的的作用用下，，圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)向向坑內(nèi)內(nèi)平移移。抵抗抗滑移移的阻阻力主主要由由圍護(hù)護(hù)體底底面的的摩阻阻力以以及內(nèi)內(nèi)側(cè)的的被動(dòng)動(dòng)土壓壓力構(gòu)構(gòu)成。。當(dāng)坑坑底土土軟弱弱或圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)底底部的的地基基土軟軟化時(shí)時(shí)，墻墻體發(fā)發(fā)生滑滑移失失穩(wěn)。。圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)底底部地地基承承載力力失穩(wěn)穩(wěn)重力式式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的底底面壓壓力過(guò)過(guò)大，，地基基承載載力不不足引引起的的失穩(wěn)穩(wěn)。由于在在圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的外外側(cè)還還作用用著土土壓力力，因因此其其合力力是傾傾斜的的。在在傾斜斜荷載載作用用下，，地基基土發(fā)發(fā)生向向坑內(nèi)內(nèi)的擠擠出，，圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)生生不均均勻的的沉降降，可可能導(dǎo)導(dǎo)致部部分圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的開(kāi)裂裂損壞壞?！疤吣_腳”失失穩(wěn)在單支支撐的的基坑坑中，，可能能發(fā)生生撓支撐撐點(diǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)上部部向坑坑外傾傾倒，，圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的下下部向向上翻翻的失失穩(wěn)模模式，，故形形象地地稱(chēng)為為“踢踢腳””失穩(wěn)穩(wěn)。在在多支支撐的的圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)中一一般不不會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生踢踢腳失失穩(wěn)，，除非非其它它支撐撐都已已失效效，只只有一一道支支撐起起作用用的情情況。。止水帷帷幕功功能失失效和和坑底底滲透透變形形破壞壞止水帷帷幕喪喪失擋擋水功功能，，產(chǎn)生生滲漏、、涌水水、流流土或或流砂砂。由于于水土土流失失使基基坑外外地面面下沉沉、塌塌陷，，導(dǎo)致致鄰近近建筑筑物的的開(kāi)裂裂和損損壞。。引起起圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)止水水帷幕幕功能能失效效的主主要原原因是是施工工因素素，其其次是是設(shè)計(jì)計(jì)因素素和材材料的的因素素。由由于施施工質(zhì)質(zhì)量低低劣，，止水水帷幕幕有空空洞或或裂縫縫，成成為漏漏水的的通道道是最最普遍遍的現(xiàn)現(xiàn)象；；止水水帷幕幕設(shè)計(jì)計(jì)過(guò)短短，沒(méi)沒(méi)有全全部切切斷透透水層層也是是漏水水的可可能原原因。。由于止止水帷帷幕失失效產(chǎn)產(chǎn)生過(guò)過(guò)大的的水力力坡降降引起起坑底底滲透變變形破破壞?？觾?nèi)內(nèi)采用用排水水或降降水措措施后后，造造成了了坑內(nèi)內(nèi)外的的水頭頭差，，地下下水在在水頭頭差的的作用用下向向坑內(nèi)內(nèi)滲流流，在在滲流流出口口處土土的細(xì)細(xì)顆粒粒被帶帶出，，或土土顆粒粒處于于懸浮浮狀態(tài)態(tài)涌出出。這這種由由滲透透引起起的破破壞因因破壞壞機(jī)理理不同同而有有不同同的名名稱(chēng)，，如管管涌、、流砂砂或流流土。。如不不及時(shí)時(shí)制止止，由由滲透透變形形引起起的坑坑外土土體的的位移移和陷陷落是是嚴(yán)重重的。。圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的結(jié)構(gòu)構(gòu)性破破壞圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的結(jié)構(gòu)構(gòu)性破破壞是是指圍圍護(hù)體體本身身發(fā)生生開(kāi)裂、、折斷斷、剪剪斷或或壓屈屈，致使使結(jié)構(gòu)構(gòu)失去去了承承載能能力的的破壞壞模式式。結(jié)構(gòu)性性損壞壞的原原因可可能是是方案案性的的錯(cuò)誤誤，如如支撐撐體系系不當(dāng)當(dāng)或圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)不不閉合合；也也可能能是設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算時(shí)時(shí)荷載載估計(jì)計(jì)不足足或結(jié)結(jié)構(gòu)材材料強(qiáng)強(qiáng)度估估計(jì)過(guò)過(guò)高，，支撐撐或圍圍檁截截面不不足導(dǎo)導(dǎo)致破破壞；；此外外，結(jié)結(jié)構(gòu)節(jié)節(jié)點(diǎn)處處理不不當(dāng)，，也會(huì)會(huì)因局局部失失穩(wěn)而而引起起整體體破壞壞，特特別在在鋼支支撐體體系中中，節(jié)節(jié)點(diǎn)多多，加加工與與安裝裝質(zhì)量量不易易控制制。節(jié)節(jié)點(diǎn)處處理包包括支支撐和和墻體體的連連接處處，如如不設(shè)設(shè)置圍圍檁或或連接接強(qiáng)度度不夠夠。支、錨錨體系系失穩(wěn)穩(wěn)破壞壞支錨體體系的的失穩(wěn)穩(wěn)破壞壞包括括兩種種不同同的破破壞模模式。。錨桿桿的破破壞主主要表表現(xiàn)為為錨桿的的拔出出、斷斷裂或或預(yù)應(yīng)應(yīng)力松松弛，土錨錨的破破壞大大多是是局部部的，，群錨錨的破破壞實(shí)實(shí)際上上是土土體的的失穩(wěn)穩(wěn)而并并非是是錨桿桿的結(jié)結(jié)構(gòu)性性破壞壞；支支撐的的失穩(wěn)穩(wěn)很可可能是是整體體性的的，其其形態(tài)態(tài)因體體系不不同而而不同同，支支撐體體系大大多是是超靜靜定的的，局局部的的破壞壞會(huì)造造成整整體的的失穩(wěn)穩(wěn)，尤尤其是是鋼支支撐體體系，，局部部節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的失失效概概率比比較大大。深基坑坑工程程方案案設(shè)計(jì)計(jì)方案設(shè)設(shè)計(jì)與與施工工圖設(shè)設(shè)計(jì)深基坑坑工程程設(shè)計(jì)計(jì)一般般分為為總體體方案案設(shè)計(jì)計(jì)和施施工圖圖設(shè)計(jì)計(jì)兩個(gè)個(gè)階段段，總總體方方案設(shè)設(shè)計(jì)的的任務(wù)務(wù)是根根據(jù)主主體工工程的的性質(zhì)質(zhì)和對(duì)對(duì)地下下室的的使用用要求求、場(chǎng)場(chǎng)地工工程地地質(zhì)和和水文文地質(zhì)質(zhì)條件件、相相鄰環(huán)環(huán)境對(duì)對(duì)基坑坑施工工的制制約程程度等等因素素，選選擇合合適的的圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)與支支撐體體系、、協(xié)調(diào)調(diào)基坑坑工程程與主主體工工程的的關(guān)系系、控控制環(huán)環(huán)境質(zhì)質(zhì)量，，為施施工圖圖設(shè)計(jì)計(jì)和基基坑施施工組組織計(jì)計(jì)劃提提供控控制性性方案案?；庸すこ谭椒桨冈O(shè)設(shè)計(jì)1）確定開(kāi)開(kāi)挖方方案，，包括括地下下水的的處理理方案案；2）選擇圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的類(lèi)型型；3）選用土土層錨錨桿或或內(nèi)支支撐，，選擇擇支撐撐材料料；4）對(duì)土層層錨桿桿或內(nèi)內(nèi)支撐撐進(jìn)行行平面面和豎豎向布布置，，包括括圍檁檁和立立柱的的布置置；5）進(jìn)行各各項(xiàng)穩(wěn)穩(wěn)定驗(yàn)驗(yàn)算和和結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力力計(jì)算算以確確定圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)、、支撐撐、圍圍檁或或錨桿桿的材材料強(qiáng)強(qiáng)度和和截面面尺寸寸，確確定是是否需需要加加固坑坑底；；進(jìn)行行降水水的控控制性性計(jì)算算；6）進(jìn)行變變形驗(yàn)驗(yàn)算以以檢驗(yàn)驗(yàn)是否否滿(mǎn)足足環(huán)境境要求求；7）對(duì)施工工方案案提出出要求求；8）進(jìn)行多多方案案的技技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)比比較，，優(yōu)選選方案案?；訃鷩o(hù)設(shè)設(shè)計(jì)的的依據(jù)據(jù)深大基基坑的的設(shè)計(jì)計(jì)是一一項(xiàng)綜綜合性性的設(shè)設(shè)計(jì)工工作，，它與與上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)（包包括地地下室室）設(shè)設(shè)計(jì)、、工程程地質(zhì)質(zhì)勘察察、地地下室室施工工方案案以及及周?chē)鷩淖宰匀画h(huán)環(huán)境、、工程程環(huán)境境和社社會(huì)環(huán)環(huán)境都都有密密切的的關(guān)系系，因因此，，在基基坑工工程設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)必須須具備備下列列幾個(gè)個(gè)方面面的資資料：：基坑工工程設(shè)設(shè)計(jì)必必需的的資料料主體結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)圖圖紙工程勘勘察報(bào)報(bào)告環(huán)境調(diào)調(diào)查資資料基坑周周邊地地區(qū)建建筑物物情況況基坑周周邊地地區(qū)市市政設(shè)設(shè)施情情況基坑周周邊地地區(qū)道道路情情況基坑工工程施施工條條件方案設(shè)設(shè)計(jì)討討論及及案例例開(kāi)挖方方案的的選擇擇選擇圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的類(lèi)型型支錨體體系的的選擇擇支撐的的平面面布置置支撐和和錨桿桿的豎豎向布布置立柱的的設(shè)置置降水開(kāi)挖方方案選選擇放坡開(kāi)開(kāi)挖無(wú)支撐撐開(kāi)挖挖重力式式擋墻墻懸臂式式擋墻墻錨固式式擋墻墻有支撐撐的開(kāi)開(kāi)挖組合型型的開(kāi)開(kāi)挖方方案放坡開(kāi)開(kāi)挖放坡開(kāi)開(kāi)挖的的直接接費(fèi)用用最少少，而而且為為主體體工程程創(chuàng)造造了比比較寬寬敞的的施工工作業(yè)業(yè)空間間，因因而工工作面面寬，，工期期也比比較短短，如如果場(chǎng)場(chǎng)地條條件允允許，，放坡坡開(kāi)挖挖應(yīng)該該是首首選的的方案案。制制約采采用放放坡開(kāi)開(kāi)挖的的因素素主要要是周周?chē)鷪?chǎng)場(chǎng)地和和開(kāi)挖挖深度度的限限制。。放坡坡需要要占用用比較較大的的場(chǎng)地地，在在城市市或建建成區(qū)區(qū)往往往沒(méi)有有這個(gè)個(gè)條件件。如整體體穩(wěn)定定性允允許，，可以以采用用放坡坡開(kāi)挖挖方案案時(shí)。。但有有時(shí)受受場(chǎng)地地的限限制，，只能能取用用較陡陡的坡坡度；；如坡坡面的的穩(wěn)定定性不不能得得到保保證時(shí)時(shí)，則則可采采用噴噴錨支支護(hù)或或土釘釘墻的的方案案。噴噴錨支支護(hù)和和土釘釘墻從從受力力機(jī)理理上講講不同同于無(wú)無(wú)支撐撐的自自立式式擋墻墻，而而是屬屬于坡坡面加加固處處理的的一種種方法法，通通過(guò)加加強(qiáng)土土體共共同受受力的的方式式來(lái)保保持坡坡面的的穩(wěn)定定性，，屬于于自承承支護(hù)護(hù)體系系。如如果坑坑底土土質(zhì)比比較差差，整整體穩(wěn)穩(wěn)定性性不足足，則則噴錨錨支護(hù)護(hù)和土土釘墻墻的方方案就就不能能采用用。無(wú)支撐撐開(kāi)挖挖當(dāng)不能能采用用放坡坡開(kāi)挖挖方案案時(shí)，，必須須選用用圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)以支承承坑外外的土土體。。在可可能的的條件件下應(yīng)應(yīng)盡可可能采采用無(wú)支撐開(kāi)開(kāi)挖的方案，，因?yàn)檫@這種方案案能提供供比較開(kāi)開(kāi)闊的坑坑內(nèi)施工工條件，，便于挖挖土、運(yùn)運(yùn)土以及及地下室室的施工工；同時(shí)時(shí)，也比比較經(jīng)濟(jì)濟(jì)。重力式擋擋墻重力式擋擋墻是依依靠自身身的重力力維持其其穩(wěn)定的的圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)，由由于可以以采用價(jià)價(jià)格比較較低廉的的水泥土土等材料料制作，，是一種種比較經(jīng)經(jīng)濟(jì)的方方案。在在開(kāi)挖深深度不大大（如軟軟土地區(qū)區(qū)不大于于6～7m），環(huán)境對(duì)位位移的要要求可允允許有50mm左右的條條件下是是首選方案案，但重力力式擋墻墻的寬度度比較大大，在地地下室外外墻與紅紅線(xiàn)之間間的距離離過(guò)小時(shí)時(shí)就很難難放得下下寬度較較大的重重力式擋擋墻。懸臂式擋擋墻懸臂式擋擋墻是依依靠自身身的剛度度和強(qiáng)度度就能維維持其穩(wěn)穩(wěn)定的圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)，由于于圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)承受受比較大大的彎矩矩，需要要采用鋼鋼筋混凝凝土材料料。當(dāng)重重力式擋擋墻因場(chǎng)場(chǎng)地寬度度不夠而而不能采采用時(shí)，，懸臂式式擋墻就就能克服服這個(gè)缺缺點(diǎn)，可可以在1.5～2m的狹窄范圍圍內(nèi)安置置懸臂式擋擋墻。但但懸臂式式擋墻的的位移比較較大，難以滿(mǎn)滿(mǎn)足周邊邊環(huán)境的的嚴(yán)格要要求，同同時(shí)在開(kāi)開(kāi)挖深度度較大時(shí)時(shí)墻身彎彎矩很大大，因此此適用的的開(kāi)挖深深度也不不深；使使用條件件不當(dāng)時(shí)時(shí)可能產(chǎn)產(chǎn)生圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)損損壞或嚴(yán)嚴(yán)重影響響環(huán)境的的事故。。錨固式擋擋墻錨固式擋擋墻是依依靠錨桿傳遞遞的拉力力來(lái)維持其其穩(wěn)定的的圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)，對(duì)對(duì)于深基基坑可以以采用多多道錨桿桿來(lái)平衡衡土壓力力，因而而可以適適用于開(kāi)開(kāi)挖得很很深的基基坑。錨錨固式擋擋墻分為為拉錨式式和土層層錨桿式式兩種，，拉錨常常用于鋼鋼板樁頂頂部的錨錨固，或或作為輔輔助的錨錨固措施施；土層層錨桿要要求具有有比較好好的地質(zhì)質(zhì)條件，，同時(shí)還還必須有有足夠開(kāi)開(kāi)闊的場(chǎng)場(chǎng)地條件件或者容容許錨桿桿可以伸伸入紅線(xiàn)線(xiàn)以外的的土層中中。在軟軟土地區(qū)區(qū)，由于于土層缺缺乏足夠夠的錨固固力而很很少采用用錨桿，，如將錨錨桿錨固固在很深深的砂層層中，則則錨桿的的長(zhǎng)度很很長(zhǎng)，也也就不是是一個(gè)經(jīng)經(jīng)濟(jì)的方方案。有支撐的的開(kāi)挖在不具備備采用土土層錨桿桿條件的的場(chǎng)地，，深基坑坑只能采采取有支支撐開(kāi)挖挖的方案案，但是是深基坑坑的平面面尺寸一一般都比比較大，，給支撐撐的設(shè)置置帶來(lái)了了困難；；由于支支撐和挖挖土的工工序互相相交叉，，形成許許多各具具特色的的支護(hù)開(kāi)開(kāi)挖方案案。分層開(kāi)挖挖分層支支護(hù)法這是最基基本的方方法，按按照結(jié)構(gòu)構(gòu)受力分分析和便便于施工工的原則則布置每每道支撐撐（或錨錨桿）的的位置，，在深度度方向分分層挖土土與支撐撐設(shè)置交交替施工工。挖第1層層土澆澆筑第第1道支支撐挖挖第2層層土澆澆筑第2道支撐撐挖挖第第3層土土澆筑底板板。工況1工況2工況3工況4工況5工況6設(shè)計(jì)時(shí)要要按照上上述工況況進(jìn)行分分別驗(yàn)算算，施工工時(shí)要嚴(yán)嚴(yán)格按照照設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定的程程序?qū)嵤┦?，才能能保證圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的穩(wěn)定定性和控控制變形形。在平平面上按按設(shè)定的的挖土與與設(shè)置支支撐流程程由一側(cè)側(cè)向另一一側(cè)推進(jìn)進(jìn)，也可可以由中中部向兩兩側(cè)推進(jìn)進(jìn)，但每每一層作作業(yè)作為為一個(gè)工工況考慮慮進(jìn)行計(jì)計(jì)算，忽忽略平面面上流程程的時(shí)間間差對(duì)圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)受力的的影響。。中心島法法對(duì)于平面面面積很很大的基基坑，采采用分層層開(kāi)挖、、分層支支護(hù)的方方法在技技術(shù)和經(jīng)經(jīng)濟(jì)上都都不太合合理。由由于支撐撐的長(zhǎng)度度很長(zhǎng)，，為了增增大支撐撐剛度，，需要加加大支撐撐截面和和側(cè)向支支撐，使使支撐的的造價(jià)很很高，而而且一層層平面的的挖土量量也很大大，前后后延續(xù)的的時(shí)間比比較長(zhǎng)，，這就需需要在平平面上加加以劃分分。中心島法法是平面面劃分的的一種考考慮，它它結(jié)合將將厚底板板分設(shè)后后澆帶的的劃分，，將平面面分成兩兩個(gè)部分分，中心心部分先先施工，，此時(shí)先先施工的的面積比比較小，，而且具具有放坡坡的余地地，可以以在坑內(nèi)內(nèi)按照放放坡辦法法施工，，在中心心部分澆澆筑底板板以及地地下室的的部分結(jié)結(jié)構(gòu)（如如核心筒筒、剪力力墻或柱柱）以后后，再分分層開(kāi)挖挖四周的的留土，，分層將將支撐連連接到已已建成的的底板或或地下室室的構(gòu)件件上去。。第一階段段，放坡坡，澆筑筑中間部部分地下下室第二階段段，對(duì)周周?chē)糠址植捎梅址謱娱_(kāi)挖挖分層支支撐方法法施工底板地下室梁板支撐組合型的的開(kāi)挖方方案在方案設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，，可以根根據(jù)工程程的具體體情況將將上述幾幾種方法法加以組組合，以以發(fā)揮各各自的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，形形成最經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理理的方案案?？梢砸栽诹⒚婷嫔辖M合合，也可可以在平平面上組組合。立面組合合主要是是指為了了減少?lài)鷩o(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)支承的的開(kāi)挖深深度，將將圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)頂面面的標(biāo)高高壓低后后形成上上部是放放坡，下下部是支支錨的組組合斷面面。圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)頂頂面標(biāo)高高壓低以以后，可可以減少少?lài)o(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的工工程量，，減少支支錨的數(shù)數(shù)量；上上部的處處理方法法視標(biāo)高高降低的的數(shù)量和和土質(zhì)條條件而定定，以保保持上部部開(kāi)挖面面的穩(wěn)定定為原則則。如降降低1m左右，可可以不放放坡，采采用磚砌砌擋墻保保護(hù)；如如標(biāo)高壓壓低較多多，則可可采取放放坡的辦辦法，也也可以采采用噴錨錨護(hù)坡的的辦法。。立面組組合的方方案可以以有效地地減少基基坑工程程的難度度，明顯顯降低造造價(jià)。立面組合合平面組合合是指在在基坑的的幾個(gè)側(cè)側(cè)面采用用不同的的方法，，根據(jù)各各個(gè)側(cè)面面場(chǎng)地寬寬余程度度的不同同，采取取不同的的方法。。在場(chǎng)地地比較寬寬敞的部部位盡可可能采用用放坡的的辦法，，場(chǎng)地能能容納重重力式的的地方盡盡量采用用重力式式擋墻，，在實(shí)在在放不下下重力式式擋墻的的部位才才采用排排樁式。。這樣做做的目的的是為了了節(jié)省造造價(jià)，但但在技術(shù)術(shù)上帶來(lái)來(lái)了一定定的困難難，主要要是在不不同型式式的結(jié)構(gòu)構(gòu)連接處處需要做做好構(gòu)造造處理，，這些部部位往往往是最薄薄弱的環(huán)環(huán)節(jié)，也也是最容容易產(chǎn)生生事故的的地方。。實(shí)例1組組合型型的開(kāi)挖挖