深基坑工程設(shè)計案例概要

深基坑工程設(shè)計案例

同濟(jì)大學(xué)高大釗2013年9月

方案設(shè)計在深基坑設(shè)計中的重要性深基坑工程的設(shè)計分為方案設(shè)計和施工圖設(shè)計兩個階段方案設(shè)計是控制性的。這是由于深基坑設(shè)計需要處理各方面的關(guān)系，基坑與地下結(jié)構(gòu)的施工，基坑與主體結(jié)構(gòu)的施工，基坑與地質(zhì)條件的適應(yīng)性，基坑與周圍建筑物或地下管線的相互影響?；庸こ淘O(shè)計不單純是支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，而需要從開挖方案作為出發(fā)點(diǎn)，與地下水的處理與控制相協(xié)調(diào)。不同的開挖方案，就會形成不同的支護(hù)方案，不同的支護(hù)體系，設(shè)計計算的內(nèi)容不同，安全性和經(jīng)濟(jì)性就會不同。所以，就從開挖方案開始講起。開挖方案選擇放坡開挖

無支撐開挖

重力式擋墻

懸臂式擋墻

錨固式擋墻有支撐的開挖組合型的開挖方案

放坡開挖放坡開挖的直接費(fèi)用最少，而且為主體工程創(chuàng)造了比較寬敞的施工作業(yè)空間，因而工作面寬，工期也比較短，如果場地條件允許，放坡開挖應(yīng)該是首選的方案。制約采用放坡開挖的因素主要是周圍場地和開挖深度的限制。放坡需要占用比較大的場地，在城市或建成區(qū)往往沒有這個條件。

由于坡體不可避免地會產(chǎn)生一定的位移，如果在場地附近有建筑物或市政管線不能承受較大的變形，亦常常限制了放坡開挖方法的采用；開挖深度也是一個制約條件，但開挖深度是相對于土質(zhì)而言的，如土質(zhì)比較好，坡度可以比較陡，占用場地也比較小，深度限制就不那么明顯；在軟土地區(qū)，由于土質(zhì)軟弱，放坡開挖深度就不能太深。如整體穩(wěn)定性允許，可以采用放坡開挖方案時。但有時受場地的限制，只能取用較陡的坡度；如坡面的穩(wěn)定性不能得到保證時，則可采用噴錨支護(hù)或土釘墻的方案。噴錨支護(hù)和土釘墻從受力機(jī)理上講不同于無支撐的自立式擋墻，而是屬于坡面加固處理的一種方法，通過加強(qiáng)土體共同受力的方式來保持坡面的穩(wěn)定性，屬于自承支護(hù)體系。如果坑底土質(zhì)比較差，整體穩(wěn)定性不足，則噴錨支護(hù)和土釘墻的方案就不能采用。

無支撐開挖當(dāng)不能采用放坡開挖方案時，必須選用圍護(hù)結(jié)構(gòu)以支承坑外的土體。在可能的條件下應(yīng)盡可能采用無支撐開挖的方案，因?yàn)檫@種方案能提供比較開闊的坑內(nèi)施工條件，便于挖土、運(yùn)土以及地下室的施工；同時，也比較經(jīng)濟(jì)。

重力式擋墻

重力式擋墻是依靠自身的重力維持其穩(wěn)定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，由于可以采用價格比較低廉的水泥土等材料制作，是一種比較經(jīng)濟(jì)的方案。在開挖深度不大（如軟土地區(qū)不大于6～7m），環(huán)境對位移的要求可允許有50mm左右的條件下是首選方案，但重力式擋墻的寬度比較大，在地下室外墻與紅線之間的距離過小時就很難放得下寬度較大的重力式擋墻。

懸臂式擋墻

懸臂式擋墻是依靠自身的剛度和強(qiáng)度就能維持其穩(wěn)定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受比較大的彎矩，需要采用鋼筋混凝土材料。當(dāng)重力式擋墻因場地寬度不夠而不能采用時，懸臂式擋墻就能克服這個缺點(diǎn)，可以在1.5～2m的狹窄范圍內(nèi)安置懸臂式擋墻。但懸臂式擋墻的位移比較大，難以滿足周邊環(huán)境的嚴(yán)格要求，同時在開挖深度較大時墻身彎矩很大，因此適用的開挖深度也不深。錨固式擋墻墻錨固式擋墻墻是依靠錨桿傳遞的的拉力來維持其穩(wěn)穩(wěn)定的圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)，對對于深基坑坑可以采用用多道錨桿桿來平衡土土壓力，因因而可以適適用于開挖挖得很深的的基坑。錨錨固式擋墻墻分為拉錨錨式和土層層錨桿式兩兩種，拉錨錨常用于鋼鋼板樁頂部部的錨固，，或作為輔輔助的錨固固措施；土土層錨桿要要求具有比比較好的地地質(zhì)條件，，同時還必必須有足夠夠開闊的場場地條件或或者容許錨錨桿可以伸伸入紅線以以外的土層層中。有支撐的的開挖在不具備備采用土土層錨桿桿條件的的場地，，深基坑坑只能采采取有支支撐開挖挖的方案案，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)開開挖方案案。分層開挖挖分層支支護(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的位置置，在深深度方向向分層挖挖土與支支撐設(shè)置置交替施施工。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層土土澆澆筑筑底板。。工況1工況2工況3工況4工況5工況6設(shè)計時要要按照上上述工況況進(jìn)行分分別驗(yàn)算算，施工工時要嚴(yán)嚴(yán)格按照照設(shè)計規(guī)規(guī)定的程程序?qū)嵤┦拍苣鼙ＷC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)作為為一個工工況考慮慮進(jìn)行計計算，忽忽略平面面上流程程的時間間差對圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)受力的的影響。。中心島法對于平面面積積很大的基坑坑，采用分層層開挖、分層層支護(hù)的方法法在技術(shù)和經(jīng)經(jīng)濟(jì)上都不太太合理。由于于支撐的長度度很長，為了了增大支撐剛剛度，需要加加大支撐截面面和側(cè)向支撐撐，使支撐的的造價很高，，而且一層平平面的挖土量量也很大，前前后延續(xù)的時時間比較長，，這就需要在在平面上加以以劃分。中心島法是平平面劃分的一一種考慮，它它結(jié)合將厚底底板分設(shè)后澆澆帶的劃分，，將平面分成成兩個部分，，中心部分先先施工，此時時先施工的面面積比較小，，而且具有放放坡的余地，，可以在坑內(nèi)內(nèi)按照放坡辦辦法施工，在在中心部分澆澆筑底板以及及地下室的部部分結(jié)構(gòu)（如如核心筒、剪剪力墻或柱））以后，再分分層開挖四周周的留土，分分層將支撐連連接到已建成成的底板或地地下室的構(gòu)件件上去。第一階段，放放坡，澆筑中中間部分地下下室第二階段，對對周圍部分采采用分層開挖挖分層支撐方方法施工.底板地下室梁板支撐組合型的開挖挖方案在方案設(shè)計時時，可以根據(jù)據(jù)工程的具體體情況將上述述幾種方法加加以組合，以以發(fā)揮各自的的優(yōu)點(diǎn)，形成成最經(jīng)濟(jì)合理理的方案?？煽梢栽诹⒚嫔仙辖M合，也可可以在平面上上組合。立面組合主要要是指為了減減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)支承的開挖挖深度，將圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂面面的標(biāo)高壓低低后形成上部部是放坡，下下部是支錨的的組合斷面。。圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂頂面標(biāo)高壓低低以后，可以以減少圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的工程量量，減少支錨錨的數(shù)量；上上部的處理方方法視標(biāo)高降降低的數(shù)量和和土質(zhì)條件而而定，以保持持上部開挖面面的穩(wěn)定為原原則。如降低低1m左右，可以不不放坡，采用用磚砌擋墻保保護(hù)；如標(biāo)高高壓低較多，，則可采取放放坡的辦法，，也可以采用用噴錨護(hù)坡的的辦法。立面面組合的方案案可以有效地地減少基坑工工程的難度，，明顯降低造造價。立面組合平面組合是指指在基坑的幾幾個側(cè)面采用用不同的方法法，根據(jù)各個個側(cè)面場地寬寬余程度的不不同，采取不不同的方法。。在場地比較較寬敞的部位位盡可能采用用放坡的辦法法，場地能容容納重力式的的地方盡量采采用重力式擋擋墻，在實(shí)在在放不下重力力式擋墻的部部位才采用排排樁式。這樣樣做的目的是是為了節(jié)省造造價，但在技技術(shù)上帶來了了一定的困難難，主要是在在不同型式的的結(jié)構(gòu)連接處處需要做好構(gòu)構(gòu)造處理，這這些部位往往往是最薄弱的的環(huán)節(jié)，也是是最容易產(chǎn)生生事故的地方方。實(shí)例1組合型的開挖挖方案工程名稱：上上海東方方明珠廣播電電視塔地點(diǎn)：上上海海浦東基坑尺寸：基基底面積積2700m2，開挖深度12.5m，局部電梯井部位深深度19.5m圍護(hù)結(jié)構(gòu)：采采用二次開挖，三級支支護(hù)，二級降水的的方案。先在地面設(shè)置第第一級輕型井點(diǎn)，，然后將基坑大開開挖至－5.3m，放坡1:1.5，，土坡采用細(xì)石石混凝土護(hù)坡，在在－5.3m基坑內(nèi)進(jìn)行沉樁和和打設(shè)鋼板樁；沿沿坡腳布置第二級級輕型井點(diǎn)，進(jìn)行行第二階段挖土，，按先撐后挖原則則設(shè)置二道內(nèi)支撐撐，完成－12.5m的基坑開挖，最后后對深坑進(jìn)行第三三級支護(hù)。支撐情況：二二道鋼支撐實(shí)測結(jié)果：邊邊坡水平位移不大大于50mm，鋼板樁上口水平位位移不大于50mm，下部位移較大，局局部達(dá)400mm，立柱最大上拔量120mm比較造價：費(fèi)費(fèi)用為常規(guī)深基坑坑施工的三分之一挖土速度：工工期為常規(guī)深基坑坑施工的三分之一方案評述：對于場地周圍環(huán)境境要求不高的基坑坑工程，在立面上上采取放坡和鋼板板樁支護(hù)相結(jié)合的的方案，將深基坑坑轉(zhuǎn)化為開挖深度度相對較淺的基坑坑，技術(shù)難度和工工程量都有降低，，從而縮短了工期期，大幅度降低造造價，這個方案的的思路是可取的。。選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類類型確定了開挖方案以以后，根據(jù)開挖方方案的要求選擇圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)，從總體體來說，圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)按材料和施工方方法大體分為三種種類型，即水泥土攪拌樁、排排樁式圍護(hù)結(jié)構(gòu)和和地下連續(xù)墻。選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)時應(yīng)應(yīng)考慮開挖深度、、地質(zhì)條件、地下下水條件、施工條條件和工程要求等等因素綜合確定。。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)比比較如按單方造價，連連續(xù)墻每一立方米米的費(fèi)用明顯地高高于排樁，這是因因?yàn)檫B續(xù)墻施工設(shè)設(shè)備的費(fèi)用比較高高的緣故。根據(jù)上海市1990年代的建筑工程預(yù)預(yù)算定額，地下連連續(xù)墻施工時成槽槽機(jī)設(shè)備的費(fèi)用相相當(dāng)于灌注樁施工工鉆機(jī)費(fèi)用的2倍?？梢娫谶m宜于于用排樁的場合采采用地下連續(xù)墻是是不經(jīng)濟(jì)的，只有有在開挖深度很大大，環(huán)境要求特別別高，采用排樁式式圍護(hù)結(jié)構(gòu)非常不不合理時才采用地地下連續(xù)墻作圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)；為了充分分發(fā)揮地下連續(xù)墻墻的作用，提高經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益，將地下下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)兼作永久性結(jié)構(gòu)構(gòu)的一部分是比較較合理的方案。SMW工法具有費(fèi)用低、、功效高的優(yōu)勢灌注樁加強(qiáng)的攪拌拌樁墻體在水泥攪拌樁墻體體的兩側(cè)或一側(cè)加加鉆孔灌注樁，形形成組合斷面以實(shí)實(shí)現(xiàn)對深度大于7m的深基坑采用無內(nèi)內(nèi)支撐的重力式擋擋墻（改良的重力力式擋墻）或簡易易支撐的擋墻方案案。開始時，在水水泥土中加筋作為為一種技術(shù)措施采采用，用廉價的毛毛竹插入水泥土中中。發(fā)展至采用鉆鉆孔灌注樁加筋已已經(jīng)不是一種技術(shù)術(shù)措施，而是一種種組合結(jié)構(gòu)，這種種方案的最大優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是造價便宜。但但這種復(fù)合型的結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方法法尚需進(jìn)一步研究究，鉆孔灌注樁的的布置原則也需進(jìn)進(jìn)一步明確。實(shí)例2水泥攪拌樁墻體加加鉆孔灌注樁工程名稱：上上海新亞湯臣大酒酒店地點(diǎn)：上海浦東基坑尺寸：基底面面積6000m2，開挖深度8.6m，局部開挖深度11.2m；圍護(hù)結(jié)構(gòu)：寬度4.2~5.2m的重力式擋墻，墻墻身每隔3m設(shè)置一根直徑600mm的鉆孔灌注樁加強(qiáng)強(qiáng)；支撐情況：在地面面下2.5m處設(shè)置鋼筋混凝土土環(huán)形支撐。實(shí)測結(jié)果：實(shí)實(shí)測最大水平位移移32mm方案評述：在水泥攪拌樁重力力式擋墻中采用鉆鉆孔灌注樁加強(qiáng)，，并可以設(shè)置支撐撐以避免重力式擋擋墻位移過大的缺缺點(diǎn)；在8.6m開挖深度的基坑中中，一般的排樁支支護(hù)需要設(shè)置二道道支撐，而在復(fù)合合式的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中中只需一道支撐，，可以節(jié)省造價，，且水平位移也不不大。組合型的重力式圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)由地下連續(xù)墻構(gòu)成成的T字形斷面或字形斷面，成為自立式圍護(hù)結(jié)構(gòu)。如上海耀華皮爾爾金頓浮法玻璃熔熔窯無支撐格形地地下連續(xù)墻工程。。大型玻璃熔窯是是浮法生產(chǎn)線的關(guān)關(guān)鍵部位，平面尺尺寸為90m×50m，開挖深度為13m。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用由T字形槽段組成的格格形結(jié)構(gòu)，由內(nèi)墻墻、外墻、剪力墻墻、墻頂圈梁和格格內(nèi)的土體共同承承受水平荷載，成成為重力式結(jié)構(gòu)。。實(shí)例3無支撐格形地下連連續(xù)墻工程名稱：上上海耀華皮爾金頓頓浮法玻璃熔窯地點(diǎn)：上海浦東基坑尺寸：長長90m，寬50m，周長280m，開挖深度12.8m圍護(hù)結(jié)構(gòu)：內(nèi)內(nèi)墻采用厚度為0.8m的T形槽段和肋墻組成成，翼墻長6.0m，深22m；肋墻長2.5m，厚0.6m，深15.1m。外墻由T形槽段和板墻組成成，墻厚0.6m。剪力墻厚度為0.6m。支撐情況：無無支撐實(shí)測結(jié)果：外外墻墻頂水平位移移110mm，內(nèi)墻墻頂水平位移移80mm外墻最大沉降19mm，內(nèi)墻最大沉降6mm；比較造價：與鋼筋筋混凝土角對撐比比較節(jié)省一半造價價；與型鋼支撐相相比可節(jié)省造價30%；挖土速度：13.5萬土方，，用32天完成，，平均每天4500m3，最高7000m3方案評述：無支撐格形地下連連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)是是一種依靠格內(nèi)土體自重重增加穩(wěn)定性的重重力式擋墻。其結(jié)構(gòu)由內(nèi)墻、、外墻和剪力墻組組成，可以認(rèn)為，，內(nèi)墻是直接承受受水土壓力的主要要擋土結(jié)構(gòu)，通過過剪力墻與外墻連連接，剪力墻的作作用相當(dāng)于拉桿，，而外墻相當(dāng)于錨錨碇墻；但實(shí)際上上是具有一定剛度度的整體結(jié)構(gòu)與格格內(nèi)土體共同作用用?；娱_挖時墻墻頂位移大于有內(nèi)內(nèi)支撐的基坑，但但不影響安全和使使用，且能縮短工工期，節(jié)省造價。。平面分區(qū)方案平面分區(qū)開挖的目目的是為了總體上上滿足工期要求或或者為了分期投資資的目的。平面分區(qū)包括地下下室同一個平面和和不同底標(biāo)高兩種種不同的情況。但分區(qū)開挖必須設(shè)設(shè)置區(qū)域之間的分分隔圍護(hù)結(jié)構(gòu)，這這部分費(fèi)用是額外外增加的，比整體體開挖肯定費(fèi)用貴貴。需要進(jìn)行技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)比較才能確確定。案例4.金茂大廈基坑分分區(qū)復(fù)合順作法基坑開挖面積20000m2，地下三層，基坑開開挖至-15.1m，四道支撐。為了不使裙房的基基坑施工影響主樓樓的工期，采用主主樓和裙房分區(qū)開開挖施工方案。裙房外圍采用地下下連續(xù)墻，兩墻合合一。主樓與裙房房之間用鉆孔灌注注樁分隔，準(zhǔn)備后后期拆除，打通地地下室。主樓裙房都采用順順作法施工。案例5.環(huán)球金融中心基基坑分區(qū)順逆作基坑開挖面積22500m2，地下三層，基坑開開挖至-18.45m，四道支撐。也采用主樓和裙房房分區(qū)開挖施工方方案。裙房外圍采用地下下連續(xù)墻，兩墻合合一。主樓與裙房房之間用鉆孔灌注注樁分隔，準(zhǔn)備后后期拆除，打通地地下室。采用主樓順作，裙裙房逆作的方法施施工，可以節(jié)省支支撐。實(shí)例6.大直徑圓形鋼筋混混凝土內(nèi)支撐之一一工程名稱：萬萬都大廈地點(diǎn)：上上海虹橋開發(fā)發(fā)區(qū)主體結(jié)構(gòu)：54層主樓，4層層裙房，2層地下下室基坑尺寸：長長137.9m，寬112.3m，周長476m，基坑面積1255m2，開挖深度12.8m支撐尺寸：兩兩道圓形鋼筋混凝凝土內(nèi)支撐，直徑徑92.3m，平面布置見圖實(shí)測結(jié)果：上上道圓形支撐平均均軸力17500kN；下道圓形支撐平均均軸力19500kN；平行位移＋3.9~－6.7mm；立柱平均上浮23.8mm；圍護(hù)結(jié)構(gòu)（排樁））最大沉降22.7mm，水平位移6.7mm；管線最大沉降47.1mm。比較造價：與與鋼筋混凝土角對對撐比較節(jié)省一半半造價；與型鋼支支撐相比可節(jié)省造價30%；；挖土速度：13.5萬土方，，用32天完成，，平均每天4500m3，最高7000m3方案評述：圓形鋼筋混凝土內(nèi)內(nèi)支撐是一種受力力性能好、布置合合理的支撐體系；；所形成的敞開空空間，為挖土和混混凝土澆筑施工提提供了非常方便的的條件，同時又減減少了混凝土支撐撐的工程量節(jié)省造造價、縮短了工期期，是一舉數(shù)得的的事。實(shí)例7.大直徑圓形鋼筋混混凝土內(nèi)支撐之二二工程名稱：天天津今晚報大廈地點(diǎn)：天天津南開區(qū)主體結(jié)構(gòu)：38層主塔樓，2層地下室基坑尺寸：平平面不規(guī)則，最大大尺寸為長134m，寬115m，周長500m，開挖深度9m圍護(hù)結(jié)構(gòu)：鉆鉆孔灌注樁，樁徑徑800mm，樁長19.7m支撐尺寸：一一道圓形鋼筋混凝凝土內(nèi)支撐，直徑徑66m，斷面2000mm×1000mm，36根放射形鋼管支撐撐。實(shí)測結(jié)果：鋼管支支撐軸力1500kN~2000kN圓形支撐變形為＋＋50~－30mm坑底回彈量24mm圍護(hù)結(jié)構(gòu)（排樁））最大位移112mm，一般在40~70mm管線最大沉降47.1mm方案評述：天津與上海同時發(fā)發(fā)展了圓環(huán)形內(nèi)支支撐體系，這兩個個實(shí)錄有異曲同工工之妙。實(shí)例8.三圍檁二支撐的鋼鋼筋混凝土內(nèi)支撐撐體系工程名稱：外外灘京城地點(diǎn)：上上海北京東路路主體結(jié)構(gòu)：建建筑面積213,376m2；基坑尺寸：基基坑面積13萬m2，開挖深度12.5m，局部14.25m；支撐尺寸：兩兩道鋼筋混凝土內(nèi)內(nèi)支撐，第2道支支撐與兩道圍檁連連接見圖；比較造價：與3道支撐方案相比，，節(jié)省造價803萬元；挖土速度：16萬土方，用88天完成，平均均每天2500m3，最高每天4500m3，與3道支撐方案相相比縮短挖土工期期5個月。方案評述：支撐豎向布置方案案既要滿足圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)變形和強(qiáng)度的的要求，間距不能能太大；但必須便便于機(jī)械化施工，，為了滿足汽車在在支撐上通行的凈凈空要求，需要加加大支撐豎向間距距。將一道支撐支支承在兩道圍檁上上，既加大支撐的的豎向間距，又不不改變圍護(hù)結(jié)構(gòu)的的計算支點(diǎn)間距，，本例是一個創(chuàng)造造，改變了支撐布布置的固有格局。。支撐與圍檁連接的的節(jié)點(diǎn)降水方案降水是在地下水位位比較高的地區(qū)進(jìn)進(jìn)行基坑工程設(shè)計計時面臨的一個重重要問題。采取何何種方案主要取決決于水文地質(zhì)條件件及周邊環(huán)境的要要求。從施工來說說則要求提供一個個比較干燥的坑內(nèi)內(nèi)施工環(huán)境，為此此應(yīng)使地下水位低低于基坑底面0.5～1.0m左右。如地下水位位高于這個位置，，需要采取降水的的措施，降水的方方法很多，都可以以達(dá)到這個目的。。選擇降水方案時時應(yīng)考慮以下幾幾個問題：1.基坑降水深度的的要求；2.場地地質(zhì)質(zhì)條件，土層的的滲透特性，地地下水的類型、、流向和補(bǔ)給條條件；3.環(huán)境條件件，場地周圍的的建筑物和市政政管線的位置、、類型、對沉降降的要求；4.氣象條件件，雨季、特別別是暴雨季節(jié)和和暴雨量；5.施工單位所擁有有的降水設(shè)備和和數(shù)量；6.電源條件件，需保證有穩(wěn)穩(wěn)定的電源或備備用電源，以免免斷電時基坑積積水而坍塌。實(shí)例9上海外環(huán)越江隧隧道工程概況：基坑坑由連接井和風(fēng)風(fēng)井組成，連續(xù)續(xù)墻入土深度42m～46m，開挖最大深度30.35m。降水要求：要求求疏干三層含水水層的地下水。。連接井布設(shè)六口口降水井與二口口觀測井，風(fēng)井布設(shè)十二口口降水井與一口口觀測井。降水孔的布設(shè)降水井、觀測井井的結(jié)構(gòu)圖井深：連接井50m，風(fēng)井47m，降水井開孔直徑徑700mm，井管直徑273mm，濾管總長度20m。采用18臺水泵泵,每臺出水能能力10m3/h。。持續(xù)七個半月降降水，連接井中中水位降至－26m，風(fēng)井降至－22m，基坑內(nèi)實(shí)現(xiàn)了干干施工。地面沉降小于50mm，對周邊的影響很很小。實(shí)例10降水與回灌項(xiàng)目：：上海友誼誼商店主樓地點(diǎn)：：上海北京京東路工程概況：主主樓為升板結(jié)結(jié)構(gòu)，長82m，寬34m，高33m，基礎(chǔ)采用筏板基基礎(chǔ)，基坑開挖挖深度為地面下下3.4m~4.2m；；東側(cè)10m處為6層框架結(jié)結(jié)構(gòu)、筏板基礎(chǔ)礎(chǔ)的上海人民廣廣播電臺大樓，，降水時需重點(diǎn)點(diǎn)加以保護(hù)。地質(zhì)條件：硬硬殼層下為灰灰色砂質(zhì)粉土和和灰色淤泥質(zhì)粘粘土。滲透系數(shù)比較大大，影響的范圍圍廣，上海人民民廣播電臺大樓樓就在影響范圍圍之內(nèi)，必須采采取保護(hù)措施。。場地地處黃浦江江和蘇州河交匯匯處，北距蘇州河60m，東距黃浦江120m，地下水補(bǔ)充的水水源充沛，是降降水的不利因素素。降水方案主樓基礎(chǔ)位于第第③1層灰色砂質(zhì)粉土土內(nèi)，滲透系數(shù)數(shù)比較大，降水水的影響范圍也也比較大，勢必必影響上海人民民廣播電臺大樓樓，為確保其安安全，需在降水水的同時進(jìn)行回回灌，使上海人人民廣播電臺大大樓下的水位不不明顯下降。為減少對相鄰建建筑物的影響，，采用了比較短短的6m長的輕型井點(diǎn)管管，涌水量按公公式計算，得Q=76m3/d；井點(diǎn)系統(tǒng)周長258m，布置三套輕型井井點(diǎn)，真空泵型號號選用W4-1。在基坑?xùn)|側(cè)與上上海人民廣播電電臺大樓之間設(shè)設(shè)置一排回灌井井，按要求回灌灌后保持原地下下水位，動水位位為6.5m，則求得回灌量為為19.49m3/d?；毓嗑c(diǎn)長度取取8m，間距3m，共布置13根回回灌井點(diǎn)管，回回灌井點(diǎn)距降水水井點(diǎn)7m，距大樓3m。為對上海人民廣廣播電臺大樓不不致產(chǎn)生任何影影響，在降水前前一天就開始了了回灌。效果檢測在降水開始后1個月左右涌水水量趨于穩(wěn)定，，前45天的平平均涌水量為70m3/d，以后穩(wěn)定在60m3/d左右，坡腳處的的地下水位一直直保持在4.5m~5.5m范圍內(nèi)，滿足了了基坑施工的要要求?；毓鄥^(qū)的地下水水位一直保持在在原地下水位左左右，回灌水量量在最初幾天里里比較小，以后后逐步增大，至至降水穩(wěn)定時，，回灌量也趨穩(wěn)穩(wěn)定?；毓嗾３r，回灌量在18~22m3/d之間。典型方案比較比較重力式和排排樁式兩個方案案兩個工程的地點(diǎn)點(diǎn)都在上海浦東東新區(qū)，相距約約1500m，地質(zhì)條件相仿仿。工程A為新世紀(jì)商廈，，基坑開挖深度度8.11~11.5m，采用水泥攪拌拌樁重力式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)，圍護(hù)墻墻體寬度8.7m，長度19.0m，在水泥攪拌樁樁墻體內(nèi)都插入入長度為10m的毛竹加強(qiáng)，用用長約700mm的直徑12mm鋼筋插入樁頂并并與250mm厚的蓋梁內(nèi)的雙雙皮雙向的鋼筋筋連接。圍護(hù)墻墻體座落的上海海的標(biāo)準(zhǔn)層5-2層灰色粉質(zhì)粘土土層上。工程B為招商大廈，基基坑開挖深度10.3m，采用直徑為800~1000mm的鉆孔灌注樁排排樁式圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)，水泥攪拌樁樁止水帷幕，入入土深度22~26m，進(jìn)入5-2層灰色粉質(zhì)粘土土層，采用上、、下兩道桁架式式對撐和角撐結(jié)結(jié)合的支撐體系系。對撐采用兩兩股直徑580mm的鋼管，連桿采采用H型鋼；角撐采用用單股直徑609的鋼管；采用鋼鋼筋混凝土圍檁檁，第一道截面面1000mm××800mm，第二道截面1200mm××800mm。B工程是通常的做做法，圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)以及相鄰地面面的變形比較小小，因而是比較較成功的項(xiàng)目。。從表25-27中的數(shù)據(jù)比較可可以看出，采用用水泥攪拌樁方方按的基坑工程程，其變形比較較大，墻頂?shù)乃轿灰茙缀鯙闉榕艠秶o(hù)的10倍，附近地面的的水平位移相當(dāng)當(dāng)于排樁圍護(hù)的的6～7倍左右，水平位位移速率最大已已達(dá)到41.7mm/d。方案評述這兩個工程的基基本條件相仿，，開挖深度已超超過10m，按照上海地區(qū)區(qū)的土質(zhì)條件，，一般以采用鉆鉆孔灌注樁排樁樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)為宜宜；但A工程卻采用了水水泥攪拌樁重力力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，，超過了一般常常規(guī)的做法，工工程進(jìn)行過程中中雖然出現(xiàn)過險險情，但終于成成功了；排樁式和地下連連續(xù)墻方案的比比較C工程和D工程均位于上海海浦東新區(qū)，相相距不到2000m，地質(zhì)條件相仿仿，基坑平面形形狀及支撐體系系非常相似。C工程為上海國際際航運(yùn)大廈，基基坑開挖深度沿沿周邊為11.5m，中部有局部深深坑，基坑面積積為156m×68m；圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用用樁徑為1000mm和1100mm的鉆孔灌注樁加加水泥攪拌樁止止水帷幕，圍護(hù)結(jié)構(gòu)入土深深度26.5m，樁端進(jìn)入第6層暗綠色粉質(zhì)粘粘土層，鉆孔灌灌注樁與攪拌樁樁之間采用壓密密注漿加固；豎豎向設(shè)置兩道支支撐體系，支撐撐平面布置為中中部兩道桁架式式對撐及邊撐，，在對撐和邊撐撐所形成的空間間中加設(shè)雙向撐撐桿，在基坑四四角采用角撐，，基坑兩端部都都留有較大的施施工空間；在基基坑北側(cè)和西側(cè)側(cè)采用水泥攪拌拌樁坑底加固措措施。D工程為上海證券券大廈，基坑開開挖深度12m，基坑周邊總長長352m，基坑面積7400m2；圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度度為800mm的地下連續(xù)墻，，長度為21.0~22.5m，墻未進(jìn)入第6層暗綠色粉質(zhì)粘粘土層；豎向設(shè)設(shè)兩道鋼筋混凝凝土支撐，第一一道支撐標(biāo)高－－2.2m，截面為800mm×1200mm，水平間距為16m；第二道支撐標(biāo)標(biāo)高－8.0m，截面為800mm×800mm，水平間距為8m；圍檁截面為800mm×1200mm，平面布置為中中部設(shè)對撐，四四角設(shè)角撐，在在基坑兩端都留留有較大的施工工空間；方案評述述這兩個方方案都取取得了成成功，對對于12m左右的基基坑，采采用排樁樁或地下下連續(xù)墻墻都是可可行的方方案，由由于沒有有經(jīng)濟(jì)性性指標(biāo)，，無法進(jìn)進(jìn)行技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)的的全面分分析。從從實(shí)測數(shù)數(shù)據(jù)來看看，采用用800mm厚度的地地下連續(xù)續(xù)墻，其其各項(xiàng)變變形指標(biāo)標(biāo)均比排排樁式圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)大。深基坑工工程的監(jiān)監(jiān)測與控控制所給出的的最大支支撐軸力力實(shí)測數(shù)數(shù)據(jù)表明明，深基基坑內(nèi)支支撐軸力力的最大大值呈現(xiàn)現(xiàn)一定的的規(guī)律性性。第一道支支撐的軸軸力是最最小的，，在三道道支撐的的基坑中中，一般般第三道道支撐最最大；在開挖深深度接近近的基坑坑中，支支撐距離離大的基基坑軸力力大；支撐距離離接近時時，開挖挖深度深深的基坑坑軸力大大。影響軸力力變化的的因素非非常復(fù)雜雜，將實(shí)實(shí)測值與與計算的的結(jié)果相相比卻并并不非常常符合，，實(shí)測軸軸力大于于計算值值或小于于計算值值的情況況都有出出現(xiàn)。支撐軸力力變化的的全過程程支撐軸力力的變化化大致分分成3個階段：：增長階段段，隨著著混凝土土強(qiáng)度的的形成和和開挖作作用，支支撐軸力力由小到到大急劇劇增大，，并趨于于峰值；；穩(wěn)定階段段，由于于下一道道支撐參參與工作作，軸力力會有所所變化，，但總的的趨勢是是比較穩(wěn)穩(wěn)定；再次增大大階段，，由于其其它支撐撐構(gòu)件的的拆除，，或換撐撐過程中中的結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力調(diào)調(diào)整使得得業(yè)已穩(wěn)穩(wěn)定的軸軸力又出出現(xiàn)上升升段。澆筑底板板以后，，支撐軸軸力明顯顯下降；；拆除第第二道支支撐后，，第一道道支撐的的角撐和和對撐的的軸力都都有明顯顯的增大大，而在在拆除后后經(jīng)過幾幾天時間間，支撐撐軸力稍稍有回落落；拆除第三三道支撐撐時，第第二道支支撐軸力力增大而而第一到到支撐軸軸力略有有下降，，拆除第第二道支支撐時，，第一道道支撐軸軸力才有有提高。。除了基坑坑開挖、、支撐設(shè)設(shè)置或拆拆除等施施工因素素對軸力力的影響響外，混混凝土收收縮和氣氣候條件件的變化化也有十十分明顯顯的影響響，下表表給出了了氣候條條件對支支撐軸力力影響的的實(shí)測數(shù)數(shù)據(jù)，實(shí)實(shí)測的時時間是從從上午8時至傍晚晚，在多多云或晴晴天，由由于氣溫溫的日變變化幅度度較大，，傍晚的的軸力比比早上增增大15%左右，而而在下雨雨天氣，，氣溫的的日變化化幅度比比較小，，則軸力力減小或或基本不不變。在支撐條條件相同同的條件件下，圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的最大大水平位位移越大大，結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力也也越大，，控制了了水平位位移，也也就間接接控制了了圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的內(nèi)內(nèi)力；鋼支撐的的最大水水平位移移混凝土支支撐的最最大水平平位移數(shù)據(jù)表明明，鋼筋筋混凝土土支撐的的最大水水平位移移發(fā)生在在基坑的的底面附附近；而而鋼支撐撐的最大大水平位位移一般般發(fā)生在在基坑底底面以上上。比較較最大水水平位移移值與開開挖深度度之比值值以及最最大水平平位移與與墻深之之比值發(fā)發(fā)現(xiàn)，采采用鋼支支撐時的的數(shù)值均均大于鋼鋼筋混凝凝土支撐撐，說明明在相同同的條件件下，鋼鋼筋混凝凝土支撐撐能更有有效地減減少圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的水平位位移，減減少對環(huán)環(huán)境的影影響。施工工況況對圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)水水平位移移及位移速速率的影影響最大的位位移速率率發(fā)生在在最下面面的一道道支撐，，在底板板澆筑完完畢后速速率就顯顯著減小小。因此此在開挖挖最后一一層土?xí)r時必須加加快施工工，迅速速將底板板澆筑完完畢，就就能抑制制圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)過大大變形的的發(fā)展。。比較分分析也可可發(fā)現(xiàn)，，采用鋼鋼筋混凝凝土支撐撐時，圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的水平平位移的的速率比比鋼支撐撐時小得得多。鋼支撐鋼筋混凝凝土支撐撐事故的預(yù)預(yù)防與處處理由于基坑坑工程的的復(fù)雜性性，即使使是一個個完美的的設(shè)計，，在施工工過程中中也會經(jīng)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)現(xiàn)意想不不到的情情況，何何況設(shè)計計時的主主觀判斷斷與客觀觀實(shí)際之之間的偏偏離不可可避免地地存在。。如果忽忽視這種種偏離可可能導(dǎo)致致的后果果，不加加以防范范，那事事故就很很可能發(fā)發(fā)生。因因此，在在設(shè)計和和編制基基坑工程程施工組組織計劃劃時，應(yīng)應(yīng)采取有有效措施施預(yù)防事事故的發(fā)發(fā)生，為為可能發(fā)發(fā)生的事事故預(yù)先先制定搶搶救方案案，才能能避免小小事故，，杜絕大大事故，，保證基基坑工程程的質(zhì)量量。管理措施施基坑工程程的勘察察、設(shè)計計、施工工、監(jiān)測測和監(jiān)理理等項(xiàng)工工作均應(yīng)應(yīng)由具