建筑施工技術(shù)土石方工程與基礎(chǔ)工程本章學(xué)習(xí)要求本章重難點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)土石工程性質(zhì)，場(chǎng)地平整，土方調(diào)配，地下水控制，基坑支護(hù)，填土壓實(shí)因素與檢查，樁基礎(chǔ)施工了解土石方分類、鑒別，淺基、樁基施工，土石方調(diào)配，井點(diǎn)降水，熟悉土方機(jī)械，掌握填筑壓實(shí)，了解炸藥使用，剛性、板式、杯形、預(yù)制、灌注樁施工。1.1

土石方工程概述土石方工程是一切建筑物施工的先行，也是建筑工程施工中的重要工程之一。它包括土方的測(cè)量、開(kāi)挖、爆破、運(yùn)輸、填筑、平整和壓實(shí)等主要施工過(guò)程，以及排水、降水、土壁支撐等準(zhǔn)備工作與輔助工作，土石方工程施工必須嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行《建筑施工土石方工程安全技術(shù)規(guī)范》JGJ180-2009中的各項(xiàng)規(guī)定1.1.1土石方工程施工特點(diǎn)

具有面積大、工作量大、施工期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、施工條件復(fù)雜等特點(diǎn)。

土石方工程施工又受氣候、水文、地質(zhì)、地下障礙等因素的影響較大，不可確定的因素也較多，因此，在組織土石方工程施工前，應(yīng)充分做好土石方工程的施工準(zhǔn)備，如場(chǎng)地準(zhǔn)備、機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備、施工方案及施工計(jì)劃準(zhǔn)備等，以保證土石方工程的順利進(jìn)行，提高施工的經(jīng)濟(jì)效益。1.1.2土石的工程分類土的種類繁多，其工程性質(zhì)直接影響土方工程施工方法的選擇，勞動(dòng)量和工程的費(fèi)用，只有根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，充分了解各層土的工程特性及對(duì)土方的影響，才能選擇正確的施工方法。土按開(kāi)挖難易程度劃分，可以分為一至四類土（表1-1）和極軟巖至堅(jiān)硬巖五類巖石（表1-2）表1-1

土壤分類表土壤分類土壤名稱開(kāi)挖方法一、二類土粉土、砂土（粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂、礫砂）、粉質(zhì)黏土、弱中鹽漬土、軟土（淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土）、軟塑紅黏土、沖填土用鍬、少許用鎬、條鋤開(kāi)挖。機(jī)械能全部直接鏟挖滿載者三類土黏土、碎石土（圓礫、角礫）混合土、可塑紅黏土、硬塑紅黏土、強(qiáng)鹽漬土、素填土、壓實(shí)填土主要用鎬、條鋤、少許用鍬開(kāi)挖。機(jī)械需部分刨松方能鏟挖滿載者或可直接鏟挖但不能滿載者四類土碎石土（卵石、碎石、漂石、塊石）、堅(jiān)硬紅黏土、超鹽漬土、雜填土全部用鎬、條鋤挖掘、少許用撬棍挖掘。機(jī)械須普遍刨松方能鏟挖滿載者表1-2

巖石分類表巖石分類代表性巖石開(kāi)挖方法極軟巖1.全風(fēng)化的各種巖石2.各種半成巖部分用手鑿工具、部分用爆破法開(kāi)挖軟質(zhì)巖軟巖1.強(qiáng)風(fēng)化的堅(jiān)硬巖或較硬巖2.中等風(fēng)化—強(qiáng)風(fēng)化的較軟巖3.未風(fēng)化—微風(fēng)化的頁(yè)巖、泥巖、泥質(zhì)砂巖等用風(fēng)鎬和爆破法開(kāi)挖較軟巖1.中等風(fēng)化—強(qiáng)風(fēng)化的堅(jiān)硬巖或較硬巖2.未風(fēng)化—微風(fēng)化的凝灰?guī)r、千枚巖、泥灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖等用爆破法開(kāi)挖硬質(zhì)巖較硬巖1.微風(fēng)化的堅(jiān)硬巖2.未風(fēng)化—微風(fēng)化的大理巖、板巖、石灰?guī)r、白云巖、鈣質(zhì)砂巖等用爆破法開(kāi)挖堅(jiān)硬巖未風(fēng)化一微風(fēng)化的花崗巖、閃長(zhǎng)巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、片麻巖、石英巖、石英砂巖、硅質(zhì)礫巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等用爆破法開(kāi)挖1.1.3土的工程性質(zhì)

2.土的滲透性土的滲透性是指土體被水透過(guò)的性質(zhì)，土的滲透性影響施工降水與排水的速度，通常用滲透系數(shù)K表示。滲透系數(shù)K表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力，以m/d（米/天）表示。由于土的滲透系數(shù)不同，將土分為透水性土（如砂土）和不透水性土（如黏土）。一般土的滲透系數(shù)K由試驗(yàn)確定，也可參考表1-3所示數(shù)值選取。土的名稱滲透系數(shù)（m/d）土的名稱滲透系數(shù)（m/d）粘土<0.005中砂5.00~20.00亞粘土0.005~0.10勻質(zhì)中砂35~50輕亞粘土0.10~0.50粗砂20~50黃土0.25~0.50圓礫石50~100粉砂0.50~1.00卵石100~500細(xì)砂1.00~5.00

表1-3

土的滲透系數(shù)1.2

場(chǎng)地平整場(chǎng)地平整是指在建筑紅線范圍內(nèi)的自然地形現(xiàn)狀，通過(guò)人工或機(jī)械挖填平整改造成為設(shè)計(jì)所需要的平面。對(duì)較大面積的場(chǎng)地平整，正確地選擇場(chǎng)地平整標(biāo)高，對(duì)節(jié)約工程成本、加快建設(shè)速度均具有重要意義，因此必須確定場(chǎng)地平整的設(shè)計(jì)標(biāo)高，以此作為計(jì)算挖填土石方量、進(jìn)行土石方平衡調(diào)配、選擇施工機(jī)械、制定施工方案的依據(jù)。1.2.1場(chǎng)地平整設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定

場(chǎng)地平整前，應(yīng)首先根據(jù)設(shè)計(jì)文件規(guī)定的要求，確定場(chǎng)地平整后的設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后由設(shè)計(jì)標(biāo)高與自然地面標(biāo)高之差值，來(lái)計(jì)算場(chǎng)地各有關(guān)點(diǎn)位的施工高度，即挖方和填方高度：施工高度（挖填高度）=設(shè)計(jì)標(biāo)高-自然標(biāo)高

由此計(jì)算整個(gè)場(chǎng)地的挖方和填方工程量。對(duì)較大面積的場(chǎng)地平整（如大型工業(yè)廠區(qū)、機(jī)場(chǎng)等），正確選擇設(shè)計(jì)標(biāo)高是十分重要的。1.2.1.1場(chǎng)地平整設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的原則

場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高是進(jìn)行場(chǎng)地平整和土石方量計(jì)算的依據(jù)，也是總體規(guī)劃和豎向設(shè)計(jì)的依據(jù)。在確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，除滿足規(guī)劃、功能要求外，還需考慮以下因素：（1）盡量利用地形，以減少挖填方量；（2）符合生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊?；?）場(chǎng)地內(nèi)的挖方與填方應(yīng)相互平衡，以降低土方的運(yùn)輸費(fèi)用；（4）考慮與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)及排水要求；1.2.1.2場(chǎng)地平整設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法

圖1-1場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）地形圖上劃分方格；（b）設(shè)計(jì)標(biāo)高示意圖1-等高線；2-自然地面；3-設(shè)計(jì)標(biāo)高平面；4-自然地面與設(shè)計(jì)標(biāo)高平面的交線（零線）

圖1-1場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）地形圖上劃分方格；（b）設(shè)計(jì)標(biāo)高示意圖1-等高線；2-自然地面；3-設(shè)計(jì)標(biāo)高平面；4-自然地面與設(shè)計(jì)標(biāo)高平面的交線（零線）

2.場(chǎng)地平整設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整

原計(jì)算所得的場(chǎng)地設(shè)計(jì)H0僅僅是一個(gè)理論值，在實(shí)際工程中，還應(yīng)通過(guò)考慮以下因素對(duì)H0進(jìn)行調(diào)整。(1)土的最終可松性

場(chǎng)地回填時(shí)，由于土的最終可松性的影響，一般情況下，填土?xí)卸嘤啵枰鄳?yīng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)高，以達(dá)到土方量的實(shí)際平衡。如圖1-2所示，設(shè)?h為土的可松性引起的設(shè)計(jì)標(biāo)高增加值，則設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整后的總挖方體積V'w為V'w=Vw?Fw×?h（1-7）總填方體積V'T應(yīng)為：V'T=V'wK's=Vw?Fw×?hK's

（1-8）(a)

(b)圖1-2設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整計(jì)算（a）理論設(shè)計(jì)標(biāo)高；（b）調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高

(2)場(chǎng)地泄水坡度

如果按公式（1-6）計(jì)算出的設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行場(chǎng)地平整，那么，整個(gè)場(chǎng)地表面將處于同一個(gè)水平面上，但實(shí)際上由于排水要求，場(chǎng)地表面均有一定的泄水坡度。因此，還需根據(jù)場(chǎng)地的泄水坡度要求，設(shè)置單面泄水或雙面泄水，計(jì)算出場(chǎng)地內(nèi)各方格角點(diǎn)實(shí)際施工時(shí)所采用的設(shè)計(jì)標(biāo)高。1）單向泄水坡度

場(chǎng)地具有單向泄水坡度時(shí)，場(chǎng)地各方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高（圖1-3a）是把已經(jīng)調(diào)整后的設(shè)計(jì)標(biāo)高H0作為場(chǎng)地中心線的標(biāo)高，場(chǎng)地內(nèi)任意一個(gè)方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高為：Hdn=H0±l?i（1-12）式中Hdn--場(chǎng)地內(nèi)任意一個(gè)方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高（m）；l--該方格角點(diǎn)至場(chǎng)地中心線的距離（m）；i--場(chǎng)地泄水坡度（不小于2‰）；±--該點(diǎn)比H0高則取“+”，否則取“-”。例如，圖1-2a中場(chǎng)地內(nèi)角點(diǎn)H52的設(shè)計(jì)標(biāo)高為：H52=H0?1.5ai（1-13）2）雙向泄水坡度

場(chǎng)地具有雙向泄水時(shí)，場(chǎng)地各方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高（圖1-3b）以計(jì)算出的設(shè)計(jì)標(biāo)高H0為場(chǎng)地中心線的標(biāo)高，場(chǎng)地內(nèi)任意一點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高為：Hdn=H0±lxix±lyiy

（1-14）式中l(wèi)x、ly--該點(diǎn)于x?x、y?y方向距場(chǎng)地中心線的距離；Ix、iy--場(chǎng)地于x?x、y?y方向上的泄水坡度。例如，圖1-3b中場(chǎng)地角點(diǎn)H42的設(shè)計(jì)標(biāo)高為：H42=H0?1.5aix?0.5aiy(a)(b)圖1-3場(chǎng)地泄水坡度（a）單向泄水坡度；（b）雙向泄水坡度(3)設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整應(yīng)考慮的其他因素實(shí)際工程中，對(duì)計(jì)算所得的設(shè)計(jì)標(biāo)高，還應(yīng)考慮以下因素進(jìn)行調(diào)整：1）考慮工程余土或工程用土。相應(yīng)提高或降低設(shè)計(jì)標(biāo)高。2）根據(jù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果。如采用場(chǎng)外取土或棄土的施工方案，則應(yīng)考慮因此引起的土方量的變化。需將設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。1.2.2場(chǎng)地平整土方量計(jì)算

場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算方法，通常有方格網(wǎng)法和斷面法等。方格網(wǎng)法適用于地形較為平坦、面積較大的場(chǎng)地，斷面法則多用于地形起伏變化較大或地形狹長(zhǎng)的地帶。1.方格網(wǎng)法

此法是用方格網(wǎng)來(lái)控制整個(gè)施工場(chǎng)地而計(jì)算土方量，其計(jì)算步驟為:①劃分方格網(wǎng)，計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度

方格網(wǎng)可直接在已有地形圖上繪制，如沒(méi)有地形圖則可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè)各方格網(wǎng)點(diǎn)的位置和高程。方格一般采用20m×20m～40m×40m，將設(shè)計(jì)標(biāo)高和自然地面標(biāo)高分別標(biāo)注在方格點(diǎn)的右上角和右下角。自然地面標(biāo)高與設(shè)計(jì)地面標(biāo)高的差值，即各角點(diǎn)的施工高度，填在方格網(wǎng)的左上角，挖方為“+”，填方為“-”，方格網(wǎng)的左下角填的是角點(diǎn)編號(hào)，如圖1-4所示：1.2.2.1場(chǎng)地平整土方量計(jì)算方法各方格角點(diǎn)的施工高度按下式計(jì)算，即：hn=H?Hn

（1-15）式中hn--角點(diǎn)施工高度，各角點(diǎn)的挖填高度，hn>0時(shí)為挖，hn<0時(shí)為填；Hn--角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高（若無(wú)泄水坡度，即場(chǎng)地的設(shè)計(jì)標(biāo)高）；H--自然地面標(biāo)高。圖1-4角點(diǎn)標(biāo)注

圖1-5零點(diǎn)位置計(jì)算示意圖

圖1-6零點(diǎn)位置圖解法③計(jì)算方格土方工程量

按方格網(wǎng)底面積圖形和表1-5所列公式，計(jì)算每個(gè)方格內(nèi)的挖方或填方量。④邊坡土方量計(jì)算

圖1.7是一場(chǎng)地邊坡的平面示意圖。從圖中可以看出，邊坡的土方量可劃分為兩種近似的幾何形體進(jìn)行計(jì)算，一種為三角棱錐體（如體積①~③，⑤~?）；另一種為三角棱柱體（如體積④）。圖1.7場(chǎng)地邊坡平面圖

項(xiàng)目圖式計(jì)算式一角點(diǎn)填方或挖方（三角形）

二角點(diǎn)填方、挖方（梯形）

三點(diǎn)填方或挖方（五角形）

表1-5常用方格網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算公式

項(xiàng)目圖式計(jì)算式四點(diǎn)填方或挖方（正方形）

注：（1）a為方格網(wǎng)邊長(zhǎng)（m）；b、c為零點(diǎn)到一角的邊長(zhǎng)（m）；h1、h2、h3、h4為方格網(wǎng)四角點(diǎn)的施工高度（m），用絕對(duì)值代入；h為填方或挖方施工高度的總和（m），用絕對(duì)值代入；V為挖方或填方體積（m3）；

（2）本表公式是按各計(jì)算圖形底面積乘以平均施工高度而得出。

2.斷面法

沿地形圖、豎向布置圖或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪，將要計(jì)算的場(chǎng)地沿縱向或相應(yīng)方向劃分若干個(gè)相互平行的橫斷面，將所取的每個(gè)斷面劃分為若干個(gè)三角形或梯形。求出各個(gè)三角形與梯形的面積后相加即可得某一斷面的面積，如圖1.8所示。圖1.8斷面法

1.2.2.2場(chǎng)地平整土方量計(jì)算示例

圖1.9方格網(wǎng)角點(diǎn)、標(biāo)高編號(hào)圖圖1.10填挖高度土方量工程圖

1.2.3土方調(diào)配在土方的施工標(biāo)高、挖填區(qū)面積、挖填區(qū)土方量都算出，并考慮各種變更因素（如土的松散率、壓縮率、沉降量等）進(jìn)行調(diào)整后，應(yīng)對(duì)土方進(jìn)行綜合平衡調(diào)配。土方調(diào)配工作是土方規(guī)劃設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它的目的是在使土方運(yùn)輸量或土方運(yùn)輸成本最低的條件下，確定填、挖方區(qū)土方的調(diào)配方向和數(shù)量，從而達(dá)到縮短工期和提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。進(jìn)行土方調(diào)配，必須綜合考慮工程和現(xiàn)場(chǎng)情況、有關(guān)技術(shù)資料、進(jìn)度要求和土方施工方法以及分期分批施工工程的土方堆放問(wèn)題和調(diào)運(yùn)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)全面研究，確定調(diào)配原則之后，才可著手進(jìn)行土方平衡調(diào)配工作。（1）土方調(diào)配原則1)挖方與填方基本達(dá)到平衡，在挖方的同時(shí)進(jìn)行填方，減少重復(fù)倒運(yùn)。2）挖(填)方量與運(yùn)距的乘積之和盡可能為最小，即運(yùn)輸路線和路程合理，運(yùn)距最短，總土方運(yùn)輸量或運(yùn)輸費(fèi)用最小。3)好土應(yīng)用在回填質(zhì)量要求較高的地區(qū)。4)取土或棄土應(yīng)盡量不占農(nóng)田或少占農(nóng)田。5)分區(qū)調(diào)配應(yīng)與全場(chǎng)調(diào)配相協(xié)調(diào)，最好能與其他場(chǎng)地規(guī)劃相結(jié)合，避免只顧局部平衡，任意挖填而破壞全局平衡。6)調(diào)配應(yīng)與地下建（構(gòu)）筑物的施工相結(jié)合，有地下設(shè)施的填土，應(yīng)留土后填。7)選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運(yùn)輸路線，做到施工順序合理，土方運(yùn)輸無(wú)對(duì)流和亂流現(xiàn)象，同時(shí)便于機(jī)械化施工。（2）土方調(diào)配程序1）劃分調(diào)配區(qū)在平面上首先劃出挖填方區(qū)的分界線，并在挖方區(qū)和填方區(qū)適當(dāng)劃出若干調(diào)配區(qū)，確定調(diào)配區(qū)的大小和位置。圖1.11表示某土方工程的土方調(diào)配區(qū)的劃分及各調(diào)配區(qū)的土方量。其中Wi（i=1，2，3，4）為挖方區(qū)，Ti（j=1，2，3）為填方區(qū)，各區(qū)填、挖方的土方量如圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)。圖1.11

挖填分區(qū)及土方量分布圖

為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可用作圖法近似求出幾何形心位置來(lái)代替方格的重心位置。求出各挖填區(qū)重心后，即可以求出各挖方區(qū)到各填方區(qū)的運(yùn)距，得出土方平衡運(yùn)距表，如表1-6所示。

表1-6土方平衡－運(yùn)距表表1-7初始調(diào)配方案3）確定土方調(diào)配的初始方案以挖方區(qū)與填方區(qū)土方調(diào)配保持平衡為原則，制訂土方調(diào)配的初始方案，一般多采用最小元素來(lái)制定土方調(diào)配的初始方案。表1-7表示出用最小元素法確定的初始調(diào)配方案。4）確定土方調(diào)配的最優(yōu)方案以初始調(diào)配方案為基礎(chǔ)，采用表上作業(yè)法可以求出在保持挖方區(qū)、填方區(qū)土方調(diào)配平衡的條件下，使土方調(diào)配總運(yùn)距最小的最優(yōu)方案。這個(gè)方案是土方調(diào)配中最經(jīng)濟(jì)方案，稱為土方調(diào)配的最優(yōu)方案。表1-8表示土方調(diào)配的最優(yōu)方案，其調(diào)配的總運(yùn)距（或總運(yùn)輸量）最小。表1-8最優(yōu)調(diào)配方案圖1-12土方調(diào)配圖（方框中數(shù)據(jù)為土方量，單位為m3

，運(yùn)距單位為m）5）繪出土方調(diào)配圖經(jīng)土方調(diào)配最優(yōu)化求出最佳土方調(diào)配后，即可繪出土方調(diào)配圖以指導(dǎo)土方工程施工。土方調(diào)配圖如圖1-12所示。對(duì)土方調(diào)配程序作如下幾點(diǎn)說(shuō)明；①挖、填方區(qū)的劃定應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地貌和工程特點(diǎn)確定。②初始方案和最優(yōu)土方調(diào)配方案，都是基于整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)挖、填方量平衡的條件下進(jìn)行的。③若現(xiàn)場(chǎng)挖、填方量不平衡，則在使用最小元素法確定土方調(diào)配初始方案和使用表上作業(yè)法確定土方調(diào)配最佳方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)土方不平衡量虛擬增設(shè)填（挖）方區(qū)。④最小元素法和表上作業(yè)法參見(jiàn)相關(guān)參考文獻(xiàn)。1.3

基礎(chǔ)土方工程基礎(chǔ)是建筑物的根基，屬于地下隱蔽工程，它的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量直接關(guān)系著建筑物的安危，其重要性是顯而易見(jiàn)的。基礎(chǔ)的類型較多，分類的方法也非常多，根據(jù)基礎(chǔ)的埋置深度可劃分為淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)。根據(jù)材料可分為磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土和鋼筋混凝土基礎(chǔ)。按構(gòu)造類型可分為獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、柱下十字交叉基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)以及樁基礎(chǔ)。在內(nèi)容上基礎(chǔ)土方包括地下水控制、基坑支護(hù)、基礎(chǔ)土方量計(jì)算以及基坑工程施工監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。1.3.1地下水控制1.3.1.1地下水概述地下水可分為包氣帶水、潛水和承壓水三種，具體概念如下：（1）包氣帶水是指存在于包氣帶中以各種形式出現(xiàn)的水，它是一種局部的、暫時(shí)性的地下水。其中既包括分子水，結(jié)合水、毛細(xì)水等非重力水，也包括屬于下滲的水流和存在于包氣帶中局部隔水層上的重力水（又稱上層滯水）。其特征是：完全依靠大氣降水或地表水流直接下滲補(bǔ)給，因而在位于距地表不深的地方，以蒸發(fā)成逐漸下滲的形式排泄；分布范圍有限；補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致；水量隨季節(jié)變化，雨季出現(xiàn)，旱季消失，極不穩(wěn)定。（2）潛水是指地表以下第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上的具有自由水面的地下水，水壓等于水頭，也稱無(wú)壓力水。（3）承壓水是指充滿在兩個(gè)穩(wěn)定隔水層（是指由透水性很低的土質(zhì)形成的土層，如淤泥質(zhì)黏土）中間含水層中的地下水，承受土層之間一定的靜水壓力。其中，工程基礎(chǔ)施工中遇到的需要進(jìn)行降水的情況主要是潛水和承壓水。1.3.1.2流砂和管涌的防治基坑開(kāi)挖時(shí)，當(dāng)?shù)叵滤畨毫^(guò)大時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致地基土產(chǎn)生破壞，破壞形式主要有流砂、管涌?jī)煞N。土體顆粒在向上的滲流力作用下，顆粒間有效應(yīng)力為零時(shí)，顆粒群發(fā)生懸浮、移動(dòng)的現(xiàn)象稱為流砂現(xiàn)象。在滲透水流作用下，土中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動(dòng)，以致流失，隨著土的孔隙不斷擴(kuò)大，滲透速度不斷增加，較粗的顆粒也相繼被水流逐漸帶走，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道，造成土體塌陷，這種現(xiàn)象稱為管涌。因此，在基坑開(kāi)挖中，防治流砂、管涌的原則為“必先治水”。其主要途徑有減少或平衡動(dòng)水壓力、設(shè)法使動(dòng)水壓力方向向下、截?cái)嗟叵滤?。其具體措施有以下幾種：（1）枯水期施工法。枯水期地下水位較低，基坑內(nèi)外水位差小，動(dòng)水壓力小，就不易產(chǎn)生流砂。（2）拋大石塊法。分段搶挖土方，使挖土速度超過(guò)冒砂速度，在挖至標(biāo)高后立即鋪上竹子、蘆席，并拋上大石塊，以平衡動(dòng)水壓力，將流砂壓住。此法適用于治理局部的或輕微的流砂，（3）設(shè)止水帷幕法。將連續(xù)的止水支護(hù)結(jié)構(gòu)（如連續(xù)板樁、深層攪拌樁、密排灌注樁等）打入基坑底面以下一定深度，形成封閉的止水帷幕，從而使地下水只能從支護(hù)結(jié)構(gòu)下端向基坑滲流，增加地下水從坑外流入基坑內(nèi)的滲流路徑，減小水力坡度，從而減小動(dòng)水壓力，防止流砂產(chǎn)生。（4）人工降低地下水位法。該方法是采用井點(diǎn)降水法（如輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井點(diǎn)等），使地下水位降低至基坑底面以下，地下水的滲流向下，則動(dòng)水壓力的方向也向下，從而水不能滲流入基坑內(nèi)，可有效防止流砂的發(fā)生。因此，此法應(yīng)用廣泛且較可靠。此外，采用地下連續(xù)墻、壓密注漿法、土壤凍結(jié)法等，在不同條件下也可有效阻止地下水流入基坑，防止流砂、管涌的發(fā)生。1.3.1.3降水施工降低地下水位是土方工程施工的重要工作內(nèi)容。開(kāi)挖基坑時(shí)，流入坑內(nèi)的地下水和地面水如不及時(shí)排走，不但會(huì)使施工條件惡化，造成土壁塌方，還會(huì)影響地基的承載力。為了保證施工的正常進(jìn)行。防止邊坡塌方和地基承載能力的下降。必須做好基坑降水工作。常見(jiàn)的降水方法可分為集水坑降水法和人工降低水位法。1.集水坑降水集水坑降水，又稱集水明排法，這種方法是在基坑開(kāi)挖時(shí)，沿基坑周?chē)线m位置設(shè)置臨時(shí)明溝和集水井，使水流入集水坑內(nèi)，然后用水泵抽出坑外，如圖1-13所示。適用于基坑面積較小、土質(zhì)情況較好、地下水量不大的基坑開(kāi)挖時(shí)的排水。圖1-13集水井降水1-排水溝；2-集水坑；3-水泵為防止坑底土結(jié)構(gòu)遭到破壞，在基坑開(kāi)挖到接近地下水位時(shí)，沿基坑四周開(kāi)挖有一定坡度的溝底比挖土面不低于0.3m的排水溝和一定數(shù)量的集水井，排水溝和集水井最好布設(shè)在基坑四周、基礎(chǔ)范圍以外，且位于地下水流的上游。集水井一般每隔30～40m設(shè)置一個(gè)，集水井截面一般為0.6m×0.6m~0.8m×0.8m，其深度隨挖土加深而加深，并保持低于挖土面0.8~1.0m。當(dāng)基坑繼續(xù)挖深時(shí)，排水溝和集水井均先期加深，直至挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。排水溝底寬一般不小于0.30m，縱坡不小于3‰。當(dāng)基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，集水井井底應(yīng)低于坑底1～2m，井壁常用木板、竹籠加固，井底鋪設(shè)0.1～0.2m厚的碎石、粗砂反濾層，防止抽水時(shí)井底的土被攪動(dòng)、帶走。集水井降水常用水泵主要有離心泵、潛水泵和泥漿泵。土方施工過(guò)程中，應(yīng)注意定期清理排水溝中的淤泥，以防止排水溝堵塞。另外還要定期觀測(cè)排水溝是否出現(xiàn)裂縫，及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，避免滲漏。2.人工降低水位法人工降低地下水位，就是在基坑開(kāi)挖前，先在基坑周?chē)裨O(shè)一定數(shù)量的濾水管，利用抽水設(shè)備從中抽水，使地下水位降落在坑底以下一定距離，直至施工完畢為止。人工降低地下水位的方法有兩類；一類為輕型井點(diǎn)（包括電滲井點(diǎn)與噴射井點(diǎn)）；另一類為管井井點(diǎn)（包括深井泵）。各類井點(diǎn)降水法的適用范圍見(jiàn)表1-8。序號(hào)井點(diǎn)類別土層滲透系數(shù)（m/d）降低水位深度（m）1單層輕型井點(diǎn)0.1~503~62多層輕型井點(diǎn)0.1~506~123噴射井點(diǎn)0.1~28~204電滲井點(diǎn)<0.1根據(jù)選用的井點(diǎn)確定5管井井點(diǎn)20~2003~56深井井點(diǎn)10~250>15表1-8各種類井點(diǎn)的適用范圍上述各類井點(diǎn)降水法中，工程中輕型井點(diǎn)降水法應(yīng)用最為廣泛，下面著重介紹。輕型井點(diǎn)就是沿基坑四周將許多直徑較細(xì)的井點(diǎn)管埋入蓄水層內(nèi)，井點(diǎn)管上部與總管連接，通過(guò)總管利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)管內(nèi)不斷抽出，以降低地下水位，如圖1-14所示。圖1-14輕型井點(diǎn)降低地下水位全貌圖1-井點(diǎn)管；2-濾管；3-總管；4-彎聯(lián)管；5-水泵房；6-原有地下水位線；7-降低后地下水位線1）輕型井點(diǎn)的組成輕型井點(diǎn)設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成。管路系統(tǒng)包括；濾管、井點(diǎn)管、彎管及總管等。濾管為進(jìn)水滲透管，長(zhǎng)度為1~1.5m，直徑為38~50mm，管壁上鉆有直徑為13~19mm的小圓孔，外包兩層濾網(wǎng)，濾管上端與井點(diǎn)管連接。井點(diǎn)管直徑亦相應(yīng)地為38~50mm，其長(zhǎng)度為5~7m的鋼管，可整根或分節(jié)組成。井點(diǎn)管的上端用彎管與總管相連?？偣芤话阌弥睆綖?00~127mm的無(wú)縫鋼管，每段長(zhǎng)4m，其上裝有與井點(diǎn)管連接的短接頭，間距為0.8m或1.2m。抽水設(shè)備主要由真空泵、離心泵和集水箱等組成，一般都有固定型號(hào)，可根據(jù)需要直接選用。如真空泵有W5、W6型。采用W5型泵時(shí)，總管長(zhǎng)度不大于100m；采用W6型泵時(shí)不大于120m。2）輕型井點(diǎn)的布置井點(diǎn)系統(tǒng)的布置，應(yīng)根據(jù)基坑平面形狀及尺寸、深度、土質(zhì)情況、地下水位高低與流向、降水深度要求等來(lái)確定，一般分為平面布置和高程布置。平面布置：當(dāng)基坑或溝槽寬度小于6m，且降水深度不超過(guò)6m時(shí)，可用單排線狀井點(diǎn)，布置在地下水流的上游一側(cè)，兩端延伸長(zhǎng)度以不小于槽寬為宜，如圖1-15a所示；如寬度大于6m或土質(zhì)不良，則可用雙排線狀井點(diǎn)；面積較大的基坑宜采用環(huán)狀井點(diǎn)布置（如圖1-16所示），有時(shí)亦可布置成“U”形，以利于挖土機(jī)和運(yùn)土車(chē)輛出入基坑。井點(diǎn)管距離基坑壁一般可取0.7~1.0m以防局部發(fā)生漏氣。井管間距一般為0.8m、1.2m、1.6m，由計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)確定。井點(diǎn)管在總管四角部分應(yīng)適當(dāng)加密。圖1-15單排線狀井點(diǎn)的布置（a）平面布置；（b）高程布置1-總管；2-井點(diǎn)管；3-抽水設(shè)備高程布置：井點(diǎn)降水深度，在管壁處一般可達(dá)6~7m。井點(diǎn)管埋置深度H（圖1-16b）按下式計(jì)算：

式中H1--井點(diǎn)管埋設(shè)面至基坑底面的距離（m）h--基坑底面至降低后的地下水位線的距離，一般取0.5~1.0m；I--水力坡度，根據(jù)實(shí)測(cè)：環(huán)狀井點(diǎn)為1/10左右，單排井點(diǎn)為1/5~1/4；L--井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離（m）。根據(jù)上式求出的H值如大于6m時(shí)，則應(yīng)適當(dāng)降低井點(diǎn)管和抽水設(shè)備的埋置面，如仍達(dá)不到降水深度的要求，可采用二級(jí)井點(diǎn)或多級(jí)井點(diǎn)。在確定井點(diǎn)管埋置深度時(shí)，井點(diǎn)管應(yīng)露出地面0.2~0.3m，且濾水管必須埋在含水層內(nèi)。圖1-16環(huán)形井點(diǎn)布置簡(jiǎn)圖（a）平面布置；（b）高程布置1-總管；2-井點(diǎn)管；3-抽水設(shè)備3）輕型井點(diǎn)施工主要包括準(zhǔn)備工作、井點(diǎn)系統(tǒng)的安裝、使用及拆除等幾個(gè)階段。準(zhǔn)備工作包括井點(diǎn)設(shè)備、施工機(jī)具、水源、動(dòng)力及必要材料的檢查等，并做好水位觀測(cè)孔位置的設(shè)置選擇。井點(diǎn)系統(tǒng)的安裝順序?yàn)椋悍啪€、挖井點(diǎn)溝槽、埋設(shè)總管、沖孔、下井點(diǎn)管、填砂濾層、連接井點(diǎn)管與總管、安裝抽水設(shè)備。井點(diǎn)的埋設(shè)一般用水沖法沖孔。利用起重設(shè)備將沖孔管吊起并插在井點(diǎn)的位置，利用高壓水將土沖松，沖管邊沖邊沉，直至沖孔深度比濾管深度低0.5m左右時(shí)為止，關(guān)閉水槍拔出沖管。沖孔成后，立即拔出沖管插入井點(diǎn)管，并在井點(diǎn)管與孔壁之間迅速填灌砂濾層，以防孔壁塌土。砂濾料的填灌質(zhì)量是保證井管施工質(zhì)量的關(guān)鍵。濾砂要用干凈粗砂，濾層厚度均勻一致，然后用至少1.0m厚的黏土封頂，以防漏氣。井點(diǎn)管系統(tǒng)全部安裝完畢后，應(yīng)立即進(jìn)行抽水試驗(yàn)，以檢查有無(wú)漏水、漏氣現(xiàn)象。輕型井點(diǎn)使用時(shí)，一般應(yīng)連續(xù)抽水，不要停機(jī)，以防濾網(wǎng)堵塞。中途停抽，會(huì)造成地下水回升，引起土方邊坡坍塌等事故。1.3.2基坑支護(hù)1.放坡1）邊坡坡度和邊坡系數(shù)邊坡坡度以土方挖土深度H與邊坡底寬B之比表示（圖1-17），即圖1-17土方邊坡

2）土方邊坡放坡為防止塌方，保證施工安全，在邊坡放坡時(shí)要放足邊坡，土方邊坡坡度的留設(shè)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、開(kāi)挖深度、開(kāi)挖方法、施工工期、地下水水位等各因素確定。邊坡穩(wěn)定地質(zhì)條件良好，土質(zhì)均勻，高度在10cm內(nèi)的邊坡，按表1-9選??；永久性場(chǎng)地，坡度無(wú)設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，按表1-10選用；對(duì)巖石邊坡，根據(jù)巖石類別、坡度、按表1-11采用。表1-9土質(zhì)邊坡坡度允許值土的類別密實(shí)度或狀態(tài)坡度允許值（高寬比）坡度在5m以下坡度在5~10m碎石土密實(shí)1：0.35~1：0.501：0.50~1：0.75中密1：0.50~1：0.751：0.75~1：1.00稍密1：0.75~1：1.001：1.00~1：1.25黏性土堅(jiān)硬1：0.75~1：1.001：1.00~1：1.25硬塑1：1.00~1：1.251：1.00~1：1.25表1-10永久性土場(chǎng)地構(gòu)筑物挖方坡度項(xiàng)次挖土性質(zhì)邊坡坡度1天然濕土，層理均勻，不易膨脹的黏土，粉質(zhì)黏土和砂土（不包括細(xì)砂，粉砂）內(nèi)深度不超過(guò)3m1：1~1：1.252土質(zhì)同上，深度為3~12m1：1.25~1：1.503干燥地區(qū)內(nèi)結(jié)構(gòu)未經(jīng)破壞的干燥黃土及類黃土，深度不超過(guò)12m1：0.10~1：1.254碎石土和泥灰?guī)r土，深度12m，根據(jù)土的性質(zhì)、層理特性確定1：0.20~1：1.505在風(fēng)化巖石內(nèi)的挖方，根據(jù)巖層性質(zhì)、風(fēng)化成都、層理特性確定1：0.20~1：1.506在微風(fēng)化巖石內(nèi)的挖方，巖石無(wú)裂縫且無(wú)傾向挖方坡腳的巖層1：0.20~1：1.507在未風(fēng)化的完整巖石的挖方直立的表1-11巖石邊坡坡度允許值巖石類土風(fēng)化程度坡度允許值（高寬比）

坡高8m以下坡高8~15m坡高15~30m硬質(zhì)巖土微風(fēng)化1：0.10~1：0.201：0.20~1：0.351：0.30~1：0.50

中等風(fēng)化1：0.20~1：0.351：0.35~1：0.501：0.50~1：0.75

強(qiáng)風(fēng)化1：0.35~1：0.501：0.50~1：0.751：0.75~1：1.00軟質(zhì)巖土微風(fēng)化1：0.35~1：0.501：0.50~1：0.751：0.75~1：1.00

中等風(fēng)化1：0.50~1：0.751：0.75~1：1.001：1.00~1：1.50

強(qiáng)風(fēng)化1：0.75~1：1.001：1.00~1：1.252.土釘墻

土釘墻具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)低等特點(diǎn)，因此在基坑工程中得到廣泛應(yīng)用。土釘墻是通過(guò)鋼筋、鋼管或其他型鋼對(duì)原位土進(jìn)行加固的一種支護(hù)形式。在施工上，土釘墻是隨著土方逐層開(kāi)挖、逐層而將土釘體設(shè)置到土體中。此外。在土釘墻中復(fù)合水泥土攪拌樁、微型樁、預(yù)應(yīng)力錨桿等可形成復(fù)合土釘墻。（1）土釘墻的設(shè)計(jì)1）整體穩(wěn)定性驗(yàn)算

整體滑動(dòng)穩(wěn)定性可按圖1-18，采用圓弧滑動(dòng)條分法進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)基坑面以下存在軟弱下臥土層時(shí)，整體穩(wěn)定性驗(yàn)算滑動(dòng)面中尚應(yīng)包括由圓弧與軟弱土層面組成的復(fù)合滑動(dòng)面。2.土釘墻

土釘墻具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)低等特點(diǎn)，因此在基坑工程中得到廣泛應(yīng)用。土釘墻是通過(guò)鋼筋、鋼管或其他型鋼對(duì)原位土進(jìn)行加固的一種支護(hù)形式。在施工上，土釘墻是隨著土方逐層開(kāi)挖、逐層而將土釘體設(shè)置到土體中。此外。在土釘墻中復(fù)合水泥土攪拌樁、微型樁、預(yù)應(yīng)力錨桿等可形成復(fù)合土釘墻。（1）土釘墻的設(shè)計(jì)1）整體穩(wěn)定性驗(yàn)算

整體滑動(dòng)穩(wěn)定性可按圖1-18，采用圓弧滑動(dòng)條分法進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)基坑面以下存在軟弱下臥土層時(shí)，整體穩(wěn)定性驗(yàn)算滑動(dòng)面中尚應(yīng)包括由圓弧與軟弱土層面組成的復(fù)合滑動(dòng)面。圖1-18土釘墻整體穩(wěn)定性驗(yàn)算圖式1-土釘；2-噴射混凝土面層；3-滑動(dòng)面

圖1-19基坑底面下有軟弱下臥土層的隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算

圖1-20土釘抗拔承載力計(jì)算圖式

（2）土釘墻的施工1）土釘墻的施工步驟土釘墻的施工一般從上到下分層構(gòu)筑，施工中土方開(kāi)挖應(yīng)與土釘墻施工密切結(jié)合，并嚴(yán)格遵循“分層分段，逐層施作，限時(shí)封閉，嚴(yán)禁超挖”的原則。土釘墻基本施工步驟為（圖1-21）：基坑開(kāi)挖第一層土體，開(kāi)挖深度為第一道土釘至第二道土釘?shù)呢Q向間距加作業(yè)距離（一般為0.5m）；2）在這一深度的作業(yè)面上設(shè)置一排土釘、噴射混凝土面層，并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；3）向下開(kāi)挖第二層土體，其深度為第二道土釘至第三道的豎向間距，并加上作業(yè)距離；4）設(shè)置二排土釘并養(yǎng)護(hù)、噴射混凝土面層，并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；5）重復(fù)上述3）?4）步驟，向下逐層開(kāi)挖直至設(shè)計(jì)的基坑深度。每層土釘及噴射混凝土面層施工后應(yīng)養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于48h。如土釘沒(méi)有得到充分養(yǎng)護(hù)就繼續(xù)開(kāi)挖下層土方，則因上層土釘難以達(dá)到一定抗拔力而留下隱患。當(dāng)基坑面積較大時(shí)，一般采用“島式開(kāi)挖”的方式，先沿基坑四周內(nèi)約10m寬度范圍內(nèi)分段開(kāi)挖形成土釘墻，待四周土釘墻全部完成后再開(kāi)挖中央土體。圖1-21土釘墻的施工步驟（2）土釘和噴錨網(wǎng)施工根據(jù)土層特性及工程要求可選用不同的施工工藝，土釘按設(shè)置的施工工藝可分為成孔注漿土釘和打入鋼管土釘。前者是先進(jìn)行鉆孔，而后植入土釘，再進(jìn)行注漿。鉆孔植入的土釘桿體可采用鋼筋、鋼絞線或其他型材。打入式土釘?shù)臈U體多為鋼管，我國(guó)工程常采用?48/3mm的鋼管。土釘注漿采用壓力注漿，注漿材料可選用水泥漿或水泥砂漿。對(duì)成孔注漿土釘宜采用二次注漿方法，其中第一次注漿宜采用水泥砂漿，第二次則采用水泥漿。打入式土釘注漿一般采用一次注漿，漿液為水泥漿。漿液的水灰比宜取0.40?0.55，灰砂比宜取0.5?1.0。噴射混凝土面層的厚度一般為80?100mm。混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C20。鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑?6?10mm，網(wǎng)格尺寸150?300mm。噴射混凝土一般借助噴射機(jī)械，利用壓縮空氣作為動(dòng)力，將制備好的拌合料通過(guò)管道輸送并以高速噴射到受?chē)娒嫔夏Y(jié)硬化而成的一種混凝土。其施工工藝分為干噴、濕噴及半濕式噴射法三種形式。3.土層錨桿土層錨桿是設(shè)置在土層下的拉錨形式。它的一端與圍護(hù)墻連接，另一端錨固在土體中。將作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載通過(guò)拉桿與土的摩阻力傳遞到周?chē)€(wěn)定的土層中，形成樁（墻）錨支護(hù)形式（圖1-22）。土層錨桿可沿基坑開(kāi)挖深度布置多道，并隨土方開(kāi)挖逐層設(shè)置。土層錨桿施工的工藝流程如下：土方開(kāi)挖→鉆孔→安放拉桿→灌漿→養(yǎng)護(hù)→安裝錨頭張拉錨固（下層土方開(kāi)挖→下層錨桿施工）。

土層錨桿施工的主要機(jī)械設(shè)備為鉆孔機(jī)。按工作原理可分為：回旋式鉆機(jī)、螺旋鉆機(jī)、旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆孔機(jī)及潛孔沖擊鉆等幾類。主要是根據(jù)土質(zhì)、鉆孔深度和地下水情況進(jìn)行選擇。表1-12是各類錨桿鉆機(jī)的適用土層表。機(jī)械類型各類錨桿鉆機(jī)的適用性鉆機(jī)類型適用土層回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)黏性土、砂性土螺旋式鉆機(jī)無(wú)地下水的黏土、粉質(zhì)黏土及較密的砂層旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆機(jī)黏土類、砂礫、卵石類、巖石及浦水地基潛孔沖擊鉆孔隙率大、含水率低的土層表1-12各種類錨桿鉆機(jī)的適用土層表常用的土層錨桿拉桿有粗鋼筋、鋼絲束及鋼絞線束等。為使拉桿能安置于鉆孔中心，以防止安放時(shí)觸碰土壁，并使拉桿四周的錨固體均勻，以保證足夠的握裹力，在拉桿上需設(shè)置定位器，其形式有三角形、環(huán)形、［形等，間距1.5?2.0m。土層錨桿的注漿漿液一般采用水泥砂漿或水泥漿，一般為二次注漿。注漿養(yǎng)護(hù)完成后，可進(jìn)行錨桿的預(yù)應(yīng)力張拉。張拉設(shè)備應(yīng)根據(jù)拉桿材料配套選擇。如單根粗鋼筋拉桿。可采用螺桿錨具，采用拉桿式千斤頂；鋼絞線可選取用夾片式錨頭，采用穿心式千斤頂。錨桿的張拉與施加預(yù)應(yīng)力（鎖定）應(yīng)符合以下規(guī)定；（A）當(dāng)錨桿固結(jié)體的強(qiáng)度達(dá)到15MPa或設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后，方可進(jìn)行錨桿的張拉鎖定；（B）錨桿鎖定前，應(yīng)按錨桿抗拔承載力的檢測(cè)值進(jìn)行錨桿預(yù)張拉；（C）鎖定時(shí)的錨桿拉力應(yīng)考慮鎖定過(guò)程的預(yù)應(yīng)力損失，鎖定時(shí)的錨桿拉力可取鎖定值的1.1?1.15倍；（D）錨桿鎖定尚應(yīng)考慮相鄰錨桿張拉鎖定引起的預(yù)應(yīng)力損失。當(dāng)錨桿預(yù)應(yīng)力損失嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)進(jìn)行再次張拉鎖定；（E）當(dāng)錨桿需要再次張拉鎖定時(shí)，錨具外桿體的長(zhǎng)度和完好程度應(yīng)滿足張拉要求。4.重力式水泥土墻重力式水泥土墻是利用水泥材料作為固化劑，通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和水泥強(qiáng)制攪拌形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體，利用水泥和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的擋土、防滲墻，從而提高地基強(qiáng)度和增大變形模量。重力式水泥土墻施工工藝可采用三種方法：噴漿式深層攪拌（濕法）、噴粉式深層攪拌（干法）、高壓噴射注漿法（也稱高壓旋噴法）。濕法施工注漿量容易控制，成樁質(zhì)量好，目前絕大部分重力式水泥土墻施工中都采用濕法工藝。干法施工工藝雖然水泥土強(qiáng)度較高，但其噴粉量不易控制，攪拌難以均勻?qū)е聵扼w均勻性差，樁身強(qiáng)度離散較大，目前使用較少。高壓噴射注漿法是采用高壓水、氣切削土體并將水泥與土攪拌形成重力式水泥土墻。高壓旋噴法施工簡(jiǎn)便，施工時(shí)只需在土層中鉆一個(gè)50~300mm的小孔，便可在土中噴射成直徑0.4~2m的水泥土樁，但該工藝水泥用量大，造價(jià)高，一般當(dāng)施工場(chǎng)地受到限制，濕法機(jī)械施工困難時(shí)選用。本書(shū)主要對(duì)濕法施工工藝進(jìn)行介紹。（1）施工步驟：攪拌機(jī)械就位、調(diào)平→預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)加固深度→邊噴漿（或粉），邊攪拌提升直至預(yù)定的停漿（或灰）面→重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度→根據(jù)設(shè)計(jì)要求，噴漿（或粉）或僅攪拌提升直至預(yù)定的停漿（或灰）面→關(guān)閉攪拌機(jī)械。在預(yù)（復(fù)）攪下沉?xí)r，也可采用噴漿（粉）的施工工藝，但必須確保全樁長(zhǎng)上下至少再重復(fù)攪拌一次。對(duì)地基土進(jìn)行千法咬合加固時(shí)，如復(fù)攪?yán)щy，可采用慢速攪拌，保證攪拌的均勻性。（2）質(zhì)檢要求根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）第6.3.2條的要求，重力式水泥土墻的質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)符合下列規(guī)定：①應(yīng)采用開(kāi)挖的方法，檢測(cè)水泥土固結(jié)體的直徑、搭接寬度、位置偏差；②應(yīng)采用鉆芯法檢測(cè)水泥土的單軸抗壓強(qiáng)度及完整性、水泥土墻的深度。進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的芯樣直徑不應(yīng)小于80m。檢測(cè)樁數(shù)不應(yīng)少于總樁數(shù)的1%，且不應(yīng)少于6根。水泥土樁擋墻當(dāng)作為重力式支護(hù)的同時(shí)不作為截水帷幕應(yīng)用，其施工要求見(jiàn)表1-13。項(xiàng)目序號(hào)檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項(xiàng)目1水泥用量不小于設(shè)計(jì)值查看流量表2樁長(zhǎng)不小于設(shè)計(jì)值測(cè)鉆桿長(zhǎng)度3導(dǎo)向架垂直度經(jīng)緯儀測(cè)量4樁徑mm量攪拌葉回轉(zhuǎn)直徑一般項(xiàng)目1樁身強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)值28d試塊強(qiáng)度或鉆心法2水膠比設(shè)計(jì)值實(shí)際用水量與水泥等脫離危險(xiǎn)凝材料的重量比3提升速度設(shè)計(jì)值測(cè)機(jī)頭上升距離和時(shí)間4下沉速度設(shè)計(jì)值測(cè)機(jī)頭下沉距離和時(shí)間5樁位mm全站儀或用鋼尺量項(xiàng)目序號(hào)檢查項(xiàng)目單位數(shù)值檢查方法一般項(xiàng)目6樁頂標(biāo)高mm水準(zhǔn)測(cè)量，最上部500mm浮漿層及劣質(zhì)樁體不計(jì)入7施工間歇檢查施工記錄表1-13單軸與雙軸水泥土攪拌樁截水帷幕質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)5.鋼板樁鋼板樁有平板形、Z形和U形，最常見(jiàn)的是U形（圖1-23），鋼板樁之間通過(guò)鎖口咬合的形式，也稱為“小止口”搭接，不僅使板樁形成牢固連接、形成整體的板樁墻，而且具有良好的止截水作用，因此，鋼板樁支護(hù)還常用于水中圍堰工程。鋼板樁施工中要?jiǎng)澐质┕ざ?，采用合適的施工方法，以保證墻面平直、鎖口閉合，滿足地下工程施工。鋼板樁一般采用錘擊法或振動(dòng)錘打入，入土方法有單獨(dú)打入法、分段復(fù)打法和封閉復(fù)打法等。圖1-23U形板樁及其搭接A.單獨(dú)打入法此法是從一角開(kāi)始逐塊插打，每塊鋼板樁自起打到結(jié)束中途不停頓。因此，樁機(jī)行走路線短，施工簡(jiǎn)便，打設(shè)速度快。但是，由于單塊打入易向一邊傾斜，累積誤差不易糾正，墻面平直度難以控制。在鋼板樁長(zhǎng)度不大（小于10m），工程要求不高時(shí)可采用此法。為保證鋼板樁的平直度以及鎖口閉合，可采用導(dǎo)向圍檁，即圍檁插樁法。采用圍檁支架作板樁打設(shè)導(dǎo)向裝置（圖1-24）。圍檁支架由圍檁和圍檁樁組成，在平面上分單面圍檁和雙面圍檁，高度方向有單層和雙層之分。在打設(shè)板樁時(shí)起導(dǎo)向作用。雙面圍檁之間的距離，比兩塊板樁組合寬度大8?15mm。圖1-24雙面、單層導(dǎo)向圍標(biāo)B.分段復(fù)打法此法又稱屏風(fēng)法，是將成組（10~20塊）鋼板樁沿導(dǎo)向圍檁插入土中一定深度形成屏風(fēng)墻，先將其兩端的兩塊打入，嚴(yán)格控制其垂直度，打好后用電焊固定在圍檁上，然后將其他的板樁按順序以1/5?1/3板樁高度依次打入，重復(fù)多遍將鋼板樁達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。此法可以防止板樁過(guò)大的傾斜和扭轉(zhuǎn)，積累，有利實(shí)現(xiàn)封閉合攏，且分段打設(shè)，不會(huì)影響鄰近板樁施工。C.封閉復(fù)打法封閉復(fù)打法是在地面上，離板樁墻軸線一定距離先筑起雙層圍檁支架，而后將鋼板樁依次在雙層圍檁中全部插好，成為一個(gè)高大的鋼板樁墻，待四角實(shí)現(xiàn)封閉合攏后，再按階梯形逐漸將板樁逐塊打入設(shè)計(jì)標(biāo)高。此法優(yōu)點(diǎn)是可以保證平面尺寸準(zhǔn)確和鋼板樁垂直度，但施工速度慢。地下工程施工結(jié)束后，鋼板樁一般都要拔出，以便重復(fù)使用。鋼板樁的拔除要正確選擇拔除方法與拔除順序，由于板樁拔出時(shí)帶土，往往會(huì)引起土體變形。對(duì)周?chē)h(huán)境造成危害，必要時(shí)還應(yīng)采取注漿等方法填充。6.鉆孔灌注排樁排樁是指沿基坑側(cè)壁排列設(shè)置的支護(hù)樁及冠梁組成的支擋式結(jié)構(gòu)部件或懸臂式支結(jié)構(gòu)。上文所述的鋼筋混凝土預(yù)支板樁和鋼板樁也屬于排樁的范圍。灌注樁排樁是指以灌注樁的工藝形成的排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)。排樁可分為單排樁和雙排樁。（1）排樁支護(hù)的布置形式。①柱列式排樁支護(hù)。當(dāng)邊坡土質(zhì)較好、地下水位較低時(shí)，可利用土拱作用，以稀疏鉆孔灌注樁或挖孔樁支擋土坡，如圖1-25(1）所示。②連續(xù)排樁支護(hù)。連續(xù)排樁支護(hù)如圖1-25(2）所示。在軟土中一般不能形成土拱，支擋樁應(yīng)該連續(xù)密排。密排的鉆孔樁可以互相搭接，或在樁身混凝土強(qiáng)度尚未形成時(shí)，在相鄰樁之間做一根素混凝土樹(shù)根樁把鉆孔樁排連起來(lái)，如圖1-25（3）所示；也可以采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁，如圖1-25(4)、(5）所示。③組合式排樁支護(hù)。在地下水位較高的軟土地區(qū)，可采用鉆孔灌注樁排樁與水泥士樁防滲墻組合的形式，如圖1-25（6）所示。圖1-25排樁維護(hù)的形式（2）質(zhì)量要求。除特殊要求外，排樁的施工偏差應(yīng)符合下列規(guī)定：①樁位的允許偏差應(yīng)為50mm；②樁垂直度的允許偏差應(yīng)為0.5%；③預(yù)埋件位置的允許偏差應(yīng)為20mm；④樁的其他施工允許偏差應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008）的規(guī)定。7.型鋼水泥土攪拌墻型鋼水泥土攪拌墻在國(guó)外稱為SMW(SoilMixingWall）工法。它是在水泥土樁中插入大型H型鋼，形成圍護(hù)墻。型鋼水泥土攪拌墻由H型鋼承受側(cè)向水、土壓力，水泥土樁作為截水帷幕。型鋼水泥土攪拌墻的施工流程：（a）樣槽開(kāi)挖→（b）鋪設(shè)導(dǎo)向圍標(biāo)→（c）設(shè)定施工標(biāo)志→（d）攪拌樁施工→（e）插入型鋼→（f）型鋼水泥地下連續(xù)墻完成。在基坑工程完成后還可將H型鋼拔出回收。8.地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻是分槽段用專用機(jī)械成槽、澆筑鋼筋混凝土所形成的連續(xù)地下墻體。施工時(shí)一般是在地面上利用各種挖槽機(jī)械，沿支護(hù)軸線，在泥漿護(hù)壁條件下，開(kāi)挖出一條狹長(zhǎng)深槽，清槽后在槽內(nèi)吊放鋼筋籠，然后用導(dǎo)管法澆筑水下混凝土，筑成一個(gè)單元槽段，如此逐段進(jìn)行，在地下筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻，作為截水、防滲、承重、擋土結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻的特點(diǎn)是墻體剛度大、整體性好，基坑開(kāi)挖過(guò)程安全性高，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形較?。皇┕ふ駝?dòng)小，噪聲低，對(duì)環(huán)境影響??；墻身具有良好的抗?jié)B能力，坑內(nèi)降水時(shí)對(duì)坑外的影響較??；可用于密集建筑群中深基坑支護(hù)及逆作法施工；可作為地下結(jié)構(gòu)的外墻；可用于多種地質(zhì)條件。但由于地下連續(xù)墻施工機(jī)械的因素，其厚度具有固定的模數(shù)，不能像灌注樁一樣對(duì)樁徑和剛度進(jìn)行靈活調(diào)整，且地下連續(xù)墻的成本較為昂貴，因此地下連續(xù)墻只有用在一定深度的基坑工程或其他特殊條件下才能顯示其經(jīng)濟(jì)性和特有的優(yōu)勢(shì)。(1）工程特點(diǎn)。地下連續(xù)墻施工具有以下優(yōu)點(diǎn)：①地下連續(xù)墻的墻體剛度大、整體性好，基坑開(kāi)挖過(guò)程安全性高，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形較小，既可用于密集建筑群中深基坑支護(hù)；也可作為地下結(jié)構(gòu)的外墻。②可用于多種地質(zhì)條件下施工。對(duì)砂卵石地層或要求進(jìn)入風(fēng)化巖層時(shí)，鋼板樁就難以施工，但可以采用合適的成槽機(jī)械施工的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)。③可減少工程施工時(shí)對(duì)環(huán)境的影響。施工時(shí)振動(dòng)小，噪聲低；對(duì)周?chē)噜彽墓こ探Y(jié)構(gòu)和地下管線的影響較小，對(duì)沉降及變位較易控制。④可進(jìn)行逆筑法施工，有利于加快施工進(jìn)度，降低造價(jià)。但是，地下連續(xù)墻施工法也有不足之處，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①對(duì)廢泥漿處理，不但會(huì)增加工程費(fèi)用，若泥水分離技術(shù)不完善或處理不當(dāng)，還會(huì)造成新的環(huán)境污染。②在施工過(guò)程中，還可能出現(xiàn)槽壁坍塌問(wèn)題。如地下水位急劇上升、護(hù)壁泥漿液面急劇下降、土層中有軟弱疏松的砂性?shī)A層、泥漿的性質(zhì)不當(dāng)或已變質(zhì)、施工管理不善等均可能引起槽壁坍塌，引起鄰近地面沉降，危害鄰近工程結(jié)構(gòu)和地下管線的安全；同時(shí)也可能使墻體混凝土體積超方、墻面粗糙和結(jié)構(gòu)尺寸超出允許界限。③地下連續(xù)墻施工機(jī)械的因素，其厚度具有固定的模數(shù)，不能像灌注樁一樣對(duì)樁徑和剛度進(jìn)行靈活調(diào)整，且地下連續(xù)墻的成本較為昂貴，因此地下連續(xù)墻只有用在一定深度的基坑工程或其他特殊條件下才能顯示其經(jīng)濟(jì)性和特有的優(yōu)勢(shì)。（2）施工步驟。地下連續(xù)墻的施工是多個(gè)單元槽段的重復(fù)作業(yè)，主要步驟有：開(kāi)挖導(dǎo)槽→修筑導(dǎo)墻→配置泥漿→開(kāi)挖槽段→吊裝鋼筋籠→澆筑混凝土，詳細(xì)步驟如圖1-26所示：圖1-26地下連續(xù)墻施工工藝流程9.內(nèi)支撐系統(tǒng)內(nèi)支撐主要有鋼支撐和混凝土支撐兩種形式。根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120--2012）第4.10節(jié)，內(nèi)支撐施工和質(zhì)檢的主要要求如下：（1）內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的施工與拆除順序，應(yīng)與設(shè)計(jì)工況一致，必須遵循先支撐后開(kāi)挖的原則；（2）混凝土腰梁施工前應(yīng)將排樁、地下連續(xù)墻等擋土構(gòu)件的連接表面清理干凈，混凝土腰梁應(yīng)與擋土構(gòu)件緊密接觸，不得留有縫隙。（3）鋼腰梁與排樁、地下連續(xù)墻等擋土構(gòu)件間隙的寬度宜小于100mm，并應(yīng)在鋼腰梁安裝定位后，用強(qiáng)度等級(jí)不低于C30的細(xì)石混凝土填充密實(shí)或采用其他可靠連接措施。（4）對(duì)預(yù)加軸向壓力的鋼支撐，施加預(yù)壓力時(shí)應(yīng)符合下列要求：①對(duì)支撐施加壓力的千斤頂應(yīng)有可靠、準(zhǔn)確地計(jì)量裝置；②千斤頂壓力的合力點(diǎn)應(yīng)與支撐軸線重合，千斤頂應(yīng)在支撐軸線兩側(cè)對(duì)稱、等距放置，且應(yīng)同步施加壓力；③千斤頂?shù)膲毫?yīng)分級(jí)施加，施加每級(jí)壓力后應(yīng)保持壓力穩(wěn)定10分鐘后方可施加下一級(jí)壓力；預(yù)壓力加至設(shè)計(jì)規(guī)定值后，應(yīng)在壓力穩(wěn)定10分鐘后，方可按設(shè)計(jì)預(yù)壓力值進(jìn)行鎖定；④支撐施加壓力過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)焊點(diǎn)開(kāi)裂、局部壓曲等異常情況時(shí)應(yīng)卸除壓力，在對(duì)支撐的薄弱處進(jìn)行加固后，方可繼續(xù)施加壓力；⑤當(dāng)監(jiān)測(cè)的支撐壓力出現(xiàn)損失時(shí)，應(yīng)再次施加預(yù)壓力。（5）對(duì)鋼支撐，當(dāng)夏期施工產(chǎn)生較大溫度應(yīng)力時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)支撐采取降溫措施。當(dāng)冬期施工降溫產(chǎn)生的收縮使支撐端頭出現(xiàn)空隙時(shí)，應(yīng)及時(shí)用鐵楔將空隙楔緊或采用其他可靠連接措施。（6）支撐拆除應(yīng)在替換支撐的結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到換撐要求的承載力后進(jìn)行。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)底板和樓板分塊澆筑或設(shè)置后澆帶時(shí)，應(yīng)在分塊部位或后澆帶處設(shè)置可靠的傳力構(gòu)件。支撐的拆除應(yīng)根據(jù)支撐材料、形式、尺寸等具體情況采用人工、機(jī)械和爆破等方法。（7）內(nèi)支撐的施工偏差應(yīng)符合下列要求：支撐標(biāo)高的允許偏差應(yīng)為30mm；支撐水平位置的允許偏差應(yīng)為30mm；臨時(shí)立柱平面位置的允許偏差應(yīng)為50mm，垂直度的允許偏差應(yīng)為1/150。

圖1-27基坑土方量計(jì)算

圖1-28基槽土方量計(jì)算1.3.4基坑工程施工監(jiān)測(cè)基坑工程施工及使用階段，巖土的復(fù)雜性使工程中的設(shè)計(jì)分析與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)存在一定差異，為準(zhǔn)確掌握和預(yù)測(cè)基坑在施工及使用階段的受力和變形狀態(tài)及其對(duì)周邊環(huán)境的影響，科學(xué)地完成基坑工程施工，必須進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2019）明確規(guī)定“開(kāi)挖深度大于或等于5m的1）土質(zhì)基坑；2）極軟巖基坑、破碎的軟巖基坑、極破碎的巖體基坑；3）上部為土體，下部為極軟巖、破碎的軟巖、極破碎的巖體構(gòu)成的土巖組合基坑；以及開(kāi)挖深度小于5m但現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況和周?chē)h(huán)境較復(fù)雜的基坑工程均應(yīng)實(shí)施基坑工程監(jiān)測(cè)”。監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有位移（變形）監(jiān)測(cè)、內(nèi)力監(jiān)測(cè)、水壓（水位）監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。1.基坑監(jiān)測(cè)為了確?；雍椭苓叚h(huán)境安全，在基坑施工中，應(yīng)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水、坑底及周邊土體、周邊建（構(gòu)）筑物周邊管線及設(shè)施、周邊道路等的變化情況進(jìn)行檢測(cè)、如變形、沉降、傾斜、裂縫和水平位移等。（1）基坑工程應(yīng)實(shí)施動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工。（2）基坑開(kāi)挖監(jiān)測(cè)內(nèi)容根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2019），可按表1-14選擇。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目選擇應(yīng)根據(jù)基坑支護(hù)形式、地質(zhì)條件、工程規(guī)模、施工工況與季節(jié)及環(huán)境保護(hù)的要求因素綜合而定。表1-14基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目選擇表監(jiān)測(cè)項(xiàng)目基坑工程安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)圍護(hù)墻（邊坡）頂部水平位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)圍護(hù)墻（邊坡）頂部豎向位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)深層水平位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)宜測(cè)立柱豎向位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)宜測(cè)圍護(hù)墻內(nèi)力宜測(cè)可測(cè)可測(cè)支撐軸力應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)宜測(cè)立柱內(nèi)力可測(cè)可測(cè)可測(cè)錨桿軸力應(yīng)測(cè)宜測(cè)宜測(cè)坑底隆起可測(cè)可測(cè)可測(cè)圍護(hù)墻側(cè)向土壓力可測(cè)可測(cè)可測(cè)孔隙水壓力可測(cè)可測(cè)可測(cè)地下水位應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)土體分層豎向位移可測(cè)可測(cè)可測(cè)周邊地表豎向位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)宜測(cè)周邊建筑豎向位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)傾斜應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)水平位移宜測(cè)可測(cè)可測(cè)周邊建筑裂縫、地表裂縫應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)周邊管線豎向位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)水平位移可測(cè)可測(cè)可測(cè)周邊道路豎向位移應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)2.邊坡監(jiān)測(cè)邊坡的監(jiān)測(cè)方法與基坑監(jiān)測(cè)相近，但內(nèi)容和要求有所不同。根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）第19.1.1條（強(qiáng)制條文）的規(guī)定，當(dāng)邊坡滑塌區(qū)有重要建構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)對(duì)邊坡施工進(jìn)行監(jiān)測(cè)。（1）具體監(jiān)測(cè)中還需符合如下要求：①坡頂位移觀測(cè)，應(yīng)在每一典型邊坡段的支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置不少手3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)網(wǎng)，觀測(cè)位移量、移動(dòng)速度和移動(dòng)方向；②錨桿拉力和預(yù)應(yīng)力損失監(jiān)測(cè)，應(yīng)選擇有代表性的錨桿（索），測(cè)定錨桿（索）應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失；③非預(yù)應(yīng)力錨桿的應(yīng)力監(jiān)測(cè)根數(shù)不宜少于錨桿總數(shù)的3%，預(yù)應(yīng)力錨索的應(yīng)力監(jiān)測(cè)根數(shù)不宜少于錨索總數(shù)的5%，且均不應(yīng)少于3根；④監(jiān)測(cè)工作可根據(jù)設(shè)計(jì)要求、邊坡穩(wěn)定性、周邊環(huán)境和施工進(jìn)程等因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整；⑤邊坡工程施工初期，監(jiān)測(cè)宜每天一次，且應(yīng)根據(jù)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度、周邊建（構(gòu)）筑物、管線對(duì)邊坡變形敏感程度、氣候條件和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整監(jiān)測(cè)時(shí)間及頻率；當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)；⑥一級(jí)永久性邊坡工程竣工后的監(jiān)測(cè)時(shí)間不宜少于兩年。（2）監(jiān)測(cè)過(guò)程中如存在以下情況，則需及時(shí)報(bào)警并采取相應(yīng)應(yīng)急措施：①有軟弱外傾結(jié)構(gòu)面的巖石邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)坡頂有水平位移跡象或支護(hù)結(jié)構(gòu)受力裂縫有發(fā)展；無(wú)外傾結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡或支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大裂縫寬度達(dá)到國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的允許值；土質(zhì)邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)坡頂?shù)淖畲笏轿灰埔汛笥谶吰麻_(kāi)挖深度的1/500或20mm，以及其水平位移速度已連續(xù)3d大于2mm/d：②土質(zhì)邊坡坡頂鄰近建筑物的累計(jì)沉降、不均勻沉降或整體傾斜已大于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011）規(guī)定允許值的80%，或建筑物的整體傾斜度變化速度已連續(xù)3d每天大于0.00008mm；③坡頂鄰近建筑物出現(xiàn)新裂縫或原有裂縫有新發(fā)展；④支護(hù)結(jié)構(gòu)中有重要構(gòu)件出現(xiàn)應(yīng)力驟增、壓屈、斷裂、松弛或破壞的跡象；⑤邊坡底部或周?chē)鷰r石體已出現(xiàn)可能導(dǎo)致邊坡剪切破壞的跡象或其他可能影響安全的征兆；⑥根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)判斷已出現(xiàn)其他必須報(bào)警的情況。1.4

土石回填與壓實(shí)

1.4.1回填土料的要求

表1-15土的最優(yōu)含水量和最大干密度參考表項(xiàng)次土的種類變動(dòng)范圍項(xiàng)次土的種類變動(dòng)范圍最佳含水量%（重量比）最大干密度（g/cm3）最佳含水量%（重量比）最大干密度（g/cm3）1砂土8~121.80~1.883粉質(zhì)黏土12~151.85~1.952黏土19~231.58~1.704粉土16~221.60~1.80注：1．表中土的最大密度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際達(dá)到的數(shù)字為準(zhǔn)。2．一般性的回填可不做此項(xiàng)測(cè)定。1.4.2填土壓實(shí)的方法填土可采用人工填土和機(jī)械填土。1.人工填土用手推車(chē)送土，人工用鐵鍬、耙、鋤等工具進(jìn)行填土，由場(chǎng)地最低部分開(kāi)始，由一端向另一端自下而上分層鋪填，每層虛鋪土厚度，用人工夯實(shí)時(shí)：砂質(zhì)土不大于0.3m；粘性土為20cm；由于人工填土效率低成本高，除了機(jī)械無(wú)法填的地方，一般都采用機(jī)械填土。2.機(jī)械填土（1）推土機(jī)填土：自上而下分層鋪填，每層虛鋪厚度不宜大于300cm。推土機(jī)自行推運(yùn)并刮平，來(lái)回行駛碾壓，履帶應(yīng)重疊一半。（2）鏟運(yùn)機(jī)填土：每層虛鋪厚度不大于300～500mm（視壓實(shí)機(jī)械性能而定），利用空車(chē)返回時(shí)將填土刮平，壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)。盡量采取縱橫向分層卸土，以利鏟運(yùn)機(jī)行駛時(shí)初步壓實(shí)。填土必須分層進(jìn)行，并逐層壓實(shí)。機(jī)械填土不得居高臨下，不分層次。一次傾倒填筑。當(dāng)采用分層回填時(shí)，應(yīng)在下層的壓實(shí)系數(shù)經(jīng)試驗(yàn)合格后，才能進(jìn)行上層施工。施工中應(yīng)防止出現(xiàn)翻漿或彈簧土現(xiàn)象。特別是雨期施工時(shí)，應(yīng)集中力量分段回填碾壓，還應(yīng)加強(qiáng)臨時(shí)排水設(shè)施，回填面應(yīng)保持一定的流水坡度，避免積水。對(duì)于局部翻漿或彈簧土可以采用換填或翻松晾曬等方法處理。在地下水位較高的區(qū)域施工時(shí)，應(yīng)設(shè)置盲溝疏干地下水。3.壓實(shí)方法填土的壓實(shí)方法有碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)壓實(shí)等幾種。碾壓是由沿填筑面滾動(dòng)的鼓筒或輪子的壓力壓實(shí)土壤的方法，多適用于大面積填土工程。碾壓機(jī)械有平碾（壓路機(jī)）、羊足碾和汽胎碾。平碾有靜力作用平碾和振動(dòng)作用平碾之分，平碾對(duì)砂土、黏土均可壓實(shí)。靜力作用平碾使用于較薄填土或表面壓實(shí)、平整場(chǎng)地、修筑堤壩及道路工程；振動(dòng)平碾使土受振動(dòng)和碾壓兩種作用，效率高，適用于填料為爆破石渣，碎石類土、雜填土或輕亞黏土的大型填方。羊足碾需要較大的牽引力，與土接觸面積小，但是單位面積的壓力比較大，土壤的壓實(shí)效果好。土的顆粒受到“羊足”較大的單位壓力后會(huì)向四面移動(dòng)，而使土的結(jié)構(gòu)破壞。汽胎碾在工作時(shí)是彈性體，給土的壓力較均勻，填土質(zhì)量較好。碾壓機(jī)械壓實(shí)回填時(shí)，一般先靜壓后振動(dòng)或先輕后重。壓實(shí)時(shí)應(yīng)控制行駛速度，平碾和振動(dòng)碾一般不宜超過(guò)2km/h；羊角碾不宜超過(guò)3km/h每次碾壓。機(jī)具應(yīng)從兩側(cè)向中央進(jìn)行，主輪應(yīng)重疊150mm以上。夯實(shí)是利用夯錘自由下落時(shí)的沖擊力來(lái)夯實(shí)土壤的方法，主要是用于基坑（槽）、溝及各種零星分散，邊角部位的小型填方的夯實(shí)工作。夯實(shí)機(jī)械有夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī)等。人工夯土用的工具有木夯、石夯、飛硪。夯土影響深度可超過(guò)0.6~1.0m，常用于夯實(shí)濕陷性黃土、雜填土以及含有石塊的填土。內(nèi)燃夯土機(jī)作用深度為0.4?0.7m。它和蛙式打夯機(jī)都是應(yīng)用較廣的夯實(shí)機(jī)械。人力夯土（木夯、石硪）方法則已很少使用。振動(dòng)壓實(shí)主要是將振動(dòng)壓實(shí)機(jī)放在土層表面，用于壓實(shí)非黏性土，采用的機(jī)械主要是振動(dòng)壓路機(jī)、平板振動(dòng)器等。1.4.3填土壓實(shí)的影響因素填土壓實(shí)質(zhì)量與許多因素有關(guān)，其中主要影響因素為：壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。1.壓實(shí)功的影響壓實(shí)功（指壓實(shí)工具的重量，碾壓變數(shù)或垂落高度、作用時(shí)間等），是對(duì)壓實(shí)效果影響除含水以外的另一重要因素。在壓實(shí)功加大到一定程度后，對(duì)最大密度的提高就不明顯了，所以，在實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的圖集壓實(shí)密度要求和不同的壓實(shí)機(jī)械來(lái)決定壓實(shí)的遍數(shù)見(jiàn)表1-16。此外，松土不宜用重型碾壓機(jī)直接碾壓，否則土層會(huì)有強(qiáng)烈起伏現(xiàn)象，效率不高，但先用輕碾壓實(shí)，再用重碾，就可以取得較好的效果。表1-16不同壓實(shí)機(jī)械分層填土需鋪厚度及壓實(shí)遍數(shù)壓實(shí)機(jī)具分層厚度/mm每層壓實(shí)系數(shù)平碾250~3006~8振動(dòng)壓實(shí)機(jī)250~3503~4柴油打夯機(jī)200~2503~4人工打夯<2003~4圖1-29土的含水量對(duì)其壓實(shí)質(zhì)量的影響

3.鋪土厚度的影響壓實(shí)厚度對(duì)壓實(shí)效果有明顯的影響。相同壓實(shí)條件下（土質(zhì)、濕度與功能不變），由實(shí)測(cè)土層不同深度的密實(shí)度得知，密實(shí)度隨深度遞減。不同壓實(shí)工具的有效壓實(shí)深度有所差異，根據(jù)壓實(shí)工具類型、土質(zhì)及填方壓實(shí)的基本要求，每層鋪筑壓實(shí)厚度有具體規(guī)定數(shù)值，如表1-16所示。鋪土厚度應(yīng)小于壓實(shí)機(jī)械壓土的有效作用深度。此外，還應(yīng)考慮最優(yōu)土層厚度，鋪得過(guò)厚，要經(jīng)過(guò)多數(shù)遍壓實(shí)才能達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度；鋪得過(guò)薄，則要增加機(jī)械的總壓實(shí)遍數(shù)。最優(yōu)的鋪土厚度應(yīng)能使土方壓實(shí)而機(jī)械的功耗費(fèi)最少。

表1-17公路土方路基壓實(shí)度填挖類型路床頂面以下深度（cm）規(guī)定值（％）高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路填方0?8096959480?150949493>150939290零填或挖方0?30--9430?809695-說(shuō)明：表中壓實(shí)度以重型擊實(shí)試驗(yàn)法為準(zhǔn)。表1-18城市道路土質(zhì)路基壓實(shí)度填挖類型路床頂面以下深度（cm）路基最小壓實(shí)度（％）快速路主干路次干路支路填方0-809695949280gt填或0?3096959492挖方30?809493--說(shuō)明：表中數(shù)值均為重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

1.5

土方工程機(jī)械化施工在工業(yè)與民用建筑中，最常用的土方機(jī)械有：推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、單斗挖土機(jī)和碾壓夯實(shí)機(jī)械等。在使用這類土方機(jī)械時(shí)，進(jìn)行施工的過(guò)程中應(yīng)符合《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》JGJ33-2012、《施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備檢查技術(shù)規(guī)程》JGJ160-2016等規(guī)范規(guī)定。1.推土機(jī)施工

推土機(jī)實(shí)際上是在拖拉機(jī)上裝有推土板的土方機(jī)械，如圖1-30所示。根據(jù)推土機(jī)鏟刀的操縱機(jī)構(gòu)不同，推土機(jī)可分為索式和液壓式兩種。液壓式推土機(jī)除了可以升降推土鏟刀外，還可以調(diào)整推土鏟刀的角度，具有更大的靈活性。按推土機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的大小可以分為大型推土機(jī)（320馬力以上），中型推土機(jī)（100~320馬力）和小型推土機(jī)（100馬力以下）三種。目前，我國(guó)生產(chǎn)的履帶式推土機(jī)有：紅旗100、上海120、T-120、移山160、T-180、TY-180、黃河220、T-240、J320和TY-320等；輪胎式推土機(jī)有：TL-160、廈門(mén)T-180等型號(hào)。推土機(jī)能單獨(dú)進(jìn)行挖土、運(yùn)土和卸土工作，操作靈活，運(yùn)轉(zhuǎn)方便，所需工作面較小。適用于場(chǎng)地清理和平整，開(kāi)挖深度不大的基坑及溝槽的回填土等。此外，在推土機(jī)后面可以安裝松土裝置，用于破松硬土和凍土，也能牽引其他無(wú)動(dòng)力的土方機(jī)械，如拖式鏟運(yùn)機(jī)、羊足碾等。推土機(jī)能推挖一類~三類土，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在100m以內(nèi)，效率最高為60m。圖1-30T2-100推土機(jī)外形圖

圖1-31鏟運(yùn)機(jī)鏟土工作示意圖鏟運(yùn)機(jī)的特點(diǎn)是操縱簡(jiǎn)單靈活，行駛速度快，生產(chǎn)效率高，且運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。在土方工程中常應(yīng)用于大面積場(chǎng)地平整，開(kāi)挖大型基坑，填筑堤壩和路基等，最宜于開(kāi)挖含水量不超過(guò)27%的松土和普通土。堅(jiān)土（三類土）需松土機(jī)預(yù)松后才能開(kāi)挖。自行式鏟運(yùn)機(jī)適用于運(yùn)距在800~3500m的大型土方工程施工，以運(yùn)距在800~1500m內(nèi)的生產(chǎn)效率最高。拖式鏟運(yùn)機(jī)適用于運(yùn)距為80~800m的土方工程施工，而運(yùn)距在200~350m時(shí)，效率最高。鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)效率主要決定于鏟斗裝土容量及鏟土、運(yùn)土、卸土和回程的工作循環(huán)時(shí)間。同時(shí)要選擇合理的運(yùn)行路線，如環(huán)形路線或8字形路線，以縮短運(yùn)行時(shí)間，如圖1-32所示。圖1-32鏟運(yùn)機(jī)開(kāi)行路線（a）、（b）環(huán)形路線；（c）大環(huán)形路線；（d）8字形路線1-鏟土；2-卸土

圖1-34正鏟挖土機(jī)開(kāi)挖方式（a）側(cè)向開(kāi)挖；（b）正向開(kāi)挖1-正鏟挖土機(jī)；2-自卸汽車(chē)

（1）正鏟挖土機(jī)施工正鏟挖土機(jī)一般僅用于開(kāi)挖停機(jī)面以上的土。其挖土特點(diǎn)是機(jī)械前進(jìn)行駛，鏟斗由下向上強(qiáng)制切土。其挖掘力大，效率高，適用于含水量不大于27%的Ⅰ~Ⅳ類土，它可直接往自卸汽車(chē)上卸土，進(jìn)行土的外運(yùn)工作。正鏟挖土機(jī)的作業(yè)方式主要有側(cè)向開(kāi)挖和正向開(kāi)挖兩種。側(cè)向開(kāi)挖，就是挖土機(jī)沿前進(jìn)方向挖土，運(yùn)輸工具停在側(cè)面裝土。此法挖土機(jī)卸土?xí)r，動(dòng)臂回轉(zhuǎn)角度小，運(yùn)輸工具行駛方便，生產(chǎn)率高，采用較廣，如圖1-34（a）所示。正向開(kāi)挖，就是挖土機(jī)沿前進(jìn)方向挖土，運(yùn)輸工具停在后面裝土。此法挖土機(jī)卸土?xí)r，動(dòng)臂回轉(zhuǎn)角度大，裝車(chē)時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，且運(yùn)輸車(chē)輛要倒車(chē)開(kāi)入。一般只用于開(kāi)挖工作面狹小且較深的基坑，如圖1-34（b）所示。

圖1-34正鏟挖土機(jī)開(kāi)挖方式（a）側(cè)向開(kāi)挖；（b）正向開(kāi)挖1-正鏟挖土機(jī)；2-自卸汽車(chē)

(2）反鏟挖土機(jī)施工反鏟挖土機(jī)的開(kāi)挖方式可分為溝端開(kāi)挖與溝側(cè)開(kāi)挖兩種。溝端開(kāi)挖，就是挖土機(jī)停在溝端，向后倒退著挖土，汽車(chē)停在兩側(cè)裝土。溝側(cè)開(kāi)挖，就是挖土機(jī)沿溝槽一側(cè)直線移動(dòng)，邊走邊挖。此法挖土寬度和深度較小，邊坡不易控制。4.挖掘機(jī)如平整的場(chǎng)地上有土堆或土丘，或需要向上挖掘或填筑土方時(shí)可用挖掘機(jī)進(jìn)行挖掘。挖掘機(jī)根據(jù)工作裝置不同分為正鏟、反鏟、抓鏟。機(jī)械傳動(dòng)挖掘機(jī)還有拉鏟。施工中須有運(yùn)土汽車(chē)進(jìn)行配合作業(yè)。(2）反鏟挖土機(jī)施工反鏟挖土機(jī)的開(kāi)挖方式可分為溝端開(kāi)挖與溝側(cè)開(kāi)挖兩種。溝端開(kāi)挖，就是挖土機(jī)停在溝端，向后倒退著挖土，汽車(chē)停在兩側(cè)裝土。溝側(cè)開(kāi)挖，就是挖土機(jī)沿溝槽一側(cè)直線移動(dòng)，邊走邊挖。此法挖土寬度和深度較小，邊坡不易控制。4.挖掘機(jī)如平整的場(chǎng)地上有土堆或土丘，或需要向上挖掘或填筑土方時(shí)可用挖掘機(jī)進(jìn)行挖掘。挖掘機(jī)根據(jù)工作裝置不同分為正鏟、反鏟、抓鏟。機(jī)械傳動(dòng)挖掘機(jī)還有拉鏟。施工中須有運(yùn)土汽車(chē)進(jìn)行配合作業(yè)。5.裝載機(jī)裝載機(jī)的動(dòng)力多為拖拉機(jī)，其工作裝置為鏟斗，適用于松軟土的表層剝離，地面平整、場(chǎng)地清理和短距離的裝載搬運(yùn)等工作，其設(shè)備的裝置如圖1-35所示。圖1-35裝載機(jī)1.6

爆破工程在土木工程施工中，爆破技術(shù)常用于場(chǎng)地平整、地下工程中土石方開(kāi)挖、基坑（槽）或管溝挖土中巖石的炸除、施工現(xiàn)場(chǎng)樹(shù)根和障礙物的清除等。此外，在拆除舊建筑物和構(gòu)筑物等也常采用爆破的方法。1.爆炸的基本概念把埋在地下深處炸藥引爆之后，原來(lái)體積很小的炸藥，在極短的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)化學(xué)變化，由固態(tài)或液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，體積猛然增加數(shù)百倍甚至上千倍，從而產(chǎn)生了很大的壓力和沖擊力，同時(shí)還產(chǎn)生很高的溫度，使周?chē)慕橘|(zhì)（土、石等）受到各種程度不同的破壞，稱之爆破。圖1-37爆破漏斗

圖1-36爆破作用圈

（1）破壞作用圈爆破時(shí)介質(zhì)距離爆破中心越近，受到的破壞越大。通常將爆破影響的范圍分為幾個(gè)爆破作用圈。其中r--漏斗半徑；R--爆破作用半徑；W--最小抵抗線（藥包埋深）。爆破時(shí)最靠近藥包處的介質(zhì)受到的壓力最大，對(duì)于塑性土壤，便被壓縮成孔腔；對(duì)于堅(jiān)硬的巖石，便會(huì)被粉碎。這個(gè)范圍稱為壓縮圈和破碎圈。在壓縮圈以外的介質(zhì)受到的作用力雖然減弱了些，但足以使結(jié)構(gòu)破壞，使其分裂成各種形狀的碎塊，這個(gè)范圍稱之為破壞圈或松動(dòng)圈。在破壞以外的介質(zhì)，因作用力只使其產(chǎn)生震動(dòng)現(xiàn)象，故稱為震動(dòng)圈，以上爆破的范圍，可以用一些同心圓表示，叫做爆破作用圈，如圖1-36所示。

2.炸藥、炸藥量計(jì)算及起爆方法（1）炸藥一般土木工程中常用的炸藥可分為起爆藥和破壞藥兩類。起爆炸藥是一種烈性炸藥，敏感性極高，很容易爆炸，用于制造雷管、導(dǎo)爆線和起爆藥包等。起爆炸藥主要有雷汞、疊氮鉛、黑索金、持屈兒、泰安等。破壞藥又稱次發(fā)炸藥，用以作為主炸藥，具有相當(dāng)大的穩(wěn)定性，只有在起爆藥的爆炸激發(fā)下，才能發(fā)生爆炸。這類炸藥主要有：梯恩梯（TNT）（或稱之硝基甲苯）、硝化甘油（膠質(zhì)炸藥）炸藥、銨梯炸藥、黑火藥等。

表1-19標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破藥包的單位耗藥量q值表土的類別一、二三、四五、六七八0.951.101.25~1.501.60~1.902.00~2.20注：本表以1號(hào)露天銨梯炸藥為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，當(dāng)用其他炸藥時(shí)，須乘以換算系數(shù)e值。表1-20炸藥換算系數(shù)e值表炸藥名稱型號(hào)e炸藥名稱型號(hào)e露天銨梯1、2號(hào)1.00膠質(zhì)硝銨1、2號(hào)0.78煤礦銨梯1號(hào)0.97硝酸銨

1.35煤礦銨梯2號(hào)1.12銨油炸藥

1.00~1.20煤礦銨梯3號(hào)1.16苦味酸

0.90巖石銨梯1號(hào)0.80黑火藥

1.00~1.25巖石銨梯2號(hào)0.88梯恩梯

0.92~1.00

3.爆破方法簡(jiǎn)介在土木工程中，常用的爆破方法主要有以下幾種：（1）炮眼法炮眼法又稱淺孔爆破法，屬于小爆破，是在被爆破的巖石內(nèi)鉆鑿直徑28~75mm，深度1~5m筒形的炮眼、炮眼可用風(fēng)鉆或人工打設(shè)，然后在炮眼內(nèi)裝藥進(jìn)行爆炸。炮眼法可用于開(kāi)挖基坑、開(kāi)采石料、松動(dòng)凍土等，但其爆破量小、效率低、鉆孔工作量大。炮眼的布置應(yīng)盡量利用臨空面較多的地形。炮眼方向應(yīng)盡量與臨空面平行。避免與臨空面垂直，以免炸藥爆炸時(shí)，破壞力向最小抵抗線方向發(fā)展。藥包量可按松動(dòng)藥包量計(jì)算。為防止出現(xiàn)沖天炮，裝藥量大致為炮孔深度的1/3~1/2。（2）藥壺爆破法藥壺爆破法是在炮孔底部放入少量的炸藥，經(jīng)過(guò)幾次爆破擴(kuò)大成為圓球的形狀，最后裝入炸藥進(jìn)行爆破。此法與炮孔爆破法相比，具有爆破效果好、工效高、進(jìn)度快、炸藥消耗少等優(yōu)點(diǎn)。在淺基的短樁爆破中常采用此法。（3）拆除爆破拆除爆破也叫“定向爆破”，是通過(guò)一定的技術(shù)措施，嚴(yán)格控制爆炸能量和爆炸規(guī)模