同济大学毕业设计-基坑支护设计计算书

'同济大学毕业设计-基坑支护设计计算书摘要广州市西江引水工程场区地貌主体属于珠江三角洲冲击平原，在场区西部多分布剥蚀残丘。场区地势开阔低平，较为平坦，在剥蚀残丘地段地面起伏较大。场区多为农田、果园、鱼塘，部分地段分布有工业及民用建筑，交通十分便利。管道埋深多为6～9米，部分管底所在底层为冲击砂层，冲击砂层为场区主要含水层，含水量大，且大部分具有承压水，在基坑设计中必须考虑止水。本基坑重要性等级根据基坑深度和重要性为二级，为确保土方开挖、周边建筑物和市政设施的安全，需采取临时性支护。基坑支护采用的七种不同的支护方式，主要为钢板桩加直径609的钢管内支撑，也可设置钻孔灌注桩加钢支撑，不同地段设置不同道数的支撑，检修阀井基坑支护宽度为17.8m，一般地段基坑支护的宽度为11.8米。止水采用水泥搅拌桩做止水帷幕。钢板桩在基坑支护中具有墙身强度高、刚度大，材料可以回收利用，施工速度快等优点，因此在基坑支护中得到了广泛应用。本设计详细对基坑支护进行了说明和计算，内容包括工程概况描述、基坑支护方案选择、支护结构设计与计算、基坑稳定性验算、基坑止水降水设计、施工组织设计、基坑施工监测。关键词：西江引水工程；深基坑支护设计；钢板桩加内支撑；钻孔灌注桩加内支撑、水泥搅拌桩；止水帷幕。111 ABSTRACTGuangzhouxijiangdiversionprojectarealandscapesubjectinthepearlriverdeltaplain,belongtoimpactinwesternareamorethanhighresidualdistributionerosion.Districtisflat,openterrain,matchresidualmounddistrictanddenudationground.Groundforfarmland,orchard,fish,someareasareindustrialdistributionandcivilconstruction,thetrafficisveryconvenient.Pipeburieddepthformorethan6~9meters,partoftheplaceofshocktubesandlayer,theimpactofsandlayerformainaquifers,baitamountains,andmostcontentconfinedwaterfoundationpitis,mustbeconsideredinthedesignofwater.Thefoundationpitexcavationdepthandsignificancetotheimportanceforthesecond,toensuretheturkmenexcavation,surroundingbuildingsandurbaninfrastructure,taketemporarysupport.Excavationofthesupportingbysevendifferentways,mainlyforthesteeltubediameterpileand609,alsocansetthecast-in-placesteelstrut,differentareawithdifferentnumberofsupportandmaintenancevalveshaftforfoundationpitsupportingwidth,17.8mwidthoffoundationexcavationareasfor11.8meters.Thewaterusingcementmixingpileaswaterproofcurtain.Steelsheetpileinfoundationpitinwallbody,highintensity,stiffnesscanberecycledmaterials,constructionspeedetc,andthereforeinthefoundationhasbeenwidelyapplied.Thedesignoffoundationpitsupportingdetailsandcalculationexplains,includinggeneraldescription,excavationschemeselection,designandcalculationofretainingstructureandfoundationpitexcavationstabilitycheckingandstopwaterrainfallindesign,constructionandfoundationpitconstructionorganizationanddesign.Keywords:Westriverdiversionproject,Designofdeepfoundationpitsupporting,Steelsheetpilewithinteriorsupport,Boredpileswithinteriorsupport,cementmixingpile,Waterproofcurtain.111 111 前言我国的建筑的大量兴建和地下空间的开发利用，导致基坑工程开挖深度的不断加深和开挖面积的不断增大，促进了基坑工程的设计和施工的发展。深基坑设计与施工是土力学基础工程中的一个古老的传统课题，同时又是一个综合性的岩土工程问题。对这些问题的认识和对策的研究，是随着土力学理论、测试技术、计算技术以及施工机械、施工技术的发展而逐步完善的。基坑工程包括地质条件勘察、基坑支护体系设计、施工、开挖、降水和检测，是相互关联、综合性很强的系统工程。涉及到工程地质、土力学、基础工程、结构力学、施工技术、环境岩土工程等学科，由于设计计算方法尚建立在经验或半经验的基础上，使得基坑工程设计与施工处于不确定状态，其结果是基坑工程失效事故频频发生，高于主体结构工程，损失严重；过分强调安全性，进行超指标的设计与施工，造成惊人的浪费。基坑工程的大量实践，为我国基坑工程建设积累了大量的成功经验，取得了不少教训，为改进完善设计计算理论，提高基坑工程的设计与施工水平，确保基坑工程的安全和经济合理，开拓了新的研究领域。目前基坑工程设计，要采取理论计算、监测数据和工程经验相结合的办法，以求基坑工程设计更加合理和经济。本文主要内容：支护结构类型的选择；围护结构的内力计算；支护体系的稳定性验算包括整体抗滑稳定性验算、基坑底部土体的抗隆起验算、围檩及钢支撑的内力计算。内支撑系统的设计包括支撑类型的选择及结构体系的布置，支护结构内力的计算及选型。基坑降水的设计；基坑工程施工设计；基坑工程施工组织设计；工程概预算等。111 第一章工程地质资料1.1工程概况广州市西江引水工程从佛山市三水区下陈村西江取水，送至广州西部取水，包括取水口、泵站、输水干管、配水支管等，主干线长度达48.70km,管线八标输水管线设在佛山市南海区内，起点位于佛山一环官窑立交附近，前接盾构二标，后接管线九标，输水管线全长4.41km,管线为双线，检修阀井处沟槽宽度17.8m，其他段沟槽宽度11.8m。根据有关规范，规程要求，结合地形条件及联通阀井的位置，本段设有一座检修阀井，检修阀井处基坑开挖深度为11m，厂房段基坑开挖9m。1.2设计依据本次基坑支护工程设计遵循下列技术标准和依据：《广州地区建筑基坑支护技术规定》（GJB02-98）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；《建筑基坑支护工程技术规程》（DBJ/T15-20-97）；《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）；《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；《建筑变形测量规程》（JGJ8-2007）；《广州市西江引水工程岩土工程初步勘察报告》（2009年3月）；1.3工程地质及水文地质根据岩土工程勘察报告，广州市西江引水工程场区地貌主体属于珠江三角洲冲击平原，在场区西部多分布剥蚀残丘。场区地势开阔低平，较为平坦，在剥蚀残丘地段地面起伏较大。场区多为农田、果园、鱼塘，部分地段分布有工业及民用建筑，交通十分便利。管道埋深多为6～9米，部分管底所在底层为冲击砂层，冲击砂层为场区主要含水层，含水量大，且大部分具有承压水，在基坑设计中必须考虑止水。管道基础设计中的不利地层主要有：第②3层、③4层为流塑状淤泥层，属高压缩性、高灵敏度、高含水率、低强度的软弱土层；第二②4层、②5层、②6111 层为沙层，呈松散状，承载力低，经液化判别，属中等～严重液化土层，以上土层均需进行地基处理，不能直接作为管道的基础持力层。土的腐蚀性评价结果显示，土层在地下水以上时，②2层对混凝土结构一般具弱中等～腐蚀性，局部无腐蚀，对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性；②3层对混凝土结构具无～弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具无～弱腐蚀性。场区内大部分地段砂层发育，分布广，厚度大，补给来源充足，含丰富的地下水，地下水类型主要有上层滞水和孔隙水，地下水混合稳定水位埋深一般为0.5～3.5m。场区地下水、河水对混凝土结构的腐蚀性为：一般无腐蚀性，部分地段有弱腐蚀性，局部地段具有中等～腐蚀性。1.3.1地形地貌此基坑位于剥蚀残丘和冲击平原交接地带,地势相对较为平坦,属珠江三角洲冲击平原地貌单元及剥蚀残丘地貌单元。地表主要为农田、鱼塘、厂房和公路。1.3.2气象特征场区位于南亚热带海洋性季风气候区。终年温暖湿润,年平均气温21.9°C。其中7、8月气温最高,月平均气温大于28°C。极端高温35到38.7°C。一二月气温最低,月平均气温3°C,极端气温0°C以下。受亚热带海洋性气候的影响,区内降雨极为丰富,年平均降雨量1667毫米,最大年降雨量2257.3毫米。最小降雨量1213.7毫米。台风时降雨量达300毫米以上。年平均蒸发量661.3毫米。其中5~8月为雨季。冬季少雨,11月到翌年2月,降雨量仅占全年的10%,日降雨量<50毫米。本区以季风为主,风向及风速随季节变化而变化。冬季多北风和西北风,风力2~4级,最大6~7级,阵风8级,夏季为东南风,风力1~2级。尤台风强热带风暴最具破坏性。灾害性强热带风暴和台风多集中发生在5~12月,以7~9月为甚。风力6~9级,最大12级。具体检修阀井地层参数表如下：表1.1检修阀井地层参数指标一览表层次土层名称层厚m底层标高mW%rkN/m3三轴有效剪切强度指标ckPaع(º)①素填土1.13.821.520.088②粘土3.00.825.920.220.0013.6③粉质粘土0.70.132.319.428.413④淤泥质粘土0.6－0.548.918.3158⑤细砂岩7.0－7.537.221.01528⑥泥岩1.28.7—23.03030⑦粉砂岩1.9－10.6—21.0035111 厂房段地层参数如下表表1.2厂房段地层参数指标一览表层次土层名称层厚m底层标高mW%rkN/m3三轴有效剪切强度指标ckPaع(º)①素填土2.601.7521.520.088②粉质粘土2.90.8532.319.428.413③细砂4.9－4.0523.019.0025④粘土4.0－8.0525.920.220.0013.6⑤细砂岩3.0－11.6537.221.01528111 第二章支护体系方案选择2.1深基坑设计要求基坑支护的设计要求:基坑支护作为一个结构体系，应要满足稳定和变形的要求，即通常规范所说的两种极限状态的要求，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态，对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏，出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大，影响正常使用，但未造成结构的失稳。因此，基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数，不致使支护产生失稳，而在保证不出现失稳的条件下，还要控制位移量，不致影响周边建筑物的安全使用。因而，作为设计的计算理论，不但要能计算支护结构的稳定问题，还应计算其变形，并根据周边环境条件，控制变形在一定的范围内。一般的支护结构位移控制以水平位移为主，主要是水平位移较直观，易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关，这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分。一般较刚性的支护结构，如钢板桩、挡土桩、连续墙加内支撑体系，其位移较小，可控制在30mm之内，对于土钉支护，地质条件较好，且采用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外，一般会大于30mm。基坑支护是一种特殊的结构方式，具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件，因此，要根据具体问题，具体分析，从而选择经济的结构。2.2基坑工程设计原则与安全等级首先，安全可靠：满足支护结构本身强度、稳定性以及变形的要求，确保周围环境的安全。其次，经济合理性：在支护结构安全可靠的前提下，要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等方面综合确定具有明显技术经济效果的方案。第三，施工便利并保证工期：在安全可靠经济合理的原则下，最大限度的满足方便施工（如合理的支撑布置，便于挖土施工），缩短工期。另外，为进一步保证施工安全，尽早发现施工隐患以便及时处理，设计应考虑方便信息化施工，便于基坑监测和变形控制，避免重大事故发生。111 表2.0侧壁安全等级及重要性系数安全等级破坏后果重要性系数一级支护结构破坏、土体失稳对基坑周边环境及地下结构影响很严重1.10二级支护结构破坏、土体失稳对基坑周边环境及地下结构影响很一般1.00三级支护结构破坏、土体失稳对基坑周边环境及地下结构影响很不重0.90根据勘察报告，本基坑安全等级属于二级基坑。2.3基坑支护的类型及其特点和适用范围表2.1围护墙体的类型及其特点围护类型适用性优缺点水泥土搅拌桩围护墙1.各种成因的饱和软粘土，包括淤泥，淤泥质土，粘土和粉质粘土2.基坑开挖深度<7m优点：一般坑内无支撑，便于机械化快速施工；具有挡土、止水的双重功能；施工噪音低，振动小缺点：位移相对较大，尤其是基坑长度大时；宽度大，需占基地红线一定面积土钉墙地下水位以上或人工降水后的粘土、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等优点：不占独立工期，施工快捷；设备简单，操作方便，材料用量和工程量小，经济效果好缺点：稳定性和变形依赖于锚的效果钢板桩软土，淤泥及淤泥质土,主要使用广东等沿海地区优点：材料来源广泛，质量可靠；施工快速而简便，可重复利用缺点：打拔桩对环境影响大；刚度小，截面抗弯能力弱。注意接头防水地下连续墙1.适用各种地层，可用于市区，开挖深度大2.作为主体结构一部分及逆作法优点：墙体刚度大，整体性好，相对变形小；振动少，噪声低，对临近工程结构和管线影响小；抗渗止水；逆筑法施工，进度快，造价低缺点：单独作围护墙成本高；对泥浆处理不当会污染环境；槽壁易坍塌SMW工法1.凡是适合用水泥土搅拌桩的场合都适合使用，特别是以粘土和粉粘土为主的软土地区2.国内适用于基坑开挖深度6~10m优点：占用场地小，施工速度快，对环境污染小，施工方法简单，好用水泥刚才少，造价低。墙身强度高，止水效果好缺点：应用经验不足，型钢不易回收挖孔桩多用于东南沿海地区，多为大直径，宜用于土质较好的地区，在土质松软或者水位高时需做混凝土围护圈优点：易于扩孔，多桩同时施工，加快进度缺点：劳动强度高；施工条件差；如遇流沙有危险111 续表2.1钢筋混凝土板桩1.硬土层中及建筑管线密集的市区不宜采用2.目前应用较少，只用于施工后钢板桩难以拔出的地段和一些特殊情况优点：施工方便，快捷，造价低，工期短缺点：施工噪音、振动及挤土大，接头防水性能差钻孔灌注桩适应地下水位较深，土质较好地区，基坑深度一般≥7m，坡顶有道路、建筑物重要管线等变形控制要求较严。1、噪声和振动小，就地浇制施工，对周围环境影响小；2、适合软弱地层使用，接头防水性差，要根据地质条件从注浆、搅拌桩、旋喷桩等方法中选用适当方法解决防水问题；3、整体刚度较差，不适合兼作主体结构；深基坑支护体系由两部分组成，一是围护墙，还有就是内支撑或土层锚杆。作用在挡墙上的水、土压力可以由内支撑有效的传递和平衡，也可以由坑外设置的土锚维持其平衡，它们还能减少支护结构的位移。内支撑可以直接平衡两端围护墙上的所受的侧压力，受力合理、安全可靠、易于控制围墙的变形，虽然内支撑的设置给基坑内挖土带来不便，但是可以通过换撑加以解决。用土锚拉结围护墙，坑内施工无任何阻挡，有利于提高施工效率，但是在软土地区土锚的变形难以控制。在土质较好的地区，应发展土锚。在软土地区，以及建筑物密集的城市中，为了便于控制围护墙的变形，应以内支撑为主。支撑系统按其材料可以分为钢管支撑、型钢支撑、钢筋混凝土支撑。一般情况下应该优先选择钢结构支撑。表2.2支撑优缺点比较材料优点缺点钢结构自重小，安装拆除方便；可重复利用；可以做到随挖随撑，并可施加预紧力，有利于控制变形。整体刚度差，安装节点多，容易造成节点变形与钢结构支撑变形，进而造成基坑过大水平位移。现浇钢筋混凝土刚度大，变形小；施工方便，整体性好；适用于各种复杂平面形状的基坑，灵活多变；节点可靠。自重大，材料不能重复利用，安装养护和拆除需要较长工期，爆破拆除产生噪声，振动，碎块飞出等危险。2.4支护方案的比较和确定2.4.1基坑特点111 依据现场工程地质条件、临近地面地下环境、基坑开挖深度等得出基坑具有以下特点：①基坑开挖深度范围内土层条件较差；②周围环境条件不太好：基坑周边有马路、高压电塔和民用工厂楼，距离较近因此不能放坡开挖；③场地地下水位较高，设计时取静止水位地面下5m计算。2.4.2围护墙的形式选择根据本工程的特点，设计时此基坑有可能采用的几种围护形式：(1)钻孔灌注桩围护墙优点：噪声和振动小，就地浇制施工，对周围环境影响小；适合软弱地层使用，缺点：接头防水性差，要根据地质条件从注浆、搅拌桩、旋喷桩等方法中选用适当方法解决防水问题；整体刚度较差，不适合兼作主体结构；（2）采用排桩围护中的钢板桩支护形式作为挡土结构优点：钢板桩施工容易、造价较低，当作为围护墙时强度刚度大、抗弯能力强、变形相对较小。钢板桩可以回收利用，适用于短期支护，施工有利于组织、方便、工期短，目前此种技术比较成熟。另设深层水泥搅拌桩为止水帷幕时有好的防水效果，同时也起到了挡土的作用，比较经济。缺点：不能有效地形成止水帷幕，此基坑含水丰富，如果不能止水在部分地段容易形成流沙现象。（3）采用地下连续墙优点：采用地下连续墙强度高又可以止水，并成为基础的结构部分。施工时振动少，可减少对周围的影响。是比较安全可靠的施工方法。缺点：但是造价比较昂贵且施工工期慢，还须有泥浆处理条件。2.4.3支护方案的确定通过上述围护形式的比较，并结合现场工程地质条件、临近地面地下环境条件、基坑开挖深度等综合确定采用钢板桩+钢管内支撑，利用深层水泥搅拌桩做止水帷幕的支护形式。采用拉森Ⅳ型钢板桩加一道或两道内支撑进行基坑支护。根据管道基坑底的地质条件、基坑开挖深度、管道地基处理方式的不同，采用支护一、支护二等几种不同的支护形式。支护方式一：适用于场地较小，土质较好（承载力特征值120KPa以上），基坑深度小于6.3m的情况。采用12m长IV型拉森钢板桩加一道内支撑进行支护。111 支护方式二：适用于管道基础采用水泥搅拌桩处理，基坑深度大于6.5m且小于8.3m的情况。采用15m长IV型拉森钢板桩加二道内支撑进行支护。对检修阀井基坑支护，采用15或17米长拉森IV型密扣钢板桩，设两道钢支撑并加围檩增加整体稳定性和架起钢支撑，或者采用钻孔灌注桩加钢支撑的支护形式。对于厂房段基坑段采用采用12或15米长拉森IV型密扣钢板桩，设两道钢支撑并加围檩增加整体稳定性和架起钢支撑。钢板桩支护直观图片如下：111 第三章检修阀井基坑围护结构（钢板桩支护）设计与计算3.1土压力计算此基坑位于剥蚀残丘和冲击平原交接地带,地势相对较为平坦,属珠江三角洲冲击平原地貌单元及剥蚀残丘地貌单元。地表主要为农田、河涌、和公路。地质条件复杂，属于粘性土地基。进行支护结构计算时，作用在支护结构与土体界面上的压力即为土压力。土压力的大小及其分布规律是同支护结构的水平位移方向和大小、土的性质、支护结构物的刚度和高度等因素有关。具体检修阀井基坑地层参数如下表。表3.1检修阀井处地层参数指标一览表地层代号层厚（m）天然容重γ（）凝聚力c（kPa）内摩擦角φ（度）素填土（第1层）1.120.0088粘土（第2层）3.020.2020.0013.6粉质粘土（第3层）0.719.4028.413淤泥质粘土（第4层）0.618.30158细砂岩（第5层）7.021.001528泥岩（第6层）1.223.003030粉砂岩（第7层）4.021.0014353.1.1开挖面深度范围内的侧压力（土压力和水压力）计算(1)按库伦理论计算主动与被动土压力强度，其公式如下：（3.1）（3.2）式中：——库伦主动与被动土压力强度，；111 ——地面均匀荷载，；——第层土的重度，；——第层土的厚度，；、——库伦主动与被动土压力系数；、——计算点土的抗剪强度指标，。根据深基坑工程（高大钊编）计算地下水位以下的水、土压力，一般采用“水土分算”（即水、土压力分别计算再相加）和“水土合算”两种方法。对于砂性土和粉土，可按水土分算原则进行，即分别计算土压力和水压力，然后两者相加。对粘性土可根据现场情况和工程经验，按水土分算和水土合算进行，此地质条件，属于粘性土。因此，如当地有成功的水土合算的经验的话，为了经济的目的，应该采用水土合算。对与此地质条件，素填土位于地下水位以上，淤泥土和粉质粘土则处于地下水位以下，且根据广州地区土质条件判断为粘性土。所以在此处采用水土合算。取地面以下各土层参数的加权平均值主动土压力系数：被动土压力强度考虑到地基土与挡墙之间的摩擦力应采用库伦公式的简化公式：因为墙背垂直，故，表示计算点处地基土与墙面的摩擦角，取。111 上式化简得参考《深基坑工程》（第二版）（陈忠汉主编），取地面均布荷载3.1.2土压力计算确定临界深度：由得:图3.1局部均布超载时土压力强度分布图根据规范，采用水土合算，基坑开挖面以上设置钢支撑，钢支撑布置处及基坑开挖底面处土压力的值:土压力分布图如图3.2所示：111 图3.2土压力强度分布图土压力零点距基坑底的距离，可根据净土压力零点处墙前被动土压力强度与墙后主动土压力强度相等的关系求得，即：3.2结构内力计算3.2.1弯矩计算将基坑支护桩画成一连续梁，其荷载为土压力，如图3.3～3.5所示:(1)连续梁AB段悬臂部分弯矩图3.3AB段弯矩计算简图（2）梁BC段参考《建筑结构静力计算计算手册》（第一版）B点铰支，C端固定公式有111 图3.4BC段弯矩计算简图（3）梁CDE段梁CDE段，E点为零弯矩点，参考《建筑结构静力计算计算手册》（第一版），左端固定，右端简支，如图3.5，C点的弯矩：图3.5CE段弯矩计算简图3.2.2弯矩分配根据《结构力学》中的弯矩分配法来平衡支点B、C的弯矩111 假设桩的抗弯刚度EI不变SCB=3iCB=4iCE，表3.2杆端弯矩的分配计算（单位：kN·m）序号杆端名称B点C点1分配系数0.560.442固端弯矩12.32—12.3259.50—126.863分配与传递弯矩37.7229.644最后杆端弯矩12.32—12.3297.22—97.22最终得分配弯矩：3.2.3支座反力和轴力计算参考《基坑工程》（哈尔滨工业大学出版社）111 图3.6各支点反力计算简图取ZB段梁：取BC段梁：取CE段梁：E点弯矩为0111 （7）钢板桩插入深度计算参考《深基坑工程》（第二版）（陈忠汉主编）由公式求得土压力零点以下入土深度.3.3钢板桩支护设计思路及验算3.3.1钢板桩支护设计根据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用是为了隔绝-4m～-12m砂层地下水流入基坑，同时支护边坡防止流砂涌动，起到支护边坡的作用。设计要点如下：一、采用拉森式IV型密扣钢板桩（U）型，桩长16m；二、钢板桩穿过砂层，进入强（中）风化岩面；三、钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕；四、为保证基坑安全，钢板桩帷幕上设置一道连续的工字钢或槽钢围檩以加强钢度及整体性；3.3.2对钢板桩选型进行验算由前面计算出最大弯矩后可根据下式对钢板桩选型进行验算——桩身最大应力——桩身最大弯矩111 W——钢板桩截面抵抗矩——抵抗矩折减系数，对于小企口钢板桩，当设有整体围檩或冠梁时取1.0，不设冠梁或围檩分段设置时取0.7。且查相关资料得知拉森式IV型密扣钢板桩（U型）的相关参数如下表表3.3拉森式IV型密扣钢板桩（U型）的相关参数型号尺寸（mm）截面积A单根（cm2）重量（kg/m）惯性矩Ir截面抵抗矩拉森宽度b高度h腹板厚t1翼缘厚t2单根每米宽单根（cm4）每米宽（cm4/m）单根（cm3）每米宽（cm3/m）IV型40018015.510.599.1477.73193.334.02531.9633432043所以由满足强度要求综上所述，本基坑采用桩长16m的进口拉森式IV型密扣钢板桩（U型）。3.4基坑稳定性验算在基坑开挖时，由于坑内土体挖出后，使地基的应力场和形变场发生变化，可能导致基坑的失稳。例如基坑整体或局部滑坡，基坑底隆起及管涌等，从而引发工程事故。所以在进行基坑支护设计时，需要验算基坑稳定性，必要时应该采取适当的加强防范措施，使基坑的稳定性具有一定的安全度。保证基坑开挖整个过程安全。基坑的稳定性验算主要是指对支护结构进行抗倾覆，抗滑移，及各种内力计算外，还应进行基坑底隆起，抗渗流稳定性，管涌等各种稳定性验算。基坑稳定性分析的目的在于基坑侧壁支护结构在给定条件设计出合理的嵌固深度或验算已拟定支护结构的设计是否稳定和合理。对有支护的基坑全面地进行基坑稳定性分析和验算，是基坑工程设计的重要环节之一。目前，对基坑稳定性验算主要有如下内容：①基坑整体稳定性验算；②基坑的抗隆起稳定验算；③基坑支护结构踢脚稳定性验算；④基坑底抗渗流稳定性验算。3.4.1基坑的整体性稳定性验算111 采用圆弧滑动法验算支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性，应该注意支护结构一般有内支撑或外土锚拉结构，墙面垂直的特点。不同于边坡稳定验算的圆弧滑动，滑动面的圆心一般在挡土上方，基坑内侧附近。通过试算稳定最危险的滑动面和最小安全系数。考虑支撑作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此对支护结构，当设置多道支撑时可不做基坑的整体稳定性验算。3.4.2基坑底部土体抗隆起稳定性验算基坑工程的基底抗隆起的稳定性验算具有保证基坑稳定和控制变形的重要意义，同时，由于基地抗隆起稳定性与支护墙入土深度有着直接的关系，这时确定合适的墙体入土深度就显得十分重要，一方面要足以保证不发生基底隆起破坏或过大的基底隆起变形，另一方面在保证稳定的基础上尽量减少墙体入土深度，以达到经济合理的目的。由《深基坑工程》采用下式进行抗隆起安全系数的验算。式中：D——墙体插入深度；H——基坑开挖深度；q——地面超载；——坑外地表至墙底，各土层天然重度的加强平均值；——坑内开挖面以下至墙底，各土层天然重度的加强平均值；、——地基极限承载力的计算系数；c、——为墙体底端的土体参数值。用普郎特尔公式:、分别为：将墙底面的平面作为求极限承载力的基准面，同时考虑的抗隆起进行计算，其滑动线形状如图所示：111 图3.8同时考虑、的抗隆起计算示意图各参数值：H——11.0mD——5.0m——30kPa——代入公式得：用本方法验算抗隆起安全系数时，没有考虑均布荷载下土体面上的抗剪强度抵抗隆起作用，故安全系数可取得低一些，一般可采用1.2～1.3.所以抗隆起满足要求。3.4.3基坑抗倾覆稳定性验算(踢脚稳定性验算)111 根据《简明深基坑工程设计施工手册》支护结构在水平荷载作用下，对于内支撑或锚索支点体系，基坑土体有可能在支护结构产生踢脚破坏时出现不稳定现象。对于单支点结构，踢脚破坏产生于以支点处为转动点的失稳，对于多层支点结构，则可能绕最下层指点转动而产生踢脚失稳。抗倾覆验算是验算最下道钢支撑以下的主动，被动土压力绕最下道支撑点的转动力矩是否平衡。抗倾覆稳定性可按照下式验算：式中：——抗倾覆稳定性安全系数；——抗倾覆力矩。取基坑开挖面以下墙体入土部分外侧压力对最下一道支撑或锚索点的力矩；——倾覆力矩。取最下一道支撑（拉锚）以下外侧压力对支撑（拉锚）点的力矩。图3.9抗倾覆稳定计算简图桩长范围内的所有土层参数的加权平均值如下：111 坑内被动土压力强度按照下式计算：其中：，式中：——计算点处的内摩擦角，可取加权平均值；——计算点处地基土与墙面间的摩擦角，取值。地基土较差时（如淤泥质粘土），取大值；反之取小值，且，无坑内降水措施时取，本设计取所以有：根据得出被动土压力的合力计算：坑外主动土压力强度仍按照库伦公式计算：,主动土压力合力到最下道支撑的距离：111 将以上各计算值代入：根据基坑重要性等级，一级基坑取1.2，二级基坑取1.1，三级基坑取1.05。故抗倾覆稳定性满足要求。3.4.4抗渗流管涌验算根据《简明深基坑工程设计施工手册》在地下水丰富、渗流系数较大（渗透系数）的地区进行支护开挖时，通常需要在基坑内降水。如果围护短墙自身不透水，由于基坑内外水位差，导致基坑外的地下水绕过围护墙下端向基坑内外渗流，这种渗流产生的动水压力在墙背后向下作用，而在墙前则向上作用，当动水压力大于土的水下重度时，土颗粒就会随水流向上喷涌。在软粘土地基中渗流力往往使地基产生突发性的泥流涌出，从而出现管涌现象。以上现象发生后，使基坑内土体向上推移，基坑外地面产生下沉，墙前被动土压力减少甚至丧失，危及支护结构的稳定。为防止此类破坏，变通过提高挡水帷幕入土深度，增长地下水渗流路线，从而减小渗流水力坡度，达到防止渗流和管涌的目的验算抗渗。渗流稳定的基本原则是使基坑内土体的有效压力大于地下水的渗透力。抗渗流管涌稳定性验算：作用在管涌范围内B上的全部渗透压力J为公式中：h——在B范围内从墙底到基坑底面的水头损失，一般可取；——水的重度；——坑底内外的水头差；B——流砂发生的范围，根据实验结果，首先发生在离坑壁大约等于挡墙插入深度的一半范围内，即。111 图3.10基坑抗渗流管涌计算简图抵抗渗透压力的土体水中重量为：式中：——土的浮重度；D——地下墙的插入深度。因为施工期间水位埋深地面下5m，取=6m。因此：>75因为满足W>J，所以不会发生管涌。由于基坑挡土墙作为临时挡土结构，为简化计算可取紧贴地下墙的流线来求最大渗流力，如图3.11：111 图3.11抗渗流稳定性验算简图式中:——坑底土的渗流水力坡度；——坑底内外的水头差；L——最短渗径流线长度，；——渗流水平段总长度；——渗流垂直段总长度；——渗径垂直段换算成水平段的换算系数，单排帷幕墙时，取；多排帷幕墙时，取。坑底土体渗流或管涌稳定性可按下式计算：式中：——坑底土体的临界水力坡度，；111 ——土的颗粒密度；e——土的空隙比；——抗渗流或抗管涌稳定性安全系数，取1.5～2.0。在本工程中，坑外地下水位在桩顶处，坑内降水水位取在坑底以下1.0m处。计算过程如下：故基坑抗渗或抗管涌满足要求。经以上验算基坑稳定性都满足设计要求，说明此段围护桩的设计合理。3.5支撑系统设计支撑体系是承受围护墙传递来的土压力、水压力等外荷载的结构体系，其组成包括支撑、；立柱等构件。本基坑采用水平支撑体系。水平支撑体系由水平支撑、围檩（即布置在围护墙内侧，并沿水平方向四周兜转的圈梁）和立柱组成。水平支撑材料采用钢管支撑。本基坑工程采用了两道的钢管支撑，钢管材料为Q345钢。第一道支撑布置在地表下3m处，第二道支撑布置在地表下7m处。由于基坑为长方形，采用相互正交、均匀布置的对撑形式，又因采用机械开挖，支撑间距取5m。选用的钢管。根据《深基坑工程》表6—4得钢管的截面特征如下表：表3.4钢管的截面特征外径(）截面积()惯性矩()截面模量回旋半径（）711.2263.6161000453024.7钢支撑计算长度为17.8m，钢管为，壁厚，,111 满足要求————构件长细比；查《钢结构设计规范》得————受压构件稳定系数每根直撑最大轴力为稳定性验算公式————支撑强度设计值，取f=170MPa钢管支撑的应力：，满足要求。支撑的允许轴力：3.6围檩的设计与内力计算根据《建筑工程技术规范》[10]，钢结构腰梁宜按简支梁计算，计算跨度取相邻支撑中心距，，围檩的计算跨度，其中是相邻水平支撑点的间距。 H型钢的围檩可看作简支梁来设计，作用在围檩的均布荷载q可取每延米支撑力，即：在围檩承受的最大弯矩和最大剪力分别为：围檩采用日本扎制的H型钢规格，查《地下工程设计施工手册》(第1009页),[11]，得其具体规格如表所示，其钢号为钢。其参数表如下所示：111 表3.5H型钢参数表型号（高×宽）截面积单位重（mm）400×400498×432457022770.05604.53047309434619.8911.07122384368验算H型钢强度，根据式：—截面塑性发展系数：对工字形截面取1.05则可得：故H型钢强度满足设计要求。进行抗剪强度验算根据材料力学公式则有：故抗剪强度满足设计要求进行抗压强度验算则有：故抗剪强度满足设计要求3.7止水帷幕的设计本工程采用深层搅拌桩做止水帷幕。我国《建筑地基处理技术规范》（JGJ—111 91规定），搅拌桩采用壁状加固用于止水结构。搅拌桩的平面除了简单的连续壁状或肋状外，从安全和经济的角度考虑，目前较多地采用空腹封闭式格栅布置。为加强挡墙即钢板桩的整体性，相邻搅拌桩的搭接宜大于100mm，常规设计中搭接200mm。搅拌桩采用双层搭接100mm布置，需重复搅拌一遍，这样止水效果好。布置如下图所示图3.12搅拌桩布置示意简图同时在检修阀井处管道底部采用C20水下砼1000mm厚封底，并在封底与钢板桩接触处铺设土工第四章检修阀井基坑围护结构（钻孔灌注桩）设计与计算4.1、土压力计算地质条件和场地基本情况同上4.1.1开挖面深度范围内的侧压力（土压力和水压力）计算(1)按库伦理论计算主动与被动土压力强度，其公式如下：（3.1）（3.2）式中：——库伦主动与被动土压力强度，；——地面均匀荷载，；——第层土的重度，；111 ——第层土的厚度，；、——库伦主动与被动土压力系数；、——计算点土的抗剪强度指标，。根据深基坑工程（高大钊编）计算原则同上。取地面以下各土层参数的加权平均值主动土压力系数：被动土压力强度考虑到地基土与挡墙之间的摩擦力应采用库伦公式的简化公式：因为墙背垂直，故，表示计算点处地基土与墙面的摩擦角，取。上式化简得参考《深基坑工程》（第二版）（陈忠汉主编），取地面均布荷载4.1.2土压力计算111 图4.1基坑支护计算简图确定临界深度：由得:根据规范，采用水土合算，基坑开挖面以上锚杆，锚杆布置处及基坑开挖底面处土压力的值:土压力分布图如图3.2所示：111 图4.2土压力强度分布图土压力零点距基坑底的距离，可根据净土压力零点处墙前被动土压力强度与墙后主动土压力强度相等的关系求得，即：4.2结构内力计算4.2.1弯矩计算将基坑支护桩画成一连续梁，其荷载为土压力，如图3.3～3.5所示:(1)连续梁AB段悬臂部分弯矩图4.3AB段弯矩计算简图（2）梁BC段参考《建筑结构静力计算计算手册》（第一版）B点铰支，C端固定公式有111 图4.4BC段弯矩计算简图（3）梁CDE段梁CDE段，E点为零弯矩点，参考《建筑结构静力计算计算手册》（第一版），左端固定，右端简支，如图3.5，C点的弯矩：图4.5CE段弯矩计算简图111 4.2.2弯矩分配根据《结构力学》中的弯矩分配法来平衡支点B、C的弯矩假设桩的抗弯刚度EI不变SCB=3iCB=4iCE，表4.1杆端弯矩的分配计算（单位：kN·m）序号杆端名称B点C点1分配系数0.490.512固端弯矩8.21—8.2173.29—239.003分配与传递弯矩81.2084，514最后杆端弯矩8.21154.49—154.49最终得分配弯矩：4.2.3支座反力和轴力计算参考《基坑工程》（哈尔滨工业大学出版社）111 图4.6各支点反力计算简图取ZB段梁：取BC段梁：111 取CE段梁：E点弯矩为0（7）钢板桩插入深度计算参考《深基坑工程》（第二版）（陈忠汉主编）由公式求得土压力零点以下入土深度.钻孔灌注桩桩长为17m，桩径为1000mm，桩间距为1200mm，此种浇注混凝土，混凝土强度等级不低于C20，该工程用C30，水泥用425＃普硅水泥，粗骨料粒径不大于40mm，且不宜大于钢筋笼主筋间距的。4.3桩的配筋：4.3.1.桩体的配筋计算方法：111 灌注桩作为挡土结构受力时，可按钢筋混凝土圆形截面受弯构件进行配筋计算，当纵向钢筋不少于6根的时候，对沿周边均匀配置纵向钢筋，其截面受力均匀可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》[5]进行计算，如下式：式中：——单桩抗弯承载力（）——纵向钢筋横截面积（）——对应于受压区混凝土截面面积的圆心角（弧度）与的比值——纵向受拉钢筋面积与全部纵向钢筋截面积的比值r——桩的半径（mm）——纵向钢筋所在的圆周半径（mm），——混凝土强度设计值（）——钢筋强度设计值（）具体步骤如下：a根据经验取灌注桩配筋量b计算系数，c将值代入上式中求出单桩抗弯承载力（根据值查《简明深基坑工程设计施工手册》[13]表得出系数值）d比较值和单桩承受的弯矩值,若过大则就减小值,若过小则增加值.重复、步骤,直至满足为止。计算过程如下：⑴单桩承受最大弯矩⑵按均匀周边配筋计算：111 灌注桩采用,则有,纵向受力钢筋采用Ⅱ级钢筋,.保护层厚度,则有。假设钢筋配置，，而则有由K查表得、并带入上式得根据《简明深基坑工程设计施工手册》[13]有，配置在圆形截面受拉区的纵向钢筋的最小配筋率（按全截面面积计算）不宜小于％。钻孔灌注桩的最小配筋率为％。又有故按配筋可以满足要求。4.3.2构造配筋根据《简明深基坑工程设计施工手册》[13]有：钢箍宜采用螺旋筋，间距一般为，每隔应布置一跟直径不小于的焊接加强箍筋，以增加钢筋笼的整体刚度，有利于钢筋笼吊放和浇灌水下混凝土时整体性.钢筋笼的配筋量由计算确定，钢筋笼一般离孔底。因此在本基坑设计中:采用的螺旋筋为箍筋，另外每隔布置一根的焊接加强箍筋（即定位筋）4.4　冠梁设计由于本工程采用钻孔灌注桩作为支护结构,为了提高支护体系的稳定性形成闭合的结构,根据要求在钻孔灌注壮顶部设置连续圈梁,增加整体的稳定性.111 根据《深基坑工程优化设计》[11]一般圈梁高度为,宽度为（为钻孔灌注桩的直径）.圈梁刚度越大,则圈梁的作用相当于支点的作用,对桩的受力和变形将起显著的作用,因此设计时可以适当的将其断面加大,配以适量的钢筋,增加刚度。本工程设计圈梁高度为,宽为。混凝土标号为.按以下公式计算圈梁的配筋:式中——圈梁的配筋面积——桩按最大弯矩配筋时的钢筋面积本基坑取系数为0.8,所以取的受力钢筋则最小配筋率＞故配筋满足要求。4.5基坑稳定性验算在基坑开挖时，由于坑内土体挖出后，使地基的应力场和形变场发生变化，可能导致基坑的失稳。例如基坑整体或局部滑坡，基坑底隆起及管涌等，从而引发工程事故。所以在进行基坑支护设计时，需要验算基坑稳定性，必要时应该采取适当的加强防范措施，使基坑的稳定性具有一定的安全度。保证基坑开挖整个过程安全。基坑的稳定性验算主要是指对支护结构进行抗倾覆，抗滑移，及各种内力计算外，还应进行基坑底隆起，抗渗流稳定性，管涌等各种稳定性验算。基坑稳定性分析的目的在于基坑侧壁支护结构在给定条件设计出合理的嵌固深度或验算已拟定支护结构的设计是否稳定和合理。对有支护的基坑全面地进行基坑稳定性分析和验算，是基坑工程设计的重要环节之一。目前，对基坑稳定性验算主要有如下内容：①基坑整体稳定性验算；②基坑的抗隆起稳定验算；③基坑底抗渗流稳定性验算；111 ④基坑支护结构踢脚稳定性验算。4.5.1基坑的整体性稳定性验算采用圆弧滑动法验算支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性，应该注意支护结构一般有内支撑或外土锚拉结构，墙面垂直的特点。不同于边坡稳定验算的圆弧滑动，滑动面的圆心一般在挡土上方，基坑内侧附近。通过试算稳定最危险的滑动面和最小安全系数。考虑支撑作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此对支护结构，当设置多道支撑时可不做基坑的整体稳定性验算。4.5.2抗隆起验算基坑工程的基底抗隆起的稳定性验算具有保证基坑稳定和控制变形的重要意义，同时，由于基地抗隆起稳定性与支护墙入土深度有着直接的关系，这时确定合适的墙体入土深度就显得十分重要，一方面要足以保证不发生基底隆起破坏或过大的基底隆起变形，另一方面在保证稳定的基础上尽量减少墙体入土深度，以达到经济合理的目的。由《深基坑工程》采用下式进行抗隆起安全系数的验算。式中：D——墙体插入深度；H——基坑开挖深度；q——地面超载；——坑外地表至墙底，各土层天然重度的加强平均值；——坑内开挖面以下至墙底，各土层天然重度的加强平均值；、——地基极限承载力的计算系数；c、——为墙体底端的土体参数值。用普郎特尔公式:、分别为将墙底面的平面作为求极限承载力的基准面，同时考虑的抗隆起进行计算，其滑动线形状如图所示：111 图4.7同时考虑、的抗隆起计算示意图各参数值：H——11.0mD——6.0m——30kPa——、代入公式得：用本方法验算抗隆起安全系数时，没有考虑均布荷载下土体面上的抗剪强度抵抗隆起作用，故安全系数可取得低一些，一般可采用1.2～1.3.所以抗隆起满足要求。4.5.3基坑抗倾覆稳定性验算111 根据《简明深基坑工程设计施工手册》支护结构在水平荷载作用下，对于内支撑或锚索支点体系，基坑土体有可能在支护结构产生踢脚破坏时出现不稳定现象。对于单支点结构，踢脚破坏产生于以支点处为转动点的失稳，对于多层支点结构，则可能绕最下层指点转动而产生踢脚失稳。抗倾覆验算是验算最下道钢支撑以下的主动，被动土压力绕最下道支撑点的转动力矩是否平衡。抗倾覆稳定性可按照下式验算：式中：——抗倾覆稳定性安全系数；——抗倾覆力矩。取基坑开挖面以下墙体入土部分外侧压力对最下一道支撑或锚索点的力矩；——倾覆力矩。取最下一道支撑（拉锚）以下外侧压力对支撑（拉锚）点的力矩。图4.8抗倾覆稳定计算简图桩长范围内的所有土层参数的加权平均值如下：111 坑内被动土压力强度按照下式计算：其中：，式中：——计算点处的内摩擦角，可取加权平均值；——计算点处地基土与墙面间的摩擦角，取值。地基土较差时（如淤泥质粘土），取大值；反之取小值，且，无坑内降水措施时取，本设计取所以有：根据得出被动土压力的合力计算：坑外主动土压力强度仍按照库伦公式计算：,主动土压力合力到最下道支撑的距离：111 将以上各计算值代入：根据基坑重要性等级，一级基坑取1.2，二级基坑取1.1，三级基坑取1.05。故抗倾覆稳定性满足要求。4.5.4抗渗流管涌验算根据《简明深基坑工程设计施工手册》在地下水丰富、渗流系数较大（渗透系数）的地区进行支护开挖时，通常需要在基坑内降水。如果围护短墙自身不透水，由于基坑内外水位差，导致基坑外的地下水绕过围护墙下端向基坑内外渗流，这种渗流产生的动水压力在墙背后向下作用，而在墙前则向上作用，当动水压力大于土的水下重度时，土颗粒就会随水流向上喷涌。在软粘土地基中渗流力往往使地基产生突发性的泥流涌出，从而出现管涌现象。以上现象发生后，使基坑内土体向上推移，基坑外地面产生下沉，墙前被动土压力减少甚至丧失，危及支护结构的稳定。为防止此类破坏，变通过提高挡水帷幕入土深度，增长地下水渗流路线，从而减小渗流水力坡度，达到防止渗流和管涌的目的验算抗渗。渗流稳定的基本原则是使基坑内土体的有效压力大于地下水的渗透力。抗渗流管涌稳定性验算：作用在管涌范围内B上的全部渗透压力J为公式中：h——在B范围内从墙底到基坑底面的水头损失，一般可取；——水的重度；——坑底内外的水头差；B——流砂发生的范围，根据实验结果，首先发生在离坑壁大约等于挡墙插入深度的一半范围内，即。111 图4.9基坑抗渗流管涌计算简图抵抗渗透压力的土体水中重量为：式中：——土的浮重度；D——地下墙的插入深度。因为施工期间水位埋深地面下5m，取=6m。因此：>75因为满足W>J，所以不会发生管涌。由于基坑挡土墙作为临时挡土结构，为简化计算可取紧贴地下墙的流线来求最大渗流力，如图：111 图4.10抗渗流稳定性验算简图式中:i——坑底土的渗流水力坡度；hw——坑底内外的水头差；L——最短渗径流线长度，；——渗流水平段总长度；——渗流垂直段总长度；——渗径垂直段换算成水平段的换算系数，单排帷幕墙时，取；多排帷幕墙时，取。坑底土体渗流或管涌稳定性可按下式计算：式中：——坑底土体的临界水力坡度，；111 ——土的颗粒密度；e——土的空隙比；——抗渗流或抗管涌稳定性安全系数，取1.5～2.0。在本工程中，坑外地下水位在桩顶处，坑内降水水位取在坑底以下1.0m处。计算过程如下：故基坑抗渗或抗管涌满足要求。经以上验算基坑稳定性都满足设计要求，说明此段围护桩的设计合理。4.6支撑系统设计支撑体系是承受围护墙传递来的土压力、水压力等外荷载的结构体系，其组成包括支撑、；立柱等构件。本基坑采用水平支撑体系。水平支撑体系由水平支撑、围檩（即布置在围护墙内侧，并沿水平方向四周兜转的圈梁）和立柱组成。水平支撑材料采用钢管支撑。本基坑工程采用了两道的钢管支撑，钢管材料为Q345钢。第一道支撑布置在地表下3m处，第二道支撑布置在地表下7m处。由于基坑为长方形，采用相互正交、均匀布置的对撑形式，又因采用机械开挖，支撑间距取5m。用的钢管。根据《深基坑工程》表6—4得钢管的截面特征如下表：表4.2钢管的截面特征外径(）截面积()惯性矩()截面模量回旋半径（）711.2263.6161000453024.7钢支撑计算长度为17.8m，钢管为，壁厚，,111 满足要求————构件长细比；查《钢结构设计规范》得————受压构件稳定系数每根直撑最大轴力为稳定性验算公式————支撑强度设计值，取f=170MPa钢管支撑的应力：，满足要求。支撑的允许轴力：4.7围檩的设计与内力计算根据《建筑工程技术规范》[10]，钢结构腰梁宜按简支梁计算，计算跨度取相邻支撑中心距，，围檩的计算跨度，其中l是相邻水平支撑点的间距。 H型钢的围檩可看作简支梁来设计，作用在围檩的均布荷载q可取每延米支撑力，即：在围檩承受的最大弯矩和最大剪力分别为：围檩采用日本扎制的H型钢规格，查《地下工程设计施工手册》(第1009页),[11]，得其具体规格如表所示，其钢号为钢。其参数表如下所示：111 表4.3H型钢参数表型号（高×宽）截面积单位重（mm）400×400498×432457022770.05604.53047309434619.8911.07122384368验算H型钢强度，根据式：—截面塑性发展系数：对工字形截面取1.05则可得：故H型钢强度满足设计要求。进行抗剪强度验算根据材料力学公式则有：故抗剪强度满足设计要求进行抗压强度验算则有：故抗剪强度满足设计要求第五章厂房地段深基坑支护设计111 此段基坑周围有厂房和佛一环公路，开挖深度为9m，在开挖深度范围内地质条件较差，此段基坑计算土压力时，地面超载q取30kN/m。5.1土压力计算表5.1厂房段地层参数指标一览表层次土层名称层厚m底层标高mW%rkN/m3三轴有效剪切强度指标ckPaع(º)①素填土2.601.7521.520.088②粉质粘土2.9－1.1532.319.428.413③细砂4.9－60523.019.0025④粘土4.0－10.0525.920.220.0013.6⑤细砂岩3.0－13.6537.221.015285.1.1开挖面深度范围内的侧压力（土压力和水压力）计算(1)按库伦理论计算主动与被动土压力强度，其公式如下：（3.1）（3.2）式中：——库伦主动与被动土压力强度，；——地面均匀荷载，；——第层土的重度，；——第层土的厚度，；、——库伦主动与被动土压力系数；、——计算点土的抗剪强度指标，、。同检修阀井处计算原则，计算水土压力同样采用水土合算的计算方法。取地面以下各土层参数的加权平均值111 主动土压力系数：被动土压力强度考虑到地基土与挡墙之间的摩擦力应采用库伦公式的简化公式：因为墙背垂直，故，表示计算点处地基土与墙面的摩擦角，取。上式化简得由于基坑周围有厂房和公路所以取地面均布荷载5.1.2土压力计算确定临界深度：由得:111 图5.1局部均布超载时土压力强度分布图根据规范，采用水土合算，基坑开挖面以上设置钢支撑，钢支撑布置处及基坑开挖底面处土压力的值:土压力分布图如图5.2所示：图5.2土压力强度分布图土压力零点距基坑底的距离，可根据净土压力零点处墙前被动土压力强度与墙后主动土压力强度相等的关系求得，即：111 5.2结构内力计算5.2.1弯矩计算将基坑支护桩画成一连续梁，其荷载为土压力，如图5.3～5.5所示:(1)连续梁AB段悬臂部分弯矩图5.3AB段弯矩计算简图（2）梁BC段参考《建筑结构静力计算计算手册》（第一版）B点铰支，C端固定公式有图5.4BC段弯矩计算简图111 （3）梁CDE段梁CDE段，E点为零弯矩点，参考《建筑结构静力计算计算手册》（第一版），左端固定，右端简支，如图5.5，C点的弯矩：图5.5CE段弯矩计算简图5.2.2弯矩分配根据《结构力学》中的弯矩分配法来平衡支点B、C的弯矩假设桩的抗弯刚度EI不变SCB=3iCB=4iCE，111 表5.2杆端弯矩的分配计算序号杆端名称B点C点1分配系数0.600.402固端弯矩3.44—3.4430.18—317.543分配与传递弯矩172.42114.944最后杆端弯矩3.44—3.44202.60—202.60最终得分配弯矩：5.2.3支座反力和轴力计算参考《基坑工程》（哈尔滨工业大学出版社）图5.6各支点反力计算简图取ZB段梁：111 取BC段梁：取CE段梁：E点弯矩为0同理（5）钢板桩插入深度计算参考《深基坑工程》（第二版）（陈忠汉主编）.111 5.3钢板桩支护设计5.3.1钢板桩支护设计根据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用是为了隔绝-4m～-12m砂层地下水流入基坑，同时支护边坡防止流砂涌动，起到支护边坡的作用。设计要点如下：一、采用拉森式IV型密扣钢板桩（U）型，桩长15m；二、钢板桩穿过砂层，进入强（中）风化岩面；三、钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕；四、为保证基坑安全，钢板桩帷幕上设置二道连续的工字钢或槽钢围檩以加强钢度及整体性；5.3.2对钢板桩选型进行验算由前面计算出最大弯矩后可根据下式对钢板桩选型进行验算——桩身最大应力——桩身最大弯矩W——钢板桩截面抵抗矩——抵抗矩折减系数，对于小企口钢板桩，当设有整体围檩或冠梁时取1.0，不设冠梁或围檩分段设置时取0.7。且查相关资料得知拉森式IV型密扣钢板桩（U型）的相关参数如下表表5.3拉森式IV型密扣钢板桩（U型）的相关参数型号尺寸（mm）截面积A单根（cm2）重量（kg/m）惯性矩Ir截面抵抗矩拉森宽度b高度h腹板厚t1翼缘厚t2单根每米宽单根（cm4）每米宽（cm4/m）单根（cm3）每米宽（cm3/m）IV型40018015.510.599.1477.73193.334.02531.9633432043所以由满足强度要求111 综上所述，本基坑采用桩长15m的进口拉森式IV型密扣钢板桩（U型）。5.4厂房段基坑的稳定性验算5.4.1基坑的整体性稳定性验算采用圆弧滑动法验算支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性，应该注意支护结构一般有内支撑或外土锚拉结构，墙面垂直的特点。不同于边坡稳定验算的圆弧滑动，滑动面的圆心一般在挡土上方，基坑内侧附近。通过试算稳定最危险的滑动面和最小安全系数。考虑支撑作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此对支护结构，当设置多道支撑时可不做基坑的整体稳定性验算。5.4.2基坑底部土体抗隆起稳定性验算基坑工程的基底抗隆起的稳定性验算具有保证基坑稳定和控制变形的重要意义，同时，由于基地抗隆起稳定性与支护墙入土深度有着直接的关系，这时确定合适的墙体入土深度就显得十分重要，一方面要足以保证不发生基底隆起破坏或过大的基底隆起变形，另一方面在保证稳定的基础上尽量减少墙体入土深度，以达到经济合理的目的。由《深基坑工程》采用下式进行抗隆起安全系数的验算。式中：D——墙体插入深度；H——基坑开挖深度；q——地面超载；——坑外地表至墙底，各土层天然重度的加强平均值；——坑内开挖面以下至墙底，各土层天然重度的加强平均值；、——地基极限承载力的计算系数；c、——为墙体底端的土体参数值。用普郎特尔公式，、分别为：111 将墙底面的平面作为求极限承载力的基准面，同时考虑的抗隆起进行计算，其滑动线形状如图所示：图5.7同时考虑、的抗隆起计算示意图各参数值：H——9.0mD——6m——15kPa——代入公式得：111 用本方法验算抗隆起安全系数时，没有考虑均布荷载下土体面上的抗剪强度抵抗隆起作用，故安全系数可取得低一些，一般可采用1.2～1.3.所以抗隆起满足要求。5.4.3基坑抗倾覆稳定性验算(踢脚稳定性验算)根据《简明深基坑工程设计施工手册》支护结构在水平荷载作用下，对于内支撑或锚索支点体系，基坑土体有可能在支护结构产生踢脚破坏时出现不稳定现象。对于单支点结构，踢脚破坏产生于以支点处为转动点的失稳，对于多层支点结构，则可能绕最下层指点转动而产生踢脚失稳。抗倾覆验算是验算最下道钢支撑以下的主动，被动土压力绕最下道支撑点的转动力矩是否平衡。抗倾覆稳定性可按照下式验算：式中：——抗倾覆稳定性安全系数；——抗倾覆力矩。取基坑开挖面以下墙体入土部分外侧压力对最下一道支撑或锚索点的力矩；——倾覆力矩。取最下一道支撑（拉锚）以下外侧压力对支撑（拉锚）点的力矩。111 图5.8抗倾覆稳定计算简图桩长范围内的所有土层参数的加权平均值如下：坑内被动土压力强度按照下式计算：其中：，式中：——计算点处的内摩擦角，可取加权平均值；——计算点处地基土与墙面间的摩擦角，取值。地基土较差时（如淤泥质粘土），取大值；反之取小值，且111 ，无坑内降水措施时取，本设计取所以有：根据得出被动土压力的合力计算：坑外主动土压力强度仍按照库伦公式计算：,主动土压力合力到最下道支撑的距离：将以上各计算值代入：根据基坑重要性等级，一级基坑取1.2，二级基坑取1.1，三级基坑取1.05。故抗倾覆稳定性满足要求。5.4.4抗渗流管涌验算根据《简明深基坑工程设计施工手册》在地下水丰富、渗流系数较大（渗透系数111 ）的地区进行支护开挖时，通常需要在基坑内降水。如果围护短墙自身不透水，由于基坑内外水位差，导致基坑外的地下水绕过围护墙下端向基坑内外渗流，这种渗流产生的动水压力在墙背后向下作用，而在墙前则向上作用，当动水压力大于土的水下重度时，土颗粒就会随水流向上喷涌。在软粘土地基中渗流力往往使地基产生突发性的泥流涌出，从而出现管涌现象。以上现象发生后，使基坑内土体向上推移，基坑外地面产生下沉，墙前被动土压力减少甚至丧失，危及支护结构的稳定。为防止此类破坏，变通过提高挡水帷幕入土深度，增长地下水渗流路线，从而减小渗流水力坡度，达到防止渗流和管涌的目的验算抗渗。渗流稳定的基本原则是使基坑内土体的有效压力大于地下水的渗透力。抗渗流管涌稳定性验算：作用在管涌范围内B上的全部渗透压力J为公式中：h——在B范围内从墙底到基坑底面的水头损失，一般可取；——水的重度；——坑底内外的水头差；B——流砂发生的范围，根据实验结果，首先发生在离坑壁大约等于挡墙插入深度的一半范围内，即。图5.9基坑抗渗流管涌计算简图111 抵抗渗透压力的土体水中重量为：式中：——土的浮重度；D——地下墙的插入深度。因为施工期间水位埋深地面下6m，取=4m。因此：因为满足W>J，所以不会发生管涌。由于基坑挡土墙作为临时挡土结构，为简化计算可取紧贴地下墙的流线来求最大渗流力，如图3.11：图5.10抗渗流稳定性验算简图式中:——坑底土的渗流水力坡度；111 ——坑底内外的水头差；L——最短渗径流线长度，；——渗流水平段总长度；——渗流垂直段总长度；——渗径垂直段换算成水平段的换算系数，单排帷幕墙时，取；多排帷幕墙时，取。坑底土体渗流或管涌稳定性可按下式计算：式中：——坑底土体的临界水力坡度，；——土的颗粒密度；e——土的空隙比；——抗渗流或抗管涌稳定性安全系数，取1.5～2.0。在本工程中，坑外地下水位在桩顶处，坑内降水水位取在坑底以下1.0m处。计算过程如下：故基坑抗渗或抗管涌满足要求。经以上验算基坑稳定性都满足设计要求，说明此段围护桩的设计合理。5.5.支撑系统设计111 同检修阀井处的基坑，水平支撑材料采用钢管支撑。采用两道的钢管支撑，钢管材料为Q345钢。第一道支撑布置在地表下2m处，第二道支撑布置在地表下6m处。由于基坑为长方形，采用相互正交、均匀布置的对撑形式，又因同样采用机械开挖，支撑间距取5m。6.1.1钢支撑强度计算选用的钢管。根据《深基坑工程》表6—4得钢管的截面特征如下表：表5.4钢管的截面特征外径(）截面积()惯性矩()截面模量回旋半径（）609225.3101000330021.1由于不存在立柱，钢支撑计算长度为11.8m，钢管为，壁厚，,满足要求————构件长细比；查《钢结构设计规范》得————受压构件稳定系数每根直撑最大轴力为稳定性验算公式————支撑强度设计值，取f=170MPa钢管支撑的应力：，满足要求。支撑的允许轴力：/根5.6围檩的设计与内力计算根据《建筑工程技术规范》，钢结构腰梁宜按简支梁计算，计算跨度取相邻支撑中心距，，围檩的计算跨度，其中是相邻水平支撑点的间距。 111 H型钢的围檩可看作简支梁来设计，作用在围檩的均布荷载q可取每延米支撑力，即：在围檩承受的最大弯矩和最大剪力分别为：同检修阀井处基坑，围檩采用日本扎制的H型钢规格，查《地下工程设计施工手册》，得其具体规格如表所示，其钢号为钢。其参数表如下所示表5.5H型钢参数表型号（高×宽）截面积单位重（mm）400×400498×432457022770.05604.53047309434619.8911.07122384368验算H型钢强度，根据式：—截面塑性发展系数：对工字形截面取1.05则可得：故H型钢强度满足设计要求。进行抗剪强度验算根据材料力学公式则有：111 故抗剪强度满足设计要求进行抗压强度验算则有：故抗剪强度满足设计要求第六章基坑降水设计6.1概述基坑的开挖施工，无论是才用支护体系的垂直开挖还是放坡开挖，如果施工地区的地下水位较高，都将涉及到地下水对基坑施工的影响这一问题。当开挖施工的开挖面低于地下水位时，土体的含水层被却断，地下水便会从坑外或坑底不断的渗入基坑内。另外在基坑开挖期间由于下雨或其他原因，可能会在基坑内造成滞留水，这样会使坑底基土强度降低，压缩性大。这样以来，从基坑的安全角度出发，对于采用支护体系的稳定性、强度和变形都是十分不利的。从施工角度出发，在地下水位以下进行开挖，坑内滞留水一方面增加了土方开挖施工的难度，另一方面亦使地下主体结构的施工难以顺利进行。而且在地下水的浸泡下，地基土的强度降低，也影响了其承载力。所以在为保证身基坑工程开挖施工的顺利进行，一方面在地下水位较高的地区，当开挖面低于地下水位时，需采取降低地下水位的措施；另一方面基坑开挖期间坑内需采取排水，使基坑处于干燥的状态，有利于施工。6.2降水方法降低地下水位的措施，即降水方法有集水井降水和井点降水两类。在采用降水措施时，应根据工程的实际情况，并考虑以下因素：（1）地下水位的标高及坑底标高，一般要求地下水位应将到基底标高以下；（2）土层性质，包括土的种类和渗透系数；111 （3）基坑开挖施工的形式，是放坡开挖还是支护开挖；（4）开挖面积的大小；（5）周围环境的情况，在降水影响范围内有无建筑物或地下管线以及它们对基础沉降的敏感程度和重要性等集水井降水属重力式降水，是在开挖基坑时沿坑底周围开挖排水沟，每隔一定距离设集水井，使基坑内挖土时渗出的水经排水沟流向集水井，然后用水泵抽出基坑。排水沟和集水井的截面尺寸取决于基坑的涌水量。一般来讲，集水井降水施工方便，操作简单，所需设备和费用都较低。但是，当基坑开挖深度较大，地下水的动水压力有可能造成流砂、管涌、基底隆起和边坡失稳时，则宜采用井点降水法。井点降水是地下水位较高地区基础工程施工的重要措施，属强制式降水。井点降水是指口径小于或等于一百毫米，单级降水深度小于十米，使用动力多为真空泵的井。它能克服流砂现象，稳定基坑边坡，降低承压水位，防止坑底隆起并加速土体固结，使天然地下水位以下的开挖施工能在较干燥的环境下进行。井点降水有轻型井点（单级、多级轻型井点）、喷射井点、电渗井点、管井井点和深井井点等。各种井点的适用范围不同，在工程应用时可根据土层的渗透系数、要求降水深度和工程特点及周围环境，经过技术经济比较后确定6.3降水的作用在基坑开挖施工中采取降低地下水位的措施时，其作用为：1．防止基坑坡面和基底的渗水，保持坑底干燥，便利施工；2．增加边坡和坡底的稳定性，防止边坡上或基底的土层颗粒流失。这是因为基坑开挖至地下水位以下时，周围地下水会向坑内渗流，从而产生渗流力，对边坡和基底稳定产生不利影响，此时采用井点降水的方法可以基坑周围的地下水面降到开挖面以下，不仅保持坑底干燥、便利施工，而且消除了渗流力的影响，防止流砂产生，增加了边坡和基底的稳定性；3．减少土体含水量，有效提高土体物理力学性能指标。对于放坡开挖而言可提高边坡稳定度；对于支护开挖可增加被动区土抗力，减少主动区土体侧压力，从而提高支护体系的稳定度和强度保证，减少支护体系的变形；4．提高土体固结程度，增加地基抗剪强度。降低地下水位，减少土体含水量从而提高土体固结程度，减少土中孔隙水压力，增加土中有效应力，相应的土体抗剪强度也可得到增长，因而降低地下水位亦是一种有效的地基加固方法。6.4降排水设计方案的选择与计算111 表6.1降水方法与降水深度土体种类及土体渗透系数的关系降水方法土体渗透系数降水深度（m）土体种类单级轻型井点3—6粉砂、粉质粘土，砂质粉土，含薄砂层的粉质粘土多级轻型井点6—9（由井点级数确定）粉砂、粉质粘土，砂质粉土，含薄砂层的粉质粘土喷射井点8—20粉砂、粉质粘土，砂质粉土，粘质粉土，含薄砂层的粉质粘土电渗井点根据阴极井点确定淤泥质粉质粘土，淤泥质粘土管井井点3—5粗砂，砾砂，砾石深井井点中砂，粗砂，砾砂，砾石6.4.1降排水设计方案的选择根据本基坑的工程实际情况，取检修阀井处基坑进行降水设计。地下水位在自然地面以下处。其渗透系数为。坑内降水水位在坑底以下。则本基坑的降水深度达到，一级轻型井点难以达到预期效果。考虑到本基坑东面有大量农田和河涌，地下水补给丰富，在基坑开挖施工前后可能受到地下水影响，另外考虑施工方便，所以先拟定两套降水方案。6.4.2喷射井点降水（1）喷射井点设备喷射井点系统主要由喷射井点系统主要是由喷射井点、高压水泵（或空气压缩机）和管路系统组成。喷射井管由内管和外管组成，在内管的下端装有喷射扬水器与滤管相连。当喷射井点工作时，由地面高压离心水泵供应的高压工作水经过内外管之间的环行空间直达底端，在此处工作流体由特制内管的两侧进水孔至喷嘴喷出，在喷嘴处由于断面突然收缩变由于基坑类似长方形，井点系统宜布置为环状。井点管距离基坑壁为1.5m处。滤管长度为2m，井点管长度为12m，配有配套抽水设备。由于坑底土层为粘土，且厚度比较大，孔隙潜水赋存于杂填土、淤泥及淤泥质粘土中，且降水深度为7m，因此，喷射井点系统在此基坑中比较适合。由于采用了止水帷幕，因此在基坑内降水。降水井管距离111 基坑边线为1.5m。（a）喷射井点布置简图（b）喷射井点平面布置图1-喷射井管；2-滤管；3-供水总管；4-排水总管；5-高压离心水泵；6-水池；7-排水泵；8-压力表；图7.1喷射井点布置图（此图来自网上截图）（2）参考《井点降水设计与施工》进行相关计算1）影响半径和等效半径计算根据《深基坑工程》，由于本基坑为潜水含水层，则降水影响半径为已知渗透系数k=，降水深度，含水层厚度，则对于矩形基坑，其长度L与B之比不大于5，可将不规则平面形状化成一个假想半径为的圆井进行计算，则等效半径为式中：——井点系统包围的基坑面积，（）。由图纸资料知基坑面积为F=17.88.8=156.64，则等效半径2）基坑涌水量计算111 基坑涌水量计算公式为式中：——渗透系数；——基坑的等效半径；——含水层厚度；——基坑的水位降深深度；——降水影响半径；——基坑的总涌水量。则3）单井出水量计算根据《建筑基坑支护技术规程应用手册》，喷射井点的单井出水量的计算公式为：式中：——单井点出水量，；——经验系数，一般取；——水力坡度，开始抽水时i=1；——渗透系数，；——钻孔直径，，其范围为；——含水层厚度，。取钻孔直径，则单井点出水量=1.510.60.412=4.324）井点管数量计算井点管数量的计算公式为则根5）井点间距计算井点间距计算公式为111 m喷射井管间距一般为，取间距为3m。则井点管总数为根。6）选择抽水设备喷射井点有2.5、4、6三种型号，其喷嘴直径分别为7、12、18mm，分别适用于渗透系数为、、的土层中，在本基坑中采用的是2.5型的喷射井点设备。6.4.3排水沟及集水井降水排水沟及集水井降水属重力式降水，是现场普遍应用的一种人工降低地下水位，排除明水，保障施工的方法。它具有施工方便设备简单，并可应用于除细砂外各种土质的施工场合。1）排水沟在施工时，于开挖基坑的周围的一侧或两侧，有时在基坑的中心设置排水沟。水沟截面要考虑基坑排水量及对邻近建筑物的影响，一般排水沟深度为0.4—0.6m，最小0.3m，宽大于等于0.4m，水沟的边坡为1：1—1:0.5，边沟应具有0.2%—0.5%的最小纵向坡度，使水流不致阻滞而淤塞。本基坑排水沟的截面：深为0.5m，宽为0.5m。图6.2排水沟示意图111 2）集水井沿基坑边缘设置4个集水井，内径均为。集水井构造如图7-2所示，集水井的内壁为干砌砖，半砖厚，砖间可留的缝隙。集水井内设置潜水泵。施工前，工程底部与周围土体坡角间预留的距离，在坑周围各设置排水沟。排水沟、集水井与抽水设备组成一个简易的排水系统。当地下水渗入块石进入排水沟，通过排水沟流入集水井。同时由于集水井底部标高低于基坑标高，井壁周围的地下水还可以透过井壁的滤水层进入集水井。依靠潜水泵的抽水，使基坑处的地下水位降低到坑底设计标高以下，从而达到降低地下水的目的。图6.3集水井构造图3）抽水设备选择排水沟及集水井降水是通过在集水设施一侧或附近设置水泵将水排出。水泵容量的大小及数量根据涌水量而定，一般应为基坑总涌水量的1.5—2.0倍。在一般的集水井设置口径50—200mm水泵即可，本基坑选用B型离心水泵。通过两种方法的计算对比，采用喷射井点降水时，所需的井点管数量比较多，对施工造成很大不便。而采取集水井时所需数量较小，施工方便且设备简单，并可应用于细纱外各种土质的施工场合。所以采取集水井降水。第七章施工组织设计7.1施工组织设计编写依据及参照规范111 7.1.1基坑工程施工组织设计的编制依据1、基坑工程的设计图纸，包括工程的全部施工图、说明及其他相关资料。2、工程水文、地质勘察报告及地形图等。3、现场条件：包括“三通一平”、供水供电等现场条件。4、工程预算及工料分析：应有详细的分项工程量。5、工期要求：包括基坑工程开竣工时间和工期规定，与桩基础及地下结构工程穿插施工的要求和土方开挖时间等。6、国家以及地方现行有关施工的规范、规程、规定等。7.1.2编写参照规范1、国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。2、国家标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）。3、广州市标准《钻孔灌注桩施工规程》。国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》（GB202-83）4、广州市标准《钻孔灌注桩施工规程》。5、国家标准《建筑基坑支护技术规范》。6、工程地质勘察资料。基坑工程施工准备是保证工程顺利展开的重要环节，它直接影响到工程的进度、质量、安全及经济效益，因此应十分重视施工准备条件。7.2施工准备现场准备1.设备进场前进行施工踏勘，了解场地情及周围环境。2.了解水源、电源位置及最大可供数量，并将水、电接入表箱后接至施工地点。3.请业主进行地下障碍物及管线交底。4.及时开挖样槽，清理地下障碍物。技术准备1.组织技术、管理人员全面熟悉图纸，领会设计意图，明确施工质量要求。2.参加图纸交底会议，做好图纸会审工作。111 3.做好对机组人员的技术、安全交底工作。机械设备准备1.设备进场前做好维修保养工作，保证设备机械完全性2.本工程的主要设备如下表7.1主要机具设备一览表设备型号及规格额定功率单位打桩机THH系列1000kw台推土机TY220中国163kw台挖掘机PC220斗容量台搅拌桩机SJB80台钻孔机V16HP台装载车天工50型台自卸汽车斯太尔10T台电焊机Ax-327.5台7.2.1临时设施的准备表现场所需的临时设备，应报请规划、市政、消防、交通、环保等有关部门审查批准。为了施工的方便和行人的安全，应用围墙将施工用地围护起来，围墙的形式和材料应符合市容管理的有关规定和要求，并在主要出入口设置标牌，标明建筑工地名称、施工单位、工地负责人、建筑面积等，书写应规范工整。为保证工程顺利进行，应搞好工地的办公室、职工宿舍、食堂、材料仓库、钢筋棚、木工棚、混凝土搅拌站等设施的搭社。7.2.2季节施工准备工作（1）雨季施工的准备①施工项目的安排安排好雨期施工项目，编制雨期施工方案和技术组织设计。尽可能在雨期到来之前做好地下工程，应尽量避免雨期进行土方开挖施工。②施工场地排水111 1.做好场地周围防洪排水措施疏通现场排水沟道，做好低洼地面的效果，准备好排水机具，防止雨水淹泡地基。2.大型工程现场中主要运输道路路基应碾压坚实，并做好路拱。道路两排要做好排水沟，保证雨水通行不发生沉陷。③施工材料及机电设备防护1.准备雨期施工材料及防护材料。2.对怕雨水受潮的材料如水泥等，应采取有效措施，可放入棚内，并要通风良好。3.桩架、起重机等高耸结构的接地装置要进行全面检查，其接地装置、接地深度、距离、地线截面应符合规程要求，并进行检测。（2）冬季施工的准备1.安排好冬期施工项目，编制冬期施工技术措施或方案，应考虑防止地基受冻或因地基冻胀带来灾害。2.做好冬期施工保温材料和混凝土沙浆早强抗冻外加剂、取暖加热燃料。3.做好生活用房。4.施工机械设备应采取防冻措施.7.2.3应急准备对于工程、，周围环境、预估基坑开挖中可能出现的问题，做为应急准备工作，对工程顺利进展是十分重要。由于基坑工程在土方的开挖前的工作均在地下，施工后的最终结果只有在开挖后方能见效，又因为地下的土层的变化因素多，在土层的性质离散较大，开挖过程中常会出现一些不可遇见的情况，即便在设计与施工完全正常的情况下也有可能发生一些意外，根据工程经验，容易发生的不可预见的情况有；1.支护墙体发生渗漏；2.周围建筑或管线发生较大的变化；所以在施工前，可针对上述情况做好必要的准备工作。主要有：1）.制订好预防对策及相应的应急措施；2）.落实必要的器具材料如钢支撑、井点降水设备注浆设备等；3）.做好监测方案及侧点布置。111 7.3施工工艺7.3.1钢板桩施工工艺及流程一、材料选择。本工程采用拉森式IV型密扣钢板桩（U）型。二、钢板桩检验。由于本工程为钢板桩用于基坑的临时支护和止水，钢板桩经过装卸、运输、会出现撞伤、弯扭及锁口变形，钢板桩在拼组前必须进行检查，剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩；剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤在钢板桩锁口内涂抹黄油以减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏。故不需进行材质检验而只对其做外观检验，以便对不符合形状要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。检查中要注意：①、对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；②、有割孔、断面缺损的应予以补强；③、若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定在计算中是否需要折减。原则上要对全部钢板桩进行外观检查，对不符合要求的钢板桩需进行矫正。三、钢板桩吊运及堆放装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单捆起吊、钢筋捆扎、专人指挥。钢板桩堆放的顺序、位置、方向和平面布置应考虑到以后的施工方便，并按型号、规格、长度施工部位分别堆放，堆放的高度不宜超过2M。四、施工工艺流程基线确定定桩位钢板桩施打围檩、拉杆、角撑施工拔桩五、操做方法1、基线确定：施工员的在基坑边龙门架上定出轴线，留出以后施工需要的工作面，确定钢板桩施工位置。2、定桩位。按顺序标明钢板桩的具体桩位，洒灰线标明。111 3、钢板桩施打。采用单独打入法，即吊升第一支钢板桩，准确对准桩位，振动打入土中，使桩端透过砂层进入不透水的强（中）风化岩层。吊第二支钢板桩，卡好企口，振动打入土中，如此重复操作，直至基坑钢板桩帷幕完成。钢板桩施打时，由于钢板桩制作本身的误差、打桩时的偏差、施工条件的限制，使帷幕的实际长度无法保证按钢板桩标准宽度的整数倍，故此钢板桩帷幕最终封闭合拢有相当难度。调整的办法，一般有采用异形钢板桩来闭合或通过调整帷幕轴线用标准桩实现闭合。由于本工程钢板桩墙精度要求不高，故采用后一方法来实现转角的闭合，即在转角处两侧各以10根钢板桩的宽度来调整轴线实现闭合。如出现部分钢板桩长度不足，可采用焊接接长，一般用鱼尾板焊接法。接长时避免相邻两桩接头在同一深度，接头位置应错开1M以上，且宜间隔放置打桩。4、围檩、拉杆、角撑为加强钢板桩墙的整体刚度，沿钢板桩墙全长设置围檩，围檩用槽钢或角钢组成。5、钢板桩拔除。土建工程完毕后即进行钢板桩的拔除。由于基坑较大，且周边街头公园及B1～B4栋的位置影响，无法太靠近基坑操作，故须采用较大型的吊车与振动锤配合来进行钢板桩的拔除，即利用振动锤产生的强迫振动扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊车的作用将桩拔除。钢板桩拔除后留下的桩孔，必须即时做回填处理，回填一般用挤密法或填入法，所用材料为中砂。7.3.2钢支撑的施工工艺及流程1、钢支撑的施工设计。本工程钢支撑形式采用钢管支撑及H型钢支撑钢管支撑主要有。其优点是单根支撑承载力较大，安装拆除周期较短。无需养护期，钢管可重复使用回收；其缺点是支撑体系的整体性较差，安装与连接施工要求高，现场拼装尺寸不易精确，施工质量难以保证。H型钢及轧钢H型钢，H型钢节点处理较灵活，可用螺栓连接，现场装配简单，在支撑杆件上按照安装检测仪器比较方便。钢支撑一般作成标准节段，在安装时根据长度再辅以非标准节段。非标准节段通常在工地上切割。2、钢支撑的安装工艺流程根据支撑布置图在基坑四周支护墙上定出围檩的轴线位置；根据设计要求，在支护墙内侧弹出围檩轴线标高基准线；111 按围檩轴线及标高，在支护墙上设置围檩托架和吊杆；安装围檩；根据围檩标高在基坑立柱上设置围檩托架和吊杆；安装短向、长向水平支撑；对支撑预加应力；在纵向支撑交叉处及支撑与立柱相交处，用夹具或电焊固定；在基坑周边围檩与支护墙间的空隙处，用混凝土填充。3、钢支撑施工要点支撑端头应设置厚度不小于10mm的钢板做封头钢板，端板与支撑杆件满焊，焊缝高度及长度应能承受全部支撑力或支撑等强度，必要时，增设加筋肋板，肋板数量尺寸应满足支撑端头局部稳定要求和传递支撑州立的要求。便于对钢支撑预加压力，段部可作成“活络头”，活络头应考虑液压千斤顶的安装及千斤顶预压后钢械的施工。钢支撑轴线与围檩轴线不垂直时，应在围檩上设置预埋铁件或采取其他措施以承受支撑与围檩间的剪力。水平纵横向的钢支撑应尽可能设置在同一标高上，宜采用定型的十字接头连接，这种连接整体性好，节点可靠。纵横向水平支撑采用重叠连接时，相应的围檩在基坑转角处不在同一平面内相交，也需采用叠交连接，此时，应在围檩的端部采取加强的构造措施，防止围檩的端部产生悬臂受力状态。4、钢支撑施工原则支撑的安装与拆除顺序，应在基坑支护结构的设计计算工况相一致。支撑的安装必须按“先支撑后开挖”的顺序施工；支撑的拆除，除最后一道支撑拆除后容许处于悬臂状态外，均应按“先换撑后拆除”的顺序施工。在基坑竖向土方施工应分层开挖。支撑安装应采用开槽架设。当支撑顶面需进行挖土机械时，支撑顶面的安装标高宜低于坑底200—300mm，支撑与基坑挖土之间的空隙应用粗砂回填，并在挖土机及土方车辆的通道外架设路基箱。5、支撑施工的技术规定支撑端应设在厚度不小于10mm的钢板作封头端板，端部支撑杆件满焊，焊缝高度及长度应能承受全部支撑力或支撑等强度，必要时，增设加筋肋板，肋板数量，尺寸应满足支撑端头局部稳定要求和传递支撑州立的要求。便于对钢支撑预加压力，段部可作成“活络头”，活络头应考虑液压千斤顶的安装及千斤顶预压后钢械的施工。钢支撑轴线与围檩轴线不垂直时，应在围檩上设置预埋铁件或采取其他措施以承受支撑与围檩间的剪力。水平纵横向的钢支撑应尽可能设置在同一标高上，宜采用定型的十字接头连接，这种连接整体性好，节点可靠。111 6、立柱设置。立柱间距应根据支撑的稳定及竖向荷载的大小确定，但一般不大于15m立柱穿过底板，采取止水措施。7、钢支撑预加应力。对钢支撑预加应力是钢支撑施工中重要的措施之一，他可以大大减少支护墙的侧向位移，并可以使支撑受力均匀。另外，预加预应力是用千斤顶在围檩与支撑的交接处加压，在缝隙处塞进钢楔锚固，然后拆去千斤顶。千斤顶必须有计量装置。预压力宜控制在支撑力设计值的40%—60%.7.3.3水泥土搅拌桩一、水泥土搅拌桩原理和概念水泥土搅拌桩作为软基处理的一种有效方法，得到愈来愈广泛的应用，由于其桩体强度介于刚性桩和散体材料桩之间，其施工质量的检测方法也有别于其它桩型。目前，对水泥土搅拌桩的工程质量多采用轻型触探，抽芯取样测定其无侧限抗压强度等方法，均是对桩体的有损检测法。因此，有必要探讨新的，无损检测法对此类桩体进行工程质量检测。事实上，水泥土搅拌桩作为地基土的一部分，它与桩间土共同承担上部荷载，两者构成的复合地基强度，是决定水泥土搅拌桩施工质量的重要因素。地质雷达和地震面波法可有效解决上述问题，不但可以实现对水泥土搅拌桩的无损检测，而且可用来测定桩体长度和复合地基强度。我们将其应用到某堤围水泥土搅拌桩的工程质量检测中，取得了较多理想的检测效果。应用检测的水泥搅拌桩为防洪堤改造工程的地基加固桩，设计桩径为550mm、桩长8.6～7.9m，成桩质量要求：成桩7天后轻型触探击数不少于35击，成桩30天无侧限抗压强度不小于1.2MPa，复合地基承载力不小于100kPa，桩长达到设计深度。据此，我们采用轻型触探、抽芯检验、地质雷达、地震面波法等手段对水泥土搅拌桩进行了质量检测，取得了一些成果，也验证了检测手段的可行性。水泥土搅拌桩法加固技术是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土与固化剂（浆液或粉末）强制拌和，利用固化剂和软土之间所产生一系列物理——111 化学反应，使土体硬结形成水泥土圆柱体（桩体），以达到地基加固目的。加固土90天龄期的无侧限抗压强度标准值一般为0.3～2MPa，水泥土强度随龄期增长而增长。一般情况下，7天时水泥土强度为90天的30%～50%；30天时为90天的60%～75%；180天为90天的125%，且强度增长仍末停止。考虑建筑加载周期长，故取90天强度作为加固土的标准强度。水泥土搅拌桩加固技术一般用于处理表层软土厚度大于3～4米的软土地基，适用的土类为淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的软粘土。（1）固化剂工程上固化剂一般采用水泥或石灰，大多数工程采用水泥。试验发现，在同一掺入比下，水泥标号每提高100号，水泥土强度便增加20%～30%，水泥土强度随水泥标号提高而增大。在一般情况下，当水泥土桩体强度要求大于1.5MPa时，宜选用425号以上水泥；桩体强度要求小于1.5MPa时，可选用325号水泥。这有利增大掺入比，提高桩体均匀性。为增强固化剂的流动性，可掺入水泥重量0.2%～0.5%的木质素磺酸钙减水剂，与1%的硫酸钠和2%的石膏。（2）掺入比固化剂掺入量与被加固土重的比称为掺入比。在同一土层中水泥掺入比不同，水泥土强度不同，强度随掺入比增加而增大。但掺入比小于5%时，水泥反应过弱，固化程度较低。因此在工程中掺入比一般在7%～15%之间选取。每加固1m3土体需掺入水泥110kg～160k二、主要施工机械1、50KW以上发电机一台，向系统提供动力。2、粉体发送器一台，向钻机提供气粉混合物。3、空气压缩机一台，作为风源。4、CPP－7型搅拌机一台（由底座、钻架、搅拌钻头等组成）通过搅拌叶片的机械搅拌作用，使灰土混合。三、搅拌施工可按如下程序进行：桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。（1）定位用塔架悬吊搅拌机到达指定桩位，对中。111 （2）预搅下沉待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制，工作电流不应大于额定值。（3）制备水泥浆待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，压浆前将水泥浆倒入集料斗中。（4）提升、喷浆、搅拌待深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵水泥浆压入地基，且边喷浆边搅拌，同时按上述确定的提升速度提升深层搅拌机。（5）重复上、下搅拌为使土和水泥浆搅拌均匀，可再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计深度后再提升出地面。桩体要互相搭接150mm，以形成整体。（6）清洗、移位向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。移位后进行下一根桩的施工。桩机移位，特别在转向时要注意桩机的稳定。四、施工要求（1）预搅下沉及重复下沉速度为0.38～0.75m/min，喷浆提升及重复提升速度为0.3～0.5m/min。正式施工前，先进行试桩搅拌，初步得出本场地搅拌桩施工参数等，特别是要得出桩底超过淤泥层时的搅拌特性，如电机工作电流等。根据预搅下沉作业时的电机工作电流变化作出判别，当预搅深度即将到达设计桩长时，应及时组织对桩底超过淤泥层的判定检查。（2）制配好的浆液不得离析，泵送应连续。施工过程中应随时检查浆液配合比执行情况、注浆压力、输浆与下沉速度、总灌质量与搅拌深度等，发现偏差及时调整，并应设专人负责检查和记录。（3）搅拌机预搅下沉时，不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水对桩身强度的影响。111 （4）在深层搅拌机入土切削和提升搅拌过程中，当负荷太大及电机工作电流超过预定值时，应减慢提升速度，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起后，才能启动电机，以免损坏机器。（5）因故障停浆后重新开始搅拌时，应将搅拌头下沉至停浆高度以下0.5m，待供浆恢复后再喷浆提升，以防止断桩和缺浆。（6）当桩身强度及尺寸达不到设计要求时，可采用复喷的方法，搅拌次数以一次喷浆，一次搅拌或二次喷浆，三次搅拌为宜，且最后一次提升应慢速提升。（7）为保证桩端桩顶施工质量，当浆液达到出浆口后，应喷浆座底30s，使浆液完全达到顶端。当喷浆口到达桩顶标高时，应停止提升，再搅拌数秒，以保证桩顶均匀密实。（8）设计停浆（灰）面一般高出基础底面标高0.5m，在基坑（槽）开挖时，应将该层质量差的桩段挖去。（9）每天施工完毕，应清洗贮料罐、砂浆泵、深层搅拌机及相应管道，以方便第二天施工。五、施工中注意事项（1）场地必须平整，清除地表地下的一切障碍。当表土过软时应采取施工机械失稳措施。（2）每根桩开钻后必须连续施工，严格控制喷灰及停灰时间，不得间断，严禁在尚未喷灰的情况下进行提升作业，以确保粉体桩的长度。（3）如有故障等原因而中断喷粉应记录中断深度，必须进行复打，重打重叠段不小于1.0m.（4）对使用过的钻头直径，须随时检查，及摩损量不得大于1cm.六、劳动力组织　　每台钻机由8－10人组成　　1、班长1名——－负责施工指挥、质量进度协调各工序之间的工序衔接。　　2、司机工1名——正确操纵搅拌钻机的定位、下钻、提升喷化粉体等工序观察检查机械运转情况和维修保养。　　3、司泵工1名——负责空压机、电子秤以及泵送管道的正常运转和设备的保养。　　4、记录员1名——记录施工中的各类数据。　　5、送灰工1名——负责喷粉机的操作保养，掌握正确喷粉。　　6、送料工2名——保证灰罐中固化粉体充足。111 　　7、电工1名——－维护全部电器设备的运转、保证正常照明。　　8、机械工1名——整套机械设备的运转和维修。七、水泥土搅拌桩加固质量检测由于水泥土搅拌桩成桩工艺的特殊性，其施工质量及处理效果受到人们的普遍关注。规范规定的质量检测方法有开挖检查、钻孔取芯、标准贯入及静载试验等。其质量检测要求如下：（1）搅拌桩应在桩成7天内，用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，同时根据轻便触探击数，用对比法判断桩身强度。检验桩的数量不应少于已完桩数的2%。对桥涵台背位置的搅拌桩应进行复合地基载荷试验。（2）在下列情况下应进行取样、单桩载荷试验开挖检验：1）经触探检验对桩身强度有怀疑时，应取芯样测定桩身强度。2）场地复杂或施工有问题的桩，应进行单桩载荷试验。2桩体强度检测2.1轻型动力触探检测设计要求成桩七天后，轻型动力触探（N10）击数不小于35击；但是检测时各桩的实际龄期均已超过七天，由于水泥土的强度随龄期的增加而增大，必须根据相关研究资料对实测值进行修2.2无侧限抗压强度检测设计成桩30天无侧限抗压强度不小于1.2MPa，根据检测试验成果（详见表2），各组试样间试验值离散性较大，在0.37～25.6MPa之间变化。出现这种现象的原因，一方面是由于土层成份，地层条件(含水量，含砂量等)等因素影响，另一方面与桩身水泥掺量、搅拌桩机施工时的搅拌均匀性也有很大关系。根据有关资料[2]，水泥土在30天以后龄期强度增加缓慢，因此，虽然实验龄期超过设计龄期2～8天，其对强度增加的影响可勿略不计。无侧限抗压强度检测需要对桩体实施抽芯取样施工，对桩体的损伤较大、费工费时。以取样点的强度来代表整个桩体的质量，尚欠科学性。但通过抽芯，可对桩体从上到下进行全面细致的观测，检验，具有直观，明瞭的优点，只是实际工程中这种检测点不可过多。3桩长的检测111 抽芯检验桩长固然可行，但由于其方法对桩体强度有较大的损伤，且费工费时过多，经济上也不合算，因此，引进地质雷达对桩长进行无损检测就显得十分必要。地质雷达检测桩长是由雷达天线向桩基下方发射电磁波，桩底界面反射回来的电磁，经接收处理形成雷达探测图像。可通过解读探测图像，获得桩长检测值[3]。从雷达图象上电磁波旅行时间(T)乘波在介质中的传播速度(V)进行换算，其关系为：L＝V×T/2桩长误差在±0.5m左右，基本上能满足工程上对桩长检测要求。事实上，由于桩端多已进入硬层，一些桩长因地层变化而无法达到设计长度，但桩端土层已能满足设计要求的双控指标。4复合地基承载力检测复合地基承载力的获取我们试用地震面波的方法测定。由于地层土的软硬程度不同，地震波的传播速度也不同，通常情况下地震剪切波的速度Vs与地基的承载力F有如下关系[4]：Vs＝aFba，b为常数，于是可换算得到地基极限承载力，单位是kg/cm2，而实际承载力f0＝F/K，K为安全系数，本次取值K＝2.5。另外，地震面波波速Vr与地震剪切波的速度Vs有如下关系：Vr＝(0.9～0.95)Vs因此，在工程检测中通常以Vr代替Vs。基复合承载力。可见，复合地基承载力数值均可达到设计要求。用于计算复合地基承载力的面波波速为水泥土搅拌桩及桩间土的平均波速，具有一定的代表性，由此得到的复合地基承载力是考虑到两者相互影响的综合性指标，更有可靠性。相比传统依水泥土搅拌桩加固技术是用水泥及少量添加剂就地与地基土体充分混合而成的“水泥土桩”111 ，其对施工工艺要求较高，掌握不好容易出现质量问题。常见的有水泥与土混合搅拌不均匀而导致局部水泥量少或无水泥；由于深层搅拌桩施工速度快，且属隐蔽性施工，不易监控，个别施工单位偷工减料，致使桩长不够；同时，由于固结速度较慢，上部施工截桩头时用力过猛，易使浅部桩身断裂。施工过程中，现场技术员，质检员、现场监理员要切实发挥出应有的作用，施工人员应具有高度的责任感，保证按施工规范施工，层层把关，并成立质量管理小组，贯穿整个施工过程，确保工程质量满足规范及设计要求。7.3.4钻孔灌注桩（1）施工准备(材料)水泥：宜用号或号普通硅酸盐水泥，有出厂合格证并经试验合格。砂：中砂或粗砂，含泥量不大于。碎石：粒径10—40mm，含泥量不大于。钢筋：品种和规格均应符合设计规定，有出厂合格证，并按规定试验合格后才能使用（进口钢材先经化学成分试验和焊接试验，符合有关规定后方可用于工程）。（2）作业条件施工前应作场地查勘工作，如有电线、地下电缆、给排水管道等设施，妨碍施工或对安全操作有影响的，应先作清除、移位或妥善处理后方能开工。施工前应作好场地平整工作，对不利于施工机械运行的松散场地，必须采取有效的措施进行处理。场地要采取有效的排水措施，并按要求设置泥浆池和沉淀池。应具备施工区域内的工程地质资料，经会审确定的施工图纸、施工组织设计（或方案），各种原材料及其抽检试验报告，混凝土配合比设计报告以及有关资料。施工机械性能必须满足成桩的设计要求。在市中心必须要按硬地坪施工规定作好灌注桩硬地坪施工场地。（3）施工工艺场地平整后放线定桩位，定位后要在每个桩位中心点打入一根的钢筋做桩位标记，并用混凝土固定好。桩位放线后会同有关人员对轴线桩位进行复核，并要有复核记录。轴线桩位经复核无误才可进行施工。护筒应按下列规定设置：护筒一般用厚的钢板加工制成，高度。钻孔桩的护筒内径应比钻头直径大。冲孔桩的护筒内径应比钻头直径大。护筒顶部应开设溢浆口，并高出地面。111 护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作用。护筒位置要根据设计桩位，按纵横轴线中心埋设。埋设护筒的坑不要太大。坑挖好后，将坑底整平，然后放入护筒，经检查位置正确、筒身竖直后，四周即用粘土回填，分层夯实，并随填随观察，防止填土时回填位置偏移。护筒埋好后应复核校正，护筒中心与桩位中心应重合，偏差不得大于。护筒的埋置深度：在粘性土中不得小于；在砂土中不得小于1.5m，并应保持孔内泥浆液面高于地下水位以上。作护壁和排渣用的泥浆，其制作及性能要求符合下列规定：1、在粘性土中成孔注入清水，以原土造浆护壁。循环泥浆比重应控制在；2、在砂土和较厚的类砂层中成孔时，应制备泥浆（冲孔桩可在孔中投入泥团造浆），泥浆比重应控制在；3、泥浆池和沉淀池的池面标高应比护筒顶低，以利泥浆回流畅顺。泥浆池和沉淀池的位置要公里布局，不得妨碍吊机和钻机行走。泥浆池的容量为每孔的排渣量，沉淀池的容量应为每孔排渣量的倍；4、应派专人清除泥浆沟槽的沉积物，保证不淤塞。沉淀池及泥浆池的沉积物应经常清除，多余的泥浆应及时排出基坑；5、泥浆泵要有专人看管，并确保不被泥沙杂物堵塞。泥浆泵发生故障不能供浆时，应立即通知钻机停钻，以免堵塞钻头出浆口。钻具和钻头可按下列规定选用：1、在一般粘性土、淤泥、淤泥质粘土以及砂土中，采用笼式钻头;2、在砂卵石层、强化风化层中，可用镶焊硬质合金刀头的笼式钻头;3、遇孤石或旧基础时，可用带硬质合金齿的筒式钻头。4、在硬岩中，可用牙轮钻头。冲孔桩一般采用十字形冲击钻头。冲击钻头分冲孔钻头、冲岩钻头、修孔钻头、扩孔钻头。钻头的直径与设计桩径相比，冲孔钻头、冲岩钻头小；修孔钻头大；扩孔钻头大。冲击钻头必须设置打捞环。钻机钻进时，应根据土层类别、孔径大小、钻孔速度，及供浆量来确定相应的钻进速度钻速应符合下列规定：111 1、在淤泥和淤泥质土中，应根据泥浆的补给情况，严格控制钻进速度，一般不宜大于；在松散砂层中，钻进速度不宜超过；2、在硬土层中或在岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。冲击成孔应遵守下列规定：1、开孔时应低锤密击。如表土为淤泥、松散细砂等软弱土层，可加粘土块类小片石，反复冲击造孔壁，保证护筒的稳定；2、在各种不同的土层和岩层中钻进时，可按表6.1的施工要点进行；3、YKC往复式冲孔桩机的特点是冲程较固定，冲击较频率高。施工时也应参照上表中的施工要点，如需提高冲击能量，也可调节冲程或改换不同形式和重量的冲击钻头；4、开始钻基岩时应低锤密击或间断冲击，以免偏斜，如发现钻孔偏斜，应立即回填片石至偏孔处上部，重新钻进；5、遇孤石时可适当抛填硬度相似的片石，用高锤冲击，或高低冲程交替冲击，将大孤石击碎挤入孔壁；6、必须准确控制松绳长度，避免打空锤。一般不宜用高冲程，以免扰动孔壁，引起塌孔、扩孔或卡钻事故；7、应经常检查钢丝绳的磨损情况，卡扣松紧程度，转向装置是否灵活，以免掉钻。8、应经常检查冲击钻头的磨损情况，如磨损过大，切削角不符合要求时要及时更换修理，以提高钻进效率和防止夹钻、卡钻等事故；9、钻孔桩钻进过程中若发现斜孔、弯孔、缩径、塌孔或沿护筒周围冒浆以及地脉内沉陷等情况，应停止进钻，经采取下列有效措施后，方可继续施工；10、施工工艺可按照下图进行：平整场地桩位放样护筒制作埋设护筒供水钻机就位泥浆池向孔内注泥浆钻孔泥浆沉淀池/船111 清孔、验收骨架制作导管注水试验骨架吊运安放钢筋骨架安设导管并二次清孔试件制作砼搅拌备运送砼灌注水下砼测量砼面标高检测验收（4）质量标准灌注桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。成孔深度必须符合设计要求，以摩擦为主的桩，沉碴厚度不得大于，以端承为主的桩，沉碴厚度不得大于。顶标高及浮浆的处理必须符合设计要求和施工规范的规定。7.4挖土布置及顺序①按分层开挖、对称均匀取土原则进行施工，严禁超挖。挖土时注意保护已有墙壁、支撑等不得碰撞、损坏。每层挖土前，须确认圈粱和各层围檩及支撑是否达到设计强度，否则不得进行下一层基坑开挖。1、基坑第一步土方开挖、基坑周边放坡挖土土方开挖采用三台正铲挖掘机挖土，自卸汽车运至土场堆放。土方第一步开挖至圈粱底标高（），即停止开挖，施工圈粱。挖土及运输机械处于现场停滞时间由业主和相关单位现场签证确认。圈粱养护期间，即开始铺筑基坑周边第二、三、四、五步土方开挖施工道路。圈粱砼强度符合要求后，可进行土方第二步开挖。2、基坑第二步土方开挖第二步土方开挖布置四台挖掘机进行挖土。采用两台挖掘机布置在坑内进行挖、甩土作业，两台加长臂挖掘机沿基坑周边道路进行挖土作业，装载机配合装土自卸汽车运离现场。第二步土方开挖至第一道支撑粱底标高（），施工支撑、养护。挖土及运输机械处于现场停滞状态，停滞时间由业主和相关单位现场签证确认。111 3、基坑第三步土方开挖装载机二次装运自卸汽车运离现场。第三步土方开挖至设计标高（），50T履带吊车起吊三台小型挖掘机出基坑，施工于基坑底。挖土及运输设备处于现场停滞状态。坑内挖掘机不能作业部位，均采用人工挖土，抓斗抓出基坑。每步人工挖土方工作量由业主和相关单位现场签证确认。4、当开挖接近底标高时，将遇到旋喷加固地基，须用凿岩机凿除并办理好签证工作。②施工主要机械设备计划7.5安全生产和文明施工7.5.1安全生产措施1.组织保证措施建立专职与兼职相结合的安全生产管理网络。项目经理是安全生产的第一责任人，安全员是安全生产全方位管理的负责人，各管理组、作业班组设兼职安全员。通过管理网络组织，行使对每个工种、每项作业、每个环节的安全指导、指令的实施检查和督促。2.制度保证措施（1）建立安全检查岗位责任制及安全奖惩制度，确保每个员工都必须遵守安全操作规程，明确安全责任及安全目标。（2）定期安全检查制度和安全活动日制度，周五由分管安全的项目经理、专职安全员、兼职安全员对施工现场进行安全检查。周一安全活动日以黑板报形式对上周安全生产情况进行公布，提出指令、要求、批评、及表扬。（3）坚持班前安全活动制度。（4）签订安全责任书。3.全员安全教育培训及持证上岗（1）贯彻三级教育。开工前由公司安全部为主的各职能部门，对项目全员进行作业安全规范教育，并针对桩基工程施工易发生安全问题的各环节，辅予典型事例进行安全教育，以项目经理部为主的各作业成员，针对各专业组的情况分次进行安全交底及岗位安全责任教育。（2）111 项目经理、施工员、质检员、安全员、设备员、材料员、预算员及特种工种（电工、焊工、吊车工）要持证上岗。（3）安全设施及标识：配备有效的消防器材，电器防雨淋设施，各类设施经检查验收合格后挂牌施工，针对不同的情况设禁止牌、警示牌及材料堆场的各类标识牌，工地醒目位置悬挂“安全标识”。（4）检查验收开工前由公司安全部各专业对施工现场进行安全检查，各类设备、器材的配备、性能状态、防护装置、电缆的布设、架空、电器的二级漏电保护以及组织机构制度、教育培训、安全交底情况、持证上岗证件等，合格者签发开工令。7.5.2文明施工措施遵照《广州市环境卫生管理条例》《关于广州范围内采用钻孔灌注桩工艺的桩基工程全面实行硬地坪施工法的通知》《关于在本市内环线以外地区建设工程扩大实行围档封闭施工的通知》《关于建设工地卫生实行统一评分标准的通知》等文件精神，为实现本公司提出的“抓质量、保安全、促生产、讲文明、达标化”的工作目标，特制定如下措施：1现场场容、场貌布置严格遵守业主对总平面管理和现场平面管理的要求，根据场地实际情况合理地进行布置，按图用地，设置各项临时设施，堆放大宗材料、成品、半成品和机具设备，不得侵占规划红线外的市政道路及安全防护设施。2场地与道路施工场地日间挂起旗帜、标记、警示牌，夜间挂起警示灯，确保车辆及行人安全。施工现场不得堆土及建筑垃圾，多余的土方及建筑垃圾处置，执行天津市渣土管理部门的有关管理规定。车辆通行于市区路段时必须服从交通部门的组织调度安排，不占用路面，不损坏道路，不擅自中断道路的交通，不影响道路的正常交通秩序。为保证施工现场内道路平坦、畅通，场地内的施工道路须浇筑厚度为200mm的钢筋混凝土路面，实施硬地法施工。并实行通道管理制度，对必要的运输防火通道严格控制，不得随意占用。111 场地排水成系统，并畅通不堵。施工污水、雨水由排水沟(上设盖板)排入沉淀池，经沉淀后排入业主指定的排水汇集点。废水处理方案须经业主审批。3道路保洁措施1)用封闭渣土车外运，并严禁超方装载。2)所有土方车辆进入正式道路限速25km/h，不得超速行驶。3)挖机在挖运土之前，及时排除场地的明水，避免连泥带水一同装运。4)施工工地出口设冲洗车台，安排若干人员，在土方车进入正式路面之前，对车顶的虚土进行清理。同时重点冲洗车辆的前后轮胎，以减少轮胎的携泥量确保车辆洁净后方可驶入正式路面。5)安排专人在土方运输期间，使用专用封车布，每辆装载后的土方车封严后方可驶出施工区；并派专人巡视施工区周围的道路，发现土方车行驶过程中掉落的土块，及时对路面进行清扫。对上述职责进行专门考核，定期检查评分考核，成绩上牌公布。6)每日收工前应将施工场地进行清理，同时加大检查与考核的力度，与各单位的经济利益挂钩。7)工程完工后，负责所有便道、进出口、现场内用地及临时工程的复原工作，达到接收现场时的状况。4施工机具和周转设备工程使用的机械、车辆保养完好，外观清洁，无污垢、积尘，机械、车辆停放整齐，有防护设施。不用的施工机具和设备应及时出场。7.6工程竣工验收及资料提交工程竣工后填写质量验收申请表报质监部门并提交下列核验资料：1.工程基线、基准点复核单及轴线测量定位图。2.原材料质保书及复试报告，钢材搭接焊试验报告。3.桩的静载荷试验报告与动载荷试验报告，桩孔各项测试资料，以及其它测试项目等的报告。4.桩位竣工平面图及桩位偏差测量表。5.隐蔽工程验收记录。111 第八章施工监测8.1概述深基坑工程是土体与周围维护结构共同作用的一个动态变化的复杂系统，仅依靠理论分析经验估计是难以把握在复杂的开挖和降水条件下基坑支护结构与土体的变化破坏，也难以完成可靠而经济的基坑设计，因为这里存在着许多不确定因素。通过施工时对整个基坑工程系统的监测，可以了解其变化的态势，利用监测信息的反馈分析，就能较好的知道预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时，可作出预警，及时采取措施，保证施工和环境的安全，通过分析可调整计算系数，总结经验，提高设计施工水平。8.2监测系统设计原则根据设计要求与有关工程经验，本项目施工监控采用三级监测管理办法，即实测值在警戒值以下则说明是稳定的；警戒值与控制值之间为注意范围，应适当加大观测频率；控制值与危险值之间为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限；超过危险值则表明已经濒临失稳，应立即停止施工并采取相应加固措施。8.3监测项目1、墙（坡）顶水平位移和竖向位移观测；2、坑外地下水位观测；3、墙后地表竖向位移观测；4、周围建（构）筑物变形观测（竖向位移和裂缝观测）；检修阀井处各种监测点布置图如下111 8.4监测项目的数据处理表格8.4.1土体测斜检修阀井土体测斜监测结果汇总表孔号CX-1-1CX-1-2CX-2-1CX-2-2深度（m）本期位移增量（mm）累计位移量（mm）本期位移增量（mm）累计位移量（mm）本期位移增量（mm）累计位移量（mm）本期位移增量（mm）累计位移量（mm）0.50.535.010.3137.132.0527.930.266.6210.441.640.3330.402.1726.770.255.591.50.412.140.3425.422.1425.970.223.0420.392.510.2620.442.1125.580.181.572.50.382.310.1316.542.0425.250.161.1930.371.980.0915.141.9024.020.150.713.50.341.570.0514.681.7522.310.160.7240.311.13014.721.6021.240.140.584.50.290.920.1115.091.5421.200.130.4650.270.670.1214.721.4420.680.120.325.50.261.020.113.031.3720.910.100.79111 60.241.280.0811.511.2720.370.081.086.50.230.580.0710.041.1319.030.070.8970.210.750.078.331.0616.710.060.837.50.190.860.116.910.9414.030.050.6680.180.910.125.590.8011.060.040.608.50.160.750.154.460.688.000.030.4290.140.810.173.480.585.77-0.010.109.50.130.780.182.820.494.240.010.22100.110.590.162.230.403.190010.50.080.450.141.840.332.09——110.050.330.091.170.251.71——11.50.020.280.050.670.171.32——12000000——多次监测后绘出水平位移曲线，累计水平位移监控值为40mm，如果观测数据超过此监控值，监测人员应立即向项目总工汇报，项目技术负责人则应立即组织技术人员一起进行原因分析，商讨和提出解决措施，从而确保基坑边坡的安全。8.4.2水位变化监测检修阀井基坑开挖段监测结果汇总表日期孔号某周一某周二某周三某周四某周五某周六某周日上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午SW-1-13.1253.1293.1523.1603.2563.2983.3463.3853.4523.4683.4983.5013.6123.652SW-2-13.0123.0263.1563.1853.2053.2033.2563.2893.3163.3423.3873.3953.4133.496水位下降警戒值为1m控制值为2m危险值为3m如果观测数据超过此监控值，监测人员应立即向项目总工汇报，项目技术负责人则应立即通知基坑支护设计单位，组织技术人员一起进行原因分析，商讨和提出解决措施，从而确保基坑边坡的安全。8.4.3管线基坑顶部累计水平位移（单位：mm）检修阀井基坑开挖段累计水平位移结果汇总表日期测点某周一某周二某周三某周四某周五某周六某周日上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午C-1-102136678891091010C-1-20021579981012121315C-2-10213660-12310132021C-2-20021570012351313111 水平位移警戒值为30mm控制值为40mm危险值为50mm如果观测数据超过此监控值，监测人员应立即向项目总工汇报，项目技术负责人则应立即通知基坑支护设计单位，组织技术人员一起进行原因分析，商讨和提出解决措施，从而确保基坑边坡的安全。8.4.4佛一环及周围厂房水平位移与沉降监测日期C-3-6C-3-7水平位移竖向位移水平位移竖向位移本期变化（mm）累计变化量（mm）本期变化（mm）累计变化量（mm）本期变化（mm）累计变化量（mm）本期变化（mm）累计变化量（mm）某周一————————某周二————————某周三————————某周四————————某周五1103425-13某周六————————某周日————————水平位移和竖向位移警戒值为30mm控制值为40mm危险值为50mm如果观测数据超过此监控值，监测人员应立即向项目总工汇报，项目技术负责人则应立即通知基坑支护设计单位，组织技术人员一起进行原因分析，商讨和提出解决措施，从而确保基坑边坡的安全。111 参考文献[1]中国建筑科学研究院主编.建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）.中国建筑工业出版社,1999.[2]高大钊主编.深基坑工程[M].机械工业出版社,1999.[3]崔江余、梁仁旺主编.建筑基坑工程设计计算与施工[M].中国建材工业出版社.[4]黄强主编.建筑基坑支护技术规程应用手册[M].中国建筑工业出版社,1999.[5]梁炯鋆编著.锚固与注浆技术手册[M].中国电力出版社,1999.[6]沈蒲生主编.混凝土结构设计原理[M].高等教育出版社2004.[7]赵志晋、应惠清编著.明深基坑工程设计施工手册[M].中国建筑工业出版社,1999.[8]彭振斌编著.深基坑开挖与支护工程设计计算与施工[M].中国地质大学出版社1997.[9]魏明钟主编.钢结构[M].武汉理工大学出版社,2002[10]李镜培、赵春风编著.土力学[M].高等教育出版社,2004.[11]徐至钧主编.高压喷射注浆法处理地基[M],中国建筑工业出版社,2004.[12]龙驭球编著.结构力学教程[M],高等教育出版社,1999.[13]中国建筑科学研究院主编.混凝土结构设计规范(GBJ10-2002).中国建筑工业出版社,2002.111 致谢本设计在老师的悉心指导下，经过两个多月的努力终于完成。本次毕业设计是对我大学四年所学知识的一个全面总结与回顾。通过这次毕业设计，我学到了许多常规的设计方法及设计思想，更重要的是通过这次毕业设计加深了对专业知识的融会贯通，学会了如何查找与利用资料，同时了解了本专业各方面的设计课题与实际方法以及与专业相关的计算机软件的应用。在设计工程中，我感到有很多不足的地方，表现为：专业知识不足，查阅的资料越多，就发现自己所掌握的知识越少；设计时的眼界不开阔，局限在比较窄的思维中，考虑问题面不全，或者有些想法又不切实际；绘图基本功有欠缺。在老师的指导下，我在这些方面取得了进步。我相信，随着以后不断的学习，以上的不足之处能得到改善。由于水平有限，设计中肯定有不少错误及不足之处，恳请各位老师能够给予批评与指正，使我能够及时认识并改正这些错误，这将对我以后的学习与工作起到良好的促进作用。附广州市西江引水工程管线八标基坑及环境监测技术方案一、监测目的111 基坑工程是一项技术复杂、风险性大的系统工程，不确定因素较多，施工应遵照动态设计、信息化施工规定，确保基坑本身及周边环境的安全。本工程监测工作的目的在于：⑴了解明挖围护结构和周围地层的变形情况，为施工日常管理提供信息，保证施工安全。⑵将监测数据与预测值相比较，判断施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步施工参数，做好信息化施工。⑶将量测结果用于信息反馈并优化设计，使设计达到安全、经济合理、施工快捷的目的。⑷将现场量测结果与理论预测值比较，用反分析法导出更接近实际的理论公式，用以指导其它工程。⑸保证施工影响范围内建筑物、地下管线的正常使用，为合理确定保护措施提供依据。二、监测项目根据勘测设计文件，本基坑工程为二级基坑。设计文件要求须进行的仪器监测项目包括：墙（坡）顶水平位移和竖向位移观测；土体深层水平位移观测；坑外地下水位观测；墙后地表竖向位移观测；周围建（构）筑物变形观测（竖向位移和裂缝观测）；周围地下管线变形观测；泄水阀井和检修阀井基坑支撑轴力观测。如表1所示。表1广州市西江引水工程第八标基坑工程仪器监测项目表序号设计要求进行的仪器监测项目监测方法备注1墙（坡）顶水平位移自由设站法⑴按设计或规范规定频率观测；⑵支撑轴力观测只进行检修阀井基坑水平支撑轴力观测；⑶111 周围建（构）筑物变形观测和周围地下管线变形观测根据现场调查情况确定。2墙（坡）顶竖向位移几何水准法3土体深层水平位移测斜管观测法4支撑内力轴力计观测法5地下水位水位观测孔法6墙后地表竖向位移几何水准法7周围建（构）筑物变形竖向位移几何水准法8裂缝裂缝仪观测9周围地下管线变形几何水准法注：本基坑为二级基坑。1监测技术方案编制依据⑴国家现行有关设计规范、技术规范、施工及验收规范、质量检验评定标准、技术标准、规程及相关法规、条例等；⑵广州市西江引水工程管线工程（第八标）工程地质勘察报告、基坑范围地下构筑物、管线及临近建筑物地形图、设计施工图；⑶广东省基础工程公司编制的施工工法；⑷《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；⑸《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）；⑹《建筑基坑支护技术规程》（JGJl20-99）；⑺《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ202-83）；⑻《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）；⑼《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）；⑽《工程测量规范》GB50026-93；⑾《工程测量规范及技术说明》（JGJ33-86）；⑿《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97；⒀《城市测量规范》CJJ13-87；⒁《城市地下水动态观测规程》CJJ/T76-98；⒂佛山市在深基坑监测、安全文明施工、环境保护、交通疏解等方面的规定。三、监测方案1主要监测设备本工程所使用到的主要监测仪器设备如表2所示。表2广州市西江引水工程第八标基坑工程主要监测仪器设备表设备名称设备型号使用部位全站仪莱卡全站仪土钉墙墙顶水平位移、水准仪J2水准仪基坑周边道路沉降、围墙内地面沉降、管道沉降111 测斜仪CX-03伺服加速度式数字测斜仪土体深层水平位移电测水位计——地下水位2、（坡）顶水平位移监测1)工作基点布置水平位移监测工作基点应埋设在基坑开挖深度3倍范围以外不受施工影响的稳定区域，或利用已有稳定的施工控制点，不应埋设在低洼积水、湿陷、冻胀、胀缩等影响范围内。设置强制对中观测墩，采用精密的光学对中装置，对中误差不宜大于0.5mm。水平位移监测工作基点的布置如图1所示。2)监测点布置在板桩墙顶距离开挖上口线约0.5m埋设观测点，间距约为40m。监测点布置详见图1。3)监测频率基坑开挖前进行基准点及观测点的布设。开挖期间每开挖1层测2次（或每天测2次）；每次雨后连续观测两天，每天1次；其他异常情况是具体情形加密观测；直至土体回填至±0.00。4)观测数据整理填写水平位移观测成果表，绘制位移时程曲线。5)观测数据应用水平位移监控值为40mm，如果观测数据超过此监控值，监测人员应立即向项目总工汇报，项目技术负责人则应立即通知基坑支护设计单位，组织技术人员一起进行原因分析，商讨和提出解决措施，从而确保基坑边坡的安全。3墙（坡）顶及道路沉降观测1)工作基点布置墙（坡）顶地面及道路路面沉降观测工作基点应埋设在基坑开挖深度3倍范围以外不受施工影响的稳定区域，或利用已有稳定的施工控制点，不应埋设在低洼积水、湿陷、冻胀、胀缩等影响范围内，详见图1。6)监测点布置111 在板桩墙顶距离开挖上口线约0.5m埋设观测点；对佛山一环道路侧，沿垂直于基坑轴向方向间隔5m~10m布置一测点，并在该方向与路基外边缘设置一侧点从而形成测面。各监测点布置详见图1。1)监测频率监测频率与墙（坡）顶水平位移监测相同。2)观测数据整理填写道路沉降观测表，绘制沉降观测曲线。3)观测数据应用地面最大沉降监控值为40mm，如果观测数据超过此值，则现场经理、基坑责任工程师、技术工程师则需立即查找和分析原因，并根据实际情况采取相应措施。4周围建筑物变形监测1)工作基点布置可与周边道路沉降观测共用工作基点。4)监测点布置在靠近基坑的建筑物角点布置监测点。5)监测频率降水前，对设置的监测点进行三次测量取其相近两个数据的平均值做为观测的初始值。基坑开挖期间每天观测一次，且时间定在每天下午，基坑开挖至槽底7天后，每3天观测一次；基坑开挖至槽底15天后，每7天观测一次；基坑开挖至槽底30天后，每15天观测一次直至降水结束。6)观测数据整理观测成果填表3。7)观测数据应用每次观测数据要及时上报给技术部门，技术部门根据实际情况去调整降水抽停和土方开挖。5土体深层水平位移(测向位移)观测1)监测点布置111 沿管道纵向每20m设置１个测斜孔,泄水阀井、检修阀井各设2个测斜孔。管子对接时要用密封胶密封，以防止混凝土浆液进入导管。导管底部用盖子封牢，顶部高出地面约500mm。导管采用钻孔安装就位，就位时防止导管扭曲。安装完毕，测斜管顶部用盖子封好，防止异物进入。1)监测方法及监测频率采用测斜仪进行测试，测斜仪通过量测仪器轴线与铅垂线之间夹角的变化量，从而计算出土层各点的水平位移。基坑开挖前测一次初始值，正常情况下，每开挖、支护一层测1次，非正常情况下（降雨、地面荷载突然增加、变形速率大于2mm/day等）应及时加密监测；直至基坑回填至±0.00时停止。2)观测数据整理观测成果填表4，将各测点变形值绘成变形－时间曲线图。3)观测数据应用土体侧向最大位移警戒值值为30mm，控制值为40mm，危险值为50mm，如果观测数据超过此监控值，监测人员应立即汇报。6泄水阀井、检修阀井支撑轴力变化监测1）测点的布设根据设计文件要求，在施工检修阀井基坑时应支撑轴力观测，每层1点，共3层，合计3点。在支撑轴力较大处的端部布设观测点。2）监测实施方法仪器设备：利用应变计及频率接收仪；应变片安装步骤为：1）将钢管粘贴应变计的部位打磨平滑；2）选择没有伤痕、缺陷的应变片，检查应变片电阻值（选择电阻平衡调节范围为±0.5Ω）；3）采用粘结度高、绝缘电阻足够大、蠕变小及滞后小的粘结剂，如502快干胶、914环氧树脂胶等，将应变片贴于钢管上。3）观测数据应用根据观测结果绘制支撑压力—时间曲线。4）注意事项111 应变计的轴线与贴计坐标的偏离角度应在允许的误差范围内，如偏离较大，应重贴。用表检查应变片有无断路或短路，且检查贴计前后应变片电阻变化是否超出要求，在胶层按要求固化、稳定性处理后，检查应变计的引线与试件之间的绝缘电阻是否>200－500MΩ，如电阻较低，在提高绝缘电阻后，才能进行应变测量。应变计敏感栅下面的胶层若出现气泡，该应变计应剔除。7坑外地下水位监测1）监测仪器电测水位计、水位管、电缆线。2）测点的布设及观测孔成孔方法每40m设置一个水位观测空，成孔直径Ф90，孔深11~12m，孔内置入Ф40带孔的PVC管，管身外侧包裹滤网。管口1m以下填砾，1m以上填膨润土并用水泥砂浆抹面。3）监测实施方法将仪表面板上的选择开关置于HFE挡，同时将底部开关拔到“测水”位置。将测试棒插入“+”、“-”插孔，将二测棒碰触一下，仪表立刻发出报警响声，同时表针有指示，表明仪器正常。将传感器的导线和测量用导线连接牢固，连接处用绝缘胶带仔细包扎，使接线部分不漏电，否则将产生测量误差。测量用导线根据需要做好长度尺寸记号。将传感器信号线插入仪表的“+”插孔内，用另一根导线连在孔口金属套管上引出，插入仪表“-”插孔，使其有良好的接地。至此，可以开始施测水位。传感器（探头）一接触被测水位，仪表立即发出报警声响，同时表针有指示，但应以音响触发的一瞬间为准，读取测尺读数ai，则地下水位标高HWi=H-ai。则两次观测地下水位标高之差△HW=HWi–HWi-1，即水位的升降数值。这可以提高测量精度，量出测线的长度即是水位的深度。4）测试频率开挖前埋设测管，并测读初始水位静水位（洗井完毕8小时后井内自然水位）；开挖过程中每开挖支护1层观测1次，直至回填完成。5）数据分析与处理111 根据水位变化值绘制水位-随时间的变化曲线，提供施工决策依据。四、监测警戒值与监测成果提交1各监测项目的控制标准根据设计要求与有关工程经验，本项目施工监控采用三级监测管理办法，即实测值在警戒值以下则说明是稳定的；警戒值与控制值之间为注意范围，应适当加大观测频率；控制值与危险值之间为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限；超过危险值则表明已经濒临失稳，应立即停止施工并采取相应加固措施。各监测项目的控制标准见下表所示。表3广州市西江引水工程第八标基坑工程各监测项目控制标准序号监测项目警戒值控制值危险值1土体沉降30mm40mm50mm2板桩墙体倾斜30mm40mm50mm3墙体水平位移30mm40mm50mm4水位下降1m2m3m当施工期的监测项目指标超出上述控制标准时，及时通知有关单位，暂停施工，确保施工期地基安全。对监测数据进行分析，出现下列情况之一时，立即报告监理、业主，建议施工暂停，并采取措施进行处理。监测数据有不断增大的趋势；支护结构变形过大或出现明显的受力裂缝且不断发展；时态曲线长时间没有变缓趋势。2监测成果提交为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，每次监测必须有监测结果，及时上报监测周报表，并按期向有关单位提交监测月报，同时附上相应的测点位移时态曲线图，对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。并根据当前的施工方法修改监测方案，提高监测数据的可靠性和及时性。111 在施工期间应做到当日报表当日提交，当周报表应在下周一提交，当月报表应在下月初提交。在施工期间，只要监测指标超标，或有危险裂隙等情况，或其它异常情况时应立即发出监测警报，当监测结果达到警戒值（监测控制标准）时，必须增加监测频率并立即向监理、业主等相关单位通报；当基坑有失稳趋势时，应立即要求施工单位及时采取相应措施确保施工和周围环境的安全。五、质量保障措施1项目质量控制的原则（1）项目施工中应自始至终坚持“质量第一，用户至上”为质量控制的基本原则。“以人为核心”。人是质量的创造者，因此，应把人作为控制的动力，调动人的积极性、创造性；增强人的责任感。树立“质量第一”的观念；提高人的素质，避免人的失误；以人工作质量保工序质量，促工程质量。“以预防为主”。要从对质量的事后检查把关，转向对质量的事前控制，事中控制；从监控质量的检查，转向对工作质量的检查、对工序质量的检查、对中间监控成果的质量检查。坚持质量标准，严格检查，一切用数据说话。贯彻科学、公正、守法的职业规范。（2）强化质量控制过程项目质量控制过程是一个复杂系统的工程，应按照该系统的进展进行分解。1）项目准备质量控制（事前控制）a落实项目准备质量责任制度。b作好项目组织设计，确定项目实施方案后，制定施工进度时，必须考虑实施顺序、监控流向，主要分部分项工程的监控方法、特殊项目的监控方法和技术措施能否保证质量。c检查监控仪器设备能否进入正常运转状态。d检查操作人员能否进入正常作业状态，劳动力的调配。2）监控过程质量控制（事中控制）监控过程质量控制是监控项目质量控制的重点。其策略为：全面控制监控过程，重点控制工序质量。111 其具体措施是：工序交接有检查；质量预控有对策；监控项目有方案，技术措施有交底，图纸会审有记录；质量文件有档案（凡是与监控质量有关的技术文件，如水准、测量、沉降、变形观测记录等都要编目建档）。3）竣工质量控制（事后控制）：准备竣工资料，组织自检和初步验收；按照规定的质量评定标准，对完成的分项监控、分部监控、特殊监控进行质量评定；组织竣工验收，其标准是：按规范规定的内容和合同规定的内容完成施工，质量达到国家质量标准，能满足质量评定要求；技术档案资料齐全，监控报告完整，符合合同和规范要求。2项目质量保障措施要保证监测工程的质量，除了需要有先进的监测仪器设备及富有经验的工程技术人员外，更重要的还应通过建立明确的责任制和检查校核制度来确保量测数据的真实性、可靠性和连续性。监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供相关切实、可靠的数据和记录。测点布置力求合理，应能反映出施工过程中结构的实际变形和应力情况及对周围环境的影响程度。测试元件及监测仪器必须是正规厂家的合格产品,测试元件要有合格证，监测仪器要定期校核、标定。测点埋设应达到设计要求的质量。并做到位置准确，安全稳固，设立醒目的保护标志。监测工作由多年从事监测工作及有类似工程监测经验的工程师负责，小组其它成员也是有监测工作经历的工程师或测工，并保证监测人员的相对固定，保证数据资料的连续性。监测数据应及时整理分析，应每天报送一次日报，每周报一次周报。监测报告应包括阶段变形值、变形速率、累计值，并绘制沉降曲线、历时曲线等，及对监测结果进行评价。检测数据均现场检查、室内复核后方可上报；如发现监测数据异常，应立即复测，并检查监测仪器、方法及计算过程，确认无误后，立即上报给监理、业主，以便采取措施。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的测试实施细则。111 雨季是基坑施工的不利情况，地下渗水比较严重。因此雨季在保证正常的监测频率的情况下，应加强一些薄弱环节和主要管线及建筑物等项目的量测频率，同时，应根据监测结果，加强一些不利区域的监测，以保证整个工程始终处于监控状态。3人员配置情况为了有效地完成本次监测项目，我中心成立专业素质高、经验丰富、责任心强的工作小组，具体的人员配置情况见表8.1。岩土工程技术方面，我单位拥有一支学历高、经验丰富的科研队伍，具有本项目施工监控所需要的理论知识和实践经验。工程测量方面，我们也拥有一支专业性强、层次高的技术队伍。其中大部分成员具有较丰富的理论知识和较强的操作能力，已经熟练掌握了国内外最先进的测量技术及手段，能够应对各类工程的工程测量及变形监测工作。岩土工程师和测量工程技术人员在项目实施中互相协助，相互配合，为完成该项工作提供了有力保障。表4拟参加本项目人员名单人员名单学历职称工作内容****博士教授方案制定、理论分析****博士教授方案制定、理论分析****硕士生/现场测试、成果分析在校大学生本科现场测试在校大学生本科现场测试六、安全保证措施1安全保证措施根据《中华人民共和国安全生产法》、《建筑施工企业项目经理资质管理办法》、《广州市建设工程施工安全责任制》等有关法律、法规和文件的规定，以及本公司有关安全施工规定、安全方针、项目安全管理目标及相应项目安全施工经验资料。为确保监测工作的顺利进行，结合本工程的特点，特制定以下安全保障措施：（1）软基监测工作前对所有参加本项目的人进行一次安全培训，否则不能上岗；（2）成立安全生产领导小组，项目负责人任组长，制定合理适用的安全制度，各级管理人员承担安全职责，并将安全制度报业主，获得业主的指导和帮助；（3）111 健全安全交底和安全验收制度，各分组、分项监控作业前均向操作人员作安全技术交底。（4）工地设安全员一名，负责安全工作宣传，安全制度的落实。（5）监测仪器设备、人员、材料放置在允许范围内，并且放置整齐，监测完毕，加强对仪器设备的保养、维修，及时清理现场，消除安全隐患。（6）工作中，所有工作人员均着平底工作鞋，并决不允许有在工作现场打闹等违反纪律的举动。（7）作好其它防护工作。2安全文明措施（1）监测工作与施工单位密切配合，注意监测人员与仪器的安全。（2）工地应设置专职文明监测安全员，做到佩证上岗、动态管理，及时收集、记录、整理、管理台帐等技术资料。（3）落实专人对监测周边地区的人行便道、车行便道进行经常性的检查，确保道路畅通。（4）监测现场应按文明监测安全生产的要求，设置各项临时设施，并达到下列要求：监测区域与非监测区域严格分隔；监测区域内应设置能保证监测安全的夜间照明和警示标志，并采取安全防护措施。（5）监测单位应当严格依照《中华人民共和国消防条例》的规定，在现场严格执行防火管理制度，重点部位设置符合消防要求的消防设施，并保持完好的备用状态。（6）监测人员在监测中应严格遵守下列规定：按照相关职业道德规范文明作业；监测中产生的各类垃圾应及时清运到市容环境卫生管理部门指定的地点，严禁随意倾倒在城市道路、河道、绿化带、空旷地带和居民生活垃圾容器内；监测中不得随意丢弃废土、旧料和其他杂物；监测中应注意清理监测场地，做到随做随清。七、需要业主协助配合的有关工作（1）向我方提供所需的相关基础资料，审核并批准乙方的监测方案。（2）负责协调我方与监理、设计等单位的关系。（3）如受条件所限无法在施工范围内设置基准监测点，必须在非征地范围内设置，业主需与当地协商为我方解决监测基准点用地。（4）其它必要的配合。111 111'