超深基坑施工技术
张峰陈伟朱继文
上海市第二市政工程有限公司隧道施工分公司
工程师助理工程师工程师
1.引言
超深基坑的施工手段繁多，涉及到基坑的围护，基坑支撑与开挖、封底及环境的保护等各个方面的工艺，施工难度和风险极大，有很多失败的先例，特别是在承压水的作用下，实施干封底的例子还是比较鲜见。本文从复兴东路220KV电缆砼顶管越江隧道工程工作井基坑施工中克服离黄浦江近，受承压水作用，周围环境复杂等困难，成功进行了基坑制作并实施干封底的实例，来分析说明超深基坑的施工工艺。
2.工程概况
我们市政二公司于99年元月承建了复兴东路220KV电缆砼顶管越江隧道工程。本工程工作井在浦东，接收井在浦西，顶管为Φ2600钢筋混凝土管，长度为530米；其工作井为圆形，外径为18.574米，有效内径为16米，采用钢筋混凝土地下墙作围护结构，墙厚0.8米，连续墙入土深度44.30米，基坑开挖深度为32.45米，钢筋混凝土底板厚2米。内衬采用逆作法施工。这样的工程在上海市来说应当属于难度较大的深基坑施工工程，其难度有以下几点：
1.连续墙施工。连续墙深度达44米，按地质资料土表下18米内有流沙层，且要穿越
坚硬的第⑥层暗绿色粘土层以及第⑦层草黄色粉砂层（即上海市第一承压含水层）。
2.基坑封底。基坑深度32米，要挖穿第⑥层暗绿色粘土层，2米厚钢筋混凝土底板坐
落在⑦层承压含水层中，承压水水头标高可达-4.46米，压力约为273KN/M2。
3.环境保护困难。工作井位于上海港务局东昌装卸公司的场区内，距黄浦江防汛墙约
50米，场区附近有上海油脂一厂的厂房和若干油罐，及长江航运公司供应站的建筑物，工作井与相邻的煤气过江管工作井的中心距约为41m，与煤气仪表房距离不到2米。
1.工作井工程地质情况
浦东工作井工程地质情况参考上海市民防地基勘察院编制的工程地质勘
察报告（1997年2月）。
⑦1b层为承压含水层，水位埋深9.12米，相当于标高-4.46米。
2.地下连续墙施工
本工程地下连续墙为正24边形，设计要求三抓一幅，每一幅接头采用常规的钢锁口管接头。地下连续墙深达44米，墙根深入⑦1B粉砂层（即上海市第一承压含水层）。这样，单幅成槽时间较长，易产生坍孔现象。且根据地质勘察报告提供的资料，本工程地坪下约4～5米范围内有块石、砼地坪等杂物，土表下18
米内易产生流砂。由于工作井内衬无支撑，且是逆作法，仅靠地下连续墙作围护，因此，做好地下连续墙是先决条件。在施工前我们采取了以下措施来确保连续墙的质量。
1.换土
在施工导墙前进行换土。
根据地质勘察报告提供的资料，本工程地坪下约4～5米范围内有块石、
砼地坪等杂物，且是杂填土。在杂填土中施工时，土体承载力差，又无法
垂直自立，还会产生坍塌现象，势必影响导墙施工质量，且造成施工场地环境恶劣。在地下连续墙成槽时，由于槽段内有杂物，会跟随着成槽机带下去，引起土体位移造成槽壁坍方，影响地下连续墙的质量。为此我们进行换土。
回填土采用临近工地挖出3～4米层的黏土，清除杂物，分层夯实，在导墙施工时能垂直自立，充当外模。
导墙基槽开挖中发现的下水道给以严密封堵，防止其成为泥浆的泄露通道，在井位外另排一道排水沟。
2.槽壁注浆加固
由于槽壁注浆加固属于标外工作量，考虑到注浆对槽壁质量的必要性，经设计、监理、业主认可后进行实施。
⑴分析原因
①地质条件复杂
地表下18米内有流砂，墙体深度44米，须穿越坚硬的第⑥层暗绿色粘土层以及第⑦层草黄色粉砂层（即上海市第一承压含水层），为上海市政行业地下连续墙施工所罕见。
②周边环境恶劣
距黄浦江防汛墙约50米，场区附近有上海油脂一厂的厂房和若干油罐，及长江航运公司供应站的建筑物，工作井与相邻的煤气过江管工作井的中心距约为41m，与煤气仪表房距离不到2米，他们对沉降要求都较高。
③承受动荷载大
在地下连续墙施工中，场地上有三辆大型设备要运转，60吨重的成槽机在成槽时停靠在槽边，50吨、100吨吊车在起吊钢筋笼、预制接头时也须在槽边行走。
④施工周期长
设计要求三抓一幅。成槽时，按工艺要求，先两边后中间，挖上部土体只须4～5小时，挖第⑥层暗绿色粘土层须15小时以上，挖第⑦层草黄色粉砂层（即上海市第一承压含水层），用时也在15小时以上，这样，就是正常挖土也须35小时，虽有泥浆护壁，也极易产生槽壁坍塌现象，影响地下连续墙质量，也破坏周边环境。
⑵采取方法
为保证地下连续墙施工正常进行，不破坏周边环境，特对地下连续墙两侧进行双排注浆来加固土体，内排为双液注浆，外排为单液注浆，深度18米，孔间距1米，总孔数223孔，加固土体4032立方。地表下回填土范围内，施工时适当增加注浆量。
⑶注浆参数
浆液配比：
单液注浆（水：粉煤灰：水泥：膨润土=130：40：200：20）
双液注浆（水：水泥：粉煤灰：膨润土：水玻璃=152：200：40：4：60）
双液浆的粘度＞35，比重1.3～1.5，初凝时间2～3min,凝固强度3～4Mpa/2h
注浆压力一般为0.2～0.5Mpa，初始时略高
注浆流量一般为每分钟10～15升
注浆加固后土体强度可达到0.8Mpa
3.采用砼榫式预制接头取代常规的钢锁口管
砼榫式预制接头在本工程中应用具有的优势：
⑴砼榫式预制接头是在地面上制作，其质量比水下浇灌砼有保证。
⑵砼榫式预制接头强度比设计地下连续墙要高。预制接头的钢筋保护层为
2.5cm，而地下连续墙钢筋保护层为9cm；预制接头的高度大于地下连续
墙的高度；预制接头主筋同地下连续墙相同，并按预制构件要求增加相应的构造钢筋，这样同截面含筋量增加。
⑶从结构受力分析，本工程是环状多边形，受力是环向压力，由于预制接
头强度比水下浇灌砼地下连续墙高，其受力就更具有优势。
⑷预制接头设计为H形，桩槽与地下连续墙咬合，桩连接采用钢板连接，
接头端面间加橡胶止水条来保证防水。
⑸现场有大吨位的起吊设备，拼装后一次就位，对垂直度是有保证的。
⑹预制接头与地下连续墙是面接触，而钢锁口管与地下连续墙是点接触。
在施工中预制接头与槽壁间是无空隙的，这对防绕流更有好处。
⑺拔钢锁口管须用大吨位的起拔器，且反力大，对导墙影响大。另拔管时
间较难掌握，钢锁口管拔不出或拔断，将直接影响地下连续墙的质量。采用预制接头，就省去了该道工序，同时也克服了上述不足。
⑻预制接头底部为尖状，利于插入土层，确保根部稳定，接头背部回填土
夹石，用冲杆捣实，确保预制接头在浇灌水下砼时不移位。
4.成槽机选型
考虑到槽段深度44米，底下有承压水，泥浆比重达到1.3，决定选用意大利进口的BN?2型成槽机，自重60吨，配备17吨重抓斗，宽度为0.8米，张开尺寸2.5米。若在第⑥层暗绿色粘土层、第⑦层草黄色粉砂层（即上海市第一承压含水层）施工中遇到难度时，采用GPS?5型钻机，先引孔再成槽，即两钻一抓法，确保成槽顺利实施。
由于采取了以上加固及改进措施，使连续墙施工总体上得以顺利进行。但在具体施工时还是或多或少遇到了一些问题，下面我们就一些主要问题进行详细介绍和分析以及采取的对策。
⑴ 施工机械损坏
由于连续施工，成槽机连续作业时间长，无保养间歇，极易造成设备的损坏，且地下土质较硬，由其是第⑥层暗绿色硬土，第⑦层含有丰富承压水的铁板砂层，故在第一幅、第二幅施工中，时间较短，而在DQ1第三幅成槽至35米时出现成槽机坏，抓土斗齿断裂等情况无法施工时，马上加重泥浆的比重来进行护壁。同时电召意大利专家赶过来检修，另一方面组织机械工程师抓紧修理。考虑到停顿
时间较长，虽有泥浆护壁，仍有槽壁坍塌的危险，经与设计、业主、监理商量后，对该槽段进行回填，回填材料采用黄砂加石子，以利第二次成槽。当成槽机修理好后继续成槽时，决定调整成槽作业时间，每挖土5小时必须停机半小时～1小时，并组织专人进行保养，确保成槽机正常作业。
⑵ 钢筋笼无法就位
在吊放DQ1槽段钢筋笼时，确实出现钢筋笼放到38米时放不下去的现象。当DQ1成槽结束时，量测深度为44.5米，用超声波测试，槽壁虽有凹凸情况，存在少量塌方，但根据超声波测试图纸分析，钢筋笼应该放得下。出现这情况后，只得重新吊起，经测试，成槽深度为42米，估计是由于DQ1槽段回填后重新成槽对土体产生多次扰动，影响较大。用超声波重新测试，确实存在坍塌现象。经与设计、监理商量后，马上采取措施，一方面加重泥浆的比重，另一方面成槽机继续挖土，至设计标高后及时清底，终于将钢筋笼顺利放到位。
在吊放DQ5槽段钢筋笼时，也出现钢筋笼离设计标高1米时放不下去的现象。对超声波测试图纸分析，无异常情况。根据以往经验，估计是预制接头未放直的问题。就用100吨吊车拎高钢筋笼，用50吨吊车吊预制接头，重新放预制接头，再放钢筋笼，最终顺利就位。
总结：第一、槽壁注浆加固对成槽时引起的塌方问题能控制到最小，确保施工正常进行，达到设计要求的质量。第二、锁口管改预制桩解决了连续墙中钢锁口管吊拔及砼绕流等难题。
1.工作井封底施工
根据设计图纸及地质资料可知：2m厚钢筋混凝土底板底标高为-27.5m，完全坐落在第⑦层草黄色粉沙层，即承压水层中。工作井地面标高为+5.00m，这样基坑开挖深度将达32米多。承压水静水标高可达-4.46m，也就是说一旦坑底发生管涌现象，极短时间内其水位就可上升二十几米高。同时在开挖过程中还要用逆作法进行内衬施工。因此要实现设计要求的干封底，施工难度与风险极大，选择何种封底方案将成为施工成败的关键。在施工前，我们走访了相类式的一些工程，根据我们自己的经验以及调查了解的情况，我们对以下几种封底方案进行了研究探讨，以决定其中一种方案实施。
第一种方案：高压旋喷注浆加固结合坑外深井降水封底方案。
为实现干开挖，干封底这一目标，采取的措施是：井底采用高压旋喷注浆加固和坑外采用深井降水卸压达到干封底的目的，同时坑内采用逐级轻型井点降水进行土体疏干，实现干开挖。具体如下：
1.井底高压旋喷注浆加固
井底部采用高压旋喷注浆加固在井筒底部形成一隔水层，以平衡承压水静水压力，高压旋喷桩加固顶标高为-32.3m，孔距均为900m，加固深度为-32.3～
-42.3m，隔水层厚度普遍为10.0m，共计约252根，近靠地下连续墙内侧的孔位距离地下连续墙300mm，这样能使地下连续墙的底脚处加固更密实，同时可以减小由于降水引起地下墙的下沉，亦能提高被动区土体与墙体间的摩擦力，增加隔水层的整体抗浮和防水效果。
井底隔水层的稳定性、抗浮、抗弯验算：
1.验算井底隔水层稳定性：
拟在井筒底（-32.3～-42.3m）范围内通过高压旋喷注浆加固形成不透隔水层，以阻挡⑦1B层粉砂承压水，使基坑形成环形封闭的井筒。
抵抗承压水的坑底地基加固计算：
hrc≥Hrw
式中：h椏拥椎郊庸痰酌娓叨龋╩）
rc椉庸滩愕酌嬉陨贤敛慵尤ㄖ囟龋↘N/m3）；
Hrw棾醒顾 沽?/P>
此处rc取19 KN/m3，rw取10 KN/m3
h取值按13m进行验算
则hrw=13×19=247 KN/m2
Hrw=(4.9+40.3-9.12) ×10=360.8 KN/m2
注：自然地坪标高+4.90m，9.12m为水头离地表面的高度
所以hrc-Hrw=247-360.8=-113.8 KN/m2
地下连续墙底脚水压为360.8 KN/m2，即0.3608Mpa，若取安全系数为1.5，则考虑筒底加固后强度不应小于1.5×0.3608=0.5412Mpa。
2.加固体抗浮力验算：
在考虑加固体的抗压强度之外还应考虑加固土层的整体稳定性，即整个加固层能否平衡承压水上浮力。
依据平衡条件按下式进行验算：
F s FHrw=f
加固
μh
1
+Frch+f
砂
μh
2
式中：F
s
棸踩 凳?.5
F椌 椎牡酌婊 ╩2）
rc椌 准庸谈羲 阋陨掀骄 囟龋↘N/m3）μ椌 哪诒谥艹ぃ╩）
h
1
椉庸谈羲 愫穸龋╩）
h
2
椀装宓郊庸滩愣ズ穸龋╩）
f
砂、f
加固
椃直鹞 ?B层土体加固前后土体付着力，取(1/3)C（KN/m2）
h= h
1+ h
2
H=4.9+40.3-9.12=36.08m
f
加固=(F
s
FHrw-Frch-f
砂
μh
2
)/ μh
1
=(1.5×226×36.08×10-226×19×13-0.5×53.3×5)/53.3×8
=155.62Kpa
则C=3 f
加固
=466.86Mpa
若加固体土层厚度为8.0m，则其加固后土体除满足以上计算抗压强度为1.5Hrw=0.5412Mpa外抗剪强度C值不应小于10kg/cm2，即无侧限抗压强
度为q
U =10kg/cm2而C= q
U
/2=5 kg/cm2
f
加固
=C/3=5/3（kg/cm2）=166.7Kpa，根据上面的公式可反算需加固土体的厚度：
即：h
1=（1.5FrwH-Frch- f
砂
μh
2
）μf
加
=(1.5×226×10×36.08-226×19×13-0.5×53.3×5)/53.3×166.7
=7.46m
为确保高压旋喷注浆加固的效果，偏于安全取值为10m。即做10M厚高压旋喷注浆加固来抵抗承压水静水压力。
3.注浆加固体抗弯验算：
假之按a=17m的四边简支方板计算，应偏于安全。
M=0.0368q
˙
a2
W=bh2/6
式中： q椌 己稍兀╧g/cm2）
a棸宓淖畛け撸╩）
b棸宓暮穸龋╩）
则q=45-(40.3-27.30)×0.8=35t/m2
（其中加固厚度取值按8.0m，土体的比重取有效重度0.8t/m3进行验算均偏于安全）
故Q=M/W=0.0368×35×172/(bh2/6)
=0.0368×35×172×6/64
=34.9T/M2=3.4kg/cm2=0.34Mpa<1Mpa 即抗弯能力OK。
设高压旋喷无侧限抗压强度q
U =1Mpa=10kg/cm2，其抗压强度按q
U
/10计，则抗
拉强度为q
U
/10=0.1Mpa。为使加固体局部不产生裂缝和渗水现象，按上述公式反算需降水的深度：
即M/W=10T/ M2
M=10×W=10×bh2/6=10×82/6=106.07t/m2
则q=Hrw-(40.3-27.3) ×0.8（式中土体的比重取有效重度0.8T/M3）
则Hrw=20t/m2
即：要使加固体局部不产生裂缝和渗水现象，需深井降水配合将水位降至约25M 的深处。
=2Mpa，由于⑦1B层为粉砂层，高压旋喷加固无侧限抗压强度有可能提高到q
U
这样根据计算的结果，降水只需降深约15M左右。因此加固以后取R28进行检验，检测R28的q
值来验证高压旋喷加固计算的可靠性，从而推算水位所需降至的
U
深度。
1.坑外深井降水：
按上述的计算，隔水层的抗浮、抗弯均符合要求。但要使隔水层抗拉验算符合要求，隔水层局部不产生裂缝和渗水现象，必须辅助于深井降水。沿基坑周边设四口大井，孔径Ф600mm，井管Ф325mm，深度约50m（包括
15m的滤头），井内设扬程50m以上深井潜水泵，观测孔设3个，孔径Ф300，井管Ф108，深度32m，坑内2个，坑外1个，用于水位观测。依据设计
要求，先进行扬水试验，测定实际的水文地质资料，进一步优化降水方案。
为确保周围环境的安全，坑外的深井降水随挖深增加而超前推进，以减小
降水引起对地面沉降和周边环境的影响。降水期间应随时进行水位的跟踪观测，控制水位在满足井底卸压和井底加固抗拉要求即可，该部分水位沉
降应根据抽水试验和岩芯取样结果应重新核实水位，待底板及内衬墙施工完7天后并在隔墙施工完后方可停止降水。
2.坑内设轻型井点降水：
井筒底通过高压旋喷注浆形成一层不透隔水层，使其形成封闭的井筒，坑内采用逐级轻型井点降水疏干坑内的土体，便于土方的开挖，坑内采用边降水边开挖的方法，轻型井点在坑内呈“十”字型布置，轻型井点间距为1.6m，对于2～4层土体由于每层开挖的土体厚度约10多米，每层土体应分两级降水，每次降水达到预期的效果后，拔出轻型井点，再开挖土体和逆作法施工内衬。
第二种方案：工作井封底冻结加固施工方案。
根据上海市民防地基勘察院编制的浦东工作井和浦西接收井的工程勘察报告（1997年2月），顶管所在地层第⑥层暗绿色粉质粘土层呈东高西低分布。自上而下，两井穿过的土层大致可分为七个层段，其中底板位于⑦1b的粉砂层，呈草黄色，饱和，中密～密实，天然含水量为22.1～30.8%，本层为第一承压含水层，层顶标高浦东井-24.89m，承压水位埋深9.12m，相当于-4.46m。鉴于该层位的性质，封底施工中必须采取有效措施，控制底板突水、涌砂。
本方案设想对底板进行人工地层冻结加固，人工地层冻结加固具有强度高，均一性好的特点，根据中国矿业大学与上海隧道施工技术研究所的试验资料，当冻结温度达到-20℃时，对于工作井底标的⑦1b土层，其强度可达6.5 Mpa，能满足封底要求，同时采用冻结加固，无需进行疏干排水措施，环境影响小。具体方案如下：
工作井连续墙施工结束后，进行井内开挖作业时，为了防止工作井底部开挖和钢筋混凝土底板作业过程中，由于下部土层失稳，地下水的涌入，出现管涌、、流沙或坑底隆起等破坏现象，必须创造一个具有一定强度、稳定的动土结构，以便封底工作顺利完成。该冻结加固封底方案的工艺过程为：
（1）工作井挖掘至地表以下22m即标高为-17m处，（在比较稳定的灰色粘土层中）停止向下开挖，，铺设混凝土封层，布设封口管准备冻结钻孔施工。
（2）自混凝土封层向下钻冻结孔（孔距1.0～1.4m，孔深15.3m），并布设冻结管。积极冻结形成冻结段总长度共15.3m，（标高-17.0m～-32.3），工作井底板上部冻结8.3m，底板下部冻结5m。（底板钢筋混凝土厚为2m），当温度检测表明冻土温度达到设计要求，冻土具备一定强度之后，方可破土开挖，工作面向下延伸。当挖掘超过工作井底板标高-27.3m厚，停止挖掘，绑扎钢筋进行底板混凝土浇注。底板制作过程，应进行维护冻结。其时宜留部分冻结管作盐水循环，以保证底板浇注的顺利安全。
2、冻结加固稳定性分析
验算井底冻结隔水层稳定性：
依上述所拟的施工方案，在底板以下形成5m厚的冻结加固体不透水层，以阻挡⑦1b层粉砂承压水。已知该层（浦东工作井）天然重度γ=19KN/m3，空隙比
e=0.75。
抵抗承压水的坑底地基加固可按下式｛1｝计算：
式中h 椏拥字良庸痰酌娓叨龋╩）;
γe 椉庸滩愕酌嬉陨贤敛闫骄 囟龋↘N/m 3）； H γw 棾醒顾 沽Γ?/P>
此处γe 取19KN/m 3；γw 取10KN/m 3； 则h γe =12×19=228KN/m 2
H γw =（2.3+39.3）×10=416KN/m 2； 所以h γe -H γw =228-416=-188KN/m 2；
连续墙底的水压为416KN/m 2即0.416MP ，以安全系数取1.5考虑则墙底冻结加固后强度应不小于0.461×1.5=0.624Mpa。 加固土体抗浮力验算：
在考虑加固土体的抗压强度之外，还应考虑加固土层的整体稳定性，即整个加固层能否随时承压水的上浮力。
要判断井底加固隔水层在承压水作用下的整体稳定性可按如下分析：
式中：Fs 棗安全系数，取1.5。 F 棗井底的面积（m 2）。
γe 棗井底加固隔水层以上平均重度（KN/m 2）。 μ棗井的内壁周长（m ）。 h 1棗加固隔水层厚度 h 2棗底板到加固层顶厚度
f 加固、f 砂棗分别为⑦1b 号土体加固前后土体付着力，取（1/3）C(KN/m 2)。 h,H 同上。
所以，
Kpa
若加固土层厚度为5m，则其加固后土体除满足以上计算的抗压强度0.624 Mpa 之外，还要满足其抗剪强度c不小于715.83 Kpa。当冻结温度达到-10℃时，冻土的抗压强可达3.00 Mpa，安全系数达7.0左右，同时抗剪也达1.5 Mpa，安全系数为2.2，也能满足要求。
第三种方案：深井降水方案
本方案是采用深井降水方式，降低第7层土中的承压水水位，确保承压水水位控制在地面以下33米?5米之间（-28.00米?-30.00米，地面标高按+5.00米计），保证工作井挖土与封底时的安全，不发生冒水冒砂。详细如下：
1、降水方案
地质资料提供第7层土中承压水的渗透系数为10-5cm3/h，但根据以往工程经验，该层土的渗透系数为10-3cm3/h，水位降深以该数据为依据进行计算，具体数值由抽水试验确定，并根据试验结果调整降水方案。根据理论计算结果，本方案拟设计7口降水井和3口观测井，其中井内3口降水井，井外4口降水井，在工作井中央设置1口观测井，在工作井外设置2口观测井，具体位置布置见下图所示。选用80m3/h?40m3/h的深井泵。
降水井深定为60m，井管直径定为Ф325mm。过滤管总长为20m，位于埋深38m —58m处，过滤管以下2m为沉淀管，过滤管以上为井壁管。过滤管外按“供水勘察规范”要求填砂至滤管顶以上8米处，以上填粘土球15米，剩余部分填黄泥直至地面，井口填埋砼或水泥。
观测井深定为40m，井管直径采用Ф108mm。过滤管总长为2m，位于埋深37m—39m处，过滤管以下1m为沉淀管，过滤管以上为井壁管。过滤管外按“供水勘察规范”要求填砂至滤管顶以上8米处，以上填粘土球15米，剩余部分填黄泥直至地面，井口填埋砼或水泥。
为调节降水井出水量，控制水位降深值，在各个降水井内设置回流管和回流阀。
2、降水及井位布设原则
为减少降水对周围环境的影响，提高基坑内土体强度，应以基坑内降水为主，外降水为辅。根据理论计算，工作井底板施工时，若开启井内的3口降水井，可使承压水水位至少降至地面以下33.00米?5.00米。考虑到封底时的绝对安全，不发生意外（如修泵等），以及封降水井、顶管出洞等用途，故在工作井外围另设4口降水井。
3、降水施工技术要求
（1）井点出水含砂量应小于1/100000，原因在于：降水形成漏斗形的降水面，所引起的沉降为不均匀沉降，这种不均匀沉降随时间而不断发展，若由于抽水将土层中的粘粒、粉粒和砂粒带出地面，且抽水时间长，将加快不均匀沉降的速度，对环境造成破坏。根据以往经验，含砂量应小于1/100000。
（2）孔壁垂直度应控制在1/300，以保证滤管外有足够厚度的砂层。
（3）井管平面位置偏差不宜大于20厘米，井管管顶标高偏差不大于10厘米，井管应垂直位于孔中央，井管不得碰到孔壁。
（4）井管焊接要求严实，没有渗漏和砂眼。
（5）投砂量不应小于设计总量的95%。
（6）井管外回填的人工砂必须使用优质人工砂，其粒径必须控制在1?.6毫米。过细的砂将增大水流阻力，减少井出水量；过粗的砂将使井管外的砂土通过人工砂间的空隙随水流流入井管内。
（7）降水井滤管应选用桥式过滤管。
4、降水后井底稳定性验算
（1）井底水压力计算：
由于井内深井泵打入承压水层，确保井内水位降低在底板下1.5m,降低了井底面积部分的承压水头压力，由图可知井底部分的承压水头压力为γ
w
h=10×10.5 =105(KN/m2)。
（2）井底粉砂抗管涌验算
由于深井泵的降水作用，由上面计算可知在井底附近的承压水压力降低为
105KN/m2,
因此，安全系数F
s =F h’γ
e
/FHγ
w
=18×12/10×10.5=2.05
式中符号含义同前。
由此可见通过深井降水之后,井底承压水压力减少，底板以下的土体已满足抗浮、抗管涌要求，即使对下面的土体不加固也能满足要求。
对于上述几种封底方案，我们在征求了有关专家的意见后，对其进行了详细的分析和论证，本着确保安全、稳妥的前提，决定选择其中一种作为本工程的实施方案。具体分析结果如下：
1.对于高压旋喷注浆结合深井降水方案，我们认为：
(1)井底高压旋喷注浆加固，自地面开始钻孔并实施。其加固深度达到40m
左右，由于深度较大，钻孔的偏斜等因素均易引起桩体交接处加固不均匀。
(2)高压旋喷桩必须配套以坑外的深井降水和坑内的逐级轻型井点降水施
工。而采用基坑外降水对周边环境的影响大。
(3)高压旋喷压力较大，一般可达40Mpa左右，而连续墙为分幅式结构，有可能会使墙体产生变形。
(4)旋喷加固体与连续墙的界面附着力能否达到理论要求。
(5)四十几米深的高压旋喷桩，据了解施工队伍较少，缺乏必要的施工经验。
2、对于井底冻结加固方案，我们认为一是土体冻结周期长，影响施工工期；二是冻结的土体会产生膨胀，对连续墙维护结构会产生多大的影响缺乏理论与经验数据；三是缺乏相类似工程的施工经验。
其他还有井底注浆结合降水方案（与第一种方案类似）以及水下封底等方案。对于水下封底方案，由于本工程设计的结构形式为连续墙形式，我们认为有以下原因本工程不宜采用水下封底方案。一是水下封底砼与连续墙之间的界面难以处理；二是由于深度深，潜水员水下作业较困难；三是在水下须挖穿坚硬的第⑥层暗绿色粘土层，要实施水下封底工期太长。所以我们决定一般情况下本工作井将不采用水下封底方案。
根据以上分析，我们决定采用深井降水方案。其原因一是相类似的工程采用过，可充分利用其他工程实施时的经验与教训；二是采用内降为主，外降为辅的方案，可最大限度的降低因降水对周边环境所产生的影响；三是相对其他方案来说其施工周期短以及费用低等。
方案确定后，在正式施工前，我们认为虽然采用内降为主的方案，但是，对于深井降水从理论上说，基坑内的三口井大量抽吸地下水也还会使地面产生沉降，影响周边环境。对此我们在具体施工中做了充分的准备，采取了以下对策：
1、严格执行信息化施工要求。对附近的主要构筑物、防汛墙以及地表布设了大量的沉降观测点，另外在工作井四周增加了四个45米深的分层沉降观测孔，施工期间有专人定期监测。
2、对一幢间距2米左右的建筑物预先采取加固措施，一是采用一排9
米深树根桩进行隔离；二是在靠基坑一侧预留注浆孔。
3、严格控制降水井的成井质量，按照上文所提的7点技术要求严格施工。
4、开挖前先做抽水试验，确定以下数据：
(1)确定第7层承压含水层的水位和单井流量。
(2)计算第7层承压含水层的水文地质参数。
(3)为降水作业选择合适的泵型。
(4)了解抽水过程中临近建筑物与地面的沉降情况。
抽水试验用了15天时间，各种组合试验共7次，取得了预期效果，获得的成果如下:
(1)场地内第七土层的天然静止水位在-6.912m ?-6.386m之间。
(2)第七土层承压含水层的渗透系数K=2.00×10-3—3.61×10-3。
(3)降水作业的泵型可选用60m扬程、流量为80m3/h的潜水深井泵，三口井降水两小时水位标高既可达到-28.53m ?-29.393m，相当于埋深33.53m —34.393m，符合设计要求的水位埋深降至33m—35m。
(4)抽水试验过程中场地内的建筑物累计沉降值一般在3mm以下，降水作业对建筑物的影响较小。
5、根据抽水试验所验证的降水效果，为严格控制地表沉降，在基坑开挖与封底过程中，对基坑内三口降水井，我们制定了详细的降水计划。
具体降水方法采用分期分批跟踪降水法，即随着开挖深度的增加而逐步降低工作井内第7层承压含水层的地下水位，使其始终低于开挖底面
1m-2m。开启深井泵的数量也从一台随开挖深度逐步增加到三台。详细方案如下：
(1)依据抽水试验观测资料，场地内第7层承压含水层的静止水位标高在-6.386m -- -6.912m之间，比地质勘察报告提供的数值低1.926m —
2.452m；经计算，我们认为标高-10.00m（相当于15m深度）以上的土层开挖无须进行降水作业。
(2)抽水试验观测资料表明：单井抽水时工作井内第7层承压含水层的最低水位可降至-14.369m，既在开挖第这段土体时，尽可能采用一台泵抽水，并将降水井的出水量调到最大状态，但必须保证第7层承压含水层的水位低于开挖面1m-2m，否则，应调整流量或采用两井降水。
(3)在开挖标高-16.60m -- -27.45m这段土体时，根据抽水试验观测资料，前期-19.0m标高以上尽可能采用两井降水，-19.0m标高以下应采用三井降水。
(4)为缩短降水作业时间，封底、土体开挖及内衬墙的施工应尽可能加快。
通过采用以上措施和手段，最终在专家指导以及所有项目部成员的共同努力下，顺利实现了本工程的连续墙施工及降水封底施工。
施工结束后，周边构筑物及地表沉降情况如下：
1、建筑物沉降
沉降观测点布置图
建筑物沉降观测数据表（毫米）
从上表中可以看出：单井抽水和两井抽水共历时近两个月，各点沉降值均不大，一般都在3—5mm之间；三井抽水历时一个月，各点的沉降值均较大，一般在7毫米左右，最大沉降值为8mm；累计沉降值最大为29 mm。
2.地表土体沉降
地表沉降观测数据表（毫米）
地表土体沉降显示了与建筑物沉降相似的规律：在起初的单井和两井抽水期间，各观测点的沉降变化均不大，一般在1—3mm之间；沉降变化最大是三井抽水期间，各点的沉降值一般在7mm左右，最大沉降值为8mm。
六、结语
复兴路220KV电缆越江隧道顶管工作井的成功施工，为我们提供了很好的实践机会。文中的方案比较分析，以及施工结果的研究，为该类基坑施工提供了一个很好的范例。
目录 第1章编制依据 (1) 1.1设计图纸 (1) 1.2岩土工程勘查报告 (1) 1.3相关规范标准 (1) 1.4试抽水试验 (2) 第2章工程概况 (2) 2.1建设概况 (2) 2.2参建单位 (3) 2.3工程地质概况 (3) 2.4水文地质概况 (6) 2.5基坑支护设计概述 (6) 2.6栈桥设计概况 (7) 2.7施工场地概况 (7) 2.7.1场区平面图 (7) 2.7.2周边环境概况 (8) 2.7.3周边管网概况 (8) 第3章施工部署 (9) 3.1工程重点及难点分析 (9) 3.2施工流程 (9) 3.3施工分区 (11) 3.4施工流向 (12) 3.4.1第一阶段土方开挖及第一道支撑施工 (12) 3.4.2第二阶段土方开挖及第二道支撑施工 (15) 3.4.3第三阶段土方开挖施工 (18) 3.4.4人工土方清底施工 (22) 3.5平面布置及交通组织 (23) 3.5.1场内交通流向 (24) 3.5.2场内交通疏导 (28) 3.5.3场外交通流向 (28) 第4章施工准备 (29) 4.1主要物资准备 (29) 4.2主要施工机具使用计划 (29) 4.2.1设备选型 (29) 4.2.2设备配置计划 (31) 4.3劳动力准备 (33) 4.4施工计划情况 (34) 第5章基坑施工分项工程方案 (35)
5.1土方开挖 (35) 5.1.1土方开挖前准备工作 (35) 5.1.2测量放线 (35) 5.1.3土方开挖方法 (36) 5.1.4土方开挖注意事项 (39) 5.2内支撑施工 (40) 5.2.1钢筋工程 (41) 5.2.2模板工程 (51) 5.2.3混凝土工程 (56) 5.3内支撑拆除工程 (60) 5.4基坑降排水工程 (60) 5.4.1基坑降水设计概况 (60) 5.4.2降水井施工准备 (62) 5.4.3施工工艺流程 (63) 5.4.4降水工程的辅助措施和补救措施 (64) 5.4.5降水井运行要求 (65) 5.4.6降水井保护 (66) 5.4.7封井 (66) 5.4.8坑外排水 (67) 5.5工程测量 (69) 5.5.1平面控制网的布设原则 (69) 5.5.2高程控制 (69) 第6章施工质量保证措施 (70) 6.1组织措施 (70) 6.1.1质量管理组织架构 (70) 6.1.2主要负责人管理职责 (71) 6.1.3质量检查制度 (71) 6.1.4方案的审批制度 (72) 6.2基坑开挖可能存在的质量问题及处理 (72) 6.2.1地下连续墙工程墙体缺陷 (72) 6.2.2格构柱 (74) 第7章施工安全保证措施 (76) 7.1安全组织架构 (76) 7.2各部安全管理职责 (76) 7.3深基坑安全技术保证措施 (77) 7.3.1基坑防护保证措施 (77) 7.3.2土方开挖保证措施 (77) 7.3.3施工用电 (78) 7.3.4机械安全保证措施 (78) 7.3.5电(气)焊作业安全保证措施 (79) 7.3.6雨天施工安全保证措施 (79) 7.3.7项目将采取的其他措施 (79)
深基坑工程、高大模板工程安全管理 一、深基坑工程施工安全技术 1、概述 深基坑的定义：基坑是为进行建（构）筑物地下部分施工而由地面向下开挖的空间。建设行政主管部门已将基坑工程列为危性较大的分部分项工程，并在《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质【2009】87号）一文中规定，开挖深度超过3m（含3m），或深度虽未超过3m、但地质条件和周围环境较复杂的基坑工程（包括基坑支护、降水和土方开挖）属于危险性较大的分部分项工程，需要编制 专项施工方案；开挖深度超过5m，或深度虽未超过5m、但地质条件和周围环境复杂，或影响毗邻建（构）筑物安全的基坑工程超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，除需编制专项施工方案外，还需进行专家论证和审查。 深基坑支护是指为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁及周边环境采用的支档、加固与保护的措施。 2、基坑设计、施工、监测规范 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-2013 《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009 上海市《基坑工程设计规程》DG/TJ08-61-2010 上海市《地基基础设计规范》DGJ08-11-2010
上海市《基坑工程施工监测规程》DG/TJ08-2001-200 不同规范之间有一定差异，如对基坑安全等级的界定、强制性条文的选择等。特别是在支护设计计算上，不同规范的不同的思路，不同的方法，因此一定不能混用。由于基坑工程涉及到地质水文，一般情况下应尽量采用地方规范。 3、基坑降水 ⑴截住基坑坡面及基底的渗水； ⑵增加边坡的稳定性，防止边坡或基底的土粒流失； ⑶减少板桩和支撑压力； ⑷改善砂土特性，方便挖土施工； ⑸防止基底隆起与破坏。
深基坑工程施工安全技术交底 1．进入施工现场必须遵守安全操作规程和安全生产十大纪律。2．严格执行施工组织设计和安全技术措施，不准擅自修改。3．基坑开挖前，应先检查了解地质、水文、道路、附近建筑物、民房等状况，做好记录，开挖过程经常观测变化情况，发现异 常，立即采取应急措施。 4．作业前要全面检查开挖的机械设备、电器设备是否符合安全要求，严禁带“病”运行，基坑现场排水、降水、集水措施是否 落实。 5．作业中应坚持由上而下分层开挖，先放坡先支护后开挖地原则，不准碰损边坡或碰撞支撑系统或护壁桩，防止坍塌，未支护前 不准超挖。 6．基坑周边严禁超荷载堆土、堆放材料设备，不得塔设临时工棚设施。 7．基坑抽水用潜水泵和电源电线应绝缘良好，接线准确，符合三相五线制和“一机一闸，一漏一箱”要求，抽水时坑内作业人 员应返回地面，不得有人在坑内边抽水边作业，移动泵机必须 先拉闸切断电源。 8．汽车运土、装截机铲土时，应有人指挥，遵守现场交通道标志和指令，严禁在基坑周边行走运载车辆。 9．基坑开挖过程，应按设计要求，及时配合做好锚杆拉固工作。10．基坑开挖到设计标高后，坑底应及时满封闭，及时进行基础施
工，防止基坑暴露时间过长。 11．开挖过程，如需石方爆破，应制定包括药量计算的专项安全作业方案，报公安部门审批后才准施爆，并严格按有关爆破器材 规定运输、领用、存放和管理（包括遵守爆破作业安全规程）。 12．夜间作业应配有足够照明，基坑内应采用36伏以下安全电压。 13．深基坑内应有通风、防尘、防毒和防火措施。 14．作业人员必须沿专用斜道上下基坑。 15．补充交底内容： 交底人签字： 日期： 接受人（全员）签字：
深基坑工程施工要点 导言 基坑工程包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程，要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系为临时结构，在地下工程施工完成后即不再需要。 深基坑工程一般指：开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程；开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建（构）筑物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护。 深基坑工程施工特点 （1）基坑支护体系安全储备较小，具有较大的风险性。基坑工程施工过程中应进行监测，并应有应急措施。在开挖深基坑时候注意加强排水防灌措施，风险较大则应提前做好应急预案。 （2）软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜，根据本地情况进行。 （3）基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关，还与基坑相邻建（构）筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性及周围场地条件等有关。
（4）在基坑支护体系设计中要注意基坑工程的空间效应。基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响，作用在支护结构上的土压力随时间变化。 （5）土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形，甚至引起支护体系失稳而导致破坏。 （6）基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变，导致周围地基土体的变形，对周围建（构）筑物和地下管线产生影响，严重将危及其正常使用或安全。 深基坑支护结构 深基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构，围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板（桩）墙结构。 （1）基坑围护结构体系包括板（桩）墙、围檩（冠梁）及其他附属构件。板（桩）墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。
深基坑工程试题 一、单项选择题 1、在基坑工程监测中，每一测试项目都应根据实际情况的客观环境和设计计算书，事先确定相应的报警值，以下对于警戒值确定叙述不正确的是（）。 A、满足各保护对象的主管部门提出的要求 B、满足设计计算的要求，不可超出设计值 C、一般情况下，每个警戒值应以单位时间内允许变化 量为基准 D、对于相同的保护对象，应针对不同的环境和不同的 施工因素而确定 【答案】C 2、国标《建筑基坑支护技术规程》规定基坑支护的设 计使用期限不应小于( ）。 A、6个月 B、一年 C、两年 D、十年 【答案】B 3、在围护结构中设置测斜管，一般情况下，基坑每边 设( )点；测斜管深度与结构入土深度一样。
A、1 B、2 C、≧3 D、≧4 【答案】C 4、当基坑开挖较浅，还未设支撑时，下列描述错误的 是（） A、水泥土搅拌桩墙表现为墙顶位移最大，向基坑方向 水平位移 B、地下连续墙表现为墙顶位移最大，向基坑方向水平 C、旋喷桩桩墙表现为墙顶位移最大，向基坑方向水平 位移 D、钢板桩表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动， 墙体腹部向基坑内突出。 【答案】D 5、无支护基坑的稳定性主要取决于（）。 A、滑动稳定性 B、开挖边坡的稳定性 C、基坑抗承压水层的基坑稳定性 D、倾覆稳定性 【答案】B 6、下列方法中，( )不属于深基坑坑底稳定的处理方法。 A、加深围护结构入土深度 B、抛填大石块
C、坑底土体注浆加固 D、坑内井点降水 【答案】B 7、上拔桩对环境会产生不良的影响，下列不属于减少 上拔桩对破坏区影响范围的措施是（）。 A、在粘土层内，边振边拔，减少带土量 B、钢板桩表面涂抹沥青润滑剂、降低桩土之间的摩擦 作用 C、拔桩次序采用间隔或分组拔桩，减少对土体的拢作 用 D、在桩侧一定范围内注浆，增加土体的强度，增加土 颗粒的移动阻力 【答案】A 8、基坑工程监测的内容不包括（）。 A、支护结构的水平位移 B、支护结构变形测量及内力测量。 C、支撑结构弯矩测量 D、土压力测量。 【答案】C 9、下列选项中关于无支护基坑施工注意事项说法错误 的是( )。 A、施工时应注意观察坑缘顶地面有无裂缝 B、相邻基坑深浅不等时，一般按先浅后深的顺序施工 C、基坑开挖前应先做好地面排水
1 现场勘查与环境调查 1.1在现场勘查与环境调查之前应取得以下资料 1工程勘察报告和基坑工程设计文件； 2附有坐标和周边已有建（构）筑物的总平面布置图； 3基坑及周边地下管线、人防工程及其他地下构筑物、障碍物分布图； 4拟建建（构）筑物相对应的±0.000绝对标高、结构类型、荷载情况、基础埋深和地基基础型式及地下结构平面布置图； 5基坑平面尺寸及场地自然地面标高、坑底标高及其变化情况； 1.2 现场勘查及环境调查要求 1.2.1基坑周边环境调查应查明以下内容： 1周围2～3倍基坑深度范围内建（构）筑物的高度、结构类型、基础型式、尺寸、埋深、地基处理情况和建成时间、沉降变形、损坏情况等使用现状； 2周围2～3倍基坑深度范围内各类地下管线的类型、材质、分布、重要性、使用情况、对施工振动和变形的承受能力，地面和地下贮水、输水等用水设施的渗漏情况及其对基坑工程的影响程度； 3对基坑及周围2～3倍基坑深度范围内存在的旧建筑基础、人防工程、其他洞穴、地裂缝、河流水渠、人工填土、边坡等不良工程地质现象，应查明其空间分布特征和对基坑工程的影响； 4基坑周边道路及运行车辆载重情况； 5基坑周边地表水的汇集和排泄情况；
2 施工工艺 2.1 土钉支护 2.1.1 土钉墙支护施工应配合挖土作业进行，应符合下列要求： 1 挖土分层厚度应与土钉竖向间距协调同步，逐层开挖并施工土钉，禁止超挖；挖土分段段长不得超过设计规定值；预留土墩尺寸不应小于设计值； 2 开挖后应及时封闭临空面，应在24h内完成土钉安设和喷射混凝土面层；在淤泥质地层开挖时，应在12h内完成土钉安设和喷射混凝土面层；对可能产生流动的土，土钉上下排距较大时，宜将开挖分为二层并应严格控制开挖分层厚度，及时喷射混凝土底面层； 3 上一层土钉完成注浆后，应满足设计要求或至少间隔72h方可允许开挖下一层土方； 4 施工期间坡顶应严格按照设计要求控制施工荷载； 5 土钉支护应设置排水沟、集水坑、坑内排水沟离边壁宜大于1m；坡面应按设计要求 分层设置水平向泄水管； 6 周边环境变形控制指标要求高时，应严格控制土方开挖设备及其他振动源对土钉侧壁发生碰撞和产生振动； 7 环境调查结果显示基坑侧壁地下管线存在渗漏可能，或存在地表水补给的工程，应反馈修改设计，适当提高土钉设计安全度，必要时调整支护结构方案。 2.1.2 土钉施工应符合下列要求：
深基坑工程施工技术探析 摘要：随着城市建设的发展,基坑施工越来越多, 深基坑工程施工主要包括基坑支 护体系施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。本文结合工程实际，对 深基坑工程施工进行了分析，以供参考。 关键词：基坑支护深基坑施工 一、工程概况 该大厦为框架结构，地上26层，地下2层，总高度112m，总建筑面积约 7.3万多m2，地下室约2.7万m2，基础采用PHC—AB500 （125）型锤击管桩。 基坑开挖面积约1.7万m2，基坑周长约528m，基坑开挖深度约10 m。基坑北面 为市政道路，西南面为大量水塘。场地范围内地层自上而下有第四系人工填土层，粉质粘土硬塑、坚硬，并有较厚铁质层。场地浅层地下水多属潜水—微承压水类型，其补给来源于大气降水及地下水侧向径流。 二、深基坑施工技术应用 该工程为高层建筑物，基础设计等级为乙级，结构安全等级为二级。由于基 坑面积较大，基坑深度较深，结合周边环境，最终确定施工方案如下：先实行钻 孔灌注桩排桩加预应力锚索支护施工，基坑支护完成后开挖第一层土方至-2.65米，进行喷射混凝土及冠梁施工，并进行第一排锚索施工及张拉，随后开挖第二层土 方至-6.65米，进行腰梁施工，并进行第二排锚索施工及张拉，同时完成管桩基础施工，桩基检测完成后继续进行下部土方开挖至地下室底板垫层底标高-10.45 m～-14.05 m范围，同时进行截桩处理，完成深基坑施工，进入下一步承台和地 下室施工。该施工方案体现了技术可行、安全稳固、施工便捷和经济合理等特点。（一）基坑支护施工技术应用 深基坑支护结构所承担的土方压力大小直接关系施工安全，由于地质情况的 多变性及周边环境的复杂性，基坑支护方案的选择显得非常重要。根据岩土情况 和工程概况，设计单位将该工程基坑各侧支护设计安全等级定为二级，采用钻孔 灌注桩排桩加预应力锚索支护形式，桩顶混凝土冠梁，钻孔灌注桩外为双排搅拌 桩止水，钻孔桩间采用单管旋喷桩填满，冠梁顶以上1∶1放坡面喷射混凝土， 围护桩及旋喷桩均进入第六层土层（粉质粘土层），基坑底部处于第四层及第六 层的中砂及粉质粘土层上。这种方案的选择起到了很好的防渗和支护作用，有效 地保障了地下结构施工任务。 1.钻孔灌注桩施工。 基坑周长约528 m，钻孔灌注桩桩径1000 mm，桩长15.1 m，桩间距约1.6 m，桩内配通长钢筋笼。施工中采用跳打方法，8台桩机分段施工，按照“测量定位→ 硬地坪及泥浆池准备→护筒埋设→桩位复核→钻架就位校核→钻孔→第一次清孔（泥浆循环→泥浆处理→泥浆外运）→测孔深沉淤→下放钢筋笼（钢筋笼分批验收）→下放导管→第二次清孔（泥浆循环→泥浆处理→泥浆外运）→测定沉淤→ 安放隔水球→灌注水下商品混凝土（泥浆循环→泥浆处理→泥浆外运）→钻架移位”流程施工，现场管理对成孔、清孔钢筋笼及水下混凝土等环节施工质量均有严格要求。 2.水泥搅拌桩施工。 在钻孔灌注桩外侧设置两排深层水泥搅拌桩用于止水，桩径550 mm，桩间距、排间距均为400 mm，桩间搭接距离为150 mm，桩长15.6 m。水泥搅拌桩施工流 向按钻孔灌注桩的施工顺序提前进行，采用4台桩机分两组向不同方向施工，每
超深基坑施工技术 张峰陈伟朱继文上海市第二市政工程有限公司隧道施工分公司 封底及环境的保护等各个方面的工艺，施工难度和风险极大，有很多失败的先例，特别是在承压水的作用下，实施干封底的例子还是比较鲜见。本文从复兴东路220KV电缆砼顶管越江隧道工程工作井基坑施工中克服离黄浦江近，受承压水作用，周围环境复杂等困难，成功进行了基坑制作并实施干封底的实例，来分析说明超深基坑的施工工艺。 政二公司于99年元月承建了复兴东路220KV电缆砼顶管越江隧道工程。本工程工作井在浦东，接收井在浦西，顶管为Φ2600钢筋混凝土管，长度为530米；其工作井为圆形，外径为18.574米，有效内径为16米，采用钢筋混凝土地下墙作围护结构，墙厚0.8米，连续墙入土深度44.30米，基坑开挖深度为32.45米，钢筋混凝土底板厚2米。内衬采用逆作法施工。这样的工程在上海市来说应当属于难度较大的深基坑施工工程，其难度有以下几点： 44米，按地质资料土表下18米内有流沙层，且要穿越坚硬的第⑥层暗绿色粘土层以及第⑦层草黄色粉砂层
（即上海市第一承压含水层）。 32米，要挖穿第⑥层暗绿色粘土层，2米厚钢筋混凝土底板坐落在⑦层承压含水层中，承压水水头标高可达-4.46米，压力约为273KN/M2。 黄浦江防汛墙约50米，场区附近有上海油脂一厂的厂房和若干油罐，及长江航运公司供应站的建筑物，工作井与相邻的煤气过江管工作井的中心距约为41m，与煤气仪表房距离不到2米。 井工程地质情况参考上海市民防地基勘察院编制的工程地质勘察报告（1997年2月）。 编号土层名称层底标高层厚渗透系数标准贯入度地基土强度 (米)(米)(10^-5cm/s)(击)(KPa) ①1a杂填土 1.11 3.8 ---------- ②1粉质粘土0.61 0.5---------- ②2粉质粘土-0.09 0.7 0.09----- ----- ②3粉质粘土-2.69 2.6 2.380 ③淤质粉粘土-5.19 2.5 0.080.5 65 ④淤泥质粘土-13.1980.860 ⑤1a灰色粘土-17.89 4.7 相对隔水层 2.470
合肥市深基坑工程技术管理导则 第一条基坑安全等级应根据基坑开挖对周边环境的影响程度和工程具体情况确定，符合下列条件之一的深基坑其安全等级应定为一级。 1基坑坡底与既有邻近建（构）筑物、重要设施的基底水平距离为相邻基底高差1.5倍（软土场地为3倍）以内的深基坑； 2、距基坑坡顶1倍（软土场地为2倍）开挖深度范围内有需要严格保护及控制变形的建（构）筑物、地面环境和设施、地下管线的深基坑； 3、最大开挖深度大于等于12米（软土场地为8米）的深基坑。第 二条同时符合下列条件的深基坑，其安全等级可定为三级。 1、土质较好的场地开挖深度小于7.0m； 2、距基坑坡顶2倍（软土场地为3倍）开挖深度范围无建（构）筑物、重要设施和地下管线。 第三条不符合第一条和第二条的深基坑可定为二级。 第四条在老城区、老旧小区、人员密集闹市区域、轨道交通安全保护区范围内的深基坑，应提高一个安全等级。 建设单位不能提供相邻建（构）筑物、重要设施和地下管线的结构情况及基础埋深等资料，或提供资料不完整时，深基坑设计时按最不利考虑，应提高一个安全等级。 第五条对开挖深度虽未超过5m但大于3m,且符合下列情况之一的，可判定为地质条件、周边环境复杂的基坑，应判定为深基坑，深度小于3m 的基坑可参照执行，具体由建设单位会同勘察、设计等单位根据勘察报告和周边环境情况确定，必要时可邀请危险性较大分部分项工程专家库中的岩土专家共同确定。 1、坡顶面以下2倍基坑深度范围内存在软土层或厚度超过3m的松散填土层；
2、符合第一条1、2款的任意一条。 第六条工程前期周边环境专项调查范围从基坑边线起，向外延展不小于基坑开挖深度3倍，调查对象包括建（构）筑物（距离、基础形式及埋深）、道路、地下管线（位置、材质、管径）、地下设施等，当有同期施工的相邻建设工程，应对其支护及基础情况进行调查。 第七条勘察报告中应明确以下与深基坑工程有关的内容： 1、提供土体的抗剪强度指标、压缩模量、渗透系数、承压水水位等基坑支护设计参数。 2、查明填土特性、粘土的膨胀性、软土的状态。 3、对地下水埋藏条件、地下水位变化特征、承压性、产生管涌、流砂、流土的可能性等应作出具体评价。当基坑场地水文地质条件复 杂，需要对地下水进行控制（降水、截水等），已有资料不能满足要求时，应进行专门的水文地质勘察。 第八条基坑支护设计计算参数选取时，土的粘聚力（c）取值，应根据土的特性、基坑深度和基坑使用期限长短，在勘察确定的标准值的基础上，乘以小于1的折减系数。当勘察报告提供的膨胀土层的粘聚力（c）为直剪试验指标时，安全等级为一级的基坑应乘以不大于0.7的折减系数，且原状粘性土的c值设计值不宜大于60kPa。 第九条基坑支护设计计算时，基坑坡顶附加均布荷载值不得小于 20KN/m。 第十条安全等级为一级或开挖深度大于等于10米，或土质为软土、 松散填土、强风化泥质砂岩的深基坑严禁采用单一土钉墙支护。一级基坑应当优先采用内支撑支护形式。 第十一条安全等级为一级的深基坑工程，其施工或使用跨越多雨季节（7s9月）的，必须满足下列要求： 1、支护形式必须采用内支撑； 2、围护桩桩间土防护应采用砖砌拱墙等可靠挡土措施；
专升本《深基坑工程技术》 一、（共75题,共150分） 1. 当基坑开挖深度( )时，通常可采用明沟排水。（2分） A.小于2m B.大于2m C.大于3m D.小于3m 标准答案：D 2. 下面哪种土压力为集中荷载作用下产生的侧压力（）（2分）A. B. C. D. 标准答案：A 3. 下列哪种稳定性分析不用考虑嵌固深度的影响（）（2分） A.整体稳定性分析 B.基坑底部土体突涌稳定性分析 C.基坑底部土体抗隆起稳定性分析 D.基坑渗流稳定性分析 标准答案：B 4. 近年来采用有限单元法，根据比较符合实际情况的弹塑性应力应变关系，分析土坡的变形和稳定，一般称为（）。（2分） A.极限分析法 B.Bishop法 C.极限平衡法 D.Taylor法 标准答案：A 5. 当基坑开挖较浅，还未设支撑时，不论对刚性墙体还是柔性墙体，均表现为( )。（2分） A.墙顶位移最大，向基坑方向水平位移 B.墙顶位移最大，向基坑方向竖直位移 C.墙顶位移向基坑方向水平位移 D.墙顶位移向基坑方向竖直位移 标准答案：A 6. 对于假想铰法求多支撑挡土结构内力时其关键问题是( ) （2分） A.假想铰点的位置 B.土压力的分布假设 C.对支撑结构的静定与超静定分析 D.解决变形协调问题 标准答案：A 7. 层间水就是夹于两不透水层之间含水层中所含的水，如果水充满此含水层，水带有压力，这种水称之为（）（2分） A.无压层间水 B.潜水 C.层间水 D.承压层间水 标准答案：D 8. 单撑（单锚）板桩入土深度较浅时，板桩上端为简支，下端为( ) （2分） A.固定支承 B.铰接 C.简支 D.自由支承 标准答案：D 9. 基底的隆起验算时，验算地基强度采用（）（2分） A.反分析法 B.稳定安全系数法 C.Terzaghi-Peck法 D.圆弧法 标准答案：C 10. 在基坑工程中应用的最大的地下连续墙形式为（）（2分） A.T形及II形地下连续墙 B.格形地下连续墙 C.壁板式 D.预应力U形折板地下连续墙 标准答案：C 11. 下列不属于防止槽壁坍塌的措施是（）（2分） A.改善泥浆质量 B.注意地下水位的变化 C.增大单元长度 D.减少地荷载 标准答案：C 12. 下列情况不适宜用高压喷射注浆的是（）（2分） A.软弱土层 B.砾石直径过大 C.黄土 D.砂类土 标准答案：B 13. 锚固于砂质土、硬粘土层并要求较高承载力的锚杆，可采用（）（2分） A.端部扩大头型锚固体 B.连续球体型锚固体 C.圆柱型锚固体 D.土钉 标准答案：A
东方之门超深基坑施工技术 郭德祥 江苏弘盛建设建团公司 [摘要] 东方之门超深基坑围施工技术重点 [关键词] 基坑围护支撑封底降水监测 工程概况 苏州东方之门项目位于苏州工业园区金鸡湖西侧.东临星港街，南侧为相门塘河，西侧为园区国际大厦和金融大厦，北侧为一便道和空地。本建筑裙房8层，高50米，总67层,总高278米, 总面积45.3万平方米。是集酒店,办公,公寓,商业为一体的大型综合性建筑.地下五层底标高—23.8米。建设中的苏州地铁1号线从本基坑穿过,基坑普遍挖深21.5米,坑中坑最大深度29米,基坑南北长216.11米,东西长124.8米,共出土60多万方.基坑从08年5月15日开挖，08年12月15日基坑土方全部开挖完成。 场地的基本地质情况简述：本场地属长江三角洲冲、湖积平原，地形平坦，场 地150.21米深度范围内的地基土为第四纪更新世Q1及后期沉积土，地面标高平均为2.20米左右，表层1.7-2.2米为填土，浅层约20米为粘土。基坑土层基本特性是： 1.地下水静止水位埋深0.65- 2.14米； 2.本建筑场地主要由粘性土、粉质粘土和砂土组成； 3.第5号土层为微承压水层，约7.1米厚； 4.第9层为承压水层，受垂直越流布给，水头埋深约7米，为粉砂层约6米厚。渗透 系数为5.11E-4——5.43E-4 5.第10层为粉质粘土层。厚度约14-24米，渗透细数约2.55E-05—8.32E-05 本基坑围护的方案概述： 本工程采用钻孔灌注桩作为竖向围护体，桩径有1050mm@1250mm和1200mm@1400mm两种，混凝土强度等级C35，桩顶标高-7.85米，桩底标高-36.55米。基坑北、西、南三面，坑外采取二级卸土放坡（基坑南侧坑外卸土放坡至相门塘河底），基坑东侧采用复合土钉墙作为自然地面至第一道支撑的浅部高差的围护体，该侧沿基坑竖向设置5道土钉，卸土放坡体均采用6mm@200的双向钢筋网和50mm厚的C20混凝土面层护坡。钻孔灌注桩外侧设置单排三头水泥搅拌桩止水帷幕，桩径850MM，帷幕深入基坑周边基底下部6米，止水帷幕和围护排桩之间进行压密注浆。基坑内设三道钢筋混凝土水平支撑，支撑中心标高分别-8.25，-13.6，和-17.9米，深坑中还有一道钢支撑用直径609毫米钢管制作。竖向支撑采用钻孔灌注桩加型钢格构立柱，深坑底部采用三轴旋喷桩封底。基坑中部为正在建设中的苏州地铁一号线星港街站。基坑东部地铁端头部分土体须进行盾构进洞加固，为防止土钉伸入盾构区，该部分土钉改为搅拌桩重力式档土墙。下图为围护结构剖面示意 由于本基坑超大超深，为国内罕见，而苏州地区地质情况较差且地下水位又高，加之坑内5号微承压水层和离坑底深坑部位仅4米左右的9号承压水层，使得本基坑的安全环境
1现场勘查与环境调查 1.1在现场勘查与环境调查之前应取得以下资料 1工程勘察报告和基坑工程设计文件； 2附有坐标和周边已有建（构）筑物的总平面布置图； 3基坑及周边地下管线、人防工程及其他地下构筑物、障碍物分布图； 4拟建建（构）筑物相对应的±0.000绝对标高、结构类型、荷载情况、基础埋深和地基基础型式及地下结构平面布置图； 5基坑平面尺寸及场地自然地面标高、坑底标高及其变化情况； 1.2现场勘查及环境调查要求 1.2.1基坑周边环境调查应查明以下内容： 1周围2～3倍基坑深度范围内建（构）筑物的高度、结构类型、基础型式、尺寸、埋深、地基处理情况和建成时间、沉降变形、损坏情况等使用现状； 2周围2～3倍基坑深度范围内各类地下管线的类型、材质、分布、重要性、使用情况、对施工振动和变形的承受能力，地面和地下贮水、输水等用水设施的渗漏情况及其对基坑工程的影响程度； 3对基坑及周围2～3倍基坑深度范围内存在的旧建筑基础、人防工程、其他洞穴、地裂缝、河流水渠、人工填土、边坡等不良工程地质现象，应查明其空间分布特征和对基坑工程的影响； 4基坑周边道路及运行车辆载重情况； 5基坑周边地表水的汇集和排泄情况；
2施工工艺 2.1土钉支护 2.1.1土钉墙支护施工应配合挖土作业进行，应符合下列要求： 1挖土分层厚度应与土钉竖向间距协调同步，逐层开挖并施工土钉，禁止超挖；挖土分段段长不得超过设计规定值；预留土墩尺寸不应小于设计值； 2开挖后应及时封闭临空面，应在24h内完成土钉安设和喷射混凝土面层；在淤泥质地层开挖时，应在12h内完成土钉安设和喷射混凝土面层；对可能产生流动的土，土钉上下排距较大时，宜将开挖分为二层并应严格控制开挖分层厚度，及时喷射混凝土底面层； 3上一层土钉完成注浆后，应满足设计要求或至少间隔72h方可允许开挖下一层土方； 4施工期间坡顶应严格按照设计要求控制施工荷载； 5土钉支护应设置排水沟、集水坑、坑内排水沟离边壁宜大于1m；坡面应按设计要求 分层设置水平向泄水管； 6周边环境变形控制指标要求高时，应严格控制土方开挖设备及其他振动源对土钉侧壁发生碰撞和产生振动； 7环境调查结果显示基坑侧壁地下管线存在渗漏可能，或存在地表水补给的工程，应反馈修改设计，适当提高土钉设计安全度，必要时调整支护结构方案。 2.1.2土钉施工应符合下列要求： 1成孔孔径、角度、长度应符合设计要求； 2当成孔过程中遇有障碍物或成孔困难需调整孔位及土钉长度时，应对土钉承载力及支护结构安全度进行复核计算，并应根据复核计算的结果调整土钉尺寸与杆体
深基坑施工安全生产管理要点 1、临边防护 （1）基坑施工必须按要求进行，具体临边防护要求按“三宝四口”章节要求执行。 （2）开挖深度超过2米的基坑施工还必须在栏杆式防护的基础上加密目式安全网防护。 深基坑临边防护 2、排水措施 （1）常见的地下水控制方法有集水明排、降水、截水和回灌等型式单独或组合使用。常用的地下水控制方法有明排水、井点降水、自流深井排水等。 （2）深基坑施工采用坑外降水的，必须有防止临近建筑物危险沉降的措施。 基坑排水措施 基坑降水措施 基坑降水措施 3、坑边荷载 （1）基坑、边坡和基础桩孔边堆置各类建筑材料的，应按规定距离堆放；各类施工机械距基坑、边坡和基础桩孔边的距离，应根据设备重量、基坑、边坡和基础桩的支护、土质情况确定，堆载不得超过设计规定。 （2）各类施工机械施工与基坑、边坡的距离小于规定时，应对施工机械作业范围内的基坑支护、地面等采取加固措施。 4、上下通道 （1）基坑作业时必须设置专供作业人员上下的通道，作业人员不得攀爬临时设施。 （2）通道的设置，在结构上必须牢固可靠，数量、位置上应符合有关安全要求。 深基坑上下通道 5、土方开挖 （1）土方施工机械应由有关部门检查验收合格后进场作业，操作人员应持证上岗，遵守安全技术操作规程。
（2）机械开挖土方时，作业人员不得进入机械作业半径范围内进行坑底清理或找坡作业。（3）施工时应遵循自上而下的开挖顺序，严禁先切除坡脚，并不得超挖。 基坑开挖 1、监控方案 基坑开挖前应制定系统的开挖监控方案，监控方案应包括监控目的、监测项目、监控报警值、监测方法及精度要求、监测点的布置、监测周期、工序管理和记录制度以及信息反馈系统等。 2、监测项目 基坑工程监测可按基坑侧壁安全等级（分为一、二、三级）选择监测项目，具体分为：支护结构位移；周围建筑物、地下管线变形；地下水位；桩、墙内力；锚杆拉力；支撑轴力；立柱变形；地体分层竖向位移；支护结构界面上侧向压力。 基坑监测点 3、监测点布置 （1）监测点的布置应满足监控要求，从基坑边缘以外1~2倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象。 （2）位移观测基准点数量不少于两点，且应设在影响范围以外。 （3）深基坑工程应进行水平和垂直位移监测，并符合下列要求： A、布点要求：开挖深度不超过7米的三级基坑，监测点间距不大于20米；开挖深度超过7米的一、二级基坑，监测点间距不大于10米；每一典型坡段不少于3个监测点。 B、水平位移监测包括：位移量、位移速率和方向。 基坑监测点布置 4、监控报警 基坑监测项目的监控报警值应根据监测对象的有关规范及支护结构设计要求确定。 5、监测周期 （1）监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且不应少于两次。
第一章工程编制综述 第一节编制说明 1.1 、承诺 在认真学习招标文件、图纸等文件的基础上，我们根据大连建筑工程职业技术学院工程的特点，并综合考虑到我公司的施工实力、特长、技术、机具配套能力等多方面因素，在充分了解施工图纸、施工合同等文件所提各项要求的前提下，编写了本工程施工组织设计。我公司从施工方案、人员设置、机械配备、材料供应和工程服务等方面综合考虑，对于各分部工程、关键工序之间的相互协调和衔接等方面问题，我们在编制施工组织设计过程中已进行了技术措施可行性论证，认为是较为科学合理的，能达到确保工期和安全、保证质量、提高效益之目的。我们将会以雄厚的企业整体实力为依托、为后盾，优质高速地完成本次工程的总包施工，交出让业主满意的精品。 本施工组织设计根据大连建发建筑设计院的施工图纸、地质资料、建设单位要求及国家颁布的现行施工及验收规范、施工规程和有关工艺标准、施工合同进行编制。 1.2 、工期目标 拟订于2014年月日开工，2014年月日竣工。总工期为天。 1.3 、质量、安全目标在认真阅读施工图纸及有关资料，并对本工程现场实地勘察的基础上，组织施工技术、质量、安全管理人员，结合以往同类工程的施工管理经验，策划本工程施工组织、施工质量、文明施工及安全生产管理工作。 1.4 、现场管理 在施工过程中，我们将遵循国家、省、市有关施工技术、质量验收管理标准的有关规定，以及我公司的质量，根据设计图纸及实际施工情况编制详细的施工组织设计，用以指导工程的施工管理，确保建设优质工程、并要保证安全生产、文明施工及环境保护，争创文明工地。 1.5 、消防目标 消除现场消防隐患, 杜绝火灾事故发生。 1.6 、培训和教育目标 实现全员的培训教育，不仅包括管理层的培训教育，尤其是对施工作业层的培训教育，使全员树立牢固的质量意识、安全意识、环境保护和文明施工的意识、成品保护的意识以及相互合作相互协调的意识，强化施工管理和技术水平。
超深基坑工程专项施工方案
目录 第1 章编制依据 (1) 1.1 设计图纸....................................................................................................................................................1................. 1.2 岩土工程勘查报告.................................................................................................................................1.............. 1.3 相关规范标准...........................................................................................................................................1............... 1.4 试抽水试验............................................................................................................................................... 2................ 第2 章工程概况 (2) 2.1 建设概况....................................................................................................................................................2................. 2.2 参建单位.................................................................................................................................................... 3................. 2.3 工程地质概况........................................................................................................................................... 3............... 2.4 水文地质概况...........................................................................................................................................6............... 2.5 基坑支护设计概述.................................................................................................................................6.............. 2.6 栈桥设计概况...........................................................................................................................................7............... 2.7 施工场地概况...........................................................................................................................................8............... 2.7.1场区平面图.....................................................................................................................................8......................... 2.7.2周边环境概况................................................................................................................................9........................ 2.7.3周边管网概况................................................................................................................................9........................ 第3 章施工部署 (10) 3.1 工程重点及难点分析.........................................................................................................................1..0............ 3.2 施工流程..................................................................................................................................................1..1............... 3.3 施工分区..................................................................................................................................................1..2............... 3.4 施工流向..................................................................................................................................................1..3............... 3.4.1第一阶段土方开挖及第一道支撑施工...............................................................................1..3............. 3.4.2第二阶段土方开挖及第二道支撑施工...............................................................................1..7............. 3.4.3第三阶段土方开挖施工...........................................................................................................2..0................... 3.4.4人工土方清底施工.....................................................................................................................2.4..................... 3.5 平面布置及交通组织.........................................................................................................................2..5............ 3.5.1场内交通流向..............................................................................................................................2..6...................... 3.5.2场内交通疏导..............................................................................................................................3..1...................... 3.5.3场外交通流向..............................................................................................................................3..1...................... 第4 章施工准备 (32) 4.1 主要物资准备.........................................................................................................................................3..2............. 4.2 主要施工机具使用计划.....................................................................................................................3..2........... 4.2.1 设备选型................................................................................................................................3..2....................... 4.2.2 设备配置计划.......................................................................................................................3.. 5.....................