普通高等教育“十三五”土木工程系列規(guī)劃教材現(xiàn)代高層建筑施工機(jī)械工業(yè)出版社2019年10月第1版高，實(shí)在是高，到底多高？508m828m480m高度世界記錄492m632m

INDEX基礎(chǔ)基坑樁基大體積砼WHAT？主體起重機(jī)腳手架模板HOW？WHAT…？

后退我國(guó)《民用建筑設(shè)計(jì)通則》（GB50352-2005）規(guī)定，民用建筑按地上層數(shù)或高度分類劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：1.住宅建筑按層數(shù)分類：一層至三層為低層住宅，四層至六層為多層住宅，七層至九層（高度不大于27m）為中高層住宅，高度大于27m為高層住宅；2.除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者為單層和多層建筑，大于24m的非單層建筑為高層建筑；3.建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑。0.1高層建筑的概念現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）規(guī)定高層民用建筑分為兩類，對(duì)于建筑高度大于54m的住宅建筑（包括設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅建筑）以及高度大于50m的公共建筑、建筑高度大于24m以上部分任一樓層建筑面積大于1000m2的建筑、醫(yī)療、圖書館、廣播電視等重要公共建筑為一類高層民用建筑；建筑高度大于27m，但不大于54m的住宅建筑（包括設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅建筑）以及其他高層公共建筑為二類高層建筑。每個(gè)國(guó)家對(duì)高層建筑的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)不同，美國(guó)規(guī)定高度大于24.6m或7層以上的建筑視為高層建筑。日本把高度大于31m或8層及以上的建筑視為高層建筑。英國(guó)把大于24.3m的建筑視為高層建筑。世界高層建筑委員會(huì)1972年建議，將高層建筑劃分為以下四類：第一類：9

16層，高度不超過50m;第二類：17

25層，高度不超過75m;第三類：26

40層，高度不超過100m;第四類：40層以上，高度100m以上。

從遙遠(yuǎn)的古代起，無論中外，都有人企望建造高聳的建筑，但這僅是一種幻想。于是，人們想出了種種替代的辦法，例如，建筑物本身無法造得高大，便先堆筑出實(shí)心的高臺(tái)子，然后在臺(tái)頂造房。距今五、六千年前，中東地區(qū)的兩河流域出現(xiàn)被稱為山岳臺(tái)的建筑（圖1）。在中美洲，古代的瑪雅人、多爾臺(tái)克人、阿茲臺(tái)克人和印加人也有類似的建筑，被稱為金字塔式廟宇，它們都是為了宗教性目的而造的。這類建筑有的被稱為“通天塔”，通天是建造這類建筑物的人的內(nèi)心目的。0.2高層建筑發(fā)展史圖1山岳臺(tái)

歐洲中世紀(jì)的哥特式教堂通常建有很高的鐘樓。德國(guó)烏爾姆大教堂（14～16世紀(jì)）的鐘樓高達(dá)161m。在中國(guó)，古人同樣也采取在高臺(tái)上建房子的辦法。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，各國(guó)統(tǒng)治者競(jìng)相建造這樣的建筑，所謂“天子有三臺(tái)”（靈臺(tái)、時(shí)臺(tái)、囿臺(tái)）。靈臺(tái)以觀天文，時(shí)臺(tái)以觀四時(shí)施化，囿臺(tái)以觀鳥獸魚鱉。東漢末年，曹操在鄴城曾建有名的“銅雀三臺(tái)”（銅雀、金鳳、冰井）（圖2）。圖2銅雀臺(tái)

中國(guó)先前建造的最多的高聳的建筑物是佛塔。現(xiàn)存年代最早的磚塔是河南登封的嵩岳寺塔（圖3）。圖3嵩岳寺塔

山西大同的應(yīng)縣木塔為“佛宮寺釋迦塔”（圖4），建于公元1056年，即遼代清寧二年。塔為八角形，從外面看是五層，但內(nèi)部又有四個(gè)暗層，實(shí)有九層，塔的總高度為67.3m，最底下一層直徑37.27m，最上一層直徑還有19m多，木塔外形龐大，內(nèi)部空間寬闊，內(nèi)部有樓梯通向各層，人可以上到頂層。圖4應(yīng)縣木塔

1880年巴黎建起高312m的埃菲爾鐵塔，1889年工程師埃菲爾在鐵塔的斜腿上使用了雙轎箱的水力電梯，其中一部能到塔頂。

1885年建成10層高的家庭生命保險(xiǎn)大廈，通常被認(rèn)為是世界第一棟高層建筑。結(jié)構(gòu)上沒有承重墻，整個(gè)建筑的重量由金屬框架支撐，圓形鑄鐵柱子內(nèi)填水泥灰，1至6層為鍛鐵工字梁，其余樓層用鋼梁。磚石外立面，窗間墻和窗下墻為磚石構(gòu)造，象幕墻一樣掛在框架之上。建筑史稱它為“鋼鐵結(jié)構(gòu)進(jìn)化中決定性的一步”。從此，高層建筑經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的蓬勃發(fā)展。世界高層建筑及其發(fā)展經(jīng)歷

我國(guó)高層建筑的發(fā)展歷史較為復(fù)雜，除了寺廟、塔等歷史建筑外，近代很少有高層建筑。

新中國(guó)成立以后，中國(guó)的高層建筑發(fā)展主要分為四個(gè)階段，新中國(guó)成立到20世紀(jì)60年代；60年代到80年代；80年代到90年代；90年代末至今。

世界高層建筑及其發(fā)展經(jīng)歷

高層建筑主要有四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。

筒體結(jié)構(gòu)體系又分為：

（1）框架—筒體結(jié)構(gòu)

（2）筒中筒結(jié)構(gòu)

（3）成束筒結(jié)構(gòu)

（4）巨型框架結(jié)構(gòu)體系0.3高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）以及《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ99-2015），高層建筑的結(jié)構(gòu)體系包括：

（1）框架結(jié)構(gòu)

（2）剪力墻結(jié)構(gòu)（3）框架剪力墻結(jié)構(gòu)

（4）部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)（5）框架核心筒結(jié)構(gòu)

（6）筒中筒結(jié)構(gòu)

（7）鋼-砼混合結(jié)構(gòu)0.3高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

高層建筑具有地基深度深、施工技術(shù)高、難度大、高空作業(yè)多、工期長(zhǎng)、工程量大等特點(diǎn)。1.地基深度深

一般來說地基埋置深度應(yīng)在建筑物高度的1/12以上，樁基不宜小于建筑物高度的1/15，還至少要有一層地下室，埋深一般要在5m以上，超高層建筑的基礎(chǔ)埋深要在20m以上。

2.施工技術(shù)高、難度大

一般高層建筑是以鋼筋混凝土為主，超高層建筑以鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)為主。在高層建筑施工中，材料使用量大，垂直運(yùn)輸量大，混凝土輸送高度高，對(duì)起重設(shè)備等要求高等難度大。0.4現(xiàn)代高層建筑施工的特點(diǎn)

3.高空作業(yè)多

高層建筑的自身高度高，各種材料、設(shè)備等需要運(yùn)送到相應(yīng)的位置，導(dǎo)致垂直運(yùn)輸?shù)墓ぷ髁看?、難度高。

4.工程工期長(zhǎng)

高層建設(shè)施工周期比較長(zhǎng)，很多標(biāo)志性的超高層建筑，從基礎(chǔ)施工到裝飾裝修工程完成交付使用可能需要5年以上的時(shí)間。

5.工程量大

高層建筑是一個(gè)系統(tǒng)集成項(xiàng)目，工程量非常大，工藝復(fù)雜。這些綜合因素導(dǎo)致了高層建筑施工管理、組織和協(xié)調(diào)的難度較大。0.4現(xiàn)代高層建筑施工的特點(diǎn)第1章現(xiàn)代高層建筑施工測(cè)量教學(xué)提示：本章介紹高層建筑的軸線測(cè)量、高程控制測(cè)量、沉降觀測(cè)、高層建筑施工測(cè)量新技術(shù)，要求重點(diǎn)掌握施工過程中各工序測(cè)量要點(diǎn)，從場(chǎng)地平整、建筑物定位、基礎(chǔ)施工、軸線傳遞、變形觀測(cè)以及竣工圖繪制等內(nèi)容和知識(shí)要點(diǎn)。教學(xué)要求：高層建筑施工測(cè)量的主要任務(wù)是軸線測(cè)量、水平控制、標(biāo)高控制、變形控制等，嚴(yán)格控制水平和豎向偏差。重點(diǎn)是保證建筑的平面位置及垂直、保證建筑的形狀及標(biāo)高符合設(shè)計(jì)、保證沉降觀測(cè)工作的質(zhì)量。掌握高層建筑常規(guī)測(cè)量?jī)x器的組成、使用、檢驗(yàn)與校正。掌握高程、角度和距離的基本測(cè)量方法和放樣方法。能根據(jù)高層建筑施工特點(diǎn)正確選用測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法。熟悉現(xiàn)代測(cè)繪新儀器和新測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用。

建筑物的定位放線，根據(jù)設(shè)計(jì)給定的定位依據(jù)和定位條件進(jìn)行。當(dāng)定位依據(jù)是原有建（構(gòu)）筑物時(shí)，要會(huì)同建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)定位依據(jù)的建（構(gòu)）筑物的邊、角、中線、標(biāo)高等具體位置，進(jìn)行明確的指定和確認(rèn)，必要時(shí)進(jìn)行拍照，以便查證和存檔。當(dāng)定位依據(jù)是規(guī)劃紅線、道路中心線或測(cè)量控制點(diǎn)時(shí)，在同建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位在現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)面交樁后，要根據(jù)各點(diǎn)的坐標(biāo)值、標(biāo)高值校算其間距、夾角和高差，并實(shí)地校測(cè)各樁位是否正確，若有不符，應(yīng)請(qǐng)建設(shè)單位妥善處理。1.1高層建筑定位放線

1.1.1根據(jù)原有建筑物定位如圖1.1所示，ABCD為原有建筑物，MNQP為新建高層建筑，M'N'Q'P'為該高層建筑的矩形控制網(wǎng)（在基槽外，作為開挖后在各施工層上恢復(fù)中線或軸線的依據(jù)）。根據(jù)原有建（構(gòu)）筑物定位，常用的方法有三種：延長(zhǎng)線法、平行線法、直角坐標(biāo)法。而由于定位條件的不同，各種方法又可分成兩類情況：一類情況是如圖1.1(a)類，它是僅以一棟原有建筑物的位置和方向?yàn)闇?zhǔn)，用圖1.1(a)中所示的y、x值確定新建高層建筑物位置；另一類情況則是以一棟原有建筑物的位置和方向?yàn)橹?，再加另外的定位條件，如圖1.1(b)中G為現(xiàn)場(chǎng)中的一個(gè)固定點(diǎn)，G至新建高層建筑物的距離y、x是定位的另一個(gè)條件。圖1.1根據(jù)原有建筑物定位

1.延長(zhǎng)線法如圖1.1(1)所示，是先根據(jù)AB邊，定出其平行線A'B'；安置經(jīng)緯儀在B'，后視A'，用正倒鏡法延長(zhǎng)A'B'直線至M'；若為圖(a)情況，則再延長(zhǎng)至N'，移經(jīng)緯儀在M'和N'上，定出P'和Q'，最后校測(cè)各對(duì)邊長(zhǎng)和對(duì)角線長(zhǎng)；若為圖(b)情況，則應(yīng)先測(cè)出G點(diǎn)至BD邊的垂距yG，才可以確定M'和N'位置。一般可將經(jīng)緯儀安置在BD邊的延長(zhǎng)點(diǎn)B'，以A'為后視，測(cè)出∠A'B'G，用鋼尺量出B'G的距離，則yG=B'G×sin(∠A'B'G-90°)。

2.平行線法如圖1.1(2)，是先根據(jù)CD邊，定出其平行線C'D'。若為圖(a)情況，新建高層建筑物的定位條件是其西側(cè)與原有建筑物西側(cè)同在一直線上，兩建筑物南北凈間距為x。則由C'D'可直接測(cè)出M'N'Q'P'矩形控制網(wǎng)；若為圖(b)情況，則應(yīng)先由C'D'測(cè)出G點(diǎn)至CD邊的垂距xG和G點(diǎn)至AC延長(zhǎng)線的垂距yG，才可以確定M'和N'位置，具體測(cè)法基本同前。

3.直角坐標(biāo)法如圖1.1(3)，是先根據(jù)CD邊，定出其平行線C'D'。若為圖(a)情況，則可按圖示定位條件，由C'D'直接測(cè)出M'N'Q'P'矩形控制網(wǎng)；若為圖(b)情況，則應(yīng)先測(cè)出G點(diǎn)至BD延長(zhǎng)線和CD延長(zhǎng)線的垂距yG和xG，然后即可確定M'和N'位置。

1.1.2根據(jù)規(guī)劃紅線、道路中心線或場(chǎng)地平面控制網(wǎng)定位1.直角坐標(biāo)法如圖1.2為某飯店定位情況。它是由城市規(guī)劃部門給定的廣場(chǎng)中心正點(diǎn)起，沿道路中心線向西量y=123.300m定S點(diǎn)，然后由S點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)90°定出建筑群的縱向主軸線—X軸，由S點(diǎn)起向北沿X軸量x=84.200m，定出建筑群的縱軸(X)與橫軸(Y)的交點(diǎn)O。圖1.2某飯店直角坐標(biāo)法定位圖(單位：m)

2.極坐標(biāo)法

如圖1.3為五幢25層公寓，1～4號(hào)樓的西南角正布置在半徑R=186.000m的圓弧形地下車庫的外緣。定位時(shí)可將經(jīng)緯儀安置在圓心O點(diǎn)上，用0°00＇00″后視A點(diǎn)后，按1～5號(hào)點(diǎn)的設(shè)計(jì)極坐標(biāo)數(shù)據(jù)（極角、極距），由A點(diǎn)起依次定出各幢塔樓的西南角點(diǎn)1、2、3、4、5，并實(shí)量各點(diǎn)間距作為校核。圖1.3建筑物極坐標(biāo)法定位圖

3.交會(huì)法

如圖1.4為某重要路口北側(cè)折線形高層建筑MNQP，其兩側(cè)均為平行道路中心線，間距為d。定位時(shí)，先在規(guī)劃部門給出的道路中心線上定出1、2、3、4點(diǎn)，并根據(jù)d值定出各垂線上的1'、2'、3'、4'點(diǎn)，然后由1'2'與4'3'兩方向線交會(huì)定出S'點(diǎn)，最后由S'點(diǎn)和建筑物四廓尺寸定出矩形控制網(wǎng)M'S'N'Q'R'P'。圖1.4建筑物交會(huì)法定位圖

4.綜合法以圖1.5某高層MNQP為例，其定位條件是：M點(diǎn)正落在AB規(guī)劃紅線上，MN平行BC規(guī)劃紅線，且距G為8.000m。為了定位，首先要確定MN相對(duì)于BC邊的位置。因此，先在B點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀，測(cè)出∠ABC和∠GBC，并量出BG間距；算出MN至BC的垂直距離MM1=8.000m＋BGsin∠GBC和M1B=MMlcot(180°0′00″-∠ABC)。當(dāng)求出MMl和M1B后，以BC邊為準(zhǔn)，用直角坐標(biāo)法、極坐標(biāo)法或交會(huì)法等測(cè)定矩形控制網(wǎng)M'N'Q'P'，并用所給定位條件進(jìn)行檢測(cè)。圖1.5建筑物綜合法定位圖(單位：m)

1.《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026-2007)之8.3.11條專門對(duì)于建筑物放樣的精度偏差作了要求要求(表1-1)；標(biāo)高測(cè)量應(yīng)符合表1-1關(guān)于中誤差的限值。2.±0.000以下標(biāo)高測(cè)法為控制基礎(chǔ)和±0.000以下各層的標(biāo)高，在基礎(chǔ)開挖過程中，應(yīng)在基坑四周的護(hù)坡鋼板樁或混凝土樁（選其側(cè)面豎直且規(guī)正者）上各涂一條寬10cm的豎向白漆帶。用水準(zhǔn)儀根據(jù)附近棟號(hào)的水準(zhǔn)點(diǎn)或±0.000水平線，測(cè)出各白漆帶上頂?shù)臉?biāo)高；然后用鋼尺在白漆帶上量出±0.000以下，各負(fù)(-)整米數(shù)的水平線；最后，將水準(zhǔn)儀安置在基坑內(nèi)，校測(cè)四周護(hù)坡樁上各白漆帶底部同一標(biāo)高的水平線，當(dāng)誤差在±5mm以內(nèi)時(shí)，則認(rèn)為合格。在施測(cè)基礎(chǔ)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)后視兩條白漆帶上的水平線以作校核。1.2高層建筑標(biāo)高測(cè)量

3.±0.000以上標(biāo)高測(cè)法±0.000以上標(biāo)高測(cè)法，主要是用鋼尺沿結(jié)構(gòu)外墻、邊柱或樓梯間等向上豎直測(cè)量，引測(cè)步驟是：（1）先用水準(zhǔn)儀根據(jù)二個(gè)棟號(hào)水準(zhǔn)點(diǎn)或±0.000水平線，在各向上引測(cè)處準(zhǔn)確地測(cè)出相同的起始標(biāo)高線(一般多測(cè)+1.000m標(biāo)高線)。（2）用鋼尺沿鉛直方向，向上量至施工層，并畫出正(+)米數(shù)的水平線，各層的標(biāo)高線均應(yīng)由各處的起始標(biāo)高線向上直接量取。高差超過一整鋼尺長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)在該層精確測(cè)定第二條起始標(biāo)高線，作為再向上引測(cè)的依據(jù)。（3）將水準(zhǔn)儀安置到施工層，校測(cè)由下面?zhèn)鬟f上來的各水平線，誤差應(yīng)在±6mm以內(nèi)。在各層抄平時(shí)，應(yīng)后視兩條水平線以作校核。

4.標(biāo)高施測(cè)要點(diǎn)（1）觀測(cè)時(shí)盡量做到前后視線等長(zhǎng)。測(cè)設(shè)水平線時(shí)，采用直接調(diào)整水準(zhǔn)儀的儀器高度，使后視時(shí)的視線正對(duì)準(zhǔn)水平線，前視時(shí)則可直接用鉛筆標(biāo)出視線標(biāo)高點(diǎn)，然后用鋁合金直尺以硬鉛筆畫水平線。（2）±0.00水平線向下或向上量高差時(shí)，鋼尺應(yīng)檢定，量高差時(shí)尺身應(yīng)鉛直并用標(biāo)準(zhǔn)拉力，進(jìn)行尺長(zhǎng)和溫度改正。（3）采用預(yù)制構(gòu)件的高層結(jié)構(gòu)施工時(shí)，注意每層的高差不要超限，同時(shí)更要注意控制各層的標(biāo)高，防止偏差積累使建筑物總高度偏差超限。（4）為保證竣工時(shí)±0.000和各層標(biāo)高的正確性，在測(cè)定±0.000水平線和基礎(chǔ)施工時(shí)，如何對(duì)待地基開挖后的回彈與整個(gè)建筑在施工期間的下沉影響；在鋼結(jié)構(gòu)工程中，鋼柱負(fù)荷后對(duì)層高的影響。

1.高層建筑豎向投測(cè)允許偏差正倒鏡投點(diǎn)間距，層間豎向測(cè)量偏差不應(yīng)超過±3mm，建筑全高(H)豎向測(cè)量偏差不應(yīng)大于：(1)H≤30m，±5mm；(2)30m<H≤60m，±10mm；(3)60m<H≤90m，±15mm；(4)90m<H≤120m，±20mm；(5)120m<H≤150m，±25mm；(6)150m<H，±30mm。1.3高層建筑豎向控制

2.外控法當(dāng)施工場(chǎng)地比較寬闊時(shí)，多使用此法。施測(cè)時(shí)主要是將經(jīng)緯儀安置在高層建筑附近進(jìn)行豎向投測(cè)，故此法也叫經(jīng)緯儀豎向投測(cè)法。由于場(chǎng)地情況的不同，安置經(jīng)緯儀的位置不同，又分為三種投測(cè)方法：延長(zhǎng)軸線法、側(cè)向借線法、正倒鏡挑直法。

（1）延長(zhǎng)軸線法適用于場(chǎng)地四周寬闊，能將高層建筑輪廓軸線延長(zhǎng)到建筑物的總高度以外，或附近的多層或高層建筑物頂面上，并可在軸線的延長(zhǎng)線上安置經(jīng)緯儀，以首層軸線為準(zhǔn)，向上逐層投測(cè)。

（2）側(cè)向借線法適用于場(chǎng)地四周較小，高層建筑四廓軸線無法延長(zhǎng)，但可將軸線向建筑物外側(cè)平行移出，俗稱借線。移出的尺寸應(yīng)視外腳手架的情況而定，盡量不超過2m。（3）正倒鏡挑直法適用于四廓軸線雖可延長(zhǎng)，但不能在延長(zhǎng)線上安置經(jīng)緯儀的情況。精度高。

3.內(nèi)控法當(dāng)施工場(chǎng)地窄小，無法在建筑物之外的軸線上安置儀器施測(cè)時(shí)，多使用此法。施測(cè)時(shí)在建筑物的首層測(cè)設(shè)室內(nèi)控制網(wǎng)，用垂準(zhǔn)線原理進(jìn)行豎向投測(cè)，故此法也叫垂準(zhǔn)線投測(cè)法。

高層建筑施工從施工準(zhǔn)備到竣工后的一段時(shí)間，應(yīng)進(jìn)行沉降、位移和傾斜等變形觀測(cè)，包括兩部分：一是高層建筑施工對(duì)鄰近建筑物和護(hù)坡樁的影響、日照對(duì)在建建筑物的影響；二是建建筑物各部位的變形。前一部分觀測(cè)由施工單位承擔(dān)，后一部分觀測(cè)一般多由勘測(cè)專業(yè)單位承擔(dān)。一般規(guī)定變形觀測(cè)的誤差應(yīng)小于變形量的1/10～1/20。為此，變形觀測(cè)應(yīng)使用精密水準(zhǔn)議(S1、S0.5)、精密經(jīng)緯儀(J2、J1)和精密的測(cè)量方法。每項(xiàng)工程至少要有三個(gè)穩(wěn)固可靠的基準(zhǔn)點(diǎn)，并每半年復(fù)測(cè)一次。所用儀器、設(shè)備要固定，觀測(cè)人員要固定，觀測(cè)的條件、環(huán)境基本相同，觀測(cè)的路線、鏡位、程序、方法要固定。1.4變形觀測(cè)

1.沉降觀測(cè)（1）高層建筑施工對(duì)鄰近建（構(gòu)）筑物影響的觀測(cè)（2）施工塔吊基座的沉降觀測(cè)（3）地基回彈觀測(cè)（4）建筑物的沉降觀測(cè)沉降觀測(cè)的等級(jí)、精度要求、適用范圍及觀測(cè)方法，應(yīng)根據(jù)工程需要，按書中表1-2中相應(yīng)等級(jí)的規(guī)定選用。

2.建筑物的位移觀測(cè)當(dāng)建筑物在平面位置上發(fā)生位移時(shí)，應(yīng)根據(jù)位移的可能情況，在其縱向和橫向上分別設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)和控制線，用經(jīng)緯儀視準(zhǔn)線法或小角度法進(jìn)行觀測(cè)。和沉降觀測(cè)一樣，水平位移觀測(cè)也分為四個(gè)等級(jí)，各等級(jí)的適用范圍同表1-2，各等級(jí)的變形點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差分別為：一等為±1.5mm，二等為±3.0mm，三等為±6.0mm，四等為±12.0mm。

3.建(構(gòu))筑物豎向傾斜觀測(cè)一般要在進(jìn)行傾斜監(jiān)測(cè)的建（構(gòu)）筑物上設(shè)置上、下二點(diǎn)或上、中、下多點(diǎn)觀測(cè)標(biāo)志，各標(biāo)志應(yīng)在同一豎直面內(nèi)。用經(jīng)緯儀正倒鏡法，由上而向下投測(cè)各觀測(cè)點(diǎn)的位置，然后根據(jù)高差計(jì)算傾斜量；或以某一固定方向?yàn)楹笠?，用測(cè)回法觀測(cè)各點(diǎn)的水平角及高差，再進(jìn)行傾斜量的計(jì)算。

1.工程水準(zhǔn)儀(S3、S2)望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)24～28倍，微傾氣泡水準(zhǔn)儀已被自動(dòng)補(bǔ)償水準(zhǔn)儀所代替，精度為每公里往返測(cè)高差平均值的中誤差m為±3～2mm，這是施工現(xiàn)場(chǎng)使用最多的水準(zhǔn)儀。圖1.7是（S2級(jí)）自動(dòng)補(bǔ)償水準(zhǔn)儀。1.5常用測(cè)量?jī)x器概述圖1.7S2級(jí)自動(dòng)補(bǔ)償水準(zhǔn)儀

2.精密水準(zhǔn)(N3)其望遠(yuǎn)鏡清澈明麗，放大超過40倍，內(nèi)置平行板測(cè)微器可直讀至0.1mm，估讀至0.01mm，升降螺旋有刻度，可測(cè)度小豎直角和坡度變化。專供大地一等水準(zhǔn)測(cè)量、地震變形、沉降觀測(cè)等應(yīng)用，如圖1.8。

S1.5、S0.7也屬于精密水準(zhǔn)儀，既可用于普通工程水準(zhǔn)，又可用于工程沉降觀測(cè)。1.5常用測(cè)量?jī)x器概述圖1.8N3精密水準(zhǔn)儀

3.工程經(jīng)緯儀(J6、J2)J6、J2（如圖1.9所示）是目前施工現(xiàn)場(chǎng)使用最多的經(jīng)緯儀，但逐漸將被數(shù)字化顯示的電子經(jīng)緯儀（如圖1.10所示）所代替。電子經(jīng)緯儀測(cè)角后視時(shí)可直接置0°00＇00″，前視時(shí)則直接顯示角度數(shù)值，而不用測(cè)微估讀，因此實(shí)測(cè)中，無論精度、速度均比同精度的光學(xué)經(jīng)緯儀效果好，并可自動(dòng)記錄、貯存數(shù)據(jù)。圖1.9J6、J2光學(xué)經(jīng)緯儀圖圖1.10電子經(jīng)緯儀

4.全站儀全站儀，即全站型電子測(cè)距儀（如圖1.11所示），是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。與光學(xué)經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤換為光電掃描度盤，將人工光學(xué)測(cè)微讀數(shù)代之以自動(dòng)記錄和顯示讀數(shù)，使測(cè)角操作簡(jiǎn)單化，且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。

圖1.11全站儀第2章高層建筑深基坑工程教學(xué)提示：基坑工程是為保護(hù)基坑施工、地下結(jié)構(gòu)的安全和周邊環(huán)境不受損害而采取的支護(hù)、基坑土體加固、地下水控制、開挖等工程的總稱，包括勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、試驗(yàn)等。教學(xué)要求：本章對(duì)基坑工程的概念及現(xiàn)狀、特點(diǎn)、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行概述，介紹高層建筑深基坑工程勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、試驗(yàn)的方法。要求重點(diǎn)掌握深基坑工程的支護(hù)類型、方法選擇及設(shè)計(jì)、施工工藝、監(jiān)測(cè)方法。

2.1.1基坑工程概念及現(xiàn)狀

1.基本概念

基坑工程是為了保護(hù)基坑施工、地下結(jié)構(gòu)的安全和周邊環(huán)境不受損害而采取的支護(hù)、基坑土體加固、地下水控制、土方開挖與回填等工程的總稱，包括勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、試驗(yàn)等流程?；庸こ淌羌刭|(zhì)工程、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程和巖土測(cè)試技術(shù)于一身的系統(tǒng)工程。其主要內(nèi)容：工程勘察、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工、土方開挖與回填、地下水控制、信息化施工及施工安全及周邊環(huán)境保護(hù)等。2.1基坑工程概述

2.特點(diǎn)（1）基坑工程具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性。（2）基坑工程具有明顯的區(qū)域特征。（3）基坑工程具有明顯的環(huán)境保護(hù)特征。（4）基坑工程理論尚不完善。（5）基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)體特征。

3.導(dǎo)致基坑工程事故的主要原因（1）設(shè)計(jì)理論不完善。許多計(jì)算方法尚處于半經(jīng)驗(yàn)階段，理論計(jì)算結(jié)果尚不能很好反映工程實(shí)際情況。（2）設(shè)計(jì)者概念不清、方案不當(dāng)、計(jì)算漏項(xiàng)或錯(cuò)誤。（3）設(shè)計(jì)、施工人員經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐表明，工程經(jīng)驗(yàn)在決定基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案和確保施工安全中起著舉足輕重的作用。

2.1.2支護(hù)結(jié)構(gòu)類型支護(hù)結(jié)構(gòu)由擋土結(jié)構(gòu)、錨撐結(jié)構(gòu)組成。當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)不能起到止水作用時(shí)，可同時(shí)設(shè)置止水帷幕或采取坑內(nèi)外降水。1.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的分類基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)可以分為樁、墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)和實(shí)體重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)兩大類。（1）樁、墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)樁、墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)常采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、柱列式灌注樁、地下連續(xù)墻等。此類支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛，適用性強(qiáng)，是基坑工程中經(jīng)常采用的主要形式。（2）實(shí)體重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)體重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)常采用水泥土攪拌樁擋墻、高壓旋噴樁擋墻、土釘墻等。此類支護(hù)結(jié)構(gòu)截面尺寸較大，依靠實(shí)體墻身的重力起擋土作用，按重力式擋土墻的設(shè)計(jì)原則計(jì)算。墻身也可設(shè)計(jì)成格構(gòu)式，或階梯形等多種形式，無錨拉或內(nèi)支撐系統(tǒng)，土方開挖施工方便，適用于小型基坑工程。土質(zhì)條件較差時(shí)，基坑開挖深度不宜過大。土質(zhì)條件較好時(shí)，水泥攪拌工藝使用受限制。土釘墻結(jié)構(gòu)適應(yīng)性較大。2.常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式擋土結(jié)構(gòu)的常用形式如書上圖2.1和圖2.2所示。

2.1.3基坑工程特點(diǎn)1.綜合性強(qiáng)基坑工程涉及工程地質(zhì)、土力學(xué)、施工技術(shù)和監(jiān)測(cè)等。2.臨時(shí)性和風(fēng)險(xiǎn)性大基坑支護(hù)是臨時(shí)措施，安全儲(chǔ)備較小，風(fēng)險(xiǎn)大。3.地區(qū)性各地區(qū)基坑工程的地質(zhì)條件不同，同一城市不同區(qū)域也有差異。因此，設(shè)計(jì)要因地制宜，不能簡(jiǎn)單照搬。4.環(huán)境條件要求嚴(yán)格鄰近的高大建筑、地下結(jié)構(gòu)、管線等對(duì)基坑的變形限制嚴(yán)格，施工因素復(fù)雜多變，氣候、季節(jié)、周圍水體均可產(chǎn)生重大變化。

2.1.4基坑工程設(shè)計(jì)內(nèi)容1.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足兩種極限狀態(tài)的要求。（1）承載能力極限狀態(tài)基坑工程的承載能力極限狀態(tài)要求不出現(xiàn)以下各種狀況。1)支護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性破壞——擋土結(jié)構(gòu)、錨撐結(jié)構(gòu)折斷、壓屈失穩(wěn)，錨桿的斷裂、拔出，擋土結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)承載力不足等使結(jié)構(gòu)失去承載能力的破壞形式。2)基坑內(nèi)外土體失穩(wěn)——基坑內(nèi)外土體整體滑動(dòng)，坑底隆起，結(jié)構(gòu)傾倒或踢腳等破壞形式。3)止水帷幕失效——坑內(nèi)出現(xiàn)管涌、流土或流砂。（2）正常使用極限狀態(tài)要求不出現(xiàn)以下各種狀況。1)基坑變形影響基坑正常施工、工程樁產(chǎn)生破壞或變位；影響相鄰地下結(jié)構(gòu)、相鄰建筑、管線、道路正常使用。2)影響正常使用的外觀或變形。3)因地下水抽降而導(dǎo)致過大的地面沉降。2.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的選型及地下水控制方式。(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形計(jì)算。(3)基坑內(nèi)外土體穩(wěn)定性計(jì)算。(4)基坑降水、止水帷幕設(shè)計(jì)。(5)基坑施工監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)及應(yīng)急措施的制定。(6)施工期可能出現(xiàn)的不利工況驗(yàn)算。

2.1.5基坑工程設(shè)計(jì)依據(jù)1.巖土工程勘察報(bào)告。區(qū)別基坑工程的安全等級(jí)進(jìn)行專門的巖土工程勘察，或與主體建筑勘察一并進(jìn)行，但應(yīng)滿足基坑工程勘察的深度和要求。區(qū)別基坑工程的規(guī)模和地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度進(jìn)行分階段勘察和施工勘察。具體要求詳見有關(guān)章節(jié)。2.建筑總平面圖、工程用地紅線圖、地下工程的建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。3.鄰近建筑物的平面位置，基礎(chǔ)類型及結(jié)構(gòu)圖、埋深及荷載，周圍道路、地下設(shè)施、市政管道及通信工程管線圖、基坑周圍環(huán)境對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。在基坑工程的設(shè)計(jì)中，支護(hù)結(jié)構(gòu)、降水井、觀測(cè)井及止水帷幕、錨拉系統(tǒng)等構(gòu)件，均不得超越工程用地紅線。

2.1.6支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法綜述實(shí)體重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)按重力式擋土墻的設(shè)計(jì)原則計(jì)算，主要涉及支承擋墻自重的地基承載力及穩(wěn)定驗(yàn)算，而穩(wěn)定驗(yàn)算以條分法為主。樁、墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)必須按土與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同作用的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，即結(jié)構(gòu)內(nèi)力與支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度、巖土體變形有關(guān)。按土與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同作用的原則進(jìn)行分析是一個(gè)較難的課題，即使采用有限元法（考慮因素多，如模擬開挖過程；得到的結(jié)果也多，如可得到坑周土位移），由于土性是復(fù)雜多變的，選擇完全符合工程特點(diǎn)的土的計(jì)算參數(shù)是十分困難的；另外，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與土共同工作的條件遠(yuǎn)較一般基礎(chǔ)工程復(fù)雜。

本節(jié)針對(duì)基坑工程，介紹《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）相關(guān)內(nèi)容。1.邊坡工程勘察報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容（1）在查明邊坡工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，確定邊坡類別和可能的破壞形式。（2）提供驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性、變形和設(shè)計(jì)所需的計(jì)算參數(shù)值。（3）評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性，并提出整治措施和監(jiān)測(cè)方案建議。（4）需進(jìn)行抗震設(shè)防邊坡應(yīng)根據(jù)區(qū)劃提供參數(shù)。（5）提出邊坡整治設(shè)計(jì)、施工注意事項(xiàng)的建議。（6）對(duì)所勘察的邊坡工程是否存在滑坡(或潛在滑坡)等不良地質(zhì)現(xiàn)象，以及開挖或構(gòu)筑的適宜性做出結(jié)論。（7）對(duì)安全等級(jí)為一、二級(jí)的邊坡工程應(yīng)提出沿邊坡開挖線的地質(zhì)縱、橫剖面圖。2.2基坑工程勘察

2.邊坡工程勘察前應(yīng)取得以下資料（1）附有坐標(biāo)和地形的擬建建(構(gòu))筑物的總平面布置圖。（2）擬建建(構(gòu))筑物的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及可能采取的基礎(chǔ)形式、尺寸和埋置深度。（3）邊坡高度、坡底高程和邊坡平面尺寸。（4）擬建場(chǎng)地的整平標(biāo)高和挖方、填方情況。（5）場(chǎng)地及其附近已有的勘察資料和邊坡支護(hù)型式與參數(shù)。（6）邊坡及其周邊地區(qū)的場(chǎng)地等環(huán)境條件資料。

3.邊坡工程勘察應(yīng)查明下列內(nèi)容（1）地形地貌特征。（2）巖土的類型、成因、性狀、覆蓋層厚度、基巖面的形態(tài)和坡度、巖石風(fēng)化和完整程度。（3）巖、土體的物理力學(xué)性能。（4）主要結(jié)構(gòu)面(特別是軟弱結(jié)構(gòu)面)的類型和等級(jí)、產(chǎn)狀、發(fā)育程度、延伸程度、閉合程度、風(fēng)化程度、充填狀況、充水狀況、組合關(guān)系、力學(xué)屬性和與臨空面的關(guān)系。（5）氣象、水文和水文地質(zhì)條件。（6）不良地質(zhì)現(xiàn)象的范圍和性質(zhì)。（7）坡頂鄰近（含基坑周邊）建（構(gòu)）筑物的荷載、結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)形式和埋深，地下設(shè)施的分布和埋深。

4.建筑邊坡工程的氣象資料收集、水文調(diào)查和水文地質(zhì)勘察應(yīng)滿足下列要求。（1）收集相關(guān)氣象資料、最大降雨強(qiáng)度和十年一遇最大降水量，研究降水對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。（2）收集歷史最高水位資料，調(diào)查可能影響邊坡水文地質(zhì)條件的工業(yè)和市政管線、江河等水源因素，以及相關(guān)水庫水位調(diào)度方案資料。（3）查明對(duì)邊坡工程產(chǎn)生重大影響的匯水面積、排水坡度、長(zhǎng)度和植被等情況。（4）查明地下水類型和主要含水層分布情況。（5）查明巖體和軟弱結(jié)構(gòu)面中地下水情況。（6）調(diào)查邊坡周圍山洪、沖溝和河流沖淤等情況。（7）論證孔隙水壓力變化規(guī)律和對(duì)邊坡應(yīng)力狀態(tài)的影響。

2.3.1高層建筑深基坑地下水控制地下水控制就是為保證支護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑開挖、地下結(jié)構(gòu)的正常施工，防止地下水變化對(duì)基坑周邊環(huán)境產(chǎn)生影響所采用的截水、降水、排水、回灌等措施。通常有兩種做法：集水坑排水與井點(diǎn)法排水。1.集水坑排水集水坑排水是施工中應(yīng)用最普遍的排水方法，又稱表面排水法（圖2.4）。2.3地下水控制圖2.4集水坑

2.井點(diǎn)法排水通常也叫人工降低地下水位法或井點(diǎn)降水法，是在基坑開挖前，在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設(shè)備抽水使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)的方法（圖2.5）。井點(diǎn)降水法所采用的井點(diǎn)類型有：輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井井點(diǎn)等。

圖2.5井點(diǎn)降水

3.地下水控制方法選擇在軟土地區(qū)，當(dāng)基坑開挖深度超過3m時(shí)，一般就要采取井點(diǎn)降水。地下水控制方法有多種，適用條件如表2-1所示，選擇降水方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)土層情況、降水深度、周圍環(huán)境、支護(hù)結(jié)構(gòu)種類等綜合考慮，當(dāng)因降水而危及基坑及周邊環(huán)境安全時(shí)，宜采用截水或者回灌方法。表2-1地下水控制方法適用條件

2.3.2流砂成因及防治流砂是土體的一種現(xiàn)象，通常細(xì)顆粒、顆粒均勻、松散、飽和的非粘性土容易發(fā)生這個(gè)現(xiàn)象。流砂的形成是多種多樣的，但它對(duì)建筑物的安全和正常使用影響極大。可以通過預(yù)防等手段制止流沙現(xiàn)象。

1.形成原因內(nèi)因：取決于土的性質(zhì)，當(dāng)土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、滲透系數(shù)小、排水性能差等均容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。外因：是地下水在土中滲流所產(chǎn)生的動(dòng)水壓力（滲流力）的大小。當(dāng)單位顆粒土體受到的向上的滲流力大于或等于其自身重力，則土體發(fā)生懸浮、移動(dòng)，則流砂形成。

2.流砂的危害基礎(chǔ)是建筑物的十分重要組成部分，它對(duì)建筑物的安全和正常使用影響極大，在實(shí)際施工過程中必須將上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)綜合考慮，使基礎(chǔ)工程安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)，便于施工。在基礎(chǔ)施工過程中，如果沒有解決好流砂問題，基礎(chǔ)就會(huì)跟著砂層一起流動(dòng)，發(fā)生位移，這樣地基礎(chǔ)的持力層就會(huì)發(fā)生變化，這對(duì)建筑物來說是十分有害的，也是絕對(duì)不容許有這種現(xiàn)象發(fā)生的。

3.處理對(duì)策隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不僅要選擇在地質(zhì)條件好的場(chǎng)地上從事建設(shè)，而且有時(shí)不得不在地質(zhì)條件不良的地基上進(jìn)行施工；另外，隨著科技的日益發(fā)展，結(jié)構(gòu)荷載增大，對(duì)變形要求越來越嚴(yán)，因此必須要選擇最恰當(dāng)?shù)牡鼗幚矸椒▉硎┕?。只有充分認(rèn)識(shí)了流砂的形成原因和流砂的危害才能采取切實(shí)有效的方法來進(jìn)行處理，在進(jìn)行基礎(chǔ)施工之前先認(rèn)真閱讀地質(zhì)勘察報(bào)告書，對(duì)砂層的厚度、地下水位的高低等地質(zhì)狀況有個(gè)比較直觀的認(rèn)識(shí)，這樣才能便于我們采取何種施工方法來進(jìn)行施工。在實(shí)際施工過程中，通常處理基礎(chǔ)的方法有換土墊層法、深層密實(shí)法、排水固結(jié)法、化學(xué)加固法、加筋法等。

4.防治流砂途徑和措施在基坑開挖中，防治流砂的原則“治流砂必先治水”。防治流砂的主要途徑有，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：

（1）枯水期施工法

（2）搶挖并拋大石塊法

（3）設(shè)止水帷幕法將連續(xù)的止水支護(hù)結(jié)構(gòu)

（4）人工降低地下水位法。此外，采用地下連續(xù)墻、壓密注漿法、土壤凍結(jié)法等，阻止地下水流人基坑，以防止流砂發(fā)生。

5.防治原則

（1）減少或消除基坑內(nèi)外地下水的水頭差，例如采取先在基坑范圍外以井點(diǎn)降低地下水后開挖，或在不排水基坑內(nèi)以抓斗等工具進(jìn)行水下挖土等施工方法。

（2）增長(zhǎng)滲流路徑，例如沿坑壁打入深度超過坑底的板樁，其長(zhǎng)度足以使受保護(hù)土體內(nèi)的水頭梯度小于臨危梯度。

（3）在向上滲流出口處地表用透水材料覆蓋壓重以平衡動(dòng)水力。

2.4.1基坑工程的內(nèi)容及勘察設(shè)計(jì)高層建筑上部結(jié)構(gòu)傳到地基上的荷載很大，為此多建造補(bǔ)償性基礎(chǔ)。為了充分利用地下空間，有的設(shè)計(jì)有多層地下室，所以高層建筑的基礎(chǔ)埋深較深，施工時(shí)基坑開挖深度較大。中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）對(duì)基坑支護(hù)的定義如下：為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施。常見的基坑支護(hù)型式主要有：排樁、鋼板樁、地下連續(xù)墻、地連墻+支撐、水泥擋土墻、土釘墻（噴錨支護(hù)）、逆作拱墻以及上述兩種或者兩種以上方式的合理組合等。2.4深基坑工程設(shè)計(jì)

1.勘察內(nèi)容基坑支護(hù)工程的工程地質(zhì)勘察一般應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)工程結(jié)合起來，主要包括以下內(nèi)容：

（1）需要進(jìn)行基坑設(shè)計(jì)的工程，勘察時(shí)應(yīng)包括基坑工程勘察的內(nèi)容。

（2）基坑工程勘察的范圍和深度應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地條件和設(shè)計(jì)要求確定?？辈焐疃纫藶殚_挖深度的2～3倍，在此深度內(nèi)遇到堅(jiān)硬粘性土、碎石土和巖層，可根據(jù)巖土類別和支護(hù)設(shè)計(jì)要求減少深度?？辈斓钠矫娣秶顺鲩_挖邊界外開挖深度的2～3倍。

（3）當(dāng)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件復(fù)雜，在基坑開挖過程中需要對(duì)地下水進(jìn)行治理（降水或者隔滲）時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專門的水文地質(zhì)勘察。

（4）當(dāng)基坑開挖可能產(chǎn)生流砂、流土、管涌等滲透性破壞時(shí)，應(yīng)有針對(duì)性地進(jìn)行勘察，分析評(píng)價(jià)其產(chǎn)生的可能性及對(duì)工程的影響。

（5）基坑工程勘察，應(yīng)進(jìn)行環(huán)境狀況調(diào)查，查明臨近建筑物和地下設(shè)施的現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及對(duì)開挖變形的承受能力。

（6）在特殊性巖土分布區(qū)進(jìn)行基坑工程勘察時(shí)，可根據(jù)規(guī)范相應(yīng)規(guī)定進(jìn)行勘察，對(duì)軟土的蠕動(dòng)和長(zhǎng)期強(qiáng)度，軟土和軟土的失水崩解，膨脹土的膨脹性和裂隙性以及非飽和土增濕軟化等對(duì)基坑的影響進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

（7）基坑工程勘察，應(yīng)根據(jù)開挖深度、巖土和地下水條件以及環(huán)境要求，對(duì)基坑邊坡的處理方式提出建議。

（8）邊坡的局部、整體穩(wěn)定性和坑底抗隆起定性。

（9）與基坑開挖有關(guān)的場(chǎng)地、土質(zhì)和工程條件在勘察報(bào)告中要提出處理方式、計(jì)算參數(shù)和支護(hù)結(jié)構(gòu)選型的建議，提出地下水控制方法、計(jì)算參數(shù)和施工控制的建議，提出施工中可能遇到的問題的防治措施以及環(huán)境保護(hù)和監(jiān)測(cè)工作的建議。

（10）地下障礙物勘察包括是否存在舊建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)和樁，是否存在廢棄的地下室、水池、設(shè)備基礎(chǔ)、人防工程、廢井、駁岸等，是否存在厚度較大的工業(yè)垃圾和建筑垃圾。

（11）基坑周圍臨近建筑物狀況調(diào)查。

（12）基坑周圍地下管線狀況調(diào)查主要包括煤氣管道、上下水管道、電纜等。

2.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容及原則基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)從穩(wěn)定、強(qiáng)度和變形等三個(gè)方面滿足設(shè)計(jì)要求。穩(wěn)定指基坑周圍土體的穩(wěn)定性，即不發(fā)生土體的滑動(dòng)破壞，因滲流造成流砂、流土、管涌以及支護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐體系的失穩(wěn)。強(qiáng)度指支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括支撐體系或錨桿結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度應(yīng)滿足構(gòu)件強(qiáng)度和穩(wěn)定設(shè)計(jì)的要求。變形指因基坑開挖造成的地層移動(dòng)及地下水位變化引起的地面變形，不得超過基坑周圍建筑物、地下設(shè)施的變形允許值，不得影響基坑工程基樁的安全或地下結(jié)構(gòu)的施工?；庸こ淌┕み^程中的監(jiān)測(cè)應(yīng)包括對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和對(duì)周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)。

（1）基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的方案和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；基坑支護(hù)體系的穩(wěn)定性驗(yàn)算；支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定和變形計(jì)算；地下水控制設(shè)計(jì)；對(duì)周邊環(huán)境影響的控制設(shè)計(jì)；基坑土方開挖方案；基坑工程的監(jiān)測(cè)要求。（2）基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則為：1)安全可靠；2)經(jīng)濟(jì)合理；3)便利施工。

3.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012），基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮基坑周圍環(huán)境和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、基坑深度等因素，對(duì)同一基坑的不同部位，可采用不同的安全等級(jí)（表2-2）。根據(jù)現(xiàn)行《建筑變形測(cè)量規(guī)范》JGJ8，基坑變形的監(jiān)控值根據(jù)基坑等級(jí)，按照表2-3的控制值。

基坑類別圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂位移監(jiān)控值圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體最大位移監(jiān)控值地面最大沉降監(jiān)控值一級(jí)基坑305030二級(jí)基坑608060三級(jí)基坑80100100表2-2支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)表2-3基坑變形的監(jiān)控值(mm)安全等級(jí)破壞后果一級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)失效、土體過大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響很嚴(yán)重二級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)失效、土體過大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響嚴(yán)重三級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)失效、土體過大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響不嚴(yán)重

2.4.2支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的荷載及其組合支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載應(yīng)包括下列項(xiàng)目：(1)土壓力；(2)水壓力(靜水壓力、滲流壓力、承壓水壓力)；(3)基坑周圍的建筑物及施工荷載引起的側(cè)向壓力；(4)溫度應(yīng)力；

(5)臨水支護(hù)結(jié)構(gòu)的波浪作用力和水流退落時(shí)的滲透力；(6)作為永久結(jié)構(gòu)時(shí)的相關(guān)荷載。其中，對(duì)一般支護(hù)結(jié)構(gòu)，其荷載主要是土壓力、水壓力。

2.4.3樁墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形及配筋計(jì)算樁墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)按基坑開挖過程的不同深度、基礎(chǔ)底板施工完成后逐步拆除支撐的工況設(shè)計(jì)。樁墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算包括以下內(nèi)容。(1)支護(hù)樁插入深度的確定。(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力分析和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)。(3)基坑內(nèi)外土體的穩(wěn)定性驗(yàn)算。(4)基坑降水設(shè)計(jì)和滲流穩(wěn)定驗(yàn)算。(5)基坑周圍地面變形的控制措施。(6)施工監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)?；又ёo(hù)體系的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)做到設(shè)計(jì)要求明確，施工工況合理，決不能出現(xiàn)漏項(xiàng)的情況。

無論是高層建筑還是地鐵的深基坑工程，由于都是在城市中進(jìn)行開挖，基坑周圍通常存在交通要道，已建建筑或管線等構(gòu)筑物，這就涉及到基坑開挖問題。伴隨著城市土地的稀缺，土地資源的充分利用成了工程建設(shè)必須考慮的重點(diǎn)話題，在實(shí)現(xiàn)向上空間的局限后，如何往地下發(fā)展促進(jìn)了基坑支護(hù)工程的迅速崛起，伴隨他的崛起，基坑開挖的安全合理，將考驗(yàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型選擇。2.5基坑工程施工

2.5.1圍護(hù)墻的選型支護(hù)結(jié)構(gòu)中常用的擋墻結(jié)構(gòu)有下列一些類型：（1）鋼板樁鋼板樁是帶有鎖口的一種型鋼，其截面有直線形、U形、Z形及S型等，有各種大小尺寸及聯(lián)鎖形式。且這種聯(lián)動(dòng)裝置可以自由組合以便形成一種連續(xù)緊密的擋土或者擋水墻的鋼結(jié)構(gòu)體（圖2.28）。鋼板樁按生產(chǎn)工藝劃分有冷彎薄壁鋼板樁和熱軋鋼板樁兩種類型。圖2.28鋼板樁

鋼板樁的優(yōu)點(diǎn)：

1）承載力強(qiáng)，自身結(jié)構(gòu)輕，鋼板樁構(gòu)成的連續(xù)墻體具有很高的強(qiáng)度與剛性。

2）水密性好，鋼板樁連接處鎖口結(jié)合緊密，可自然防滲。

3）施工簡(jiǎn)便，可減少基坑開挖土方量，占用場(chǎng)地較小。

4）耐久性好，視使用環(huán)境的差異，壽命可長(zhǎng)達(dá)50年。

5）施工環(huán)保，取土量和混凝土用量大幅減少，可有效保護(hù)土地資源。

6）作業(yè)高效。

7）材料可回收反復(fù)使用。

8）與其它單體構(gòu)造物相比，墻體較輕且具有較大的適應(yīng)變形能力，適于各類地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防處理。

“拉森”鋼板樁是享譽(yù)土木工程領(lǐng)域已久的建筑材料，應(yīng)用于各種復(fù)雜條件下的護(hù)土結(jié)構(gòu)。1902年，德國(guó)國(guó)家主工程師TryggveLarssen在不來梅開發(fā)制作了世界上第一塊U型剖面鉚凸互鎖的鋼制板樁。1914年，兩邊都能連鎖的的板樁問世，一直被世界絕大多數(shù)的板樁制造商沿用至今。最為古老的拉森U型板樁被GikenKochi公司安放在總部展示以紀(jì)念U型板樁的發(fā)展歷史。每塊U型板樁的兩邊的“U型突出”設(shè)計(jì)可以用來連鎖相鄰的板樁?；ユi結(jié)構(gòu)可以形成一個(gè)水密結(jié)構(gòu)從而增加板狀結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。拉森鋼板樁具有高強(qiáng)度，輕型，隔水性。施工簡(jiǎn)單，耐久性良好。費(fèi)用低、互換性良好，可重復(fù)使用，不受天氣條件的制約。

2.4.3樁墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形及配筋計(jì)算樁墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)按基坑開挖過程的不同深度、基礎(chǔ)底板施工完成后逐步拆除支撐的工況設(shè)計(jì)。樁墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算包括以下內(nèi)容。(1)支護(hù)樁插入深度的確定。(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力分析和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)。(3)基坑內(nèi)外土體的穩(wěn)定性驗(yàn)算。(4)基坑降水設(shè)計(jì)和滲流穩(wěn)定驗(yàn)算。(5)基坑周圍地面變形的控制措施。(6)施工監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)。基坑支護(hù)體系的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)做到設(shè)計(jì)要求明確，施工工況合理，決不能出現(xiàn)漏項(xiàng)的情況。

（2）鋼筋混凝土板樁

適用范圍：

1）開挖深度小于10m的中小型基坑工程，作為地下結(jié)構(gòu)的一部分，則更為經(jīng)濟(jì)；

2）大面積基坑內(nèi)的小基坑即“坑中坑”工程，不必坑內(nèi)拔樁，降低作業(yè)難度；

3）較復(fù)雜環(huán)境下的管道溝槽支護(hù)工程，可替代不便拔除的鋼板樁；

4）水利工程中的臨水基坑工程，內(nèi)河駁岸、小港碼頭、港口航道、船塢船閘、河口防汛墻、防浪堤及其他河道海塘治理工程。

（3）鉆孔灌注樁排樁擋墻灌注樁系是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁（圖2.29）。依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。常用直徑600～1000mm，做成排樁擋墻，頂部澆筑鋼筋混凝土圈梁，設(shè)內(nèi)支撐體系。我國(guó)各地都有應(yīng)用，是支護(hù)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多的一種。圖2.29鉆孔灌注樁排樁擋墻

（2）鋼筋混凝土板樁

適用范圍：

1）開挖深度小于10m的中小型基坑工程，作為地下結(jié)構(gòu)的一部分，則更為經(jīng)濟(jì)；

2）大面積基坑內(nèi)的小基坑即“坑中坑”工程，不必坑內(nèi)拔樁，降低作業(yè)難度；

3）較復(fù)雜環(huán)境下的管道溝槽支護(hù)工程，可替代不便拔除的鋼板樁；

4）水利工程中的臨水基坑工程，內(nèi)河駁岸、小港碼頭、港口航道、船塢船閘、河口防汛墻、防浪堤及其他河道海塘治理工程。

2.4.3樁墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形及配筋計(jì)算樁墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)按基坑開挖過程的不同深度、基礎(chǔ)底板施工完成后逐步拆除支撐的工況設(shè)計(jì)。樁墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算包括以下內(nèi)容。(1)支護(hù)樁插入深度的確定。(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力分析和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)。(3)基坑內(nèi)外土體的穩(wěn)定性驗(yàn)算。(4)基坑降水設(shè)計(jì)和滲流穩(wěn)定驗(yàn)算。(5)基坑周圍地面變形的控制措施。(6)施工監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)?；又ёo(hù)體系的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)做到設(shè)計(jì)要求明確，施工工況合理，決不能出現(xiàn)漏項(xiàng)的情況。

（4）深層攪拌水泥土樁擋墻深層攪拌水泥土樁擋墻在軟土地區(qū)近年來應(yīng)用較多，它是用特制進(jìn)入土深層的深層攪拌機(jī)將噴出的水泥漿固化劑與地基上進(jìn)行原位強(qiáng)制拌合而制成水泥土樁，相互搭接，硬化后即形成具有一定強(qiáng)度的壁狀擋墻，既可擋土又可形成隔水帷幕（圖2.30）。深層攪拌水泥土樁擋墻，屬重力式擋墻，深度大時(shí)可在水泥土中插入加筋桿件，形成加筋水泥土擋墻，必要時(shí)還可輔以內(nèi)支撐等。圖2.30深層攪拌水泥土樁擋墻

（5）旋噴樁噴射注漿法簡(jiǎn)稱旋噴樁，興起于20世紀(jì)70年代的高壓噴射注漿法，90年代在全國(guó)得到全面發(fā)展和應(yīng)用。實(shí)踐證明此法對(duì)處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等有良好的效果。施工中一般分為兩個(gè)工作流程，即先鉆后噴，再下鉆噴射，然后提升攪拌，保證每米樁漿土比例和質(zhì)量。在施工旋噴樁時(shí)，要控制好上提速度、噴射壓力和噴射量，否則質(zhì)量難以保證。

（6）土釘墻土釘墻是一種原位土體加筋技術(shù)。將基坑邊坡通過由鋼筋制成的土釘進(jìn)行加固，邊坡表面鋪設(shè)一道鋼筋網(wǎng)再噴射一層混凝土面層和土方邊坡相結(jié)合的邊坡加固型支護(hù)施工方法。該種支護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、施工方便，適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的粘性土或密實(shí)性較好的砂土地層，基坑深度一般不大于15m。圖2.31土釘墻構(gòu)造示意圖1-土釘（鋼筋）；2-被加固土體；3-噴射混凝土面板；4-水泥砂漿；5-第一層噴射混凝土；6-第二層噴射混凝土；7-增強(qiáng)筋；8-鋼筋（土釘）；9-鋼墊板；10-鋼筋網(wǎng)片；11-塞入填土

（7）逆作拱墻逆作拱墻結(jié)構(gòu)是將基坑開挖成圓形、橢圓形等弧形平面，并沿基坑側(cè)壁分層逆作鋼筋混凝土拱墻，利用拱的作用將垂直于墻體的土壓力轉(zhuǎn)化為拱墻內(nèi)的切向力，以充分利用墻體混凝土的受壓強(qiáng)度。墻體內(nèi)力主要為壓應(yīng)力，因此墻體可做得較薄，多數(shù)情況下不用錨桿或內(nèi)支撐就可以滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定的要求。當(dāng)基坑平面形狀適合時(shí)，可采用拱墻作為圍護(hù)墻。拱墻有圓形閉合拱墻、橢圓形閉合拱墻和組合拱墻。對(duì)于組合拱墻，可將局部拱墻視為兩鉸拱。

拱墻截面宜為z字型（圖2-33），拱壁的上、下端宜加肋梁（圖2-33a）；當(dāng)基坑較深，一道z字型拱墻不夠時(shí)，可由數(shù)道拱墻疊合組成（圖2-33b），或沿拱墻高度設(shè)置數(shù)道肋梁（圖2-33c），肋梁豎向間距不宜小于2.5m。亦可不加設(shè)肋梁而用加厚肋壁（圖2-33d）的辦法解決。圖2.33拱墻截面示意圖1-地面；2-基坑底；3-拱墻；4-肋梁

（8）地下連續(xù)墻1950年在意大利米蘭首先采用了護(hù)壁泥漿地下連續(xù)墻施工方法，20世紀(jì)60年代該項(xiàng)技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家及前蘇聯(lián)得到推廣?，F(xiàn)地下連續(xù)墻的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，其中日本在此項(xiàng)技術(shù)上最為發(fā)達(dá)，目前地下連續(xù)墻的最大開挖深度為140m，最薄的地下連續(xù)墻厚度為200mm。地下連續(xù)墻已經(jīng)并且正在代替很多傳統(tǒng)的施工方法，在深基坑工程中廣泛運(yùn)用。

地下連續(xù)墻分類：

1）按成墻方式可分為：樁排式、槽板式、組合式

2）按墻的用途可分為：防滲墻、臨時(shí)擋土墻、永久擋土（承重）、作為基礎(chǔ)

3）按墻體材料可分為：鋼筋混凝土墻、塑性混凝土墻、固化灰漿墻、自硬泥漿墻、預(yù)制墻、泥漿槽墻、后張預(yù)應(yīng)力墻、鋼制墻

4）按開挖情況可分為：地下?lián)跬翂Γㄩ_挖）、地下防滲墻（不開挖）

地下連續(xù)墻工藝及形式：

1）工藝流程：修筑導(dǎo)墻→挖槽→吊放接頭管（箱）→吊放鋼筋籠→澆注混凝土。

2）導(dǎo)墻導(dǎo)墻深度一般為1.2～1.5m，其頂面略高于地面100～150mm，以防止地表水流入導(dǎo)溝。厚度一般為100～200mm，內(nèi)墻面應(yīng)垂直，內(nèi)壁凈距應(yīng)為連續(xù)墻設(shè)計(jì)厚度加施工余量（一般為40～60mm）。墻面與縱軸線距離的允許偏差為±10mm，內(nèi)外導(dǎo)墻間距允許偏蓋±5mm，頂面應(yīng)保持水平。導(dǎo)墻的形式如圖2.34所示。導(dǎo)墻的作用：護(hù)槽口，為槽定位（標(biāo)高、水平位置、垂直），支撐（機(jī)械、鋼筋籠等），存放泥漿（可保持泥漿面高度）。

圖2.34導(dǎo)墻的形式

3）泥漿通過泥漿對(duì)槽壁施加壓力以保護(hù)挖成的深槽形狀不變，灌注混凝土把泥漿置換出來。泥漿材料通常由膨潤(rùn)土、水、化學(xué)處理劑和一些惰性物質(zhì)組成（圖2.35）。

圖2.35泥漿制備

泥漿的作用：護(hù)壁，攜碴，冷卻潤(rùn)滑。泥漿的成分：膨潤(rùn)土（特殊黏土）、聚合物、分散劑（抑制泥水分離）、增黏劑、加重劑（重晶石）、防漏劑。泥漿質(zhì)量的控制指標(biāo)：比重、黏度、含砂量、失水量和泥皮厚度、pH值、穩(wěn)定性、靜切力、膠體率。泥漿的處理：土碴的分離處理——沉淀池、振動(dòng)篩與旋流器。

4）挖槽目前，在地下連續(xù)墻施工中，國(guó)內(nèi)外常用的挖槽機(jī)械，按其工作機(jī)理分為挖斗式、沖擊式和回轉(zhuǎn)式三大類，而每一類中又分為多種，如圖2.36、2.37所示。圖2.36蚌式抓斗(A、B、C、D、E因墻厚而異)圖2.37多頭鉆的鉆頭1-鉆頭；2-側(cè)刀；3-導(dǎo)板；4-齒輪箱；5-減速箱；6-潛水電動(dòng)機(jī)；7-糾偏裝置；8-高壓進(jìn)氣管；9-泥漿管；10-電纜結(jié)頭

5）清底清底即是把孔底的虛土清除，使虛土厚度達(dá)到允許的標(biāo)準(zhǔn)，也可以用密實(shí)土、砂漿等材料來置換。清底常用方法如圖2.38所示。

(a)砂石吸力泵排泥(b)壓縮空氣升液排泥(c)潛水泥漿泵排泥圖2.38清底方法

1-接合器；2-砂石吸力泵；3-導(dǎo)管；4-導(dǎo)管或排泥管；5-壓縮空氣管；6-潛水泥漿泵；7-軟管

6）鋼筋籠吊放采取在鋼筋籠內(nèi)放桁架的方法防止鋼筋籠起吊時(shí)變形（圖2.39）。

（a）橫剖面(b)縱向桁架的縱剖面圖2.39鋼筋籠吊放防變形桁架

7）單元墻段的接頭常用的施工接頭有以下幾種。①接頭管（亦稱鎖口管）接頭，應(yīng)用最多。其施工過程如圖2.40所示。

(a)開挖槽段(b)吊放接頭管和鋼筋籠(c)澆筑混凝土(d)拔出接頭管(e)形成接頭圖2.40接頭管接頭的施工過程1-導(dǎo)墻；2-已澆筑混凝土的單元槽段；3-開挖的槽段；4-未開挖的槽段；5-接頭管；6-鋼筋籠；7-正澆注混凝土的單元槽段；8-接頭管拔出后形成的圓孔

②接頭箱接頭。一個(gè)單元槽段挖土結(jié)束后，吊放接頭箱，再吊放鋼筋籠。鋼筋籠端部的水平鋼筋可插入接頭箱內(nèi)。接頭箱的開口面被焊在鋼筋籠端部的鋼板封住，因而澆筑的混凝土不能進(jìn)入接頭箱，如圖2.41。（a）插入接頭箱；(b)吊放鋼筋籠；(c)澆筑混凝土；(d)吊出接頭箱；(e)吊放后一個(gè)槽段的鋼筋籠；(f)澆筑后一個(gè)槽段的混凝土形成整體接頭圖2.41接頭箱接頭的施工過程1-接頭箱；2-焊在鋼筋籠端部的鋼板

③U形接頭。圖2.42所示。這種整體式鋼板接頭是在兩相鄰單元槽段的交界處，利用U形接頭管放入開有方孔且焊有封頭鋼板的接頭鋼板，以增強(qiáng)接頭的整體性。圖2.42U形接頭管與滑板式接頭箱1-接頭鋼板；2-封頭鋼板；3-滑板式接頭箱；4-U形接頭管；5-聚四氟乙烯滑板；6-錦綸塑料管接頭管

④隔板式接頭。隔板式接頭按隔板的形狀分為平隔板、榫形隔板和V形隔板（圖2.43）。由于隔板與槽壁之間難免有縫隙，為防止新澆筑的混凝土滲入，要在鋼筋籠的兩邊鋪貼維尼龍等化纖布?；w布可把單元槽段鋼筋籠全部罩住，也可以只有2～3m寬。圖2.43隔板式接頭

8）結(jié)構(gòu)接頭地下連續(xù)墻與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的樓板、柱、梁、底板等連接的結(jié)構(gòu)接頭，常用的有以下幾種類型：①預(yù)埋連接鋼筋法（圖2.44）

②預(yù)埋連接鋼板法（圖2.45）

③預(yù)埋剪力連接件法（圖2.46）圖2.44

預(yù)埋連接鋼筋法1-預(yù)埋的連接鋼筋；2-焊接處；3-地下連續(xù)墻；4-后澆結(jié)構(gòu)中受力鋼筋；5-后澆結(jié)構(gòu)圖2.45預(yù)埋連接鋼板法1-預(yù)埋連接鋼板；2-焊接處；3-地下連續(xù)墻；4-后澆結(jié)構(gòu)；5-后澆結(jié)構(gòu)中的受力鋼筋

圖2.46預(yù)埋剪力連接件法1—預(yù)埋剪力連接件；2—地下連續(xù)墻；3—后澆結(jié)構(gòu)

9）規(guī)格地下連續(xù)墻的墻體厚度宜按成槽機(jī)的規(guī)格，選取600mm、800mm、1000mm或1200mm。單元墻段（槽段）的長(zhǎng)度、形狀，應(yīng)根據(jù)整體平面布置、受力特性、槽壁穩(wěn)定性、環(huán)境條件和施工要求等因素綜合確定。當(dāng)?shù)叵滤蛔儎?dòng)頻繁或槽壁孔可能發(fā)生坍塌時(shí)，應(yīng)進(jìn)行成槽試驗(yàn)及槽壁的穩(wěn)定性驗(yàn)算。墻身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜小于C30，縱向受力鋼筋應(yīng)沿墻身每側(cè)均勻配置，可按內(nèi)力大小沿墻體縱向分段配置，但通長(zhǎng)配置的縱向鋼筋不應(yīng)小于總數(shù)50%；縱向受力鋼筋宜采用HRB400級(jí)或HRB500級(jí)鋼筋，直徑不宜小于6mm，凈間距不宜小于75mm。水平鋼筋及構(gòu)造鋼筋宜選用HPB300或HRB400鋼筋，直徑不宜小于12mm，水平鋼筋間距宜取200mm～400mm。

（9）SMW工法連續(xù)墻SMW工法連續(xù)墻亦稱新型水泥土攪拌樁墻，即在水泥土樁內(nèi)插入H型鋼等（多數(shù)為H型鋼，亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等），將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來，使之成為同時(shí)具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻。SMW工法連續(xù)墻于1976年在日本問世，現(xiàn)占全日本地下連續(xù)墻的50%左右，現(xiàn)已在東南亞國(guó)家和美國(guó)、法國(guó)許多地方廣泛應(yīng)用，近幾年在我國(guó)的上海、杭州、南京等地推廣非常迅速，受到廣泛的歡迎。其主要特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、止水性能好、工期短、造價(jià)低、環(huán)境污染小、施工無噪音，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠，特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層。另外其擋水防滲性能好，不必另設(shè)擋水帷幕，可以配合多道支撐應(yīng)用于深基坑工程。

與地下連續(xù)墻之相比較，SMW工法有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）在現(xiàn)代城市修建的深基坑工程，經(jīng)?？拷ㄖ锛t線施工，SMW工法在這方面具有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)，其中心線離建筑物的墻面800mm即可施工。（2）地下連續(xù)墻由自身特性決定，施工時(shí)形成大量泥漿需外運(yùn)處理，而SMW工法僅在開槽時(shí)有少量土方外運(yùn)。（3）SMW工法構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工速度快，可大幅縮短工期。（4）SMW工法作圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)分離，主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻可以施工外防水，與地下連續(xù)墻相比，結(jié)構(gòu)整體性和防水性能均較好，可降低后期維護(hù)成本。

2.5.2支撐體系的選型當(dāng)基坑深度較大，懸臂的擋墻在強(qiáng)度和變形方面不能滿足要求時(shí)，即需增設(shè)支撐系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)分兩類，即基坑內(nèi)支撐和基坑外拉錨?；觾?nèi)支撐用于不太深的基坑，多為鋼板樁，在基坑頂部將鋼板樁擋墻用鋼筋或鋼絲繩等拉結(jié)錨固在一定距離之外的錨樁上，基坑外拉錨又分為頂部拉錨與土層錨桿拉錨。土層錨桿錨固多用于較深的基坑。目前支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)支撐常用的有鋼結(jié)構(gòu)支撐和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐兩類。鋼結(jié)構(gòu)支撐多用圓鋼管和H型鋼。為減少擋墻的變形，用鋼結(jié)構(gòu)支撐時(shí)可用液壓千斤頂施加預(yù)頂力。

1．內(nèi)支撐（1）鋼結(jié)構(gòu)支撐鋼結(jié)構(gòu)支撐拼裝和拆除方便、迅速，為工具式支撐，可多次重復(fù)使用，且可根據(jù)控制變形的需要施加預(yù)頂力，有一定的優(yōu)點(diǎn)。但與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐相比，它的變形相對(duì)較大，且由于圓鋼管和型鋼的承載能力不如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐的承裁能力大，因而支撐水平向的間距不能很大，對(duì)于機(jī)械挖土不太方便。在大城市建筑物密集地區(qū)開挖深基坑，支護(hù)結(jié)構(gòu)多以變形控制，在減少變形方面鋼結(jié)構(gòu)支撐不如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐，但如果分階段根據(jù)變形多次施加預(yù)頂力亦能控制變形量，鋼結(jié)構(gòu)支撐仍為發(fā)展方向。

①鋼管支撐②H型鋼支撐

（2）鋼筋混凝土支撐鋼筋混凝土支撐是近年來在上海等地區(qū)深基坑施工中發(fā)展起來的一種支撐形式，它多用于土?；蚰０咫S著挖土逐層現(xiàn)澆，截面尺寸和配筋根據(jù)支撐布置和桿件內(nèi)力大小而定。鋼筋混凝土支撐的剛度大，變形小，能有效地控制擋墻變形和周圍地面的變形，宜用于較深基坑和周圍環(huán)境要求較高的地區(qū)。鋼筋混凝土支撐的混凝土強(qiáng)度等級(jí)多為C30，截面尺寸由計(jì)算確定。腰梁的截面尺寸有600mmx800mm、800mm×1000mm和1000mm×1200mm(高×寬)；支撐的截面尺寸為600mm×800mm、800mm×1000mm、800mm×1200mm和1000mm×1200mm(高×寬)。支撐的截面尺寸在高度方向要與腰梁相匹配，配筋由計(jì)算確定。

2．內(nèi)支撐的布置與型式支撐體系在平面上的布置形式（圖2-51），有角撐、對(duì)撐、桁架式、框架式、環(huán)形等。有時(shí)在同一基坑中混合使用，如角撐加對(duì)撐、環(huán)梁加邊桁(框)架、環(huán)梁加角撐等。主要是因地制宜，根據(jù)基坑的平面形狀和尺寸設(shè)置最適合的支撐。（a）腳撐；（b）対撐；（c）邊桁架式；（d）邊框架式；（e）環(huán)梁與邊框架；（f）角撐加対撐圖2.51支撐的平面布置形式

支撐在豎向的布置(圖2.52)，主要取決予基坑深度、圍護(hù)墻種類、挖土方式、地下結(jié)構(gòu)各層樓蓋和底板的位置等。支撐設(shè)置的標(biāo)高要避開地下結(jié)構(gòu)樓蓋的位置，以便于支模澆筑地下結(jié)構(gòu)時(shí)換撐，支撐多數(shù)布置在樓蓋之下和底板之上。支撐豎向間距還與挖土方式有關(guān)，如人工挖土，支撐豎向間距A不宜小于3m，如挖土機(jī)下坑挖土，A最好不小于4m。圖2.52支撐豎向布置

基坑土方開挖的施工工藝一般有兩種：放坡開挖（無支護(hù)開挖）和在支護(hù)體系保護(hù)下外挖（有支護(hù)開挖）。前者既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)，但需具備放坡開挖的條件，即基坑不太深而且基坑平面之外有足夠的空間供放坡之用。因此，在空曠地區(qū)或周圍環(huán)境允許放坡而又能保證邊坡穩(wěn)定條件下應(yīng)優(yōu)先選用。2.6深基坑土方開挖

在有支護(hù)開挖的情況下，基坑工程一般包括下述內(nèi)容：

（1）基坑工程勘察；

（2）基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工；

（3）控制基坑地下水位；

（4）基坑土方工程的開挖和運(yùn)輸；

（5）基坑土方開挖過程中的工程監(jiān)測(cè)；

（6）基坑周圍的環(huán)境保護(hù)。

為了正確地進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和合理組織基坑工程施工，事先需對(duì)基坑及其周圍進(jìn)行下述勘察：（1）深基坑工程的挖土方案，主要有放坡挖土、中心島式（也稱墩式）挖土、盆式挖土和逆作法挖土。（2）土方開挖順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則。（3）防止深基坑挖土后，土體回彈變形過大。（4）防止邊坡失穩(wěn)。（5）防止樁位移和傾斜。（6）配合深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工。要堅(jiān)持采用分層、分段、均衡、對(duì)稱的方式進(jìn)行挖土。

1.深基坑土方開挖方法選擇（1）放坡開挖1）開挖深度不超過4m的基坑且當(dāng)場(chǎng)地條件允許，并經(jīng)驗(yàn)算能保證土坡穩(wěn)定性時(shí)，可采用放坡開挖。2）開挖深度超過4m的基坑，有條件采用放坡開挖時(shí)設(shè)置多級(jí)平臺(tái)分層開挖，每級(jí)平臺(tái)的寬度不宜小于1.5m。

3）放坡開挖的基坑，尚應(yīng)符合下列要求：

①坡頂或坡邊不宜堆土或堆載，遇有不可避免的附加荷載時(shí)，穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)計(jì)入附加荷載的影響；

②基坑邊坡必須經(jīng)過驗(yàn)算，保證邊坡穩(wěn)定；

③土方開挖應(yīng)在降水達(dá)到要求后，采用分層開挖的方法施工，分層厚度不宜超過2.5m；

④土質(zhì)較差且施工期較長(zhǎng)的基坑，邊坡宜采用鋼絲網(wǎng)水泥或其他材料進(jìn)行護(hù)坡；

⑤放坡開挖應(yīng)采取有效措施降低坑內(nèi)水位和排除地表水，嚴(yán)禁地表水或基坑排出的水倒流回滲入基坑。

（2）有支護(hù)結(jié)構(gòu)的深基坑開挖1）土方開挖的順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況相一致，應(yīng)遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴(yán)禁超挖”的原則；2）除設(shè)計(jì)允許外，挖土機(jī)械和車輛不得直接在支撐上行走操作；3）采用機(jī)械挖土方式時(shí)，嚴(yán)禁挖土機(jī)械碰撞支撐、立柱、井點(diǎn)管、圍護(hù)墻和工程樁；4）應(yīng)盡量縮短基坑無支撐暴露時(shí)間，對(duì)一級(jí)、二級(jí)基坑，每一工況下挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鋼支撐的安裝周期不宜超過一晝夜，鋼筋混凝土支撐的完成時(shí)間不宜超過兩晝夜；。

5）采用機(jī)械挖土，坑底應(yīng)保留200~300mm厚基土，用人工平整，并防止坑底土體擾動(dòng)；6）對(duì)面積較大的一級(jí)基坑，土方宜采用分塊、分區(qū)對(duì)稱開挖和分區(qū)安裝支撐的施工方法，土方挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，立即澆筑墊層；7）基坑中有局部加深的電梯井、水池等，土方開挖前應(yīng)對(duì)其邊坡做必要的加固處理。在深基坑土方開挖前，要制定土方工程專項(xiàng)方案并通過專家論證，同時(shí)要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水位及周圍環(huán)境進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)和保護(hù)。

基坑土方開挖的施工工藝一般有兩種：放坡開挖（無支護(hù)開挖）和在支護(hù)體系保護(hù)下外挖（有支護(hù)開挖）。前者既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)，但需具備放坡開挖的條件，即基坑不太深而且基坑平面之外有足夠的空間供放坡之用。因此，在空曠地區(qū)或周圍環(huán)境允許放坡而又能保證邊坡穩(wěn)定條件下應(yīng)優(yōu)先選用。2.7深基坑工程監(jiān)測(cè)

2.7.1概述基坑工程監(jiān)測(cè)是基坑工程設(shè)計(jì)的必要部分，目的是為了準(zhǔn)確了解土層的實(shí)際情況，對(duì)基坑周圍環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)，確?；庸こ痰陌踩?。深基坑工程施工監(jiān)測(cè)要點(diǎn)把好三個(gè)環(huán)節(jié)：

（1）監(jiān)測(cè)單位的確定；

（2）基坑工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)大綱制定和內(nèi)容的完備性；

（3）監(jiān)測(cè)資料的收集和傳遞要求。1.基坑工程監(jiān)測(cè)的目的、必要性基坑工程監(jiān)測(cè)的目的主要是檢驗(yàn)實(shí)際與理論（或預(yù)測(cè)）的符合性，判斷工程的安全性；優(yōu)化設(shè)計(jì)（包括參數(shù)、理論），指導(dǎo)后續(xù)工程。

2.基坑工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與方法基坑工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與方法見表2-4。表2-4基坑工程監(jiān)測(cè)

3.深基坑工程監(jiān)測(cè)要求（1）基坑設(shè)計(jì)文件中應(yīng)明確基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)的要求，包括監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、測(cè)點(diǎn)布置、觀測(cè)精度、觀測(cè)頻率和臨界狀態(tài)報(bào)警值等?；颖O(jiān)測(cè)單位必須制定監(jiān)測(cè)方案，包括監(jiān)測(cè)目的、監(jiān)測(cè)內(nèi)容、測(cè)點(diǎn)布置、觀測(cè)方法、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目報(bào)警值、監(jiān)測(cè)結(jié)果處理要求和監(jiān)測(cè)結(jié)果反饋制度等。

（2）當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，加大監(jiān)測(cè)頻率，并及時(shí)向建設(shè)、施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、質(zhì)量監(jiān)督等部門報(bào)告監(jiān)測(cè)成果。

（3）當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)警，情況嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)立即停工，并采取應(yīng)急措施。

1）出現(xiàn)了基坑工程設(shè)計(jì)方案、監(jiān)測(cè)方案確定的報(bào)警情況，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目實(shí)測(cè)值達(dá)到設(shè)計(jì)監(jiān)控報(bào)警值；

2）基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或后面土體的最大位移大于附表3-3的規(guī)定，或其水平位移速率已連續(xù)三日大于3mm/d；

3）基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐或錨桿體系中有個(gè)別構(gòu)件出現(xiàn)應(yīng)力劇增、壓屈、斷裂、松弛或拔出跡象；

4）已有建筑物不均勻沉降大于設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的允許值，或建筑物的傾斜速率已連續(xù)三天大于0.0001H/d；

5）已有建筑物砌體部分出現(xiàn)寬度大于3mm的變形裂縫；或附近地面出現(xiàn)15mm裂縫且上述裂縫尚可能發(fā)展；

6）出現(xiàn)可能導(dǎo)致剪切破壞跡象或其他影響安全征兆。

(4)觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)整理，沉降、位移等觀測(cè)應(yīng)繪制隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線，并對(duì)變形和內(nèi)力的發(fā)展趨勢(shì)作出評(píng)價(jià)，提交階段性監(jiān)測(cè)報(bào)告。內(nèi)容包括監(jiān)測(cè)期相應(yīng)的工況、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、各測(cè)點(diǎn)的平面和立面布置圖、監(jiān)測(cè)成果的過程曲線、監(jiān)測(cè)值的變化分析及發(fā)展預(yù)測(cè)。(5)監(jiān)測(cè)工作完成后，監(jiān)測(cè)單位應(yīng)提交完整的基坑工程監(jiān)測(cè)報(bào)告，內(nèi)容包括工程概況、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和各測(cè)點(diǎn)的平面和布置圖、采用儀器、設(shè)備和監(jiān)測(cè)方法、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理方法和監(jiān)測(cè)結(jié)果過程曲線、監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)。

3.深基坑工程監(jiān)測(cè)要求

（1）基坑設(shè)計(jì)文件中應(yīng)明確基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)的要求，包括監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、測(cè)點(diǎn)布置、觀測(cè)精度、觀測(cè)頻率和臨界狀態(tài)報(bào)警值等?；颖O(jiān)測(cè)單位必須制定監(jiān)測(cè)方案，包括監(jiān)測(cè)目的、監(jiān)測(cè)內(nèi)容、測(cè)點(diǎn)布置、觀測(cè)方法、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目報(bào)警值、監(jiān)測(cè)結(jié)果處理要求和監(jiān)測(cè)結(jié)果反饋制度等。

（2）當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，加大監(jiān)測(cè)頻率，并及時(shí)向建設(shè)、施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、質(zhì)量監(jiān)督等部門報(bào)告監(jiān)測(cè)成果。

2.8.1深基坑安全基本要求1.基坑周邊的安全處于城市中的工程，基坑周邊留給施工用的空地較少，材料堆放、大型機(jī)械設(shè)備停放都必須征得基坑工程設(shè)計(jì)者的同意。深度超過2m的基坑周邊還應(yīng)設(shè)置不低于1.2m高的固定防護(hù)欄桿。2.行人支撐上的防護(hù)面積較大的基坑面積，工人往往在支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平支撐上行走，應(yīng)合理選擇部分支