一級建造師《市政工程》知識點

2012年一級建造師《市政工程》知識點（2）1K413000城市軌道交通和隧道工程

1K413010掌握基坑支護結(jié)構(gòu)和蓋挖法施工的基本方法

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各種基坑支護結(jié)構(gòu)的基本技術(shù)要求

基坑支護結(jié)構(gòu)在我國應用較多的有鋼板樁、預制鋼筋混凝土樁、鉆孔灌注樁、挖孔樁、深層攪拌樁、旋噴樁、地下連續(xù)墻、鋼筋混凝土支撐、型鋼支撐、土層錨桿以及諸如逆筑法、沉井等特種基坑支護新工藝、新方法。

(1)圍護結(jié)構(gòu)的類型

基坑的圍護結(jié)構(gòu)主要承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的土壓力和水壓力，并將此壓力傳遞到支撐，是穩(wěn)定基坑的一種施工臨時擋墻結(jié)構(gòu)。

(2)支撐結(jié)構(gòu)類型

在軟弱地層的基坑工程中，支撐結(jié)構(gòu)是承受圍護墻所傳遞的土壓力、水壓力的結(jié)構(gòu)體系。支撐結(jié)構(gòu)體系包括圍檁、支撐、立柱及其他附屬構(gòu)件。

擋土的應力傳遞路徑是圍護墻一圍檁(圈梁)一支撐，在地質(zhì)條件較好的有錨固力的地層中，基坑支撐采用錨桿和拉錨(錨碇)。

在深基坑的施工支護結(jié)構(gòu)中，常用的支撐系統(tǒng)按其材料分，可以有鋼管支撐、型鋼支撐、鋼筋混凝土支撐、鋼和鋼筋混凝土的組合支撐等種類。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系由圍檁(頭道為圈梁)、支撐及角撐、立柱和圍檁托架或吊筋、立柱、托架錨固件等其他附屬構(gòu)件組成。

鋼結(jié)構(gòu)支撐(鋼管、型鋼支撐)體系通常為裝配式的，由內(nèi)圍檁、角撐、支撐、預應力設(shè)備(包括千斤頂自動調(diào)壓或人工調(diào)壓裝置)、軸力傳感器、支撐體系監(jiān)測監(jiān)控裝置、立柱樁及其他附屬裝配式構(gòu)件組成。

(3)基坑變形現(xiàn)象

基坑開挖的過程是基坑開挖面上卸荷的過程，由于卸荷而引起坑底土體產(chǎn)生以向上為主的位移，同時也引起圍護墻在兩側(cè)壓力差的作用下而產(chǎn)生水平向位移和因此而產(chǎn)生的墻外側(cè)土體的位移。可以認為，基坑開挖引起周圍地層移動的主要原因是坑底的土體隆起和圍護墻的位移。

1)墻體的變形

①墻體水平變形

當基坑開挖較淺，還未設(shè)支撐時，不論對剛性墻體(如混凝土攪拌樁墻、旋噴樁樁墻等)還是柔性墻體(如鋼板樁、地下連續(xù)墻等)，均表現(xiàn)為墻頂位移最大，向基坑方向水平位移，三角形分布。隨著基坑開挖深度的增加，剛性墻體繼續(xù)表現(xiàn)為向基坑內(nèi)的三角形水平位移或平行剛體位移，而一般柔性墻如果設(shè)支撐，則表現(xiàn)為墻頂位移不變或逐漸向基坑外移動，墻體腹部向基坑內(nèi)突出。

②墻體豎向變位

在實際工程中，墻體豎向變位量測往往被忽視，事實上由于基坑開挖土體自重應力的釋放，致使墻體有所上升，有工程報道，某圍護墻上升達10cm之多。墻體的上升移動給基坑的穩(wěn)定、地表沉降以及墻體自身的穩(wěn)定性均帶來極大的危害。特別是對于飽和的極為軟弱的地層中的基坑工程，更是如此，當圍護墻底下因清孔不凈有沉渣時，圍護墻在開挖中會下沉，地面也下沉。

2)基坑底部的隆起

在開挖深度不大時，坑底為彈性隆起，其特征為坑底中部隆起最高。當開挖達到一定深度且基坑較寬時，出現(xiàn)塑性隆起，隆起量也逐漸由中部最大轉(zhuǎn)變?yōu)閮蛇叴笾虚g小的形式，但對于較窄的基坑或長條形基坑，仍是中間大，兩邊小分布。

3)地表沉降

根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，在地層軟弱而且墻體的人土深度又不大時，墻底處顯示較大的水平位移，墻體旁出現(xiàn)較大的地表沉降。在有較大的人土深度或墻底人土在剛性較大的地層內(nèi)，墻體的變位類同于梁的變位，此時地表沉降的最大值不是在墻旁，而是位于離墻一定距離的位置上。

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蓋挖法施工的一般步驟

明挖順作法是將地表開挖形成基坑，然后在基坑內(nèi)構(gòu)筑結(jié)構(gòu)，完成后再填土，從而完成工程的施工方法。

蓋挖順作法的制作循序為自地表向下開挖一段后先澆筑頂板，在頂板的保護下，自上而下開挖、支撐，由下而上澆筑結(jié)構(gòu)內(nèi)襯。

蓋挖逆作法是開挖一段后先澆筑頂板，在頂板的保護下，自上而下開挖、支撐和澆筑結(jié)構(gòu)內(nèi)襯的施工方法。

基坑的支撐結(jié)構(gòu)可分為內(nèi)支撐和外拉錨兩類。

一級和二級基坑的施工中必須對周圍建(構(gòu))筑物和管線等采取監(jiān)測措施。

深基坑坑底穩(wěn)定的處理方法可采用加深圍護結(jié)構(gòu)人土深度、坑底土體注漿加固、坑內(nèi)井點降水等措施。

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地下連續(xù)墻的施工工藝

地下連續(xù)墻的施工工藝:預先構(gòu)筑導墻，進行成槽作業(yè)，形成具有一定長度的槽段，施工過程中槽內(nèi)充滿泥漿，借助泥漿的護壁作用，保持土體穩(wěn)定，在槽段內(nèi)放人預制好的鋼筋籠，并澆筑混凝土建成墻段，如此連續(xù)施工，各墻段相互連接構(gòu)成一道完整的地下墻體。

地下連續(xù)墻除夾有孤石、大顆粒卵、礫石等局部障礙物影響成槽效率外，對黏性土、無黏性土、卵、礫石層等各利，地層均能高效成槽。

①槽段劃分一般要綜合考慮下列因素:

地質(zhì)條件。當?shù)刭|(zhì)條件較差時，如軟土地基，不宜將槽段定得太長，保證槽段穩(wěn)定。

后續(xù)工序的施工能力。如混凝土的供給能力，鋼筋籠整體重量，起吊剛度，貯漿池容量等。

其他因素。便于組織均衡施工，地面施工荷載和地下水位對槽段穩(wěn)定的影響，內(nèi)部主體結(jié)構(gòu)的布置，設(shè)計開挖深度。

②泥漿的功能主要有以下三