地下工程施工方法概要

地下工程各种明挖法施工汇总


一、放坡开挖(大开挖)法

坑内无支护、支撑结构;方便大型挖土机械与主体结构施工;施工速度快,成本低;适用于地下水位低,场地开阔的场合。

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优点:无围护、支撑结构(高渗透性地层必须设置 止水结构) 挖土方便,出土快捷,内部土建结构施工方便造价较低 。

缺点:出土量相对较大,无堆土场地时要回填土,会增加造价。适用开挖深度不大(一般不大于10m) 无止水结构时要求地下水位较低或采取降水 措施 要求场地开阔,周围无重要保护建筑物,雨季施工或施工周期长时必须设置护坡措施, 会增加造价


二、重力式水泥土墙法(浅槽支护)

无污染、无噪音、无振动,对周边环境影响小造价低坑内无支撑,方便大型挖土机械与主体结构施工 施工速度快 。

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优点:无支撑,造价较低

缺点:水泥土搅拌桩强度较低(一般0.8MPa) 水泥土搅拌桩施工时对周边环境影响较大, 需要梯形搭接施工水泥土搅拌桩水泥用量较大(13~15%) 需要较大的施工场地基坑变形较大 。


三、高压旋喷桩法

可形成各种直径的桩体(单重管、双重管、三重管) 可方便、灵活地避让地下管线和障碍物;可作为基坑的止水帷幕 桩体可形成自立式坝体,坑内无支撑,方便大型挖土施工,无污染、无噪音、无振动,对周边环境影响小 。

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(1) 高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。

(2) 当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时,对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固,应根据现场试验结果确定其适用程度。应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。

(3) 高压喷射注浆法,对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层,地下水流速过大和已涌水的地基工程,地下水具有侵蚀性,应慎重使用。

(4) 高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。

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优点:可以作为重力式挡土墙、止水结构,也插型钢 作围护结构强度较水泥土搅拌桩高(一般1.2~2.0MPa) 施工时对周边环境影响较水泥土搅拌桩小 遇障碍物处理方便灵活 直径较大(单重管0.6~0.8m,二重管0.8~1.2, 三重管1.2~1.5m,特殊条件下可达2.5m)

缺点:造价较水泥土搅拌桩高 ,水泥土搅拌桩水泥用量较大(20%)


四、土钉墙法

适用于地下水位低的粘性土层。基坑壁与土体共同作用,主动承载,变形小 施工速度快,不影响工期 坑内无支撑,方便大型挖土机械与主体结构施工 无污染,对周边环境影响较小造价低。

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土钉墙不仅应用于临时支护结构,而且也应用于永久性构筑物,当应用于永久性构筑物时,宜增加喷射砼面层的厚度并适当考虑其美观,

土钉墙的应用领域主要有:1. 托换基础;2.基坑支挡或竖井3.斜坡面的挡土墙;4.斜坡面的稳定;5.与锚杆挡墙结合作斜面的防护

优点:无支撑施工速度快挖土方便,内部土建结构施工方便相对重力式挡土墙变形较小造价低

缺点:挖土必须分层 软土地区高地下水位时必须设置止水帷幕, 会增加造价 锚体质量控制较困难,土钉承载力较小


五、 沉井法

施工占地面积小不需要另外筑围护结构对周围建、构筑物的影响较小操作方便,无需特殊的专业设备。

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按井内淹水与否分为不淹水沉井和淹水沉井两种。淹水沉井又分壁后泥浆淹水沉井和壁后施放压气淹水沉井。按井壁下沉动力可分为自重沉井和加载沉井。后者又分为震动沉井和压水沉井。

不淹水沉井 在沉井内排水,工人在井底工作面掘进。除井壁在地面浇筑、随掘进随下沉外,其他工序和普通凿井法相同。由于排水造成井内外压力不平衡,下沉深度受到限制,本法不宜在涌水大、流砂层厚的表土层采用。

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优点:造价较低,结构整体性好,质量易保证 。

缺点:大沉井纠偏困难,不排水下沉时,出土困难 开挖对周围环境影响大,会形成漏斗形地面 采用沉箱施工时,可能引起气压病等 。


五、深基坑施工法

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5.1、地下连续墙

(1)按成墙方式可分为:1.桩排式 2.槽板式 3.组合式

(2)按墙的用途可分为:1. 防渗墙 2.临时挡土墙 3.永久挡土(承重) 4.作为基础

(3)按墙体材料可分为:1.钢筋混凝土墙 2.塑性混凝土墙 3.固化灰浆墙 4.自硬泥浆墙5.预制墙 6.泥浆槽墙 7.后张预应力墙 8.钢制墙。

(4)按开挖情况可分为:1.地下挡土墙(开挖) 地下防渗墙(不开挖)。

由于受到施工机械的限制,地下连续墙的厚度具有固定的模数,不能像灌注桩一样根据桩径和刚度灵活调整。因此,地下连续墙只有在一定深度的基坑工程或其它特殊条件下才能显示出经济性和特有优势。

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一般适用于如下条件:

1.开挖深度超过10米的深基坑工程。

2.围护结构亦作为主体结构的一部分,且对防水、抗渗有较严格要求的工程。

3.采用逆作法施工,地上和地下同步施工时,一般采用地下连续墙作为围护墙。

4.邻近存在保护要求较高的建(构)筑物,对基坑本身的变形和防水要求较高的工程。

5.基坑内空间有限,地下室外墙与红线距离极近,采用其他围护形式无法满足留设施工操作要求的工程。

6.在超深基坑中,例如30m-50m的深基坑工程,采用其他围护体无法满足要求时,常采用地下连续墙作为围护结构。

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5.2、板桩

板桩,防护桩的一种,其形状长而扁,可用于低边坡、基坑等的防护。一般采用强夯的办法打入。

钢筋混凝土板桩作为排桩墙支护结构常用的一种类型桩,具有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑中广泛应用,但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大,同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到一定限制。其制作一般在工厂预制,再运至工地,成本较灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计,目前已可制作厚度较大(如厚度达500mm 以上) 的板桩,并有液压静力沉桩设备,故在基坑工程中仍是支护板墙的一种使用形式。

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板桩能够延长渗径,减少渗透坡降,在水利水电施工中,板桩一般设在需防渗建筑物上游侧,一般设在沙性土中。

5.3、排桩

排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。最常用的桩型是钢筋混凝土钻孔灌注桩和挖孔桩,此外还有工字钢桩或H型钢桩。

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适用条件:

1.适于基坑侧壁安全等级一、二、三级;

2.悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m;3.当地下水位高于基坑底面时,宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙

技术要求:

1.悬臂式排桩结构桩径不宜小于600毫米,桩间距应根据排桩受力及桩间土稳定条件确定;

2.排桩顶部应设钢筋混凝土冠梁连接,冠梁宽度水平方向不宜小于桩径,冠梁高度竖直方向不宜小于400毫米。排桩与桩顶冠梁的混凝土强度等级宜大于C20,当冠梁作为连系梁时可按构造配筋。

5.4、外拉锚(土层锚杆)法

土层锚杆简称土锚杆。是在深基础土壁未开挖的土层内钻孔,达到一定深度后,在孔内放入钢筋、钢管、钢丝束、钢绞线等材料,灌入泥浆或化学浆液,使其与土层结合成为抗拉(拔)力强的锚杆。锚杆端部与护壁桩联结,防止土壁坍塌或滑坡。由于坑内不设支撑,所以施工条件较好。

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本文来源:施工微信公众号施工行业

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