1、第第1 1頁共頁共114114頁頁深大基坑施工安全及變形控制深大基坑施工安全及變形控制技術要點技術要點 第第2 2頁共頁共114114頁頁 內容提要內容提要深大基坑施工特點深大基坑施工特點1基坑施工方法基坑施工方法2上海地區(qū)土層特點上海地區(qū)土層特點3車站基坑施工規(guī)程車站基坑施工規(guī)程4深大基坑控制措施深大基坑控制措施5結語結語6第第3 3頁共頁共114114頁頁 1.深大基坑施工特點 開挖深 面積大 周期長 風險高第第4 4頁共頁共114114頁頁 1.深大基坑施工特點：開挖深4號線修復段基坑示意挖深達41m50萬伏變電站基坑示意挖深達34m第第5 5頁共頁共114114頁頁 1.深大基坑施工特

2、點：面積大長泰國際廣場項目用地面積約82300m2 月星環(huán)球商業(yè)中心項目用地面積約65500m2 第第6 6頁共頁共114114頁頁 1.深大基坑施工特點：周期長夜間作業(yè)限制出土控制作業(yè)面限制民生壓力設備資源限制基坑開挖出土受到嚴格限制某車站基坑周邊復雜的環(huán)境第第7 7頁共頁共114114頁頁 1.深大基坑施工特點：風險高環(huán)境的復雜性地質風險因素施工管理不足勘察設計失誤4號線董家渡事故2號線科技館站基坑事故2號線人民公園站事故新加坡某地鐵基坑事故第第8 8頁共頁共114114頁頁 內容提要內容提要深大基坑特點深大基坑特點1基坑施工方法基坑施工方法2上海地區(qū)土層特點上海地區(qū)土層特點3車站基坑施工

3、規(guī)程車站基坑施工規(guī)程4深大基坑控制措施深大基坑控制措施5結語結語6第第9 9頁共頁共114114頁頁 2.基坑施工方法 順 作 法 逆 作 法 蓋 挖 法 順 逆 結 合第第1010頁共頁共114114頁頁最常見、最普遍施工方法；施工工藝成熟，支護結構體系與主體結構相對獨立，相比逆作法，其設計、施工均比較便捷；相對來講，與逆作法相比，對施工單位管理和技術水平的要求不時特別高（當然，另有要求或環(huán)境保護的工程例外）；相對于逆作法而言，其基坑支護結構設計與主體結構設計關聯(lián)性較低，受主體設計進度的制約相對較小。2.1 順作法第第1111頁共頁共114114頁頁 2.2 逆作法 逆作法是每開挖一定深度的

4、土體后，即支設模板澆筑永久的結構梁板，用以代替常規(guī)順作法的臨時支撐，以平衡作用在圍護墻上的土壓力，地下結構自上而下澆筑。有全逆作和半逆作之分。優(yōu)優(yōu) 點點缺缺 點點1 1）板撐剛度大于臨時支撐；）板撐剛度大于臨時支撐；2 2）地面樓板形成后，可作為施工作業(yè)）地面樓板形成后，可作為施工作業(yè)面，施工受天氣影響較小；面，施工受天氣影響較小；3 3）一般情況下課不必架設內撐及棧橋，）一般情況下課不必架設內撐及棧橋，可降低施工費用；可降低施工費用；4 4）地上與下部結構可同時施工，可縮）地上與下部結構可同時施工，可縮短總工期。短總工期。1 1）無法調整高度）無法調整高度,且形成時間較長；且形成時間較長；2

5、 2）挖土作業(yè)空間狹小，效率相對較低；挖土作業(yè)空間狹小，效率相對較低；3 3）技術復雜，施工難度大，接頭處理）技術復雜，施工難度大，接頭處理復雜；復雜；4 4）與主體結構設計關聯(lián)度大，進度易與主體結構設計關聯(lián)度大，進度易受制約。受制約。第第1212頁共頁共114114頁頁在工程實踐中，有時采用順作法與逆作法結合的方案，通過充分發(fā)揮順作法與逆作法的優(yōu)勢，取長補短，從而實現部分特殊工程的建設目標。工程中常用的順逆結合方案主要有：（1）主樓先順作、裙樓后逆作；（2）裙樓先逆作、主樓后順作；（3）中心順作、周邊逆作；（4）大坑先逆做、小坑后順做。2.3 順逆結合第第1313頁共頁共114114頁頁 2

6、.3 順逆結合 基坑面積約24280m2，裙樓挖深約為22.47m，主樓挖深約為22.97m，基坑劃分為一大一小兩個基坑，小坑為靠近地鐵8號線的區(qū)域，大小基坑中間以鉆孔灌注樁分隔，大坑面積約22880m2，小坑面積約1400m2，先逆作施工大坑，待大坑底板全部完成后再順作施工小坑。虹口商城基坑大坑先逆作、小坑后順做方案示意第第1414頁共頁共114114頁頁 上海月星環(huán)球商業(yè)中心基坑開挖面積約56705m2，普遍挖深約17.4m。為減小開挖對地鐵影響，將整個基坑分為區(qū)開挖施工。其中區(qū)采用逆作法先施工，區(qū)待13號線車站主體結束后采用明挖順作法施工，工程以逆作施工為主。2.3 順逆結合第第1515

7、頁共頁共114114頁頁 蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂蓋下進行施工。對于占用道路區(qū)域的基坑施工，為減輕交通壓力，可選用蓋挖法。2.4 蓋挖法第第1616頁共頁共114114頁頁 內容提要內容提要深大基坑特點深大基坑特點1基坑施工方法基坑施工方法2上海地區(qū)土層特點上海地區(qū)土層特點3車站基坑施工規(guī)程車站基坑施工規(guī)程4深大基坑控制措施深大基坑控制措施5結語結語6第第1717頁共頁共114114頁頁 3.上海地區(qū)土層特點常見地層組合 典型土層物理力學特性特殊地質現象第第1818頁共頁共114114頁頁 3.1 常見地層組合 組合一：典型地層該類地層為上海地區(qū)

8、最常見的地層組合，標志層包括第層灰色淤泥質粘土以及第層暗綠色粉質粘土等。第第1919頁共頁共114114頁頁（1）如坑底位于第層灰色淤泥質粘土層頂附近時，易發(fā)生因被動區(qū)抗力不足引起的基坑失穩(wěn)問題；當墻底產生較大踢腳時，應特別當心！設計時應加強坑內土體加固、提高圍護剛度，施工期間應增加支撐等。3.1 常見地層組合 組合一：典型地層（地層危害性）第第2020頁共頁共114114頁頁（2）如坑深達到一定程度，涉及降承壓水時，易發(fā)生因降壓控制不當導致的坑底突涌事故；（3）當基坑深度范圍內存在粉、砂性土時，圍護間隙易發(fā)生漏砂現象，并形成滲漏通道，進一步引發(fā)基坑事故；如未對勘探鉆孔實施良好的封閉，同樣會引

9、起較大危害！3.1 常見地層組合 組合一：典型地層（地層危害性）第第2121頁共頁共114114頁頁故河道區(qū)域以存在第3層灰色粉性土、粉砂為標志。3.1 常見地層組合 組合二：故河道地層第第2222頁共頁共114114頁頁第3層主要分布于吳凇江故道，呈條帶狀延伸于蘇州河以北地區(qū)，由西向東經長寧、普陀、黃浦、虹口以及楊浦五角場地區(qū)，至浦東高橋一帶，在彭浦、江灣、北蔡有零星分布。吳淞江故河道區(qū)第3層具有河流沉積特點，兩側厚度相對較薄，中部厚度大，最大厚度一般約為1015m，在共青森林公園附近最大厚度達20m。第3層厚度等值線分布 3.1 常見地層組合 組合二：故河道地層（分布）第第2323頁共頁共

10、114114頁頁（1）如坑底位于第3層灰色粉土、粉砂層中，易發(fā)生流砂或管涌現象；（2）圍護間隙易發(fā)生漏砂現象，并形成滲漏通道，進一步引發(fā)基坑事故；（3）如坑深達到一定程度，涉及降承壓水時，易發(fā)生因降壓控制不當導致的坑底突涌事故；注意：圍護結構的隔斷和止水是關鍵，加強降水對圍護施工、開挖施工十分重要！3.1 常見地層組合 組合二：故河道地層（地層危害性）第第2424頁共頁共114114頁頁含2層微承壓含水層地層剖面含2層微承壓含水層地層剖面 3.1 常見地層組合 組合三：微承壓水地層第第2525頁共頁共114114頁頁其中，第2層主要分布于古河道區(qū)或古河道與正常區(qū)的交界地帶，在市區(qū)南部分布范圍較

11、大，且有一定連續(xù)性，層頂標高一般為-15.0-20.0m，閔行梅隴地區(qū)層頂埋深較淺，約為-10-15m；在市中心及北部地區(qū)呈零星狀分布，層頂標高一般為-15-20m。第2層厚薄不一，一般為410m，局部厚度可達1520m以上。第2層厚度等值線分布 3.1 常見地層組合 組合三：微承壓水地層（分布）第第2626頁共頁共114114頁頁（1）圍護間隙易發(fā)生漏砂現象，并形成滲漏通道，進一步引發(fā)基坑事故；（2）如基坑開挖深度達到一定程度，涉及降（微）承壓水時，易發(fā)生因降壓控制不當導致的坑底突涌事故；尤其要關注微承壓水與層聯(lián)通的情況！3.1 常見地層組合 組合三：微承壓水地層（地層危害性）第第2727頁

12、共頁共114114頁頁 古河道區(qū)域第層暗綠色粉質粘土層缺失，如圖左半部分所示。上海市區(qū)南部自西向東有古河道穿過，寬度約68 km，并在瑞金路及河南路一帶有支流向北延；另外還有許多零星區(qū)域缺失第層。3.1 常見地層組合 組合四：古河道地層第第2828頁共頁共114114頁頁 層土缺失易引起上下土層的聯(lián)通，尤其在含砂量高的土層且富含承壓水的地區(qū)，需要圍護結構做的很深才能阻斷承壓水，甚至不能阻斷，僅能降低降壓影響。當開挖深度較大時，需要考慮圍護結構阻斷承壓水問題，以減少施工對環(huán)境影響！3.1 常見地層組合 組合四：古河道地層（地層危害性）第第2929頁共頁共114114頁頁第層廣泛分布，在市區(qū)南部呈

13、條帶狀缺失，缺失帶自西南角的莘莊地區(qū)，經植物園、南浦大橋、世紀公園，直至金橋出口加工區(qū)，缺失帶寬度約68 km。3.1 常見地層組合 組合五：第層缺失地層第第3030頁共頁共114114頁頁該類地層組合，第一承壓含水層第層與第二承壓含水層第層相連，如需降承壓水，對于基坑施工風險大！3.1 常見地層組合 組合五：第層缺失地層（地層危害性）第第3131頁共頁共114114頁頁 3.2 典型土層物理力學特性注：表中數據僅供參考第第3232頁共頁共114114頁頁 3.3 特殊地質現象：沼氣囊 上海地區(qū)第四紀普通發(fā)育有淺層沼氣，自上而下可分為上部海相層、受中部陸相層控制的沉積層及下部濱海河口相沉積層三

14、個含氣層系。其中，第一合氣層系埋深相對較淺，分布也最廣，是工程建設遇到的最多的層系，對工程安全影響最大，其次是第二含氣層系，而第三含氣層系對工程建設一般不會有影響。第第3333頁共頁共114114頁頁 3.3 特殊地質現象 暗埋儲水體 地下障礙物 廢棄管線第第3434頁共頁共114114頁頁 內容提要內容提要深大基坑特點深大基坑特點1基坑總體施工方案基坑總體施工方案2上海地區(qū)土層特點上海地區(qū)土層特點3車站基坑施工規(guī)程車站基坑施工規(guī)程4深大基坑控制措施深大基坑控制措施5結語結語6第第3535頁共頁共114114頁頁車站基坑施工規(guī)程車站基坑施工規(guī)程開挖準備工作基坑開挖第第3636頁共頁共11411

15、4頁頁施工組織設計編制圍護結構施工土體加固基坑降排水支撐體系 4.1 開挖準備工作第第3737頁共頁共114114頁頁 4.1 開挖準備工作：圍護結構施工 為防止地下連續(xù)墻槽壁失穩(wěn)坍塌而導致周圍環(huán)境的安全問題，可采用以下措施：（1）減小槽幅長度；（2）加固槽壁土體；（3）抬高泥漿液面或降水以加大墻槽內外的液面高差；（4）提高泥漿比重；（5）盡量縮短成槽到砼澆灌的時間；（6）在保護對象和墻槽之間設置隔離樁。第第3838頁共頁共114114頁頁 4.1 開挖準備工作：土體加固 加固項目包括：（1）對地墻墻底沉渣較厚或地墻承受上部荷載及逆作法施工的車站地墻等情況，進行地下墻底注漿加固；（2）為提高基

16、坑擋墻內側被動土壓力，采用水泥攪拌樁或注漿等方法進行土體加固；（3）在粘性土夾薄層粉砂或與砂性土互層中，對坑內地面至坑底以下一定厚度的土體，采用超前降水法加固被動區(qū)土體；（4）由基坑轉角處斜撐產生的平行墻面的分力可能會引起擋墻轉角處外側土體產生較大抗力，為防止轉角結構轉動，應在轉角處抗力較大的被動區(qū)進行可靠加固。第第3939頁共頁共114114頁頁 4.1 開挖準備工作：土體加固 通常在水泥攪拌樁、旋噴樁、注漿等施工時會由于擠土效應而出現鄰近管線、建筑物先隆后沉的現象，因此在靠近保護對象施工時，要通過地面變形的跟蹤監(jiān)測數據，調整和優(yōu)化以下施工參數：（1）單位深度漿液量；（2）注漿管提升速度；（

17、3）摻入適量速凝劑；（4）注漿壓力等。第第4040頁共頁共114114頁頁 4.1 開挖準備工作：基坑降排水（排水）（1）必須在開挖前準備好排水設備，以保證開挖后開挖面不浸水，基坑周邊必須有防止地表水倒灌的措施。坑內長期積水不但影響開挖和場地清潔，更會引起坑內被動區(qū)土體的軟化、降低被動抗力，從而導致基坑擋墻位移和坑外地表沉降增大，甚至引發(fā)基坑坍塌事故。（2）必須查明并排除基坑開挖范圍的儲水體、廢舊水管等內的積水。第第4141頁共頁共114114頁頁（1）坑內井點降水應在開挖前20天進行，降水深度應達到設計要求，并不得少于開挖面以下1m。（2）降水必然會形成降水漏斗，從而造成對周圍環(huán)境的影響因此

18、要結合地下水位和周圍環(huán)境監(jiān)測，合理使用井點降水。（3）在鄰近保護對象附近一定要形成封閉的隔水帷幕后才能開始降水。（4）在降水期間，還要隨時注意抽出的地下水是否渾濁，防止抽水帶走土層中的細顆粒。（5）當建（構）筑物、地下管線的變形速率或變形量超過警戒值時，可用回灌水法或隔水法來控制降水對周圍環(huán)境的有害影響。4.1 開挖準備工作：基坑降排水（坑內疏干）第第4242頁共頁共114114頁頁 4.1 開挖準備工作：基坑降排水 漕寶路地鐵試驗段101端頭井降水試驗（如圖所示）以及工程實測數據證明：夾薄層粉砂（KH10e-5cm/sec）的粘性土層，在降水3周后，土體抗剪強度增加3050%，含水量減少30

19、%。第第4343頁共頁共114114頁頁 4.1 開挖準備工作：基坑降排水 延安東路隧道工程盾構進2#工作井時，在鄰近工廠建筑物邊線10m外設噴射井點，而在建筑邊線外2m處設一排1.5m間距的回灌水管，用水泵加壓灌水，并在距建筑邊線外4m處打設水泥攪拌樁止水帷幕（如圖所示），最終達到了預期的保護效果。第第4444頁共頁共114114頁頁 4.1 開挖準備工作：基坑降排水 地鐵二號線河南路車站4#出入口（157#地塊），緊靠該基坑的東海商都荷載為7t/m2，基坑開挖前降水近5個月，東海商都沉降約78mm。第第4545頁共頁共114114頁頁 如果在基坑底以下的不透水層較薄，而且在不透水層下面具有

20、較大水壓的滯水層或承壓水層，上覆土重不足以抵擋下部的水壓時，基底就會隆起破壞，墻體就會失穩(wěn)，因此，必須采取降低承壓水頭，必要時輔以坑內滿堂加固。4.1 開挖準備工作：基坑降排水（降壓）第第4646頁共頁共114114頁頁 4.1 開挖準備工作：基坑降排水（降壓）第第4747頁共頁共114114頁頁 4.1 開挖準備工作：支撐體系（1）開挖前必須備齊檢驗合格的鋼支撐、圍檁、預應力設備、支撐配件以及支撐軸力量測組件等所需的器材和設備，對一級基坑，必須準備好復加預應力的裝置。（2）必須按設計要求設置立柱，立柱的垂直度偏差應小于1/300。立柱可有效地保證支撐的穩(wěn)定性，但立柱的沉降或回彈會引起支撐次應

21、力，降低支撐穩(wěn)定性。第第4848頁共頁共114114頁頁（a）支撐在節(jié)點處要受到三維約束，以防止側向彎曲后軸向承載力下降，通常用U型抱箍約束支撐構件，而提高支撐承載力；（b）支撐的三維約束節(jié)點構造只應約束垂直于支撐軸線的各向外力所引起的支撐彎曲，而不應約束支撐軸向伸縮；（c）在立柱支托和支撐之間、抱箍和支撐之間要塞硬木楔，以便在樁身發(fā)生沉降或隆起時可釋放過大的次應力。4.1 開挖準備工作：支撐體系 （3）立柱與支撐連接構造應對支撐有三維約束作用而又不影響施加支撐預應力。第第4949頁共頁共114114頁頁 4.2 基坑開挖：基本程序 在地鐵車站深基坑中，基坑開挖和支撐應按一定長度分段開挖和澆筑

22、結構，在每段開挖中再分層、分小段開挖和支撐，隨挖隨撐，并施加支撐預應力，每小段開挖和支撐時間應予以限制。第第5050頁共頁共114114頁頁 4.2 基坑開挖：基本程序（車站標準段基坑）地鐵二號線某車站深基坑：原設計開挖支撐方案（1）Ii、IIi、IIIi、IVi和Vi表示第1、2、3、4、5各層開挖及支撐施工中每一步的施工范圍；（2）Ii、IIi、IIIi和IVi所表示的每步開挖小段為6m寬33.5m深，每步開挖后安裝好兩根支撐并加預應力，這一步的開挖和支撐工作在24小時內完成；（3）Vi表示第5層開挖中的每步工作要求，每步開挖12m寬2m厚土方，并立即澆好混凝土墊層支撐，每步均在24小時內

23、完成。第第5151頁共頁共114114頁頁（1）Ii、IIi、IIIi、IVi表示第1、2、3、4各層開挖及支撐施工中每一步的施工范圍。（2）Ii用小型反鏟機挖3m寬5m深的斜條土方，每步開挖后立即安裝支撐并加預應力，每步開挖和支撐在8小時內完成。（3）IIi和IIIi用小型反鏟機及抓斗結合挖土，每步開挖3m寬約3m深的斜條土方，挖后立即安裝好支撐并加預應力，每步在12小時內完成。（4）IVi-每步開挖6m寬2m厚土方，并立即澆好混凝土墊層，每步在12小時內完成。地鐵二號線某車站深基坑：優(yōu)化后開挖支撐方案 4.2 基坑開挖：基本程序（車站標準段基坑）第第5252頁共頁共114114頁頁 原設計

24、采用分層、分小段開挖方案。后經設計同意改進了施工參數，并精心按此方案施工，結果不但達到了和原設計方案同樣的變形控制標準，還節(jié)省了地基加固費100多萬元，且加快施工進度近2個月。4.2 基坑開挖：基本程序（車站標準段基坑）第第5353頁共頁共114114頁頁 4.2 基坑開挖：基本程序（車站端頭井基坑）第二層土方開挖步序第三層土方開挖步序 該端頭井基坑開挖第二層土時最大水平位移達到6mm，超過警戒值。經研究對第三層土方開挖步序進行了調整，將靠近地鐵隧道的東端墻在每步開挖中暴露寬度減少50%，并將每步開挖無支撐暴露時間由24小時減至16小時，因此第三層土方開挖中的變形增量減至3mm。采用此調整的開

25、挖施工參數進行第4、5、6層的開挖，最終按預計要求控制了基坑擋墻的位移，達到了保護鄰近地鐵隧道的要求。第第5454頁共頁共114114頁頁 4.2 基坑開挖：支撐體系（1）鋼支撐安裝必須確保支撐端頭與地下連續(xù)墻或圍檁均勻接觸，并設防止鋼支撐端部移動脫落的構造措施；（2）支撐就位后應及時準確地施加預應力。所施加支撐預應力的大小應由設計單位根據設計軸力予以確定。通常取值為：第一道支撐預加軸力約為設計軸力的50%；第二道及其下各道支撐預加軸力為設計軸力的100%。（3）斜支撐和地下連續(xù)墻（或圍檁）的連接構造必須滿足抗剪要求。（4）在開挖過程中應按監(jiān)測方案定時測量立柱的回彈，并及時調節(jié)立柱與支撐拉緊裝

26、置上的木楔，以釋放樁回彈后作用于支撐的向上頂力。第第5555頁共頁共114114頁頁 4.2 基坑開挖：基坑開挖及底板施工（1）對設計坑底標高以上30cm的土方，應采用人工開挖，局部洼坑應用礫石砂填實至設計標高。（2）應設集水坑以及時排除坑底積水。集水坑距基坑擋墻內側應大于1/4基坑寬度。（3）挖至設計坑底標高后，應立即定時量測坑底的土體回彈情況，并確定為保證澆筑底板達到設計標高所需額外開挖的土方量。（4）在開挖到底后，必須在設計規(guī)定時間內澆筑混凝土墊層（包括砼墊層以下的礫石砂墊層或倒濾層）。（5）必須在設計規(guī)定的時間內澆筑鋼筋混凝土底板。應按設計規(guī)定時限完成底板澆筑。若基坑變形或變形速率過大

27、，超過設計允許值，則可考慮用分塊澆筑的辦法來控制沉降。第第5656頁共頁共114114頁頁 內容提要內容提要深大基坑特點深大基坑特點1基坑總體施工方案基坑總體施工方案2上海地區(qū)土層特點上海地區(qū)土層特點3車站基坑施工規(guī)程車站基坑施工規(guī)程4深大基坑控制措施深大基坑控制措施5結語結語6第第5757頁共頁共114114頁頁 5.深大基坑控制措施控制措施控制措施 5.2指導原則指導原則 5.1施工管理施工管理 5.4新設備新工藝新設備新工藝 5.3工程案例工程案例 5.5第第5858頁共頁共114114頁頁5.1 指導原則：設計分區(qū) 為控制深大基坑施工環(huán)境影響，通常根據基坑體量及與保護對象空間位置關系，

28、將基坑劃分成遠處“大”基坑以及近處“小”基坑組合，即“遠大近小遠大近小”，視基坑影響程度大小，通常將大基坑面積控制在10000m2以內，小基坑寬度控制以不設立柱為準。項目名稱項目名稱大區(qū)大區(qū)小區(qū)小區(qū)個數個數最大面積最大面積最近距離最近距離個數個數最小最小面積面積寬度寬度最近距離最近距離淮淮3 33 38 86606602 21.51.57 75 540401 14.04.07 7.4.419601960南塊南塊3 31 1231023107 7.0.09 93 340407 7.0.00 02-32-32 29576957613.913.9151550050014.014.00 0協(xié)和北地塊協(xié)

29、和北地塊2 26 60120121 14.04.06 62 280807 7.1.17 7.0.0第第5959頁共頁共114114頁頁 通常遠處基坑深度可略深，而近處基坑挖深須得到控制，即“遠深近淺遠深近淺”。對于鄰近地鐵基坑項目，按照遠深近淺原則進行，地下室基坑挖深靠近地鐵部位避免超過隧道頂埋深和車站底板深度，一般來講，一層地下室應退離隧道邊線6m以上，23層地下室應退至隧道邊線10m以上。項目名稱項目名稱隧道頂隧道頂埋深埋深大區(qū)大區(qū)小區(qū)小區(qū)個數個數挖深挖深最近距離最近距離個數個數挖深挖深最近距離最近距離淮淮3 310.510.53 319.119.12 21.51.57 71 14.84.

30、87 7.4.419601960南塊南塊8.58.53 31 11.01.07 7.0.09 91 11.01.00 02-32-32 222.622.613.913.9151519.619.60 0協(xié)和北地塊協(xié)和北地塊1 14.04.02 21 17.07.01 14.04.06 61 13.73.77 7.0.05.1 指導原則：設計分區(qū)第第6060頁共頁共114114頁頁 按照“先易后難，先遠后近，對稱平衡先易后難，先遠后近，對稱平衡”原則，確定分區(qū)施工順序。開挖前所有分區(qū)圍護及加固均須完成，并要求大區(qū)出0.00后方可進行下一分區(qū)的施工，鄰保護對象側各小坑，下一小坑開挖施工須待上一小坑底

31、板澆筑完成，滿足跳區(qū)開挖要求。由于大基坑距離保護對象相對較遠，以及小基坑隔斷作用，可將大基坑開挖引起的坑底隆起以及側向變形對周圍環(huán)境的影響控制在一定程度內；由于小基坑開挖面積有限，基本可略去坑內隆起的影響，此外，由于小坑寬度較小，通過混凝土對撐甚至軸力補償等措施，側向變形對周圍環(huán)境影響同樣可得到較好控制。5.1 指導原則：施工順序第第6161頁共頁共114114頁頁 嚴格按照時空效應原理，根據“分區(qū)、分層、分塊、對稱、平衡、限時”原則制定開挖支撐施工參數：（1）大坑開挖時，在有保護對象側預留寬度不少于4倍單層開挖高度的土堤，挖除中間部分及無保護對象側的土方，并及時安裝其間支撐；（2）當支撐一側

32、有保護對象時，應將預留土堤限時分段開挖并架設支撐；當支撐兩側有保護對象時，應依次將每根支撐兩端的土堤限時、對稱挖除并架設支撐，單塊預留土體的開挖支撐時間嚴格控制在24小時以內；（3）小坑單撐開挖支撐時間嚴格控制在16小時以內。5.1 指導原則：開挖支撐第第6262頁共頁共114114頁頁開挖支撐步序示意 5.1 指導原則：開挖支撐第第6363頁共頁共114114頁頁 5.2 控制措施：圍護體系（1）對于深大基坑，圍護結構通常可采用剛度較好的地下連續(xù)墻（必要時墻趾注漿）；（2）對于坑中各分區(qū)中隔墻，可采用鉆孔灌注樁或地下連續(xù)墻，對于不以受彎控制的中隔墻，可僅以構造配筋，下部視情況可不配筋；（3）

33、對于坑底上下范圍存在含水承壓層的基坑，可考慮采用旋噴樁對地墻接縫處進行加強止水；（4）盡可能控制地下連續(xù)墻施工時間，并做好防繞流處理措施；第第6464頁共頁共114114頁頁（5）墻深通常由受力驗算控制，對于涉及降壓基坑，如環(huán)境保護要求高，可考慮以下兩種處理方法：墻底進入隔水層23m，直接隔斷承壓水，僅起隔水作用不受力的墻深部分，可采用素砼澆筑；如隔水層頂較深，考慮到經濟性及設備能力限制，通過增加地墻進入承壓含水層深度，增加其滲流路徑，盡可能地減輕降壓對環(huán)境的影響。5.2 控制措施：圍護體系第第6565頁共頁共114114頁頁（6）對于環(huán)境保護壓力較大側地墻，視情況可采用三軸攪拌樁，對第層暗綠

34、色粉質粘土層以上土體進行兩側“夾心”預加固，規(guī)避成槽坍塌風險：（7）要求三軸攪拌樁嚴格按照“均勻慢速、低水灰比、低擾動”的要求施工，水灰比1.2，掌握適當跳打等原則；（8）基坑圍護結構與已有結構交接處，可采用灌注樁補強，并三重管高壓旋噴樁止水；5.2 控制措施：圍護體系第第6666頁共頁共114114頁頁（9）對于鄰近重要保護對象的灌注樁施工，可采用鋼護筒防止成樁期間槽壁坍塌。5.2 控制措施：圍護體系第第6767頁共頁共114114頁頁 5.2 控制措施：圍護體系A素混凝土樁素混凝土樁B鋼筋混凝土樁鋼筋混凝土樁 咬合樁工藝采用素混凝土樁（A樁）及鋼筋混凝土樁（B樁）間隔布置，先施工A樁，后施

35、工B樁，A樁混凝土采用超緩凝型混凝土，要求必須在A型樁混凝土初凝之前完成B樁的施工，使其共同終凝，形成無縫、連續(xù)的“樁墻”。B樁施工時，利用套管鉆機的切割能力切割掉相鄰A樁的部分混凝土，實現咬合。（10）咬合樁由于無需泥漿護壁、止水性能較好以及相比地墻等圍護形式經濟性相對較好等特點，在上海地區(qū)部分工程中得到應用。第第6868頁共頁共114114頁頁工藝類型工藝類型加固深度加固深度（m m）使用樁體直使用樁體直徑（徑（mmmm）環(huán)境影環(huán)境影響響作業(yè)面作業(yè)面要求要求備注備注三軸水泥三軸水泥土攪拌樁土攪拌樁約約6060850/650850/650一般一般較高較高作業(yè)面要求相對較高，成作業(yè)面要求相對較

36、高，成樁質量相對可控樁質量相對可控旋噴樁旋噴樁約約505080080020002000較大較大較小較小通過定噴、擺噴等措施可通過定噴、擺噴等措施可減小對周圍環(huán)境的影響減小對周圍環(huán)境的影響MJSMJS約約505040040028002800較小較小較小較小可水平成樁，可水平成樁，環(huán)境影響小，環(huán)境影響小，造價相對較高造價相對較高 在作業(yè)面允許的情況下，通常可采用對周圍環(huán)境擾動相對較小且造價相對較低的三軸水泥土攪拌樁。MJS由于其單價較高，往往應用于作業(yè)場地狹窄的特殊工程。5.2 控制措施：土體加固第第6969頁共頁共114114頁頁（1）對于旋噴樁，應根據樁體與保護對象之間相互關系，采用定噴、擺噴

37、等工藝，來控制旋噴施工對周圍環(huán)境的影響；（2）對于攪拌樁以及旋噴樁加固，宜在圍護結構形成封閉后進行施工，并掌握成樁方向平行于保護對象、適當跳打以及由近及遠等原則，但須注意避免形成冷縫；（3）可根據支撐位置抽條加固，單樁施工要求同槽壁加固；（4）原則上要求先施工加固，再套打工程樁，保證加固土體的連續(xù)性。5.2 控制措施：土體加固第第7070頁共頁共114114頁頁（1）垂直地鐵邊一般采用井字形對撐，布置原則為在受力合理的基礎上要利于后續(xù)分塊挖土。支撐間距9m左右，如基坑形狀無特殊，優(yōu)先采用大對撐；（2）原則上不允許爆破拆撐；（3）為控制鄰近重要保護管線、地鐵設施結構等小坑側向變形，可采用鋼撐軸力

38、自動伺服系統(tǒng)。5.2 控制措施：支撐第第7171頁共頁共114114頁頁（1）有承壓水問題的基坑，圍護或止水帷幕盡量隔斷承壓水，墻底或樁底進入隔斷層2-3m；如無法隔斷承壓水，盡量增加墻深或樁深，使其與降水井濾管高差大于10m；（2）如需降壓，對承壓水的情況應勘探清楚，采用真空深井降水，基坑內降水應按照“適時、適量”，避免過量降水，坑內外均要設置觀測井，加強對水位的觀測；5.2 控制措施：降水第第7272頁共頁共114114頁頁（3）正式開挖前，應進行試降承壓水試驗，掌握降水后，坑內、外水位變化，以便制定相應環(huán)境保護措施，必要時，增加回灌井；（4）涉及降壓施工，設計應及早考慮關井問題，避免回筑

39、及上部結構施工期間，長時間不能關井，對周邊環(huán)境造成嚴重影響；5.2 控制措施：降水第第7373頁共頁共114114頁頁（5）為控制降壓引起的環(huán)境影響問題，可通過加密降壓井，提升濾管底標高，減小單口井降壓承擔面積，進而減輕單口井降壓強度，平緩降深曲線，實現整體上降水影響較小的目的。5.2 控制措施：降水第第7474頁共頁共114114頁頁 5.2 控制措施：開挖（1）開挖之前，施工單位應排出單層分區(qū)、分塊土方開挖詳細的施工方案，包括底板形成時間要求，嚴格按計劃挖土；為嚴格控制坑底隆起，減少對地鐵的影響，要求“邊挖邊形成墊層，邊形成底板”，分塊快速形成大底板，以控制坑底隆起；（2）當開挖到底，圍護

40、結構位移接近報警值時，墊層內放置型鋼并施加支撐軸力，以控制圍護結構的位移；（3）對于密集群樁區(qū)域，開挖期間，應加大投入，確保截樁不影響土方開挖及支撐施作效率。第第7575頁共頁共114114頁頁 5.3 新設備新工藝 （一）MJS（原理）MJS工法又稱全方位高壓噴射工法，該工法在傳統(tǒng)高壓噴射注漿工藝的基礎上，采用了獨特的多孔管和前端造成裝置，實現了孔內強制排漿和地內壓力監(jiān)測，并通過調整排漿量來控制地內壓力，平衡深部排泥和地內壓力，使地內壓力穩(wěn)定，大幅度減少對環(huán)境的影響。MJS工法適用于N70的砂性土以及C50KPa的粘性土。MJS工法施工原理示意第第7676頁共頁共114114頁頁 位于高壓噴

41、射口端頭的排泥吸嘴與能測量地內壓力的傳感器是MJS工法的關鍵。5.3 新設備新工藝 （一）MJS（原理）第第7777頁共頁共114114頁頁水泥漿泵削孔水及倒吸水 5.3 新設備新工藝 （一）MJS（設備）MJSMJS工法樁機施工工法樁機施工第第7878頁共頁共114114頁頁 成樁“全方位”可進行水平、傾斜、垂直各方向、任意角度的施工；樁徑大，樁身質量好 噴射能量大，作用時間長，穩(wěn)定的同軸高壓空氣保護和對地內壓力的調整，使得成樁直徑較大，可達22.8m。直接采用水泥漿進行噴射，其樁身質量好；對周邊環(huán)境影響小，超深施工有保證 通過地內壓力監(jiān)測和強制排漿的手段，對地內壓力進行調控，可大幅度減少施

42、工對周邊環(huán)境擾動，并保證超深施工效果；泥漿污染少 采用專用排泥管進行排漿，有利于泥漿集中管理。同時對地內壓力的調控，可減少泥漿“竄”入土壤、水體或是地下管道現象。5.3 新設備新工藝 （一）MJS（特點）第第7979頁共頁共114114頁頁工程名稱工程類別施工深度范圍工程量(m3)選擇MJS工法理由變形情況上海軌道交通9號線徐家匯車站換乘大廳向下加層基坑圍護地基加固-7.0-23.07m 11000地處徐家匯商圈，緊鄰地鐵一號線、施工場地小、地下室凈高低（4.1m）原立柱最大沉降約-4.5mm。周邊建筑安全。上海外灘通道福州路超大型盾構工作井加固地基加固0.0-29.56m2870周邊歷史建筑

43、物較多，施工場地內有煤氣管、高壓電纜線、上水管周邊建筑物安全。靠黃埔江一側50cm中壓煤氣管直接點沉降-0.4mm上海火車站北站房改工程防水帷幕地基加固-13.219.4m4500緊鄰地鐵1、3、4號線。周邊建筑安全。施工區(qū)附近圍墻直接點最大沉降-1.5cm上海徐家匯天主教堂保護工程隔離墻-5.0-30.76m2679施工場地小、施工緊靠天主教堂。教堂立柱最大沉降值-5.5mm 5.3 新設備新工藝 （一）MJS（案例）第第8080頁共頁共114114頁頁 出于環(huán)境保護目的，部分深基坑地墻須隔斷承壓含水層；而第層土粉砂性土較硬，Ps值通常可達到20MPa左右，采用常規(guī)成槽工藝施工超深地墻，存在

44、以下問題：1）在抓除硬土層時工效較慢；2）易發(fā)生繞流現象，且后續(xù)處理措施有限；3）垂直度控制難度大；4）鎖口管或接頭箱起拔風險巨大。5.3 新設備新工藝 （二）液壓銑槽機（背景）第第8181頁共頁共114114頁頁雙輪銑槽機除砂機 雙輪液壓銑槽機通過液壓馬達，帶動銑輪低速轉動，切削下面的硬土或巖石，利用切割齒把它們破碎成小塊并向上卷起，與槽中穩(wěn)定泥漿混合，通過液壓馬達帶動離心泵不斷把切削下來的硬土或巖石碎屑泵送至篩分系統(tǒng)，分離廢渣，并重復利用泥漿。5.3 新設備新工藝 （二）液壓銑槽機（設備）第第8282頁共頁共114114頁頁u成槽深度可達80mu成槽適應能力強u成槽垂直度最高達1/1000

45、u無需反復提斗，穩(wěn)定性好u泥漿攜渣，保護環(huán)境 5.3 新設備新工藝 （二）液壓銑槽機（特點）第第8383頁共頁共114114頁頁一期槽段施工二期槽段套銑銑槽施工結束后，利用銑槽機進行泵吸反循環(huán)清基換漿，并通過刷壁保證接頭止水效果。5.3 新設備新工藝 （二）液壓銑槽機（套銑接頭）第第8484頁共頁共114114頁頁 通過外包鐵皮措施，以防止混凝土側向繞流，具體方法為制作鋼筋籠后，在接頭 型鋼上焊接30 cm外包白鐵皮，此外，成槽后吊放鋼筋籠，在 H型鋼空腔內填碎石，然后澆筑混凝土，使碎石面始終高于混凝土面3 m以上。5.3 新設備新工藝 （二）液壓銑槽機（H型鋼接頭）第第8585頁共頁共114

46、114頁頁u抓銑結合：抓銑結合：用于一期槽段成槽用于一期槽段成槽 第第層土以下抓土成槽層土以下抓土成槽 第第層土以下銑削成槽層土以下銑削成槽u銑削成槽：銑削成槽：用于二期槽段成槽用于二期槽段成槽 兩側各切削兩側各切削300mm300mm混凝土混凝土 5.3 新設備新工藝 （二）液壓銑槽機（工藝類型）第第8686頁共頁共114114頁頁工程名稱基坑挖深（m）成槽深度（m）墻厚接頭形式備注500KV世博變電站34.057.51.2H型鋼接頭隔斷承壓含水層淮海中路3號地塊19.0521.0H型鋼接頭隔斷承壓含水層13號線淮海中路站32.8711.2套銑接頭隔斷承壓含水層新世界名品城26.0581.2

47、套銑接頭隔斷承壓含水層 5.3 新設備新工藝 （二）液壓銑槽機（施工案例）第第8787頁共頁共114114頁頁 常規(guī)三軸攪拌樁受制于樁架高度，僅能施工33m以內的攪拌樁。此外，上海地區(qū)第層土粉砂性土相對較硬，一般動力頭都無法滿足下鉆需要。通過引進大功率動力頭，采用可以連續(xù)接長的鉆桿，實現了超深攪拌樁的施工工藝。5.3 新設備新工藝 （三）超深攪拌樁第第8888頁共頁共114114頁頁加接鉆桿為避免裹鉆現象，每次分離樁機與鉆桿之前，可提鉆一定高度；視設計要求確定噴漿次數；對于起隔水作用的攪拌樁，進入粉砂性土層范圍內的樁長，可通過二次復攪，提高攪拌樁質量。工藝流程示意 5.3 新設備新工藝 （三）

48、超深攪拌樁（工藝流程）第第8989頁共頁共114114頁頁工程名稱基坑挖深（m）攪拌深度（m）樁徑（mm）備注9號線2期源深路中間風井32.760850隔斷承壓水10號線一期工程110 kV 溧陽路主變電所18.548850隔斷微承壓水層三至喜來登15.552850隔斷承壓水盧灣區(qū)43街坊 23.060850地層起伏較大，未能隔斷承壓水 5.3 新設備新工藝 （三）超深攪拌樁（施工案例）第第9090頁共頁共114114頁頁 TRD工法（trench cutting re-mixing deep wall）又稱為等厚度水泥土地下連續(xù)墻，是一種新型水泥土攪拌墻施工技術，采用鏈鋸型切削刀具插入土中橫

49、向掘削，注入固化劑與原位土體混合攪拌，形成水泥土攪拌墻。5.3 新設備新工藝 （四）TRD（原理）第第9191頁共頁共114114頁頁 5.3 新設備新工藝 （四）TRD（設備）第第9292頁共頁共114114頁頁u三大施工步驟：下切割箱、挖掘成墻、完工拔切割箱。三大施工步驟：下切割箱、挖掘成墻、完工拔切割箱。u三步序成墻：先行挖掘、回撤挖掘、成墻攪拌。三步序成墻：先行挖掘、回撤挖掘、成墻攪拌。u成墻過程中直線行進。成墻過程中直線行進。u挖掘過程中采用挖掘液挖掘過程中采用挖掘液(膨潤土泥漿膨潤土泥漿)護壁，在成墻過程中護壁，在成墻過程中噴出固化液（水泥漿）形成攪拌墻體。噴出固化液（水泥漿）形成

50、攪拌墻體。5.3 新設備新工藝 （四）TRD（工藝）第第9393頁共頁共114114頁頁TRD工法施工工藝（一）：切割箱連接工法施工工藝（一）：切割箱連接 5.3 新設備新工藝 （四）TRD（工藝）第第9494頁共頁共114114頁頁TRD工法施工工藝（二）：橫向成墻工法施工工藝（二）：橫向成墻 5.3 新設備新工藝 （四）TRD（工藝）第第9595頁共頁共114114頁頁TRD工法施工工藝（三）：切割箱分解工法施工工藝（三）：切割箱分解 5.3 新設備新工藝 （四）TRD（工藝）第第9696頁共頁共114114頁頁（1）適應地層廣：適用于N100的軟、硬質土層，qu5MPa的軟巖、粒徑小于1

51、00mm的軟礫石層；（2）成墻厚度550850mm，深度可達60m；（3）成墻質量好，沿深度方向水泥土攪拌均勻；（4）成墻作業(yè)連續(xù)無接頭，止水可靠；（5）垂直度偏差不大于1/200；（6）內插型鋼間距可靈活調整；（7）對圓弧形、短折線形基坑邊界的適應能力較差。5.3 新設備新工藝 （四）TRD（特點）第第9797頁共頁共114114頁頁工程名稱基坑挖深（m）墻深（m）墻厚（mm）備注南昌綠地中央廣場15.523.0800中小企業(yè)大廈11.822.8850淮安雨潤中央新天地23.345.2850止水帷幕 5.3 新設備新工藝 （四）TRD（案例）第第9898頁共頁共114114頁頁 5.4 施工

52、管理模擬試驗質量檢驗應急管理第第9999頁共頁共114114頁頁5.4 施工管理：模擬試驗 在分項正式施工前，模擬試驗可一定程度上檢驗預設參數是否可行，深大基坑施工模擬試驗主要為以下幾類：（1）槽壁加固攪拌樁施工前，制定試樁方案，先在遠離保護對象區(qū)域進行試樁，通過鄰近測斜管水平位移監(jiān)測數據，摸索合適的攪拌樁施工參數；（2）對于涉及降壓深大基坑施工，開挖前，通過試抽承壓水，驗證承壓含水砂層滲透性，了解單孔抽承壓水對周圍環(huán)境影響程度，以及周圍水位觀測孔的反應靈敏度；對于隔斷承壓水的情況，試抽承壓水還可以檢驗圍護體系止水性能；第第100100頁共頁共114114頁頁 除常規(guī)芯樣制作、混凝土塌落度檢測

53、、水泥漿水灰比檢測等措施外，還可通過以下手段掌控基坑施工質量：（1）對于槽壁加固、坑內加固，可通過取芯方式，進行無側限抗壓強度測試，檢驗加固強度滿足設計要求；（2）對于地墻成槽質量，可通過超聲檢測成槽垂直度，了解是否存在坍孔等現象；（3）對于地墻質量，可通過超聲、取芯、孔內成像等方式對成墻質量進行檢測。5.4 施工管理：質量檢驗第第101101頁共頁共114114頁頁 在各分項正式施工前，根據分項施工特點，有針對性地根據可能發(fā)生的各類風險，制定相對應的應急預案，并應落實以下幾項內容：（1）建立應急響應體系，落實崗位人員；（2）現場應急設備物資儲備到位，部分如阿特拉斯鉆機等特殊設備，應與供應商簽

54、訂應急響應協(xié)議，確保險情發(fā)生時，在規(guī)定時間內配備到位；5.4 施工管理：應急管理第第102102頁共頁共114114頁頁5.4 施工管理：應急管理阿特拉斯鉆機第第103103頁共頁共114114頁頁5.4 施工管理：應急管理潛水泵鋼管撐第第104104頁共頁共114114頁頁5.4 施工管理：應急管理聚氨酯水泥第第105105頁共頁共114114頁頁 5.5 工程案例 案例一：2-3 基坑面積約30752m2，普遍挖深達到22.8m（鄰6號線側基坑挖深約19.55m，鄰4號線側基坑挖深約14.75m），基坑被劃分為2個大區(qū)以及鄰地鐵側15個小區(qū)。第第106106頁共頁共114114頁頁 5.5

55、 工程案例 案例一：2-3第第107107頁共頁共114114頁頁 基坑面積達27527m2，距離1號線隧道最近距離約為7.4m，普遍挖深19.1 m21.2m（靠近地鐵1號線一側開挖深度14.75m），基坑被劃分為3個大區(qū)及7個小區(qū)。5.5 工程案例 案例二：淮海中路3號地塊第第108108頁共頁共114114頁頁 5.5 工程案例 案例二：淮海中路3號地塊第第109109頁共頁共114114頁頁地塊被安義路分為南、北兩個區(qū)，基坑總面積約，其中南區(qū)基坑面積近23950m2，普遍挖深約23.0m，鄰地鐵側小坑挖深約14.35m，北坑基坑面積約12000m2，普遍挖深約14.35。5.5 工程案

56、例 案例三：靜安嘉里第第110110頁共頁共114114頁頁 5.5 工程案例 案例三：靜安嘉里第第111111頁共頁共114114頁頁 5.5 工程案例 案例四：會德豐第第112112頁共頁共114114頁頁 5.5 工程案例 案例五：金昌廣場第第113113頁共頁共114114頁頁 內容提要內容提要深大基坑特點深大基坑特點1基坑總體施工方案基坑總體施工方案2上海地區(qū)土層特點上海地區(qū)土層特點3車站基坑施工規(guī)程車站基坑施工規(guī)程4深大基坑控制措施深大基坑控制措施5結語結語6第第114114頁共頁共114114頁頁 結語 在上海市中心地區(qū)施工深大基坑，尤其緊鄰重要生命線工程，如地鐵、大直徑原水管、合流管及煤氣管線等重要保護建筑，環(huán)境保護要求級高，且施工條件苛刻，施工風險極高。在如此環(huán)境下實施深大基坑工程，其核心已不僅僅是基坑安全控制問題，變形控制成功與否往往成為決定基坑工程成敗的關鍵。近幾年，在上海市區(qū)成功實施了數以百計的車站深基坑工程和其他緊鄰地鐵的地下空間開發(fā)工程，以時空效應原理為指導，通過實施“遠大近小、遠深近淺”的分區(qū)控制原則，嚴格執(zhí)行“分區(qū)、分層、分塊、對稱、平衡、限時”挖土施工技術要點，以及完備的應急預案等措施，確保了基坑工程本身安全及周邊環(huán)境的安全可控。第第115115頁共頁共114114頁頁