内插H型钢 水泥土搅拌桩墙在佳阳大厦基坑支护中探究与分析

第1章绪论1．1引言改革开放后，北京、上海、广州、深圳等大型城市首先出现兴建大量高层建筑，产生了大量的基坑工程。特别是进入2l世纪以来，我国城市化进程加快导致人口密度增大，造成住房困难，用地紧张，地面空间越来越狭小，以及环境污染和交通堵塞，有限的城市地面空间不能满足人们日益增长的工作和生活需要。为了节约土地资源，向地下寻求发展已成为一种必然趋势，如高层建筑的地下室、地下停车场、地铁及地下车站、地下商场、地下仓库以及地下工业和民用设施等，这些基础项目的的开发与利用都离不开基坑的开挖与支护。另外，大多数城市都进入了大规模的旧城改造阶段，在繁华的市区内进行深基坑开挖，产生了大量的基坑工程问题，同时也促进了基坑工程技术的发展。⋯旧1基坑工程是一个古老而具有划时代特点的综合性岩土课题，它涉及到土力学经典强度问题和变形问题，又涉及到土体与支护结构的相互作用问题。旧1基坑工程在开挖和支护过程中所涉及问题的复杂性和不确定性因素较多，从而使基坑工程成为一个具有挑战性、高风险、高难度的岩土工程技术课题。H1基坑的开挖与支护是一个系统工程，前期需要水文和地质勘察、工程结构设计、建筑材料的选用，后期包括施工工艺、施工管理、监测等多方面的考虑。首先支护结构的合理可靠设计，既要保证整个支护体系在施工过程中的安全，又要保证周围建筑物、地下管线、道路等安全。其次城市地面空间狭小使得无法放坡逐渐被有支撑围护开挖方式所取代。晴1所以是集土力学、水力学、材料力学、结构力学、施工技术等综合性于一体的学科。具有实践性强、但现有理论体系还不是很完备。现有的基坑的支护形式和所选材料种类很多，基坑工程按支护结构形式的特点可分为土钉墙围护结构、悬臂围护结构、内撑式围护结构、锚拉式围护机构、水泥土重力式围护机构等。基坑工程建设需要合理支护，它既要求能满足强度条件，又能满足施工条件和环境条件，也要满足经济效益和社会效益的要求，劲性水泥土搅拌桩(SWM工法)正好可满足城市建筑基坑的这些要求。哺1SMW工法是H型钢内插水来的，随着工程实际不断应用，积累了相对数量的工程资料后，1988年，日本虑了型钢的抗弯强度和刚度而未考虑水泥土对墙后土体的作用，以至于结果偏泥土搅拌桩中形成连续墙体的支护工艺，具有施工快、H型钢可重复利用、造价相对较低等诸多优点。近年来在国内沿海软土地区基坑工程中逐渐得到应用，以我国沿海地区的福建省福州市为例，中铝瑞闽高精铝板带热精扎工程基坑支护、隆华大厦基坑支护、滨海工业区污水处理厂基坑支护等很多基坑支护工程中得到成功应用，但在其他地区特别是在内地硬土地区应用较少。大量工程实践表明，SWM工法作为一种有发展前景的绿色工法，适用于地基土层软弱和地下水位高且水量丰富的地区，其结构具有重量轻、强度高、施工便捷、止水效果好、能有效防止流砂现象等特点，具有广阔的发展前景。但相关施工技术还没有被施工单位所完全掌握，众多房屋建筑单位对SMW工法桩的性能、技术、优势等还认识不足，因此通过进一步总结研究，对促进加型钢的水泥土搅拌墙在实际工程中的推广和使用有着积极的意义。"儿踟SMW工法的设计计算方法是参照其他形式围护结构计算方法基础上发展起土建领域SMw桩设计施工规范正式发布实施，其主要设计思想是：当SMw工法桩在基坑支护中作为挡土结构时，墙体应力由型钢和水泥土共同承担，在设计中一般只考虑型钢的刚度贡献，而水泥土的刚度贡献只作为墙体的刚度储备。而在我国，SMW工法只是在最近二十年内得到应用，加之原先对此项技术的研究不够重视，缺乏有效的科研投入，积累的工程资料和经验较少并缺少总结，使得我国目前在SMW工法设计和施工方面依然照搬日本经验，并且处在较低的应用层次上。还未形成一套适合我国的可靠的SMW工法设计和施工规范，从而不利于该工法在我国的推广和应用，所以需要进一步展开总结和研究。SIdW工法桩是一种复合结构，作用机理也相当的复杂，现有的计算软件如理正深基坑也未能准确地对桩土之间的相互作用机理做出近似计算，计算只考保守，导致浪费材料。随着计算机的发展，诸如ANSYS、FLAC3D、MIDAS／GTS等有限元计算软件为设计和提供更为精细的结果，对工程具有指导意义。MIDAS／GTS作为一款强大的数值计算软件，目前己经逐步在岩土工程中得到应用。该软件可对结构在各种外荷载条件下的受力、变形、稳定性以及施工阶段做全面分析，能为基坑设计和施工提供建设性的意见。因此，本文采用该款软件结合实际工程进行有益探讨和研究。第1章绪论1．2内插H型钢水泥土搅拌桩墙概述土未凝固前插入H型钢，形成具有一定刚度的地下结构墙体。目前工程上主要SWM是SoilWall的缩写，SWM工法于1976年在日本问世，我国于1994年从日本引进该技术。内插型钢水泥土搅拌桩墙是一种在连续套接的多轴水泥土搅拌桩内插入型钢形成的复合挡土截水结构，施工时采用多轴型搅拌机对土体进行垂直钻掘，并在钻头喷出水泥，与地基土反复搅拌混合。在水泥采用的水泥土搅拌桩主要分为双轴和三轴两种，内插型钢水泥土搅拌桩墙起源于基坑工程，但随着对于该工法认识的深入和施工工艺日渐成熟，型钢水泥土搅拌桩墙也开始应用于软弱地基加固、地下坝加固、垃圾填埋场的护墙等领域并取得了很好的效果。旧。SWM工法是以深层搅拌桩施工工艺为基础发展起来的，该结构充分发挥了水泥土混合体和型钢的力学特性，具有经济、工期短、高截水性、对周围环境影响小等特点。SWMT法围护结构在地下室施工完成后，可以将H型钢从水泥土搅拌桩中拔出，达到回收和再次利用的目的。因此该工法与常规的围护形式相比不仅工期短，施工过程无污染，场地整洁干净、噪音小，而且可以节约社会资源，避免围护体在地下室施工完毕后永久遗留于地下，成为地下障碍物。在提倡建设节约型社会，实现了可持续发展的今天，推广应用该工法更加具有现实意义。m3国内的内插型钢水泥土搅拌桩墙施工机械和工艺最初从日本引进，消化吸收后又进行了技术创新。目前日本常用的三轴水泥土搅拌桩主要有550和850两个系列，其中550系列中水泥土搅拌桩直径包含500mm、550mm、600mm、650mm四种类型，850系列中水泥土搅拌桩直径包含850mm矛E1900mm两种类型，每种直径对应相应的水泥土搅拌桩施工设备和内插型钢规格。国内从日本引进的三轴水泥土搅拌桩施工设备主要为550mm和850mm两种，经过改进，国内又研发了1000mm搅拌桩施工机械。日本三轴水泥土搅拌桩一般采用两种型号水泥，即高炉水泥和工法水泥。高炉水泥的强度较高，28天龄期抗压强度可达61N／mm2，相当于国内普通硅酸盐水泥标号C60～C80以上，高炉水泥的水泥掺量一般为200kg／m3，水灰比为1．5。工法标准水泥与国内常用的P42．5强度基本一致。日本对水泥土搅拌桩的质量控制极为重视，为了规范设计、施工，加强质量管理，专门编制了《SMw工法协会标准》。标准中对搅拌桩的质量检测采用现场水泥土第l章绪论Mixing1．2．1内插H型钢水泥土搅拌桩墙的特点浆液取样试验和现场取芯强度试验两种方式，搅拌桩无侧限抗压强度要求不低于0．5MPa。日本的内插型钢水泥土搅拌桩墙在地下室结构施工完成后一般不拔除型钢，永久留在地下，国内引进后进行了工艺改进，型钢一般在地下室施工后拔除，这与日本存在不同。n妇型钢水泥土搅拌桩墙是一种由型钢(一般采用H型钢)和水泥土搅拌桩柱列式挡墙组成的复合围护结构，同时具有截水和承担水土侧压力的功能。考虑型钢水泥土搅拌桩墙中的搅拌桩不仅起到基坑的截水帷幕作用，更重要的是还承担着对型钢的包裹嵌固作用，因此一般型钢水泥土搅拌桩墙中的搅拌桩多采用三轴水泥土搅拌桩，以确保施工质量和围护结构较好的截水封闭性。n羽型钢水泥土搅拌桩墙在基坑围护设计中主要特点归纳为以下几个方面：首先，型钢水泥土搅拌桩墙由H型钢和水泥土组成的复合结构，作用机理相当的复杂，因为水泥土力学特性复杂，而型钢是近似线弹性材料，一般认为水土侧压力全部由型钢独立承当，水泥土搅拌桩用于抗渗止水n由于钻掘和搅拌反复进行且搅拌桩采用套接一孔施工，相邻桩体可以完全无缝衔接成墙体。钻削与搅拌反复进行，使浆液与土体得以充分搅拌形成较为均匀的水泥土，与传统的围护形式相比具有更好的截水性，水泥土渗透系数很小，一般可以达到10‘。～10～cm／sec，因而具有可靠的止水性。其次，针对这种复合结构，从经济角度考虑，H型钢在地下室施工完成后可以回收利用是该工法的一个特色，从变形控制的角度看，H型钢可以通过跳插、密插调整围护体刚度，是该工法的另一特色；第三，在地下水水位较高的软土地区钻孔灌注桩围护结构尚需在外侧施工一排截水帷幕，截水帷幕可以采用双轴水泥土搅拌桩也可以采用三轴水泥土搅拌桩。当基坑开挖较深，搅拌桩入土深度较深时(一般超过18m)，为保证截水效果，常常采用三轴水泥土搅拌桩截水。而型钢水泥土搅拌桩墙是在三轴水泥土搅拌桩中内插H型钢，本身就已经具有较好的截水效果，不需额外施工截水帷幕，相比于其他围护结构形式节省了造价。型钢水泥土搅拌桩墙与地下连续墙、钻孔灌注桩等围护形式相比，工艺简单、成桩速度快，工期缩短近一半。在一般入土深度20一--25m情况下，日平均施第l章绪论3|。当租赁期在半年以内时，围护结构本身成本约为钻孔灌注桩的70’80％左右，约工长度8～lOm，最高可达12m；造价方面，除特殊情况由于受到周边环境条件的限制，型钢在地下室施工完毕后不能拔除外，绝大多数情况内插型钢可以拔除，实现型钢的重复利用，降低工程造价。型钢水泥土搅拌桩墙如果考虑型钢回收，为地下连续墙的50’60％左右。第四，型钢水泥土搅拌桩墙在施工效应方面主要具有以下几个特点：n们1、对周围地基影响小型钢水泥土搅拌桩墙施工采用三轴水泥土搅拌桩机就地切削土体、使土体与水泥浆液充分搅拌混合形成水泥土，并用低压持续注入的水泥浆液置换处于流动状态的水泥土，保持地下水泥土总量平衡。该工法无须开槽或钻孔，不存在槽(孔)壁坍塌现象，从而可以减少对邻近土体的扰动，不致产生相邻地面沉降、房屋倾斜、道路裂损或地下管线等设施破坏。2、环境污染小三轴水泥土搅拌桩在施工过程中产生的水泥土浮浆在基槽中凝结后可铺设场内道路，能减少浮浆对环境的污染，相比于其他工法，外运废土量减少，工程造价降低，而型钢在地下室施工完毕后可以拔出再利用，可避免遗留在地下形成永久障碍物，而且整个施工过程中振动小、噪音较低、泥浆污染小等是一种绿色工法。3．适用性强因为双轴水泥土搅拌桩在硬质粉土或砂性土中搅拌较困难，成桩质量较差，成桩质量和均匀性也比较差，成桩的垂直精度也较难保证，不利于型钢插入。在施工中也很难保持相邻桩之间的完全搭接，尤其是在搅拌桩施工深度较深的情况。水泥浆应严格按配合比制作，浆液随制随用，放浆前必须充分搅拌防止灰浆离析。若施工过程中遇到地下岩石等坚硬物体，钻杆易发生弯曲，影响搅拌桩的截水效果。三轴水泥土搅拌桩施工时采用三轴螺旋钻机，能适应各种地层，包括填土、淤泥质土、黏性土、粉土、砂性土、饱和黄土等。如果采用预钻孔工艺，还可以用于较硬质地层。第1章绪论1．2．2型钢水泥土搅拌桩墙的适用条件型钢水泥土搅拌桩墙以水泥土搅拌桩为基础，适用范围广，特别适合于以粘性土和粉细砂为主的松软地层。n53从黏性土到砂性土，从软弱的淤泥和淤泥质土到较硬、较密实的砂性土，甚至在含有砂卵石的地层中经过适当的处理都能够进行施工，对地层适应性较强。从表1-1可以看出土层粒径对型钢水泥土搅拌桩墙施工难易的影响。粒径土粒淤泥粘土粉土细砂粗砂沙砾中粒粗大卵大阶区分质土粒石砂砾施工较易施工，搅拌均匀牧雌她上难施工性质从型钢水泥土搅拌桩墙在实际工程中的应用来看，基坑围护设计方案选用型钢水泥土搅拌桩墙主要考虑以下几点因素，包括：基坑的开挖深度、基坑周边环境条件、场地土层条件、基坑规模等因素，另外与基坑内支撑的设置也密切相关。(1)型钢水泥土搅拌桩墙的选择也受到基坑开挖深度的影响。根据上海及周边软土地区近些年的工程经验，在常规支撑设置下，搅拌桩直径为650mm的型钢水泥土搅拌桩墙，一般开挖深度不大于8．Om；搅拌桩直径为850mm的型钢水泥土搅拌桩墙，一般开挖深度不大于11．Om；搅拌桩直径为1000mm的型钢水泥土搅拌桩墙，一般开挖深度不大于13．Om。当然这不是意味着不同截面尺寸的型钢水泥土搅拌桩墙只能被限定应用于此类开挖深度的基坑，而是表明当用于超过此类开挖深度的基坑时，工程风险将增大，需要采取一定的技术措施，确保安全。(2)当施工场地狭小或距离用地红线、建筑物等较近时，采用钻孔灌注桩+截水帷幕等围护方案常常不具备足够的施工空间，而型钢水泥土搅拌桩墙只需在三轴水泥土搅拌桩中内插型钢，所需施工空间仅为三轴水泥搅桩的厚度和施工机械必要的操作空间，具有较明显的优势。¨刮第1章绪论表1-1土层性质对型钢水泥土搅拌桩墙施工难易的影响0．d010．0050．0740．422．05．020753001．2．3内插H型钢水泥土搅拌桩墙在工程应用中存在的问题(3)当基坑周边环境对地下水位变化较为敏感，搅拌桩桩身范围内大部分为砂(粉)性土等透水性较强的土层时，若型钢水泥土搅拌桩墙变形较大，搅拌桩桩身易产生裂缝、造成渗漏，后果较为严重。这种情况，如果围护设计采用型钢水泥土搅拌桩墙，围护结构的整体刚度应该适当加强，并控制内支撑水平及竖向间距，必要时应选用刚度更大的围护方案。(4)从基坑安全的角度看，型钢水泥土搅拌桩墙的选型主要是由基坑周边环境条件所确定的容许变形值控制的，即型钢水泥土搅拌桩墙的选型及参数设计首先要能够满足周边环境的保护要求。与地下连续墙、钻孔灌注桩相比，型钢水泥土搅拌桩墙的刚度较低，因此常常会产生相对较大的变形，在对周边环境保护要求较高的工程中，例如基坑紧邻运营中的地铁隧道、历史保护建筑、重要地下管线时，应慎重选用。目前型钢水泥土搅拌桩墙主要应用于沿海软土地区，并积累了一定的经验。但在工程应用过程中还存在如下一些主要问题：(1)一直以来，由于对型钢水泥土搅拌桩墙研究重视不够，缺乏有效的科研投入，相关规范规程和理论著作匮乏，在一定程度上制约了其工程应用。(2)型钢水泥土搅拌桩墙设计计算理论还有待进一步完善，特别是在搅拌桩和型钢协同工作方面，仍有许多问题需要进一步深入研究。口1(3)对型钢水泥土搅拌桩墙的一些设计施工参数还没有统一的标准，如搅拌桩的水泥用量、水灰比等问题，因此施工单位经常凭经验施工，施工质量难于保证。(4)目前工程中争议比较大的是搅拌桩的强度确定，各种规范和手册的要求也不相同，而工程实践中通过钻孔取芯试验得到的搅拌桩强度值普遍较低，特别是比一般规范、手册中要求的强度值要低。(5)搅拌桩的施工工艺有待进一步完善，施工机械有待进一步改进。主要包括如何提高施工时水泥土搅拌桩的均匀性和垂直度、改进和研制超深搅拌桩的施工工艺和设备等问题。(6)型钢水泥土搅拌桩墙在其他地区特别是在内地硬土地区应用较少。作为一种有发展前景的绿色工法，在工程条件具备时，应提倡选用，并加强研究。第1章绪论n711．3国内外研究现状随着高层建筑物和地下空间的开发，基坑工程在不断的兴建和发展，使得深基坑开挖和支护技术的研究尤为重要。尽管SMW工法问世到现在只有半个多世纪，但是由于S／VIW相对于其他工法的优越性，得到了较快的发展和应用。国内外学者针对应用SMw工法进行基坑支护，进行了大量的研究，包括计算理论，设计方法、原位测试、室内模型等都取得了很多重要的成果。国内外学者也对水泥土和型钢的性能研究分别已经有了许多较为重要的理论成果。但由于深基坑支护工程的复杂性和不确定性，该领域还有很多值得继续研究和不断完善的地方。Terzaghi311Peak等人在上世纪40年代对预估挖方稳定程度和支撑荷载大小进行了研究，提出了总应力法，之后经过后人的修正和改进，该法如今仍然在使用。50年代，对深基坑的地面隆起，Bjerrum禾1]Eide给出了分析方法。60年代，Bjerrum和Eide应用监测仪器对奥斯陆和墨西哥城软粘土深基坑进行了监测，通过现场大量实测资料研究提高了预测的准确性。70年代后，在众多学者的研究下，产生了相应指导开挖的法规。[181Clough和Woodward在1966年率先将有限元法对土坝问题进行了分析，并得到了很好的效果，有限元法在岩土工程中得到了迅速的发展。H剀在1971年，对土压力进行有限元法的研究和分析后，有限元法在土压力分析中逐渐开始得到应用，体现其优越性。晗伽Wuchi—HsienSDChiOUYaw-Jeng在1996年对地下工程在开挖中无限渗流问题的多区域边界元素分析给出了详细的介绍，基于达西原理采用了一种二位定态偏微分方程表示，在解决其潜在的问题，发展了多区域边界元素分析法。乜13Addenbroke和Dabee在2000年采用平面非线性有限元法分析了30多个硬粘土中的深基坑开挖算例，分析了不同初始应力和不同支撑刚度对基坑变形的影近些年来，我国随着型钢水泥土搅拌桩墙的逐步应用，设计、施工水平得到了不断提高，同时对于型钢与水泥土相互作用机理及水泥土的包裹作用对型钢刚度的贡献均进行了一些理论和试验探讨。朱百里在1991年采用修正剑桥模型并考虑土体变形耦合作用以及土体与支护系统的共同作用，讨论了基坑周围土体沉降、侧移、基坑底部隆起的变化规第1章绪论响。‘223Chi．Ping，Lin坑进行三维分析的必要性以及计算模式的合理性。口刚律，并指出基坑周围土体应力路径的规律，由此可有室内试验模拟其变化规律。王健根据两种土质三种断面组合形式，进行H型钢～水泥土组合梁的抗弯试验，分析了组合梁受力和变形过程中不同作用形式，提出了水泥土贡献系的经验公式。‘243孔德志结合H型钢一水泥土组合梁试验成果，分析了组合梁加载到破坏过程中水泥土和型钢的应力变化情况，推导了工程允许应力范围内组合结构的刚度计算公式；还提出了分段弹性地基梁分析方法，同时也考虑了水泥土的刚度贡献。‘253刘霞在对H型钢一水泥土共同作用机理研究的基础上，探讨了SMW组合挡墙沿竖直方向以及相邻H型钢间水平向的受力模式，得到了承载力计算公式。还结合H型钢拔出试验成果，分析了H型钢拔出规律和拔起力公式。晗61余跃心等用接触面单元模拟土界面，考虑周围建筑物荷载、施工荷载、施工降水等影响，探讨了FEM模拟原理，建立了二位平面有限元模型。窿7俞建霖在1998年对软土地基深基坑进行了数值分析研究，采用三维空间有限单元法研究了基坑开挖过程中的围护结构变形，土压力空间分布及基坑的集合尺寸效应，并与二维平面问题分析结果进行了比较，通过工程实例验证了基刘建航，侯学渊对水泥土与型钢之间黏接强度进行了研究，表明水泥土对型钢的包裹作用能够提高型钢的刚度，防止型钢失稳。王健等对墙体截面受力单元制作试件进行简支组合梁模拟抗弯试验，得到了全位、半位截面形式组合梁的受力特征规律。心蜘张冠军等通过中间试验和模拟试验，通过理论分析得出了型钢拔出的物理模型和作用机理，并推导出了型钢完整回收的验算公式，并应用到实际工程，结果较为吻合，实现了我国型钢回收方面资料空白。口01第1章绪论[z3131．4国内外发展和应用现状1．4．1国外发展和应用现状1．4．2国内发展和应用现状型钢水泥土搅拌桩墙源于美国的MIP工法并在日本获得了成熟的发展，1953年有日本清水株式会社将该工法引进日本，SMW早期原形是在1955年在大阪市安治川河畔进行的MIP工法试验性施工中，尝试将M工P工法依次连续施工做成一道柱列式地下连续墙。经过近二十年的发展和不断完善，1976年该工法在日本得到了很大的推广，该工法现在在整个日本基坑支护工程中使用达50％以上。∞u为了解决MIPI法相邻桩搭接不完全、成桩垂直度较难保证、在硬质粉土或塑性指数较高的黏性土中搅拌较困难等问题，1971年，日本成幸工业株式会社开发出多轴搅拌钻机，使相邻搅拌桩套接施工，有效地解决了以前钻机的缺陷：多轴搅拌钻机的研制成功为型钢水泥土搅拌桩墙的广泛应用创造了条件。之后型钢水泥土搅拌桩墙在成桩设备、施工工艺等方面得到了不断的完善和发展。作为一种新的基坑围护施工工艺，80年代后期传至台湾地区，90年代在泰国、马来西亚等东南亚国家和美国、法国等西方国家和地区被广泛应用。目前型钢水泥土搅拌桩墙围护形式已经成为日本基坑围护的主要工法，并且型钢水泥土搅拌桩墙的施工业绩仍在不断提高，用途日益扩大。uu在我国水泥土搅拌桩作为重力式挡土墙或防渗帷幕的设计理论和施工方法较为成熟，但作为型钢水泥土搅拌桩墙基坑围护结构的应用和其他国家相比存在一定的滞后。虽然型钢水泥土搅拌桩墙具有较好的经济效益和社会效益，但一直以来由于国内对该工法的作用机理、设计理论缺乏研究，没有可依据的型钢水泥土搅拌桩墙设计规范和理论著作，并受到水泥土搅拌桩施工设备能力滞后和型钢回收困难等因素影响，制约了型钢水泥土搅拌桩墙在我国的推广应用。20世纪80年代我国从日本引进该工法，并做了一些研究，但并未在实际工程应用。我国最早的工程实例是1994年上海静安寺附近的环球世界商厦基坑围护工程中获得了成功，但未做到型钢的回收利用，之后在我国不断发展和完善取得了重大突破和应用，并于1993年建设部将SMl]l『工法列入高科技推广项目，目第1章绪论101．5本课题研究的内容及目的和重要意义前型钢水泥土搅拌桩墙在我国上海、江苏、浙江、天津等沿海软土地区应用已经比较普遍，并逐步推广到福建、安徽、湖北等地区。并广泛应用于地铁基坑工程、市政建设工程、建筑基坑工程及海岸防渗工程等。1994年上海隧道工程股份有限公司等单位对型钢水泥土搅拌桩墙的施工方法、施工设备、型钢水泥土的组合受力性能及设计计算方法、型钢起拔回收技术等进行了系统的研究。1998年至1999年，型钢水泥土搅拌桩墙在上海地区逐步推广应用，主要工程有地铁二号线静安寺站下沉式广场、陆家嘴站五号出入口地下人行通道、浦东国际会议中心和明珠线二期工程蓝村路站等。据不完全统计，90年代上海地区采用型钢水泥土搅拌桩墙施工的最大基坑面积为1．34万平方米，最大成桩深度为25m，基坑最大开挖深度为15m。制约我国SWld工法推广和应用主要体现在一方面设计理论不完善，缺乏统一理论，我国还没有一套完整的有关该工法的设计计算理论和规范，算法还不够完善，只能参照日本相关规范，但1997年8月“型钢水泥土复合搅拌桩支护结构研究"通过了上海市科委技术鉴定，1999年被建设部列为科技成果重点推广项目。上海市工程建设规范《型钢水泥土搅拌桩墙技术规程》和天津市工程建设标准《天津市地下铁道SMW施工技术规程》(JL0591—2005)已经开始试行，国家相应的技术规程也已经编制完成。其他相关的设计施工规范、规程的编制正在进行中。另一方面，对水泥土与型钢组合构件受力机理研究尚不明，以至于在设计中组合构件整体刚度难以确定，给设计带来不明确因素，而且施工技术也相对滞后，不能完全保证施工质量，所以该工法还具有相当大的发展空间。m别综上所述，经过国内外学者几十年的不懈努力与辛勤工作，基坑工程支护研究取得了众多的丰硕成果和飞跃的进展，但是由于岩土工程的复杂性，，在设计和施工中要考虑很多因素以及不可预见的因素发生，尤其是沿海地区的软弱土层，到目前为止应用型钢水泥土搅拌桩墙进行基坑支护的研究方法仍存在各自的不足和局限性，应用型钢水泥土搅拌桩墙进行基坑支护还有许多问题还没有完全弄清。本文主要在以下方面做具体研究：l、对现有基坑支护的理论、方法进行研究，探讨较为严密、合理和实用的第1章绪论(DGJ08—116—2005)1．6本课题研究的方法及技术路线和预期成果验证，探讨提高技术效益的途径。1．6．1研究的技术路线及方法五一路一台江路路口，原台江影剧院场址内。收集相关工法研究、设计施工文献资料，总结研究计算理论。内插型钢水泥土搅拌桩墙支护的分析方法。2、根据工程实例，结合我国目前工程实践和现行规范规定，探讨理正深基坑软件进行力学分析所采用的理论方法。3、根据工程实例，进行MIDAS／GTS建模，并对模型进行合理性分析，进一步应用数值软件MIDAS／GTS对基坑开挖支护各个阶段进行桩墙内力、位移、稳定性分析。4、在总结了以往基坑工程研究成果的基础上，针对基坑开挖过程中的桩体水平位移、周边地表沉降曲线和水平支撑体系内力的现场监测数据进行分析研究。并与进行理正深基坑软件分析和MIDAS／GTS数值软件分析结果进行比较与1)确定工程地点：拟研究的实际工程为佳阳大厦基坑支护工程，位于福州市福州市台江区(2)收集相关资料并加以研究：收集该工程的工程地质资料、设计资料和监测资料，确定各类计算参数。(3)采用设计计算软件分析研究：利用理正深基坑6．5对该基坑支护方案进行单元计算和整体计算，利用监测资料进行对比分析。(4)采用数值分析软件进行数值模拟及数据对比分析：利用MIDAS／GTS420进行施工阶段的有限元模拟，根据数值模拟计算结果与监测资料分析和对比分析。第1章绪论1．6．2预期研究成果通过监测资料和理正深基坑软件结构计算及MIDAS／GTS420数值模拟分析结果进行对比分析，分析和总结，探讨两款软件计算结果与实测结果存在的误差，并提出相应的建议。第1章绪论第2章工程概述2．1引言2．2工程概况引用佳阳大厦基坑工程实例，场地位于福州市台江区五一路一台江路路口，基坑工程隶属于岩土工程，是一个古老而具有划时代特点的综合性岩土课题，它涉及到土力学经典强度问题和变形问题，又涉及到土体与支护结构的相互作用问题。是集实用性、经验性极强的学科，也是随工程实践不断提高的学科，同时也是一个具有挑战性、高风险、高难度的岩土工程技术课题。近些年随着高层建筑及地下工程的不断兴建和发展，基坑工程也取得了飞跃的发展。在基坑范围不断扩大、深度不断加深、地质条件愈加复杂的同时，大量工程实践表明在基坑这一领域我国取得了许多令人值得骄傲的成就，但现有理论体系还不是很完备，也出现了很多工程事故，造成的经济损失也相当的严重。基坑工程是一个系统工程，包括勘查、设计、施工、监测等方面，任何一方面出错都会导致基坑工程出现事故。原因有以下几个方面：勘查方面主要表现在勘查技术的滞后和仪器的落后以及勘查人员的勘察深度不到位：设计方面主要体现在设计人员对结构支护方案不合理，对地下水处理不当；施工方面主要存在的问题是施工技术措施不到位以及施工过程中偷工减料；监测方面主要是监测方法单一，对基坑存在安全隐患认识不全，不能及时做到超前预报。本章以佳阳大厦基坑为例阐述基坑工程整个过程所涉及的各个方面。原台江影剧院场址内，场地东侧为五一路，北侧为台江路，南侧与福泰广场相望、西侧为华联大厦。场地原有旧建筑物现己拆除，场地基本整平。场地整平标高暂定为0．00米，拟建物为商业综合楼，总建筑面积约为8235．6平方米，主楼为六层，建筑高度23．5米。场地以下设2层地下室，埋深约9米，基坑围护周长约170米。根据工程特点，其拟建物工程重要等级为一级，场地复杂等级为二级，地基复杂等级为二级，基坑安全等级为一级，岩土工程勘察等级为甲142．3工程地质条件2．3．1勘察依据级。拟建基坑平面图为图2．1。(1)勘察：(2)国家标准《岩土工程勘察规范》(GB(3)国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB(4)国家标准《土工试验方法标准》(GB／T(5)国家标准《建筑抗震设计规范》(GB5001卜2001，2008年版)；(6)行业标准《建筑桩基规范》(JGJ94—2008)；(7)行业标准《建筑基坑支护技术规范》(JGJl20—99)；(8)国家标准《建筑抗震设防分类标准》(GB50223—2008)；(9)省标《建筑桩基规范》(DB．]-13—84(10)省标《建筑地基基础技术规范》(DB．I一07—2006)；第2章工程概述图2—1基坑周边环境图50123—1999)；50021—2001)；50007—2002)；2006)；2．3．2勘察目的及要求2．3．3工作点布置及勘察方法岩土工程勘察是一项综合性的地质工程调查工作，是运用各种测试手段和方法，对建筑场地进行充分调查研究，分析和判断修建各种工程建筑物的地质条件和建设对周围环境的影响，是为设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土工程参数，是建设工程中不可或缺的重要环节。∞∞岩土工程勘察质量优劣对建设工程影响很大。岩土工程勘察为整个工程的设计、施工提供必要的地质勘察结果以及各种岩土工程参数，是整个工程中的重要组成部分，岩土工程勘察的质量直接关系着整个工程的质量和造价，对工程有着重要的影响作用。。圳勘察目的主要是查明拟建场地的岩土工程条件，为设计提供准确、可靠的岩土参数及依据。具体勘察要求如下(1)、查明沿线各地段的地形地貌特征，划分地貌单元；(2)、查明沿线各地段的地质构造、岩土的类型、性质及其分布，基岩风化层厚度及风化程度；(3)、对不良地质现象如软弱地基等情况作出评价，提供各土层物理力学性质指标，对路基的稳定性及承载力作出评价，提出相应的建议；(4)、查明地下水的埋藏条件和侵蚀性；(5)、对场地土类别及本地区地震设防烈度作出评价。根据设计的总平图，勘察勘探点沿建筑物周边线布置，基坑钻孔沿基坑周边或大于基坑开挖边线布置，在CAD软件上读取出钻孔坐标值作为放样的依据。现场放样、钻孔坐标及标高回测采用GPS—RTK。日副勘察施工中应用XY一1型钻机，采用冲击钻进及泥浆护壁回转钻进，严格控制回次进尺在2米以内，干钻、无泵投球取芯等先进的钻进及取芯工艺，有效提高了岩芯采取率，确保了岩土层分层的准确性。一般粘性土采用厚壁取土器取样，取样的方法为重锤少击法；软土层原状样采用薄壁取土器取样，取样方法为静压法：砂样，卵石等颗分样取自标贯或单管内。为了了解场地含水层的水文地质参数，选择有代表性的位置布置抽水试验钻孔1个，进行三次降深，每次降深的差值大于一米，提供现第2章工程概述162．3．4地基土的构成与特征①杂填土：褐黄、褐灰色、灰色。稍湿，松散一稍密状态。由、砂块碎石、③(含泥)中粗砂：浅灰色，稍密一中密，饱和，主要由中、粗粒石英砂场含水层水文参数。据钻孔揭露，场地岩土层可分为8层，自上而下描述如下：水泥块、砖头等建筑垃圾等组成，影杂质含量大于25％，上部1．7～2．0米为新拆迁堆填，下部杂填土堆填年代大于30年。土层2．7～3．5米②填砂：为(含泥)中砂。人工堆填。黄褐，松散，饱和，主要为中粒石英颗粒，夹有个别石片，级配为一般。堆填年代大于十年。本层厚度2．3,--,4．9米。组成，级配一般。含薄层淤泥质成分，并含部分云母片。本层厚度12．2～14．5米④淤泥夹砂：灰色，深灰，饱和，流塑状态，含水量有机质及部分腐植物，具臭味，属高压缩性土，摇振反应慢，捻面较光滑，有光泽，干强度及韧性中等，工程性质差。层厚4．6,--．7．6米。⑤(含泥)中砂：浅灰色、灰白色，上部稍密一中密，下部中密一密实状态，饱和，主要由中、粗粒石英砂组成，级配一般，含部分云母片，含泥质成分：中下部砂性较纯，级配一般。层厚27．3，--31．4米。⑥卵石：灰黄，中密一密室，湿，卵石含量约55％，一般粒径为2～5厘米，个别大于8厘米，间隙由中砂填充。层厚2．4～3．0米。⑦强风化花岗岩：灰黄色，硬，主要成分为石英、长石。岩芯主要成散体状或碎块状，大部分矿物己显著风化变质，可见原岩结构，岩石坚硬程度为软岩，岩体完整程度属破碎，岩体基本质量等级为V类，工程性质较好。本层厚度较小部分缺失，层厚为0．3～0．4米。⑧中风化花岗岩：浅白色、浅灰色，含石英、长石，云母片等，为中细粒花岗岩，岩芯呈柱状，属较硬岩，岩土较为完整，岩体基本质量等级分类属III类，工程性质良好，现场岩芯采取率为85％～90％。下部过渡为微风化花岗岩。本层最大控制厚度为6米。第2章工程概述K=【(o．732×Q)／(2H—s声]×lg(2形)2．3．5水文地质条件按国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)，场地环境类别为II类，(1)地下水埋藏条件和类型工程场地距离闽江约为120米。勘察期间测得场地地下水稳定水位埋深约2．8"--4．4米左右，主要为上部填砂层、(含泥)中粗砂中的孔隙潜水位，该水位主要受地表生活用水、大气降水影响及周围地表径流影响，水位与闽江水位具有很强的水力联系，地下水受闽江古河道地下水及闽江水的侧向补给及越流补给，两者呈互补关系，场地地下水水量丰富。据调查，地下水年变化幅度约在3米以内。(含泥)中砂层属承压含水层，与(含泥)中粗砂层之间地下水还是存在一定的连通性，下部风化岩中的含水层属基岩裂隙微承压水、水量贫乏。(2)地下水腐蚀性地下水按地层渗透性属强透水土层中的地下水A(型)。对钻孔水样进行水质分析的结果，地下水对混凝土结构不具有腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋不具有腐蚀性：对钢结构具有弱腐蚀性。(3)水文地质参数对抽水试验钻孔进行三次降深的抽水试验，试验段深度为16．7米，测得静止水位埋深约3．8米。含水层渗透系数计算公式：式中：Q：用水量(吨／日)H：含水层厚度(m)S：抽水孔内的水位降深(m)a：抽水孔距离地表水距离(m)R：影响半径(m)R：钻孔半径(m)K：含水层渗透系数(m／d)第2章工程概述2．4基坑开挖方案、支护选型分析2．3．6地基土地震效应2．3．7其他不良地质现象2．3．8岩土工程评价2．4．1本工程特点及难点工程场地为抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0．019，属设计地震第一组，建筑抗震设防分类为标准设防类(丙类)，场地地表以下20米深度范围内主要由(1)杂填土、(2)填砂、(3)(含泥)中粗砂、(4)淤泥夹砂组成。按国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001，2008年版)，(2)填砂、(3)(含泥)中粗砂经初步判别可能产生液化现象，进一步采用标贯法进行液化判别，整个场地平均液化指数为10．16，属中等液化场地。因存在液化土层及软弱土层，属于抗震不利阶段。(4)淤泥夹砂层可不考虑软土震陷影响。场地地势较为平坦，经查明场地地下不存在埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物，基岩不存在洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层。场地未发现岩溶、滑坡、危岩、泥石流、采空区及地面沉降等不良地质情况。工程场地地处闽江冲积、冲洪积平原中部，区域地质构造较为稳定，未见活动断裂通过，无其他不良地质现象，根据《城市规划工程地质勘察规范》(CJJ57—94)，拟建场地属稳定场地，适宜建设本工程，场地存在软土，可液化饱和砂层，属于抗震不利地段。(1)不良地质情况基坑开挖深度影响范围内分布有①素填土、②填砂、③(含泥)中砂。开第2章工程概述192．4．2围护结构选型挖后基底位(含泥)中，地下水位高程在2．8"---4．4米左右，高于基坑底面，且(含泥)中砂在基坑开挖后极易出现管涌，从而导致基坑失稳，甚至坍塌，所以在开挖过程中应采取降水措施，另外基坑施工前应先在周边做好截水、止水措施。(2)基坑周边环境1)建筑、道路与管线的保护有基坑周边环境图可知：场地东侧为五一路，北侧为台江路，南侧与福泰广场相望、西侧为华联大厦。这些都对基坑开挖有严格要求，对工程施工影响较大。因此，基坑支护结构设计时应考虑对道路、管线的保护。暗632)业主要求根据业主要求，基坑支护结构不能超出用地红线范围。围护结构的设计，不仅关系到基坑开挖及周边保护建(构)筑物的安全，而且直接影响着土方开挖以及地下结构施工等施工成本。基坑支护结构是个系统工程，不仅要保证基坑开挖过程的安全性，同时也要尽节约工程造价与施工工期。基坑失稳对现场工作人员的人身安全将造成巨大的威胁，也可能带来巨大的经济损失；但过于安全但太浪费的方案也不符合市场需求；最后，还要考虑施工的方便性，施工的方便性可以在施工中节省工期、降低施工造价。口刀1、竖向支护结构根据目前我国的基坑工程施工技术水平及各地基坑支护实例，常见的竖向支护结构有：钻(冲)孔灌注桩结合止水帷幕围护体结构、水泥土搅拌桩重力式挡土墙支护结构及SMW工法桩支护结构。根据本工程基坑支护特点，本基坑工程可采用钻(冲)孔灌注桩支护结合止水帷幕围护体结构或者SMW工法桩支护结构。下面就这两种竖向支护结构的特点进行简要的概述：(1)钻(冲)孔灌注桩结合止水帷幕围护体该施工工艺成熟，是当今最具丰富设计和施工经验的挡土、止水结构型式之一，能在较深的基坑工程中使用，施工时对周围环境影响小，且由于桩径可变，可以提供较大的抗弯刚度，可控制基坑工程开挖阶段围护体的变形，保护第2章工程概述20邻近的环境。该施工设备造价不高，场地条件允许多台设备同时施工，故施工周期可缩短。钻(冲)孔灌注桩围护结构的缺点主要是灌注桩对于桩间土体本身不能起到止水效果，需额外增加搅拌桩或高压旋喷桩作为止水帷幕，继而增加了工程造价。m踟(2)SMw工法桩SWM2E法桩是由多轴钻孔机在土壤中钻孔，在达到设计深度后，从钻头端部入灌入设计要求强度的水泥浆与原土壤进行搅拌，水泥土凝结后形成一段水泥土墙。然后再进行下一段墙施工，通过连续重叠搭接施工形成地下支护结构。同时在水泥土混合体未结硬前插入H型钢至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体，作深开挖基坑维护或止水之用，降低造价。[39]其主要特点如下：1)防水性能好，通过型钢不强使得挡土性能增强；2)施工深度达的型钢可以回收，降低造价；2)产生残土少，无泥浆二次污染，工期缩短，无噪音污染。2、水平支护结构本基坑需要采用内支撑结构体系进行基坑支护，下面就常见的集中内支撑体系的优缺点进行介绍：1、钢筋混凝土内支撑：钢筋混凝土内支撑的特点是受力明确。通过刚度较大的对撑+角撑控制了基坑长边方向的变形，减少基坑对周围环境的影响。而且混凝土形式的支撑独立性较强，可根据基坑的开挖形状，浇筑成各种形式的混凝土构件支撑体系，能够有效避开主体结构。H们但混凝土支撑也有其自身的缺点：(1)造价高，工期长。混凝土支撑的支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护以及支撑拆除等工艺均需占用工期。(2)挖土难。为确保基坑安全，必须做到先撑后挖，土方开挖均在支撑下进行，挖土作业面受到支撑的限制。(3)混凝土受温度影响的收缩性较大。2、常规钢支撑：一般采用直径609毫米钢管或者H型钢进行支撑，适用于大部分基坑支护；可预应力，有利于控制基坑侧壁的变形控制；施工完成后可进行回收再利用。H¨尽管常规钢支撑有以上优点，但其自身缺陷不容忽视：第2章工程概述212．5施工概述2．5．2三轴搅拌桩施工技术措施(2)跨度较大时采用焊接相连接，变形较大时容易屈曲变形甚至导致破坏。2．4．3本工程支护方案确定综合以上分析，根据本工程基坑开挖范围、深度和地质条件，并充分考虑2．5．1基坑施工中应注意的要点2、三轴搅拌桩二幅桩之间套孔施工，桩位定位偏差不超过2cm，桩径偏差(1)用钢量大，空间布置密集，对节约工程造价与坑内土方开挖不利；对于范围较大的基坑或者基坑形式偏向圆形，常规钢支撑需要支撑不能保证基坑每边都进行有效支护，特定区间需要选择与钢筋混凝土支撑进行联合支护，造成施工繁琐和施工工期的延长，且工程造价上升。基坑周边环境条件，本工程采用SMw工法桩+常规钢支撑基坑支护体系。(1)基坑开挖时坑底不得长间暴露，不得积水，更不得扰动坑底土体。(2)加强监测，并根据监测数据进行反分析，做到信息化施工，以确保周围道路、建筑及围护结构本身的安全和施工的顺利进行。(3)本工程基坑围护施工之前，总包方必须做好详细的施工组织设计，经建设方、设计方、监理方同意后，方可进行基坑围护结构的施工。(4)在基坑基础或地下室完工后将H型钢从水泥土搅拌桩中拔出可达到回收和再次利用的目的，节约社会资源，也避免了基坑支护结束后存留于地下成为障碍物。1、地下室基础平面放样，核对基坑围护范围，’清除浅部地下障碍物等不良地质现象。围护结构施工前应根据结构施工图进行复核，准确无误后方可施工。不超过icm，垂直度偏差不超过O．5％。第2章工程概述SMW工法桩施工技术措施3、控制钻具下沉及提升速度，下沉速率宜控制在0．5～lm／min，提升速率宜控制在1～2m／min；桩体施工必须保持连续性，相临桩施工间隔不得超过12h，如遇特殊原因不可避免，则须补强并标明位置；施工冷锋应另补2根旋喷搅拌桩，确保止水效果；钻进时注浆量一般为额定浆量的70"---80％。水泥掺量不小于20％，水灰比为1．5～2．0。4、水泥土搅拌桩宜现场取样入模制作试块，进行无侧限抗压强度试验，要求强度不低于0．5MPa，取样位置，试验数量根据规范要求确定。5、现场施工时第一批桩(不少于3根)，须始终在监理人员检查下施工。检查内容：水泥投放量、水灰比、比重、浆液泵送时间、钻头下沉及提升速率、标高垂直度控制等。H铂1、H型钢定位误差不大于3cm，桩体垂直偏差不大于1／200。2、型钢顶标高允许偏差为±50mm。3、H型钢与钢砼圈梁在基坑内侧接触面应采用牛皮纸作为隔离介质。4、在传力带处需凿出H型钢，与H型钢之间采用油毛毡隔离。5、结构施工至±0．000后，外墙与围护桩之间采用砂土回填密实并灌浆后，可拔出H型钢。6、后浇带处H型钢宜待后浇带封闭并回填土后再行拔出。7、H型钢拔除时需跟踪填砂、灌浆，灌砂需密实。8、搅拌桩制作后应立即插入H型钢，一般时间间隔不超过30分钟。9、H型钢插入前必须涂刷减摩剂，以确保能顺利拔出；H型钢宜采用整材，当因施工需要采用分段焊接时，应采用坡口焊接。焊接等级采用二级，相邻型钢的接头位置应错开，避开受力不利处。口蜘第2章工程概述2．5．32．6土方开挖与降水施工要求2．6．1土方开挖要求8)土方开挖与外运过程中，应做好地下管线、道路以及监测点的保护措施。2．6．2基坑降水1)土方开挖前施工单位应编制详细的土方开挖施工组织设计，并取得基坑支护设计单位认可后方可施工。2)土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致。土方开挖要根据后浇带的位置进行分层、分块开挖，待前一块底板浇注完毕，再开挖下一块。土方开挖时严禁超挖。3)为避免超挖和对坑底土体的扰动，采用机械挖土时坑底保留30cm厚的土，采用人工开挖并整平。4)混凝土垫层应做到随挖随捣，挖土到设计标高后，应在8小时内浇筑垫层。混凝土垫层直接浇捣至围护桩边，无垫层坑底最大暴露面积不得大于200m2。5)严禁机械碰撞围护桩、工程桩和降水井管。6)基坑周边lOm范围内不得堆载，lOm以外区域的堆载应控制在20kN／m2以内，严禁将开挖土方堆放在基坑周边。7)机械进出口通道应设置稳定的路基，或对天然软基进行地基加固；塔吊施工前应验算其对支护结构的影响，必要时进行适当的地基加固。基坑工程事故常有发生，这些基坑工程事故主要表现为支护结构产生较大位移、支护结构破坏、基坑塌方及大面积滑坡、基坑周围道路开裂和塌陷，与基坑相临的地下设施变位以至于破坏，临近的建筑物开裂甚至倒塌等。H刨工程实践表明，大部分基坑事故都与地下水有关，因此，在基坑工程施工中必须对地下水进行有效治理。施工工艺流程为挖井点沟槽一敷设集水总管一冲孔、沉设井点管一灌填砂滤料一连接井点管与集水总管一安装抽水设备一抽水。为保证不堵塞下水管道，设置沉淀池，经常派人观察并清理沉淀池，经沉淀处理的水排入排水管道，排到场外。施工过程中应注意以下几点：1)土方开挖前要进行基坑降水。坑内降水主要考虑降低基坑内侧潜水及承第2章工程概述242．7基坑监测压水水头，本工程基坑最大开挖深度10．2m，考虑采用管井降水。坑内降水应在基坑开挖前至少2周前开始，以保证降水深度控制在坑底以下0．5m～1．Om(包括深坑部位)。2)设置完善的明排水系统，基坑开挖后，及时排除地表水及坑底积水，严禁地表水或基坑排除的水流入基坑。3)降水单位在基坑开挖期间应每天测报抽水量及坑内地下水位，并根据沉降及水位监测情况适当调整降水方案。4)充分考虑到雨季施工对基坑产生的不利影响，雨天不得开挖基坑，并要求施工单位作好相关的组织与准备，确保基坑在施工过程中的安全。5)为控制基坑开挖对周围环境的影响，施工单位应对降水制定详细的施工组织设计，并取得基坑围护设计单位认可后方可施工。6)注意降低承压水时，可能引起的周围建筑的沉降情况工程施工期间应加强监测，并根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法，做好信息化施工管理。由于地质条件、环境条件、荷载条件、施工条件和外界其它因素的复杂影响，基坑工程开挖实施过程中的不确定因素很多，而基坑工程的设计计算以及变形影响估算等理论分析工作也还在不断发展和完善，这使得支护体系受力和变形都难以准确计算。H聊因此利用监测信息及时掌握基坑围护结构、周边环境变化程度和发展趋势，有利于及时采取措施应对异常情况，防止事故的发生。信息化施工是保障基坑工程安全的必不可少的一项工作，积累监测资料也是验证设计参数、完善设计理论、推动设计水平进步的必要手段。基坑监测对象主要为自身围护结构和基坑周边环境。基坑工程整体安全与基坑开挖深度、周边环境条件和场地工程地质条件等密切相关，所以在确定监测项目时，应与安全等级和环境保护等级相联系。其中，基坑支护体系的监测项目主要根据安全等级确定，周边环境监测项目主要根据环境保护等级确定。当然在综合考虑基坑工程安全度时，也要紧密结合基坑围护形式、围护体变形大小和对周边环境的影响程度，有针对性地选择相应的监测项目、编制监测方案。监测是指在施工及使用期限内，对建筑基坑及周边环境实施的检查、监控工作。基坑监测主要第2章工程概述3环境保护等级是根据环境保护对象的重要性以及距离基坑的远近确定施工监测，按《建筑基坑工程监测技术规范》(GB包括：支护结构、相关自然环境、施工工况、地下水状况、基坑底部及周围土体、周围建(构)筑物、周围地下管线及地下设施、周围重要的道路、其他应监测的对象。土万开挖前土万升挖后一级二级三级基坑外地下水水位孔隙水压力坑外土体深层侧向变形(测斜)坑外土体分层竖向位移地表竖向位移基坑外侧地表裂缝(如有)邻近建(构)筑物水平及竖向位移邻近建(构)筑物倾斜邻近建(构)筑物裂缝(如有)邻近地下管线水平及竖向位移注：1√应测项目；O选测项目(视监测工程具体情况和相关单位要求确定)；2土方开挖前是指基坑围护结构体施工、预降水阶段；为保证基坑工程的顺利施工及保证施工人员的安全应进行完整的基坑开挖50497—2009)监测基坑坡顶位移及沉降，深层土体位移变形观测，立柱变形监测、支撑梁变形监测、邻近建筑物沉降观测，地下水位监测，对邻近建筑物观测有无新裂缝出现，监测频率按《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)执行。监测须由具备岩土工程监测的资质单位承担，监测单位未进场不得开挖基坑。基坑监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且不应少于2次。监测报警标准：坡项位移总量超过开挖第2章工程概述表2-2基坑工程环境保护等级选择周边环境监测项目表的。心√o3O_50q68、l10124-J79一262．8应急措施及其它基坑外侧土体明显开裂；邻近建筑物的不均匀沉降已大于规范规定的允许值，要求按有关规范规定执行。深度的i／200或沉降超过30mm；或其日位移速率超过2mm且连续三天以上不收敛；或倾斜速率已连续三日大于0．0001H／d，其中H为建筑物承重结构高度；符合以上条件之一应报警。本工程监测内容主要及要求包括如下几个方面：l、监测前应对周边的建筑，查清其现在的损坏情况，需要保护的应做相应的保护措施。2、围护墙墙顶水平位移：由经纬仪通过设置的基准点，采用方向线法或前方交汇法测出各测点的角度，经计算得到各测点的水平位移变化情况。精度、3、围护桩桩身水平位移：采用CX数显型测斜仪对已埋设在围护墙墙体内的PVC(专用)管自上而下或白下而上进行测试，测得不同深度的倾角(每间隔0．5m为一个测点，通过计算和换算得出各标高位置水平移量，测试精度为为确保正常施工，预防突发事件以及某些预想不到的、不可抗拒的事件发生，施工前应有充足的技术措施应对，抢险物资的准备，确保施工过程中人员伤亡，国家财产和经济的损失，必须进行风险分析和预防。施工过程中如发现地质情况变化或监测发现异常应及时与设计人员联系以便调整设计。基坑周围准备一定数量编织袋其中部分应预装沙备用。施工过程中应确保有一台钩机及一名驾驶员在位，一旦发生险情应立即实施回填反压或削坡。第2章工程概述0．】mill。第3章内插H型钢水泥土搅拌桩墙设计计算3．1引言3．2设计计算方案概述关的岩土工程勘察报告、基坑总平图、相关设计规范和规程。就设计的