1.3 基坑（槽）開挖與支護

場地平整工程完成后的后續(xù)工作就是基坑（槽）的開挖。在開挖基坑（槽）之前，首先應(yīng)根據(jù)相關(guān)施工規(guī)范、規(guī)程和現(xiàn)場的地質(zhì)水文情況確定邊坡坡度，制定邊坡穩(wěn)定措施，再進(jìn)行基坑（槽）的土方工程量計算，然后現(xiàn)場定位放線，實施開挖，最后驗槽。

1.3.1 土方邊坡

1．邊坡坡度

在開挖基坑、溝槽或填筑路堤時，為了防止塌方，保證施工安全及邊坡穩(wěn)定，其邊沿應(yīng)考慮放坡。土方邊坡的坡度用土方挖方深度h與底寬b之比表示，可按以下公式計算：

式中：m=b/h，稱為坡度系數(shù)。

土方開挖或填筑的邊坡可以做成直線形、折線形和階梯形，如圖1-13所示。土方邊坡的大小主要與土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時間的長短、邊坡附近的各種荷載狀況及排水情況有關(guān)。

當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好、土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑（槽）或管底面標(biāo)高時，挖方邊坡可做成直立壁（不放坡）不加支撐，但不宜超過下列規(guī)定：

（1）密實、中密的砂土和碎石類土（充填物為砂土），不超過1.0m。

（2）硬塑、可塑的輕亞黏土及亞黏土，不超過1.25m。

（3）硬塑、可塑的黏土和碎石類土（填充物為黏性土），不超過1.5m。

（4）堅硬的黏土，不超過2.0m。

挖方深度超過上述規(guī)定時，應(yīng)考慮放坡或做直立壁加支撐。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好、土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑（槽）或管溝底面標(biāo)高時，挖方深度在5m以內(nèi)不加支撐邊坡的最陡坡度應(yīng)符合表1-4的規(guī)定。

2．邊坡穩(wěn)定

一般情況下，應(yīng)對土方邊坡作穩(wěn)定性分析，即在一定開挖深度及坡頂荷載下，選擇合適的邊坡坡度，使土體抗剪切破壞有足夠的安全度，而且其變形不應(yīng)超過某一容許值。

施工中除應(yīng)正確確定邊坡外，還要進(jìn)行護坡，以防邊坡發(fā)生滑動。土坡的滑動一般是指土方邊坡在一定范圍內(nèi)整體地沿某一滑動面向下和向外移動而喪失其穩(wěn)定性，如圖1-14所示。邊坡穩(wěn)定的條件如下：

式中：T——土體下滑力。下滑土體的分力，受坡上荷載、雨水、靜水壓力影響。

C——土體抗剪力。由土質(zhì)決定，受氣候、含水量及動水壓力影響。

因此，土體的穩(wěn)定條件是：在土體的重力及外部荷載作用下所產(chǎn)生的剪應(yīng)力小于土體的抗剪強度。

土體的下滑在土體中產(chǎn)生剪應(yīng)力，引起下滑力增加的因素主要有：坡頂上堆物、行車等荷載；邊坡太陡；挖深過大；雨水或地面水滲入土中使土的含水量提高而使土的自重增加；地下水的滲流產(chǎn)生一定的動水壓力；土體豎向裂縫中的積水產(chǎn)生側(cè)向靜水壓力等。

引起土體抗剪強度降低的因素主要有：氣候的影響使土質(zhì)松軟；土體內(nèi)含水量增加而產(chǎn)生潤滑作用；飽和的細(xì)砂、粗砂受振動而液化等。

3．邊坡護面措施

基坑（槽）或管溝挖好后，應(yīng)及時進(jìn)行基礎(chǔ)工程或地下結(jié)構(gòu)工程施工。在施工過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查坑壁的穩(wěn)定情況。

當(dāng)開挖基坑較深或暴露時間較長時，應(yīng)根據(jù)實際情況采取護面措施。常用的坡面保護方法有薄膜或砂漿覆蓋、掛網(wǎng)或掛網(wǎng)抹砂漿護面、鋼絲網(wǎng)混凝土或鋼筋混凝土護面、土袋或砌石壓坡護面等，具體如圖1-15所示。

1.3.2 基坑、基槽土方工程量計算

1．基坑土方工程量計算

基坑土方工程量可按幾何中的擬柱體（由兩個平行的平面做底的一種多面體）體積公式計算，如圖1-16所示。基坑土方工程量按以下公式計算：

式中：H——基坑深度，m；

A1、A2——基坑上、下底的面積，m2；

A0——基坑的中截面面積，m2。

2．基槽土方工程量計算

基槽和路堤的土方工程量可以沿長度方向分段后，再用同樣的方法進(jìn)行計算，如圖1-17所示。基槽土方工程量按以下公式計算：

式中：V1——第一段的土方工程量，m3；

L1——第一段的長度，m。

將各段土方工程量相加，即得總土方工程量：

式中：V1、V2、…、Vn——各分段的土方工程量，m3。

【例1-2】 某基坑坑底長80m，寬60m，深8m，四邊放坡，邊坡坡度為1∶0.5，試計算挖土土方工程量。若地下室的外圍尺寸為78m×58m，土的最初可松性系數(shù)Ks=1.13，最終可松性系數(shù)K′s=1.03，回填結(jié)束后，余土外運，用斗容量5m3的車運余土，試計算需要運多少車才可將余土運完？

【解】（1）該基坑自然狀態(tài)下挖土土方量：

V=H（A1+4A0+A2）/6

=8×（80×60+4×84×64+88×68）/6

=43050.67（m3）

（2）回填土量（夯實狀態(tài)）：

V壓實（回填）=43050.67-78×58×8=6858.67（m 3）

回填土量（自然狀態(tài)）：

V自然（回填）=V壓實（回填）/K′s=6858.67/1.03=6658.9（m 3）

（3）余土量（自然狀態(tài)）：

V自然（余土）=V-V自然（回填）=43050.67-6658.9=36391.77（m 3）

余土量（松散狀態(tài)）：

V松散（余土）=V自然（余土）×Ks=36391.77×1.13=41122.7（m 3）

（4）所需車數(shù)：

n=V松散（余土）/5=41122.7/5=8225（車）

1.3.3 基坑（槽）支護

開挖基坑（槽）時，若地質(zhì)條件及周圍環(huán)境許可，采用放坡開挖是較經(jīng)濟的。但在建筑稠密地區(qū)施工，或有地下水滲入基坑（槽）時，往往不可能按要求的坡度放坡開挖，這就需要進(jìn)行基坑（槽）支護，以保證施工安全，并減少對相鄰建筑、管線等的不利影響。

基坑（槽）支護結(jié)構(gòu)的主要作用是支撐土壁。此外，地下連續(xù)墻、鋼板樁及水泥土攪拌樁等圍護結(jié)構(gòu)還兼有不同程度的隔水作用。基坑（槽）支護結(jié)構(gòu)的形式有多種，常用的有橫撐式支撐、土釘支護、地下連續(xù)墻和型鋼水泥土攪拌墻等。

1．橫撐式支撐

開挖較窄的溝槽，多用橫撐式土壁支撐。橫撐式土壁支撐根據(jù)擋土板的不同，分為水平擋土板式和垂直擋土板式兩類，如圖1-18所示。水平擋土板的布置又分間斷式和連續(xù)式兩種。濕度小的黏性土，挖土深度小于3m時，可用間斷式水平擋土板支撐；對松散、濕度大的土可用連續(xù)式水平擋土板支撐，挖土深度可達(dá)5m。對松散和濕度很高的土可用垂直擋土板式支撐，挖土深度不受限制。

采用橫撐式支撐時，應(yīng)隨挖隨撐，支撐要牢固。施工中應(yīng)經(jīng)常檢查，如有松動、變形等現(xiàn)象時，應(yīng)及時加固或更換。支撐的拆除應(yīng)按回填順序依次進(jìn)行，多層支撐應(yīng)自下而上逐層拆除，隨拆隨填。

2．土釘支護施工

基坑開挖的坡面上，采用機械鉆孔，孔內(nèi)放入鋼筋注漿，在坡面上安裝鋼筋網(wǎng)，噴射厚度為80～200mm的C20混凝土，使土體、鋼筋與噴射混凝土面結(jié)合為一體，強化土體的穩(wěn)定性。這種深基坑的支護結(jié)構(gòu)稱為土釘支護，又稱噴錨支護、土釘墻。土釘支護的構(gòu)造如圖1-19所示。

（1）土釘支護的適用條件

土釘支護一般適用于地下水位以上或進(jìn)行人工降水后的可塑、硬塑或堅硬的黏性土，膠結(jié)或弱膠結(jié)（包括毛細(xì)水黏結(jié)）的粉土、砂土和角礫、填土；隨著土釘支護理論與施工技術(shù)的不斷成熟，在經(jīng)過大量工程實踐后，土釘支護在雜填土、松散砂土、軟塑或流塑土、軟土中也得以應(yīng)用，并可與混凝土灌注樁、鋼板樁或在地下水位以上的土層與止水帷幕等配合使用進(jìn)行支護，擴大了土釘支護的適用范圍。采用土釘支護的基坑深度不宜超過18m。

（2）土釘支護的構(gòu)造和特點

①土釘支護的構(gòu)造：

a．土釘采用直徑為16～32mm的Ⅱ級以上的螺紋鋼筋，長度為開挖深度的0.5～1.2，間距為1～2m，與水平面夾角一般為5°～20°。

b．鋼筋網(wǎng)采用直徑為6～10mm的Ⅰ級鋼筋，間距為150～300mm。

c．混凝土面板采用噴射混凝土，其強度等級不低于C20，厚度為80～200mm，常用100mm。

d．注漿采用強度不低于20MPa的水泥漿或水泥砂漿。

e．承壓板采用螺栓將土釘和混凝土面層有效地連接成整體。

②土釘支護的特點：

a．能合理地利用土體的自承能力，將土體作為支護結(jié)構(gòu)不可分割的一部分。

b．結(jié)構(gòu)輕型，柔性大，有良好的抗震性和延性。

c．施工便捷、安全，土釘?shù)闹谱髋c成孔簡單易行，且靈活機動，便于根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測的變形數(shù)據(jù)和特殊情況，及時變更設(shè)計。

d．施工不需要單獨占用場地，對于施工場地狹小，放坡困難，有相鄰建筑，大型護坡施工設(shè)備不能進(jìn)場的場地，該技術(shù)有獨特的優(yōu)越性。

e．穩(wěn)定可靠，支護后邊坡位移小，水平位移一般為基坑深度的0.1%～0.2%，最大不超過0.3%，超載能力強。

f．總工期短，可以隨開挖隨支護，基本不占用施工工期。

g．費用低、經(jīng)濟，與其他支護類型相比，工程造價能降低10%～40%。

（3）土釘支護的施工

①工序：編寫施工方案及施工準(zhǔn)備→開挖→清理邊坡→孔位布點→成孔→安設(shè)土釘鋼筋（鋼管）→注漿→鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)→噴射混凝土面層→下一步開挖。其施工過程如圖1-20所示。

②施工工藝：

a．準(zhǔn)備工作。認(rèn)真學(xué)習(xí)規(guī)范，熟悉設(shè)計圖紙，以書面形式讓甲方出具地下障礙物、管線位置圖，了解工程的質(zhì)量要求以及施工中的監(jiān)控內(nèi)容，編寫施工方案。

b．開挖。土釘支護應(yīng)按施工方案規(guī)定的分層開挖深度按作業(yè)順序施工，在完成上層作業(yè)面的土釘與噴射混凝土以前，不得進(jìn)行下一層深度的開挖；當(dāng)用機械進(jìn)行土方作業(yè)時，嚴(yán)禁邊壁出現(xiàn)超挖或造成邊壁土體松動，當(dāng)基坑邊線較長，可分段開挖，開挖長度為10～20m；為防止基坑邊坡的裸露土體發(fā)生塌陷，對于易坍塌的土體應(yīng)因地制宜地采取相應(yīng)措施。

c．孔位布點。土釘成孔前，應(yīng)按設(shè)計要求定出孔位并做出標(biāo)記編號。孔位的允許偏差不大于150mm。

d．成孔。根據(jù)經(jīng)驗與現(xiàn)場試驗，一般采用人工洛陽鏟成孔，孔徑、孔深、孔距、傾角必須滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，其誤差應(yīng)符合《基坑土釘支護技術(shù)規(guī)程》（CECS96∶97）的要求。

e．置釘。在直徑為16～32mm的Ⅱ級或Ⅲ級鋼筋上設(shè)置定位架，保證鋼筋處于孔中心位置，支架沿釘長的間距為2～3m，支架的構(gòu)造應(yīng)不妨礙注漿時漿液的自由流動。

f．注漿。成孔后應(yīng)及時將土釘鋼筋置入孔中，可采用重力、低壓（0.4～0.6MPa）或高壓（1～2MPa）方法按配比將水泥漿或砂漿注入孔內(nèi)。

g．鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)可采用直徑為6～10mm的盤條鋼筋焊接或綁扎而成，網(wǎng)格尺寸為150～300mm。在噴射混凝土之前，面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)應(yīng)牢固固定在邊壁上并符合規(guī)定要求的保護層厚度。鋼筋網(wǎng)片可用插入土中的鋼筋固定，在混凝土噴射時不應(yīng)出現(xiàn)振動。

h．噴射混凝土面層。噴射混凝土的噴射順序應(yīng)自下而上；為保證噴射混凝土的厚度，可用插入土內(nèi)用以固定鋼筋網(wǎng)片的鋼筋作為標(biāo)志加以控制；噴射混凝土終凝后2h，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，采取連續(xù)噴水養(yǎng)護5～7d；土釘支護最后一步的噴射混凝土面層宜插入基坑底部以下，深度不小于0.2m，在基坑頂部也宜設(shè)置寬度為1～2m的噴射混凝土護頂。

i．排水系統(tǒng)。土釘支護宜在排除地下水的條件下施工。應(yīng)采取的排水措施包括地表排水、支護內(nèi)部排水以及基坑排水，以避免土體處于飽和狀態(tài)，并減輕作用于面層上的靜水壓力。

3．地下連續(xù)墻施工

地下連續(xù)墻是在地面上采用一種挖槽機械，沿著深開挖工程的周邊軸線，在泥漿護壁條件下，開挖出一條狹長的深槽，清槽后，在槽內(nèi)吊放鋼筋籠，然后用導(dǎo)管法灌筑水下混凝土筑成一個單元槽段，如此逐段進(jìn)行，在地下筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁，作為截水、防滲、承重、擋水結(jié)構(gòu)。若將用作支護擋墻的地下連續(xù)墻又作為建筑物地下室或地下構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)外墻，即所謂的“兩墻合一”，則經(jīng)濟效益更加顯著。

（1）地下連續(xù)墻的特點

地下連續(xù)墻之所以能得到如此廣泛的應(yīng)用和其具有的優(yōu)點是分不開的。地下連續(xù)墻的優(yōu)點如下：

①施工時振動小，噪音低，非常適于在城市施工。

②墻體剛度大。用于基坑開挖時，可承受很大的土壓力，極少發(fā)生地基沉降或塌方事故，已經(jīng)成為深基坑支護工程中必不可少的擋土結(jié)構(gòu)。

③防滲性能好。由于墻體接頭形式和施工方法的改進(jìn)，使地下連續(xù)墻幾乎不透水。

④可用于逆做法施工。地下連續(xù)墻剛度大，易于設(shè)置埋設(shè)件，很適合逆做法施工。

⑤適用于多種地基條件。地下連續(xù)墻對地基的適用范圍很廣，從軟弱的沖積地層到中硬的地層、密實的砂礫層，各種軟巖和硬巖的地基都可以建造地下連續(xù)墻。

⑥可用作剛性基礎(chǔ)。目前地下連續(xù)墻不再單純作為防滲防水、深基坑維護墻，而是越來越多地用地下連續(xù)墻代替樁基礎(chǔ)、沉井或沉箱基礎(chǔ)，承受更大荷載。

⑦用地下連續(xù)墻作為土壩、尾礦壩和水閘等水工建筑物的垂直防滲結(jié)構(gòu)，是非常安全和經(jīng)濟的。

⑧占地少，可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間，充分發(fā)揮投資效益。

⑨工效高、工期短、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟效益高。

但地下連續(xù)墻也存在以下一些不足：

①在一些特殊的地質(zhì)條件下（如很軟的淤泥質(zhì)土、含漂石的沖積層和超硬巖石等），施工難度很大。

②如果施工方法不當(dāng)或施工地質(zhì)條件特殊，可能出現(xiàn)相鄰墻段不能對齊和漏水的問題。

③地下連續(xù)墻如果用作臨時的擋土結(jié)構(gòu)，比其他方法的費用要高些。

④在城市施工時，廢泥漿的處理比較麻煩。

（2）地下連續(xù)墻的施工

①工序：施工前的準(zhǔn)備工作→修筑導(dǎo)墻→泥漿護壁→挖深槽→清底→鋼筋籠加工與吊放→混凝土澆筑。其施工過程如圖1-21所示。

②施工工藝：

a．施工前的準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行地下連續(xù)墻設(shè)計和施工之前，必須認(rèn)真對施工現(xiàn)場的情況和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查研究，以確保施工的順利進(jìn)行。

b．修筑導(dǎo)墻。導(dǎo)墻是地下連續(xù)墻挖槽之前修筑的臨時結(jié)構(gòu)，對挖槽起重要作用。導(dǎo)墻的作用：為地下連續(xù)墻定位置、定標(biāo)高；成槽時為挖槽機定向；儲存和排泄泥漿，防止雨水混入；穩(wěn)定泥漿；支撐挖槽機具、鋼筋籠和接頭管、混凝土導(dǎo)管等設(shè)備的施工重量；保持槽頂面土體的穩(wěn)定，防止土體塌落。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)墻施工順序：平整場地→測量定位→挖槽及處理棄土→綁扎鋼筋→支模板→澆筑混凝土→拆模并設(shè)置橫撐→導(dǎo)墻外側(cè)回填土（如無外側(cè)模板不進(jìn)行此項工作）。修筑導(dǎo)墻的具體施工過程如圖1-22所示。

c．泥漿護壁。地下連續(xù)墻的深槽是在泥漿護壁下進(jìn)行挖掘的。泥漿在成槽過程中的作用有護壁、攜渣、冷卻和潤滑作用。

d．挖深槽。挖深槽的主要工作包括單元槽段劃分、挖槽機械的選擇與正確使用、制定防止槽壁坍塌的措施和特殊情況的處理等。

（a）單元槽段劃分。地下連續(xù)墻施工時，預(yù)先沿墻體長度方向把地下墻劃分為多個某種長度的“單元槽段”。單元槽段的最小長度不得小于一個挖掘段，即不得小于挖掘機械的挖土工作裝置的一次挖土長度。

（b）挖槽機械選擇。在地下連續(xù)墻施工中常用的挖槽機械，按其工作機理主要分為挖斗式、回轉(zhuǎn)式和沖擊式三大類。

挖斗式挖槽機是以斗齒切削土體，切削下來的土體收容在斗體內(nèi)，再從勾槽內(nèi)提出地面開斗卸土，然后又返回勾槽內(nèi)挖土，如此重復(fù)進(jìn)行挖槽。為保證挖掘方向，提高成槽精度，可采用以下兩種措施：一種是在抓斗上部安裝導(dǎo)板，即成為國內(nèi)常用的導(dǎo)板抓斗；另一種是在挖斗上裝長導(dǎo)桿，導(dǎo)桿沿著機架上的導(dǎo)向立柱上下滑動，成為液壓抓斗，這樣既保證了挖掘方向，又增加了斗體自重，提高了對土的切入力。

回轉(zhuǎn)式挖槽機是以回轉(zhuǎn)的鉆頭切削土體進(jìn)行挖掘，鉆下的土渣隨循環(huán)的泥漿排出地面。按照鉆頭數(shù)目，回轉(zhuǎn)式挖槽機分為單頭鉆和多頭鉆，單頭鉆主要用來鉆導(dǎo)孔，多頭鉆用來挖槽。

目前，我國使用的沖擊式挖槽機主要是鉆頭沖擊式，它是通過各種形狀鉆頭的上下運動，沖擊破碎土層，借助泥漿循環(huán)把土渣攜出槽外。它適用于黏性土、硬土和夾有孤石等較為復(fù)雜的地層情況。鉆頭沖擊式挖槽機的排土方式有正循環(huán)方式和反循環(huán)方式兩種。

e．清底。在挖槽結(jié)束后清除槽底沉淀物的工作稱為清底。常用的清除沉渣的方法有：砂石吸力泵排泥法、潛水泥漿泵排泥法、抓斗直接排泥法。清底后，槽內(nèi)泥漿的相對密度應(yīng)在1.15以下。

清底一般安排在插入鋼筋籠之前進(jìn)行。單元槽段接頭部位附著的土渣和泥皮會顯著降低接頭處的防滲性能，宜用刷子刷除或用水槍噴射高壓水流進(jìn)行沖洗。

f．鋼筋籠加工與吊放。鋼筋籠根據(jù)地下連續(xù)墻墻體配筋圖和單元槽段的劃分來制作。單元槽段的鋼筋籠應(yīng)裝配成一個整體。必須分段時宜采用焊接或機械連接，接頭位置宜選在受力較小處，并相互錯開。鋼筋籠加工與吊放具體施工過程如圖1-23所示。

g．混凝土澆筑。混凝土配合比的設(shè)計與灌注樁導(dǎo)管法相同。地下連續(xù)墻的混凝土澆筑機具有可選用履帶式起重機、卸料翻斗、混凝土導(dǎo)管和儲料斗，并配備簡易澆筑架，一起組成一套設(shè)備。為了便于混凝土向料斗供料和裝卸導(dǎo)管，還可以選用混凝土澆筑機架進(jìn)行地下連續(xù)墻的澆筑。機架可以在導(dǎo)墻上沿軌道行駛。

4.SMW工法

SMW（Soil Mixing Wall）工法亦稱型鋼水泥土攪拌樁墻，即在水泥土樁內(nèi)插入H型鋼（多數(shù)為H型鋼，亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等）等，將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來，使之成為同時具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護結(jié)構(gòu)的圍護墻。SMW工法是利用專門的多軸攪拌機就地鉆進(jìn)切削土體，同時在鉆頭端部將水泥漿液注入土體，經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾螅诟魇┕挝恢g采取重疊搭接施工，在水泥土混合體未結(jié)硬前再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內(nèi)，形成具有一定強度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的地下連續(xù)墻體，該墻體可作為地下開挖基坑的擋土和止水結(jié)構(gòu)。

（1）SMW工法的特點

①施工不擾動鄰近土體，不會產(chǎn)生鄰近地面下沉、房屋傾斜、道路裂損及地下設(shè)施移位等危害。

②鉆桿具有螺旋推進(jìn)翼相間設(shè)置的特點，隨著鉆掘和攪拌反復(fù)進(jìn)行，可使水泥系強化劑與土得到充分?jǐn)嚢瑁覊w全長無接縫，它比傳統(tǒng)的連續(xù)墻具有更可靠的止水性。

③它可在黏性土、粉土、砂土、砂礫土等土層中應(yīng)用。

④可成墻厚度550～1300mm，常用厚度600mm；成墻最大深度為65m，若地質(zhì)條件允許可施工至更深。

⑤所需工期較其他工法短。在一般地質(zhì)條件下，為地下連續(xù)墻的三分之一。

⑥廢土外運量遠(yuǎn)比其他工法少。

SMW工法在一定條件下可代替作為地下圍護的地下連續(xù)墻。由于四周可不作防護，型鋼又可回收，造價明顯降低，不僅加快工程進(jìn)度，而且能取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

（2）SMW工法的施工

①工序：施工場地平整→開挖導(dǎo)溝→樁機定位→水泥漿液拌制→攪拌樁機鉆桿下沉與提升→注漿、攪拌、提升→型鋼插入與拔除等。其具體的施工流程如圖1-24所示。

②施工工藝：

a．施工場地平整。平整施工場地，清除一切地面和地下障礙物；當(dāng)施工場地表面過軟時，采取鋪設(shè)路基箱的措施防止施工機械失穩(wěn)；在接近邊坡施工時，采取井點降水措施確保邊坡的穩(wěn)定。

b．開挖導(dǎo)溝。在三軸攪拌樁施工過程中會涌出大量的置換土，為了保證樁機的安全移位和施工現(xiàn)場的整潔，需要使用挖機在攪拌樁樁位上預(yù)先開挖溝槽。溝槽寬約1.2m，深約1.5m。在施工現(xiàn)場還需制作一集土坑，將三軸攪拌樁施工過程中置換的土體泥漿置于其內(nèi)，待泥漿稍干后外運。開挖導(dǎo)溝具體施工流程如圖1-25所示。

c．樁機定位。用卷揚機和人力移動攪拌樁機到達(dá)作業(yè)位置，并調(diào)整樁架垂直度超過0.5%。樁機移位由當(dāng)班機長統(tǒng)一指揮，移動前必須仔細(xì)觀察現(xiàn)場情況，移位要做到平穩(wěn)、安全。樁機定位后，由當(dāng)班機長負(fù)責(zé)對樁機樁位進(jìn)行復(fù)核，偏差不得大于20mm。

d．水泥漿液拌制。施工前應(yīng)搭建好可存放200t水泥的攪拌平臺，對全體工人做好詳細(xì)的施工技術(shù)交底工作，水泥漿液的水灰比嚴(yán)格控制在1.6～2.0。

e．?dāng)嚢铇稒C鉆桿下沉與提升。啟動電動機，根據(jù)土質(zhì)情況按計算速率，放松卷揚機使攪拌頭自上而下切土拌和下沉，直到鉆頭下沉鉆進(jìn)至樁底標(biāo)高。按照攪拌樁施工工藝要求，鉆桿在下沉和提升時均需注入水泥漿液。鉆桿提升速度不得大于2m/min，按照技術(shù)交底要求均勻、連續(xù)注入拌制好的水泥漿液。鉆桿提升完畢時，設(shè)計水泥漿液全部注完。攪拌樁施工結(jié)束。

f．注漿、攪拌、提升。開動灰漿泵，待純水泥漿到達(dá)攪拌頭后，按計算要求的速度提升攪拌頭，邊注漿、邊攪拌、邊提升，使水泥漿和原地基土充分拌和，直提升到離地面50cm處或樁頂設(shè)計標(biāo)高后再關(guān)閉灰漿泵。

g．型鋼的制作與插入起拔。施工中采用工字鋼，對接采用內(nèi)菱形接樁法。為保證型鋼表面平整光滑，其表面平整度控制在1‰以內(nèi)，并應(yīng)在菱形四角留?10小孔。

型鋼拔出，減摩劑至關(guān)重要。型鋼表面應(yīng)進(jìn)行除銹，并在干燥條件下涂抹減摩劑，搬運使用應(yīng)防止碰撞和強力擦擠，且攪拌樁頂制作圍檁前，事先用牛皮紙將型鋼包裹好進(jìn)行隔離，以利拔樁。

型鋼應(yīng)在水泥土初凝前插入。插入前應(yīng)校正位置，設(shè)立導(dǎo)向裝置，以保證垂直度小于1%。插入過程中，必須吊直型鋼，盡量靠自重壓沉。若壓沉無法到位，再開啟振動下沉至標(biāo)高。

型鋼回收。采用2臺液壓千斤頂組成的起拔器夾持型鋼頂升，使其松動，然后采用振動錘，利用振動方式或履帶式吊車強力起拔，將H型鋼拔出。其采用邊拔型鋼邊進(jìn)行注漿充填空隙的方法進(jìn)行施工。

1.3.4 基坑（槽）開挖施工

土方開挖應(yīng)遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則。

在開挖基坑（槽）時應(yīng)按規(guī)定的尺寸合理確定開挖順序和分層開挖深度，連續(xù)地進(jìn)行施工，盡快地完成。因土方開挖施工要求標(biāo)高、斷面準(zhǔn)確，土體應(yīng)有足夠的強度和穩(wěn)定性，所以在開挖過程中要隨時注意檢查。挖出的土除預(yù)留一部分用作回填外，不得在場地內(nèi)任意堆放，應(yīng)把多余的土運到棄土地區(qū)，以免妨礙施工。為防止坑壁滑坡，根據(jù)土質(zhì)情況及坑（槽）深度，在坑頂兩邊的一定距離（一般為0.8m）內(nèi)不得堆放棄土，在此距離外堆土高度不得超過1.5m，否則，應(yīng)驗算邊坡的穩(wěn)定性。在樁基周圍、墻基或圍墻一側(cè)，不得堆土過高。在坑邊放置有動載的機械設(shè)備時，也應(yīng)根據(jù)驗算結(jié)果，與坑邊保持較遠(yuǎn)的距離，如地質(zhì)條件不好，還應(yīng)采取加固措施。為了防止底土（特別是軟土）受到浸水或其他原因的擾動，在基坑（槽）挖好后，應(yīng)立即做墊層或澆筑基礎(chǔ)，否則，挖土?xí)r應(yīng)在基底高以上保留150～300mm厚的土層，待基礎(chǔ)施工時再行挖去。如果用機械挖土，為防止基底土被擾動，結(jié)構(gòu)被破壞，不應(yīng)直接挖到坑（槽）底，應(yīng)根據(jù)機械種類，在基底標(biāo)高以上留出200～300mm厚的土層，待基礎(chǔ)施工前用人工鏟平修整。挖土?xí)r不得超過基坑（槽）的設(shè)計標(biāo)高，如個別處超挖，應(yīng)用與基土相同的土料填補，并夯實到要求的密實度，如果用原土填補不能達(dá)到要求的密實度時，應(yīng)用碎石類土填補，并仔細(xì)夯實。如果重要部位被超挖，可用低強度等級的混凝土填補。

在軟土地區(qū)開挖基坑（槽）時，應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）施工前必須做好地面排水或降低地下水位的工作。地下水位應(yīng)降低至基坑底以下0.5～1.0m后方可開挖。降水工作應(yīng)持續(xù)到回填完畢。

（2）施工機械行駛的道路應(yīng)填筑適當(dāng)厚度的碎石或礫石，必要時應(yīng)鋪設(shè)工具式路基箱（板）或梢排等。

（3）相鄰基坑（槽）開挖時，應(yīng)遵循先深后淺或同時進(jìn)行的施工順序，并應(yīng)及時做好基礎(chǔ)。

（4）在密集群樁上開挖基坑時，應(yīng)在打樁完成后間隔一段時間，再對稱挖土。在密集群樁附近開挖基坑（槽）時，應(yīng)采取措施防止樁基發(fā)生位移。

（5）挖出的土不得堆放在坡頂上或建筑物（構(gòu)筑物）附近。

基坑（槽）開挖有人工開挖和機械開挖兩種方式，對于大型基坑應(yīng)優(yōu)先考慮選用機械開挖，以加快施工進(jìn)度。

深基坑應(yīng)采用“分層開挖，先撐后挖”的開挖方法。某深基坑分層開挖的實例如圖1-26所示。在基坑正式開挖之前，先將第①層地表土挖運出去，澆筑鎖口圈梁，進(jìn)行場地平整和基坑降水等準(zhǔn)備工作，安設(shè)第一道支撐（角撐），并施加預(yù)頂軸力，然后開挖第②層土到-4.5m。再安設(shè)第二道支撐，待雙向支撐全面形成并施加軸力后，挖土機和運土車下坑在第二道支撐上部（鋪路基箱）開始挖第③層土，并采用臺階式“接力”方式挖土，一直挖到坑底。第三道支撐應(yīng)隨挖隨撐，逐步形成。最后用抓斗式挖土機在坑外挖兩側(cè)土坡的第④層土。

深基坑開挖過程中，隨著土的挖除，下層土因逐漸卸載而有可能回彈，尤其在基坑挖至設(shè)計標(biāo)高后，如果擱置時間過久，回彈更為顯著。如彈性隆起在基坑開挖和基礎(chǔ)工程初期發(fā)展很快，它將加大建筑物的后期沉降。因此，對深基坑開挖后的土體回彈，應(yīng)有適當(dāng)?shù)墓烙嫞缭诳辈祀A段，土樣的壓縮試驗中應(yīng)補充卸荷彈性試驗等。還可以采取結(jié)構(gòu)措施，在基底設(shè)置樁基等，或事先對結(jié)構(gòu)下部土質(zhì)進(jìn)行深層地基加固。施工中減少基坑彈性隆起的一個有效方法是把土體中有效應(yīng)力的改變降低到最少。具體方法有加速建造主體結(jié)構(gòu)，或逐步利用基礎(chǔ)的重量來代替被挖去土體的重量。

1.3.5 驗槽

基坑（槽）開挖完畢后，應(yīng)由施工單位、勘察單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位及質(zhì)檢監(jiān)督部門等有關(guān)人員共同進(jìn)行質(zhì)量檢驗。

（1）表面檢查驗槽。根據(jù)槽壁土層分布，判斷基底是否已挖至設(shè)計要求的土層，觀察槽底土的顏色是否均勻一致，是否有軟硬不同，是否有雜質(zhì)、瓦礫及古井、枯井等。

（2）釬探檢查驗槽。用錘將鋼釬打入槽底土層內(nèi)，根據(jù)每打入一定深度的錘擊次數(shù)來判斷地基土質(zhì)情況。此法主要適用于砂土及一般黏性土。