第一章 明挖法,,目录,第一节 明挖法的基本概念第二节 排桩支护结构施工第三节 桩锚支护结构施工第四节 土钉墙支护结构施工第五节 地下连续墙施工第六节 盖挖法第七节 沉管隧道施工,第一节 明挖法的基本概念,一、明挖法（一）概念 所谓明挖法，是指地下结构工程施工时，从地面向下分层、分段依次开挖，直至达到结构要求的尺寸和高程，然后再基坑中进行主体结构施工以及防水作业，最后恢复地面的一种工法 通常分为无支护放坡开挖和基坑支护开挖两种形式放坡开挖,基坑支护,（二）适用条件 选用明挖法修建各种地下工程时，应全面、综合考虑各种因素1）浅埋地下工程施工2）平面尺寸较大的地下工程3）基坑工程4）其他工程二、基坑支护开挖桩板式墙钢板桩墙预制混凝土板桩排桩地下连续墙土钉墙水泥土搅拌桩挡墙SMW,桩板墙支护,钢板桩支护,排桩支护,地下连续墙,,,,,,土钉墙,第二节 排桩支护结构施工,一、钢板桩支护结构施工 钢板桩是一种带锁口或钳口的热轧（或冷弯）型钢，靠锁口或钳口相互连接咬合，形成连续的钢板桩墙，用来挡土和止水，具有高强、轻型、施工快捷、环保、可循环利用等优点。
一）钢板桩的沉桩设备冲击式打桩机振动打桩机静力压桩机辅助设备：桩架导向架卸扣及穿引器桩帽、桩垫加强靴,（二）钢板桩的沉桩施工1.沉桩方法陆上沉桩水上沉桩2.沉桩的布置方式插打式屏风式错列式3.辅助沉桩措施水冲法预钻孔法爆破法,（三）钢板桩的拔除作业 拔桩作业时应注意以下几点：拔桩起点和顺序拔除困难时，可用振动锤或柴油锤复打，以克服土的黏着力或将板桩上的铁锈等清除，以便顺利拔出拔桩会带出土粒形成空隙，可用中粗砂将空隙填实，或用膨润土浆液填充二、人工挖孔桩施工 人工挖孔桩是工人用手持工具挖掘桩身土方成孔，并用手摇或电动绞车和吊桶出土，随着孔洞的下挖，逐段浇筑钢筋混凝土护壁，每挖一节桩身土方后，随即立模浇筑混凝土护壁，逐节交替，由上到下直至设计标高；当土层较好时，也可不做护壁，一次挖至设计标高；最后在护壁内一次浇筑完成混凝土桩身三、深层搅拌桩的施工 深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌和，从而达到加固地基的目的一）施工机械 单、双轴水泥土搅拌机配套设备：灰浆泵、灰浆搅拌机、灰浆集料斗、 桩架……,（二）施工工艺定位预拌下沉制备水泥浆提升喷浆搅拌重复搅拌下沉和喷浆提升清洗移至下一根桩,第三节 桩锚支护结构施工,概念：桩锚支护结构就是采用锚杆来取代基坑支护内支撑，给支护排桩提供锚拉力，以减小支护排桩的位移和内力，并将基坑的变形控制在允许范围内，主要由支护桩、土层锚杆、围檩和冠梁四部分组成。
桩锚支护结构的施工顺序：施工止水帷幕与支护排桩；施工桩顶冠梁；开挖土方至第一层锚杆标高以下的设计开挖深度，挂网喷射桩间混凝土；逐根施工锚杆；安装围檩与锚具；继续开挖下一层土方并施工下一排锚杆直至基坑开挖完毕一、锚杆支护体系的构造（一）拉杆：是锚杆系统中的中心受拉构件，作用是把来自于锚杆端部的拉力传递给锚固体二）锚头：锚头的作用是将拉杆和挡土结构连接起来，对挡土结构起支点作用，将挡土结构的支撑力通过锚头传递给拉杆锚头由锚具、台座和承压板三个部分组成三）锚固体：是由水泥砂浆或水泥浆等材料将拉杆与土体黏结在一起形成的，其作用是将拉杆的拉力通过锚固体与土体之间的摩擦力传递到锚固体周围的土层中去二、土层锚杆的施工（一）施工前的准备工作根据地质勘察报告，摸清工程区域内的工程地质和水文地质情况，同时查明锚杆设计位置处的地下障碍物、管线、邻近建筑物基础等情况，以及钻孔、排水对邻近建筑物的影响，按设计要求选定施工方法、施工机械、材料等制定施工方案或施工组织设计将使用的水泥、砂按设计规定配合比做砂浆强度试验锚杆对焊时应做焊接强度试验，以保证锚杆强度满足设计要求二）施工工艺,1.拉杆的制作要求2.钻孔3.锚杆安放4.孔道灌浆5.锚杆张拉,第四节 土钉墙支护结构施工,概念：土钉墙是近30多年发展起来的一种用于土体开挖时保持基坑侧壁或边坡稳定性的挡土结构，它主要由密布于原位土体中的细长杆件——土钉、黏附于土体表面的钢筋砼面层以及土钉之间的被加固土体组成，是具有自稳定能力的原位挡土墙。
一、土钉墙支护的基本结构 土钉墙的基本结构包括土钉、面层、必要的防排水系统以及被加固土体，如图1-14所示，其结构参数与土体性质、地下水位状况、支护面角度、周边环境(建(构)筑物、市政管线等)、使用年限、使用要求等因素有关一）土钉类型（1）钻孔注浆型先用钻机等机械设备在土体中钻孔，成孔后置人杆体(一般采用HRB335级带肋钢筋制作)，然后沿全长注水泥浆钻孔注浆型土钉几乎适用于各种土层，抗拉力较高，质量可靠，造价较低，是最常用的土钉类型2）直接打入型在土体中直接打入钢管、角钢等型钢，钢筋，毛竹，圆木等，不再进行注浆由于打人式土钉直径较小，与土体间的钻结摩阻强度低，承载力低，钉长受施工机械和土钉材料限制，其布置较密，可用人力或振动冲击钻、液压锤等机具打入直接打入土钉的优点是无须预先钻孔，对原位土的扰动较小，施工速度快，但在坚硬钻土中打入较困难此外，当土钉杆体采用金属材料时造价稍高3）打入注浆型在钢管中部及尾部设置注浆孔成为钢花管，直接打入土中后灌入水泥浆形成土钉钢花管注浆土钉具有直接打入土钉的优点且抗拔力较高，特别适用于成孔困难的淤泥、淤泥质土等软弱土层和各种填土及砂土层，应用较广泛；缺点是造价比钻孔注浆土钉略高，防腐性能较差，仅适用于临时性支护工程。
二）面层及连接件（1）面层土钉墙的面层不是主要受力构件面层通常采用钢筋混凝土结构，混凝土多采用喷射工艺而成，一也可采用现浇，或用水泥砂浆代替混凝土面层内部通常铺设双向钢筋网2）连接件连接件是面层的一部分，其作用是把面层与土钉可靠地连接在一起，同时使土钉之间相互连接面层与土钉的连接方式大体有钉头筋连接(L筋连接或角钢连接等)及螺母垫板连接两类，如图1-15所示，土钉之间的连接则一般采用加强筋三）防排水系统 地下水对土钉墙的施工和工作性能有较大的负面影响，甚至关系到土钉墙自身的安危已有的工程经验表明，地下水是土钉墙支护发生事故的主要因素因此，土钉墙要设置防排水系统，防止地表水人渗并及时排除地下水二、土钉墙支护结构的施工 土钉墙支护结构的一般施工流程为：开挖工作面→修整坡面→喷射第一层混凝土→土钉定位→钻孔→清孔→制作、安装土钉→浆液制备、注浆→加工钢筋、绑扎钢筋→安装泄水管→喷射第二层混凝土→混凝土养护→开挖下一工作面，重复以上工作直至基坑开挖完毕打入注浆型土钉则没有钻孔、清孔过程，直接用机械或人工打入二、土钉墙支护结构的施工（一）土钉成孔及清孔作业（二）浆液制备及注浆（三）面层施工（四）安装钢筋网（五）安装连接件,第五节 地下连续墙施工,一、概述 地下连续墙是区别于传统施工方法的一种较为先进的地下工程结构形式和施工工艺。
它是在地面上用特殊的成槽设备，沿着深基坑工程的周边(如地下结构物的边墙)，在泥浆护壁的情况下，开挖出一条狭长的深槽，在槽内放置钢筋笼并浇筑水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙，然后将若干墙段连成整体，形成一条连续的地下连续墙体地下连续墙与其他施工工艺相比具有一系列特殊的优点及适用性，具体如下：（1）可在沉井、板桩支护等施工方法难以实施的环境下作业，对邻近建筑物和地面交通影响较小2）能适应不同的地质条件3）符合安全要求4）承载能力高，刚度大5）可结合“逆作法”施工，缩短施工总工期当然，地下连续墙施工方法也存在一定的局限性和不足，如:（1）对于岩溶地区承压水头很高的砂砾层或很软的钻土，如不采取其他辅助措施，日前尚难采用地下连续墙工艺2）如施工不当或土层条件特殊，容易出现不规则超挖和槽壁坍塌3）现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙，如果对墙面要求较高，墙面的平整处理就会增加工期和造价4）地下连续墙如仅用做施工期间的临时挡土结构，当基坑开挖深度较小时造价较高，不如采用其他支护形式经济5）需要有一定数量的施工机械和具有一定技术水平的专业施工队伍，限制了该技术的广泛推广;施工现场组织不善时可能会造成现场潮湿和泥泞，影响施工，且要增加对废弃泥浆的处理工作。
二、成槽机械 地下连续墙的成槽机械是在地面操作，穿越泥浆向地下深处开挖一定预定断面槽深的工程机械国内外常用的成槽机械有抓斗式成槽机、液压铣槽机、多头钻(垂直多轴回转式成槽机)、旋挖式桩孔钻机等，其中应用最)’一泛的是液压抓斗成槽机这些成槽机械按工作机制可分为三大类:抓斗式、冲击式和回转式 抓斗成槽机通常以履带式起重机来悬挂抓斗，抓斗以其斗齿切削土体，切削下的土体集中在斗内，从沟槽内提出地面并开斗卸土，然后又返回沟槽内挖土抓头通常是蚌式的，根据抓斗机械结构特点分为钢丝绳抓斗、液压导板抓斗、导杆式抓头和混合式抓斗 抓斗式成槽机每挖一斗都需要提出地面卸土，为提高效率，施工深度不能太深，一般以不超过50 m为宜地下连续墙施工方法,导墙施工,第一节 概 述,,泥浆制备厂,成槽机挖土,第一节 概 述,钢筋笼制作,钢筋笼起吊,钢筋笼吊放,浇注混凝土,三、施工流程及质量要求(一)修筑导墙(二)制备护壁泥浆(三)槽段开挖(四)钢筋笼的加工与吊放(五)水下混凝土浇筑(六)施工质量要求,四、槽段连接方法 地下连续墙通常是分槽段施工的，各槽段之间的连接质量直接影响到墙体的整体受力性、变形和防渗性能，因而倍受重视。
槽段接头应满足受力和防渗要求，并要求施工简便、质量可靠，对下一槽段的施工不会造成困难日前，常用的槽段连接形式有以下几种一）接头管接头 接头管接头是地下连续墙施工中使用最广泛的一种接头形式其施工方法如图1-19所示该类型接头的优点是构造简单、施工方便、工艺成熟、刷壁方便，并且易于清除先期槽段侧壁泥浆，后期槽段下放钢筋笼方便，造价低廉但由于接头管接头属柔性接头，接头刚度差，整体性较差;抗剪能力差，受力后易变形;接头呈光滑圆弧面，易产生接头渗水 在施工过程中，应当注意的是，必须对已完成浇筑混凝土槽段的混凝土半圆形端头表面进行处理，将附着的水泥浆与稳定液混合而成的胶凝物除去，否则接头处止水性就会很差二）十字钢板接头、I型钢接头、V形接头（1）十字钢板接头2)I型钢接头3）V形接头三）铣接头 铣接头是利用铣槽机可直接切削硬岩的能力直接切削已成槽段的混凝土，在不采用接头管、接头箱的情况下形成止水良好、致密的地下连续墙接头铣接头相对于其他传统接头形式，施工中不需要其他配套设备，可节省I型钢或钢板等材料，浇筑混凝土时无混凝土绕流问题但该接头只能配合铣槽机进行作业，无法与其他成槽机械相配合。
四）接头箱接头,五、施工中存在的问题及处理措施 地下连续墙施工过程中可能出现的工程事故主要有：（1）导墙破坏或变形2）槽壁坍塌3）钢筋笼难以安装入槽4）钢筋笼上浮5）墙体出现夹层第六节 盖挖法,一、概述 在闹市区修建地下工程时，开槽明挖施工会长期干扰交通，影响市容，往往是不可取的;而采用暗挖法施工，工期较长，地层沉陷对相邻建筑物安全性影响较大，工程造价相对较高，同样不是最优的施工方法在这种情况下，盖挖法因安全、实用、对交通影响小等优点而成为最合适的施工方法，即先用连续墙、钻孔灌注桩等形式作为支护结构和中间桩，然后做钢筋混凝土盖板，在盖板、围护墙、中间桩保护下进行土方开挖和结构施工盖挖法适用于松散的地质条件及地下工程处于地下水位以上的情况;当地下工程处于地下水位以下时，通常需附加降、排水措施。