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1总论 1

1．1概述 1

1．2基坑工程的内容 3

1．3基坑工程设计原则与基坑安全等级 3

1．3．1基坑支护结构的极限状态 3

1．3．2基坑支护结构的安全等级 4

1．4基坑工程的设计 5

1．5基坑工程的施工 7

2周围环境调查及基坑支护体系方案选择 8

2．1支护体系方案选择的基础资料 8

2．1．1工程地质和水文地质资料 8

2．1．2周围环境及地下管线状况调查 10

2．1．3主体工程地下结构设计资料调查 11

2．2支护体系方案选择 12

2．2．1支护体系的组成 12

2．2．2支护结构类型 12

2．2．3围护墙（挡墙）形式选择 13

2．2．4支撑（拉锚）形式选择 18

2．2．5降水 21

2．2．6基坑加固 21

2．2．6．1支护结构围护墙被动区加固 22

2．2．6．2有坑底承压水的坑底加固 22

2．2．6．3基坑周围设施的加固 22

2．2．7基坑土方开挖 23

3土的工程力学性质 26

3．1土的成因概述 26

3．2土的物理性质及分类 28

3．2．1土的组成 29

3．2．2土的三相比例指标 31

3．2．3土的分类 33

3．3土的力学性质 35

3．3．1土的有效应力原理 35

3．3．2土的渗透性 37

3．3．3土的变形特性 39

3．3．4土的抗剪强度 42

3．3．5土的抗剪强度测定 43

3．3．5．1直接剪切试验 43

3．3．5．2三轴剪切试验 43

3．3．5．3无侧限抗压强度试验 44

3．3．5．4十字板剪切试验 45

3．3．6基坑工程中土体抗剪强度的确定 47

3．3．7基坑工程常用的岩土参数 47

3．4土压力 48

3．4．1概述 48

3．4．2土压力理论 49

3．4．2．1静止土压力 49

3．4．2．2朗金土压力理论 50

3．4．2．3库伦土压力理论 53

3．4．3现行规范土压力计算 57

3．4．3．1《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99 57

3．4．3．2上海市标准《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97） 59

3．4．3．3深圳市标准《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》（SJG05-96） 60

3．4．3．4成层土的土压力计算 61

3．4．4水压力 62

3．4．5土压力的量测 64

3．5土的基床系数 65

4重力式支护体系的设计 69

4．1概述 69

4．2重力式支护体系的结构形式及其适用性 69

4．2．1水泥土墙 69

4．2．1．1水泥土墙的形式 69

4．2．1．2水泥土墙的适用性 69

4．2．2其他重力式支护结构 70

4．2．2．1挖孔填料式挡土结构 70

4．2．2．2竹筋平拉支护结构 71

4．3水泥土墙的设计 71

4．3．1方案选择 71

4．3．2水泥土墙的布置 72

4．3．2．1平面布置 72

4．3．2．2剖面形式 75

4．3．3水泥土墙计算 76

4．3．3．1建设部《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99建议方法 76

4．3．3．2上海市《基坑工程设计规程》建议方法 81

4．3．4水泥土配合比及搅拌工艺选择 90

4．3．4．1水泥土配合比 91

4．3．4．2施工工艺 94

4．3．4．3水泥土的物理力学性质 95

4．3．5减小水泥土墙位移的措施 96

4．3．5．1坑内降水 97

4．3．5．2坑底加固 97

4．3．5．3局部加墩及起拱 99

4．3．5．4墙顶插筋及面板设置 100

4．3．5．5水泥土墙加设支撑 101

4．4工程实例 103

4．4．1万航大楼基坑水泥土墙支护结构 103

4．4．2华虹-NEC辅助厂房基坑围护工程 104

4．4．3上海大众第三汽车冲压车间基坑工程 108

5重力式支护结构的施工 116

5．1概述 116

5．2水泥土重力支护结构施工 117

5．2．1深层搅拌桩（湿法）施工 117

5．2．1．1施工机械 117

5．2．1．2施工工艺 126

5．2．1．3施工要点 128

5．2．1．4劳动组织 131

5．2．1．5质量检验 131

5．2．1．6安全措施 133

5．2．1．7工程实例 135

5．2．2粉喷桩施工 137

5．2．2．1施工机械 138

5．2．2．2施工工艺 140

5．2．2．3施工要点 141

5．2．2．4劳动组织 141

5．2．2．5质量检查 142

5．2．2．6安全措施 142

5．2．3高压喷射注浆法施工 142

5．2．3．1高压喷射注浆法的种类、特点及其适用性 143

5．2．3．2喷射注浆加固土的性质 146

5．2．3．3高压喷射注浆法设计 148

5．2．3．4施工机械设备 153

5．2．3．5室内外试验及施工工艺选择 161

5．2．3．6施工流程和施工要点 164

5．2．3．7质量检查 166

5．2．3．8安全检查措施 168

5．2．3．9工程实例 168

5．3其他形式的重力支护结构施工 174

5．3．1挖孔填料式结构施工 174

5．3．2竹桩平拉式结构的施工 174

6板式支护体系设计 176

6．1概述 176

6．1．1板式支护体系定义 176

6．1．2板式支护体系的组成 176

6．1．2．1支护墙体 176

6．1．2．2支撑（拉锚）系统 177

6．2板式支护体系的结构形式及特点 179

6．2．1支护墙体 179

6．2．1．1钢板桩 179

6．2．1．2钢筋混凝土板桩 180

6．2．1．3 H型钢木挡板 180

6．2．1．4钻孔灌注桩 181

6．2．1．5地下连续墙 181

6．2．1．6 SMW支护结构 181

6．2．2支撑（或拉锚）系统 182

6．2．2．1支撑系统 182

6．2．2．2拉锚系统 186

6．3板式支护体系结构选型与结构布置 190

6．3．1板式支护体系结构选型 190

6．3．2板式支护体系结构布置 191

6．3．2．1平面布置 191

6．3．2．2剖面布置 197

6．3．3板式支护体系工程实例 206

6．3．3．1上海汽车工业大厦基坑工程-内支撑式排桩墙支护体系 206

6．3．3．2上海华虹-NEC综合动力厂房基坑工程一拉锚式钢板桩支护 223

6．4板式支护体系结构分析 232

6．4．1板桩墙的内力计算 232

6．4．1．1板桩墙结构承受的荷载 232

6．4．1．2板桩墙结构分析的古典方法 233

6．4．1．3板桩墙结构分析的解析方法 248

6．4．1．4板桩墙结构的有限元分析 253

6．4．2支撑系统计算 267

6．4．3板式支护体系稳定性验算 270

6．4．3．1整体抗滑移稳定性分析 271

6．4．3．2抗倾覆稳定性分析 272

6．4．3．3基底抗隆起稳定性分析 273

6．4．3．4抗渗流或抗管涌验算 277

6．4．3．5基底抗承压水层的稳定性分析 278

6．4．4板式支护体系变形估算 279

6．5板桩墙系统构件设计 282

6．5．1钢板桩设计 282

6．5．2 H型钢木挡板支护结构设计 289

6．5．3灌注桩挡墙设计 294

6．5．4地下连续墙设计 299

6．5．5 SMW支护结构设计 306

6．6支撑（拉锚）系统设计 308

6．6．1支撑（拉锚）系统布置 308

6．6．1．1支撑系统 308

6．6．1．2拉锚系统 312

6．6．2钢支撑结构设计 313

6．6．2．1钢支撑结构设计 313

6．6．2．2设计实例 319

6．6．3钢筋混凝土支撑结构设计 320

6．6．3．1钢筋混凝土支撑结构的设计原理 320

6．6．3．2工程实例 323

6．6．4支撑节点的构造及支撑次应力 330

6．6．4．1支撑节点构造 330

6．6．4．2影响支撑节点受力及支撑次应力的因素 331

6．6．4．3设计及施工的技术要点 332

6．6．5土层锚杆设计 337

6．6．5．1地质勘察要求 337

6．6．5．2土层锚杆设计 338

6．6．6锚碇结构设计 343

7非重力式支护结构的施工 345

7．1概述 345

7．2板（桩）墙的施工 345

7．2．1钢板桩施工 345

7．2．1．1施工机具 345

7．2．1．2钢板桩施工前的准备工作 353

7．2．1．3钢板桩的施工 354

7．2．1．4钢板桩施工的质量控制 362

7．2．2钢筋混凝土板桩施工 362

7．2．2．1钢筋混凝土板桩的形式 363

7．2．2．2钢筋混凝土板桩的施工 363

7．2．2．3工程实例 366

7．2．3钻孔灌注桩施工 366

7．2．3．1干作业成孔 366

7．2．3．2泥浆护壁（湿作业）成孔 371

7．2．3．3钢筋笼及水下混凝土施工 383

7．2．3．4工程实例 388

7．2．4树根桩施工 389

7．2．4．1施工机具 391

7．2．4．2施工工艺 392

7．2．4．3质量检查 392

7．2．4．4工程实例 393

7．2．5地下连续墙施工 394

7．2．5．1成槽机械 395

7．2．5．2施工工艺 399

7．2．5．3质量控制 408

7．2．5．4工程实例 411

7．2．6 SMW工法 415

7．2．6．1施工机械 415

7．2．6．2施工工艺 416

7．2．6．3工程实例 418

7．2．6．4高应力区加筋水泥土挡墙 420

7．3支撑（拉锚）体系施工 422

7．3．1支撑（拉锚）施工 422

7．3．1．1钢支撑施工 422

7．3．1．2钢筋混凝土支撑施工 426

7．3．1．3锚碇式拉锚施工 426

7．3．1．4土层锚杆施工 427

7．3．1．5支撑（拉锚）安装的质量要求 439

7．3．1．6工程实例 440

7．3．2支撑及拉锚的拆除 442

7．3．2．1拆除程序 442

7．3．2．2钢支撑拆除 443

7．3．2．3钢筋混凝土支撑的拆除 443

7．3．2．4土层锚杆的拆除 445

7．3．3换撑方法 447

8逆作法 449

8．1概述 449

8．2逆作法工艺 450

8．2．1逆作法工艺发展 450

8．2．2逆作法工艺原理 451

8．2．3逆作方法选择 453

8．3逆作法设计要点 454

8．3．1地下连续墙设计 454

8．3．1．1地下连续墙围护墙设计 455

8．3．1．2地下连续墙承重墙设计 457

8．3．2中间支撑柱（中柱桩）设计 457

8．3．3地下连续墙和中间支承柱（中柱桩）的节点设计 460

8．4逆作法施工 464

8．4．1选择施工方案 464

8．4．2选择逆作施工形式 464

8．4．3施工洞孔布置 464

8．4．3．1出土口 464

8．4．3．2上人口 465

8．4．3．3通风孔 465

8．4．4中间支承柱（中柱桩）施工 466

8．4．5降低地下水 469

8．4．6地下室土方开挖 469

8．4．7地下室结构施工 470

8．4．8施工中结构沉降控制 475

8．5逆作法施工实例 475

8．5．1上海基础公司科研楼 475

8．5．2上海电信大楼地下室工程 476

8．5．3海口国际金融大厦 478

9放坡与土钉支护 481

9．1概述 481

9．2放坡开挖 481

9．2．1一般规定 481

9．2．2放坡设计 482

9．2．2．1土方边坡 482

9．2．2．2开挖边坡允许坡度值 482

9．2．2．3边坡稳定验算 483

9．2．2．4护坡措施 490

9．2．3放坡开挖施工 491

9．2．3．1准备工作 491

9．2．3．2排水与降水 491

9．2．3．3放坡开挖施工 492

9．3土钉支护 492

9．3．1一般规定 492

9．3．2土钉支护设计 493

9．3．2．1土钉墙构造 493

9．3．2．2土钉支护设计的内容 493

9．3．2．3支护结构及构件参数选择 494

9．3．2．4土钉墙稳定性验算 495

9．3．2．5喷射混凝土面层强度验算 500

9．3．2．6注浆材料及配制 501

9．3．3土钉支护施工 502

9．3．3．1准备工作 502

9．3．3．2施工机具 502

9．3．3．3施工工艺 505

9．3．3．4质量检验与监测 509

9．3．4土钉现场测试 510

9．3．4．1基本抗拔试验 510

9．3．4．2验收试验 510

9．3．5工程实例 511

10降低地下水 517

10．1概述 517

10．1．1基坑开挖施工与降水 517

10．1．2降水的方法 517

10．1．3降水的作用 518

10．2地下水与降水 518

10．2．1地下水流的性质 518

10．2．1．1动水压力和流砂 518

10．2．1．2渗透系数 522

10．2．2水井理论与水井涌水量计算 526

10．2．2．1水井的分类 526

10．2．2．2水井理论的基本假定 526

10．2．2．3井点涌水量 526

10．2．2．4井点降水涌水量的设计计算 529

10．3降水方法及其选用 533

10．3．1重力式降水 534

10．3．1．1排水沟及集水井排除水 534

10．3．1．2分层排水沟及集水井排降水 535

10．3．1．3涌水量计算及抽水设备选用 535

10．3．1．4基坑重力式降水实例 540

10．3．2强制式降水 541

10．3．2．1轻型井点 542

10．3．2．2喷射井点 555

10．3．2．3电渗井点 559

10．3．2．4管井井点 561

10．3．2．5深井井点 562

10．4井点降水对周围环境的影响及其防范措施 566

10．4．1井点降水对周围环境的影响 566

10．4．1．1井点降水的不利影响 566

10．4．1．2井点降水影响范围和产生的沉降 566

10．4．2防范井点降水不利影响的措施 568

10．5降水施工实例 571

10．5．1上海陆家宅高层建筑基础工程轻型井点降水 571

10．5．2上海新锦江宾馆主楼基础工程喷射电渗井点降水 573

10．5．3上海新世界商城基坑深井泵结合真空泵降水 575

11基坑土方开挖 578

11．1概述 578

11．1．1基坑挖土的形式 578

11．1．2开挖工艺 579

11．1．3深基坑施工过程中空间开挖的模拟 580

11．2基坑开挖的土方机械 582

11．2．1土方机械 582

11．2．2基坑开挖常用土方机械性能 584

11．2．3挖土机械的配合设计 590

11．3基坑开挖施工实例 591

11．3．1上海外滩京城一期工程支撑及土方开挖 591

11．3．2万都大厦采用92m直径曲线刚架支撑结构的挖土施工 593

11．3．3银冠大厦19.6m大型基坑挖土施工 594

12基坑工程现场施工设施 598

12．1塔吊及其基础的布置 598

12．1．1基坑边塔吊的设置 598

12．1．2基坑中央的塔吊布置 600

12．2行车通道及大型设备停放 601

12．2．1行车通道 601

12．2．2大型设备停放 602

12．3施工平台 602

12．3．1悬挑式平台 602

12．3．2搁置式平台 602

12．4挖土栈桥与坡道 603

12．4．1挖土栈桥 603

12．4．2挖土坡道 604

12．5工程实例 604

12．5．1上海梅陇镇广场基坑工程塔吊的设置 604

12．5．2上海汽车工业大厦基坑工程钢平台的搭设 604

12．5．3新美丽园大厦挖土施工栈桥的设计与施工 605

12．5．4中国煤炭大厦挖土坡道的设置 607

13基坑施工与开挖阶段的应急措施 609

13．1施工阶段常见问题的处理 609

13．1．1水泥土搅拌桩施工常见问题及其处理 609

13．1．2高压喷射注浆法施工常见问题及处理 609

13．1．3钢板桩打设中常见问题及处理 610

13．1．4干作业成孔灌注桩的常见问题及其处理方法 610

13．1．5湿作业成孔灌注桩的常见问题及其处理 611

13．1．6地下连续墙施工常见问题处理 612

13．1．7土层锚杆施工中常见问题及其处理 614

13．2土方开挖阶段的应急措施 614

13．2．1支护墙的渗水与漏水 614

13．2．2断桩及漏桩的处理 615

13．2．3防止侧向位移发展的措施 615

13．2．3．1重力式支护结构 615

13．2．3．2悬臂式支护结构 617

13．2．3．3支撑式支护结构 617

13．2．4流砂及管涌的处理 618

13．2．5临近建筑与管线位移的控制 618

14基坑工程监测 620

14．1概述 620

14．2基坑支护结构监测 622

14．2．1围护桩（墙）的位移和变形监测 622

14．2．1．1围护桩（墙）顶面水平位移 622

14．2．1．2围护桩（墙）倾斜 624

14．2．2监测传感器简介 635

14．2．3支撑监测 642

14．2．3．1钢筋混凝土支撑 642

14．2．3．2钢支撑 644

14．2．4基坑回弹监测 645

14．2．5围护桩（墙）内力和水土压力 651

14．2．5．1围护桩（墙）内力 651

14．2．5．2围护桩（墙）内外侧水土压力 652

14．2．6钢板桩支护结构监测 653

14．2．7监测和科研结合 654

14．3周围环境的监测 655

14．3．1坑外地层变形 655

14．3．1．1地表沉降 655

14．3．1．2土层分层沉降和土体测斜 656

14．3．1．3地下水位监测 657

14．3．2临近建（构）筑物沉降和倾斜监测 658

14．3．3临近地下管线沉降与位移监测 661

14．4基坑工程监测方案编制和监测实例 663

14．4．1监测方案编制 664

14．4．2灌注桩排桩混凝土支撑支护工程监测实例 667

14．4．3地下连续墙钢支撑支护工程监测实例 676

14．4．4水泥土重力式支护工程监测实例 702

15基坑工程施工组织设计 710

15．1编制依据及程序 710

15．2施工准备 711

15．2．1施工准备工作的特点 711

15．2．2准备工作内容 711

15．2．2．1技术准备 711

15．2．2．2施工现场准备工作 712

15．2．2．3施工物资的准备 713

15．2．2．4劳动力的准备 714

15．2．2．5季节施工及应急准备工作 714

15．3施工方案 717

15．3．1施工方案的主要内容 717

15．3．2施工顺序与施工流向 718

15．3．2．1施工顺序 718

15．3．2．2施工流向 719

15．3．3施工机械及施工工艺 719

15．4施工进度计划 719

15．5施工平面图 722

15．5．1施工平面图设计的内容及依据 723

15．5．1．1设计内容 723

15．5．1．2设计依据 723

15．5．2设计步骤及基本要求 723

15．5．3施工平面图图例 726

15．6施工组织设计实例 729

15．6．1上海大众第三汽车厂冲压车间基坑工程施工组织设计 729

15．6．2中威广场基坑土方与支撑施工方案 733

16基坑工程造价的编制 742

16．1概述 742

16．1．1建设工程造价的含义 742

16．1．2建设工程造价计价的特点 742

16．1．3基坑工程造价编制的意义 744

16．1．4基坑工程造价的特点 744

16．2基坑工程造价的组成 745

16．2．1建设工程造价的组成 745

16．2．2基坑工程造价的组成 746

16．2．2．1直接工程费 746

16．2．2．2间接费 747

16．2．2．3利润和税金 747

16．2．3基坑工程造价组成实例 748

16．3基坑工程实物工程量的工料分析 752

16．3．1定额的概念 752

16．3．1．1人工定额消耗量 752

16．3．1．2材料定额消耗量 753

16．3．1．3机械台班定额消耗量 753

16．3．2基坑工程定额的工料分析 754

16．3．2．1土方及降水工程 755

16．3．2．2围护桩 755

16．3．2．3地下连续墙 758

16．3．2．4支撑工程 759

16．3．2．5其他 760

16．4基坑工程造价计算实例 760

16．4．1施工说明 760

16．4．2工程量计算 761

16．4．3工程造价计算书 764

16．5基坑工程不可预见的因素及费用 767

主要参考资料 769