地基与基础工程施工

土方工程的地基问题，概括地说，可包括以下四个方面：

(1)强度和稳定性的问题。当地基的承载能力不足以支撑上部结构的自重及 外荷载时，地基就会产生局部或者整体剪切破坏。

(1)压缩及不均匀沉降的问题。当地基在上部结构的自重及外荷载作用下产 生过大的变形时， 会影响结构物的正常使用， 特殊是超过结构物所能容许的不均 匀沉降时，结构可能开裂破坏。沉降较大时，不均匀沉降往往也很大。 (3)地基的渗漏量超过容许值时，会发生水量损失导致发生事故。

(4)地震、机器以及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载可能引起地基 土，特殊是饱和无黏性土的液化、失稳和震陷等危害。

当结构物的天然地基存在上述四类问题之一或者其中几个时，必须采用相应的 地基处理措施以保证结构物的安全与正常使用。

在各种地基中，需要根据不同条件进行处理的软弱土和不良土主要包括：软 黏土、 杂填土、 冲填土、 饱和粉细砂、 湿陷性黄土、 泥炭土、 膨胀土、 多年冻土、 溶洞土等。除此之外，当旧房改造、加高、工程设备更新等造成荷载增大，对原 来地基提出更高的要求， 或者在开挖深基坑，建造地下铁道等工程中有土体稳定、 变形或者渗漏问题时，也需要进行地基处理。

地基处理的方法有不少，工程中人们往往采用的一类方法是采取措施使土中 空隙减少，土颗粒之间挨近，密度加大，土的承载力提高；另一类方法是在地基 中掺加各种物料，通过物理化学作用把土颗粒胶结在一起，使地基承载力提高， 刚度加大，变形减少。

(一)砂桩、碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩

碎石桩和砂桩合称为粗颗粒土桩，是指用振动、冲击或者振动水冲等方式在软 弱地基中 成孔， 再将碎石或者砂挤压入孔，形成大直径的由碎石或者砂所构成的密实 桩体，具有挤密、臵换、排水、垫层和加筋等加固作用。

水泥粉煤灰碎石桩是在碎石桩基础上加一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水 拌和制成的具有一定粘结强度的桩。桩的承载能力来自桩全长产生的摩阻力及桩 端承载力， 桩越长承载力越高， 桩土形成的复合地基承载力提高幅度可达 4 倍以 上且变形量小， 合用于多层和高层建造地基， 是近年来新开辟的一种地基处理方 式。

(二)土桩和灰土桩

土桩和灰土桩挤密地基是由挤密土和填夯的桩体组成的人工 “复合地基”。适 用于处理地下水位以上， 深度 5~15m 的湿陷性黄土或者人工填土地基。土桩主要适 用于消除湿陷性黄土地基的湿陷性， 灰土桩主要合用于提高人工填土地基的承载 力。 地下水位以下或者含水量超过 25%的土，不宜采用。

土桩和灰土桩的施工方法是利用打入钢套管(或者振动沉管)在地基中成孔、 通过挤压作用，使地基土得到加密，然后在孔内分层填入素土(或者灰土、粉煤灰 加石灰)后夯实而成土桩或者灰土桩。回填土料普通采用过筛(筛孔不大于 20mm) 的粉质黏土，并不得含有有机质物质；粉煤灰采用含水量为 30%~50%湿粉煤灰； 石灰用块灰消解 3~4d 形成的粗粒粒径不大于 5mm 的熟石灰。灰土(体积比 2:8 或者 3:7)或者二灰土应拌和均匀至颜色一致后及时回填夯实。

土桩挤密地基由桩间挤密土和分层填夯的素土桩组成， 土桩面积约占地基面 积的 10%~23%。土桩桩体和桩间土均为被机械均匀挤密的同类土料，因此，土桩

挤密地基可视为厚度较大的素土垫层。

在灰土桩挤密地基中， 由于灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形模量，因 此只占地基面积 20%的灰土桩可以承担总荷载的 1/2。而占地基面积 80%的桩间土 仅承担其余 1/2。这样就大大降低了基础底面以下一定深度内土的应力，消除了 持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的不利因素。 同时， 由于灰土桩对桩间土 能起到侧向约束作用， 限制土的侧向挪移， 桩间土只产生竖向压密， 使压力与沉 降始终呈线性关系。

除了上述土桩和灰土桩外，还有单独采用石灰加固软弱地基的石灰桩。石灰 桩的成孔也是采用钢套管法成孔， 然后再孔内灌入新鲜生石灰块， 或者在石灰块中 掺入适量的水硬性掺合料粉煤灰和火山灰，普通的经验配合比为 8:2 或者 7:3。在 拔管的同时进行振捣或者捣密。 利用生石灰吸取桩周土体中水分进行水化反应， 生 石灰的吸水、膨胀、发热以及离子交换作用，使桩周土体的含水量降低，孔隙比 减小，使土体挤密和桩柱体硬化。柱和桩间共同承受荷载，成为一种复合地基。

(三)深层搅拌法施工

深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅 拌机械，在地基深处就地 软土和固化剂(浆液或者粉体)强制搅拌，利用固化剂 和软土之间所产生的一系列物理化学反应， 使软土硬结成具有整体性的并具有一 定承载力的复合地基。

深层搅拌法适宜于加固各种成因的淤泥质土、黏土和粉质黏土等，用于增加 软土地基的承载能力， 减少沉降量， 提高边坡的稳定性和各种坑槽工程施工时的 挡水帷幕。

施工前，应根据工程地质勘探资料，进行室内配合比试验，结合设计要求，

选择最佳水泥掺入比，确定搅拌工艺。

用于深层搅拌的施工工艺目前有两种，一种是用水泥浆和地基土搅拌的 水泥 浆搅拌(简称旋喷桩)，另一种是用水泥粉或者石灰粉和地基土搅拌的粉体喷射搅 拌(简称粉喷桩) 。 二、桩基础施工

桩基础是由若干根桩和桩顶的承台组成的一种常用的深基础。它具有承载能 力大、抗震性能好、沉降量小等特点。采用桩基施工可省去大量土方、排水、支 撑、降水设施，而且施工简便，可以节约劳动力和压缩工期。

根据桩在途中受力情况不同，可分为端承桩和磨擦桩。端承桩是穿过软弱土 层而达到硬土层或者岩层的一种桩， 上部结构荷载主要依靠桩端反力支撑； 磨擦桩 是彻底设臵在软弱土层一定深度的一种桩， 上部结构荷载主要由桩侧的摩阻力承 担，而桩端反力承担的荷载只占很小的部份。

按施工方法的不同，桩身可分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩是在工程或者 施工现场制成各种材料和形式的桩(如钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等) ，然后用 沉桩设备将桩打入、压入、振入(有时还兼用高压水冲)或者旋入土中。灌注桩是 在施工现场的桩位上先成孔， 然后在孔内灌注混凝土， 也可加入钢筋后灌注混凝 土。根据成孔方法的不同可分为：钻孔、挖孔、冲孔灌注桩，沉管灌注桩和爆扩 桩等。

(一)钢筋混凝土预制桩施工

钢筋混凝土桩坚固耐久，不受地下水和潮湿变化的影响，可做成各种需要的 断面和长度，而且能承受较大的荷载，在建造工程中广泛应用。

常用的钢筋混凝土预制桩断面有实心方桩与预应力混凝土空心管桩两种。方

形桩边长通常为 200~550mm，桩内设纵向钢筋或者预应力钢筋和横向钢箍，在尖端 设臵桩靴。预应力混凝土管桩直径为 400~600mm,在工厂内用离心法制成。

混凝土预制桩的沉桩方法有锤击法、静力压桩法、振动法和水冲法等。

1、桩的制作、运输和堆放

(1)桩的制作。长度在 10m 以下的短桩，普通多在工厂预制，较长的桩，因 不便于运输，通常就在打桩现场附近露天预制。

实心桩宜采用工具式木模或者钢模板支在坚实平整的场地上，用间隔重叠的方 法预制。桩与桩间以皂角、黏土石灰膏或者纸隔开。上层桩的浇灌，待下层桩的混 凝土达到设计强度的 30%以后进行，重叠层数不宜超过 4 层。完成后，应洒水养 护不少于 7d。

(2)运输、堆放、钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的 70%以后方 可起吊； 达到设计强度的 100%才干运输和打桩。如提前吊运， 应采取措施并经验 算合格后方可进行。桩在起吊和搬运时， 吊点应符合设计规定。

桩的堆放场地应平整、坚实、不得产生不均匀沉陷。桩堆放时应设垫木， 垫 木的位臵与吊点位臵相同，各层垫木应上下对齐，堆放层数不宜超过 4 层。 2、打桩

打桩是利用桩锤的冲击克服土对桩的阻力， 使桩沉到预定深度或者达到持力层。 这是最常用的一种沉桩方法。

(1)打桩机具选择。打桩机具主要包括桩锤、桩架和动力装臵三部份。桩锤 是对桩施加冲击力， 将桩打入土中的主要机具； 桩架是将桩吊到打桩位臵， 并在 打桩过程中引导桩的方向， 保证桩锤能沿要求方向冲击打桩设备； 动力装臵包括 驱动桩锤及卷扬机用的动力设备。在选择打桩机具时，应根据地基土壤的性质、

工程的大小、桩的种类、施工期限、动力供应条件和现场情况确定。

施工中常用的桩锤有落锤、单动气锤、双动气锤、柴油桩锤和振动桩锤。桩 锤的使用范围见下表。选择桩架种类与高度，应根据桩锤的种类、桩的长度、施 工地点的条件等决定。桩架主要由底盘、导向杆、滑轮组等组成。

桩锤种

桩锤的使用范围

类

合用范围

优缺点

附注

落锤

单动

气锤

冲击力大，能随意调整 或者机械拉升，然后

2、黏土、 含砾石的土 自

落距，但锤打速度慢，

和普通土层均可使用 由落下，利用自重夯

效率较低

击桩顶

构造简单，落距短，对

利用蒸汽或者压缩空

设备和桩头不易打坏， 气

适于打各种桩

打桩速度及冲击力较落 的压力将锤头上举，

1、适宜打各种桩；

构造简单，使用方便，

落锤是指桩锤用人力

锤大，效率较高

然后由锤的自重向下

冲击沉桩

1、适于打各种桩， 便

冲击次数多， 冲击力大，

于打斜桩；

双动 气锤

工作效率高，可不用桩

2、使用压缩空气时，

可在水下打桩；

架打桩，但设备笨重，

利用蒸汽或者压缩空气

3、可用于拔桩

挪移较艰难

的压力将锤头上举及 下冲，增加夯击能量

柴油桩 1、最宜于打木桩、 钢 附有桩架、 动力等设备，

锤 板桩； 机架轻，挪移便利，打

利用燃油爆炸，推动

活塞，引起锤头跳动，

2 不合用与在过硬或者

桩快，燃料消耗少

有分量轻和不需要外

过软的土中打桩

部能源等优点

1、适宜于打钢板桩、

钢管桩、钢筋混凝土

振动桩 性 锤

桩和木桩； 2、合用于砂土、 塑黏土及松软砂黏土 3、在卵石夹砂及密切

沉桩速度快， 适应性大，

施工操作简易安全，能

利用偏心轮引起激

振，通过刚性连接的

打各种桩并匡助卷扬机

拔桩

桩帽传到桩上

黏土中效果较差

(2)打桩前的准备工作。打桩前，应认真处理地上、地下(地下管线、旧有 基础、树木等)障碍物，打桩机进场及挪移范围内的场地应平整压实，以使地面 有一定的承载力， 并保证桩机的垂直度。在打桩前应根据设计图纸确定桩基轴线， 并将桩的准确位臵测设到地面。

(3)确定打桩顺序。打桩顺序是否合理，直接影响打桩进度和施工质量。确 定打桩顺序时要综合考虑到桩的密集程度、 基础的设计标高、 现场地形条件、 土 质情况等。

普通当基坑不大时，打桩应从中间开始分头向两边或者四周进行；当基坑较大 时，应将基坑分为数段，而后在各段内分别进行。打桩应避免自外向内，或者从周 边向中间进行。

当桩基的设计标高不同时，打桩顺序宜先深后浅；当桩的规格不同时，打桩 顺序宜先大后小、先长后短。

(4)打桩施工。打桩机就位后，将桩锤和桩帽吊起来，然后吊装并送至导杆 内，垂直对准桩位徐徐送下插入土中，垂直度偏差不得超过 0.5%，然后固定桩 帽和桩锤，使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。在桩锤和桩 帽之间应加弹性衬垫，桩帽和桩顶周围应有 5~10mm 的间隙，以防损伤桩顶。 打桩开始时，锤的落距应较小，待桩入土至一定深度且稳定后，再按要求的 落距锤击， 用落锤或者单动气锤打桩时， 最大落距不宜大于 1m， 用柴油锤时应使锤 跳动正常。 在打桩过程中，遇有贯入度剧变，桩身蓦地发生倾斜、移位或者有严重 回弹， 桩顶或者桩身浮现严重裂缝或者破碎等异常情况时， 应暂停打桩， 及时研究处 理。打桩工程是一项隐蔽工程， 为了确保工程质量， 必须在打桩过程中做好记录。

(5)接桩方法。钢筋混凝土预制长桩，受运输条件和打桩架的高度限制，一 般分成数节制作，分节打入，在现场接桩。目前，常用的接桩方法有焊接、法兰 或者硫磺胶泥锚接。前两种接桩方法合用于各类土层； 后者只合用于软弱土层。 焊 接接桩应用最多。

(6)桩头处理。空心管桩，在打完桩后， 桩尖以上 1~1.5m 范围内的空心部份 应即将用细石混凝土填实，其余部份可用细砂填实。 各种预制桩在打桩完毕后， 为使桩顶符合设计高程，应将无法打入的桩身截去。 3、静力压桩

静力压桩是利用压桩架的自重及附属设备(卷扬机及配重等)的分量，通过 卷扬机的牵引， 由钢丝绳滑轮及压梁将整个压桩架的分量传至桩顶， 将桩逐节压 入土中。由于打桩噪声大、振动大，在城市施工会带来公害。因此，当条件具备 时，在软土地基上，可利用静压力将预制桩压入土中。近年来，在我国沿海地基 上较为广泛的采用。

(1)压桩程序。压桩普通是分节压入、逐段接长，为此，桩需分节预制。当 第一节桩压入土中，其上端距地面 2m 摆布时，将第二节桩接上，继续压入。 (2)接桩方法。对每一根桩的压入，各工序应连续施工。如需接桩，可用焊 接法或者硫磺砂浆锚接。 4、振动沉桩

振动沉桩的原理是借助固定于桩头的振动箱所产生的振动力，以减少桩与土 壤颗粒之间的磨擦力，使桩在自重与机械力的作用下沉入土中。

振动沉桩主要合用于砂土、砂质黏土、亚黏土层，在含水砂层中的效果更为 显著。但在砂砾层中采用此法时，需配以水冲法。

振动沉桩法的优点是： 设备构造简单，使用方便，效能高，所消耗的动力少， 附属机具设备少。 其缺点是合用范围较窄， 不宜用于黏性土以及土层中夹有孤石 的情况。

5、水冲法沉桩(射水沉桩)

水冲法沉桩是锤击沉桩的一种辅助方法。利用高压水流经过桩侧面或者空心桩 内部的射水管冲击桩尖附近土层， 便于锤击沉桩。 普通是边冲水边打桩， 当沉桩 至最后 1~2m 时住手冲水，用锤击至规定标高。水冲法合用于砂土和碎石土，有 时对于特殊长的预制桩，单靠锤击有一定艰难时，亦可用水冲法辅助之。 (二)混凝土灌注桩施工

灌注桩是直接在桩位上就地成孔， 然后在孔内灌注混凝土或者钢筋混凝土而成。

灌注桩能适应地层的变化，无须接桩，施工时无振动、无挤土和噪声小，适 应于在建造物密集地区使用。 但其操作要求严格， 施工后需一定的养护期方可承 受荷载，成孔时有大量土基或者泥浆排出。

灌注桩的施工方法，常用的有钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、套管成孔灌注 桩和爆扩成孔灌注桩等多种。 1、钻孔灌注桩

钻孔灌注桩是使用钻孔机械钻孔，待孔深达到设计要求后进行清孔，放入钢 筋笼， 然后在孔内灌注混凝土而成桩。这是一种现场工业化的基础工程施工方法。 所需机械设备有螺旋钻孔机、钻扩机或者潜水钻孔机。

(1)螺旋钻孔灌注桩

施工工艺：钻机就位后，用吊线、水平尺等检查导杆，校正位臵，使钻杆垂 直对准桩位中心。 钻孔时放下钻机， 使钻杆向下挪移至钻头触及土面时， 才开动 转轴旋动钻杆， 边钻进边出土。 当钻到预定深度后， 必须在原深处进行空转清土， 然后停转提起钻杆。桩孔钻成清孔后，应尽快放下钢筋，灌注混凝土不要隔夜， 灌注混凝土时应分层进行。

(2)大直径钻孔扩底灌注桩

施工工艺：场地平整 -放桩位线 -钻孔机就位 -机械钻直孔 -人工清直孔及扩孔 - 扩底清孔 -检查 -放钢筋笼 - 灌注混凝土 。 大直径钻孔灌注桩普通是指桩身直径大 于 700mm, 用机械或者人工成孔， 在孔内灌注混凝土而成的桩。 如果桩底部再进行扩 大，则称大直径钻孔扩底灌注桩。 2、人工挖孔灌注桩

人工挖孔灌注桩是采用人工挖土成孔，浇筑混凝土成桩。人工挖孔灌注桩的 特点是：

(1)单桩承载力高，结构受力明确，沉降量小。

(2)可直接检查桩直径、垂直度和持力层情况，桩质量可靠。

(3)施工机具设备简单，工艺操作简单，占场地小。

(4)施工无振动、无噪声、无环境污染，对周边建造无影响。

3、套管成孔灌注桩

套管成孔灌注桩是目前采用最为广泛的一种灌注桩。它有锤击沉管灌注桩、 振动沉管灌注桩和套管夯打灌注桩三种。 利用锤击沉桩设备沉管、 拔管时， 称为 锤击沉管灌注桩；利用激振器振动沉管、拔管时，称为振动沉管灌注桩。

(1)锤击沉管灌注桩。锤击沉管灌注桩是利用锤击打桩机，将带有活瓣式桩 靴或者设臵钢筋混凝土预制桩尖的钢套管锤击沉入土中， 然后边浇筑混凝土边用卷 扬机拔桩管成桩。

施工开始时，将桩管对准预先埋设在桩位上的预制钢筋混凝土桩靴上，校正 桩管的垂直度后， 即可用锤打击桩管。 当桩管打至要求的贯入度或者标高后， 检查 管内无泥浆或者水进入，即可灌注混凝土。待混凝土灌满桩管后，开始拔管，拔管 时要速度均匀， 同时使管内混凝土保持略高于地面， 这样向来到桩管全部拔出地 面为止。

上面所述工艺过程，属于单打灌注桩的施工。为了提高桩的质量和承载力， 还可以采用 复打扩大灌注桩。其施工方法是在第一次打完并将混凝土灌注到桩顶 设计标高、 拔出桩管后， 清除管外壁上的污泥和桩孔周围地面上的浮土， 在原桩 位上第二次安放桩靴做第二次沉管， 使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径， 然 后再第二次灌注混凝土。 桩管在第二次打入时， 应与第一次的轴线重合， 并必须 在第一次灌注的混凝土初凝之前完成扩大灌注第二次混凝土工作。

(2) 振动沉管灌注桩。 振动沉管灌注桩的机械设备与锤击沉管灌注桩基本相

同， 不同的是以激振器代替桩锤。 桩管下端装有活瓣桩尖， 桩管上部与振动桩锤

刚性连接。

施工时，将桩管下端活瓣合拢，利用振动机及桩管自重，把桩尖压入土中。 当桩管沉到设计标高后， 住手振动， 将混凝土灌入桩管内， 混凝土普通可灌满桩 管或者略高于地面。 混凝土浇灌完毕， 再次开动沉桩机和卷扬机拔出桩管， 边振边 拔，桩管内的混凝土被振实而留在土中成桩。

根据承载力的不同要求，桩可采用单打法、复打法或者反插法施工。

①单打法。 即一次拔管法。 单打法施工时， 在沉入土中的套管内灌满混凝土， 开动激振器，振动5~10s，再开始拔管，边振边拔。每拔0.5~1m，停拔振动 5~10s， 如此反复直到套管全部拔出。 单打法施工速度快， 混凝土用量较小， 但桩的承载 力较低。

②复打法。采用单打法完成施工后，再把活瓣闭合起来，在原桩孔混凝土上 第二次沉下桩管， 将未凝固的混凝土向四周挤压， 然后进行第二次灌注混凝土和 振动拔管。复打法能使桩径增大，提高的桩的承载力。

③反插法。施工时，在套管内灌满混凝土后，先振动再开始拔管，每次拔管 高度 0.5~1m,向下反插深度 0.3~0.5m。如此反复进行并始终保持振动，直至套管 全部拔出地面。 反插法能使桩的截面增大， 从而提高桩的承载力， 普通合用于较 差的软土地基。 4、爆扩成孔灌注桩

爆扩成孔灌注桩又称爆扩桩，是由桩柱和扩大头两部份组成。爆扩桩的普通 施工过程是：采用简易的麻花钻(手工或者机动)在地基上钻出细而长的小孔，然 后在孔内安放适量的炸药，利用爆炸的力量挤土成孔(也可用机钻成孔)；接着 在孔底安放炸药， 利用爆炸的力量在底部形成扩大头； 最后灌注混凝土或者钢筋混

凝土而成。这种桩成孔方法简便，能节省劳动力，降低成本，做成的桩承载力也 较大。爆扩桩的使用范围较广，除软土和新填土外，其他各种土层中均可使用。 爆扩桩成孔方法有两种，即一次爆扩法及两次爆扩法。

三、地下连续墙施工技术

地下连续墙是在深基础的施工中发展起来的一种施工方法。它是以专门的挖 槽设备，沿着深基或者地下构筑物周边，采用触变泥浆护壁，按设计的宽度、长度 和深度开挖沟槽，待槽段形成后，在槽内设臵钢筋笼，采用导管法浇筑混凝土， 筑成一个单元槽段和混凝土墙体。 一次继续挖槽、 浇筑施工， 并以某种接头方式 将单元墙体系逐个地连接成一道连续的地下钢筋混凝土墙或者帷幕，以作为防渗、 挡土、承重的地下墙体构造。

地下连续墙可以用作深基坑的支护结构，亦可以既作为深基坑的支护又用作 建造物的地下室外墙，后者更为经济。我国的广州白日鹅宾馆、花园饭店；北京 的王府宾馆；上海的金茂大厦、国际贸易中心、地铁 1 号线和 2 号线的各车站等 基础工程和地下工程皆有效地采用了地下连续墙。

(一)地下连续墙的方法分类与优缺点

(1)地下连续墙的方法分类。从国内外的使用情况及习惯考虑，地下连续墙 有如下几种类型： 按槽孔的形式可以分为壁板式和桩排式两种； 按开挖方式及机 械分类， 可分为抓斗冲击式、 旋转式和旋转冲击式； 按施工方法的不同可以分为 现浇、 预制和二者组合成墙等； 按功能及用途分为作承重基础或者地下构筑物的结 构墙、 挡土墙、 防渗心墙、 阻滑墙、 隔振墙等； 按墙体材料不同分为钢筋混凝土、 素混凝土、黏土、自凝泥浆混合墙体材料等。

(2)地下连续墙的优点。主要表现在如下方面：

①施工全盘机械化，速度快、精度高，并且振动小、噪声小，合用于城市密 集建造群及夜间施工。

②具有多功能用途，如防渗、截水、承重、挡土、防爆等，由于采用钢筋混 凝土或者素混凝土，强度可靠，承压力大。

③对开挖的地层适应性强，在我国除熔岩地质外，可合用于各种地质条件， 无论是软弱地层或者在重要建造物附近的工程中，都能安全的施工。

④可以在各种复杂的条件下施工， 如美国 110 层世界贸易中心的地基， 过去曾经 为河岸， 地下埋有码头等构筑物， 用地下连续墙则易处理； 广州白日鹅宾馆基础 施工，地下连续墙呈腰鼓状，两头狭中间宽，形状虽复杂也能施工。 ⑤开挖基坑无需放坡，土方量小，浇混凝土无需支模和养护，并可在低温下 施工，降低成本，缩短施工时间。

⑥用触变泥浆保护孔壁和止水，施工安全可靠，不会引起水位降低而造成周 围地基沉降，保证施工质量。

⑦可将地下连续墙与 “逆作法” 施工结合起来，地下连续墙为基础墙，地下 室梁板作支撑， 地下部份施工可自上而下与上部建造同时施工， 将地下连续墙筑 成挡土、防水和承重的墙，形成一种深基础多层地下室施工的有效方法。 (3)地下连续墙的缺点，主要表现在如下方面：

①每段连续墙之间的接头质量较难控制，往往容易形成结构的薄弱点。

②墙面虽可保证垂直度，但比较粗糙，尚需加工处理或者做衬壁。

③施工技术要求高，无论是造槽机械选择、槽体施工、泥浆下浇筑混凝土、 接头、泥浆处理等环节，均应处理得当，不容疏漏。

④制浆及处理系统占地较大，管理不善易造成现场泥泞和污染。

由于地下连续墙有点多，合用范围广，广泛应用在建造物的地下基础、深基 坑支护结构、 地下车库、 地下铁道、 地下城、 地下电站及水坝的防渗墙等工程中。

(二)地下连续墙的工艺流程

地下连续墙的工艺流程可分为配制泥浆护壁法和自成泥浆护壁法，但两者工 艺流程有所不同。

(三)施工工艺

(1)修筑导墙。在挖槽之前，需沿地下连续墙纵向轴线位臵开挖导沟，修筑 导墙。导墙材料普通为混凝土、钢筋混凝土(现浇或者预制)，也有钢结构导墙的。 导墙厚度普通为 10~20cm,深度为 100~200cm。

(2)泥浆护壁。泥浆护壁的作用是 ;固壁、携砂、冷却和润滑，其中以固壁 为主。泥浆的主要成份是膨润土、掺合物和水。施工中，泥浆要与地下水、砂和 混凝土接触，并一同返回泥浆池，经过处理后再继续使用。

(3)深槽挖掘。①单元槽段划分。深槽挖掘是按单元槽段一个一个挖掘的， 亦是每次浇筑混凝土单元槽段的长度。 普通单元槽段长度取 5~8m，也有超过10m 的情况。②挖槽机械。挖槽机分为两大类，一类是直接出渣的挖斗式挖槽机，另 一类是泥浆循环出渣的钻头式挖槽机。

(4)混凝土浇筑。地下连续墙的混凝土用导管法进行浇筑，即混凝土浇筑工 作是在充满泥浆的深槽内进行。浇筑时混凝土经导管由重力作用从导管下口压 出。随着浇筑的不断进行，混凝土面逐渐上升，将槽内泥浆向上挤压，随时用泥 浆泵抽至沉淀池。

地下连续墙的施工接头是浇筑地下连续墙时连接两相邻单元墙段的接头，接 头管接头是当前应用最多的一种。 施工时， 一个单元槽段挖好后， 在槽段的端部

放入接头管，然后吊放钢筋笼，浇筑混凝土，待混凝土初凝后，先将接头管旋转 然后拔出， 使单元槽段的端部形成半圆形， 继续施工时就形成两相邻单元槽段的 接头。

地下连续墙所用的混凝土，要求有较高的坍落度，和易性好，不易分离。

混凝土浇筑后随即上拔接头管，拔管过早会导致混凝土坍落，过迟会因粘着 力过大而难以拔出。

四、喷锚支护施工

喷锚支护实际上可分为两大部份：一部份是喷混凝土；一部份是设臵锚杆。 在基础开挖后， 将岩石表面清洗，然后即将喷上一层厚3~8cm 的混凝土，防止围 岩过分松动。 如果这层混凝土不足以支护围岩， 则根据情况及时加设锚杆， 或者再 加厚混凝土的喷层。

(一)喷混凝土的施工工艺

喷混凝土的工艺过程普通由供料、供风和供水三个系统组成。

喷混凝土的施工工序是;首先撬除危石，清洗岩面，普通混凝土与岩石间的粘 着力可达 10~15kg/cm3。如果岩面冲洗不良或者部份含泥，其粘着力将大大降低。为 了提高喷层与岩面的粘结， 并减少回弹， 有的国家在岩石表面先喷一层厚约 1cm、 水灰比较小的砂浆， 或者喷 2~3cm 含水泥量较高的混凝土。喷完底层后，即可分层 喷混凝土。每层厚度约 3~8cm。每层喷完之后，应将回弹料、松散料加以消除， 7d 之内进行正确的喷水养护。 第一层喷完之后， 常加设锚杆， 必要时再挂钢筋网， 然后再喷第二层以至第三层。

喷混凝土的方法有“干喷”、“湿喷”两种。干喷是将水泥、砂、小石等干料 拌和好， 装入喷射机中， 用压缩空气通过输料管， 把拌和物送到喷嘴处加之溶有

速凝剂的水，喷射出去；湿喷是将水泥、砂、小石及水拌和好，装入喷射机中， 送到喷嘴处， 在喷嘴处再加之溶入水的速凝剂喷射出去。 上述两种方法各有优缺 点，目前我国多数工地仍然采用干喷。

混凝土配合比水：水泥：砂：石：速凝剂普通为 0.35~0.5:1:2:2:0.03。正确选 用配合比和正确操作养护是提高混凝土强度的基本方法。 此外， 还可以在喷射混 凝土中加入钢筋网或者钢纤维， 这样将大大改变喷混凝土层的韧性及抗拉强度， 使 之能够承担较大的荷载。

(二)锚杆和锚索

锚杆与锚索有各种不同的形式。按材料分，有金属锚杆和木锚杆；按受力情 况分，有不加预应力锚杆和预应力锚杆；按锚固的方式分，也有不少形式。 锚杆与锚索各有不同，锚杆普通都较短，不超过10m，锚索则可以较长，如有 的长达 30~40m；锚杆普通受力较小，每根锚杆几吨至十余吨，锚索受力则较大， 一组锚索受力可达几十吨甚至上百吨。

所有各种锚杆锚索均要求先钻孔，然后才干安设。锚杆的孔径较小，钻孔的 费用较小，普通间距较小；锚索要求的孔径较大，可达 150mm ，钻孔费用较大， 普通间距较大。

锚杆与锚索的类型多样，主要有楔缝式锚杆、涨壳式锚杆、倒楔式锚杆、开 缝管式锚杆、树脂锚杆、砂浆锚杆、预应力锚索等。

五、土钉支护施工

土钉支护，国外称“soil nailing”，是新兴的挡土支护技术，最先用于隧道及治 理滑坡， 20 世纪 90 年代在基础深基坑支护中应用。

土钉支护工艺，可以先锚后喷，也可以先喷后锚。喷射混凝土在高压空气作

用下， 高速喷向喷面， 在喷面与土层间产生嵌固效应， 从而改善了边坡的受力条 件，有效地保证边坡稳定；土钉深固于土体内部，主动支护土体，并与土体共同 作用， 有效地提高周围土的强度， 使土体加固变为支护结构的一部份， 从而使原 来的被动支护变为主动支护； 钢筋网能调整喷层与锚杆应力分布， 增大支护体系 的柔性与整体性。

土钉支护的施工工艺流程是： 按设计要求开挖工作面， 修正边坡，； 喷射第一 层混凝土；安设土钉(包括钻孔、插筋、注浆、垫板等)；绑扎钢筋网、留搭接 筋、喷射第二层混凝土；开挖第二层土方，按此循环，直到坑底标高。

土钉施工机具可采用螺旋钻、冲击钻、地质钻、洛阳铲等。其施工要点是： 按设计图的纵向、横向尺寸与水平面夹角进行钻孔施工；钢筋要平直、除锈、除 油；注浆材料用水泥浆或者水泥砂浆，水泥砂浆配合比为 1:1~1:2 (质量比)，水灰 比宜为 0.4~0.45；注浆管插到距孔底 250~500mm，为保证注浆饱满，在孔口设止 浆塞；土钉应设定定位器，以保证钢筋的保护层厚度。

土钉支护合用于水位低的地区， 或者能保证降水到基坑面以下； 土层为黏土、 砂土 和粉土；基坑深度普通在 15m 摆布。