項(xiàng)目1　土方工程施工
　　
　　掌握土方工程施工的特點(diǎn)及性質(zhì)；能進(jìn)行土方工程量計(jì)算；能正確選用土方施工機(jī)械；能根據(jù)土方工程施工條件選擇降排水方法；能正確選擇填方土料和填筑壓實(shí)的方法；能分析影響填土壓實(shí)的主要因素；掌握填土壓實(shí)質(zhì)量的檢查方法。 
　　
　　土方工程特點(diǎn)、可松性、施工準(zhǔn)備、土方機(jī)械、回填壓實(shí)、土方開(kāi)挖。
　　
　　某工程為框剪結(jié)構(gòu)，建筑面積為5360m2，地上18層，地下2層，基坑開(kāi)挖深度14m。根據(jù)工程勘察報(bào)告，土層分為兩層：人工堆積層和第四紀(jì)沉積層。擬建場(chǎng)區(qū)內(nèi)有地下水，基坑南面場(chǎng)地較寬，東面、西面、北面均鄰近原有建筑物。
　　思考：基坑土方量如何計(jì)算？采用何種形式降水？基坑邊坡如何處理？如何選擇土方機(jī)械及開(kāi)挖方式？
　　
1.1　土方工程基本知識(shí)
　　土方工程是建筑施工的主要分部工程之一，也是建筑工程施工過(guò)程中的第一道工序，通常包括場(chǎng)地平整，基坑(槽)及人防工程和地下建筑物等的土方開(kāi)挖、運(yùn)輸與堆砌，土方填筑與壓實(shí)等主要施工過(guò)程，以及降低地下水位和基坑支護(hù)等輔助工作。
1.1.1　土方工程的施工特點(diǎn)
　　1．土的開(kāi)挖與填筑
　　土的開(kāi)挖與填筑是土方工程的主要內(nèi)容，根據(jù)幾何特征的不同，又可以分成平整場(chǎng)地、挖基坑、挖基槽、挖土方、回填土等。
* 平整場(chǎng)地：是指厚度在300mm以內(nèi)的場(chǎng)地大面積的挖填和找平工作。
* 挖基坑：是指挖土底面積在20m2以內(nèi)，且底長(zhǎng)小于等于3倍寬度。
* 挖基槽：是指挖土寬度在3m以內(nèi)，且長(zhǎng)度大于等于3倍寬度。
* 挖土方：是指山坡挖土、基槽寬度大于3m、基坑底面積大于20m2、場(chǎng)地平整挖填厚度大于300mm等。
* 回填土：分為夯填和松填。
　　2．土方工程的施工特點(diǎn)
　　(1) 土石方工程的工程量大、施工工期長(zhǎng)、勞動(dòng)繁重。建筑工地場(chǎng)地平整的土方工程量可達(dá)數(shù)百立方米以上，施工面積可達(dá)數(shù)平方公里，高層建筑大型基坑的開(kāi)挖深度可達(dá)數(shù)十米深。
　　(2) 土方工程施工條件復(fù)雜，又多為露天作業(yè)，受地區(qū)地形、水文、地質(zhì)和氣候條件的影響較大，難以確定的因素很多。因此在組織土方工程施工前必須進(jìn)行調(diào)查研究，詳細(xì)地分析地質(zhì)報(bào)告，制定合理的施工方案，才可以施工。
1.1.2　土的工程種類(lèi)及現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法
　　土的種類(lèi)繁多，其分類(lèi)的方法也有很多。在建筑施工中，根據(jù)土的開(kāi)挖難易(即硬度系數(shù)大小)程度將土分為松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石、特堅(jiān)石等8類(lèi)，前4類(lèi)屬于一般土，后4類(lèi)屬于堅(jiān)石。土的8種分類(lèi)方法及現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法如表1-1所示。由于土的類(lèi)別不同，單位工程消耗的人工或機(jī)械臺(tái)班也不同，因而施工費(fèi)用不同，施工方法也不同。所以正確區(qū)分土的種類(lèi)、類(lèi)別對(duì)合理選擇開(kāi)挖方法、準(zhǔn)確套用定額和計(jì)算土方工程費(fèi)用關(guān)系重大。
表1-1　土的工程分類(lèi)與現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法
土的分類(lèi)
土的名稱
可松性系數(shù)
現(xiàn)場(chǎng)鑒別(開(kāi)挖)方法


Ks
K′s

一類(lèi)土(松軟土)
砂；亞砂土；沖擊砂土層；種植土；泥炭(淤泥)
1.08～1.17
1.01～1.03
能用鍬、鋤頭挖掘
二類(lèi)土(普通土)
亞粘土；潮濕的黃土；夾有碎石；卵石的砂；種植土；建筑土及亞砂土
1.14～1.28
1.02～1.05
能用鍬、鋤頭挖掘，少許可用鎬翻松
三類(lèi)土(堅(jiān)土)
軟及中等密實(shí)粘土；重亞粘土；粗礫石；干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土；壓實(shí)的填筑土
1.24～1.30
1.04～1.07
主要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍挖掘
四類(lèi)土(砂礫堅(jiān)土)
重粘土及含碎石、卵石的粘土；粗卵石；密實(shí)的黃土；天然級(jí)配砂石；軟泥灰?guī)r；蛋白石
1.26～1.30
1.06～1.09
整個(gè)用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘挖掘
五類(lèi)土(軟石)
硬石炭紀(jì)粘土；中等密實(shí)的頁(yè)巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結(jié)不緊的礫巖；軟的石炭巖
1.30～1.45
1.10～1.20
用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法
六類(lèi)土(次堅(jiān)石)
泥巖；砂巖；礫巖；堅(jiān)實(shí)的頁(yè)巖；泥灰?guī)r；密實(shí)的石灰?guī)r；風(fēng)化花崗巖；片麻巖
1.30～1.45
1.10～1.20
用爆破的方法開(kāi)挖，部分用風(fēng)鎬續(xù)表
土的分類(lèi)
土的名稱
可松性系數(shù)
現(xiàn)場(chǎng)鑒別(開(kāi)挖)方法


Ks
K′s

七類(lèi)土(堅(jiān)石)
大理巖；輝綠巖；粗、中�；◢弾r；堅(jiān)實(shí)的白云巖；礫巖；石灰?guī)r；玄武巖
1.30～1.45
1.10～1.20
用爆破的方法開(kāi)挖
八類(lèi)土(特堅(jiān)石)
安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅(jiān)實(shí)的細(xì)粒花崗巖；閃長(zhǎng)巖；石英巖；輝長(zhǎng)巖；輝綠巖
1.45～1.50
1.20～1.30
用爆破的方法開(kāi)挖
　　
1.1.3　土的工程性質(zhì)
　　土一般由土顆粒(固相)、水(液相)和空氣(氣相)3部分組成，這3部分之間的比例關(guān)系隨著周?chē)鷹l件的變化而變化，三者之間比例不同，反映出土的物理狀態(tài)也不同，如干燥、稍濕或很濕；密實(shí)、稍密或松散。這些指標(biāo)是最基本的物理性質(zhì)指標(biāo)，對(duì)評(píng)價(jià)土的工程性質(zhì)、進(jìn)行土的工程分類(lèi)具有重要意義。
　　土的三相物質(zhì)是混合分布的，為闡述方便，一般用三相示意圖來(lái)表示(如圖1-1所示)，三相示意圖中把土的固體顆粒、水、空氣各自劃分開(kāi)來(lái)。

圖1-1　土的三相示意
　　1．天然密度和干密度
　　土的質(zhì)量密度分為天然密度和干密度。土的天然密度是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，又稱濕密度。通常用環(huán)刀法測(cè)定。一般粘土的密度為1800～2000kg/m3，砂土為1600～2000kg/m3。它影響土的承載力、土壓力及邊坡穩(wěn)定性。土的天然密度按下式計(jì)算，即
　　(1-1)
式中：m——土的總質(zhì)量(kg)；
　　　V——土的體積(m3)。
　　干密度是指土的固體顆粒質(zhì)量與總體積的比值，用下式表示，即
　　　　　　　　　　　(1-2)
式中：ms——土中固體顆粒的質(zhì)量(kg)。
　　土的干密度在一定程度上反映了土顆粒排列的緊密程度，干密度越大，土體就越密實(shí)。因而常將它作為填土壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)。干密度常用環(huán)刀法和烘干法測(cè)定。土的最大干密度值如表1-2所示。
表1-2　土的最佳含水量和干密度參考值
土的種類(lèi)
變動(dòng)范圍

最佳含水量/%(質(zhì)量比)
最大干密度/(g/cm3)
砂土
粉土
亞砂土
亞粘土
重亞粘土
粉質(zhì)亞粘土
粘土
8～12
16～22
9～15
12～15
16～20
18～21
19～23
1.80～1.88
1.61～1.80
1.85～2.08
1.85～1.95
1.67～1.79
1.65～1.74
1.58～1.70
　　
　　2．土的可松性與可松性系數(shù)
　　自然狀態(tài)下的土經(jīng)開(kāi)挖后，其體積因松散而增加，雖然回填壓實(shí)仍不能完全恢復(fù)到原狀態(tài)土的體積，這種現(xiàn)象稱為土的可松性。土的可松性用可松性系數(shù)表示。
　　最初可松性系數(shù)為
　　　　　(1-3)
　　最終可松性系數(shù)為
　　　　　　　　　　　(1-4)
式中：Ks、——土的最初、最終可松性系數(shù)；
　　　V1——土在天然狀態(tài)下的體積(m3)；
　　　V2——土開(kāi)挖后松散狀態(tài)下的體積(m3)；
　　　V3——土經(jīng)壓(夯)實(shí)后的體積(m3)。
　　土的可松性對(duì)土方的平衡調(diào)配、基坑開(kāi)挖時(shí)的預(yù)留土量及運(yùn)輸工具數(shù)量的計(jì)算均有直接影響。各類(lèi)土的可松性系數(shù)見(jiàn)表1-1。
　　3．土的天然含水量
　　在天然狀態(tài)下，土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率稱為土的天然含水量，用W表示，即
　　　　　　　　(1-5)
式中：mw——土中水的質(zhì)量(kg)；
　　　ms——土中固體顆粒的質(zhì)量(kg)。
　　土的含水量反映土的干濕程度。它對(duì)挖土的難易程度、土方邊坡的穩(wěn)定性及填土壓實(shí)等均有直接影響。因此，在土方開(kāi)挖時(shí)應(yīng)該采取排水措施，在回填土?xí)r應(yīng)使土的含水量處于最佳含水量的變化范圍之內(nèi)，如表?1-2所示。通常情況下，W≤5%的為干土，5%＜W≤30%的為潮濕土，W＞30%的為濕土。
　　4．土的孔隙比和孔隙率
　　孔隙比和孔隙率反映了土的密實(shí)程度，孔隙比和孔隙率越小，土體越密實(shí)。
　　孔隙比e是土的孔隙體積VV與固體體積Vs的比值，即
　　　　　　　　　(1-6)
　　孔隙率n是土的孔隙體積VV與總體積V的比值，用百分率表示，即
　　　　　　　　(1-7)
　　對(duì)于同一類(lèi)土，孔隙比越大，孔隙體積就越大，從而使土的壓縮性和透水性都增大，土的強(qiáng)度降低。故工程上也常用孔隙比來(lái)判斷土的密實(shí)程度和工程性質(zhì)。
　　5．土的滲透性
　　土的滲透性也稱透水性，是指土體被水透過(guò)的性質(zhì)，通常用滲透系數(shù)K表示。滲透系數(shù)表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力，以m/d表示。根據(jù)滲透系數(shù)不同，土可分為透水性土(砂土)和不透水性土(粘土)。
　　滲透系數(shù)K反映出土透水性的強(qiáng)弱。它直接影響降水方案的選擇和涌水量的計(jì)算，可通過(guò)室內(nèi)滲透試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)確定，一般土的滲透系數(shù)參考值如表1-3所示。
表1-3　土的滲透系數(shù)參考值
土的名稱
滲透系數(shù)K/(m/d)
土的名稱
滲透系數(shù)K/(m/d)
粘土
＜0.005
含粘土的中砂
3～15
粉質(zhì)粘土
0.005～0.1
粗砂
20～50
粉土
0.1～0.5
均質(zhì)粗砂
60～75
黃土
0.25～0.5
圓礫石
50～100
粉砂
0.5～1
卵石
100～500
細(xì)砂
1～5
漂石(無(wú)砂質(zhì)充填)
500～1000
中砂
5～20
稍有裂縫的巖石
20～60
均質(zhì)中砂
35～50
裂縫多的巖石
＞60
　　
　　

1.2　土方工程量的計(jì)算與調(diào)配
　　在場(chǎng)地平整、基坑與基槽開(kāi)挖等土方工程施工中，都需要計(jì)算土方量。土方工程的外形往往很復(fù)雜，而且不規(guī)則，很難進(jìn)行精確的計(jì)算。因此，在一般情況下，都是將工程區(qū)域劃分為一定的幾何形狀，并采用具有一定精確而又與實(shí)際情況近似的方法進(jìn)行計(jì)算。
1.2.1　基坑、基槽土方量計(jì)算
　　基坑土方量可按立體幾何中的擬柱體(由兩個(gè)平行的平面做底的一種多面體)體積公式計(jì)算(如圖1-2所示)，即
　　　　　　　　　(1-8)
式中：H——基坑深度(m)；
　　　A1、A2——基坑上下兩底的底面積(m2)；
　　　A0——基坑中截面面積(m2)。

圖1-2　基坑土方量計(jì)算
　　基槽和路堤的土方量可以沿長(zhǎng)度方向分段后，再用同樣的方法計(jì)算(如圖1-3所示)，即
　　　　　　　(1-9)
式中：Vi——i段的土方量(m3)；
　　　Li——i段的長(zhǎng)度(m)。
　　將各段土方量相加，即得總土方量
　　　        ? (1-10)
式中：V1、V2、…、Vn——各分段的土方量
                      (m3)。
1.2.2　場(chǎng)地平整土方量計(jì)算
　　對(duì)于在地形起伏的山區(qū)、丘陵地帶修建較大的廠房、體育場(chǎng)、車(chē)站等占地廣闊工程的平整場(chǎng)地，主要是削凸填凹、移挖方作填方，將自然地面改造平整為場(chǎng)地設(shè)計(jì)要求的平面。
　　場(chǎng)地挖填土方量的計(jì)算有橫截面法(或斷面法)和方格網(wǎng)法兩種。橫截面法是將要計(jì)算的場(chǎng)地劃分成若干橫截面后，用橫截面計(jì)算公式逐段計(jì)算，最后將逐段計(jì)算的結(jié)果匯總。橫截面法計(jì)算精度較低，可用于地形起伏變化較大的地區(qū)。對(duì)于地形較平坦的地區(qū)，一般采用方格網(wǎng)法。
　　在地形起伏變化較大的地區(qū)，或挖填深度較大、斷面又不規(guī)則的地區(qū)，采用斷面法比較方便。該方法為：沿場(chǎng)地取若干個(gè)相互平行的斷面，將所取的每個(gè)斷面劃分為若干個(gè)三角形和梯形，如圖1-4所示。
　　斷面面積求出后，即可計(jì)算土方體積，設(shè)各斷面面積分別為F1、F2、…、Fn。
　　相鄰兩斷面間的距離依次為L(zhǎng)1、L2、L3、…、，則所求土方體積為
　　　　　　　(1-11)

圖1-4　斷面法
　　建筑場(chǎng)地平整的平面位置和標(biāo)高通常由設(shè)計(jì)單位在總平面的豎向設(shè)計(jì)中確定。場(chǎng)地平整通常是挖高填低。計(jì)算場(chǎng)地挖方量和填方量，首先要確定場(chǎng)地的設(shè)計(jì)標(biāo)高，由設(shè)計(jì)平面的標(biāo)高和地面的自然標(biāo)高之差可以得到場(chǎng)地各角點(diǎn)的施工高度(即填、挖高度)，施工高度為角點(diǎn)設(shè)計(jì)地面標(biāo)高與自然地面標(biāo)高之差，是以角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為基準(zhǔn)的挖方或填方的施工高度。由此可計(jì)算場(chǎng)地平整的挖方和填方的工程量。
　　1．場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定
　　場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高是進(jìn)行場(chǎng)地平整和土方量計(jì)算的依據(jù)，也是總平面圖規(guī)劃和豎向設(shè)計(jì)的依據(jù)。合理確定場(chǎng)地的設(shè)計(jì)標(biāo)高，對(duì)減少土方量、加速工程速度都有重要的經(jīng)濟(jì)意義，如圖1-5所示。當(dāng)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高為H0時(shí)，挖填方基本平衡，可將土方移挖作填、就地處理；當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)高為H1時(shí)，填方大大超過(guò)挖方，則需從場(chǎng)外大量取土回填；當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)高為H2時(shí)，挖方大大超過(guò)填方，則要向場(chǎng)外大量棄土。因此，在確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體條件，反復(fù)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇其中的最優(yōu)方案。

圖1-5　場(chǎng)地不同設(shè)計(jì)標(biāo)高的比較
　　在確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)考慮滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊�求，充分利用地形，盡量使挖填方平衡，以減少土方量，要有一定的泄水坡度(≥2%)，使其能滿足排水要求，還要考慮最高洪水位的影響。
　　場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高一般應(yīng)在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定，若設(shè)計(jì)文件對(duì)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高沒(méi)有規(guī)定，則可以按下述步驟來(lái)確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高。
　　(1) 初步計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高(H0)。初步計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的原則是場(chǎng)內(nèi)挖填方平衡，即場(chǎng)內(nèi)挖方總量等于填方總量(=)。
　�、� 在具有等高線的地形圖上將施工區(qū)域劃分為邊長(zhǎng)a=10～40m的若干方格，如圖1-6所示。

圖1-6　計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的示意圖
　�、� 確定各小方格的角點(diǎn)高程。其方法是根據(jù)地形圖上相鄰兩等高線的高程，用插入法計(jì)算求得，當(dāng)無(wú)地形圖或地形不平坦時(shí)，可以在地面用木樁打好方格網(wǎng)，然后用儀器測(cè)出方格網(wǎng)的角點(diǎn)標(biāo)高。
　�、� 按挖填方平衡確定設(shè)計(jì)標(biāo)高H0為
　　　　　　　　
　　即
　　　　　　　　　　　　　　　(1-12)
　　由圖1-6可知，H11是一個(gè)方格的角點(diǎn)標(biāo)高，H12和H21均是兩個(gè)方格共用的角點(diǎn)標(biāo)高，H22則是4個(gè)方格共用的角點(diǎn)標(biāo)高，它們分別在式(1-12)中要加一次、兩次、四次。因此，式(1-12)可改寫(xiě)為
　　　　　　　　　　(1-13)
式中：N——方格數(shù)目；
　　　H1——1個(gè)方格獨(dú)有的角點(diǎn)標(biāo)高；
　　　H2——2個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高；
　　　H3——3個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高；
　　　H4——4個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高。
　　(2) 調(diào)整場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高。初步確定的場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高僅為一理論值，實(shí)際上還需要考慮以下因素，對(duì)初步場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0值進(jìn)行調(diào)整。
　�、� 土的可松性影響。由于土具有可松性，會(huì)造成填土的多余，需要相應(yīng)地提高設(shè)計(jì)標(biāo)高。
　�、� 場(chǎng)內(nèi)挖方和填土的影響。由于場(chǎng)地內(nèi)大型基坑挖出的土方、修筑路堤提高的土方，以及從經(jīng)濟(jì)的角度比較將部分挖方就近棄于場(chǎng)外或?qū)⒉糠痔罘骄徒�取土于�?chǎng)外等，均會(huì)引起挖填土方量的變化，必要時(shí)需重新調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高。
　�、� 考慮泄水坡度對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響。按調(diào)整后的同一設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行場(chǎng)地平整時(shí)，整個(gè)場(chǎng)地表面均處于同一水平面，但實(shí)際上由于排水的要求，場(chǎng)地需有一定的泄水坡度。平整場(chǎng)地的表面坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，如果無(wú)設(shè)計(jì)要求，則排水溝方向的坡度不應(yīng)小于2%。因此，還需要根據(jù)場(chǎng)地泄水坡度的要求(單向泄水或雙向泄水)，計(jì)算出場(chǎng)地內(nèi)各方格角點(diǎn)實(shí)際施工所用的設(shè)計(jì)標(biāo)高。
　　單向泄水時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算：是以計(jì)算出的設(shè)計(jì)標(biāo)高作為場(chǎng)地中心線的標(biāo)高，如圖1-7所示，則場(chǎng)地內(nèi)任意一點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高為
　　　　　　　　　　　　　　　(1-14)
式中：Hn——場(chǎng)地內(nèi)任意一點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高；
　　　l——該點(diǎn)至場(chǎng)地中心線的距離；
　　　i——場(chǎng)地單向泄水坡度(不小于2%)。
　　雙向泄水時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算：是以計(jì)算出的設(shè)計(jì)標(biāo)高作為場(chǎng)地中心線的標(biāo)高，如圖1-8所示，則場(chǎng)地內(nèi)任意一點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高為
　　　　　　　　　　　　(1-15)
式中：Hn——場(chǎng)地內(nèi)任意一點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高；
　　　lx，ly——該點(diǎn)至場(chǎng)地中心線x—x、y—y的距離；
　　　ix，iy——場(chǎng)地x—x、y—y方向的泄水坡度(不小于0.2%)。


圖1-7　單向泄水坡度場(chǎng)地
圖1-8　雙向泄水坡度場(chǎng)地
　　2．場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算
　　大面積場(chǎng)地的土方量通常采用方格網(wǎng)法計(jì)算，即根據(jù)方格網(wǎng)的自然地面標(biāo)高和實(shí)際采用的設(shè)計(jì)標(biāo)高，計(jì)算出相應(yīng)的角點(diǎn)填挖高度(即施工高度)，然后計(jì)算出每一方格的土方量，并算出場(chǎng)地邊坡的土方量，這樣便可得整個(gè)場(chǎng)地的填、挖土方總量。其計(jì)算步驟如下。
　　(1) 計(jì)算場(chǎng)地各方格角點(diǎn)的施工高度。
　　施工高度是設(shè)計(jì)地面標(biāo)高與自然地面標(biāo)高的差值，將各角點(diǎn)的施工高度填在方格網(wǎng)的右上角，設(shè)計(jì)標(biāo)高和自然標(biāo)高分別標(biāo)注在方格網(wǎng)的右下角和左下角，角點(diǎn)編號(hào)填在左上角，如圖1-9所示。
　　各方格角點(diǎn)的施工高度按下式計(jì)算，即
　　　　　　　　　　　　　　　(1-16)
式中：hn——角點(diǎn)施工高度，即各角點(diǎn)的挖填高度，“+”為填，“-”為挖；
　　　Hn——角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高；
　　　H——角點(diǎn)的自然標(biāo)高。
　　(2) 計(jì)算零點(diǎn)位置。
　　在一個(gè)方格網(wǎng)內(nèi)同時(shí)有填方或挖方時(shí)，要先算出方格網(wǎng)邊的零點(diǎn)位置。零點(diǎn)是指方格網(wǎng)邊線上不挖不填的點(diǎn)。把零點(diǎn)位置標(biāo)注在方格網(wǎng)上，將各相鄰邊線上的零點(diǎn)連接起來(lái)，即為零線。零線是挖方區(qū)和填方區(qū)的分界線，求出零線后，場(chǎng)地的挖方區(qū)和填方區(qū)也隨之標(biāo)出。一個(gè)場(chǎng)地內(nèi)的零線不是唯一的，有可能是一條，也可能是多條。當(dāng)場(chǎng)地起伏較大時(shí)，零線可能出現(xiàn)多條。
　　零點(diǎn)的位置按下式計(jì)算，即
　　　　　��；　　　(1-17)
式中：x1、x2——角點(diǎn)至零點(diǎn)的距離；
　　　h1、h2——相鄰兩角點(diǎn)的施工高度，均用絕對(duì)值表示；
　　　a——方格網(wǎng)的邊長(zhǎng)。
　　(3) 計(jì)算方格土方量。
　　按表1-4所列公式，計(jì)算每個(gè)方格內(nèi)的挖方或填方土方量。表1-4的公式是按各計(jì)算圖形底面積乘以平均施工高度而得出，即平均高度法。
表1-4　采用方格網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算方式
項(xiàng)  目
圖  式
計(jì)算公式
一點(diǎn)填方或挖方
(三角形)
當(dāng)b=c=a時(shí)，
　　
                                                                   續(xù)表    
項(xiàng)  目
圖  式
計(jì)算公式
二點(diǎn)填方或挖方
(梯形)


三點(diǎn)填方或挖方
(五角形)


四點(diǎn)填方或挖方
(正方形)


注：① a——方格網(wǎng)的邊長(zhǎng)(m)；
     b、c——零點(diǎn)到一角的邊長(zhǎng)(m)；
     h1、h2、h3、h4——方格網(wǎng)四角點(diǎn)的施工高程(m)，用絕對(duì)值代入；
　　——填方或挖方施工高度的總和(m)，用絕對(duì)值代入；
??????　　　　V——挖方或填方(m3)。
       ??② 本表公式是按各計(jì)算圖形底面積乘以平均施工高度而得出的。
　　
　　(4) 計(jì)算邊坡土方量。
　　如圖1-10所示是一場(chǎng)地邊坡的平面示意圖，從圖1-10中可以看出，邊坡的土方量可以劃分為兩種近似幾何形體計(jì)算，一種為三角棱錐體，另一種為三角棱柱體。計(jì)算如下。

圖1-10　場(chǎng)地邊坡平面圖
　�、� 三角棱錐體邊坡體積。
　　三角棱錐體邊坡體積(圖1-10中的①)的計(jì)算公式如下。
　　　　　　　　　　　　(1-18)
式中：l1——邊坡①的長(zhǎng)度；
　　　A1——邊坡①的端面積，即
　　　　　　　　　　　　(1-19)
　　　h2——角點(diǎn)的施工高度；
　　　m——邊坡的坡度系數(shù)。
　　② 三角棱柱體邊坡體積。
　　三角棱柱體邊坡體積(圖1-10中的④)計(jì)算公式如下。
　　　　　　　　　　　　　(1-20)
　　當(dāng)兩端橫斷面面積相差很大的情況下，則
　　　　　　　　　　　　　(1-21)
式中：l4——邊坡④的長(zhǎng)度；
　　　A1、A2、A0——邊坡兩端及中部的橫斷面面積，算法同上。
　　(5) 計(jì)算挖填土方總量。
　　將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格的土方量和邊坡的土方量匯總，即得場(chǎng)地平整挖方或填方的工程量。
　　【例1-1】某建筑場(chǎng)地地形圖如圖1-11所示，方格邊長(zhǎng)為20m×20m，場(chǎng)地設(shè)計(jì)泄水坡度：ix=0.3%，iy=0.2%。建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝和最高洪水位等方面均無(wú)特殊要求。試確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高(不考慮土的可松性影響，如有余土，用以加寬邊坡)，并計(jì)算挖填土方量(不考慮邊坡土方量)。

圖1-11　某建筑場(chǎng)地地形圖和方格網(wǎng)布置
　　解：第一步：計(jì)算各方格角點(diǎn)的地面標(biāo)高。
　　各方格角點(diǎn)的地面標(biāo)高可根據(jù)地形圖上所標(biāo)的等高線，假定兩等高線之間的地面坡度按直線變化，用插入法求得。如求角點(diǎn)4的地面標(biāo)高，由圖1-12所示有
　　　　　　　　　　　　　
　　則　　　　，
　　為了避免煩瑣的計(jì)算，通常采用圖解法(如圖?1-13所示)。用一張透明紙，上面畫(huà)6條等距離的平行線。把該透明紙放到標(biāo)有方格網(wǎng)的地形圖上，將6條平行線的最外面兩條分別對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)和B點(diǎn)，這時(shí)6條等距的平行線將A、B之間的0.5m高差分成5等份，于是便可直接讀得角點(diǎn)4的地面標(biāo)高H4=44.34m。其余各點(diǎn)標(biāo)高均可用圖解法求出，如圖1-14所示。




圖1-12　插入法計(jì)算簡(jiǎn)圖
圖1-13　插入法的圖解法
　　

圖1-14　方格網(wǎng)法計(jì)算土方工程量圖
　　第二步：計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高。
　　=(43.24+44.80+44.17+42.58)=174.79(m)
　　2=2(43.67+43.94+44.34+44.67+43.67+43.23+42.90+42.94)=698.72(m)
　　3=0
　　4=4(43.35+43.76+44.17)=525.12(m)
　　由式(1-13)得：
　　　
　　
　　第三步：計(jì)算方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。
　　以場(chǎng)地中心角點(diǎn)8為H0，已知泄水坡度，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高按式(1-15)計(jì)算。
　　　　　　　H1=H0-40×0.3%+20×0.2%=(43.71-0.12+0.04)=43.63(m)
　　　　　　　H2=H0+20×0.2%=43.63+0.06=43.69(m)
　　　　　　　H6=H0-40×0.3%=43.71?0.12=43.59(m)
　　其余各角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高算法同上，見(jiàn)圖1-14。
　　第四步：計(jì)算角點(diǎn)的施工高度。
　　用式(1-16)計(jì)算各角點(diǎn)施工高度為
　　h1=43.63-43.24=+0.39(m)
　　h2=43.69-43.67=+0.02(m)
　　h3=43.75-43.94=?0.19(m)
　　其余各角點(diǎn)施工高度見(jiàn)圖1-14。
　　第五步：確定零線。
　　首先求零點(diǎn)，方格網(wǎng)邊線上零點(diǎn)位置由式(1-17)確定。
　�。弧�x3-2=20-1.9=18.1(m)
　　同理：x7?8=17.1m；x8?7=2.9m；x13?8=18.0m；x8???=2.0m；x14?9=2.6m；x9?14=17.4m；x14?15=2.7m；x15???=17.3m。相鄰零點(diǎn)的連線即為零線。
　　第六步：計(jì)算土方量。
　　按表1-4所列公式計(jì)算土方量。方格1-1、1-3、1-4、2-1四角點(diǎn)全為挖方或填方，按正方形計(jì)算，其土方量為
　　
　　V2-1=+263m3；　V1-3=-117m3；　V1-4=-270m3
　　方格1-2、2-3各有兩個(gè)角點(diǎn)為挖方，兩個(gè)角點(diǎn)為填方，按梯形公式計(jì)算，其土方量為
　　
　　同理　�。弧　�
　　方格網(wǎng)2-2、2-4為一個(gè)角點(diǎn)挖方(或填方)，三個(gè)角點(diǎn)為填方(或挖方)，應(yīng)分別按三角形和五邊形計(jì)算，其土方量為
　　
　　同理　��；　　
　　場(chǎng)地各方格土方量總計(jì)：挖方548.75m3；填方554.32m3。
1.2.3　土方平衡與調(diào)配
　　土方工程量計(jì)算完成后即可進(jìn)行土方調(diào)配。所謂土方調(diào)配，就是指對(duì)挖方的土需運(yùn)至何方、填方的土應(yīng)取自何方進(jìn)行統(tǒng)籌安排。其目的是在土方運(yùn)輸量最小或土方運(yùn)輸費(fèi)最小的條件下，確定挖填方區(qū)土方的調(diào)配方向、數(shù)量及平均運(yùn)距，從而縮短工期，降低成本。
　　土方調(diào)配工作主要包括以下內(nèi)容：劃分調(diào)配區(qū)、計(jì)算土方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距、選擇最優(yōu)的調(diào)配方案及繪制土方調(diào)配圖表。
　　1．土方平衡與調(diào)配的原則
　　(1) 應(yīng)力求達(dá)到挖、填平衡和運(yùn)距最短。使挖、填土方量與運(yùn)距的乘積之和盡可能最小，即使土方運(yùn)輸量或運(yùn)費(fèi)最少。
　　(2) 應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合及分區(qū)與全場(chǎng)結(jié)合的原則，以避免重復(fù)挖運(yùn)和場(chǎng)地混亂。
　　(3) 土方調(diào)配還應(yīng)盡可能與大型地下建筑物的施工相結(jié)合。例如，當(dāng)大型地下建筑物位于填方區(qū)時(shí)，應(yīng)將部分填土區(qū)予以保留，待基礎(chǔ)施工完成后再進(jìn)行回填。
　　(4) 合理布置挖、填方分區(qū)線，選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運(yùn)輸線路，以充分發(fā)揮挖方機(jī)械和運(yùn)輸車(chē)輛的性能。
　　2．土方平衡與調(diào)配的步驟和方法
　　(1) 劃分調(diào)配區(qū)。在場(chǎng)地平面上先畫(huà)出挖、填方區(qū)的分界線，然后在挖、填方區(qū)適當(dāng)?shù)貏澐殖鋈舾烧{(diào)配區(qū)。調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)與建筑物的平面位置及土方工程量計(jì)算用的方格網(wǎng)相協(xié)調(diào)，通常可由若干個(gè)方格組成一個(gè)調(diào)配區(qū)，同時(shí)還應(yīng)滿足土方及運(yùn)輸機(jī)械的技術(shù)要求。
　　(2) 計(jì)算各調(diào)配區(qū)的土方量，并標(biāo)明在調(diào)配圖上。
　　(3) 計(jì)算各挖、填方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。平均運(yùn)距是指挖方區(qū)與填方區(qū)之間的重心距離。取場(chǎng)地或方格網(wǎng)的縱橫兩邊為坐標(biāo)軸，計(jì)算各調(diào)配區(qū)的重心位置。
　　，　　　　　(1-22)
式中：Vi——第i個(gè)方格的土方量；
　　　xi、yi——第i個(gè)方格的中心坐標(biāo)。
　　為簡(jiǎn)化計(jì)算，可假定每個(gè)方格上的土方都是均勻分布的，從而用圖解法求出形心位置以代替重心位置。
　　(4) 確定土方調(diào)配方案。以挖方區(qū)與填方區(qū)的土方調(diào)配保持平衡為原則，制定出土方調(diào)配的初始方案(通常采用“最小元素法”制定)，以初始調(diào)配方案為基礎(chǔ)，采用“表上作業(yè)法”可以求出在保持挖填平衡的條件下，使土方調(diào)配總運(yùn)距最小的最優(yōu)方案。該方案是土方調(diào)配中最經(jīng)濟(jì)的方案，即土方調(diào)配的最優(yōu)方案。
　　(5) 繪制土方調(diào)配圖。經(jīng)土方調(diào)配最優(yōu)化求出最佳土方調(diào)配后，即可繪制土方調(diào)配圖以指導(dǎo)土方工程施工，如圖1-15所示。

圖1-15　土方調(diào)配圖
1.3　土方邊坡與土壁支撐
1.3.1　施工準(zhǔn)備工作
　　在土方開(kāi)挖前要做好下列主要準(zhǔn)備工作。
　　1．學(xué)習(xí)與審查圖紙
　　施工單位在接到施工圖紙后，應(yīng)組織各專(zhuān)業(yè)主要人員對(duì)圖紙進(jìn)行學(xué)習(xí)及綜合審查。核對(duì)平面尺寸及坑底標(biāo)高，各專(zhuān)業(yè)圖之間有無(wú)矛盾和差錯(cuò)，熟悉地質(zhì)水文勘察資料，了解基礎(chǔ)形式、工程規(guī)模、結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)、工程量和質(zhì)量要求，弄清地下管線、建筑物與地基的關(guān)系，進(jìn)行圖紙會(huì)審，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題逐條予以解決。
　　2．清理場(chǎng)地
　　清理場(chǎng)地包括拆除施工內(nèi)的房屋、古墓，拆除或改建通信和電力設(shè)備、上下水管道及其他建筑物，遷移樹(shù)木，清除含有大量有機(jī)物的草皮、耕殖土、河塘淤泥等。
　　3．修建臨時(shí)設(shè)施與道路
　　施工現(xiàn)場(chǎng)所需的臨時(shí)設(shè)施主要包括生產(chǎn)性臨時(shí)設(shè)施和生活性臨時(shí)設(shè)施。生產(chǎn)性臨時(shí)設(shè)施主要包括混凝土攪拌站、各種作業(yè)棚、建筑材料堆場(chǎng)及倉(cāng)庫(kù)等；生活性臨時(shí)設(shè)施主要包括宿舍、食堂、辦公室、廁所等。
　　開(kāi)工前還應(yīng)修筑好施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的臨時(shí)道路，同時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)供水、供電、供氣等設(shè)施。
1.3.2　土方邊坡及其穩(wěn)定
　　1．土方邊坡
　　土方邊坡的坡度是以高度H與底寬B之比表示的，即
　　土方邊坡的坡度=H/B=1/(B/H)=1∶m　　　　　　　　(1-23)
式中：m——邊坡系數(shù)。
　　土方開(kāi)挖或填筑的邊坡可以做成直線形、折線形及階梯形(如圖1-16所示)。邊坡的大小與土質(zhì)、開(kāi)挖深度、開(kāi)挖方法、邊坡留置時(shí)間的長(zhǎng)短、邊坡附近的震動(dòng)和有無(wú)荷載、排水情況等有關(guān)。土方開(kāi)挖設(shè)置邊坡是防止土方坍塌的有效途徑，邊坡的設(shè)置應(yīng)符合下述要求。

圖1-16　土方開(kāi)挖或填筑的邊坡
　　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(shí)，挖方邊坡可做成直立壁不加支撐，但不宜超過(guò)下列規(guī)定。
　　(1) 密實(shí)、中實(shí)的砂土和碎石類(lèi)土(充填物為砂土)不超過(guò)1.0m。
　　(2) 硬塑、可塑的輕亞粘土不超過(guò)1.25m。
　　(3) 硬塑、可塑的粘土和碎石類(lèi)土(充填物為粘性土)不超過(guò)1.5m。
　　(4) 堅(jiān)硬的粘土不超過(guò)2.0m。
　　當(dāng)挖方深度超過(guò)上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)考慮放坡或直立壁加支撐。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(shí)，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1-5的規(guī)定。
表1-5　深度在5m以內(nèi)基坑(槽)、管溝邊坡的最陡坡度(不加支撐) 
土的類(lèi)別
邊坡坡度(高∶寬)

坡頂無(wú)荷載
坡頂有靜載
坡頂有動(dòng)載
中密的砂土
1∶1.00
1∶1.25
1∶1.50
中密的碎石類(lèi)土(充填物為砂土)
1∶0.75
1∶1.00
1∶1.25
硬塑的粉土
1∶0.67
1∶0.75
1∶1.00
中密的碎石類(lèi)土(充填物為粘性土)
1∶0.50
1∶0.67
1∶0.75
硬塑的粉質(zhì)粘土、粘土
1∶0.33
1∶0.50
1∶0.67
老黃土
1∶0.10
1∶0.25
1∶0.33
軟土(經(jīng)井點(diǎn)降水后)
1∶1.00
—
—
　　注：靜載是指堆土或放材料等，動(dòng)載是指機(jī)械挖土或汽車(chē)運(yùn)輸作業(yè)等，靜載或動(dòng)載距挖方邊緣的距離應(yīng)保證邊坡和直立壁的穩(wěn)定，應(yīng)距挖方邊緣0.8m以外，且高度不超過(guò)1.5m。
　　
　　
2．邊坡失穩(wěn)的原因
　　邊坡的失穩(wěn)一般是指土方邊坡在一定的范圍內(nèi)整體沿某一滑動(dòng)面向下和向外移動(dòng)而喪失其穩(wěn)定性。邊坡失穩(wěn)往往是在外界不利因素的影響下觸發(fā)和加劇的。這些外界不利因素往往導(dǎo)致土體剪應(yīng)力的增加或抗剪強(qiáng)度的降低，使土體中剪應(yīng)力大于土體的抗剪強(qiáng)度，從而造成滑動(dòng)失穩(wěn)。
　　引起土體剪應(yīng)力增加的主要因素有：坡頂堆物、行車(chē)；基坑邊坡太陡；開(kāi)挖深度過(guò)大；雨水或地面水滲入土中，使土的含水量增加而造成的自重增加；地下水的滲流產(chǎn)生一定的動(dòng)水壓力；土體豎向裂紋中的積水產(chǎn)生的側(cè)向靜水壓力等。
　　引起土體抗剪強(qiáng)度降低的主要因素有：土質(zhì)本身較差或因氣候影響而使土質(zhì)變軟；土體內(nèi)含水量增加而產(chǎn)生潤(rùn)滑作用，飽和的細(xì)砂、粉砂受震動(dòng)而液化等。
　　由于影響基坑邊坡穩(wěn)定的因素很多，在一般情況下，開(kāi)挖深度較大的基坑應(yīng)對(duì)土方邊坡做穩(wěn)定分析，即在給定的荷載作用下，土體抗剪切破壞應(yīng)有一個(gè)足夠的安全系數(shù)，而且其變形不應(yīng)超過(guò)某一容許值。
1.3.3　土壁支撐
　　在基坑(槽)或管溝開(kāi)挖時(shí)，如果土質(zhì)或周?chē)鷪?chǎng)地條件允許，采用放坡開(kāi)挖往往比較經(jīng)濟(jì)。但是在建筑物密集的地區(qū)施工，有時(shí)不允許按規(guī)定的坡度進(jìn)行放坡，或在深基坑開(kāi)挖時(shí)，放坡所增加的土方量過(guò)大，這就需要設(shè)置支撐或支護(hù)的施工方法來(lái)保證土方的穩(wěn)定，保證土方施工的順利進(jìn)行和安全，減少對(duì)相鄰已有建筑物的不利影響。
　　1．橫撐式支撐
　　對(duì)寬度不大、深5m以內(nèi)的淺溝及槽(坑)，一般宜設(shè)置簡(jiǎn)單的橫撐式支撐，其形式根據(jù)開(kāi)挖深度、土質(zhì)條件、地下水位、施工時(shí)間長(zhǎng)短、施工季節(jié)和當(dāng)?shù)貧夂驐l件、施工方法與相鄰建(構(gòu))筑物的情況進(jìn)行選擇。橫撐式支撐根據(jù)擋土板的不同，可分為水平擋土板和垂直擋土板兩類(lèi)，水平擋土板的布置又分為間斷式、斷續(xù)式和連續(xù)式3種；垂直擋土板的布置分為斷續(xù)式和連續(xù)式兩種，如圖1-17所示。

圖1-17　橫撐式支撐
1—水平擋土板；2—橫撐木；3—木楔；4—豎楞木；5—垂直擋土板；6—橫楞木
　　
　　1) 間斷式水平支撐
　　支撐方法：兩側(cè)擋土板水平放置，用工具或橫撐木借木楔頂緊，挖一層土支頂一層。
　　適用條件：適于能保持立壁的干土或天然濕度的粘土類(lèi)土，地下水很少，深度在2m以內(nèi)。
　　2) 斷續(xù)式水平支撐
　　支撐方法：擋土板水平放置，中間留出間隔，并在兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱立豎楞木，再用工具或橫撐木上下頂緊。
　　適用條件：適于能保持直立壁的干土或天然濕度的粘土類(lèi)土，地下水很少，深度為3m以內(nèi)。
　　3) 連續(xù)式水平支撐
　　支撐方法：擋土板水平連續(xù)放置，不留間隙，然后兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱立豎楞木，上下各一根撐木，端頭加木楔頂緊。
　　適用條件：適于較松散的干土或天然濕度的粘土類(lèi)土，地下水很少，深度為3～5m。
　　4) 連續(xù)式或斷續(xù)式垂直支撐
　　支撐方法：擋土板垂直放置，連續(xù)或留適當(dāng)間隙，然后每側(cè)上下各水平頂一根楞木，再用橫撐頂緊。
　　適用條件：適于土質(zhì)較松散或濕度很高的土，地下水較少，深度不限。
　　在采用橫撐式支撐時(shí)應(yīng)隨挖隨撐，支撐要牢固。施工中應(yīng)經(jīng)常檢查，如果有松動(dòng)、變形等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)加固或更換。支撐拆除應(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，且隨拆隨填。
　　2．其他支撐
　　對(duì)寬度較大、深度不大的淺基坑，其支撐(護(hù))形式常用的有斜柱支撐、錨拉支撐、短樁橫隔板支撐和臨時(shí)擋土墻支撐等，如圖1-18所示。

圖1-18　其他支撐
1—柱狀；2—擋板；3—斜撐；4—短樁；5—回填土；6—拉桿；
7—橫隔板；8—編織袋或草袋裝土、砂或干砌、漿砌毛石
　　1) 斜柱支撐
　　支撐方法：水平擋土板釘在柱樁內(nèi)側(cè)，外側(cè)用斜撐支頂，斜撐底端支在木樁上，在擋土板內(nèi)側(cè)回填土。
　　適用條件：適于開(kāi)挖較大型、深度不大的基坑或使用機(jī)械挖土?xí)r使用。
　　2) 錨拉支撐
　　支撐方法：水平擋土板支在柱樁內(nèi)側(cè)，柱樁一端打入土中，另一端用拉桿與錨樁錨緊，在擋土板內(nèi)側(cè)回填土。
　　適用條件：適于開(kāi)挖較大型、深度不大的基坑或使用機(jī)械挖土，不能安設(shè)橫撐時(shí)使用。
　　3) 短樁橫隔板支撐
　　支撐方法：打入小短木樁，部分打入土中，部分露出地面，釘上水平擋土板，在背面填土夯實(shí)。
　　適用條件：適于開(kāi)挖寬度大的基坑，部分地段下部放坡不夠時(shí)使用。
　　4) 臨時(shí)擋土墻支撐
　　支撐方法：沿坡腳用磚、石疊砌或用編織袋、草袋裝土、砂堆砌，使坡腳保持穩(wěn)定。
　　適用條件：適于開(kāi)挖寬度大的基坑，當(dāng)部分地段下部放坡不夠時(shí)使用。
1.3.4　深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)
　　深基坑支護(hù)方案的選擇應(yīng)根據(jù)基坑周邊環(huán)境、土層結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)、水文情況、基坑形狀、開(kāi)挖深度、施工擬采用的挖方或排水方法、施工作業(yè)的設(shè)備條件、安全等級(jí)和工期要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果等因素加以綜合全面地考慮。深基坑支護(hù)雖是一種施工臨時(shí)性的輔助結(jié)構(gòu)物，但對(duì)保證工程順利進(jìn)行和鄰近地基、已有建(構(gòu))筑物的安全影響極大。
　　1．重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)
　　深基坑的各種支護(hù)可分為兩類(lèi)，即重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)和非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。常用的重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)是深層攪拌水泥土樁擋墻。其他如鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁擋墻、H型鋼支柱擋墻和地下連續(xù)墻等皆屬于非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。
　　深層攪拌水泥土樁擋墻是以深層攪拌機(jī)就地將邊坡土和壓入的水泥漿強(qiáng)力攪拌形成連續(xù)搭接的水泥土樁擋墻，水泥土與其包圍的天然土形成重力式擋墻支擋周?chē)�土體，使邊坡保持穩(wěn)定。這種樁墻是依靠自重和剛度進(jìn)行擋土和保護(hù)坑壁穩(wěn)定的，一般不設(shè)支撐，或在特殊情況下局部加設(shè)支撐，具有良好的抗?jié)B透性能(滲透系數(shù)≤10～7cm/s)，能防水防滲，起到擋土防滲的雙重作用。水泥攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)常應(yīng)用于軟粘土地區(qū)，開(kāi)挖深度在6m左右的基坑工程。為提高水泥土墻的剛性，也有的在水泥土攪拌樁內(nèi)插入H型鋼，使其成為既能受力又能抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)墻，可用于較深(8～10m)的基坑支護(hù)，水泥摻入比為20%，這種樁稱為勁性水泥土攪拌樁。
　　1) 深層攪拌水泥土樁擋墻的施工要點(diǎn)
　　(1) 深層攪拌水泥土樁擋墻的施工機(jī)具應(yīng)優(yōu)先選用噴漿型雙軸深層攪拌機(jī)械，在無(wú)深層攪拌機(jī)械設(shè)備時(shí)也可采用高壓噴射注漿樁(又稱旋噴樁)或粉體噴射樁(又稱粉噴樁)代替。
　　(2) 深層攪拌機(jī)械在就位時(shí)應(yīng)對(duì)中，最大偏差不得大于?20mm，并且調(diào)平機(jī)械的垂直度，偏差不得大于?1%樁長(zhǎng)。深層攪拌單樁的施工應(yīng)采用攪拌頭上下各兩次的攪拌工藝。輸入水泥漿的水灰比不宜大于?0.5，泵送壓力宜大于?0.3MPa，泵送流量應(yīng)恒定。
　　(3) 水泥土樁擋墻應(yīng)采取切割搭接法施工，應(yīng)在前樁水泥土尚未固化時(shí)進(jìn)行后續(xù)搭接樁施工。相鄰樁的搭接長(zhǎng)度不宜小于?200mm。相鄰樁噴漿工藝的施工時(shí)間間隔不宜大于10h。施工開(kāi)始和結(jié)束的頭尾搭接處，應(yīng)采取加強(qiáng)措施以消除搭接縫。
　　(4) 深層攪拌水泥土樁擋墻在施工前，應(yīng)進(jìn)行成樁工藝及水泥摻入量和水泥漿的配合比試驗(yàn)，以確定相應(yīng)的水泥摻入比或水泥漿水灰比。
　　(5) 采用高壓噴射注漿樁，在施工前應(yīng)通過(guò)試噴試驗(yàn)，確定不同土層旋噴固結(jié)體的最小直徑、高壓噴射施工技術(shù)參數(shù)等。高壓噴射注漿水泥的水灰比宜為1.0～1.5。
　　(6) 高壓噴射注漿應(yīng)按試噴確定的技術(shù)參數(shù)施工，切割搭接寬度對(duì)旋噴固結(jié)體不宜小于150mm；對(duì)擺噴固結(jié)體不宜小于150mm；對(duì)定噴固結(jié)體不宜小于200mm。
　　(7) 深層攪拌樁和高壓噴射注漿樁，當(dāng)設(shè)置插筋或H型鋼時(shí)，樁身插筋應(yīng)在樁頂攪拌或旋噴完成后及時(shí)進(jìn)行，插入長(zhǎng)度和露出長(zhǎng)度等均應(yīng)按計(jì)算和構(gòu)造要求確定，H型鋼靠自重下插至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
　　(8) 深層攪拌樁和高壓噴射樁水泥土墻的樁位偏差不應(yīng)大于?50mm，垂直度偏差不宜大于0.5%。
　　(9) 水泥土擋墻應(yīng)有?28d?以上的齡期，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求時(shí)，方能進(jìn)行基坑開(kāi)挖。
　　(10) 水泥土墻的質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)在施工后一周內(nèi)進(jìn)行開(kāi)挖檢查或采用鉆孔取芯等手段檢查成樁質(zhì)量，若不符合設(shè)計(jì)要求應(yīng)及時(shí)調(diào)整施工工藝；水泥土墻應(yīng)在設(shè)計(jì)開(kāi)挖齡期內(nèi)采用鉆心法檢測(cè)墻身的完整性，鉆心數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的2%，且不少于5根；并應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求取樣進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
　　2) 深層攪拌水泥土樁擋墻支護(hù)的特點(diǎn)
　　具有擋土擋水雙重功能，坑內(nèi)無(wú)支撐，便于機(jī)械化挖土作業(yè)；施工機(jī)具相對(duì)較簡(jiǎn)單，成樁速度快；使用材料單一，節(jié)省三材，造價(jià)較低。但這種重力式支護(hù)相對(duì)位移較大，不適宜用于深基坑。當(dāng)基坑長(zhǎng)度大時(shí)，要采用中間加墩、起拱等措施，以控制產(chǎn)生過(guò)大位移。它適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、具有薄夾砂層的土、素填土等地基承載力特征值不大于150kPa的土層，可作為基坑截水及較淺基坑(不大于?6m)的支護(hù)工程。
　　2．非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)
　　1) 型鋼樁橫擋板支護(hù)
　　型鋼樁橫擋板支護(hù)是沿?fù)跬廖恢孟仍O(shè)型鋼樁到預(yù)定深度，然后邊挖方邊將擋土板塞進(jìn)兩型鋼樁之間，從而組成型鋼樁與擋土板復(fù)合而成的擋土壁，如圖1-19所示。型鋼樁多采用鋼軌、工字鋼、H型鋼等，間距一般為1.0～1.5m，橫向擋板采用厚30～80mm的松木板或厚75～100mm的預(yù)制混凝土板。

圖1-19　型鋼樁橫擋板支護(hù)
1—型鋼樁；2—橫向擋土板；3—木楔
　　
　　型鋼樁施工可采用打入法，也可采用預(yù)先用螺栓鉆或普通鉆機(jī)在樁位處成孔后，再插入型鋼樁的埋入法。在施工挖方之后應(yīng)隨即安設(shè)橫向擋板，并在橫向擋板與型鋼樁之間用楔子打緊，使橫擋板與土體緊密接觸。
　　型鋼樁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，沉樁簡(jiǎn)單易行，噪聲低，振動(dòng)小，材料可回收重復(fù)使用，是最常見(jiàn)的一種較簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的支護(hù)方法。缺點(diǎn)是不能止水，易導(dǎo)致周邊地基產(chǎn)生下沉。它適用于土質(zhì)較好，地下水位較低，深度不是很大的一般粘性土、砂土基坑。 
　　2) 擋土灌注樁支護(hù)
　　擋土灌注樁支護(hù)是在基坑周?chē)�用鉆機(jī)鉆孔，吊鋼筋籠，現(xiàn)場(chǎng)灌注混凝土成樁，形成樁排作為擋土支護(hù)。樁的排列形式有間隔式、雙排式和連續(xù)式等，如圖1-20所示。間隔式是每隔一段距離設(shè)置一樁，成排設(shè)置，在頂部設(shè)連續(xù)梁連成整體共同工作。雙排樁是將樁前后或呈梅花形，按兩排布置，樁頂也設(shè)有連續(xù)梁或門(mén)式鋼架，以提高抗彎剛度，減少位移。連續(xù)式是一樁連一樁，形成一道排狀連續(xù)，在頂部也設(shè)有連續(xù)梁連成整體共同工作。
　　灌注樁的間距、樁徑、樁長(zhǎng)、埋置深度，根據(jù)基坑開(kāi)挖深度、土質(zhì)、地下水位高低以及承受的土壓力計(jì)算確定。擋土樁間距一般為1～2m，樁直徑為0.5～1.1m，埋深為基坑深的0.5～1.0倍。樁配筋根據(jù)側(cè)向荷載計(jì)算而定，一般主筋直徑為14～32mm；當(dāng)為構(gòu)造配筋時(shí)，每樁不少于8根，箍筋采用8mm，間距為100～200mm。灌注樁一般在基坑開(kāi)挖前施工，成孔方法有機(jī)械開(kāi)挖和人工開(kāi)挖兩種，后者用于樁徑不小于0.8m的情況。

圖1-20　擋土灌注樁支護(hù)
1—擋土灌注樁；2—連續(xù)梁(圈梁)；3—前排樁；4—后排樁
　　
　　擋土灌注樁支護(hù)具有剛度較大，抗彎強(qiáng)度高，變形相對(duì)較小、安全感好、設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、需要工作場(chǎng)地不大、噪聲低、振動(dòng)小、費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)。但前兩種支護(hù)止水性差，這種支護(hù)樁不能回收利用。它適用于粘性土、開(kāi)挖面積較大、較深(大于6m)的基坑以及在不允許鄰近建筑物有較大下沉、位移時(shí)采用。一般土質(zhì)較好可用于懸臂7～10m的情況，若在頂部設(shè)拉桿，中間設(shè)錨桿則可用3～4層地下室開(kāi)挖支護(hù)。
　　3) 排樁內(nèi)支撐支護(hù)
　　對(duì)深度較大、面積不大，地基土質(zhì)較差的基坑，為使維護(hù)排樁受力合理和受力后變形小，常在基坑內(nèi)沿維護(hù)排樁(墻)豎向設(shè)置一定的支撐點(diǎn)組成內(nèi)支撐式基坑支護(hù)體系，以減少排樁的無(wú)支長(zhǎng)度，提高側(cè)向剛度，減小變形。排樁內(nèi)支撐支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是受力合理、安全可靠、易于控制維護(hù)排樁墻的變形。但內(nèi)支撐的設(shè)置給基坑內(nèi)挖土和地下室結(jié)構(gòu)的施工帶來(lái)了不便，需要通過(guò)不斷地?fù)Q撐來(lái)加以克服。它適用于各種不宜設(shè)置錨桿的松軟土層及軟土地基支護(hù)。
　　排樁內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系，一般有擋土結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)組成，二者構(gòu)成一體，共同抵擋外力作用。支撐結(jié)構(gòu)一般由圍檁(橫擋)、水平支撐、八字撐和立柱等組成，如圖1-21所示。圍檁固定在排樁墻上，將排樁承受的側(cè)壓力傳給縱、橫支撐，支撐為受壓構(gòu)件，當(dāng)長(zhǎng)度超過(guò)一定限度時(shí)其穩(wěn)定性降低，一般再在中間加設(shè)立柱，以承受支撐自重和施工荷載，立柱下端插入工程樁內(nèi)，當(dāng)其下無(wú)工程樁時(shí)再在其下設(shè)置專(zhuān)用灌注樁。

圖1-21　內(nèi)支撐支護(hù)
1—圍檁；2—縱、橫向水平支撐；3—立柱；4—工程樁或?qū)ＴO(shè)樁；5—圍護(hù)排樁(或墻)
　　
　　內(nèi)支撐材料一般有鋼支撐和鋼筋混凝土兩類(lèi)。鋼支撐常用的有鋼管和型鋼，前者多采用直徑為609mm、580mm、406mm的鋼管，后者多采用H型鋼。鋼支撐的優(yōu)點(diǎn)是裝卸方便、快速，能較快地發(fā)揮支撐作用，減小變形，并可回收重復(fù)使用，可以租賃，可施加頂緊力，控制圍護(hù)墻變形發(fā)展。
　　4) 擋土灌注樁與深層攪拌水泥土樁組合支護(hù)
　　擋土灌注樁支護(hù)，一般采取每隔一段距離設(shè)置，缺乏阻水、抗?jié)B功能，在地下水較大的基坑應(yīng)用，會(huì)造成樁間土的大量流失，樁背土體被掏空，影響支護(hù)土體的穩(wěn)定。為了提高擋土灌注樁的抗?jié)B透功能，一般在擋土排樁的基礎(chǔ)上，在樁間再加設(shè)水泥土樁，以形成一種擋土灌注樁與水泥土樁相互組合而成的支護(hù)體系，如圖1-22所示。
　　其具體做法是：先在深基坑的內(nèi)側(cè)設(shè)置直徑為0.6～1.0m的混凝土灌注樁，間距為1.2～1.5m；然后在緊靠混凝土灌注樁的內(nèi)側(cè)，與外樁相切設(shè)置直徑為0.8～1.5m的高壓噴射注漿樁，以旋噴水泥漿的方式使其形成一種具有一定強(qiáng)度的水泥土樁與混凝土灌注樁緊密結(jié)合，組成一道防滲帷幕。
　　這種方法的優(yōu)點(diǎn)是既可擋土又可防滲透，施工比連續(xù)排樁支護(hù)快速，節(jié)省水泥鋼材，造價(jià)較低。但其多一道施工高壓噴射注漿樁程序，適用于土質(zhì)條件差、地下水位較高、要求既擋土又擋水防滲的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
　　5) 鋼板樁支護(hù)
　　鋼板樁支護(hù)是用一種特制的型鋼板樁，借打樁機(jī)沉入地下構(gòu)成一道連續(xù)的板墻，作為深基坑開(kāi)挖臨時(shí)擋土、擋水的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。由于這種支護(hù)需用大量的特制鋼材，一次性投資較高，現(xiàn)已很少采用。
　　3．土層錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)
　　土層錨桿又稱土錨桿，它的一端插入土層中，另一端與擋土結(jié)構(gòu)拉結(jié)，借助錨桿與土層的摩擦阻力產(chǎn)生的水平抗力抵擋土側(cè)壓力來(lái)維護(hù)擋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。土層錨桿的施工是在深基坑側(cè)壁的土層鉆孔至要求深度，或在擴(kuò)大孔的端部形成柱狀或球狀擴(kuò)大頭，在孔內(nèi)放入鋼筋、鋼管或鋼絲束、鋼絞線，灌入水泥漿或化學(xué)漿液，使之與土層結(jié)合成為抗拉力強(qiáng)的錨桿。在錨桿的端部通過(guò)橫撐(鋼橫梁)借螺母連接或在張拉施加預(yù)應(yīng)力將擋土結(jié)構(gòu)受到的側(cè)壓力，通過(guò)拉桿傳給穩(wěn)定土層，以達(dá)到控制基坑支護(hù)的變形，保持基坑土體和坑外建筑物穩(wěn)定的目的。
　　1) 土層錨桿的分類(lèi)
　　土層錨桿的種類(lèi)較多，有一般灌漿錨桿、擴(kuò)孔灌漿錨桿、壓力灌漿錨桿、預(yù)應(yīng)力錨桿、重復(fù)灌漿錨桿、二次高壓灌漿錨桿等多種，最常見(jiàn)的是前4種。
　　(1) 一般灌漿錨桿：用水泥砂漿(或水泥漿)灌入孔中，將拉桿錨固于地層內(nèi)部，拉桿所承受的拉力通過(guò)錨固段傳給周?chē)�地層中�?br />　　(2) 擴(kuò)孔灌漿錨桿：一般土層錨桿的直徑為90～130mm，若用特制的內(nèi)部擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)大錨固段的鉆孔直徑，一般可將直徑擴(kuò)大3～5倍，或用炸藥爆擴(kuò)法擴(kuò)大鉆孔端頭，均可提高錨桿的抗拔力。這種擴(kuò)孔錨桿主要用于松軟土層中。擴(kuò)孔灌漿錨桿主要是利用擴(kuò)孔部分的側(cè)壓力來(lái)抵抗拉拔力。
　　(3) 壓力灌漿錨桿：它與一般錨桿不同的是灌漿時(shí)施加一定的壓力，在壓力下，水泥砂漿滲入孔壁四周的裂縫中，并在壓力下固結(jié)，從而使錨桿具有較大的抗拔力。壓力灌漿錨桿主要利用錨桿周?chē)�的摩擦阻力�?lái)抵抗拉拔力。
　　(4) 預(yù)應(yīng)力錨桿：先對(duì)錨固段用快凝水泥砂漿進(jìn)行一次壓力灌漿，然后將錨桿與擋土結(jié)構(gòu)相連接，施加預(yù)應(yīng)力并錨固，最后在非錨固段進(jìn)行不加壓力的二次灌漿。這種錨桿往往用于穿過(guò)松軟地層而錨固在穩(wěn)定土層中，并使穿過(guò)的地層和砂漿都預(yù)加壓力，在土壓力的作用下，可以減少擋土結(jié)構(gòu)的位移。
　　土層錨桿按使用時(shí)間又可分為永久性和臨時(shí)性兩類(lèi)。土層錨桿根據(jù)支護(hù)深度和土質(zhì)條件可設(shè)置一層或多層。當(dāng)土質(zhì)較好時(shí)，可采用單層錨桿；當(dāng)基坑深度較大、土質(zhì)較差時(shí)，單層錨桿不能完全保證擋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，需要設(shè)置多層錨桿。土層錨桿通常會(huì)和排樁支護(hù)結(jié)合起來(lái)使用，如圖1-23所示。

圖1-23　土層錨桿支護(hù)形式
1—土層錨桿；2—擋土灌注樁或地下連續(xù)墻；3—橫梁(撐)；4—破碎巖土層
　　
　　2) 土層錨桿的構(gòu)造與布置
　　(1) 土層錨桿的構(gòu)造。
　　土層錨桿由錨頭、支護(hù)結(jié)構(gòu)、拉桿、錨固體等部分組成，如圖1-24所示。土層錨桿根據(jù)主動(dòng)滑動(dòng)面可分為自由段(非錨固段)和錨固段，如圖1-25所示。
　　


圖1-24　土層錨桿的構(gòu)造
圖1-25　土層錨桿長(zhǎng)度的劃分
1—擋土灌注樁(支護(hù))；2—支架；3—橫梁；
4—臺(tái)座；5—承壓墊板；6—緊固器(螺母)；
7—拉桿；8—錨固體(水泥漿或水泥砂漿)
1—擋土灌注樁(支護(hù))；2—錨桿頭部；3—錨孔；
4—拉桿；5—錨固體；6—主動(dòng)土壓裂面；
Lfa—非錨固段長(zhǎng)度；Lc—錨固段長(zhǎng)度；LA—錨桿長(zhǎng)度
　　
　　土層錨桿的自由段處于不穩(wěn)定土層中，要使它與土層盡量脫離，一旦土層有滑動(dòng)，它便可以伸縮，其作用是將錨頭所承受的荷載傳送到錨固段上去。錨固段處于穩(wěn)定土層中，要使它與周?chē)�土層牢固結(jié)合，通過(guò)與土層的緊密接觸，將錨桿所受荷載分布到周?chē)�的土層中去。錨固段是承載力的主要來(lái)源，錨桿錨頭的位移主要取決于自由段。
　　錨頭有臺(tái)座、承壓墊板和緊固器等組成，通過(guò)鋼橫梁及支架將來(lái)自支護(hù)的力牢固地傳給拉桿，臺(tái)座用鋼板或C35混凝土做成，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。拉桿可用鋼筋、鋼管、鋼絲束或鋼絞線等制成，前兩種使用較多，后者主要用于承載力很高的情況。錨固體是由水泥漿在壓力下灌漿形成。
　　(2) 土層錨桿的布置。
　　土層錨桿的布置包括確定錨桿的尺寸、埋置深度、錨桿層數(shù)、錨桿的垂直間距和水平間距、錨桿的傾斜角度等。錨桿的尺寸、埋置深度應(yīng)保證不使錨桿引起地面隆起和地面不出現(xiàn)地基的剪切破壞。
　�、� 為了不使錨桿引起地面隆起，最上層錨桿的上面要有必要的覆土厚度，即錨桿的向上垂直分力應(yīng)小于上面的覆土重量。最上層錨桿一般需覆土厚度不小于4～5m；錨桿層數(shù)應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，一般上下層間距為2.0～5.0m，水平間距為1.5～4.5m，或控制在錨固體直徑的10倍。
　�、� 錨桿數(shù)應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。錨桿間距應(yīng)不小于2m，否則應(yīng)考慮錨桿的相互影響，單根錨桿的承載能力應(yīng)予以降低。
　�、� 錨桿傾角的確定是錨桿設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。傾角的大小不但影響著錨桿的水平分力與垂直分力的比例，也影響著錨固長(zhǎng)度與非錨固長(zhǎng)度的劃分，還影響整體穩(wěn)定性，因此施工中應(yīng)特別重視，同時(shí)對(duì)施工中是否方便也產(chǎn)生較大的影響。錨桿的傾角不宜小于12.5°，一般宜與水平成15°～25°傾斜角，且不應(yīng)大于45°。
　　④ 錨桿的尺寸。錨桿的長(zhǎng)度應(yīng)使錨固體置于滑動(dòng)土層外的好土層內(nèi)，通常長(zhǎng)度為15～25m，其中錨固自由段的長(zhǎng)度不宜小于5m，并應(yīng)超過(guò)潛在滑裂面?1.5m，錨固段長(zhǎng)度一般為5～7m，有效錨固長(zhǎng)度不宜小于4m，在飽和軟粘土中錨桿的固定段長(zhǎng)度以20m左右為宜。
　　3) 土層錨桿的施工要點(diǎn)
　　土層錨桿施工一般先將支護(hù)結(jié)構(gòu)施工完成，開(kāi)挖基坑至土層錨桿標(biāo)高，隨挖隨設(shè)置一層土層錨桿，逐層向下設(shè)置，直至完成。
　　(1) 施工程序。
　　① 干作業(yè)法：施工準(zhǔn)備→土方開(kāi)挖→測(cè)量放線定位→移機(jī)就位→校正孔位調(diào)整角度→鉆孔→接螺栓鉆桿繼續(xù)鉆孔到預(yù)定深度→退螺旋鉆桿→插放鋼索→插入注漿管→灌水泥漿→養(yǎng)護(hù)→上錨頭→預(yù)應(yīng)力張拉→緊螺栓或頂緊楔片→錨桿工序完畢，繼續(xù)挖土。
　　② 濕作業(yè)法：施工準(zhǔn)備→土方開(kāi)挖→測(cè)量放線定位→鉆機(jī)就位→接鉆桿→校正孔位→調(diào)整角度→打開(kāi)水源→鉆孔→提出內(nèi)鉆桿→沖洗→鉆至設(shè)計(jì)深度→反復(fù)提內(nèi)鉆桿、沖洗至孔內(nèi)出清水→插鋼筋→壓力灌漿→養(yǎng)護(hù)→裸露主筋防銹→上橫梁→安裝錨具→張拉→錨頭鎖定。
　　(2) 成孔機(jī)具。
　　使用較多的有螺旋式鉆孔機(jī)、氣動(dòng)沖擊式鉆孔機(jī)、旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆孔機(jī)、履帶全行走全液壓萬(wàn)能鉆孔機(jī)，也可采用改裝的普通地質(zhì)鉆孔機(jī)等。
　　(3) 成孔。
　　① 螺旋鉆孔干作業(yè)法。當(dāng)土層錨桿處于地下水位以上，呈非浸水狀態(tài)時(shí)，宜選用不護(hù)壁的螺旋鉆孔干作業(yè)法來(lái)成孔。該法對(duì)粘土、粉質(zhì)粘土、密實(shí)性和穩(wěn)定性較好的砂土等土層都適用。該法的缺點(diǎn)是當(dāng)孔洞較長(zhǎng)時(shí)，孔洞易向上彎曲，導(dǎo)致土層錨桿在張拉時(shí)摩擦損失過(guò)大，影響以后錨固力的正常傳遞，其原因是鉆孔時(shí)鉆削下來(lái)的土屑沉積在鉆桿下方，造成鉆頭上抬。
　　用螺旋鉆孔干作業(yè)法成孔有兩種施工方法：一種是鉆孔與插入鋼拉桿合為一道工序，鉆孔時(shí)將鋼拉桿插入空心的螺旋鉆桿內(nèi)，隨著鉆桿的深入，鋼拉桿與螺旋鉆桿一同達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的深度，然后邊灌漿邊退出鉆桿，而鋼拉桿錨固在鉆孔內(nèi)，這時(shí)的鋼拉桿不能設(shè)置對(duì)中定位之架，需用較稠的漿體防止鋼拉桿下沉；另一種是鉆孔與安放鋼拉桿分為兩道工序，即鉆孔后在螺旋鉆桿退出孔洞后再插入鋼拉桿。為加快鉆孔施工，可采用平行作業(yè)法進(jìn)行鉆孔和插入鋼拉桿，即鉆機(jī)連續(xù)進(jìn)行鉆孔，后面緊接著進(jìn)行安放鋼拉桿和灌漿。
　�、� 壓水鉆進(jìn)成孔法。壓水鉆進(jìn)成孔法是土層錨桿施工應(yīng)用較多的一種鉆孔工藝，這種鉆孔方式的優(yōu)點(diǎn)是可以把鉆孔過(guò)程中的鉆進(jìn)、出渣、固避、清孔等工序一次完成，可以防止塌孔、不留殘土，軟、硬土都能適用。鉆機(jī)就位后，先調(diào)整鉆桿的傾斜角度，在軟粘土中鉆孔，當(dāng)不用套管鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)在鉆孔孔口處放入1～2m的護(hù)壁套管，以保證孔口處不坍塌。鉆孔時(shí)沖洗液(壓力水)從鉆桿中心流向孔底，在一定水頭壓力(0.15～0.3MPa)下，水流攜帶鉆削下來(lái)的土屑從鉆桿與孔壁之間的縫隙處排出孔外。鉆進(jìn)時(shí)要不斷地供水沖洗，而且要始終保持孔口的水位，待鉆到規(guī)定深度(大于土層錨桿長(zhǎng)0.5～1.5m)后，繼續(xù)用壓力水沖洗殘留在孔里的土屑，直至水流不顯渾濁為止。如果用水泥漿做沖洗液，可提高錨固力的150%，但成本很高，鉆進(jìn)中如果遇到流砂層，應(yīng)適當(dāng)?shù)丶涌煦@進(jìn)速度，降低沖孔水壓力，以保持孔內(nèi)水頭壓力。對(duì)于雜填土層，應(yīng)該設(shè)置護(hù)壁套管鉆進(jìn)。
　�、� 潛鉆成孔法。此法是利用風(fēng)動(dòng)沖擊式潛孔沖擊器成孔，這種工具原來(lái)是利用穿越地下電纜的，它長(zhǎng)不足1m，直徑為78～135mm，由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，內(nèi)部裝有配氣閥、氣缸和活塞等機(jī)械。它是利用活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)做定向沖擊，使?jié)摽讻_擊器擠壓土層向前鉆進(jìn)。此法宜用于孔隙率大、含水量較低的土層中。
　　(4) 安放拉桿和拉桿使用前要除銹和除油污。
　　孔口附近的拉桿鋼筋應(yīng)先涂一層防銹漆，并用兩層瀝青玻璃布包扎做好防銹層。成孔后即將長(zhǎng)鋼拉桿插入孔內(nèi)，在拉桿表面設(shè)置定位器，間距在錨固段為2m左右，在非錨固段為4～5m。在插入拉桿時(shí)應(yīng)將灌漿管與拉桿綁在一起同時(shí)插入孔內(nèi)，放至距孔底50cm處。如果鉆孔時(shí)使用套管，則在插入鋼筋拉桿后將套管拔出。為了保證非錨固段拉桿可以自由伸長(zhǎng)，可在錨固段與非錨固段之間設(shè)置堵漿器，或在非錨固段處不灌水泥漿，而填以干砂、碎石或低強(qiáng)度等級(jí)混凝土；或在每根拉桿的自由部分套一根空心塑料管；或在錨桿的全長(zhǎng)度均灌水泥漿，但在非錨固段的拉桿上涂以潤(rùn)滑油脂以保證在該段自由變形和保證錨桿的承載能力不降低。在灌漿前將鉆管口封閉，接上漿管，即可進(jìn)行注漿，澆筑錨固體。
　　(5) 錨桿灌漿。
　　灌漿的作用：形成錨固段，將錨桿錨固在土層中；防止鋼拉桿腐蝕；填充土層中的孔隙和裂縫。
　　錨桿灌漿材料多用水泥漿，也可采用水泥砂漿，砂用中砂并過(guò)篩，砂漿強(qiáng)度等級(jí)不宜低于M10。灌漿方法分為一次灌漿法和二次灌漿法兩種。一次灌漿法是指用壓漿泵將水泥漿經(jīng)膠管壓入拉桿管內(nèi)，再由拉桿端注入錨孔，管端保持離底150mm。隨著水泥漿的灌入，逐步將灌漿管向外拔出至孔口。待漿液回流至孔口時(shí)，用水泥袋紙等搗入孔內(nèi)，再用濕粘土封堵孔口，并嚴(yán)密搗實(shí)，再以0.4～0.6MPa的壓力進(jìn)行補(bǔ)灌，穩(wěn)壓數(shù)分鐘即完成。二次灌漿法是待第一次灌注的漿液初凝后，進(jìn)行第二次灌漿。先灌注錨固段，在灌注的水泥漿具備一定的強(qiáng)度后，對(duì)錨固段進(jìn)行張拉，然后再灌注非錨固段，可用低強(qiáng)度等級(jí)水泥漿不加壓力進(jìn)行灌注。
　　(6) 張拉與錨固。
　　土層錨桿灌漿后，待錨固體強(qiáng)度達(dá)到80%設(shè)計(jì)強(qiáng)度以上時(shí)，即可對(duì)錨桿進(jìn)行張拉和錨固。張拉前先在支護(hù)結(jié)構(gòu)上安裝圍檁，張拉用設(shè)備與預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉所用的相同。預(yù)應(yīng)力錨桿，要正確估算預(yù)應(yīng)力損失。從我國(guó)目前的情況看，鋼拉桿為變形鋼筋，其端部加焊螺絲端桿，用螺母錨固；鋼拉桿為光圓鋼筋，可直接在其端部刻絲，用螺母錨固；如果用精軋鋼紋鋼筋，可直接用螺母錨固。張拉粗鋼筋時(shí)一般采用千斤頂。鋼拉桿為鋼絲束，錨具多為墩頭錨具，也用千斤頂張拉。
　　4．土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)
　　土釘墻支護(hù)是在開(kāi)挖邊坡表面鋪鋼筋網(wǎng)噴射細(xì)石混凝土，并每隔一定距離埋設(shè)土釘，使之與邊坡土體形成復(fù)合體，共同工作，從而有效地提高邊坡穩(wěn)定的能力，增強(qiáng)土體破壞的延性，變土體荷載為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分，它與上述被動(dòng)起擋土作用的維護(hù)墻不同，而是對(duì)土體起到嵌固作用，對(duì)土坡進(jìn)行加固，增加邊坡支護(hù)錨固力，使基坑開(kāi)挖后保持穩(wěn)定。土釘墻支護(hù)為一種邊坡穩(wěn)定式支護(hù)結(jié)構(gòu)，適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土等地基，地下水位較低，當(dāng)基坑開(kāi)挖深度在2m以內(nèi)時(shí)采用。
　　1) 土釘墻支護(hù)的構(gòu)造
　　土釘墻支護(hù)通常與周?chē)�土體接觸，以群體起作用，與周?chē)�土體形成一個(gè)組合體，在土體發(fā)生變形的條件下，通過(guò)與土體接觸面上的粘結(jié)力或摩擦力，使土釘被動(dòng)受拉，并主要通過(guò)受拉工作給土體以約束加固或使其穩(wěn)定。土釘墻支護(hù)一般由土釘、支護(hù)面層和排水系統(tǒng)組成。
　　(1) 土釘。
　�、� 鉆孔注漿釘。此種最常用，即先在土中成孔，置入變形鋼筋，然后沿全長(zhǎng)注漿填孔，這樣整個(gè)土釘體由土釘鋼筋和外裹的水泥砂漿(細(xì)石混凝土或水泥凈漿)組成。
　　② 擊入釘。擊入釘用角鋼、圓鋼或鋼管作土釘，用振動(dòng)沖擊鉆或液壓錘擊入。這種類(lèi)型不需預(yù)先鉆孔，施工極為快速，但不適用于礫石土、硬膠粘土和松散砂土。擊入釘在密實(shí)砂土中的效果要優(yōu)于粘性土。
　　③ 注漿擊入釘。它常用周?chē)鷰Э椎匿摴埽�端部密閉，擊入后從管內(nèi)注漿并透過(guò)壁孔將漿體滲到周?chē)�土體。
　�、� 高壓噴射注漿擊入釘。這種土釘中間有縱向小孔，利用高頻沖擊振動(dòng)錘將土釘擊入土中，同時(shí)以20MPa的壓力，將水泥漿從土釘端部的小孔中射出，或通過(guò)焊于土釘上的一個(gè)薄壁鋼管射出，水泥漿射流在土釘入土的過(guò)程中起到潤(rùn)滑作用，并且能透入周?chē)�土體，提高與土體之間的粘結(jié)力。
　�、� 氣動(dòng)射擊釘。它用高壓氣體作動(dòng)力，在發(fā)射時(shí)氣體壓力作用于釘?shù)臄U(kuò)大端，所以釘子在射入土體過(guò)程時(shí)受拉。釘徑有25mm和38mm兩種，每小時(shí)可擊入15根