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第1章 总论 1

1.1 基坑工程特点和发展概况 1

1.1.1 基坑围护体系的作用与要求 1

1.1.2 基坑工程特点 2

1.1.3 基坑工程发展概况 3

1.2 围护结构型式及适用范围 4

1.2.1 围护结构型式分类 4

1.2.2 放坡开挖结构及适用范围 4

1.2.3 悬臂式围护结构及适用范围 5

1.2.4 水泥土重力式围护结构及适用范围 5

1.2.5 内撑式围护结构及适用范围 6

1.2.6 拉锚式围护结构及适用范围 6

1.2.7 土钉墙围护结构及适用范围 6

1.2.8 其它形式围护结构及适用范围 7

1.2.9 多种围护结构型式的综合应用 8

1.3 止水、降水体系和排水措施 9

1.3.1 概述 9

1.3.2 止水帷幕及适用条件 9

1.3.3 降、排水措施及适用条件 10

1.3.4 降水环境效应 10

1.4 事故及原因分析 11

1.5 围护体系的选用原则 12

1.6 围护体系设计前准备工作 13

1.6.1 设计前的资料准备 13

1.6.2 基坑工程对工程勘察的要求 13

1.7 基坑围护体系设计要点 15

1.7.1 设计原则 15

1.7.2 设计内容 15

1.7.3 设计程序 15

1.8.1 基坑土方开挖施工组织设计要点 16

1.8 基坑土方开挖施工要点 16

1.8.2 基坑土方开挖施工应重视的几个问题 17

1.9 基坑工程监测 17

1.9.1 监测设计要求 17

1.9.2 施工监测要点 19

1.10 基坑工程环境效应及对策 19

1.10.1 概述 19

1.10.2 基坑开挖引起的地面沉降量估计 20

1.10.3 建筑物及地下管线允许变形值估计 22

1.10.4 基坑工程环境效应对策 24

1.11 基坑工程发展与展望 25

1.12 关于本手册的几点说明 26

1.12.1 关于章节内容的说明 26

1.12.2 关于基坑安全等级分类和重要性系数 26

参考文献 27

1.12.3 有关名词统一问题 27

第2章 设计计算理论与分析方法 28

2.1 概述 28

2.2 水在土中的运动及其对深基坑工程的影响 30

2.2.1 地下水的埋藏条件 30

2.2.2 土的透水性 30

2.2.3 渗透压力与渗透破坏 31

2.3.4 电渗及其应用 32

2.2.5 土的冻胀与防治措施 33

2.3 深基坑止水帷幕设计 36

2.3.1 止水帷幕的作用和适用条件 36

2.3.2 帷幕体的形成方法 36

2.3.3 竖向止水帷幕设计 38

2.3.4 坑底水平止水帷幕的设计 40

2.4 降低地下水位设计 42

2.4.1 降水作用与适用条件 42

2.4.2 降水方法与适用范围 43

2.4.3 稳定流管井出水量计算 45

2.4.4 非稳定流管井出水量计算 53

2.4.5 降水影响半径 59

2.4.6 降水设计前的抽水试验 59

2.4.7 基坑降水设计 61

2.4.8 减少降水不良影响的措施 67

2.5 土的抗剪强度与强度指标的选定 68

2.5.1 土的抗剪强度与试验方法 68

2.5.2 墙后主动区的强度指标选定 72

2.5.3 墙前被动区的强度指标选定 73

2.5.4 边坡稳定分析的强度指标选定 74

2.6 土压力计算理论与方法 75

2.6.1 概述 75

2.6.2 土压力的类型与判定 76

2.6.3 围护墙前后水压力的分布与计算 78

2.6.4 静止土压力计算 83

2.6.5 主动土压力计算 85

2.6.6 被动土压力计算 88

2.6.7 考虑渗流效应的土压力计算 92

2.6.8 ？=0土压力计算法 94

2.6.9 粘性土的水土压力合算法 96

2.6.10 不考虑渗流效应的水土压力分算法 97

2.6.11 综合等代土压力系数法 98

2.6.12 考虑墙面摩擦力的被动土压力修正 101

2.6.13 各种土压力计算方法与结果的比较 102

2.6.14 粘性土层中围护桩后不设止水帷幕的水土压力计算法 111

2.6.15 地面临时荷载引起的土压力计算 114

2.6.16 邻近建(构)筑物引起的土压力的计算 117

2.6.17 等代内摩擦角 119

2.7 锚撑式围护结构的变形与内力分析 120

2.7.1 围护墙的变形曲线形态 120

2.7.2 围护墙变形与位移的影响因素 123

2.7.3 等值梁法 124

2.7.4 弹性地基梁法 129

2.7.5 带撑围护结构的有限元分析 138

2.7.6 等值梁法计算结果的修正 147

2.8 深基坑稳定性分析 149

2.8.1 围护结构整体稳定性破坏条件 149

2.8.2 内支撑围护结构整体稳定性分析 151

2.8.3 坑底土抗隆起验算 151

参考文献 156

第3章 放坡开挖基坑工程 158

3.1 概述 158

3.2 设计计算 159

3.2.1 竖向开挖土坡的临界深度和地基承载力分析 159

3.2.2 各类土边坡坡度允许值 162

3.2.3 放坡开挖基坑设计计算 167

3.2.5 土坡坡面的防护 173

3.2.4 降水设计 173

3.3 放坡开挖的环境保护 174

3.3.1 放坡开挖的环境要求 174

3.3.2 基坑应急防护措施 176

3.4 施工要点 177

3.4.1 施工准备工作 177

3.4.2 基坑土方的开挖 178

3.4.3 施工监测 178

3.5 工程实例 180

3.5.1 厦门市行政中心建设楼 180

3.5.2 开封城西雨水泵站深基坑围护 183

参考文献 185

第4章 悬臂式围护结构 186

4.1 概述 186

4.1.1 板桩式结构 187

4.2 悬臂式围护结构的设计计算理论 188

4.2.1 悬臂式围护结构计算理论 188

4.1.2 排桩式结构 188

4.2.2 悬臂式围护结构计算简图 190

4.2.3 悬臂式围护结构设计计算 191

4.3 板桩式悬臂围护结构 199

4.3.1 钢板桩围护结构的设计 199

4.3.2 钢板桩围护结构的施工 202

4.3.3 钢筋混凝土板桩 206

4.3.4 木板桩 207

4.4 排桩式悬臂围护结构 209

4.4.1 概述 209

4.4.2 围护桩的施工 210

4.5 基坑内被动区土体加固 217

4.5.1 基本原理及适用性 217

4.5.2 加固方法及形式 218

4.5.3 设计计算 218

4.6.1 福建泉州市华联商厦深基坑支护工程 221

4.6 工程实例 221

4.6.2 “永同昌花园”深基坑支护工程 222

4.6.3 珠海某工程灌注桩悬臂围护结构工程 225

4.6.4 浙江诸暨一悬臂型围护工程 228

参考文献 232

第5章 水泥土重力式围护结构 233

5.1 概述 233

5.1.1 水泥土重力式围护结构的发展与现状 233

5.1.2 水泥土重力式围护结构的特性及适用范围 234

5.2 水泥土的工程力学特性 235

5.2.1 水泥土的重度 235

5.2.2 水泥土的力学性质 235

5.2.3 强度的影响因素及控制措施 239

5.3 传统重力式挡墙的设计计算 242

5.3.1 设计原理与荷载的组合 242

5.3.2 稳定性验算及承载力验算 243

5.4.1 设计基本参数及注意事项 245

5.4 重力式围护结构设计 245

5.4.2 主动侧与被动侧的土压力计算 246

5.4.3 重力式围护结构的嵌固深度 247

5.4.4 重力式围护结构的宽度 250

5.4.5 水泥土重力式结构正截面受弯承载力及剪应力验算 251

5.4.6 提高水泥土重力式结构刚度及安全度的有效措施 252

5.5 重力式挡墙的变形计算 252

5.5.1 “刚性栏墩”法 253

5.5.2 “m”法 254

5.5.3 “上海经验公式法” 255

5.6 施工及质量检验 255

5.6.1 施工机械 255

5.6.2 施工工艺及施工参数 259

5.6.3 施工质量控制措施 261

5.7.1 上海市申航大楼基坑围护 263

5.6.4 质量检验 263

5.7 工程实例 263

5.7.2 福建省泉州远太大厦基坑支护工程 266

5.7.3 泉州富豪大厦基坑支护 271

参考文献 274

第6章 内撑式围护结构 275

6.1 概述 275

6.1.1 内撑式围护结构的含义 275

6.1.2 内撑式围护结构的优缺点 275

6.1.3 内撑式围护结构的应用范围 276

6.2 内撑式围护结构的组成 276

6.3 竖向围护构件 277

6.3.1 竖向围护构件种类 277

6.3.2 竖向围护结构设计要点 278

6.4 围护结构计算理论 279

6.5.1 支撑的合理位置 283

6.5 单层内撑式围护结构设计 283

6.5.2 施工工况与计算简图 284

6.5.3 按等值梁法和“m法”计算围护结构内力 285

6.5.4 按静力平衡法计算围护结构的内力 285

6.5.5 按弹性曲线法计算围护结构的内力 291

6.6 多层内撑式围护结构设计 292

6.6.1 支撑的合理位置 292

6.6.2 施工工况与计算简图 293

6.6.3 按等值梁法和“m法”计算多道支撑围护结构内力 294

6.6.4 按1/2分担法计算多道支撑围护结构的内力 294

6.6.5 Terzaghi法(塑性铰法) 295

6.7 支撑体系 295

6.7.1 支撑体系设计要点 296

6.7.2 支撑体系型式 296

6.7.3 支撑材料 297

6.7.4 内支撑结构计算 298

6.7.5 水平支撑的截面设计 299

6.7.6 压顶梁与腰梁设计 300

6.7.7 支撑立柱与支托的设计 301

6.7.8 斜撑的设计 302

6.8 内撑式围护结构施工要点 303

6.8.1 基坑开挖注意的问题和技术措施 303

6.8.2 支撑的替换与拆除 306

6.8.3 施工和监测的配合 306

6.9 工程实例 307

6.9.1 福建泉州建设银行大厦基坑围护 307

6.9.2 上海远东大厦基坑围护结构 311

6.9.3 福州吉翔双子星大厦基坑围护结构 315

6.9.4 上海万宝花园深基坑围护结构 317

6.9.5 湖北省邮电综合大楼深基坑工程设计与施工 320

6.9.6 温州国贸大厦基坑围护工程设计 329

6.9.7 杭州市德雅花园高层公寓深基坑支护 332

参考文献 335

第7章 拉锚式围护结构 336

7.1 概述 336

7.2 拉锚式围护结构型式及分类 336

7.2.1 拉锚式围护结构组成 336

7.2.2 拉锚式围护结构分类及适用范围 337

7.3 地面拉锚围护结构 337

7.3.1 概述 337

7.3.2 设计计算 338

7.3.3 压顶梁和地面拉锚施工 340

7.4 锚杆围护结构 341

7.4.1 概述 341

7.4.2 锚杆围护结构的构造 341

7.4.3 设计计算 344

7.4.4 锚杆围护结构稳定性验算 347

7.4.5 土层锚杆施工 349

7.4.6 土层锚杆试验 352

7.5 工程实例 353

7.5.1 天津邮电通讯中心大厦基坑围护工程 353

7.5.2 深华商业大厦深基坑围护工程 355

7.5.3 福州屏山综合楼基坑围护工程 359

7.5.4 竹园宾馆酒店式公寓深基坑锚杆围护 362

7.5.5 西安钟鼓楼广场深基坑支护 368

参考文献 373

第8章 土钉墙 374

8.1 概述 374

8.1.1 土钉墙的概念 374

8.1.2 土钉墙的发展 374

8.1.3 土钉墙的应用领域 375

8.2 土钉分类及土钉墙的特点与适用范围 376

8.2.1 土钉分类 376

8.2.2 土钉墙的特点 376

8.3.1 土钉墙与加筋土墙的比较 377

8.3.2 土钉与锚杆的对比 377

8.3 土钉墙与加筋土墙、锚杆的比较 377

8.2.3 土钉墙的适用条件 377

8.4 土钉墙的作用机理与工作性能 378

8.4.1 土钉墙的作用机理 378

8.4.2 土钉墙工作性能的试验研究 379

8.4.3 土钉墙的工作性能 382

8.5 勘察要求 383

8.6 设计计算 384

8.6.1 确定土钉墙结构尺寸 384

8.6.2 土钉参数的设计 384

8.6.3 内部稳定性分析 385

8.6.4 外部稳定性分析 390

8.6.5 土钉墙变形分析 391

8.6.6 面层设计 392

8.7.2 喷射混凝土面层 393

8.7.1 作业面开挖 393

8.7 施工方法 393

8.7.3 排降水措施 394

8.7.4 土钉施工 394

8.7.5 土钉防腐 395

8.7.6 边坡表面处理 395

8.8 质量检验与监测 395

8.8.1 土钉抗拔力检验 395

8.8.2 原材料检验 395

8.8.3 面层强度及厚度检验 395

8.8.4 监测 396

8.9 工程应用实例 396

8.9.1 东莞市东莞时代广场深基坑土钉墙支护 396

8.9.2 北京市芳城园1号住宅楼深基坑土钉墙支护 399

8.9.3 深圳民航大厦基坑部分土钉墙支护 402

8.9.4 广州荔湾商业大厦深基坑土钉墙支护 404

参考文献 409

9.1 概述 410

9.2 组合型围护结构 410

9.2.1 概述 410

第9章 围护结构的其它形式 410

9.2.2 组合型围护结构分类 411

9.2.3 组合型围护结构的力学特征和适用条件 417

9.2.4 混凝土连拱式组合拱结构 418

9.2.5 水泥土组合拱结构 423

9.2.6 闭合拱圈围护结构 424

9.2.7 工程实例 428

实例1 上海市康宁大厦基坑围护 428

实例2 南京友谊大厦基坑围护 431

实例3 马鞍山钢铁厂料槽基坑围护 435

9.3 门架式围护结构 438

9.3.1 概述 438

参考文献 438

9.3.2 计算模型 439

9.3.3 设计计算 449

9.3.4 结构设计 449

9.3.5 工程实例 452

实例1 杭州金潮大厦基坑门架式围护结构 452

实例2 北京安外503工程基坑围护 454

参考文献 457

9.4.2 作用机理 458

9.4 沉井围护结构 458

9.4.1 概述 458

9.4.3 设计计算 459

9.4.4 施工要点 465

9.4.5 质量检验和测量 468

9.4.6 工程实例--福建省烟草综合大楼沉井围护结构 470

参考文献 472

9.5.1 概述 473

9.5 加筋水泥土墙围护结构 473

9.5.2 作用机理与计算模型 474

9.5.3 设计计算 475

9.5.4 施工工艺 476

9.5.5 工程实例--上海环球世界商厦基坑加筋水泥土围护结构 479

参考文献 483

9.6 冻结法围护结构 483

9.6.1 概述 483

9.6.2 原理及特点 485

9.6.3 冻土的物理力学特性 486

9.6.4 设计计算 489

9.6.5 冻结法施工要点 494

参考文献 495

附录1 各类组合截面几何性质和力学特性表 496

附录2 抛物线、圆弧拱内力计算公式 512

10.2 施工组织设计 513

10.2.1 设计依据 513

10.1 概述 513

第10章 深基坑工程施工 513

10.2.2 设计内容 514

10.2.3 编制应急措施计划 515

10.3 降水工程与回灌 515

10.3.1 概述 515

10.3.2 施工材料与机械 515

10.3.3 施工方法与工艺 521

10.3.4 回灌 532

10.3.5 降水施工中应注意的问题及常见故障处理 534

10.4 止水帷幕施工方法 535

10.4.1 概述 535

10.4.2 高压喷射注浆法 535

10.4.3 深层搅拌法 536

10.4.4 高压灌浆法 536

10.4.5 射水地下成墙施工方法 539

10.4.6 小径钻孔灌注桩成幕施工方法 541

10.4.7 止水帷幕施工应注意的问题 542

10.5 土方开挖 542

10.5.1 概述 542

10.5.2 开挖方式与顺序的选择 543

10.5.3 人工开挖 547

10.5.4 机械开挖 548

10.5.5 基底处理与封底 559

10.5.6 土方开挖中应注意的问题 560

10.6 深基坑施工中常出现的事故及其对策和补救方法 563

10.6.1 概述 563

10.6.2 事故的原因分析 563

10.6.3 事故的预防与对策 565

10.6.4 事故发生后常用的补救方法 569

10.7.1 管井降水在大面积基坑施工中应用 570

10.7 工程实例 570

10.7.2 苏州伊落中心大厦二级轻型井点回灌施工技术 575

10.7.3 金茂大厦超深基坑的土方开挖及专项技术的应用 577

10.7.4 上海人民广场地下车库中心岛法施工技术(中顺边逆施工法) 581

10.7.5 狭窄场地深基坑利用围护上道支撑作挖土施工栈桥的设计与施工 585

10.7.6 福州“永升城”深基坑工程施工 588

10.7.7 基坑护壁帷幕漏水化学灌浆抢险技术 591

10.7.8 某高层建筑深基坑护壁结构倒塌概况及原因分析 594

参考文献 597

第11章 地下连续墙技术 599

11.1 概述 599

11.2 地下连续墙围护体系设计计算 600

11.3 地下连续墙构造设计 601

11.3.1 概述 601

11.3.2 深厚比与成槽要求 601

11.3.3 混凝土和钢筋笼设计 602

11.3.5 地下连续墙复合衬墙及双层墙的构造 604

11.3.4 槽段间墙的接头 604

11.3.6 地下连续墙纵向沉降缝构造 606

11.4 地下连续墙的施工 606

11.4.1 概述 606

11.4.2 地下连续墙成槽工艺 607

11.4.3 射水法成槽技术 613

11.4.4 干作业地下连续墙 613

11.4.5 导墙 616

11.4.6 泥浆护壁与回收 617

11.4.7 钢筋笼制作与吊装 620

11.4.8 水下混凝土浇注 622

11.4.9 地下连续墙墙段接头施工 623

11.4.10 复合墙及双层墙施工 625

11.4.11 墙底灌浆与墙后接缝压浆 626

11.4.12 事故处理及预防 629

11.5.3 地下连续墙墙体移动或转动达到破坏状态时控制值 631

11.5.2 地下连续墙变形引起周围地面沉降的控制要求 631

11.5 质量控制与监测 631

11.5.1 地下连续墙墙面倾斜度和平整度要求 631

11.5.4 地下连续墙围护深基坑开挖的环境控制要求 632

11.5.5 现场监测 632

11.6 工程实例 632

11.6.1 上海国际贸易中心大厦地下连续墙工程 632

11.6.2 福州新世纪大厦超深地下连续墙工程 635

11.6.3 南京“状元楼二期工程”用射水法成槽的薄壁地下连续墙 642

11.6.4 广东省工商银行业务大楼深基坑地下连续墙设计简介 645

参考文献 648

第12章 逆作法技术 649

12.1 概述 649

12.2 “逆作法”施工原理与施工程序及其优点 650

12.2.1 “逆作法”施工原理 650

12.2.2 “逆作法”施工程序 650

12.2.3 “逆作法”施工优点 652

12.2.4 “逆作法”施工尚存在一些问题及处理方法 654

12.3 地下连续墙作为主体结构一部分的设计计算 656

12.3.1 设计原则与要求 656

12.3.2 地下连续墙结构设计计算 660

12.3.3 地下室各楼层内水平支撑梁的计算 667

12.4 施工技术 668

12.4.1 地下连续墙施工 668

12.4.2 中间支承柱设计与施工 668

12.4.3 降水方法 669

12.4.4 土方开挖 669

12.4.5 逆作地下梁板洞口的选定 671

12.4.6 地下各层梁板及基础底板与地下连续墙连续做法 671

12.4.7 逆作时，柱与剪力墙上下层钢筋连结做法 671

12.4.8 地下逆作梁板支撑 671

12.4.11 连续墙内表面与连续墙之间接头处理 672

12.4.10 逆作阶段施工监测 672

12.4.9 地下室底板封底 672

12.4.12 柱与剪力墙二次浇筑施工缝处理 675

12.5 质量标准 676

12.6 安全措施 677

12.7 工程实例 677

12.7.1 福州世界金龙大厦三层半地下室“逆作法”结构设计、施工与监测 677

12.7.2 厦门金源大厦地下室的逆作法施工 691

12.7.3 上海恒积大厦高层建筑多层地下室逆作法施工技术施工方法 696

参考文献 702

第13章 深基坑工程环境效应与对策 704

13.1 概述 704

13.2 降排水环境效应 705

13.3 围护桩、基桩施工环境效应 706

13.4 土方开挖环境效应 706

13.5 止水帷幕渗漏水环境效应 707

13.6 其它工程事故的环境效应 708

13.7 围护结构位移与变形计算 712

13.8 防治措施与展望 713

13.9 工程实例 714

13.9.1 厦门体育东村八组团深层降水工程 714

13.9.2 福州某深基开挖对周围的影响 716

13.9.3 基坑开挖与降水引起相邻地表沉降实例分析 721

13.9.4 深基坑开挖对周围建筑的影响 726

参考文献 731

第14章 深基坑工程监测和控制 732

14.1 概述 732

14.1.1 深基坑工程监测的重要性 732

14.1.2 监测内容和基本要求 733

14.1.3 基坑变形监测的控制值 733

14.2 施工现场变形观测 735

14.2.1 变形观测的一般要求 735

14.2.2 水平位移监测网 736

14.2.4 基坑工程场地变形测量 738

14.2.3 垂直位移监测网 738

14.3 基坑侧向变形观测 740

14.3.1 测斜仪的类型 742

14.3.2 测斜管的安装或埋设 744

14.3.3 测斜仪测量侧向位移 744

14.3.4 侧向位移观测资料的整理 745

14.4 基坑回弹观测 745

14.4.1 用回弹观测标测基坑回弹 745

14.4.2 用深层沉降标测基坑回弹 746

14.4.3 用磁性深层沉降标测土层沉降(隆起) 747

14.5 基坑内外土压力和孔隙水压力的观测 748

14.5.1 观测目的和内容 748

14.5.2 观测仪器和压力传感器 749

14.5.3 压力传感器的标定 751

14.5.4 压力传感器的现场安装 751

14.6.1 支护结构主受力钢筋的应力监测 753

14.6 基坑支护结构内力监测 753

14.5.5 土压力和孔隙水压力的观测和资料整理 753

14.6.2 土层锚杆试验和监测 754

14.7 基坑开挖过程地下水监测 757

14.7.1 监测目的 757

14.7.2 监测内容 757

14.7.3 监测工作布设 758

14.7.4 监测方法 759

14.7.5 监测资料整理 759

14.8 基坑开挖对邻近建筑物及管线影响的监测 760

14.8.1 建筑物及管线的位移监测 760

14.8.2 建筑物裂缝的观测 761

14.8.3 建筑物主体倾斜观测 761

14.8.4 资料整理及监测成果报告 761

14.9 工程实例 761

14.9.1 上海耀华皮尔金顿浮法玻璃熔窑无支撑无锚碇格形地下连续墙工程 761

14.9.2 福州金龙大厦基坑开挖监测 768

参考文献 775

第15章 动态设计及信息化施工技术 776

15.1 概述 776

15.2 动态设计及信息化施工技术 777

15.2.2 施工全程监测及信息的反馈处理 778

15.2.1 围护方案的优化设计及预测分析 779

15.2.3 围护体系性状的全程动态分析 780

15.3 反分析方法 780

15.3.1 反分析法的原理 780

15.3.2 反分析基本方法 782

15.3.3 优化方法 786

15.4 工程实例 787

15.4.1 武汉建银大厦深基坑围护与开挖 787

15.4.2 广州华侨大厦扩建工程 793

参考文献 805

索引 807