第二节：基坑工程
一、概述
1、为了施工安全,防止塌方,保持基坑(槽)土壁的稳定,在土方工程施工中,对挖方或填方边缘,均应制成一定坡度的边坡。
2、土方边坡的大小，应根据土质条件、挖方深度或填方高度、地下水位、排水情况、施工方法、边坡留置时间的长短、边坡上部的荷载情况、相邻建筑物的情况等因素综合考虑确定。
3、土方边坡与支护
土方在开挖方过程中或填方后，边坡的稳定主要是靠土体的内摩阻力和黏结力来保持平衡的。一旦土体失去平衡，基坑(槽)边坡土方局部或大面积塌落或滑塌。边坡塌方会引起人身事故，同时会妨碍基坑开挖或基础施工，有时还会危及附近的建筑物。造成土壁塌方的原因：
一是基坑(槽)开挖较深，边坡过陡，使土体本身的稳定性不够，而引起塌方现象。尤其是土质差、开挖深、大的坑槽中，常会遇到这种情况。
二是在有地表水、地下水作用的土层开挖基坑(槽)时，未采取有效的降、排水措施，使土层湿化，黏聚力降低，在重力作用下失去稳定而引起塌方。
三是边坡顶部堆载过大，或受车辆、施工机械等外力振动影响，使边坡土体中所产生的剪应力超过土体的抗剪强度而导致塌方。
为了防止塌方，保证施工安全，在基坑(槽)开挖深度超过一定限度时，土壁应做成有斜率的边坡，或者对土壁进行支护以保持边坡土壁的稳定。
二、土方边坡放坡
当无地下水时，在天然湿度的土中开挖基坑，可做成直立壁而不放坡，但开挖深度不宜超过下列数值：
(1)密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土)：1.0m。
(2)硬塑、可塑的轻亚黏土及亚黏土：1.25m。
(3)硬塑、可塑的黏土和碎石类土(充填物为黏性土)：1.5m。
(4)坚硬的黏土：2.0m。
当挖方深度大于以上数值，则应放坡。在地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方深度在5m以内不加支撑的边坡的坡度按规范选取，黏性土的边坡可陡些，砂性土的边坡则应平缓些。井点降水时边坡可陡些(1∶0.33～1∶0.7)，明沟排水则应平缓些。如果开挖深度大、施工时间长、坑边有停放机械等情况，边坡应平缓些。
三、基槽支护
1、市政工程施工时，常需在地下铺设管沟，因此需开挖沟槽。开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑。
横撑式土壁支撑根据挡土板的不同，分为水平挡土板式（图a）以及垂直挡土板式（图b）两类。前者挡土板的布置又分为间断式和连续式两种。湿度小的粘性土挖土深度小于3m时，可用间断式水平挡土板支撑；对松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑，挖土深度可达5m。对松散和湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑，其挖土深度不限。
2.重力式支护结构
水泥土搅拌桩（或称为深层搅拌桩）支护结构是近年来发展起来的一种重力式支护结构。它是通过搅拌桩机将水泥与土进行搅拌，形成柱状的水泥加固土（搅拌桩）。
图、水泥土墙
如下图：深层搅拌桩挡墙
3.板式支护结构
板式支护结构由两大系统组成：挡墙系统和支撑(或拉锚)系统(图下图)，悬臂式板桩支护结构则不设支撑(或拉锚)。
土钉墙
1)土钉墙支护原理及其特点
土钉墙加固技术是在土体内放置一定长度和分布密度的土钉体，起主动嵌固作用与土体共同作用，用以弥补土体自身强度的不足。它不仅提高了土体整体刚度，而且弥补了土体的抗拉和抗剪强度低的弱点，通过相互作用，土体自身结构强度的潜力得到充分发挥，还改变了边坡变形和破坏性状，显著提高了整体稳定性，是一种原位加固土的技术。
5．土层锚杆
土层锚杆简称土锚杆，是在地面或深开挖的地下室墙面或基坑立壁未开挖的土层钻孔，达到设计深度后，或在扩大孔端部，形成球状或其他形状，在孔内放入钢筋或其他抗拉材料，灌入水泥浆与土层结合成为抗拉力强的锚杆。为了均匀分配传到连续墙或柱列式灌注桩上的土压力，减少墙、柱的水平位移和配筋，一端采用锚杆与墙、柱连接，另一端锚固在土层中，用以维持坑壁的稳定。如图所示为土层锚杆构造示意图。
1—墙结构；2—锚头垫座；3—锚头；4—钻孔；5—锚拉杆；6—锚固体；7—一次灌浆管；8—二次灌浆管；9—定位器
由三部分组成：头部连接、拉杆、锚固体。
土锚杆施工机械有：冲击式钻机、旋转式钻机及旋转式冲击钻机等。冲击式钻机适用于砂石层地层，旋转式钻机可用于各种地层。它靠钻具旋转切削钻进成孔，也可加套管成孔。锚杆承受拉力，一般采用螺纹钢、钢绞线等强度高、延伸率大、疲劳强度高的材料。永久性锚杆尚须进行防腐处理。
土锚杆的施工程序为：钻孔→安放拉杆→灌浆→养护→安装锚头→张拉锚固和挖土。施工过程中，首先要掌握打孔质量，包括位置、斜度及深度。当锚杆达到预定位置后，开始加压灌浆。
土层锚杆用的拉杆，常用的有钢管(钻杆用作拉杆)、粗钢筋、钢丝束和钢绞线。主要根据土层锚杆的承载能力和现有材料的情况来选择。承载能力较小时，多用粗钢筋；承载能力较大时，我国多用钢绞线。
