基坑支护

基坑工程基坑工程为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填，包括勘察、设计、施工、监测和检测等，称为基坑工程，是一项综合性很强的系统工程。基坑安全随着基坑的开挖越来越深、面积越来越大，基坑围护结构的设计和施工越来越复杂，所需要的理论和技术越来越高，远远超越了作为施工辅助措施的范畴，施工单位没有足够的技术力量来解决复杂的基坑稳定、变形和环境保护问题，往往导致基坑在施工过程中发生安全事故。土方工程施工中安全是一个很突出的问题，因土方坍塌造成的事故占每年因工死亡人数的5％左右，成为五大伤亡之一边坡稳定及支护1．影响边坡稳定的因素基坑开挖后，其边坡失稳坍塌的实质是边坡土体中的剪应力大于土的抗剪强度。而土体的抗剪强度又是来源于土体的内摩阻力和内聚力。因此，凡是能影响土体中剪应力、内摩阻力和内聚力的，都能影响边坡的稳定。(1)土的类别的影响，不同类别的土，其土体的内摩阻力和内聚力不同。例如砂土的内聚力为零，只有内摩阻力，靠内摩阻力来保持边坡的稳定平衡。而粘性土则同时存在内摩阻力和内聚力，因此，对于不同类别的土能保持其边坡稳定的最大坡度也不同。(2)土的湿化程度的影响。土内含水愈多，湿化程度增高，使土壤颗粒之间产生滑润作用，内摩阻力和内聚力均降低。其土的抗剪强度降低，边坡容易失去稳定。同时含水量增加，使土的自重增加，裂缝中产生静水压力，增加了土体内剪应力。(3)气候的影响使土质松软，如冬季冻融又风化，也可降低土体抗剪强度。(4)基坑边坡上面附加荷载或外力的影响，能使土体中剪应力大大增加，甚至超过土体的抗剪强度，使边坡失去稳定而塌方。2．挖方边坡最陡坡度为了防止塌方，保证施工安全，当土方挖到一定深度时，边坡均应做成一定的坡度。土方边坡的坡度以其高度与底宽度B之比表示，即土方边坡坡度的大小与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、排水情况、附近堆积荷载等有关。开挖的深度愈深，留置时间越长，边坡应设计得平缓一些，反之则可陡一些，用井点降水时边坡可陡一些。边坡可以做成斜坡式，根据施工需要亦可做成踏步式，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，不加支撑的边坡的最陡坡度应按表7—2的规定。表7—2土方边坡坡度规定注：静载指堆土或材料等，动载指机械挖土或汽车运输作业等。在挖方边坡上侧堆土或材料以及移动施工机械时，应与挖方边缘保持一定距离，以保证边坡的稳定，当土质良好时，堆土或材料距挖方边缘0．8m以外，高度不宜超过1．5m3．挖方直壁不加支撑的允许深度土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，其挖方边坡可做成直立壁不加支撑，挖方深度应根据土质确定，但不宜超过表7—3的规定。采用直立壁挖土的基坑(槽)或管沟挖好后，应及时进行地下结构和安装工程施工，在施工过程中，应经常检查坑壁的稳定情况。挖方深度超过表7—3规定，应按表7—2规定放坡，或直立壁加支撑。2、坡度陡。引起坍塌原因1、雨季水渗入干燥土中，引起内部水土流失，导致塌方。3、其他不确定因素。基坑塌方事故（无支撑梁）基坑塌方事故（基坑斜坡未处理）如何控制安全事故1、研究和设计单位的介入解决了基坑工程的理论计算和设计问题。2、施工单位专项方案编制需更谨慎。基坑类型基坑土方开挖的施工工艺一般有两种：放坡开挖（无支护开挖）和在支护体系保护下开挖（有支护开挖）。前者既简单又经济，但需具备放坡开挖的条件，即基坑不太深而且基坑平面之外有足够的空间供放坡这用。因此，在空旷地区或周围环境允许放坡而又能保证边坡稳定条件下应优先选用。无支护基坑1、合适的坡度足够大的场地空间有支护基坑开挖管沟支撑场地狭隘基坑深度较深1、围护桩、地梁支撑系统排桩基坑工程（土钉墙施工）土钉墙土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力；从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过来设置的，一般称砂浆钻孔、插筋、注浆锚杆，也可以直接打入角钢、粗钢筋、钢管形成土钉。土钉墙的做法与矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法类似，故也称为喷锚网加固边坡。土钉墙设备土钉墙构造要求1、土钉墙的墙面坡度不宜大于1：0.1。2、土钉外露端部和层面有效连接在一起，设承压板和加强筋。3、土钉长度宜为开挖深度0.5～1.2倍，土钉的间距宜为0.6～1.2m，土钉与水平夹角为10°～20°。4、土钉宜选用Ⅱ、Ⅲ级锣纹钢筋，直径16～32，钻孔直径70～120。5、面层喷射砼强度等级不宜低于C20。6、喷射砼面层厚度宜为80～200，通常采用100。7、喷射砼面层中配钢筋网，采用I级钢筋、直径6～10，间距150～300，钢筋网搭接长度大于300。8、注浆材料水泥净浆或水泥砂浆，其强度不低于M10。9、当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施；土钉墙墙顶应采用砂浆或混凝土护面，坡顶和坡脚应设排水措施，坡面上可根据具体情况设置泄水孔。土钉墙施工流程（1）锚杆钻机土方开挖1、开挖土方并边坡修整2、初喷底层混凝土3、钻设钉孔养护时间三天，每天浇水三次。4、土钉安装成孔后及时安装土钉隐蔽验收注浆5、挂钢筋网，土钉尾部焊接7、第二次喷砼井点降水养护时间三天，每天浇水三次。土钉墙施工（1）多用于山体边坡治理。优点•实体牢固可靠缺点•费用大、工期长基坑喷锚（土钉墙）土钉墙施工流程（2）开挖土方及边坡修整打入锚杆（钢管）钢筋网安装及与锚杆尾部焊接隐蔽验收排水系统设置喷锚养护土钉墙（2）设备及材料锚杆机钢管空气压缩机1、土方开挖及边坡修整2、击入锚杆3、钢筋网安装及与锚杆端部焊接4、验收5、排水系统设置6、喷锚基坑支护过程中，随着挖土工作的分层开挖，土钉墙也随之分层施工(如下图)。优点•费用相对于1小、工期短缺点•遇岩石锚杆难以进入，容易出现假像。错误图片分析1、坡度过陡。2、堆土太近。软件运用（专项方案编制）1234561、侧壁安全等级根据基坑开挖深度、周边环境条件和支护结构破坏后果的严重程度，将基坑侧壁安全等级划分为三级。一级：周边环境条件很复杂；破坏后果很严重；基坑深度h12m；工程地质条件复杂；地下水位很高、条件复杂、对施工影响严重二级：周边环境条件较复杂；破坏后果很严重；基坑深度6mh≤12m；工程地质条件较复杂；地下水位较高、条件较复杂、对施工影响较严重三级：周边环境条件简单；破坏后果部严重；基坑h≤6m；地下水位低、条件简单，对施工影响轻微影响基坑稳定的主要因素包括：开挖岩土体和地下水特征、基坑深度及放坡坡度、基坑周边环境条件、施工因素、气象因素。2、基坑开挖深度开挖深度＝自然地坪—垫层底标高3、土钉水平距离土钉水平距离：如下立面图中距离为1500mm4、地下水位影响如果工程需考虑地下水位影响，勾选基坑外侧水位到坑顶（自然地坪）的距离基坑内侧水位到坑顶的距离5、土体滑动系数滑动摩擦力的大小和彼此接触物体的相互间的正压力成正比：即f＝μN，其中μ为比例常数叫“滑动摩擦系数”，它是一个没有单位的数值。滑动摩擦系数与接触物体的材料、表面光滑程度、干湿程度、表面温度、相对运动速度等都有关系。土体滑动系数：这是计算土体整体性抗滑阻力的一个系数。如果有可靠的试验数据，可以选择此数据；如果选择自动，计算过程中，该数值就等于坡脚所在土层的内摩擦角的正切值。6、土钉墙的计算宽度将土钉加固的土体分三个部分来确定土钉墙厚度。第一部分为钢筋网喷射混凝土支护的厚度，土钉间土体由喷射混凝土面板稳定，通过面层设计计算保证土钉间土体的稳定，喷射混凝土支护作用区厚度为L/6；L为土中土钉的平均长度；第二部分为墙体的均匀压缩加固带，它的厚度为（2L）/3；第三部分为土钉尾部非均匀压缩带，厚度为L/6，但不能全部作为土钉墙厚度来考虑，取1/2值作为土墙的计算厚度，即L/12。所以土墙厚度为三部分之和，即(11L)/12（约0.9L），当土钉倾斜时，土钉墙厚度为(11L)/12cosα（α为土钉与水平面之间的夹角）。7、放坡系数m为放坡系数：b/h=m8、土钉参数9、荷载参数荷载类型：线荷载、面荷载、点荷载…….面荷载：面荷载是容重（kN/m³）乘以厚度荷载宽度：面荷载作用的宽度。基坑边线距离：图中为2m。10、土层参数土层参数地质报告中有说明，具体看当地地质情况。