4基坑与桩基工程安全管理

绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一基坑与桩基工程安全培训材料编制单位：中建二局上海分公司编制人：张建峰联系电话：[phone]日期：2012年8月12日版次：A绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一目录一、前言（简介）二、适用的法律法规、规范、标准清单三、法律法规、规范、标准主要内容四、风险分析与安全管理要点五、良好实践六、典型缺陷七、案例分析绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一一、前言（简介）绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一一、前言基坑支护工程是建筑施工中不可或缺的一种施工方法，它包括地下连续墙、排桩支护、重力式档土结构、喷锚支护结构和组合式支护结构等形式，其施工过程极易发生坍塌伤亡事故。建设部《建筑工程预坊坍塌事故若干规定》中明确指出，基坑支护是多发事故专项治理的主要内容之一应制定预防坍塌事故的安全技术措施，做好施工组织，确保安全。《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）也明确规定基坑支护工程必须编制施工组织设计，否则该项为“零分项”。因此加强基坑支护工程技术安全措施至关重要。绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一二、适用的法律法规、规范、标准清单绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一适用的法律法规、规范、标准清单•工程建设国家标准1、GB5007-2002建筑地基基础设计规范2、GB50021-2001岩土工程勘察规范3、GB50086-2001锚杆喷射混凝土支护技术规范4、GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范5、GB50330-2002建筑边坡工程技术规范6、GB50164-92混凝土质量控制标准7、GB50497-2009建筑基坑工程检测技术规范绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一适用的法律法规、规范、标准清单•工程建设标准化协会标准1、CECS01:2004混凝土结构耐久性设计与施工指南2、CECS22:2005岩土锚杆（索）技术规程3、CECS96:97基坑土钉支护技术规程4、CECS161:2004喷射混凝土加固技术规程绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一适用的法律法规、规范、标准清单•建筑工程建设行业标准1、《建筑变形测量规范》JGJ8-20072、《混凝土泵送施工技术规程》JGJ50/T10-953、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-20054、《高层建筑岩土工程勘察规范》JGJ72-20045、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-20026、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20087、《建筑桩基检测技术规程》JGJ106-2003绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一适用的法律法规、规范、标准清单8、《钢筋直螺纹接头技术规程》JGJ109-969、《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-9910、《建筑地基基础加强技术规范》JGJ123-200011、《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160-2008绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一三、法律法规、规范、标准主要内容绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一常用支护结构绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一水泥土墙支护•1、水泥土墙支护（重力式支护结构）•（1）组成和特点–①水泥土搅拌桩（或称深层搅拌桩）：是重力式围护墙，利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，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、水稳定性和一定强度的优质水泥加固土。–水泥土墙宜用：于坑深≯6m；基坑侧壁安全等级为一、二级；地基土承载力≯150kPa的情况。–水泥土墙的优缺点：–优点：由于坑内无支撑，便于机械化快速挖土；挡土又防渗，比较经济。–缺点：不宜用于深基坑；位移相对较大；墙体厚度大，有时受周围环境限制。绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一–②高压喷射旋喷桩–是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基达到加固。–特点：施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。–适用：高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土、粘性土、黄土、碎石土等地基。水泥土墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一水泥土搅拌桩水泥土墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一南京市级机关33层住宅楼，地下室一层，挖深6m，水泥土搅拌桩支护技术水泥土墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一•（2）水泥土墙的设计计算•1）嵌固深度hn1.1h1.1h00d2）水泥土墙厚度设计值bwawpdwdcspjpaiahhhhhhEhEhb232252.110003）正截面承载力验算压应力验算：拉应力验算：cscsfWMz25.10cscsfWM06.0z水泥土墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一4）抗滑移稳定性验算5）抗倾覆稳定性验算6）整体稳定性验算apEEBc00hWtanKaapphEhEMWbMK0R0iiiiiiiiiiiiiiaWbqaWbqlsintancoscKn1n1n1水泥土墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一891012457611123深层搅拌桩机机组1—主机；2—机架；3—灰浆拌制机；4—集料斗；5—灰浆泵；6—贮水池；7—冷却水泵；8—道轨；9—导向管；10—电缆；11—输浆管；12—水管深层搅拌桩机的组成：深层搅拌机（主机）、机架及灰浆搅拌机、灰浆泵等配套机械组成水泥土墙支护（3）水泥土墙施工•1）水泥土搅拌桩施工绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一塔架式桅杆式履带式44水泥土墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一–水泥土搅拌桩施工工艺搅拌桩成桩工艺可采用“一次喷浆、二次搅拌”或“二次喷浆、三次搅拌”工艺，主要依据水泥掺入比及土质情况而定。水泥掺量较小，土质较松时，可用前者，反之可用后者。当采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺时可在图示步骤e）作业时也进行注浆，以后再重复d）与e）的过程。水泥土墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一水泥土墙支护图“一次喷浆、二次搅拌”施工流程a)定位；b)预埋下沉；c)提升喷浆搅拌；d)重复下沉搅拌；e)重复提升搅拌；f)成桩结束绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一（4）水泥土墙施工检测水泥土墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一水泥土墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)并与喷射砼面板相结合，形成类似重力挡墙的土钉墙，以抵抗墙后的土压力，保持开挖面的稳定。也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。2、土钉墙支护土钉墙支护土钉墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一土钉墙支护钻孔插筋、注浆绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一土钉墙支护铺设钢筋网喷射砼护面绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一–（1）土钉墙的组成和特点–原理：土钉墙支护是在基坑开挖过程中将较密的细长杆件钉置于原位土体中,并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层。通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同工作,形成复合土体。利用复合土体的自稳达到支护目的。–组成：螺纹钢筋+灌浆（c)（b)（a)123245436a）土钉剖面b）土钉面层喷锚c）土钉节点土钉墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一•土钉墙特点：（1）形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。（2）施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力所以设备简单。（3）随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。（4）施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。（5）土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。（6）施工噪音、振动小，不影响环境。（7）土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。土钉墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一•土钉墙适用条件：地下水低于土坡开挖段或经过降水措施后使地下水位低于开挖层的情况。适用于有粘性土、粉性土、含有30%上粘土颗粒的砂土边坡。•常用于开挖深度不大、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求不高的基坑支护。土钉墙支护土钉施工绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一土钉墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一（2）土钉墙的设计验算•1）抗拉承载力设计值的计算•2）土钉墙整体稳定性计算•3）土钉长度的计算•4）喷射混凝土面层承受侧压力F的验算土钉墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一（3）土钉墙支护结构施工工艺•见右图（4）土钉墙施工检测与监测•1）检测：对土钉应采用抗拉试验检测承载力。•2）监测根据地质划分开挖高度开挖土方并修整边坡初喷底层混凝土钻设钉孔土钉安装注浆挂钢筋网并与土钉尾部焊牢安装泄水管复喷表层混凝土至设计厚度土钉墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一3、排桩墙支护•基坑开挖时，对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅拌桩支护，开挖深度在6~10米左右时，即可采用排桩支护。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩。•（1）排桩墙的平面布置形式①柱列式排桩支护②连续排桩支护③组合式排桩支护②连续排桩支护②连续排桩支护②连续排桩支护排桩墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一–（2）排桩墙结构形式•①无支撑支护结构•②单支撑支护结构•③多支撑支护结构–（3）排桩墙设计计算–（4）排桩墙施工–（5）排桩墙施工检测排桩墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一（6）挡土灌注桩支护开挖前在基坑周围设置砼灌注桩，桩的排列有间隔式、双排式和连续式，桩顶设置砼连系梁或锚桩、拉杆。施工方便、安全度好、费用低。缺点：止水性差。为防止水土流失，也可在灌注桩之间加粉喷桩。深基坑的间隔式排桩支护排桩墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一排桩墙支护•适于开挖面积大、深度大于6m、不允许放坡、邻近有建（构）筑物的基坑支护。绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一（7）挡土灌注桩与土层锚杆结合支护桩顶不设锚桩、拉杆，而是挖至一定深度，每隔一定距离向桩背面斜向打入锚杆，达到强度后，安上横撑，拉紧固定，在桩中间挖土，直至设计深度。深基坑的间隔式排桩支护桩顶连系梁悬臂支护桩锚杆及横撑排桩墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一排桩墙支护•适于大型较深基坑,施工期较长,邻近有建筑物,不允许支护,邻近地基不允许有下沉位移时使用绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一（8）板桩支护当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板桩作为支护结构，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩两大类。排桩墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一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。（1）板桩有钢板柱、木板桩与钢筋混凝土板桩数种。•(a)(b)(c)c）H形板桩a）U形板桩相互连接b）Z形板桩相互连接锁口——形成整体，具有较好的隔水能力。排桩墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一板式支护结构1—板桩墙；2—围檩；3—钢支撑；4—斜撑；5—拉锚；6—土锚杆；7—先施工的基础；8—竖撑23182471521621d)土锚式a)水平支撑式b)斜撑式c)拉锚式排桩墙支护绿色建造，环境和谐为本；生命至上，安全运营第一常用钢板桩截面形式(a)Z型;(b)U型;(c)一字