基坑工程

土木工程施工建筑施工技术基坑工程第四讲土木工程施工一、土方边坡二、土壁支护三、施工排水四、流砂的防治第4讲基坑工程土木工程施工一、土方边坡1．踏勘现场；2．熟悉图纸、编制施工方案；3．清除现场障碍物，平整施工场地，进行地下墓探，设置排水降水设施；4．永久性控制坐标和水准点的引测，建立测量控制网，设置方格网、控制桩等；5．搭设临时设施、修筑施工道路；6．施工机具、用料准备。（一）土方施工准备工作第3节基坑工程第4讲土木工程施工（二）边坡开挖场地边坡开挖应采取沿等高线自上而下、分层、分段依次进行。在边坡上采取多台阶同时进行开挖时，上台阶应比下台阶开挖进深不少于30m，以防塌方；边坡台阶开挖，应作成一定坡势以利泄水。边坡下部设有护脚矮墙及排水沟时，在边坡修完后，应立即进行护脚矮墙和排水沟的砌筑和疏通，以保证坡面不被冲刷和坡脚范围内不积水。土方工程的多台阶开挖第3节基坑工程第4讲土木工程施工1.边坡稳定土方开挖过程中,土壁是由土体内磨擦阻力和粘结力保持平衡而稳定。一旦土体失去平衡(俗称失稳),土体就会塌方,这不仅会造成人身安全事故、影响工期,有时还会危及附近的建(构)筑物。⑴边坡过陡；⑵雨水、地下水渗入基坑;⑶基坑上口边缘堆载过大;⑷土方开挖顺序、方法未遵守“从上至下、分层开挖；开槽支撑、先撑后挖”的原则。（1）造成边坡失稳的原因基坑塌方抢险救人第3节基坑工程第4讲土木工程施工（2）边坡留设合理地选择基坑、沟槽、路基、堤坝的开挖断面并留设边坡,是减少土方量的有效措施。边坡的表示方法为1:m，即：土方边坡坡度＝h／b＝1／(b／h)＝1:m式中m=b/h，称为坡度系数。其意义为：当边坡高度已知为h时，其边坡宽度则等于mh。第3节基坑工程第4讲土木工程施工自然放坡的坡率允许值边坡土类别状态坡率允许值（高宽比）坡高小于5m坡高5～10m碎石土密实1:0.35～1:0.501:0.50～1:0.75中密1:0.50～1:0.751:0.75～1:1.00稍密1:0.75～1:1.001:1.00～1:1.25黏性土坚硬1:0.75～1:1.001:1.00～1:1.25硬塑1:1.00～1:1.251:1.25～1:1.50边坡坡度应根据不同的挖填高度、土的工程性质及工程特点而定，既要保证土体稳定和施工安全，又要节省土方。当地质条件良好、土质均匀且无地下水，其放坡的坡度系数应根据当地施工经验确定,无经验时可按下表确定：注：表中碎石土的填充物为坚硬或硬塑的黏性土。第3节基坑工程第4讲土木工程施工留设边坡需考虑的因素挖填高度：高度大则坡度系数大，反之坡度系数小，甚至不放坡；土的工程性质：土的类别、含水量，有无地下水等。土的类别低(密度小)、含水量大，则坡度系数大；反之坡度系数小；施工特点：坡顶是否有荷载？施工季节及施工期长短？人工作业还是机械作业？坡顶有荷载(尤其是动荷载)、使用时间长、跨越冬雨季施工的边坡应留有充足的安全系数规范的边坡留设1规范的边坡留设2第3节基坑工程第4讲土木工程施工（三）基坑（槽）和管沟开挖1．基坑开挖，上部应有排水措施,防止地表水流入坑内冲刷边坡,造成塌方和破坏基土；2．基坑开挖，应进行测量定位、抄平放线，定出开挖宽度，根据土质和水文情况确定在四侧或两侧、直立或放坡开挖，坑底宽度应注意预留施工操作面；3．应根据开挖深度、土体类别及工程性质等综合因素确定保持土壁稳定的方法和措施；基坑的切线开挖第3节基坑工程第4讲土木工程施工4．基坑开挖的一般程序：测量放线→切线分层开挖→排降水→修坡→整平→留足预留土层等。相邻基坑开挖时应遵循先深后浅或同时进行的施工程序，挖土应自上而下水平分段分层进行，边挖边检查坑底宽度及坡度，每3m左右修一次坡，至设计标高再统一进行一次修坡清底；大型工程基坑施工全景图第3节基坑工程第4讲土木工程施工5．基坑开挖应防止对基础持力层的扰动。基坑挖好后不能立即进入下道工序时，应预留15（人工）～30cm（机械）一层土不挖，待下道工序开始前再挖至设计标高，以防止持力层土壤被阳光曝晒或雨水浸泡；超挖后回填的松软土层持力层被雨水浸泡后留下的水渍这两种情况都是基坑土方施工要避免出现的!第3节基坑工程第4讲土木工程施工6．在地下水位以下挖土，应在基坑内设置排水沟、集水井或其它施工降水措施，降水工作应持续到基础施工完成；7．雨季施工时基坑槽应分段开挖，挖好一段浇筑一段垫层；8．弃土应及时运出，在基坑槽边缘上侧临时堆土、材料或移动施工机械时，应与基坑上边缘保持1m以上的距离，以保证坑壁或边坡的稳定；9．基坑挖完后，应组织有业主、设计、勘察、监理四方参与的基坑验槽，并报质监站验证。符合要求后方可进入下一道工序。基坑验槽第3节基坑工程第4讲土木工程施工开挖基坑（槽）时，如地质条件及周围环境许可，可采用放坡开挖，这种施工方法是比较经济的。第3节基坑工程第4讲二、土壁支护土木工程施工在建筑物稠密地区开挖基坑（槽），或地下水比较丰富时，往往不可能按要求的坡度放坡开挖，这就要进行基坑（槽）支护，以保证施工的顺利和安全，并减少对相邻建筑、管线等的不利影响。第3节基坑工程第4讲土木工程施工进行基坑（槽）支护主要目的是防治土壁失稳，因为土壁的稳定主要是由土体内磨擦阻力和粘结力来保持平衡的。一旦土体失去平衡，土体就会塌方，这不仅会造成人身安全事故、影响工期，有时还会危及附近的建(构)筑物。1.边坡过陡；2.雨水、地下水渗入基坑；3.基坑上口边缘堆载过大；4.土方开挖顺序、方法未遵守“从上至下、分层开挖；开槽支撑、先撑后挖”的原则。（一）造成土壁塌方的原因第3节基坑工程第4讲土木工程施工边坡的留设应符合规范的要求。挖填高度——高度大则坡度系数大，高度小则坡度系数小，甚至不放坡；土的工程性质——土的类别、含水量，有无地下水等。土的类别低（密度小）、含水量大，则坡度系数大；土的类别高（密度大）、含水量小，则坡度系数小；施工的特点——坡顶是否有荷载？施工期长短？施工季节？人工作业还是机械作业？（二）防治塌方的措施1.放足边坡对坡顶有荷载（尤其是有动荷载）、使用时间长、且跨越冬雨季施工的边坡应留有充足的安全系数。第3节基坑工程第4讲土木工程施工2.土壁支护为缩小施工面，减少土方，或受场地的限制不能放坡时，则可设置土壁支撑。⑴基槽支护基(沟)槽开挖一般采用横撑式土壁支撑。根据挡土板的不同，分为水平挡土板及垂直挡土板两类。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；间断式水平挡土板支撑第3节基坑工程第4讲土木工程施工对松散、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。连续式水平挡土板支撑垂直挡土板式支撑第3节基坑工程第4讲土木工程施工⑵一般基坑的支护方法一般基坑的支护方法有：斜柱支撑法、锚拉支撑法、短柱横隔板支撑法、临时挡土墙支撑法等，施工时按适用条件进行选择。①简易支护仅适用于部分地段放坡不够的宽度较大的基坑使用仅适用于部分地段下部放坡不够的宽度较大的基坑使用第3节基坑工程第4讲土木工程施工先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板并用斜撑支顶，挡土板内侧填土夯实。②斜柱支撑③锚拉支撑先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板，柱桩上端用拉杆拉紧，挡土板内侧填土夯实。适用于深度不大的大型基坑或机械挖土时使用适用于深度不大的大型基坑或用机械挖土不能安设横（斜）撑时使用第3节基坑工程第4讲土木工程施工（3）深基坑的支护深基坑支护的基本要求：●确保支护结构能起挡土作用，基坑边坡保持稳定；●确保相邻的建（构）筑物、道路、地下管线的安全，不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害；●通过排水降水等措施，确保基础施工在地下水位以上进行。上海环球金融中心基础施工地铁车站的深基坑支护第3节基坑工程第4讲土木工程施工常用的支护结构体系排桩式土钉墙喷锚支护钢管桩挖孔灌注桩钢板桩板墙式板桩式组合式粉体喷射注浆桩墙钻孔灌注桩高压喷射注浆桩墙深层搅拌水泥土桩墙逆作拱墙式边坡稳定式排桩与板墙式水泥挡土墙式现浇地下连续墙灌注桩与水泥土桩结合加筋水泥土围护墙型钢横挡板第3节基坑工程第4讲土木工程施工①挡土灌注桩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。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。深基坑的间隔式排桩支护第3节基坑工程第4讲土木工程施工②土层锚杆支护在立壁土层上钻（掏）孔至要求深度，孔内放入钢筋，灌入水泥砂浆或化学浆液，使之与土层结合成抗拉锚杆，将立壁土体侧压力传至稳定土层。适于较硬土层或破碎岩石中开挖较大较深基坑，邻近有建筑物须保证边坡稳定时采用基坑锚杆支护施工中第3节基坑工程第4讲土木工程施工③挡土灌注桩与土层锚杆结合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桩顶不设锚桩锚杆，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第3节基坑工程第4讲土木工程施工天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)就地加固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。④土钉墙支护钻孔插筋、注浆铺设钢筋网喷射砼护面土钉墙支护第3节基坑工程第4讲土木工程施工⑤钢板桩支撑当基坑较深、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。钢板桩＋水平支撑U型钢板桩插打入土U型板桩相互连接第3节基坑工程第4讲土木工程施工⑥内撑式支护由支护桩或墙和内支撑组成，适用于各种地基土层，缺点是内支撑会占用一定的施工空间。北京地铁熊猫环岛车站基坑钢管支护大型深基坑的钢管对撑支护第3节基坑工程第4讲土木工程施工制作深基坑砼构架构架支护下挖桩间土方构架支护下逆作法施工第3节基坑工程第4讲土木工程施工⑦地下连续墙支护地下连续墙成槽施工先建造钢筋砼地下连续墙，达到强度后在墙间用机械挖土。该支护法刚度大、强度高，可挡土、承重、截水、抗渗，可在狭窄场地施工，适于大面积、有地下水的深基坑施工。SH350连续墙抓斗—成槽机三一重工槽段的连接第3节基坑工程第4讲土木工程施工导墙施工导墙施工完泥浆系统--泥浆池成槽施工钢筋笼吊装锁口管起拔砼浇筑第3节基坑工程第4讲土木工程施工深基坑边坡支护坍塌事故土木工程施工杭州地铁塌陷事故2008年11月15日下午，杭州萧山湘湖段地铁施工现场发生塌陷事故。风情大道长达75m的路面坍塌并下陷15m。行驶中的11辆车陷入深坑，数十名地铁施工人员被埋。第3节基坑工程第4讲土木工程施工第3节基坑工程第4讲土木工程施工事故附近的房屋已被全部推倒陷落的车辆被吊起清理塌陷现场事故造成21人死亡，经济损失约1.5亿元，是中国地铁建设史上最惨痛的事故。第3节基坑工程第4讲土木工程施工上海“莲花河畔景苑”在建楼房整体倒塌2009年6月27日6时左右，上海闵行区“莲花河畔小区”一栋在建13层住宅楼整体倒塌。这是建国以来建筑业最令人恐怖的倒楼事件。第3节基坑工程第4讲土木工程施工第3节基坑工程第4讲土木工程施工第3节基坑工程第4讲土木工程施工两侧压力差产生的水平力超过了桩基的抗侧能力骇人听闻的上海倒楼事件令土木人蒙羞，开发商、承包商、监理工程师和负有监管职责的政府官员将被钉在土木建设史的耻辱柱上第3节基坑工程第4讲土木工程施工（1）中国惊世大发现，环保拆楼法：十米堆土拆楼法！（2）节能环保政策贯彻的很好很彻底！（3）给我一堆黄土，我能推倒一栋大楼！（4）专家快帮帮我，我家边上正在造13层楼。估计比这土堆重，我现在都不敢住了。（5）人从土堆边经过，岂不是要被推倒？（6）如果照专家的理论，挖地铁不知道要倒多少房子！（7）有一市民想在泰山脚下盖一栋