基坑工程安全防護技術(shù)課件

1、基坑工程安全防護技術(shù)1 主 講 人：樊 有 維 2010年10月26日 基坑工程安全防護技術(shù)2 第一篇第一篇 基坑工程的技術(shù)特征、發(fā)展階段與發(fā)展需求基坑工程的技術(shù)特征、發(fā)展階段與發(fā)展需求 第二篇第二篇 基坑工程的設(shè)計安全控制原則與類型基坑工程的設(shè)計安全控制原則與類型 第三篇第三篇 基坑工程的事故案例與安全風險基坑工程的事故案例與安全風險 第四篇第四篇 基坑工程的安全管控措施基坑工程的安全管控措施 基坑工程安全防護技術(shù)3 地下工程與基坑工程（伴生性）地下工程與基坑工程（伴生性） 基坑工程技術(shù)發(fā)展階段的特點與問題基坑工程技術(shù)發(fā)展階段的特點與問題 城市化進程賦予基坑工程（巖土工程）的機遇與挑戰(zhàn)城市化

2、進程賦予基坑工程（巖土工程）的機遇與挑戰(zhàn) 城市地下空間開發(fā)利用中的巖土工程應解決的熱點問題城市地下空間開發(fā)利用中的巖土工程應解決的熱點問題 基坑工程安全防護技術(shù)4 地下工程地下工程是指深入地面以下為開發(fā)利用地下空間資源所建造的地下土木工程。是指深入地面以下為開發(fā)利用地下空間資源所建造的地下土木工程。 l 基坑工程基坑工程是地下工程內(nèi)容的重要組成部分，是巖土工程內(nèi)容的重要分支，是是地下工程內(nèi)容的重要組成部分，是巖土工程內(nèi)容的重要分支，是 實現(xiàn)地下工程建設(shè)的不可或缺的工程技術(shù)手段。實現(xiàn)地下工程建設(shè)的不可或缺的工程技術(shù)手段。 具有輔助性或地下工程結(jié)構(gòu)具有輔助性或地下工程結(jié)構(gòu) 性特點。性特點。 巖、土

3、介質(zhì)的穩(wěn)定。巖、土介質(zhì)的穩(wěn)定。 地下水的作用。地下水的作用。 人、地下工程項目建設(shè)的安全。人、地下工程項目建設(shè)的安全。 環(huán)境安全。環(huán)境安全。 l 重點解決重點解決： l 重點保護重點保護： 基坑工程安全防護技術(shù)5 地下房屋和地下構(gòu)筑物（含人防工程）地下房屋和地下構(gòu)筑物（含人防工程） 地下鐵道地下鐵道 公路隧道公路隧道 水下隧道水下隧道 地下共同溝地下共同溝 過街地下通道等過街地下通道等 l 基坑工程伴生性表現(xiàn)在地下工程的各領(lǐng)域：基坑工程伴生性表現(xiàn)在地下工程的各領(lǐng)域： 基坑工程安全防護技術(shù)6 階階 段段時時 間間特特 點點問問 題題 第一第一 階段階段 1990199019951995 缺乏指導

4、性的規(guī)范；缺乏指導性的規(guī)范； 缺乏可參照的工程類比；缺乏可參照的工程類比； 缺乏專業(yè)的設(shè)計人才；缺乏專業(yè)的設(shè)計人才； 缺乏專業(yè)的施工設(shè)備；缺乏專業(yè)的施工設(shè)備； 推行巖土工程總承包。推行巖土工程總承包。 城市建設(shè)的需求與巖土技術(shù)發(fā)展不城市建設(shè)的需求與巖土技術(shù)發(fā)展不 一致；一致； 巖土工程的設(shè)計與施工水平單一；巖土工程的設(shè)計與施工水平單一； 對巖土條件、環(huán)境條件的認識水對巖土條件、環(huán)境條件的認識水 平低；平低； 基坑工程事故多基坑工程事故多; ; 缺乏信息反饋。缺乏信息反饋。 基坑工程安全防護技術(shù)7 階階 段段時時 間間特特 點點問問 題題 第二第二 階段階段 19961996 20062006

5、城市地下空間的利用的概念提出；城市城市地下空間的利用的概念提出；城市 化進程加快（住宅等工建方面）；城市化進程加快（住宅等工建方面）；城市 地下空間應用向城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)拓展地下空間應用向城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)拓展 （城市隧道、地鐵及污水整治等）；（城市隧道、地鐵及污水整治等）； 城市地下空間的利用受人防、交管制約；城市地下空間的利用受人防、交管制約； 城市建設(shè)抗震設(shè)防要求；城市建設(shè)抗震設(shè)防要求； 地區(qū)規(guī)范、行業(yè)規(guī)程及標準的形成與運用地區(qū)規(guī)范、行業(yè)規(guī)程及標準的形成與運用 ； 配套商業(yè)化專業(yè)計算分析軟件的推出；配套商業(yè)化專業(yè)計算分析軟件的推出； 施工設(shè)備、工藝的提升，為巖土工程的設(shè)施工設(shè)備、工藝的提升

6、，為巖土工程的設(shè) 計與施工提供了發(fā)展平臺；計與施工提供了發(fā)展平臺； 基坑工程設(shè)計的程式化發(fā)展極其顯著；專基坑工程設(shè)計的程式化發(fā)展極其顯著；專 業(yè)業(yè) 技術(shù)人才的水平有大的提高；技術(shù)人才的水平有大的提高； 政府對基坑工程的行政管理力度加大：政府對基坑工程的行政管理力度加大： 維權(quán)意識和環(huán)境保護要求日益提高；原位維權(quán)意識和環(huán)境保護要求日益提高；原位 監(jiān)監(jiān) 測技術(shù)的運用逐步開展。測技術(shù)的運用逐步開展。 基坑工程的設(shè)計水平受到制基坑工程的設(shè)計水平受到制 約：設(shè)計方案審查制度的不完約：設(shè)計方案審查制度的不完 善；基坑工程專家組專業(yè)技術(shù)善；基坑工程專家組專業(yè)技術(shù) 素質(zhì)；建設(shè)單位對經(jīng)濟過分追素質(zhì)；建設(shè)單位對經(jīng)

7、濟過分追 求的影響；求的影響； 對巖土條件、環(huán)境條件的認識對巖土條件、環(huán)境條件的認識 水平有所重視，但仍然不高；水平有所重視，但仍然不高； 專業(yè)技術(shù)人員對設(shè)計工作的認專業(yè)技術(shù)人員對設(shè)計工作的認 識簡單化；識簡單化； 勘察市場的無序競爭，其技術(shù)勘察市場的無序競爭，其技術(shù) 成果對設(shè)計的影響存在；成果對設(shè)計的影響存在； 公平競爭環(huán)境影響；公平競爭環(huán)境影響； 新技術(shù)、新工藝在工程實踐中新技術(shù)、新工藝在工程實踐中 的運用，滯后于同行。的運用，滯后于同行。 基坑工程安全防護技術(shù)8 階階 段段時時 間間特特 點點問問 題題 第三階段第三階段20062006年以來年以來 政府新的管理規(guī)定出臺，對基政府新的管理

8、規(guī)定出臺，對基 坑工程的設(shè)計至施工驗收全過坑工程的設(shè)計至施工驗收全過 程進行扎口管理；程進行扎口管理； 強化了巖土工程設(shè)計產(chǎn)品的規(guī)強化了巖土工程設(shè)計產(chǎn)品的規(guī) 范化和標準化，明確了設(shè)計的范化和標準化，明確了設(shè)計的 準人條件，凈化了設(shè)計市場；準人條件，凈化了設(shè)計市場； 明確了建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)明確了建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān) 理及監(jiān)測單位在基坑工程過程理及監(jiān)測單位在基坑工程過程 中的責任和義務(wù)；中的責任和義務(wù)； 強化了環(huán)境調(diào)查、原位監(jiān)測技強化了環(huán)境調(diào)查、原位監(jiān)測技 術(shù)在工程實踐中要求；術(shù)在工程實踐中要求； 明確了基坑工程檢查、驗收的明確了基坑工程檢查、驗收的 標準。標準。 對技術(shù)法規(guī)和技術(shù)標準的對技術(shù)

9、法規(guī)和技術(shù)標準的 認識及掌握的尺度有待提高；認識及掌握的尺度有待提高； 基坑工程設(shè)計技術(shù)應用水基坑工程設(shè)計技術(shù)應用水 平，一定程度受到施工圖審平，一定程度受到施工圖審 查的制約；查的制約； 巖土工程本身的技術(shù)特征巖土工程本身的技術(shù)特征 應得到重視。應得到重視。 基坑工程安全防護技術(shù)9 l 城市化進程發(fā)展的人口集聚城市化進程發(fā)展的人口集聚 按城市人口所占比例測算：按城市人口所占比例測算： 到到2121世紀中葉，我國人口將達到世紀中葉，我國人口將達到1515億人，其中有億人，其中有9.759.75億人居住在城市，億人居住在城市， 城市人口比現(xiàn)在要凈增城市人口比現(xiàn)在要凈增8 8億多。億多。 改革開放

10、初期城市化率為改革開放初期城市化率為151520%20%； 目前我國城市化率水平約為目前我國城市化率水平約為353540%;40%; 發(fā)達國家城市化率水平約為發(fā)達國家城市化率水平約為70%70%。 基坑工程安全防護技術(shù)10 l 城市化進程發(fā)展的土地資源制約城市化進程發(fā)展的土地資源制約 農(nóng)業(yè)用地需基本保證。國務(wù)院長遠規(guī)劃農(nóng)業(yè)用地面積的底線為農(nóng)業(yè)用地需基本保證。國務(wù)院長遠規(guī)劃農(nóng)業(yè)用地面積的底線為1818億畝。億畝。 按照城市人口平均占地按照城市人口平均占地100100平方米計，再加上工業(yè)用地，目前城市的土地平方米計，再加上工業(yè)用地，目前城市的土地 資源已經(jīng)顯現(xiàn)十分不足與稀缺。資源已經(jīng)顯現(xiàn)十分不足與

11、稀缺。 l 城市化進程發(fā)展中的城市綜合癥城市化進程發(fā)展中的城市綜合癥 城市人口密度問題城市人口密度問題 城市交通問題城市交通問題 城市環(huán)境問題城市環(huán)境問題 基坑工程安全防護技術(shù)11 l 城市化進程的可持續(xù)發(fā)展的理念成為解決方案決定思路城市化進程的可持續(xù)發(fā)展的理念成為解決方案決定思路 第一是向宇宙要空間。第一是向宇宙要空間。 第二是開發(fā)海洋空間。第二是開發(fā)海洋空間。 第三就是開發(fā)地下空間。第三就是開發(fā)地下空間。 海洋和宇宙都是比較遙遠和抽象的，現(xiàn)實和可行解決方案是尋求地下空間。海洋和宇宙都是比較遙遠和抽象的，現(xiàn)實和可行解決方案是尋求地下空間。 21 21世紀是地下空間開發(fā)利用的世紀，地下空間將成

12、為城市的第二空間。世紀是地下空間開發(fā)利用的世紀，地下空間將成為城市的第二空間。地下地下 空間是城市可持續(xù)發(fā)展的寶貴資源。面對人口、土地、能源、水資源、環(huán)境、氣空間是城市可持續(xù)發(fā)展的寶貴資源。面對人口、土地、能源、水資源、環(huán)境、氣 候六大挑戰(zhàn)，解決城市資源與環(huán)境危機的重要措施是開發(fā)利用地下空間，是解決候六大挑戰(zhàn)，解決城市資源與環(huán)境危機的重要措施是開發(fā)利用地下空間，是解決 我國可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。我國可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。 城市地下空間開發(fā)利用中的巖土工程技術(shù)應用成為安全的保障。城市地下空間開發(fā)利用中的巖土工程技術(shù)應用成為安全的保障。 基坑工程安全防護技術(shù)12 類類 別別巖土工程應解決的熱點問題

13、巖土工程應解決的熱點問題 以城市地下空間以城市地下空間 為主體的地下工程為主體的地下工程 地下空間開發(fā)利用過程中的各種地下空間開發(fā)利用過程中的各種環(huán)境巖土工程問題環(huán)境巖土工程問題 地下空間資源的合理利用地下空間資源的合理利用策略策略 各類地下結(jié)構(gòu)與巖土工程的設(shè)計、計算方法各類地下結(jié)構(gòu)與巖土工程的設(shè)計、計算方法 地下工程的地下工程的施工技術(shù)施工技術(shù)（如淺埋暗挖、盾構(gòu)法、凍結(jié)法、降（如淺埋暗挖、盾構(gòu)法、凍結(jié)法、降 水排水法、沉管法、法等）及其優(yōu)化措施水排水法、沉管法、法等）及其優(yōu)化措施 邊坡與基坑工程邊坡與基坑工程 基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算理論和方法基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算理論和方法 基坑支護結(jié)構(gòu)的優(yōu)

14、化設(shè)計和可靠度分析技術(shù)基坑支護結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和可靠度分析技術(shù) 基坑開挖（包括基坑降水）對鄰近既有建筑和環(huán)境的影響基坑開挖（包括基坑降水）對鄰近既有建筑和環(huán)境的影響 邊坡穩(wěn)定分析理論邊坡穩(wěn)定分析理論 新型基坑支護結(jié)構(gòu)技術(shù)的開發(fā)應用新型基坑支護結(jié)構(gòu)技術(shù)的開發(fā)應用 地基與基礎(chǔ)工程地基與基礎(chǔ)工程 地基與基礎(chǔ)模型及其計算方法和參數(shù)研究地基與基礎(chǔ)模型及其計算方法和參數(shù)研究 地基處理新技術(shù)、新方法和檢測技術(shù)的應用地基處理新技術(shù)、新方法和檢測技術(shù)的應用 建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用機理和規(guī)律研究與應用建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用機理和規(guī)律研究與應用 基坑工程安全防護技術(shù)13 基坑工程的設(shè)計安全控制原則基坑工程

15、的設(shè)計安全控制原則 基坑圍護結(jié)構(gòu)類型基坑圍護結(jié)構(gòu)類型 地下水的控制地下水的控制 土方開挖與基坑監(jiān)測土方開挖與基坑監(jiān)測 基坑工程安全防護技術(shù)14 l 按破壞后果確定設(shè)計安全等級按破壞后果確定設(shè)計安全等級 安全等級安全等級破破 壞壞 后后 果果 0 0 一級一級 支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地 下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴重下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴重 1.101.10 二級二級 支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地 下結(jié)構(gòu)施工影響一般下結(jié)構(gòu)施工影響一般 1.001.00 三級三級

16、支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地 下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴重下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴重 0.900.90 基坑工程安全防護技術(shù)15 l 按支護結(jié)構(gòu)最大水平位移允許限值確定設(shè)計安全等級按支護結(jié)構(gòu)最大水平位移允許限值確定設(shè)計安全等級 安全等級安全等級 支護結(jié)構(gòu)最大水平位移允許值（支護結(jié)構(gòu)最大水平位移允許值（mmmm） 排樁、地下連續(xù)墻排樁、地下連續(xù)墻 鋼板樁、深層攪拌樁、鋼板樁、深層攪拌樁、 放坡、土釘墻放坡、土釘墻 一級一級0.0025 0.0025 h h 二級二級0.0050 0.0050 h h0.0100 0.0100 h h 三級

17、三級0.0100 0.0100 h h0.0200 0.0200 h h 基坑工程安全防護技術(shù)16 l 按地面最大沉降量、支護結(jié)構(gòu)水平位移及穩(wěn)定性允許限值確定設(shè)計按地面最大沉降量、支護結(jié)構(gòu)水平位移及穩(wěn)定性允許限值確定設(shè)計 保護等級保護等級 保護等級保護等級 地面最大沉降量及支護結(jié)構(gòu)地面最大沉降量及支護結(jié)構(gòu) 水平位移控制要求水平位移控制要求 環(huán)境保護要求環(huán)境保護要求 特級特級 1.1.地面最大沉降量地面最大沉降量0.10.1H H ； 2.2.支護結(jié)構(gòu)最大水平位移支護結(jié)構(gòu)最大水平位移0.140.14H H ； 3.3.K K s s * *2.2 2.2 。 離基坑離基坑 10m 10m ，周圍

18、有地鐵，共同溝、煤氣，周圍有地鐵，共同溝、煤氣 管、大型壓力總水管等重要建筑及設(shè)施必須管、大型壓力總水管等重要建筑及設(shè)施必須 確保安全確保安全 。 一級一級 1.1.地面最大沉降量地面最大沉降量0.10.1H H ； 2.2.支護結(jié)構(gòu)最大水平位移量支護結(jié)構(gòu)最大水平位移量0.30.3H H ； 3.3.K K s s * *2.2 2.2 。 離基坑周圍離基坑周圍H H 范圍內(nèi)沒有重要干線、水管、范圍內(nèi)沒有重要干線、水管、 大型在使用的構(gòu)筑物、建筑物大型在使用的構(gòu)筑物、建筑物 。 二級二級 1.1.地面最大沉量控制在地面最大沉量控制在0.50.5H H ； 2. 2. 支護結(jié)構(gòu)最大水平位移支護結(jié)構(gòu)最大水平位移 0.7 0.7H H ； 3.3.K K s s * *2. 0 2. 0 。 在基坑周圍在基坑周圍H H 范圍內(nèi)沒有較重要支線管道和范圍內(nèi)沒有較重要支線管道和 一般建