建筑基坑工程培訓(xùn)資料

1、建筑基坑工程培訓(xùn)資料第一章：概述1.1 建筑基坑的概念：建筑基坑是指為進行建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)及地下室施工所開挖的地面以下空間。a、人工開挖的為建筑物的基礎(chǔ)和地下室的建設(shè)而采取的施工措施；b、基坑工程屬于臨時性工程，它的使用年限較短，一般不超過一年。根據(jù)相關(guān)的深基坑工程管理規(guī)定：深基坑是指開挖深度超過5米（含5米）或地下室三層以上（含三層），或深度雖未超過5米，但地質(zhì)條件和周邊環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程。1.2 基坑周邊環(huán)境：基坑開挖影響范圍內(nèi)包括既有建（構(gòu)）筑物、道路、地下管線、地下設(shè)施、巖土體、地下水體等?；庸こ桃_保兩個安全即：a、基坑邊坡的安全；b、周邊環(huán)境的安全。環(huán)境保護是進坑工程成

2、敗的關(guān)鍵，在調(diào)查基坑周邊環(huán)境時，應(yīng)查明基坑影響范圍內(nèi)既有建筑物和地下設(shè)施的現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)特點，以及對開挖變形的承受能力。1.3 基坑支護結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分類1.3.1承載能力極限狀態(tài) 承載能力極限狀態(tài)強調(diào)的是強度和穩(wěn)定問題。支護結(jié)構(gòu)的承載能力應(yīng)滿足規(guī)定的材料強度和穩(wěn)定性要求，應(yīng)有足夠的安全儲備，不應(yīng)超過承載能力極限狀態(tài)。在支護結(jié)構(gòu)對邊坡發(fā)揮支擋、加固功能的過程中，若是錨固系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)出現(xiàn)失效，擋土結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，導(dǎo)致基坑邊坡失穩(wěn)、周邊環(huán)境與安全受到嚴重危害，均可視為已超過了承載能力極限狀態(tài)。1.3.2正常使用極限狀態(tài) 它強調(diào)的是變形問題，應(yīng)滿足變形限制的要求?；幼冃问强陀^存在的，不允許變形也是不現(xiàn)

3、實的，甚至也是不可能的。但是，變形是有限度要求的。 在正常使用狀態(tài)下，支護結(jié)構(gòu)對基坑變形的控制應(yīng)滿足規(guī)定的要求?；幼冃我圆挥绊懟A(chǔ)施工、周圍建筑、地下管線、公路交通等的正常使用為原則；以不超出有關(guān)規(guī)定的控制值為標準。否則，若出現(xiàn)影響正常使用的變形和出現(xiàn)影響正常使用的局部破壞，均可視為已超過了正常使用極限狀態(tài)。1.4 基坑側(cè)壁安全等級的劃分原則：根據(jù)基坑開挖深度、周邊環(huán)境條件和支護結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴重程度，將支護結(jié)構(gòu)的安全等級劃分為三級。對同一基坑的不同部位，可采用不同的安全等級。支護結(jié)構(gòu)的安全等級劃分表安全等級破壞后果一級支護結(jié)構(gòu)失效、土體過大變形多基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響很嚴重二

4、級支護結(jié)構(gòu)失效、土體過大變形多基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響嚴重三級支護結(jié)構(gòu)失效、土體過大變形多基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響不嚴重影響基坑穩(wěn)定的主要因素包括：開挖巖土體和地下水特征、基坑深度及放坡坡度、基坑周邊環(huán)境條件、施工因素、氣象因素等。第二章：基坑支護體系的分類、特點及其適用條件 2.1 基坑支護體系的分類很多，通?？砂唇Y(jié)構(gòu)形式、建筑材料、施工方法以及所處的環(huán)境條件等進行劃分?；又ёo體系按結(jié)構(gòu)剛度劃分，可分為剛性支護體系與柔性支護體系。如，剛性較大的墻體支護結(jié)構(gòu)和樁徑較粗的排樁支護結(jié)構(gòu)等稱為剛性支護體系；而具有一定柔性的結(jié)構(gòu)，如鋼板樁、錨桿擋墻等稱為柔性支護體系。按受力狀

5、態(tài)劃分，可分為主動支護和被動支護。如采用預(yù)應(yīng)力錨桿支護體系在基坑開挖時給土體以主動約束，這樣的支護體系稱之為主動支護；而土釘支護體系只有在土體發(fā)生一定變形后才能使土釘受力，他對土體不具備主動約束機制。所以稱之為被動支護體系。2.2 基坑支護設(shè)計規(guī)范推薦的支護結(jié)構(gòu)類型、特點及其適用條件結(jié)構(gòu)類型特點及適用條件安全等級基坑深度、環(huán)境條件、土類和地下水條件支擋式結(jié)構(gòu)錨拉式結(jié)構(gòu)一級二級三級適用于較深的基坑1 排樁適用于可采用降水或截水帷幕的基坑2 地下連續(xù)墻宜同時用作主體地下結(jié)構(gòu)外墻，可同時用于截水3 錨桿不宜用在軟土層和高水位的碎石土、砂土層中4 當(dāng)臨近基坑有建筑物地下室、地下構(gòu)筑物等，錨桿的有效錨固

6、長度不足時，不用采用錨桿5 當(dāng)錨桿施工會造成基坑周邊建筑物的損害或違反城市地下空間規(guī)劃等規(guī)范時，不用采用錨桿支撐式結(jié)構(gòu)適用于較深的基坑懸臂式結(jié)構(gòu)適用于較深的基坑雙排樁當(dāng)錨拉式、支撐式和懸臂式結(jié)合不適用時，可考慮使用雙排樁支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)結(jié)合的逆作法適用于基坑周邊環(huán)境很復(fù)雜的深基坑土釘墻單一土釘墻二級三級適用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，且基坑深度不宜大于12m當(dāng)基坑潛在滑動面內(nèi)有建筑物、重要地下管線時，不宜采用土釘墻預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻適用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，且基坑深度不宜大于15m水泥土樁復(fù)合土釘墻用于非軟土基坑時，基坑深度不宜大于12m；用于淤泥質(zhì)土基坑時，基坑深度不宜

7、大于6m；不宜用在高水位的碎石土、砂土層中微型樁復(fù)合土釘墻適用于地下水位以上或降水的基坑，用于非軟土基坑時，基坑深度不宜大于12m，用于淤泥質(zhì)土基坑時，基坑深度不宜大于6m重力式水泥土墻二級三級適用于淤泥質(zhì)土、淤泥基坑，且基坑深度不宜大于7m放坡三級1 施工場地滿足放坡條件2 放坡與上述支護結(jié)構(gòu)形式結(jié)合注：1 當(dāng)基坑不同部位的周邊環(huán)境條件、土層性狀、基坑深度等不同時，可在不同部位分別采取不同的支護形式； 2 支護結(jié)構(gòu)可采用上、下部以不同結(jié)構(gòu)類型結(jié)合的形式第三章常用的基坑支護形式及技術(shù)控制要點 3.1樁錨支護體系 系指樁與預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合支護的簡稱。該支護形式一般使用于地下13層基坑工程。 樁的類

8、型以600 1000鋼筋砼鉆孔灌注樁為主，其次為8001200人工挖孔樁，500深層攪拌樁、1200高壓旋噴樁。 采取何種樁應(yīng)根據(jù)工程條件決定。深層攪拌樁、高壓旋噴樁又常在樁體內(nèi)插入鋼管或型鋼，以增強整體抗變形的能力。個別工程也曾采用127146鋼管樁，預(yù)制樁使用的很少。 樁體起到擋土的作用，樁端應(yīng)嵌入持力層或基坑底板以下一定的深度。樁間土若是含水層或者過飽和軟弱土夾含水砂土薄層時，多采用500深層攪拌樁或1200高壓旋噴樁形成止水帷幕，起到截(擋)水的作用。 樁頂用鋼筋砼冠梁連結(jié)，起到遏制樁頂變形的作用。 樁體自上而下按照一定的網(wǎng)度布設(shè)多道預(yù)應(yīng)力錨桿(索)，并通過橫梁背拉樁體，共同約束基坑邊

9、坡變形，為確保邊坡的整體穩(wěn)定起到了主動支護的作用。 對于錨桿(索)施加預(yù)應(yīng)力，其目的即在錨桿周圍的巖土體中產(chǎn)生壓應(yīng)力區(qū)，增加潛在滑動面上的正應(yīng)力和抗剪阻力，減少了非穩(wěn)定性土體的下滑力。 錨桿在軟土、軟弱土或松土層中易發(fā)生蠕變是導(dǎo)致錨桿預(yù)應(yīng)力損失5%10%的主要原因之一。 對于變形敏感的建筑工程、基坑對變形有嚴格要求的工程以及永久性支護工程等，均應(yīng)對蠕變進行控制，其措施：提高安全系數(shù)、高壓注漿、擴大錨固端部的尺寸，選擇壓力型錨桿等。 永久性錨桿不適于有機質(zhì)土，液限WL50%、液性指數(shù)I L0.9和相對密度Dr 5米的土質(zhì)邊坡，宜在坡面的中部設(shè)12米寬的過渡平臺，并采用上半坡稍陡、下半坡稍緩的放坡

10、原則。 對于土質(zhì)邊坡或易吸水軟化的邊坡，應(yīng)將坡頂處做成倒坡，以嚴防地表水浸蝕坡面和流入坑內(nèi)。坡面應(yīng)采取固坡措施。其方法有鋼釘掛網(wǎng)噴砼護面；土工織物加筋；砂袋疊置反壓等，同時，留泄水孔，坑底挖排水溝和集水進。對于風(fēng)化巖坡面，由于內(nèi)營力地質(zhì)作用存在著幾組伴生或派生的節(jié)理裂隙或斷裂，呈格狀反接復(fù)合在一起，并又在外營力風(fēng)化作用的再改造的情況下，易導(dǎo)致坡面出現(xiàn)丟塊、滑塌等不良地質(zhì)作用。因此，一方面采取護面措施，另一方面加強坡頂變形的監(jiān)測。 當(dāng)基坑位于地下水位之下時，由于地下水的作用造成邊坡坍塌事故的發(fā)生也是常有之事。特別是當(dāng)邊坡為粉土夾粉細砂薄層或者是砂土層時，易產(chǎn)生“層間管涌”、流砂現(xiàn)象。因此，應(yīng)在坑

11、外事先采取單井降水或輕型井點降水方案。 當(dāng)土質(zhì)較好時，也可采用明溝和集水井排水，但是嚴禁將坑內(nèi)排出的地下水倒流或回滲坑內(nèi)現(xiàn)象的發(fā)生。 有的邊坡由于種種原因出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)跡象時，可根據(jù)場區(qū)具體情況采取削坡、坡頂挖土減荷、坡底堆載反壓、坡面鋪壓砂袋等以遏制邊坡的失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)展，確保邊坡的穩(wěn)定。3.5 組合支護：如：土釘墻+樁錨；設(shè)置格構(gòu)梁的復(fù)合土釘墻等。注意：預(yù)應(yīng)力錨桿深入既有建筑物地基下的危害；預(yù)應(yīng)力錨桿身不穩(wěn)定性（錨固段裂縫）；飽和砂土成孔難度大，涌砂冒水對周邊環(huán)境的危害；嵌固不夠，造成支護體系失穩(wěn)；人工填土內(nèi)有大塊石影響施工；土層強度高水泥攪拌樁無法施工等問題。第四章：基坑工程勘察設(shè)計與評審

12、4.1 基坑工程勘察 (1)基坑工程勘察應(yīng)查明場地及影響范圍內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)、各層巖土層的物理力學(xué)指標等；開挖范圍即臨近場地地下水類型、埋藏條件、含水層的分布規(guī)律、滲透性、涌水量、補給、徑流、排泄條件一級個含水層的水力聯(lián)系等。同時應(yīng)對基坑影響范圍內(nèi)的環(huán)境進行勘察。(2)基坑工程勘察范圍宜為基坑邊線以外2倍或以上基坑深度，在建成區(qū)，邊線以外勘察以調(diào)查或搜集資料為主；勘察深度以為基坑開挖深度的2倍。 （3）巖石基坑勘察內(nèi)容應(yīng)包括巖石的堅硬程度、風(fēng)化程度、主要結(jié)構(gòu)面特征、完整程度及含水狀況等。 （4）基坑工程勘察資料應(yīng)包括以下內(nèi)容：場地地層結(jié)構(gòu)及巖土物理力學(xué)性質(zhì)、地下水的控制方法及計算參數(shù)、施工中應(yīng)進行

13、的監(jiān)測項目、開挖中應(yīng)注意的問題和防治措施。4.2 基坑工程設(shè)計4.2.1基坑設(shè)計的基本原則：基坑支護與施工應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、基礎(chǔ)類型、基坑開挖深度、降排水條件、周邊環(huán)境對基坑側(cè)壁位移的要求、基坑周邊和災(zāi)、施工季節(jié)、支護結(jié)構(gòu)使用期限等因素，做到因地制宜，因時制宜，合理設(shè)計精心施工，嚴格監(jiān)控。南寧市規(guī)定，基坑支護設(shè)計單位應(yīng)具備工程勘察資質(zhì)。4.2.2大多數(shù)的基坑工程是施工階段的臨時性工程要保證基坑設(shè)計安全、經(jīng)濟、合理、可行，設(shè)計時應(yīng)采用以分項系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計表達式進行設(shè)計計算內(nèi)容包括：（1）、基坑支護結(jié)構(gòu)承載能力計算；（2）、對安全等級為一級及對支護結(jié)構(gòu)變形有限定的二級建筑基

14、坑側(cè)壁，尚應(yīng)對基坑周邊環(huán)境及支護結(jié)構(gòu)變形進行驗算；支護結(jié)構(gòu)變形允許值主要是根據(jù)基坑周邊環(huán)境的要求有關(guān)。在一般情況下，深基坑變形通常應(yīng)控制在基坑深度1-3范圍內(nèi)。（3）、地下水控制計算和驗算。地下水控制對基坑安全影響重大，采取降水開挖時應(yīng)滿足施工中地下水位保持在基坑底面一下不小于0.5米。在地下水較豐富地區(qū)，基坑止水帷幕宜采用的工藝包括旋噴樁、攪拌樁、地下連續(xù)墻。4.3 基坑設(shè)計評審4.3.1基坑設(shè)計評審的重要性。加強管理；保證安全；提高設(shè)計質(zhì)量等。4.3.2有關(guān)基坑設(shè)計評審的規(guī)定（1）、南寧市規(guī)定，涉及邊坡和深基坑的建設(shè)工程項目，須進行專項支護設(shè)計。設(shè)計單位應(yīng)具有相應(yīng)的綜合巖土工程勘察或?qū)I(yè)巖

15、土工程設(shè)計資質(zhì)，完成的設(shè)計文件應(yīng)與原主體結(jié)構(gòu)工程設(shè)計文件相協(xié)調(diào)。鼓勵有巖土工程設(shè)計資質(zhì)的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計單位對該工程的邊坡或基坑工程進行設(shè)計。設(shè)計文件應(yīng)蓋勘察設(shè)計單位出圖專用章以及注冊土木（巖土）工程師和一級注冊結(jié)構(gòu)工程師執(zhí)業(yè)章。（2）、建設(shè)單位是邊坡和深基坑工程質(zhì)量安全第一責(zé)任人，應(yīng)做好邊坡和深基坑工程的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工作。（3）、邊坡和深基坑工程支護的施工單位應(yīng)具備相應(yīng)的施工總承包資質(zhì)或地基基礎(chǔ)工程專業(yè)承包資質(zhì)。第五章：基坑支護工程施工5.1 鉆孔灌注樁施工主要內(nèi)容：施工要點、質(zhì)量控制、驗收要求等。5.2土釘墻主要內(nèi)容：施工要點、質(zhì)量控制、驗收要求等。（1）土釘可以用變形鋼筋、鋼管、角鋼、木桿等材料

16、，但不宜用鋼絞線制作。（2）根據(jù)建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程（JGJ120-2012)規(guī)定，上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達到設(shè)計強度的70%后，方可開挖下層土方及進行下層土釘施工。（3）掛網(wǎng)噴漿應(yīng)用混凝土護面。5.3 預(yù)應(yīng)力錨桿主要內(nèi)容：施工要點、質(zhì)量控制、驗收要求等。詳見錨桿質(zhì)量控制專題。5.4 深層攪拌樁及高壓旋噴樁止水帷幕主要內(nèi)容：施工要點、質(zhì)量控制、驗收要求等。第六章：基坑變形監(jiān)測6.1監(jiān)測（1）從大量的基坑工程事故分析中可得出這樣的結(jié)論：任何一起基坑工程事故，無一例外的與監(jiān)測不力、不準確、不及時有直接關(guān)系。（2）基坑工程監(jiān)測是檢驗設(shè)計方案正確性的重要手段，又是及時指導(dǎo)正確施工、避免事故發(fā)生

17、的必要措施。（3）基坑工程監(jiān)測是指基坑在開挖過程中，用精密儀器、設(shè)備對支護結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境，例如巖體、建筑物、道路、地下設(shè)施等的位移、傾斜、沉降、應(yīng)力、開裂、基底隆起、土層孔隙水壓力以及地下水位的動態(tài)變化等進行綜合監(jiān)測。（4）監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計的原則有可靠性原則、多層次監(jiān)測原則、重點監(jiān)測關(guān)鍵區(qū)的原則、經(jīng)濟合理的原則、方便實用的原則。（5）支護結(jié)構(gòu)頂端水平位移的監(jiān)測，是最為重要的一項監(jiān)測內(nèi)容。（6）基坑開挖前應(yīng)進行支護結(jié)構(gòu)完整性檢測，并斷定缺陷的位置。（7）距基坑頂部邊緣兩倍基坑開挖深度范圍內(nèi)的建筑物、道路地下管線、地下設(shè)施等應(yīng)進行變形監(jiān)測。（8）樁側(cè)土壓力測試，是支護結(jié)構(gòu)設(shè)計中很重要的參數(shù)，在一級安全

18、等級的基坑工程中，常常要求進行測試。（9）錨桿現(xiàn)場抗拔試驗的目的是，以求得錨桿的允許拉力等。（10）對巖土體性狀因受施工影響而引起變化的監(jiān)測，其重點是在距基坑開挖深度兩倍范圍內(nèi)，以及時掌握基坑邊坡的整體穩(wěn)定性、及時查明巖土體中可能存在的滑裂面的位置。（11）地下水位的變化，對于基坑邊坡和周邊建筑物的變形會產(chǎn)生極為重要的影響。因此，對地下水位的升降動態(tài)監(jiān)測是重要的監(jiān)測內(nèi)容之一。（12）用新的監(jiān)測資料與原設(shè)計采用值進行對比，判斷現(xiàn)有設(shè)計和施工方案的合理性和必要性，并對原設(shè)計和施工方案進行必要的調(diào)整。 6.2 變形監(jiān)測（1）支護結(jié)構(gòu)頂端最大水平位移允許值值如下表安全等級坡率法、土釘墻深層攪拌樁說明一級（0.0025h）h；基坑開挖深度（mm）本表不包括“特殊要求”允許值二級 (0.005h) 0.01h三級 (0.01h) 0.02h基坑周圍不同結(jié)構(gòu)建筑物對基坑位移的要求可按建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范GB50497-2009建筑物地基變形允許值的規(guī)定執(zhí)行基坑近圍有重要建筑物應(yīng)對邊坡頂部的側(cè)向位移與深基坑開挖深度之比控制值如下表：地面建筑物類型控制值混合結(jié)構(gòu)2鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)3基坑邊坡頂部不同土質(zhì)的地基側(cè)向位移與基坑開挖深度之比