工程勘察及基坑工程知識講座課件

1、2015年年11月月18日日 基礎(chǔ)基礎(chǔ)知識講座知識講座1.1 1.1 概述概述 1.2 1.2 勘察階段勘察階段1.3 1.3 勘探方法勘探方法1.4 1.4 巖土的分類及鑒別巖土的分類及鑒別1.5 1.5 勘察報告的結(jié)構(gòu)及組成勘察報告的結(jié)構(gòu)及組成1.6 1.6 驗槽驗槽 1 1 巖土工程勘察巖土工程勘察什么是巖土工程勘察？什么是巖土工程勘察？ 巖土工程勘察是指根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明、分巖土工程勘察是指根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明、分析、評價建設(shè)場地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件，析、評價建設(shè)場地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件，編制勘察文件的活動。編制勘察文件的活動。 勘察的重要性勘察的重要性

2、各項建設(shè)工程在設(shè)計和施工之前，各項建設(shè)工程在設(shè)計和施工之前，必須按基本建設(shè)程序進行巖土工程勘察。必須按基本建設(shè)程序進行巖土工程勘察。它是基本建設(shè)的它是基本建設(shè)的首要環(huán)節(jié)首要環(huán)節(jié)。 1.1 1.1 概述概述勘察的目的：勘察的目的： 為了為了獲取建筑場地工程地質(zhì)條件，不良地質(zhì)作用和獲取建筑場地工程地質(zhì)條件，不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害等原始資料地質(zhì)災(zāi)害等原始資料，為工程設(shè)計提供依據(jù)。，為工程設(shè)計提供依據(jù)。勘察工作的依據(jù)：勘察工作的依據(jù)：4 4 設(shè)計提供的勘察任務(wù)書設(shè)計提供的勘察任務(wù)書1 1 國家規(guī)范國家規(guī)范2 2 行業(yè)規(guī)范行業(yè)規(guī)范3 3 地方規(guī)范地方規(guī)范321權(quán)威性？權(quán)威性？41.1 1.1 概述概述幾

3、個概念：幾個概念：場地：工程建筑所處的場地：工程建筑所處的和直接使用的土地。和直接使用的土地?；A(chǔ)基礎(chǔ)地基地基1.1 1.1 概述概述確定勘察等級：確定勘察等級：根據(jù)根據(jù)： 建筑工程安全等級建筑工程安全等級 建筑場地等級建筑場地等級 建筑地基等級建筑地基等級確定勘察等級：確定勘察等級：一級一級 二級二級 三級三級重要重要工程工程一般一般工程工程次要次要工程工程復(fù)雜復(fù)雜場地場地中等中等復(fù)雜復(fù)雜簡單簡單場地場地復(fù)雜復(fù)雜地基地基中等中等復(fù)雜復(fù)雜簡單簡單地基地基甲級甲級 乙級乙級 丙級丙級場地場地與地基的穩(wěn)定性、地層結(jié)構(gòu)、持力層與下臥層與地基的穩(wěn)定性、地層結(jié)構(gòu)、持力層與下臥層的工程特點、土的應(yīng)力歷史和

4、地下水條件及不良地的工程特點、土的應(yīng)力歷史和地下水條件及不良地質(zhì)作用等；質(zhì)作用等；勘察內(nèi)容：勘察內(nèi)容：提供提供滿足設(shè)計施工需要的巖土參數(shù)，確定地基承載力，滿足設(shè)計施工需要的巖土參數(shù)，確定地基承載力，預(yù)測地基變形性狀；預(yù)測地基變形性狀；提出地基基礎(chǔ)、基坑支護、工程降水和地基處理設(shè)計提出地基基礎(chǔ)、基坑支護、工程降水和地基處理設(shè)計與施工方案的建議；與施工方案的建議；提出提出對建筑物有影響的不良地質(zhì)作用的防治方案建議；對建筑物有影響的不良地質(zhì)作用的防治方案建議；對于對于抗震設(shè)防烈度等于或大于抗震設(shè)防烈度等于或大于6 6度的場地，進行場地與度的場地，進行場地與地基的地震效應(yīng)評價。地基的地震效應(yīng)評價。1.

5、1 1.1 概述概述1.2 1.2 勘察階段勘察階段可行性研究勘察（選址勘察）可行性研究勘察（選址勘察）勘察階段的劃分：勘察階段的劃分：初步勘察初步勘察施工勘察施工勘察詳細勘察詳細勘察注意：注意：不同階段有不同的目的和任務(wù)不同階段有不同的目的和任務(wù)1.3 1.3 勘探方法勘探方法n鉆探法鉆探法n觸探法觸探法n地球物理勘探（物探）地球物理勘探（物探）n坑槽探（坑探、井探、洞探、掘探）坑槽探（坑探、井探、洞探、掘探）n原位測試原位測試n室內(nèi)試驗室內(nèi)試驗注意：注意：勘探勘探 勘察勘察勘探方法主要包括：勘探方法主要包括：u鉆探法鉆探法最常用的辦法最常用的辦法, ,可達可達100m100m以下以下劃分地

6、層劃分地層可以進行觸探及原位試驗可以進行觸探及原位試驗確定地下水確定地下水取樣取樣1.3 1.3 勘探方法勘探方法觸探法觸探法 動力觸探（廣義）動力觸探（廣義） 靜力觸探靜力觸探標準貫入試驗標準貫入試驗圓錐動力觸探（狹義）圓錐動力觸探（狹義）單橋單橋雙橋雙橋三橋三橋1.3 1.3 勘探方法勘探方法觸探法觸探法 動力觸探動力觸探標準貫入試驗標準貫入試驗管狀探頭管狀探頭 錘重錘重63.5 kg,63.5 kg,落距落距76cm,76cm, 貫入深度貫入深度30cm30cm的擊數(shù)的擊數(shù), N , N 63.563.5適用于適用于 一般粘性土、砂土、砂礫石一般粘性土、砂土、砂礫石用途用途 1 1 密實

7、度密實度 2 2 承載力承載力 3 3 液化判斷液化判斷 1.3 1.3 勘探方法勘探方法觸探法觸探法 動力觸探動力觸探圓錐動力觸探圓錐動力觸探錐狀探頭錐狀探頭 輕型輕型10 kg,10 kg,落距落距50cm,50cm,貫入深度貫入深度30cm30cm，淺層砂土，粉土，淺層砂土，粉土等等 重型重型 63.5kg 63.5kg 落距落距76cm76cm，貫入，貫入10cm10cm，密實的砂土，碎，密實的砂土，碎石土石土, ,礫石礫石地層地層 特重型特重型 120kg 120kg 落距落距100cm100cm，貫入，貫入10cm10cm，適用于密實碎石，適用于密實碎石土，軟巖等。土，軟巖等。常用

8、于攪拌樁的樁身檢測常用于攪拌樁的樁身檢測和路基密實度檢測和路基密實度檢測 用途用途 承載力和地基的均勻性承載力和地基的均勻性1.3 1.3 勘探方法勘探方法標準貫入試驗探頭標準貫入試驗探頭圓錐動力觸探裝置圓錐動力觸探裝置觸探法觸探法 靜力觸探靜力觸探單橋探頭單橋探頭 比貫入阻力比貫入阻力雙橋探頭雙橋探頭 端部和側(cè)壁端部和側(cè)壁三橋探頭三橋探頭 可測孔壓可測孔壓用途用途 1 1 土層劃分土層劃分 2 2 密實度密實度 3 3 壓縮性壓縮性 4 4 強度強度 5 5 樁和地基的承載力樁和地基的承載力 優(yōu)點：優(yōu)點：可以連續(xù)反可以連續(xù)反映土質(zhì)變化映土質(zhì)變化1.3 1.3 勘探方法勘探方法坑槽探坑槽探 優(yōu)

9、點優(yōu)點: : 直觀直觀 缺點缺點: : 淺層，地下水以下危險淺層，地下水以下危險1.3 1.3 勘探方法勘探方法地球物理勘探地球物理勘探方法方法: : 重力場，電磁場，聲，彈性波，放射性勘探，重力場，電磁場，聲，彈性波，放射性勘探， 地震勘探地震勘探優(yōu)點優(yōu)點: : 簡單迅速簡單迅速缺點缺點: : 間接判斷間接判斷1.3 1.3 勘探方法勘探方法 1.3 1.3 勘探方法勘探方法原位測試原位測試十字板剪切試驗十字板剪切試驗 軟土軟土載荷試驗載荷試驗 淺層土淺層土旁壓試驗旁壓試驗 深層土深層土其它現(xiàn)場試驗其它現(xiàn)場試驗扁鏟試驗扁鏟試驗 1.3 1.3 勘探方法勘探方法原位測試原位測試十字板剪切試驗十

10、字板剪切試驗HD)3(22maxHDDMf原位測試原位測試載荷載荷試驗試驗123SP0比比例例界界限限極極限限荷荷載載PcrPu階段階段1：彈性段彈性段階段階段2：局部塑性區(qū)局部塑性區(qū)階段階段3：完全破壞段完全破壞段PS曲線曲線臨臨塑塑荷荷載載淺層平板載荷淺層平板載荷試驗試驗1 分級加載，分級不少于分級加載，分級不少于8級，每級沉降穩(wěn)定級，每級沉降穩(wěn)定后再進行下一級加載；后再進行下一級加載；說明：說明：終止加載標準：終止加載標準：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002GB50007-2002）：）：1 1 承壓板周圍的土明顯側(cè)向擠出承壓板周圍的土明顯側(cè)向擠出2 2

11、沉降沉降 s s 急驟增大，荷載急驟增大，荷載 沉降（沉降（psps）曲線出現(xiàn)陡降段）曲線出現(xiàn)陡降段 2 Pu取值：取值：滿足終止加載標準（破壞標準）滿足終止加載標準（破壞標準）的某級荷載的的某級荷載的上一級荷載上一級荷載作為極限荷載作為極限荷載3 3 在某一荷載下，在某一荷載下，2424小時內(nèi)沉降速率不能達到穩(wěn)定小時內(nèi)沉降速率不能達到穩(wěn)定4 4 沉降量與承壓板寬度或直徑之比沉降量與承壓板寬度或直徑之比 0.060.06淺層平板載荷淺層平板載荷試驗試驗原位測試原位測試旁壓試驗旁壓試驗1 1 將囊狀探頭放入鉆孔（預(yù)鉆將囊狀探頭放入鉆孔（預(yù)鉆式）；或者自己鉆入（自鉆式）；或者自己鉆入（自鉆式）地基

12、式）地基；2 2 通過探頭的通過探頭的體積變化體積變化水壓水壓力力關(guān)系確定地基土的模量和關(guān)系確定地基土的模量和強度。強度。 V0 ph V0 Vpuh V pcrpoh室內(nèi)試驗室內(nèi)試驗 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 力學(xué)特性力學(xué)特性 滲透滲透（滲透系數(shù)）（滲透系數(shù)）直剪試驗、三軸試驗、壓縮（固結(jié)）直剪試驗、三軸試驗、壓縮（固結(jié)）1.3 1.3 勘探方法勘探方法建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范將巖土分為7大類：注意注意：不同行業(yè)規(guī)范的分類及名稱有所不同不同行業(yè)規(guī)范的分類及名稱有所不同l巖巖石石l碎石土碎石土l砂土砂土l粉土粉土l特殊土特殊土l粘性土粘性土l人工填土人工填土淤泥屬于哪一類？1.4 1.4 巖土的工程分類及

13、野外鑒別巖土的工程分類及野外鑒別1.4.1 1.4.1 巖土的工程分類巖土的工程分類 巖石的堅硬程度根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強度分為堅堅硬巖、較硬巖、較軟巖、軟巖和極軟巖硬巖、較硬巖、較軟巖、軟巖和極軟巖。 巖石按風(fēng)化程度分為未風(fēng)化、微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強風(fēng)未風(fēng)化、微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強風(fēng)化和全風(fēng)化。化和全風(fēng)化。 巖體完整程度劃分為完整、較完整、較破碎、破碎和完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎。極破碎。巖石巖石1.4.1 1.4.1 巖土的工程分類巖土的工程分類 碎石土為粒徑大于大于2mm2mm的顆粒含量超過全重5050的土。根據(jù)粒組含量及顆粒形狀，碎石土可分為塊石、漂石、塊石、漂石、碎石、卵石、角礫、

14、圓礫。碎石、卵石、角礫、圓礫。 碎石土碎石土1.4.1 1.4.1 巖土的工程分類巖土的工程分類 砂土為粒徑大于大于2mm2mm的顆粒含量不超過全重5050、粒徑大于0.075mm0.075mm的顆粒含量超過全重5050的土。 根據(jù)粒組含量，砂土可分為礫砂、粗砂、中砂、礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。細砂和粉砂。 砂土砂土1.4.1 1.4.1 巖土的工程分類巖土的工程分類 粉土粉土為性質(zhì)介于砂土和粘性土之間，塑性指數(shù)IP10且粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全重50的土。 塑性指數(shù)塑性指數(shù)等于液限與塑限之差。液限液限是指土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲃訝顟B(tài)的界限含水量，塑限塑限為土由半固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭?/p>

15、塑狀態(tài)的界限含水量。 一般說來，土的顆粒越細、細顆粒的含量越多，土的塑性（塑性指數(shù)）也就越大。 粉土粉土1.4.1 1.4.1 巖土的工程分類巖土的工程分類 粘性粘性土土是指塑性指數(shù)IP10的土。根據(jù)塑性指數(shù)，可將粘性土分為粘土（IP17）和粉質(zhì)粘土（10IP17）。根據(jù)液性指數(shù)可將粘性土分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑堅硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑和流塑五種狀態(tài)。液性指數(shù)液性指數(shù)ILIL是土的天然含水量和塑限之差與塑性指數(shù)的比值，是判斷粘性土軟硬程度的指標，也叫稠度。一般而言，粘性土的沉積歷史越久，結(jié)構(gòu)性越好，工程力學(xué)性質(zhì)越好。 粘性土粘性土1.4.1 1.4.1 巖土的工程分類巖土的工程分類 人工

16、填土是人類活動的堆積物。根據(jù)其組成和成因，可分為素素填土、雜填土和沖填土填土、雜填土和沖填土。素填土為由碎石土、砂、粉土、粘性土等一種或幾種土通過人工堆填方式而形成的土。經(jīng)過分層壓實后的素填土稱為壓實填土。雜填土是指含有大量的建筑垃圾、工業(yè)廢料或生活垃圾等人工堆填物。沖填土是人類借助水力充填泥砂形成的土，一般壓縮性大、含水量大、強度低。 人工填土人工填土1.4.1 1.4.1 巖土的工程分類巖土的工程分類 （1 1）軟土軟土 軟土軟土泛指天然含水量高、壓縮性高、強度低、滲透性差的軟塑、流塑狀粘性土。它包括淤泥、淤泥質(zhì)土、沖淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等填土等。軟土生成于靜水或緩慢流動的流水環(huán)境。 建

17、筑在軟土地基上的建筑物易產(chǎn)生較大沉降或不均勻沉降，且沉降穩(wěn)定所需要的時間很長，所以，在軟土上建造建筑物必須慎重對待。特殊土特殊土1.4.1 1.4.1 巖土的工程分類巖土的工程分類（2 2）紅粘土紅粘土紅粘土紅粘土是碳酸鹽系巖石經(jīng)紅土化作用所形成的棕紅、褐黃等色的高塑性粘土。紅粘土的液限一般大于50，具有表面收縮、上硬下軟、裂隙發(fā)育的特征，吸水后迅速軟化。一般情況下，紅粘土的表層壓縮性低、強度較高、水穩(wěn)定性好，屬良好的地基土層。但隨著含水量的增大，土體呈軟塑或流塑狀態(tài)，強度明顯變低，作為地基時條件較差。 特殊土特殊土1.4.1 1.4.1 巖土的工程分類巖土的工程分類（3）膨脹土膨脹土膨脹土是

18、一種具有強烈的吸水膨脹和失水收縮特性的粘性土。土呈黃、紅褐、灰白色，粘粒含量高，天然含水量接近塑限。膨脹土通常表現(xiàn)為壓縮性低、強度高，因此易被誤認為是良好的天然地基。特殊土特殊土1.4.1 1.4.1 巖土的工程分類巖土的工程分類（4）濕陷性黃土黃土黃土是指以粉粒為主，富含碳酸鈣鹽系，垂直節(jié)理發(fā)育，具有大孔結(jié)構(gòu)，以黃色、褐黃色為主，有時為灰黃色的土體。黃土在天然含水狀態(tài)下具有較高的強度和較小的壓縮性，但雨水浸濕后，有的即使在自身重力作用下也會發(fā)生劇烈而大量的變形，強度也隨之迅速降低。 黃土在一定的壓力下受水浸濕后結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生附加下沉的現(xiàn)象稱為濕陷。浸水后發(fā)生濕陷的黃土稱為濕陷性黃土。在自

19、重壓力作用下，受水浸濕而發(fā)生濕陷的黃土稱為自重濕陷性黃土，不發(fā)生濕陷的黃土稱為非自重濕陷性黃土。 特殊土特殊土1.4.1 1.4.1 巖土的工程分類巖土的工程分類1.4.2 1.4.2 巖土的野外鑒別巖土的野外鑒別土名手摸時感覺粘著程度濕潤時刀切情況濕土搓條情況干土情況其它特征粉土一般感覺有細顆粒存在或有粗糙感，有時有輕微粘滯感一般不粘著物體，若粘著物體時，干燥后一碰即掉無光滑面，切面粗糙一般濕土不能搓成直徑小于2mm的土條，且易斷裂用手很易捏碎能取上土樣，但易擾動粘性土粉 質(zhì) 粘土 仔細拈摸，感覺有少量細顆粒存在，稍有滑膩感，有粘滯惑能粘著于物體，干燥后較易剝掉稍有光滑面，切面規(guī)則，感覺有砂

20、粒存在能 搓 成 0 . 5 2.0mm直徑的土條用錘擊易碎，用手難捏碎表面無光澤，有較粗且寬的條紋粘土 濕土用手拈摸有滑膩感，當(dāng)水分較大時，極易粘手，感覺不到有顆粒存在濕土極易粘著物體(包括金屬、玻璃)，干燥后不易剝?nèi)?，用水反?fù)洗才能去掉切面非常光滑，刀刃有粘膩阻力能 搓 成 小 于0.5mm細-長土條，長度不短于手掌，手持一端及彎曲時不致斷裂堅硬，用錘擊方可打碎，不易擊成粉末 表 面 有臘狀光澤，有細狹條紋1.4.2 1.4.2 巖土的野外鑒別巖土的野外鑒別土名土名顆粒粗細顆粒粗細干燥時狀態(tài)干燥時狀態(tài)濕潤時用手拍擊濕潤時用手拍擊后狀態(tài)后狀態(tài)粘著感粘著感碎碎石石土土漂漂( (塊塊) )石石1

21、/21/2以上顆粒大于以上顆粒大于200mm200mm顆粒完全分散顆粒完全分散表面無變化表面無變化無粘著感無粘著感卵卵( (碎碎) )石石1/21/2以上顆粒比蠶豆大以上顆粒比蠶豆大( (大于大于20mm)20mm)圓圓( (角角) )礫礫1/21/2以上顆粒比高梁粒大以上顆粒比高梁粒大( (大大于于2mm)2mm)砂砂土土礫砂礫砂1/41/4以上顆粒比高梁粒大以上顆粒比高梁粒大( (大大于于2mm)2mm)粗砂粗砂1/21/2以上顆粒比小米粒大以上顆粒比小米粒大( (大大于于0.5 mm)0.5 mm)顆粒分散，個別粘結(jié)顆粒分散，個別粘結(jié)中砂中砂1/21/2以上顆粒比砂糖粒大以上顆粒比砂糖粒

22、大( (大大于于0.25 mm)0.25 mm)顆?；痉稚ⅲ植空愁w?；痉稚ⅲ植空辰Y(jié)，但碰即散結(jié)，但碰即散表面偶有水印表面偶有水印細砂細砂3/43/4以上顆粒與粗玉米粉相以上顆粒與粗玉米粉相似似顆粒大部分分散，少量顆粒大部分分散，少量粘結(jié)，稍碰即能分散粘結(jié)，稍碰即能分散表面有水印表面有水印偶有輕微粘著感偶有輕微粘著感粉砂粉砂顆粒粗細與小米粉相似顆粒粗細與小米粉相似顆粒少部分分散，大部顆粒少部分分散，大部分粘結(jié)，稍加壓即能分分粘結(jié)，稍加壓即能分散散表面有顯著水印表面有顯著水印有輕微粘著感有輕微粘著感1.51.5巖土工程勘察報告的結(jié)構(gòu)和組成巖土工程勘察報告的結(jié)構(gòu)和組成 要點：要點：1 1 情

23、況介紹情況介紹2 2 勘察結(jié)果勘察結(jié)果地形和平面鉆孔布置圖地形和平面鉆孔布置圖地質(zhì)剖面地質(zhì)剖面巖土性質(zhì)及參數(shù)巖土性質(zhì)及參數(shù)地下水和不良地質(zhì)問題地下水和不良地質(zhì)問題3 3 意見和建議意見和建議評價、設(shè)計施工建議、地基處理意見評價、設(shè)計施工建議、地基處理意見報告包括：報告包括： 文字部分文字部分 圖表部分圖表部分1.6 1.6 驗槽驗槽目的：目的：1 1 檢驗勘察成果是否符合實際檢驗勘察成果是否符合實際2 2 解決遺留和新發(fā)現(xiàn)的問題解決遺留和新發(fā)現(xiàn)的問題建設(shè)單位、勘察、設(shè)計、施工方建設(shè)單位、勘察、設(shè)計、施工方共同驗槽共同驗槽本章結(jié)束2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 支護結(jié)構(gòu)的主要類型及特點支

24、護結(jié)構(gòu)的主要類型及特點2.3 2.3 基坑地下水控制措施基坑地下水控制措施2.4 2.4 基坑開挖方案基坑開挖方案2.5 2.5 基坑監(jiān)測基坑監(jiān)測2.62.6典型案例典型案例2 2 基坑工程基坑工程2.1概述隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地下空間在世界各大城市中得到開發(fā)利用。如高層建筑地下室、地下倉庫、地下民防工事以及多種地下民用和工業(yè)設(shè)施等。在我國，地鐵及高層建筑的興建，產(chǎn)生了大量的基坑（深基坑）工程?；庸こ讨饕ㄖёo體系的設(shè)置和土方開挖兩個方面。支護結(jié)構(gòu)通常是一種臨時結(jié)構(gòu)，安全儲備較小，具有比較大的風(fēng)險?；樱夯樱悍课萁ㄖ?、市政工程或地下建筑物在施工時需開挖房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工

25、時需開挖的地坑。的地坑。深基坑深基坑：開挖深度超過：開挖深度超過5m5m（含（含5m5m）；或開挖深度雖未超過；或開挖深度雖未超過5m5m，但地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和地下管線特別復(fù)雜的基坑。，但地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和地下管線特別復(fù)雜的基坑?；庸こ蹋夯庸こ蹋簽楸ＷC基坑施工、主體地下結(jié)構(gòu)的安全和周圍為保證基坑施工、主體地下結(jié)構(gòu)的安全和周圍環(huán)境不受損害而采取的支護結(jié)構(gòu)、降水和土方開挖與回填，環(huán)境不受損害而采取的支護結(jié)構(gòu)、降水和土方開挖與回填，包括勘察、設(shè)計、施工和監(jiān)測等。包括勘察、設(shè)計、施工和監(jiān)測等。2.1概述基本術(shù)語基本術(shù)語支護結(jié)構(gòu)支護結(jié)構(gòu)：基坑工程中采用的圍護墻、支撐（或土層錨桿）、：基坑工程中采

26、用的圍護墻、支撐（或土層錨桿）、圍檁、防滲帷幕等結(jié)構(gòu)體系總稱。圍檁、防滲帷幕等結(jié)構(gòu)體系總稱。圍護結(jié)構(gòu)（基坑）圍護結(jié)構(gòu)（基坑）: : 是穩(wěn)定基坑的一種施工（臨時）擋墻結(jié)構(gòu)，是穩(wěn)定基坑的一種施工（臨時）擋墻結(jié)構(gòu)，主要承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的水壓力和土壓力。主要承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的水壓力和土壓力。支撐體系支撐體系：由鋼或鋼筋混凝土構(gòu)件組成的用以支撐基坑側(cè)壁的：由鋼或鋼筋混凝土構(gòu)件組成的用以支撐基坑側(cè)壁的結(jié)構(gòu)體系。包括結(jié)構(gòu)體系。包括內(nèi)支撐內(nèi)支撐和和拉錨支撐拉錨支撐兩大類。兩大類。注意：圍護結(jié)構(gòu)與支護結(jié)構(gòu)是不同的，但是在日常應(yīng)用中往往不加區(qū)分，視為等同。2.1概述基本術(shù)語基本術(shù)語1.1.支護支護體系

27、是臨時結(jié)構(gòu)、安全儲備較小，具有較大體系是臨時結(jié)構(gòu)、安全儲備較小，具有較大風(fēng)險性風(fēng)險性 。2.2.有很強的區(qū)域性有很強的區(qū)域性。3.3.綜合性強；綜合性強；4.4.有較強的時空效應(yīng)有較強的時空效應(yīng)5.5.是系統(tǒng)工程，包括支護體系設(shè)計和土方開挖是系統(tǒng)工程，包括支護體系設(shè)計和土方開挖6.6.基坑工程的環(huán)境效應(yīng)基坑工程的環(huán)境效應(yīng)。2.1概述基坑工程的特點基坑工程的特點1)1)保證基坑周圍未開挖土體的穩(wěn)定；保證基坑周圍未開挖土體的穩(wěn)定；2)2)保證相鄰建筑物的、地下管線的安全，不受損害；保證相鄰建筑物的、地下管線的安全，不受損害；3)3)保證作業(yè)面在地下水位以上。保證作業(yè)面在地下水位以上。支護結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足

28、的基本要求支護結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的基本要求2.1概述 環(huán)境調(diào)查和基坑安全等級確定環(huán)境調(diào)查和基坑安全等級確定 圍護結(jié)構(gòu)選型圍護結(jié)構(gòu)選型 圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 圍護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算圍護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算 節(jié)點設(shè)計節(jié)點設(shè)計 降水設(shè)計降水設(shè)計 土方開挖方案土方開挖方案 基坑監(jiān)測要求及方案基坑監(jiān)測要求及方案基坑工程設(shè)計的主要內(nèi)容基坑工程設(shè)計的主要內(nèi)容2.1概述2.2支護結(jié)構(gòu)的主要類型及特點放坡開挖及簡易支護懸臂式支護結(jié)構(gòu)重力式支護結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)拉錨式支護結(jié)構(gòu)土釘墻支護結(jié)構(gòu)其它形式支護結(jié)構(gòu)支護結(jié)構(gòu)類型支護結(jié)構(gòu)類型支支護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)擋土部分擋土部分支撐部分支撐部分透水擋土結(jié)構(gòu)透水擋土結(jié)構(gòu)止水擋土結(jié)構(gòu)止水擋土

29、結(jié)構(gòu) H H型鋼、工字鋼型鋼、工字鋼+ +插板插板 疏排灌注樁疏排灌注樁+ +鋼絲網(wǎng)水泥抹面鋼絲網(wǎng)水泥抹面 密排灌注樁、預(yù)制樁密排灌注樁、預(yù)制樁 雙排樁擋土雙排樁擋土 連拱式灌注樁連拱式灌注樁 土釘墻土釘墻 地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻 深層攪拌樁、墻深層攪拌樁、墻 深層攪拌樁深層攪拌樁+ +灌注樁灌注樁 密排樁密排樁+ +高壓噴射樁高壓噴射樁 鋼板樁鋼板樁 閉合拱圈墻閉合拱圈墻 自立式樁、墻自立式樁、墻 錨拉支護錨拉支護 土層錨桿土層錨桿 水平支撐、斜撐水平支撐、斜撐 環(huán)梁支護系統(tǒng)環(huán)梁支護系統(tǒng)支護結(jié)構(gòu)的形式支護結(jié)構(gòu)的形式放坡開挖及簡易支護放坡開挖及簡易支護放坡開挖及簡易支護放坡開挖及簡易支護巖土類別

30、巖土類別狀態(tài)及風(fēng)化程度狀態(tài)及風(fēng)化程度允許坡高允許坡高允許坡度允許坡度硬質(zhì)巖石硬質(zhì)巖石微風(fēng)化微風(fēng)化中等風(fēng)化中等風(fēng)化強風(fēng)化強風(fēng)化121081：0.101：0.201：0.201：0.351：0.351：0.50軟質(zhì)巖石軟質(zhì)巖石微風(fēng)化微風(fēng)化中等風(fēng)化中等風(fēng)化強風(fēng)化強風(fēng)化8881：0.351：0.501：0.501：0.751：0.751：1.00砂土砂土中密以上中密以上51：1.00基坑頂面無載重基坑頂面無載重1：1.25基坑頂面有靜載基坑頂面有靜載1：1.50基坑頂面有動載基坑頂面有動載粉土粉土稍濕稍濕51：0.75基坑頂面無載重基坑頂面無載重1：1.00基坑頂面有靜載基坑頂面有靜載1：1.25基坑

31、頂面有動載基坑頂面有動載邊坡允許坡度值邊坡允許坡度值邊坡高度與坡度控制邊坡高度與坡度控制巖土類別巖土類別狀態(tài)及風(fēng)化程度狀態(tài)及風(fēng)化程度允許坡高允許坡高允許坡度允許坡度粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土堅硬堅硬硬塑硬塑可塑可塑5541：0.33基坑頂面無載重基坑頂面無載重1：0.50基坑頂面有靜載基坑頂面有靜載1：0.75基坑頂面有動載基坑頂面有動載1：1.001：1.25基坑頂面無載重基坑頂面無載重1：1.251：1.50基坑頂面無載重基坑頂面無載重粘土粘土堅硬堅硬硬塑硬塑可塑可塑5541：0.331：0.751：1.001：1.251：1.251：1.50雜填土雜填土中密、密實的建筑中密、密實的建筑垃圾土垃圾土

32、51：0.751：1.00邊坡允許坡度值（續(xù)）邊坡允許坡度值（續(xù)）邊坡高度與坡度控制邊坡高度與坡度控制優(yōu)點：優(yōu)點：直接費用最少。直接費用最少。為主體工程創(chuàng)造了比較寬為主體工程創(chuàng)造了比較寬敞的施工作業(yè)空間。敞的施工作業(yè)空間。工期比較短。工期比較短。缺點：缺點：受周圍場地空間的限制。受周圍場地空間的限制。開挖深度的限制。開挖深度的限制。變形位移相對較大。變形位移相對較大。放坡開挖及簡易支護放坡開挖及簡易支護懸臂式支護結(jié)構(gòu)懸臂式支護結(jié)構(gòu)1)1)結(jié)構(gòu)特征：無支撐的懸結(jié)構(gòu)特征：無支撐的懸臂支護結(jié)構(gòu)；臂支護結(jié)構(gòu)；2)2)支撐材料：鋼筋混凝土支撐材料：鋼筋混凝土排樁、鋼板樁、木板樁、排樁、鋼板樁、木板樁、鋼

33、筋混凝土板樁、地下連鋼筋混凝土板樁、地下連續(xù)墻、續(xù)墻、SMWSMW工法樁等；工法樁等；3)3)受力特征：利用支撐入受力特征：利用支撐入土的嵌固作用及結(jié)構(gòu)的自土的嵌固作用及結(jié)構(gòu)的自身的抗彎剛度擋土及控制身的抗彎剛度擋土及控制變形；變形；4)4)適用條件：土質(zhì)較好，適用條件：土質(zhì)較好，開挖深度較小的基坑。開挖深度較小的基坑。（開挖深度一般小于（開挖深度一般小于6 6米）米）懸臂式支護結(jié)構(gòu)懸臂式支護結(jié)構(gòu)懸臂式擋墻是依靠懸臂式擋墻是依靠自身的剛度和強度自身的剛度和強度就能維持其穩(wěn)定的支就能維持其穩(wěn)定的支護結(jié)構(gòu)，由于支護結(jié)構(gòu)承受比較大的彎矩，需要采用鋼筋護結(jié)構(gòu)，由于支護結(jié)構(gòu)承受比較大的彎矩，需要采用鋼筋

34、混凝土、鋼板等材料?；炷?、鋼板等材料。當(dāng)重力式擋墻因場地寬度不夠而不能采用時，懸臂式擋墻當(dāng)重力式擋墻因場地寬度不夠而不能采用時，懸臂式擋墻就能克服這個缺點，可以在就能克服這個缺點，可以在1.51.52m2m的狹窄范圍內(nèi)安置懸的狹窄范圍內(nèi)安置懸臂式擋墻。但懸臂式擋墻的臂式擋墻。但懸臂式擋墻的位移比較大位移比較大，難以滿足周邊環(huán)，難以滿足周邊環(huán)境的嚴格要求，同時在開挖深度較大時墻身彎矩很大，因境的嚴格要求，同時在開挖深度較大時墻身彎矩很大，因此適用的開挖深度也不深；使用條件不當(dāng)時可能產(chǎn)生支護此適用的開挖深度也不深；使用條件不當(dāng)時可能產(chǎn)生支護結(jié)構(gòu)損壞或嚴重影響環(huán)境的事故。結(jié)構(gòu)損壞或嚴重影響環(huán)境的事

35、故。懸臂式支護結(jié)構(gòu)懸臂式支護結(jié)構(gòu)重力式支護結(jié)構(gòu)重力式支護結(jié)構(gòu)1) 1) 結(jié)構(gòu)特征：常用水泥土樁結(jié)構(gòu)特征：常用水泥土樁構(gòu)成重力式擋土構(gòu)造；構(gòu)成重力式擋土構(gòu)造； 2) 2) 支撐材料：水泥攪拌樁、支撐材料：水泥攪拌樁、注漿；注漿； 3) 3) 受力特征：利用墻體或格受力特征：利用墻體或格構(gòu)自身的穩(wěn)定擋土與止水；構(gòu)自身的穩(wěn)定擋土與止水； 4) 4) 適用條件：寬度較大，開適用條件：寬度較大，開挖較淺，周圍場地較寬，對挖較淺，周圍場地較寬，對變形要求不高的基坑。（變形要求不高的基坑。（開開挖深度不宜大于挖深度不宜大于6 6米）米）不設(shè)置支撐或錨桿的不設(shè)置支撐或錨桿的自立式墻體自立式墻體結(jié)構(gòu)，墻體厚度較

36、大，通結(jié)構(gòu)，墻體厚度較大，通過墻體自重、墻體與地基的摩擦力、墻體在開挖面以下受過墻體自重、墻體與地基的摩擦力、墻體在開挖面以下受到土體的被動抗力平衡水土壓力，維持邊坡穩(wěn)定。重力式到土體的被動抗力平衡水土壓力，維持邊坡穩(wěn)定。重力式擋墻是依靠自身的重力維持其穩(wěn)定的支護結(jié)構(gòu)，由于可以擋墻是依靠自身的重力維持其穩(wěn)定的支護結(jié)構(gòu)，由于可以采用價格比較低廉的水泥土等材料制作，是采用價格比較低廉的水泥土等材料制作，是一種比較經(jīng)濟一種比較經(jīng)濟的方案的方案。在開挖深度不大（如軟土地區(qū)在開挖深度不大（如軟土地區(qū)不大于不大于6 67m7m），環(huán)境對位），環(huán)境對位移的要求可允許有移的要求可允許有50mm50mm左右的條

37、件下是首選方案，但重力左右的條件下是首選方案，但重力式擋墻的寬度比較大，在地下室外墻與紅線之間的距離過式擋墻的寬度比較大，在地下室外墻與紅線之間的距離過小時就很難放得下寬度較大的重力式擋墻。小時就很難放得下寬度較大的重力式擋墻。重力式支護結(jié)構(gòu)重力式支護結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)1) 1) 結(jié)構(gòu)特征：由擋土結(jié)結(jié)構(gòu)特征：由擋土結(jié)構(gòu)與支撐結(jié)構(gòu)兩部分組成；構(gòu)與支撐結(jié)構(gòu)兩部分組成； 2) 2) 支撐材料：擋土材料支撐材料：擋土材料有鋼筋混凝土樁、地下連有鋼筋混凝土樁、地下連續(xù)墻，支撐材料有鋼筋混續(xù)墻，支撐材料有鋼筋混凝土梁、鋼管、型鋼等；凝土梁、鋼管、型鋼等； 3) 3) 受力特征：水平支撐、受力

38、特征：水平支撐、斜支撐，單層支撐、多層斜支撐，單層支撐、多層支撐；支撐； 4) 4) 適用條件：各種土層適用條件：各種土層和基坑深度。和基坑深度。內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)拉錨式支護結(jié)構(gòu)拉錨式支護結(jié)構(gòu)1) 1) 結(jié)構(gòu)特征：由擋土結(jié)構(gòu)與錨固系統(tǒng)兩部分組成；結(jié)構(gòu)特征：由擋土結(jié)構(gòu)與錨固系統(tǒng)兩部分組成； 2) 2) 支撐材料：可采用內(nèi)撐式結(jié)構(gòu)相同的材料外，還可支撐材料：可采用內(nèi)撐式結(jié)構(gòu)相同的材料外，還可以采用鋼板樁等；以采用鋼板樁等； 3) 3) 受力特征：由擋土結(jié)構(gòu)與錨固系統(tǒng)共同承擔(dān)土壓力；受力特征：由擋土結(jié)構(gòu)與錨

39、固系統(tǒng)共同承擔(dān)土壓力； 4) 4) 適用條件：砂土或粘性土地基。適用條件：砂土或粘性土地基。拉錨式支護結(jié)構(gòu)拉錨式支護結(jié)構(gòu)拉錨式擋墻是依靠錨桿傳遞的拉力來維持其穩(wěn)定的支護拉錨式擋墻是依靠錨桿傳遞的拉力來維持其穩(wěn)定的支護結(jié)構(gòu)，對于深基坑可以采用多道錨桿來平衡土壓力，因結(jié)構(gòu)，對于深基坑可以采用多道錨桿來平衡土壓力，因而可以而可以適用于開挖得很深的基坑適用于開挖得很深的基坑。拉錨式支護結(jié)構(gòu)拉錨式支護結(jié)構(gòu)土層錨桿要求具有土層錨桿要求具有比較好的地比較好的地質(zhì)條件質(zhì)條件，同時還必須有足夠開，同時還必須有足夠開闊的闊的場地條件場地條件或者容許錨桿可或者容許錨桿可以伸入紅線以外的土層中。在以伸入紅線以外的土層

40、中。在軟土地區(qū)，由于土層缺乏足夠軟土地區(qū)，由于土層缺乏足夠的錨固力而很少采用錨桿，如的錨固力而很少采用錨桿，如將錨桿錨固在很深的砂層中，將錨桿錨固在很深的砂層中，則錨桿的長度很長，也就不是則錨桿的長度很長，也就不是一個經(jīng)濟的方案。一個經(jīng)濟的方案。錨 拉 系 統(tǒng) 破 壞底 部 內(nèi) 移板 樁 彎 曲整 體 滑 動管 涌 、 隆 起拉錨式支護結(jié)構(gòu)拉錨式支護結(jié)構(gòu)土釘墻支護結(jié)構(gòu)土釘墻支護結(jié)構(gòu)1)1)結(jié)構(gòu)特征：由土釘與噴結(jié)構(gòu)特征：由土釘與噴錨混凝土面板兩部分組成；錨混凝土面板兩部分組成；2)2)支撐材料：由土釘及鋼支撐材料：由土釘及鋼筋混凝土面板構(gòu)成支撐；筋混凝土面板構(gòu)成支撐；3)3)受力特征：由土釘構(gòu)成

41、受力特征：由土釘構(gòu)成支撐體系，噴錨混凝土面支撐體系，噴錨混凝土面板構(gòu)成擋土體系；板構(gòu)成擋土體系；4)4)適用條件：地下水位以適用條件：地下水位以上或降水后的粘土、粉土、上或降水后的粘土、粉土、雜填土及非松散砂土、碎雜填土及非松散砂土、碎石土。石土。注意：土釘和錨桿、錨索的區(qū)別。注意：土釘和錨桿、錨索的區(qū)別。土釘墻支護結(jié)構(gòu)土釘墻支護結(jié)構(gòu)其它形式支護結(jié)構(gòu)其它形式支護結(jié)構(gòu)7474地下連續(xù)墻成槽施工地下連續(xù)墻成槽施工 先建造鋼筋砼地下連續(xù)墻，達到強度后在墻間先建造鋼筋砼地下連續(xù)墻，達到強度后在墻間用機械挖土。該支護法剛度大、強度高，可擋土、用機械挖土。該支護法剛度大、強度高，可擋土、承重、截水、抗?jié)B，

42、可在狹窄場地施工，適于大面承重、截水、抗?jié)B，可在狹窄場地施工，適于大面積、有地下水的深基坑施工。積、有地下水的深基坑施工。SH350SH350連續(xù)墻抓斗連續(xù)墻抓斗成槽機成槽機三一重工三一重工槽段的連接槽段的連接其它形式支護結(jié)構(gòu)（地下連續(xù)墻）7575 導(dǎo)導(dǎo)墻施工墻施工 導(dǎo)墻施工完導(dǎo)墻施工完 泥漿系統(tǒng)泥漿系統(tǒng)-泥漿池泥漿池成槽施工成槽施工 鋼筋鋼筋籠吊裝籠吊裝 鎖口管起拔鎖口管起拔 砼澆筑砼澆筑常用的地下水控制措施有：常用的地下水控制措施有：基坑明溝排水基坑明溝排水基坑降水（包括基坑降水（包括輕型井點降水輕型井點降水和深井降水）和深井降水）基坑截水（包括各類截水帷幕）基坑截水（包括各類截水帷幕）2

43、.3基坑地下水控制措施明溝排水法明溝排水法 地面排水地面排水 排除地面水排除地面水( (包括雨水、施工包括雨水、施工用水、生活污水等用水、生活污水等) )常在基坑常在基坑周圍設(shè)置排水溝、截水溝或周圍設(shè)置排水溝、截水溝或筑土堤，并盡量利用原有的筑土堤，并盡量利用原有的排水系統(tǒng)，或?qū)⑴R時性排水排水系統(tǒng)，或?qū)⑴R時性排水設(shè)施與永久性設(shè)施相結(jié)合使設(shè)施與永久性設(shè)施相結(jié)合使用。用。 基坑集水井排水或降水：基坑集水井排水或降水： 排水體系：基坑周圍或中央排水體系：基坑周圍或中央排水溝排水溝+ +基坑邊角處基坑邊角處集水井集水井水泵水泵 作用：基坑排水、降水。作用：基坑排水、降水。 適用范圍：粗粒土和滲水量適用

44、范圍：粗粒土和滲水量 小的粘性土小的粘性土2.3基坑地下水控制措施明溝排水法明溝排水法輕型井點降水法輕型井點降水法 是指基坑開挖前，利用是指基坑開挖前，利用抽水設(shè)備使地下水位降落到抽水設(shè)備使地下水位降落到坑底設(shè)計標高以下，并保持坑底設(shè)計標高以下，并保持至至 回填完成或地下結(jié)構(gòu)有足回填完成或地下結(jié)構(gòu)有足夠的抗浮能力為止。夠的抗浮能力為止。 作用：作用： 基坑土保持干燥，改基坑土保持干燥，改 善施工條件；善施工條件； 防治流砂發(fā)生；防治流砂發(fā)生； 提高土體強度和密實度提高土體強度和密實度。輕型井點法降低地下水位全貌圖輕型井點法降低地下水位全貌圖1井管；井管；2濾管；濾管；3總管；總管；4彎聯(lián)管；彎

45、聯(lián)管；5水泵水泵房房 6原有地下水位線；原有地下水位線；7降低后地下水位線降低后地下水位線2.3基坑地下水控制措施輕型井點降水法輕型井點降水法2.3基坑地下水控制措施截水帷幕法截水帷幕法截水帷幕是一個概念，是工程主體外圍止水系列的總稱。用于阻止或減少基坑側(cè)壁及基坑底地下水流入基坑而采取的連續(xù)止水體。高壓旋噴樁深層攪拌樁螺旋鉆機素砼或壓漿止水帷幕（新工藝）鉆孔咬合樁2.3基坑地下水控制措施2.4基坑開挖方案基坑工程開挖方式按下表分類：基坑工程開挖方式按下表分類： 各種不同的開挖方法適用于不同的場合，不同的開各種不同的開挖方法適用于不同的場合，不同的開挖方法對圍護結(jié)構(gòu)和支撐體系也提出不同的要求。設(shè)計挖方法對圍護結(jié)構(gòu)和支撐體系也提出不同的要求。設(shè)計人員應(yīng)熟悉各自的特點，并根據(jù)實際工程情況選擇合適人員應(yīng)熟悉各自的特點，并根據(jù)實際工程情況選擇合適的開挖方案。的開