深基坑開挖及支護工程培訓資料

1.1

建筑基坑的概念：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。深基坑是指開挖深度超過

5

米（含

5

5米，但地質(zhì)條件和周邊環(huán)境及地下管線特別復雜的工程。1.2

地下管線、地下設(shè)施、巖土體、地下水體等。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)極限狀態(tài)。

/

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)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：和支護結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴重程度，將基坑側(cè)壁安全等級劃分為三級?；庸こ贪踩燃墑澐直砘庸こ贪踩燃壱患壎?/p>

環(huán)境、破壞后果、基坑深度、工程地質(zhì)和地下水條件

工程地質(zhì)條件復雜；地下水位很高、條件復雜、對施工影響嚴重周邊環(huán)境條件較復雜；破壞后果很嚴重；基坑深度

6m<h≤12m；工程地質(zhì)條件較復雜；地下水位較高、條件較復雜、對施工影響較嚴重三級 周邊環(huán)境條件簡單；破壞后果部嚴重；基坑

h≤6m；地下水位低、條件簡單，對施工影響輕微備注 從一級開始，有兩項（含兩項）以上，最先符合該等級標準者，即可定為該等級。注:根據(jù)青島市勘察設(shè)計協(xié)會”深基坑工程設(shè)計評審實施細則”。

/

放坡坡度、基坑周邊環(huán)境條件、施工因素、氣象因素等。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。按基坑支護體系按結(jié)構(gòu)剛度劃分，可分為剛性支護體系與柔性支護體系。按系；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。如采用預應(yīng)力錨桿支護體系在束機制。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)形式排樁或地下連續(xù)墻

特點及適用條件由鋼筋砼灌注樁或鋼筋砼墻以及水平支撐（拉錨）構(gòu)成剛度較大的支護體系。是應(yīng)用時間較長應(yīng)用范圍較廣、可靠性較好的支護結(jié)構(gòu)，但造價較高。它是靠嵌固基坑底部以下一定深度的樁（墻）體和支撐（拉錨）體系共同抵抗樁（墻）后的水土壓力，限制土體變形，保證支護結(jié)構(gòu)安全。

/

適用于基坑側(cè)壁安全等級為一、二、三級的基坑；懸臂結(jié)構(gòu)高度在軟土場地中不宜大于6

米；當場地地下水位較高時應(yīng)采用降水、止水帷幕或地下連續(xù)墻；不適用于巖石基坑。水泥土墻 采用水泥為固化劑，利用機械在土中強制攪拌形成具有一定強度和水穩(wěn)性的樁體。連續(xù)成樁，相互搭接后，形成水泥土墻。由于水泥土強度較低，主要靠自重平衡墻后水、土壓力。因此，常視其為重力式擋土墻支護。水泥土墻施工簡單，造價較低，具有良好的隔水性，適用于開挖深度不大的軟土場地。水泥土墻強度低，不適于加支撐，多采用自立式，因此，土釘墻 土釘墻是由密集的土釘群、被加固的原位土體、混凝土面層和必要的排（防）水措施組成的類似于重力式擋土墻的支護體系，抵擋墻后土壓力和其他荷載，保證基坑側(cè)壁和周邊環(huán)境安全。土釘?shù)闹饕饔檬羌s束和加固土體，形成復合體，提高土體的抗剪強度，使土體保持整體穩(wěn)定。土釘墻需與挖土配合施工，要求被開挖土層具有一定自穩(wěn)性。土釘墻適用于基坑側(cè)壁安全等級為二、三級的非軟土場地；

/

基坑深度一般不超過12

米；地下水位高于基坑地面時，應(yīng)有降（截）水措施。逆作拱墻 據(jù)基坑的平面形狀，采用全封閉拱墻、組合拱墻等進行支護。該支護體系的優(yōu)點主要為：a.受力合理，安全可靠；b.施工方便，節(jié)省工期；c.造價低。適用于：基坑側(cè)壁安全等級為二、三級基坑；粘土、砂土、場地；淤泥、淤泥質(zhì)土場地不宜采用；基坑深度不宜大于

12

米；地下水位高于基坑底面時應(yīng)由降（截）水措施。放坡 基坑側(cè)壁安全等級宜為三級；施工場地應(yīng)滿足放坡條件；當?shù)叵滤哂谄碌讜r，應(yīng)采取降水措施；流塑的淤泥或淤泥質(zhì)土場地不宜采用。

錨桿擋墻聯(lián)合支護等。

/

青島地區(qū)常用的支護體系主要有：3.1

樁錨支護體系90

年代早~中期，至今仍是常用的支護形式之一，一般使用于地下1~3

層基坑工程。樁的類型以φ600

~φ1000

鋼筋砼鉆孔灌注樁為主，其次為φ

800~φ1200

人工挖孔樁，φ500

深層攪拌樁、φ1200

高壓旋噴樁。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φ

127~φ146

鋼管樁，預制樁使用的很少。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φ500深層攪拌樁或φ1200

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。作用。錨桿在軟土、軟弱土或松土層中易發(fā)生蠕變是導致錨桿預應(yīng)力損失5%~10%的主要原因之一(還有鋼材松馳的原因)。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

W

>50%、液性指數(shù)

I

>0.9

和相對密 度

D

<0.3

的軟弱土。

/

臨時性支護也應(yīng)對上述土層進行處理后尚可使用，否則一般不宜采用。錨桿的自由段長度不宜小于4

4

固體上覆土層厚度不宜小于4

米，否則無工程意義。錨桿布設(shè)的網(wǎng)度不宜小于

米(排距×點距)、錨桿間距大于

6倍錨固體直徑、無相互影響。護體系等。3.2

土釘墻支護土釘墻支護是一種新型的基坑支護形式，起到對土體原位加固的作用。后土壓力和其它作用力，從而使邊坡維持穩(wěn)定。土釘墻支護是一種被動受力支護形式，只有土體發(fā)生變形時土釘才受2

支護深度達

17

米。當在有限放坡情況下，土釘墻支護與預應(yīng)力錨桿聯(lián)合應(yīng)用時，基坑支護深度可增加些，造價也有所節(jié)省。連接，故應(yīng)設(shè)置承壓板和加強筋等構(gòu)造措施。土釘孔注漿宜用水泥凈漿或水泥砂漿，其強度不宜低于20MPa，土釘長度宜為基坑開挖深度的0.5~1.2

6

6

米增加到

15

15

宜為

1~2

米，土釘與水平面的夾角為

5~15°時安全系數(shù)增大，當大于

時安全系數(shù)減少。

/

成管箍作用，遏制基坑的變形。許多工程的經(jīng)驗說明土釘墻支護的破壞幾乎均與地下水的作用有直接的關(guān)系，它使土體軟化，引起局部或整體破壞，因此，土釘墻支護必須做好降水，且不能作為擋水結(jié)構(gòu)使用。分割的組成部分，做到結(jié)構(gòu)輕、柔性大，有良好的抗震性能，設(shè)備簡單、輕便，施工工藝不復雜、速度快，造價比較低，而得到廣泛應(yīng)用。3.3

水泥土擋墻和一定強度的壁狀、格柵狀等不同形式的水泥土樁墻。

20

世紀

90

年代初期才將其用于基坑支護之中。其適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土，素填土等，當含有機質(zhì)土、泥炭質(zhì)土、泥炭土，宜通過試驗確定其適用性。從技術(shù)和經(jīng)濟兩個因素決定了深層攪拌樁支護深度不宜大于6

米。鋼筋砼預制樁)和柔性樁(砂樁、碎石樁、灰土樁)之間的一種樁型。其抗拉樁顯得不夠經(jīng)濟、合理。另外，當土體工程性狀差、被動區(qū)土壓力較小時，也可在被動區(qū)進行深層攪拌樁形成水泥土、改善被動區(qū)的土性，提高c、φ值，從而提高被動土壓力，往往比增加樁的嵌入深度更經(jīng)濟、更有效些。深層攪拌樁作為支護結(jié)構(gòu)宜根據(jù)基坑開挖深度初步設(shè)定樁長和支護結(jié)1.6~2.0

深度的

倍，根據(jù)大量工程實踐表明一般能夠滿足工程要求，亦比較經(jīng)濟、合理。深層攪拌樁支護可根據(jù)土質(zhì)性狀、地下水、周邊環(huán)境、施工條件因素，

/

選擇合適的支護形式，也可與其它支護形式聯(lián)合使用。性能好，但水泥用量較多些。當土的含水量大于60%、基坑較淺，且無嚴格防滲要求時，亦可采用噴粉法施工，且水泥用量相比較少些。長度宜取

1~2

倍設(shè)計樁徑為宜；二是樁的垂直度允許偏差不超過

是樁的搭接寬度宜大于150mm，其中有一項不符合要求時，就不能解決好截11~13

有

50mm，基坑開挖到-4

米時發(fā)現(xiàn)深層攪拌樁的垂直度偏差過大，一些樁根

排)攪拌樁，也不能解決好止水坑，造成基坑外圍水土流失，地面塌陷，臨近已有建筑物產(chǎn)生不均勻沉降，經(jīng)濟損失嚴重。護結(jié)構(gòu)，可既擋土又截水，因此，應(yīng)用廣泛。3.4

坡率法

80

年代中末期至

90

部開發(fā)區(qū)應(yīng)用較多，因為那時開挖場地比較開闊。目前，在城陽區(qū)、膠州灣

/

選擇此方案?！捌侣史ā钡倪m用條件：①

空間條件：首選在基坑周圍具有放坡開挖的空間，又不影響鄰近已有工程的安全和正常使用。②

巖土條件：巖土體的自穩(wěn)性能良好。③

地下水條件：地下水位埋深較深，以在開挖深度之下為佳。④

坑深條件：基坑開挖深度適于地下1~2

層的工程?！胺牌麻_挖”當坡高>5

米的土質(zhì)邊坡，宜在坡面的中部設(shè)

1~2

米寬的過渡平臺，并采用上半坡稍陡、下半坡稍緩的放坡原則。下，易導致坡面出現(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。降水方案。下水倒流或回滲坑內(nèi)現(xiàn)象的發(fā)生。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)梁的復合土釘墻（目前在青島地區(qū)比較時髦）等。

/

泥攪拌樁無法施工等問題。由于受施工隊伍、造價、地層條件和施工場地等因素的的影響

，4.1

基坑工程勘察位不做要求；建成區(qū)場地條件不允許等。(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）特征、完整程度及含水狀況等。（4）注意的問題和防治措施。4.2

基坑工程設(shè)計

/

4.2.1

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。青島市規(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：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；下，深基坑變形通常應(yīng)控制在基坑深度1‰-3‰范圍內(nèi)。位保持在基坑底面一下不小于0.5

米。地下連續(xù)墻。4.3

基坑設(shè)計評審4.3.1

4.3.2

有關(guān)基坑設(shè)計評審的規(guī)定（1）、基坑支護設(shè)計文件進行評審后方可進行施工。

/

（2）、施工現(xiàn)場必須保存一份經(jīng)過評審蓋章的設(shè)計圖紙。（3）、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，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》（JGJ120-99)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。

/

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，又是及時指導正確施工、避免事故發(fā)生的必要措施。（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一級

坡率法、土釘墻

深層攪拌樁（0.0025h）

說明度（mm

）本表二級三級

(0.005h)(0.01h)

0.01h0.02h

不包括“特殊要求”允許值①基坑周圍不同結(jié)構(gòu)建筑物對基坑位移的要求可按

GB5007-2002

規(guī)范建筑物地基變形允許值的規(guī)定執(zhí)行②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：地面建筑物類型混合結(jié)構(gòu)鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)

控制值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控制值如下表：土質(zhì)砂土

控制值

/

粘土軟土

3‰—5‰（2）基坑近周有重要管線按下列要求進行控制。管線類型

注明煤氣管道自來水管道

≯10≯30

≯2≯5

是否漏氣是否漏水（1）從大量的基坑事故實例分析可知造成事故的主要原因可歸納五個方面：建設(shè)