地基工程-土方開挖與基坑支護(hù)（建筑施工技術(shù)）

單元一地基工程土的分類與性質(zhì)土方施工常用施工機(jī)械場地平整及土方量的計(jì)算土方開挖與基坑支護(hù)基坑排、降水土方填筑與壓實(shí)地基的處理及加固單元主要內(nèi)容土方開挖與基坑支護(hù)一、土方開挖二、土壁支護(hù)本任務(wù)知識點(diǎn)：

⑴踏勘現(xiàn)場；⑵熟悉圖紙、編制施工方案；⑶清除現(xiàn)場障礙物，平整施工場地,進(jìn)行地下墓探，設(shè)置排水降水設(shè)施；⑷永久性控制坐標(biāo)和水準(zhǔn)點(diǎn)的引測,建立測量控制網(wǎng)，設(shè)置方格網(wǎng)、控制樁等；⑸搭設(shè)臨時設(shè)施、修筑施工道路；⑹施工機(jī)具、用料準(zhǔn)備。1.1

土方施工準(zhǔn)備工作1土方開挖踏勘現(xiàn)場編制方案場地清表場地測量土方開挖與基坑支護(hù)1.2邊坡開挖場地邊坡開挖應(yīng)采取沿等高線自上而下、分層、分段依次進(jìn)行。在邊坡上采取多臺階同時進(jìn)行開挖時，上臺階應(yīng)比下臺階開挖進(jìn)深不少于30m，以防塌方。邊坡臺階開挖，應(yīng)做成一定坡勢以利泄水。邊坡下部設(shè)有護(hù)腳矮墻及排水溝時，在邊坡修完后，應(yīng)立即進(jìn)行護(hù)腳矮墻和排水溝的砌筑和疏通，以保證坡面不被沖刷和坡腳范圍內(nèi)不積水。土方工程的多臺階開挖土方開挖與基坑支護(hù)1.3基坑（槽）和管溝開挖⑴基坑開挖，上部應(yīng)有排水措施，防止地表水流入坑內(nèi)沖刷邊坡，造成塌方和破壞基土。⑵基坑開挖，應(yīng)進(jìn)行測量定位、抄平放線，定出開挖寬度，根據(jù)土質(zhì)和水文情況確定在四側(cè)或兩側(cè)、直立或放坡開挖，坑底寬度應(yīng)注意預(yù)留施工操作面。⑶應(yīng)根據(jù)開挖深度、土體類別及工程性質(zhì)等綜合因素確定保持土壁穩(wěn)定的方法和措施?；拥那芯€開挖土方開挖與基坑支護(hù)⑷基坑開挖的一般程序：測量放線→切線分層開挖→排降水→修坡→整平→留足預(yù)留土層等。相鄰基坑開挖時應(yīng)遵循先深后淺或同時進(jìn)行的施工程序，挖土應(yīng)自上而下水平分段分層進(jìn)行，邊挖邊檢查坑底寬度及坡度，每3m左右修一次坡，至設(shè)計(jì)標(biāo)高再統(tǒng)一進(jìn)行一次修坡清底。大型工程基坑施工全景圖土方開挖與基坑支護(hù)⑸基坑開挖應(yīng)防止對基礎(chǔ)持力層的擾動:基坑挖好后不能立即進(jìn)入下道工序時，應(yīng)預(yù)留15(人工)～30cm(機(jī)械)一層土不挖，待下道工序開始前再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，以防止持力層土壤被陽光曝曬或雨水浸泡。超挖后回填的松軟土層持力層被雨水浸泡后留下的水漬這兩種情況都是基坑土方施工要避免出現(xiàn)的!土方開挖與基坑支護(hù)⑹在地下水位以下挖土，應(yīng)在基坑內(nèi)設(shè)置排水溝、集水井或其它施工降水措施，降水工作應(yīng)持續(xù)到基礎(chǔ)施工完成；⑺雨季施工時基坑槽應(yīng)分段開挖，挖好一段澆筑一段墊層；⑻棄土應(yīng)及時運(yùn)出，在基坑槽邊緣上側(cè)臨時堆土、材料或移動施工機(jī)械時，應(yīng)與基坑上邊緣保持1m以上的距離，以保證坑壁或邊坡的穩(wěn)定；⑼基坑挖完后，應(yīng)組織有業(yè)主、設(shè)計(jì)、勘察、監(jiān)理四方參與的基坑驗(yàn)槽，并報(bào)質(zhì)監(jiān)站驗(yàn)證。符合要求后方可進(jìn)入下一道工序。四方參與基坑驗(yàn)槽土方開挖與基坑支護(hù)開挖注意問題：（1）挖前先驗(yàn)線。（2）連續(xù)開挖盡快完。（3）坑邊堆土防坍塌：及時清運(yùn)；堆土0.8m以外，高≯1.5m。（4）嚴(yán)禁擾動基底土，加強(qiáng)測量防超挖：預(yù)留層，抄平清底打木樁。（5）發(fā)現(xiàn)文物，古墓停挖、上報(bào)、待處理。（6）注意安全，雨后復(fù)工先檢查。開挖原則：分層開挖，先撐后挖。土方開挖與基坑支護(hù)深基坑邊坡支護(hù)坍塌事故土方開挖與基坑支護(hù)土方開挖與基坑支護(hù)一、土方開挖二、土壁支護(hù)本任務(wù)知識點(diǎn)：土壁的穩(wěn)定主要是由土體內(nèi)磨擦阻力和粘結(jié)力來保持平衡的。一旦土體失去平衡，土體就會塌方，這不僅會造成人身安全事故、影響工期，有時還會危及附近的建(構(gòu))筑物。⑴邊坡過陡；⑵雨水、地下水滲入基坑；⑶基坑上口邊緣堆載過大；⑷土方開挖順序、方法未遵守“從上至下、分層開挖；開槽支撐、先撐后挖”的原則。2.1

造成土壁塌方的原因基坑塌方搶險(xiǎn)救人2基坑支護(hù)土方開挖與基坑支護(hù)邊坡的留設(shè)應(yīng)符合規(guī)范的要求。挖填高度——高度大則坡度系數(shù)大，高度小則坡度系數(shù)小，甚至不放坡；土的工程性質(zhì)——土的類別、含水量，有無地下水等。土的類別低（密度小）、含水量大，則坡度系數(shù)大；土的類別高（密度大）、含水量小，則坡度系數(shù)小；施工的特點(diǎn)——坡頂是否有荷載？施工期長短？施工季節(jié)？

人工作業(yè)還是機(jī)械作業(yè)？2.2

防治塌方的措施2.2.1

放足邊坡對坡頂有荷載（尤其是有動荷載）、使用時間長、且跨越冬雨季施工的邊坡應(yīng)留有充足的安全系數(shù)。2土壁支護(hù)土方開挖與基坑支護(hù)1）放邊坡

a.邊坡坡度

i=tgα=h/b=1/（b/h）=1:m（m為坡度系數(shù)）

b.邊坡形式：斜坡、折線坡、踏步（臺階）式

c.最陡坡度規(guī)定：土質(zhì)均、水位低、時間短、5m深以內(nèi)。BαhbH放坡與護(hù)面土方開挖與基坑支護(hù)1）放邊坡

a.邊坡坡度

i=tgα=h/b=1/（b/h）=1:m（m為坡度系數(shù)）

b.邊坡形式：斜坡、折線坡、踏步（臺階）式

c.最陡坡度規(guī)定：土質(zhì)均、水位低、時間短、5m深以內(nèi)。αhbH放坡與護(hù)面土方開挖與基坑支護(hù)基坑（槽）土方開挖思考：基坑（槽）土方開挖，應(yīng)先確定開挖范圍，從上圖可以得出開挖總寬度d=？土方開挖與基坑支護(hù)土的類別邊坡坡度（高:寬）坡頂無荷載坡頂有靜載坡頂有動載中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石類砂土1:0.751:1.001:1.25硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石類粘土1:0.501:0.671:0.75深度在5m內(nèi)的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度土方開挖與基坑支護(hù)2）邊坡護(hù)面措施：覆蓋法掛網(wǎng)法掛網(wǎng)抹面法土袋、砌磚壓坡法噴混凝土法土方開挖與基坑支護(hù)基坑邊坡護(hù)面方法示意圖（d）土袋或砌石壓坡護(hù)面（c）鋼絲網(wǎng)混凝土或鋼筋混凝土護(hù)面（a）薄膜或砂漿覆蓋（b）掛網(wǎng)或掛網(wǎng)抹砂漿護(hù)面土方開挖與基坑支護(hù)基坑邊坡護(hù)面方法示意圖土方開挖與基坑支護(hù)覆蓋法土方開挖與基坑支護(hù)薄膜覆蓋法土方開挖與基坑支護(hù)砂漿覆蓋法土方開挖與基坑支護(hù)掛網(wǎng)抹砂漿護(hù)面土方開挖與基坑支護(hù)鋼筋混凝土護(hù)面土方開挖與基坑支護(hù)鋼筋混凝土護(hù)面土方開挖與基坑支護(hù)砌石壓坡護(hù)面土方開挖與基坑支護(hù)2.2.2基坑支護(hù)為縮小施工面，減少土方，或受場地的限制不能放坡時，則可設(shè)置土壁支撐。1)基槽支護(hù)基(溝)槽開挖一般采用橫撐式土壁支撐。根據(jù)擋土板的不同，分為水平擋土板及垂直擋土板兩類。前者擋土板的布置又分為間斷式和連續(xù)式兩種。濕度小的粘性土挖土深度小于3m時，可用間斷式水平擋土板支撐；間斷式水平擋土板支撐土方開挖與基坑支護(hù)

對松散、濕度大的土可用連續(xù)式水平擋土板支撐，挖土深度可達(dá)5m。對松散和濕度很高的土可用垂直擋土板式支撐，其挖土深度不限。連續(xù)式水平擋土板支撐垂直擋土板式支撐土方開挖與基坑支護(hù)2）一般基坑的支護(hù)方法一般基坑的支護(hù)方法有：短柱橫隔板支撐法、斜柱支撐法、錨拉支撐法、臨時擋土墻支撐法等，施工時按適用條件進(jìn)行選擇。①簡易支護(hù)僅適用于部分地段放坡不夠的寬度較大的基坑使用土方開挖與基坑支護(hù)②斜柱支撐先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板并用斜撐支頂，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實(shí)。③錨拉支撐先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板，柱樁上端用拉桿拉緊，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實(shí)。適用條件：深度不大的大型基坑或機(jī)械挖土?xí)r使用適用條件：深度不大的大型基坑或用機(jī)械挖土不能安設(shè)橫（斜）撐時使用土方開挖與基坑支護(hù)2.3深基坑的支護(hù)深基坑支護(hù)的基本要求：

確保支護(hù)結(jié)構(gòu)能起擋土作用，基坑邊坡保持穩(wěn)定；確保相鄰的建（構(gòu)）筑物、道路、地下管線的安全，不因土體的變形、沉陷、坍塌受到危害；通過排水降水等措施，確?；A(chǔ)施工在地下水位以上進(jìn)行。上海環(huán)球金融中心基礎(chǔ)施工地鐵車站的深基坑支護(hù)土方開挖與基坑支護(hù)常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系排樁式土釘墻噴錨支護(hù)鋼管樁挖孔灌注樁鋼板樁板墻式板樁式組合式粉體噴射注漿樁墻鉆孔灌注樁高壓噴射注漿樁墻逆作拱墻式邊坡穩(wěn)定式排樁與板墻式水泥擋土墻式現(xiàn)澆地下連續(xù)墻灌注樁與水泥土樁結(jié)合加筋水泥土圍護(hù)墻型鋼橫擋板常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系排樁式土釘墻噴錨支護(hù)鋼管樁挖孔灌注樁鋼板樁板墻式板樁式組合式粉體噴射注漿樁墻鉆孔灌注樁高壓噴射注漿樁墻逆作拱墻式邊坡穩(wěn)定式排樁與板墻式水泥擋土墻式現(xiàn)澆地下連續(xù)墻灌注樁與水泥土樁結(jié)合加筋水泥土圍護(hù)墻型鋼橫擋板2.3.1

擋土灌注樁支護(hù)適于開挖面積大、深度大于6m、不允許放坡、鄰近有建（構(gòu)）筑物的基坑支護(hù)。開挖前在基坑周圍設(shè)置砼灌注樁，樁的排列有間隔式、雙排式和連續(xù)式，樁頂設(shè)置砼連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費(fèi)用低。深基坑的間隔式排樁支護(hù)土方開挖與基坑支護(hù)2.3.2

土層錨桿支護(hù)在立壁土層上鉆（掏）孔至要求深度，孔內(nèi)放入鋼筋，灌入水泥砂漿或化學(xué)漿液，使之與土層結(jié)合成抗拉錨桿，將立壁土體側(cè)壓力傳至穩(wěn)定土層。適于較硬土層或破碎巖石中開挖較大較深基坑，鄰近有建筑物須保證邊坡穩(wěn)定時采用基坑錨桿支護(hù)施工中土方開挖與基坑支護(hù)2.3.3

擋土灌注樁與土層錨桿結(jié)合支護(hù)適于大型較深基坑,施工期較長,鄰近有建筑物,不允許支護(hù),鄰近地基不允許有下沉位移時使用樁頂不設(shè)錨樁、拉桿，而是挖至一定深度，每隔一定距離向樁背面斜向打入錨桿，達(dá)到強(qiáng)度后，安上橫撐，拉緊固定，在樁中間挖土，直至設(shè)計(jì)深度。深基坑的間隔式排樁支護(hù)樁頂連系梁懸臂支護(hù)樁錨桿及橫撐土方開挖與基坑支護(hù)2.3.4土釘墻支護(hù)天然土體通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置土釘(亦稱砂漿錨桿)并與噴射砼面板相結(jié)合，形成類似重力擋墻的土釘墻，以抵抗墻后的土壓力，保持開挖面的穩(wěn)定。也稱為噴錨網(wǎng)加固邊坡或噴錨網(wǎng)擋墻。鉆孔插筋、注漿鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)噴射砼護(hù)面土釘墻支護(hù)土方開挖與基坑支護(hù)2.3.5

鋼板樁支撐當(dāng)基坑較深、地下水位較高且未施工降水時，采用板樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，既可擋土、防水，還可防止流砂的發(fā)生。

板樁支撐可分為無錨板樁(懸臂式板樁)和有錨板樁兩大類。鋼板樁＋水平支撐U型鋼板樁插打入土U型板樁相互連接土方開挖與基坑支護(hù)土方開挖與基坑支護(hù)2.3.6內(nèi)撐式支護(hù)由支護(hù)樁或墻和內(nèi)支撐組成，適用于各種地基土層，缺點(diǎn)是內(nèi)支撐會占用一定的施工空間。北京地鐵熊貓環(huán)島車站基坑鋼管支護(hù)大型深基坑的鋼管對撐支護(hù)土方開挖與基坑支護(hù)制作深基坑砼構(gòu)架構(gòu)架支護(hù)下挖樁間土方構(gòu)架支護(hù)下逆作法施工土方開挖與基坑支護(hù)2.3.7地下連續(xù)墻支護(hù)地下連續(xù)墻成槽施工先建造鋼筋砼地下連續(xù)墻，達(dá)到強(qiáng)度后在墻間用機(jī)械挖土。該支護(hù)法剛度大、強(qiáng)度高，可擋土、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。SH350連續(xù)墻抓斗—成槽機(jī)三一重工槽段的連接點(diǎn)擊動畫地下連續(xù)墻2.3.7地下連續(xù)墻支護(hù)先建造鋼筋砼地下連續(xù)墻，達(dá)到強(qiáng)度后在墻間用機(jī)械挖土。該支護(hù)法剛度大、強(qiáng)度高