【礦業(yè)實務】顧士東 教材精講班課件 18-第一篇-第4章-4.3.1-基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用

4.3基坑工程施工4.3基坑工程施工本節(jié)內(nèi)容包括五目，18頁內(nèi)容，每年一般考3-5分左右，重點在基坑支護和排水。4.3.1

基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用4.3.2基坑工程穩(wěn)定性分析方法：新增4.3.3基坑開挖施工與技術(shù)要求4.3.4坑開挖土方工程施工設備及其選用4.3.5基坑施工防排水方法及其應用4.3基坑工程施工4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用2.板樁墻支護結(jié)構(gòu)明確各類支護的區(qū)別，關注噴錨支護結(jié)構(gòu)和地下連續(xù)墻3.噴錨支護1.支擋式支護結(jié)構(gòu)：包括和重力式兩種4.土釘墻5.地下連續(xù)墻：恢復增加內(nèi)容4.3基坑工程施工4.3.2基坑工程穩(wěn)定性分析方法2.基坑支護結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)設計性內(nèi)容，了解為主，熟悉基坑可能產(chǎn)生的破壞形式1.基坑支護結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)4.3基坑工程施工4.3.3基坑開挖施工與技術(shù)要求2.基坑土方堆放與運輸熟悉土方工程施工及相關要求1.基坑土方工程施工及相關要求：新增內(nèi)容3.基坑回填施工4.3基坑工程施工4.3.4基坑開挖土方工程施工設備及其選用2.鏟運機熟悉四種挖掘機的挖土特點，多次考1.推土機3.挖掘機4.3基坑工程施工4.3.5基坑施工防排水方法及其應用1.集水明排法2.井點降水法傳統(tǒng)重點，掌握各類井點降水的適用范圍3.回灌：新增，內(nèi)容少，了解4.3.1

基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用基坑支護是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的臨時性支擋、加固與保護措施。常見的基坑支護形式主要有：支擋式結(jié)構(gòu)、土釘墻、重力式水泥土墻、放坡等等1）支擋式結(jié)構(gòu)適于一級、二級及三級的基坑安全等級。需要隔水的基坑，擋土構(gòu)件采用排樁時，應同時采用隔水帷幕2）土釘墻適于二級及三級的基坑安全等級3）重力式水泥土墻適于二級及三級的基坑安全等級4）放坡適于二級的基坑安全等級4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用知識點一、支擋式支護結(jié)構(gòu)1）橫撐式土壁支撐開挖較窄的溝槽，多用橫撐式土壁支撐。根據(jù)擋土板的不同，分為水平擋土板式以及垂直擋土板式兩類。濕度小的黏性土挖土深度小于3m時，可用間斷式水平擋土板支撐；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。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用2）重力式水泥土墻在基坑側(cè)壁形成一個具有相當厚度和重量的剛性實體結(jié)構(gòu)，以其重量抵抗基坑側(cè)壁土壓力，以達到擋土的目的。重力式水泥土圍護墻具有擋土、止水的雙重功能，且坑內(nèi)無支撐可方便機械化快速挖土。缺點：不宜用于深基坑，基坑深度一般不宜大于6m；位移相對較大，4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用3）鋼板樁板樁有槽鋼鋼板樁、熱軋鎖扣鋼板樁等類型。（1）槽鋼鋼板樁：由槽鋼正反扣搭接或并排組成。一般用于深度不超過4m的基坑；不能完全止水，一般適用于小型工程。（2）熱軋鎖口鋼板樁：鋼板樁材料質(zhì)量可靠，在軟土地區(qū)打設方便，施工速度快而且簡便；有一定的擋水能力；可多次重復使用4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用4）板樁式支護結(jié)構(gòu)亦稱型鋼橫擋板圍護墻，由工字鋼（H形鋼）和橫擋板組成。橫擋板直接承受水土壓力。型鋼橫擋板圍護墻多用于土質(zhì)較好、地下水位較低的地區(qū)。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用5）重力式支護結(jié)構(gòu)

注：教材此處缺序號指主要通過加固基坑周邊土形成一定厚度的重力式墻，以達到擋土的目的。深層攪拌水泥土圍護墻是采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌，形成連續(xù)搭接的水泥土擋墻。水泥土圍護墻的優(yōu)點是坑內(nèi)一般無需支撐，便于機械化快速挖土；水泥土圍護墻具有擋土、止水的雙重功能，通常較經(jīng)濟，且施工中無振動、無噪聲、污染少、擠土輕微。但是，水泥土圍護墻的位移相對較大，同時其厚度較大，只有在周圍環(huán)境允許時才能采用，施工時還要注意防止影響周圍環(huán)境。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用知識點二、板樁墻支護結(jié)構(gòu)板式支護結(jié)構(gòu)由兩大系統(tǒng)組成：擋墻系統(tǒng)和支撐（或拉錨）系統(tǒng)。懸臂式板樁支護結(jié)構(gòu)則不設支撐（或拉錨）。擋墻系統(tǒng)常用的材料有鋼板樁、槽鋼、鋼筋混凝土板樁、灌注樁及地下連續(xù)墻等。板樁墻的施工，根據(jù)擋墻系統(tǒng)的形式選取相應的方法。一般鋼板樁、混凝土板樁采用打入法，而灌注樁及地下連續(xù)墻則采用就地成孔（槽）現(xiàn)澆的方法4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用支撐系統(tǒng)一般采用大型鋼管、H型鋼或格構(gòu)式鋼支撐，也可采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐。拉錨系統(tǒng)材料一般用鋼筋、鋼索、型鋼或土錨桿。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用知識點三、噴錨支護噴錨支護由噴混凝土和錨桿組成。在基礎開挖后，清洗裸露巖面，然后立刻噴上一層厚3～8cm的混凝土，防止圍巖松動。如果這層混凝土不足以支護圍巖，則根據(jù)情況施筑錨桿支護，或再加厚混凝土的噴層。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用1）噴射混凝土的施工技術(shù)要求（1）噴混凝土的工藝過程，一般由供料、供壓風和供水三個系統(tǒng)組成。（2）噴混凝土施工前應首先撬除危石，清洗巖面。第一層噴完之后，常加設錨桿，必要時再掛鋼筋網(wǎng)，然后再噴第二層以至第三層混凝土。（3）正確選用配合比對噴混凝土尤其重要。（4）噴混凝土有“干噴”

“濕噴”

“潮噴”

“水泥裹砂（SEC）”等工藝方法。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用（5）由于噴混凝土的水泥與細骨料相對較多，同時又摻有速凝劑，因此其收縮變形要更為嚴重。一般混凝土噴層完成后的7d內(nèi)，均要求噴水養(yǎng)護。（6）噴射混凝土骨料的最大粒徑不應大于15mm。噴射混凝土作業(yè)應分段分片依次進行，同一分段內(nèi)噴射順序應自下而上，一次噴射厚度不宜大于120mm。噴射時，噴頭與受噴面應垂直，距離宜為0.8～1.0m,噴射混凝土終凝2h后，應噴水養(yǎng)護。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用2）地面土層錨桿與錨索的施工技術(shù)要求（1）地面土層錨桿和錨索：施加預應力的基坑（邊坡）支護形式。可以作為臨時性支護或者永久性支護。（2）地面土層錨桿和錨索在使用前，應完成土層各種相關的土質(zhì)試驗；在未經(jīng)處理的有機質(zhì)土、液限大于50%的土層及相對密實度小于0.3的土層中，不應采用土層錨桿和錨索作為使用年限超過2年的永久性支護。（3）土層錨桿與錨索的預應力桿體材料宜選用鋼絞線、高強度鋼絲或高強度螺紋鋼筋。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用（4）土層錨桿上、下層垂直間距不宜小于2m，水平方向間距不宜小于1.5m。上覆土層的厚度不小于4.0m，非錨桿的錨固段長度不宜小于5.0m，錨桿的錨固段長度由計算確定。傾斜錨桿的角度宜在10o～25o，但不應大于45o。（5）采用土層錨桿應充分考慮錨桿或錨索在地下條件防腐問題，不得采用高鋁水泥拌制砂漿，不應采用污水和pH值小于4.0酸性水。（6）在不穩(wěn)定地層或地層受擾動易導致水土流失地層施工錨桿鉆孔時（易塌孔），應采用套管跟進成孔。注：此處考頻高4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用3）巖石錨桿（1）地面巖層中同樣可以使用錨桿進行加固。這種錨桿與土層錨桿相比，長度相對較短，一般不采用預應力；孔徑也相對較小，通常巖石錨桿的孔徑為30～40mm，土層錨桿或錨索的孔徑要求較大，可到150mm左右。（2）目前的錨桿多用粘接式錨固。經(jīng)常采用砂漿全長粘接（地面較多）錨固或是樹脂端頭粘接（礦井井下為多）錨固的形式。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用知識點四、土釘墻土釘墻支護是一種原位土體加固技術(shù)，由原位土體、設置在土中的土釘與噴射混凝土面層組成，形成一個類似重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，維護開挖面的穩(wěn)定。土釘支護用于基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級的非軟土場地；基坑深度不宜大于12m；當?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，應采用降水或截水措施。目前在軟土場地亦有應用?？梢韵儒^后噴，也可以先噴后錨。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用知識點五、地下連續(xù)墻1）地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)特點地下連續(xù)墻是先在地面上沿著基坑的周邊，在泥漿護壁的情況下開挖一定長度的溝槽，然后將鋼筋骨架吊放入溝槽，用導管在充滿泥漿的溝槽中流筑混凝土，形成單元墻段。地下連續(xù)墻可以用作深基坑的臨時支護結(jié)構(gòu)，亦可以同時作為建筑物的地下室外墻。地下連續(xù)墻適用于淤泥、黏性土、沖積土、砂性土及粒徑50mm以下的砂礫層等多種地質(zhì)條件，深度可達50m，但是不適用于在巖溶地段、含承壓水很高的細砂粉砂地層、很軟的黏性土層中。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用優(yōu)點：（1）速度快、精度高，并且振動小、噪聲低。（2）多功能用途，如防滲、截水、承重、擋土、防爆等。（3）基坑開挖過程的安全性高，支護結(jié)構(gòu)變形較小。（4）墻身具有良好的抗?jié)B能力（5）開挖基坑無需放坡，土方量??；澆筑混凝土無需支模和養(yǎng)護，并可在低溫下施工，縮短了施工時間。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用2）地下連續(xù)墻施工工藝與技術(shù)要求：（1）制作導墻。沿縱向軸線位置開挖導溝，修筑導墻（2）制備泥漿。泥漿是成槽槽壁穩(wěn)定的關鍵，在地下連續(xù)墻挖槽中起到護壁、攜渣、冷卻機具和切土潤滑的作用。4.3.1基坑圍護結(jié)構(gòu)類型及應用（3）開挖槽段。槽段長度可根據(jù)槽壁的穩(wěn)定情況及鋼筋籠起吊能力確定，一般為4～8m。（4）加工吊裝鋼筋籠。槽段內(nèi)的鋼筋籠應盡量形成一體（5）接入接頭管。段