基坑工程施工讲义课件

第六章基坑工程施工§6.1概述§6.2地下连续墙施工工法§6.3支撑结构的施工§6.4逆作法施工工法第六章基坑工程施工§6.1概述1§6.1概述6.1.1基坑工程发展放坡大开挖--板桩围护（木桩、钢板桩）--带支撑的围护结构（钻孔灌注桩、地下连续墙、SMW地下连续墙、土层锚杆）--在城市密集区的逆作法施工§6.1概述6.1.1基坑工程发展2§6.1概述基坑工程施工工法选取综合考虑基坑开挖深度、工程地质与水文地质条件、周边环境要求、支护结构使用期限等因素；达到安全可靠、技术先进、经济合理、方便施工的目的。§6.1概述基坑工程施工工法选取3基坑工程施工讲义课件4基坑工程施工讲义课件5§6.1概述6.1.2基坑工程的分类上海市《基坑工程设计规程》(DG/TJ08-61-2010)根据基坑的开挖深度，基坑工程安全等级分为三级：1）基坑开挖深度大于等于12m时或基坑采用支护结构与主体结构相结合时，属于一级安全等级基坑工程；2）基坑开挖深度小于7m时，属于三级安全等级基坑；3）除一级、三级以外的基坑均属二级安全等级基坑工程。§6.1概述6.1.2基坑工程的分类6§6.1概述§6.1概述7基坑工程施工讲义课件8§6.1概述§6.1概述9§6.1概述§6.1概述10§6.1概述§6.1概述11编制施工组织设计：工艺、安全质量技术保证措施、进度计划、机械劳力组织基坑围护结构施工:采用地下连续墙、加筋水泥土搅拌墙或钻孔灌注桩，进行施工监测土体加固：地下连续墙墙底注浆加固；土坡稳定加固；被动区加固；基坑防水帷幕，开挖前必须进行加固效果检测坑内井点降水：坑内井点降水应在开挖前20天进行；布置水位观测孔；当坑底以下有承压水时，必须采取坑底地基加固或降低承压水头支撑体系：支撑、围檩、预应力设备、支撑配件以及支撑轴力量测设备；对一级基坑，必须准备好钢支撑复加预应力的装置基坑排水：开挖前准备好排水设备，以保证开挖后开挖面不浸水挖土、运输和弃土：垂直吊运设备、各层支撑下的挖土机具及劳动力、运土车辆、运土路线、弃土场地及卸土机具和劳动力编制施工组织设计：工艺、安全质量技术保证措施、进度计划、机械12§6.2地下连续墙施工工法工法定义：地下连续墙施工工法是在拟建地下建筑的周边地面上，用专门的成槽机械沿着设计部位，在泥浆护壁的条件下，分段开挖一条狭长的深槽，清基，在槽内沉放钢筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙幅。将若干墙幅连接成整体，形成一条连续的地下墙，作为深基坑工程的围护结构，也可作为地下建筑的外墙。§6.2地下连续墙施工工法工法定义：1314地下连续墙施工技术于1950年出现在意大利：SantaMalia大坝下深达40米的防渗墙及Venafro附近的储水池及引水工程中深达35m的防渗墙。日本于1959年引进该技术，广泛应用于建筑物、地铁及市政下水道的基坑开挖及支护中，并作为地下室外墙承受上部结构的垂直荷载。我国将地下连续墙首次用于主体结构是在唐山大地震（1976）后，在天津修复一项受震害的岸壁工程中实施。1977年，上海研制成功导板抓斗和多头钻成槽机地下连续墙的应用14地下连续墙施工技术于1950年出现在意大利：Santa14§6.2地下连续墙施工工法施工工法的优缺点：1）施工时振动小，噪声低，能在建筑物、构筑物密集区施工；2）能兼作临时设施和永久地下主体结构，降低工程总造价，可结合“逆作法”施工，缩短总施工工期；3）适用于多种土质情况，但在岩溶地区和承压水头很高的砂砾层地区慎用；4）与板桩、灌注桩及水泥土搅拌桩相比，地下连续墙造价高，选用时必须经过技术经济比较，合理时采用；5）施工机械设备价格昂贵，施工专业化程度高。§6.2地下连续墙施工工法施工工法的优缺点：15

地下连续墙的适用条件处于软弱地基的深大基坑，周围又有密集的建筑群或重要地下管线，对周围地面沉降和建筑物沉降要求需严格限制时围护结构亦作为主体结构的一部分，且对抗渗有较严格要求时采用逆作法施工，地上和地下同步施工时

地下连续墙的适用条件16西藏北路地铁8号线隧道蒙古路通联公寓住宅小区晋元路电力隧道西藏北路地铁8号线隧道蒙古路通联公寓住宅小区晋元路电力隧道17§6.2地下连续墙施工工法6.2.1地下连续墙施工前的准备

1、施工现场调查

2、水文地质和工程地质调查

3、制订地下连续墙的施工方案§6.2地下连续墙施工工法6.2.1地下连续墙施工前的18§6.2地下连续墙施工工法1、施工现场调查

1）有关机械进场条件调查，如重型挖槽机械对道路的要求；

2）有关给排水、供电条件调查，如开槽时需要大量用水（φ100mm管）及泥浆的排放；

3）有关建（构）筑物的调查，以确定槽段长度及挖槽方法；

4）地下障碍物的调查，如废弃的混凝土块体，各种管线等。§6.2地下连续墙施工工法1、施工现场调查19§6.2地下连续墙施工工法2、水文地质和工程地质调查

1）砂土或粉砂层，易形成塌方，要调整泥浆配合比；

2）地下水位高的松散砂层，易形成地表塌陷。§6.2地下连续墙施工工法2、水文地质和工程地质调查20§6.2地下连续墙施工工法3、制订地下连续墙的施工方案

1）工程规模和特点，地质情况及周边情况说明；

2）挖掘机械等施工设备选择；

3）导墙设计；

4）单元槽段划分及其施工顺序；

5）地下连续墙预埋件及其与内部结构连接设计和施工详图；§6.2地下连续墙施工工法3、制订地下连续墙的施工方案21§6.2地下连续墙施工工法6）护壁泥浆的配合比、泥浆循环路线布置、泥浆处理和管理；7）废泥浆和土渣处理；8）钢筋笼加工详图，钢筋笼加工、运输和吊放所用设备和方法；9）混凝土供应和浇筑的方法；10）动力供应和供、排水设施；§6.2地下连续墙施工工法6）护壁泥浆的配合比、泥浆循环22§6.2地下连续墙施工工法11）施工平面图布置：包括挖掘机械运行路线、混凝土浇灌机架布置、出土路线和临时堆土处、泥浆制备和处理设备、钢筋笼加工及堆放场地、混凝土运输路线；12）工程施工进度计划、材料及劳动力等的供应计划；13）安全措施、质量管理措施和技术组织措施等；14）必要的施工监测（如槽壁垂直度、宽度变化等）和环境安全卫生保护措施。§6.2地下连续墙施工工法11）施工平面图布置：包括挖掘23§6.2地下连续墙施工工法4、地下连续墙的施工工序重点在两钻三抓成槽、及时补浆工序。§6.2地下连续墙施工工法4、地下连续墙的施工工序24§6.2地下连续墙施工工法§6.2地下连续墙施工工法25§6.2地下连续墙施工工法§6.2地下连续墙施工工法26§6.2地下连续墙施工工法6.2.2地下连续墙施工1、施工准备

1）做好用电、用水供应；

2）修筑完成混凝土施工道路；

3）组织好现场排水；

4）设计并施工完成泥浆池；

§6.2地下连续墙施工工法6.2.2地下连续墙施工27§6.2地下连续墙施工工法泥浆池设施容量：

V≥V1+V2+V3

其中：新浆储备量V1=V0（最大槽段容积）泥浆再生循环池容量V2=1.5V0

废浆池（箱）总容量V3≥4m×S（最大槽段平面面积）制备泥浆池沉淀泥浆池废浆池§6.2地下连续墙施工工法泥浆池设施容量：制备泥浆池沉淀28§6.2地下连续墙施工工法2、导墙的设计与施工

导墙是在地下连续墙挖槽之前修筑的临时构筑物，它具有挡土、作为测量的基准、重物的支承、存蓄泥浆的作用。

1）常用导墙形式有“L”型及倒“L”型，砼标号C20，导墙配筋多为φ12＠200，水平钢筋须连接成整体；

2）导墙厚150-200，至少应高于施工地面100mm;3)导墙拆模后，应沿纵向每隔1m左右加上、下两道木支撑。§6.2地下连续墙施工工法2、导墙的设计与施工29§6.2地下连续墙施工工法3、泥浆的制备泥浆是保证地下连续墙槽壁稳定最根本的措施之一，应根据地基土的性质和其它因素选配泥浆。其主要组成为澎润土、纯碱、水及添加剂。§6.2地下连续墙施工工法3、泥浆的制备30§6.2地下连续墙施工工法3、泥浆的制备

1）作用护壁、携渣、冷却和润滑

2）泥浆比重宜每两小时测一次，槽内泥浆比重不大于1.15，槽底部泥浆比重不大于1.25；3）被浇筑的混凝土置换出泥浆，应进行PH值、失水量及粘度试验，控制PHA值在8—9之间，当PH>9.5时，应予废弃。§6.2地下连续墙施工工法3、泥浆的制备31§6.2地下连续墙施工工法4、成槽施工挖槽是地下连续墙施工的主要工艺，槽宽取决于设计墙厚，一般为600mm、800mm、1000mm。1）成槽机械

A挖斗式：运转费用低，广泛应用在较软弱的冲积地层，当标准贯入度值大于40时，效率很低。B冲击式：对地层适应性强，适用一般软土地层，也可使用砂砾石、卵石、基岩。设备低廉。效率低。

C铣槽机：完成槽壁垂直度，施工质量好，

适合坚硬砂土层§6.2地下连续墙施工工法4、成槽施工32抓斗式成槽机抓斗式成槽机33基坑工程施工讲义课件34基坑工程施工讲义课件35§6.2地下连续墙施工工法4、成槽施工2）槽段设计A槽段长度：我国施工经验，槽段长度6-8m为宜，此外，须考虑单位时间内供应混凝土的能力：槽段长度（m）=4h以内的混凝土的最大方量/（墙宽×墙深）B槽段平面形状：“L”、“T”形及多边形§6.2地下连续墙施工工法4、成槽施工36§6.2地下连续墙施工工法4、成槽施工C成槽顺序：跳槽法成槽槽段顺序施钻顺序§6.2地下连续墙施工工法4、成槽施工37基坑工程施工讲义课件38§6.2地下连续墙施工工法4、成槽施工3）成槽施工注意事项：A成槽速度控制在5m/h,防止槽壁坍塌；B成槽作业垂直度控制在1/750；C使用超声波进行槽段成槽质量检测，并及时清除槽底沉渣，清渣方法：泥浆反循环方法；D使用刷子或高压水枪清除单元槽段接头部位土渣，刷壁次数不应少于20次，清刷后接头不应夹泥。§6.2地下连续墙施工工法4、成槽施工39基坑工程施工讲义课件40§6.2地下连续墙施工工法5）钢筋笼施工A钢筋笼加工

Ⅰ钢筋笼成型作业须在符合设计要求台架上进行；

Ⅱ钢筋笼两侧应设置定位垫块；

Ⅲ钢筋笼制作中应留出通长导管位置§6.2地下连续墙施工工法5）钢筋笼施工41§6.2地下连续墙施工工法5）钢筋笼施工B钢筋笼吊放Ⅰ插入过程中，不要使钢筋笼产生横向摆动，以免造成槽壁坍塌；Ⅱ插入槽内后，应将其搁置在导墙上；Ⅲ插入过程中，不能强行插放，如遇障碍，应在修槽后重新吊放。§6.2地下连续墙施工工法5）钢筋笼施工42基坑工程施工讲义课件43§6.2地下连续墙施工工法6）地下连续墙接头

A施工接头（纵向接头）：柔性接头、刚性接头

B结构接头预埋连接钢筋法、预埋连接钢板法、预埋剪力连接件法§6.2地下连续墙施工工法6）地下连续墙接头44§6.2地下连续墙施工工法§6.2地下连续墙施工工法45§6.2地下连续墙施工工法§6.2地下连续墙施工工法46§6.2地下连续墙施工工法§6.2地下连续墙施工工法47基坑工程施工讲义课件48基坑工程施工讲义课件49第六章基坑工程施工§6.1概述§6.2地下连续墙施工工法§6.3支撑结构的施工§6.4逆作法施工工法第六章基坑工程施工§6.1概述50§6.1概述6.1.1基坑工程发展放坡大开挖--板桩围护（木桩、钢板桩）--带支撑的围护结构（钻孔灌注桩、地下连续墙、SMW地下连续墙、土层锚杆）--在城市密集区的逆作法施工§6.1概述6.1.1基坑工程发展51§6.1概述基坑工程施工工法选取综合考虑基坑开挖深度、工程地质与水文地质条件、周边环境要求、支护结构使用期限等因素；达到安全可靠、技术先进、经济合理、方便施工的目的。§6.1概述基坑工程施工工法选取52基坑工程施工讲义课件53基坑工程施工讲义课件54§6.1概述6.1.2基坑工程的分类上海市《基坑工程设计规程》(DG/TJ08-61-2010)根据基坑的开挖深度，基坑工程安全等级分为三级：1）基坑开挖深度大于等于12m时或基坑采用支护结构与主体结构相结合时，属于一级安全等级基坑工程；2）基坑开挖深度小于7m时，属于三级安全等级基坑；3）除一级、三级以外的基坑均属二级安全等级基坑工程。§6.1概述6.1.2基坑工程的分类55§6.1概述§6.1概述56基坑工程施工讲义课件57§6.1概述§6.1概述58§6.1概述§6.1概述59§6.1概述§6.1概述60编制施工组织设计：工艺、安全质量技术保证措施、进度计划、机械劳力组织基坑围护结构施工:采用地下连续墙、加筋水泥土搅拌墙或钻孔灌注桩，进行施工监测土体加固：地下连续墙墙底注浆加固；土坡稳定加固；被动区加固；基坑防水帷幕，开挖前必须进行加固效果检测坑内井点降水：坑内井点降水应在开挖前20天进行；布置水位观测孔；当坑底以下有承压水时，必须采取坑底地基加固或降低承压水头支撑体系：支撑、围檩、预应力设备、支撑配件以及支撑轴力量测设备；对一级基坑，必须准备好钢支撑复加预应力的装置基坑排水：开挖前准备好排水设备，以保证开挖后开挖面不浸水挖土、运输和弃土：垂直吊运设备、各层支撑下的挖土机具及劳动力、运土车辆、运土路线、弃土场地及卸土机具和劳动力编制施工组织设计：工艺、安全质量技术保证措施、进度计划、机械61§6.2地下连续墙施工工法工法定义：地下连续墙施工工法是在拟建地下建筑的周边地面上，用专门的成槽机械沿着设计部位，在泥浆护壁的条件下，分段开挖一条狭长的深槽，清基，在槽内沉放钢筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙幅。将若干墙幅连接成整体，形成一条连续的地下墙，作为深基坑工程的围护结构，也可作为地下建筑的外墙。§6.2地下连续墙施工工法工法定义：6263地下连续墙施工技术于1950年出现在意大利：SantaMalia大坝下深达40米的防渗墙及Venafro附近的储水池及引水工程中深达35m的防渗墙。日本于1959年引进该技术，广泛应用于建筑物、地铁及市政下水道的基坑开挖及支护中，并作为地下室外墙承受上部结构的垂直荷载。我国将地下连续墙首次用于主体结构是在唐山大地震（1976）后，在天津修复一项受震害的岸壁工程中实施。1977年，上海研制成功导板抓斗和多头钻成槽机地下连续墙的应用14地下连续墙施工技术于1950年出现在意大利：Santa63§6.2地下连续墙施工工法施工工法的优缺点：1）施工时振动小，噪声低，能在建筑物、构筑物密集区施工；2）能兼作临时设施和永久地下主体结构，降低工程总造价，可结合“逆作法”施工，缩短总施工工期；3）适用于多种土质情况，但在岩溶地区和承压水头很高的砂砾层地区慎用；4）与板桩、灌注桩及水泥土搅拌桩相比，地下连续墙造价高，选用时必须经过技术经济比较，合理时采用；5）施工机械设备价格昂贵，施工专业化程度高。§6.2地下连续墙施工工法施工工法的优缺点：64

地下连续墙的适用条件处于软弱地基的深大基坑，周围又有密集的建筑群或重要地下管线，对周围地面沉降和建筑物沉降要求需严格限制时围护结构亦作为主体结构的一部分，且对抗渗有较严格要求时采用逆作法施工，地上和地下同步施工时

地下连续墙的适用条件65西藏北路地铁8号线隧道蒙古路通联公寓住宅小区晋元路电力隧道西藏北路地铁8号线隧道蒙古路通联公寓住宅小区晋元路电力隧道66§6.2地下连续墙施工工法6.2.1地下连续墙施工前的准备

1、施工现场调查

2、水文地质和工程地质调查

3、制订地下连续墙的施工方案§6.2地下连续墙施工工法6.2.1地下连续墙施工前的67§6.2地下连续墙施工工法1、施工现场调查

1）有关机械进场条件调查，如重型挖槽机械对道路的要求；

2）有关给排水、供电条件调查，如开槽时需要大量用水（φ100mm管）及泥浆的排放；

3）有关建（构）筑物的调查，以确定槽段长度及挖槽方法；

4）地下障碍物的调查，如废弃的混凝土块体，各种管线等。§6.2地下连续墙施工工法1、施工现场调查68§6.2地下连续墙施工工法2、水文地质和工程地质调查

1）砂土或粉砂层，易形成塌方，要调整泥浆配合比；

2）地下水位高的松散砂层，易形成地表塌陷。§6.2地下连续墙施工工法2、水文地质和工程地质调查69§6.2地下连续墙施工工法3、制订地下连续墙的施工方案

1）工程规模和特点，地质情况及周边情况说明；

2）挖掘机械等施工设备选择；

3）导墙设计；

4）单元槽段划分及其施工顺序；

5）地下连续墙预埋件及其与内部结构连接设计和施工详图；§6.2地下连续墙施工工法3、制订地下连续墙的施工方案70§6.2地下连续墙施工工法6）护壁泥浆的配合比、泥浆循环路线布置、泥浆处理和管理；7）废泥浆和土渣处理；8）钢筋笼加工详图，钢筋笼加工、运输和吊放所用设备和方法；9）混凝土供应和浇筑的方法；10）动力供应和供、排水设施；§6.2地下连续墙施工工法6）护壁泥浆的配合比、泥浆循环71§6.2地下连续墙施工工法11）施工平面图布置：包括挖掘机械运行路线、混凝土浇灌机架布置、出土路线和临时堆土处、泥浆制备和处理设备、钢筋笼加工及堆放场地、混凝土运输路线；12）工程施工进度计划、材料及劳动力等的供应计划；13）安全措施、质量管理措施和技术组织措施等；14）必要的施工监测（如槽壁垂直度、宽度变化等）和环境安全卫生保护措施。§6.2地下连续墙施工工法11）施工平面图布置：包括挖掘72§6.2地下连续墙施工工法4、地下连续墙的施工工序重点在两钻三抓成槽、及时补浆工序。§6.2地下连续墙施工工法4、地下连续墙的施工工序73§6.2地下连续墙施工工法§6.2地下连续墙施工工法74§6.2地下连续墙施工工法§6.2地下连续墙施工工法75§6.2地下连续墙施工工法6.2.2地下连续墙施工1、施工准备

1）做好用电、用水供应；

2）修筑完成混凝土施工道路；

3）组织好现场排水；

4）设计并施工完成泥浆池；

§6.2地下连续墙施工工法6.2.2地下连续墙施工76§6.2地下连续墙施工工法泥浆池设施容量：

V≥V1+V2+V3

其中：新浆储备量V1=V0（最大槽段容积）泥浆再生循环池容量V2=1.5V0

废浆池（箱）总容量V3≥4m×S（最大槽段平面面积）制备泥浆池沉淀泥浆池废浆池§6.2地下连续墙施工工法泥浆池设施容量：制备泥浆池沉淀77§6.2地下连续墙施工工法2、导墙的设计与施工

导墙是在地下连续墙挖槽之前修筑的临时构筑物，它具有挡土、作为测量的基准、重物的支承、存蓄泥浆的作用。

1）常用导墙形式有“L”型及倒“L”型，砼标号C20，导墙配筋多为φ12＠200，水平钢筋须连接成整体；

2）导墙厚150-200，至少应高于施工地面100mm;3)导墙拆模后，应沿纵向每隔1m左右加上、下两道木支撑。§6.2地下连续墙施工工法2、导墙的设计与施工78§6.2地下连续墙施工工法3、泥浆的制备泥浆是保证地下连续墙槽壁稳定最根本的措施之一，应根据地基土的性质和其它因素选配泥浆。其主要组成为澎润土、纯碱、水及添加剂。§6.2地下连续墙施工工法3、泥浆的制备79§6.2地下连续墙施工工法3、泥浆的制备

1）作用护壁、携渣、冷却和润滑

2）泥浆比重宜每两小时测一次，槽内泥浆比重不大于1.15，槽底部泥浆比重不大于1.25；3）被浇筑的混凝土置换出泥浆，应进行PH值、失水量及粘度试验，控制PHA值在8—9之间，当PH>9.5时，应予废弃。§6.2地下连续墙施工工法3、泥浆的制备80§6.2地下连续墙施工工法4、成槽施工挖槽是地下连续墙施工的主要工艺，槽宽取决于设计墙厚，一般为600mm、800mm、1000mm。1）成槽机械

A挖斗式：运转费用低，广泛应用在较软弱的冲积地层，当标准贯入度值大于40时，效率很低。B冲击式：对地层适应性强，适用一般软土地层，也可使用砂砾石、卵石、基岩。设备低廉。效率低。

C铣槽机：完成槽壁垂直度，施工质量好，

适合坚硬砂土层§6.2地下连续墙施工工法4、成槽施工81抓斗式