深基坑工程施工安全质量控制PPT学习课件

1、1 深基坑工程施工安全质量控制深基坑工程施工安全质量控制 2 深基坑工程的概念和内容深基坑工程的概念和内容 深基坑的基本概念 上海地方性标准：深基坑是指开挖深度超过5米的基坑或深度虽未超过5米， 但地质情 况和周围环境较复杂的基坑。摘自上海市深基坑工程管理规定2006年4月第二条； 建设部标准：建质200987号文关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理办法的 通知规定：一般深基坑是指开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上（含三层）， 或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。 深基坑工程的基本内容： 围护结构； 支撑体系； 地基加固； 降水工程； 土方开挖； 环境

2、保护工程； 信息化监测。 3 上海地区软土地基的特点上海地区软土地基的特点 上海地区软土地基的基本情况和特点 4 上海地区软土地基的特点和上海地区软土地基的特点和不良地层表现不良地层表现 序号序号土层名称土层名称土层特点和不良地层表现土层特点和不良地层表现 第一层第一层杂填土层杂填土层人工填土含碎石、石块和垃圾，植物根茎等，人工填土含碎石、石块和垃圾，植物根茎等，土质松散易坍塌土质松散易坍塌 第二层第二层褐（灰）黄色粉质粘土褐（灰）黄色粉质粘土 3个亚层，个亚层，1土层较好，适合作为浅基础建筑的持力层，土层较好，适合作为浅基础建筑的持力层， 3层粉砂土易液化，层粉砂土易液化，局部局部 分布，主

3、要延苏州河呈带状分布分布，主要延苏州河呈带状分布 第三层第三层淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土 3个亚层，均含厚度不均的粉性土，土质相当差，个亚层，均含厚度不均的粉性土，土质相当差，尤其是尤其是2有产生液化，流砂和管涌有产生液化，流砂和管涌 的可能性，的可能性，局部分布局部分布 第四层第四层淤泥质粘土淤泥质粘土低强度、高含水量、低渗透性，低强度、高含水量、低渗透性，呈流塑状态呈流塑状态 第五层第五层灰色粘土灰色粘土 4个亚层，典型的有个亚层，典型的有1层和第层和第4层较类似，层较类似， 2层含有微承压水和天然气，层含有微承压水和天然气，3层土性层土性 稍好一些，稍好一些， 4层，土比较硬和第层，土

4、比较硬和第层比较接近层比较接近 第六层第六层暗绿色粉质粘土暗绿色粉质粘土 2个亚层，比较硬，做持力层很不错，做为第一承压水的顶板隔水层，分布较广，层个亚层，比较硬，做持力层很不错，做为第一承压水的顶板隔水层，分布较广，层 厚较薄，受古河道切割，厚较薄，受古河道切割，有缺失现象有缺失现象 第七层第七层粉砂层粉砂层 2个亚层，强度高，较厚，压缩模量大，受压变形小，承载力高，一般都作为桩基础个亚层，强度高，较厚，压缩模量大，受压变形小，承载力高，一般都作为桩基础 的持力层，同时也是的持力层，同时也是第一承压水层第一承压水层 第八层第八层粘土层粘土层 第九层第九层粉细砂粉细砂 5 上海市浅层砂性土、粉

5、性土分布（局部）图上海市浅层砂性土、粉性土分布（局部）图 6 深基坑工程的特点深基坑工程的特点 临时结构，安全储备小、风险大； 基坑工程施工过程中应进行监测，并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情，需要 及时应对，消除隐患。 区域性和个性特别强； 如软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大。 同一城市不同区域也有差异。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜， 根据本地情况进行，外地的经验可以借鉴，但不能简单照搬。 很强的时空效应； 基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响。在基坑支护体系设 计中要注意基坑工程的空间效应。土体，特

6、别是软粘土，具有较强的蠕变性，作用在支 护结构上的土压力随时间变化。蠕变将使土体强度降低，土坡稳定性变小。所以对基坑 工程的时间效应也必须给予充分的重视。 7 深基坑工程的特点深基坑工程的特点 是综合性和系统工程； 基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对 支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩 基变位、支护结构过大的变形，甚至引起支护体系失稳而导致破坏。同时在施工过程中， 应加强监测，力求实行信息化施工。 环境效应显著。 基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变，导致周围地基土体的变形， 对周围建（构）筑物

7、和地下管线产生影响，严重的将危及其正常使用或安全。大量土方 外运也将对交通和弃土点环境产生影响。 8 本市深基坑工程的现状本市深基坑工程的现状 点多面广，在建项目数量众多； 周围环境复杂，场地条件差，基坑深度和面积不断加大； 有深基坑施工经验，懂得深基坑安全技术管理的人员较为缺乏； 工期紧，后门关死。 综合上述因素，再加上参与深基坑建设施工单位管理和技术水平参差不齐，一旦管理 和操作失控，极易发生重大事故，甚至可能造成社会灾害。 9 基坑工程事故类型 基坑工程基坑工程 事事 故故 围护结构变形过大造成周围建筑物及地下管线破坏事故围护结构变形过大造成周围建筑物及地下管线破坏事故 围护体系围护体系

8、 破破 坏坏 墙体折断墙体折断 整体失稳整体失稳 基坑隆起基坑隆起 踢脚破坏踢脚破坏 流砂破坏流砂破坏 支撑失稳支撑失稳 10 基坑工程事故类型 墙 体 折 短 破 坏(a)整 体 失 稳 破 坏(b)基 坑 隆 起 破 坏(c) (d)踢 脚 失 稳 破 坏流 土 破 坏(e)支 撑 体 系 失 稳 破 坏(f) 图 1.5-1 围 护 体 系 破 坏 基 本 形 式 11 深基坑工程安全事故的不良后果深基坑工程安全事故的不良后果 影响居民、企事业单位正常工作和生活； 威胁社会及人民群众的生命和财产安全； 给国家和企事业单位造成巨大经济损失； 给国家和社会造成极大的、消极的负面影响。 为了避

9、免上述不良后果，我们必须加强深基坑施工安全、质量控制工作，以减少 和消除深基坑工程安全事故发生。 12 深基坑工程安全质量控制方法深基坑工程安全质量控制方法 机机 料料 法法环环 人人 n深基坑工程安全质量控制的“抓手” 13 人从广义的范畴可以指从事深基坑施工管理的相关单位 （围护结构施工、支撑、挖土、降水、监测、结构施工等单 位），也可以指总包、专业分包，这些单位的资质和业绩及现 场管理能力。总包管理水平低下，以包代管、层层转包现象严 重； 从狭义的范畴可以指从事深基坑施工管理的个体人员， 如：现场总包和专业分包的主要管理人员中的项目经理、技术 负责人、安全负责人、专业操作人员等，这些人员

10、的资格、能 力、责任心与深基坑工程的安全和质量息息相关； 14 机与深基坑施工相关的专业机械设备和仪器，从大的成槽机、挖机、吊车、地基加固设备，小的包 括测量仪器、预应力施加设备、监测仪器等等。 15 料与深基坑施工相关的材料、构件或实体。如组成支护结构体系的围护、支撑、立柱、降水井、地 基加固等。支护结构的整体质量，包含强度、刚度、止水效果，加固体强度和均匀性，降水井效果和能力 等； 16 法深基坑施工的方法，安全质量控制方法、管理制度等。包括围护结构、地基加固、降水、挖土、支 撑、监测、结构施工、环境保护等施工方案或措施，构成深基坑施工的总体施工组织设计。针对性和可行 性较差，千篇一律，照

11、抄造搬，没有突出本工程的特点和施工方法。 17 环深基坑施工的环境条件是否满足安全需要； 自身的安全（开挖前、开挖过程） 基坑开挖对周边环境的影响（贯穿全过程、后评估） 周边环境对基坑的影响 18 本市深基坑本市深基坑 工程主要支护形式工程主要支护形式 19 支护形式选用原则支护形式选用原则 深基坑围护结构形式的选择应根据基坑的开挖深度、土质情况、周边环境保护等级 等因素综合确定。 安全可靠性； 经济合理性； 施工便利性； 工期保证性。 20 深基坑工程施工安全、质量控制深基坑工程施工安全、质量控制 n深基坑工程施工安全质量控制重点分二个阶段 深基坑围护结构施工阶段 深基坑土方开挖和支撑施工阶

12、段 21 地下连续墙基本概念地下连续墙基本概念 d) e) a)b) f) g) c) a、 准 备 开 挖 的 地 下 连 续 墙 沟 槽b、 用 液 压 成 槽 机 进 行 沟 槽 开 挖c、 安 放 锁 口 管 d、 吊 放 钢 筋 笼e、 水 下 砼 浇 注f、 拔 除 锁 口 管g、 已 完 工 的 槽 段 地 下 连 续 墙 施 工 流 程 图 a c d egf 23 导墙施工安全质量控制要点导墙施工安全质量控制要点 24 成槽施工安全质量控制要点成槽施工安全质量控制要点 25 地下连续墙施工施工工艺地下连续墙施工施工工艺 26 钢筋笼绑扎和起吊安全质量控制钢筋笼绑扎和起吊安全质

13、量控制 27 水下砼浇筑质量控制要点水下砼浇筑质量控制要点 28 顶拔锁口管安全质量控制顶拔锁口管安全质量控制 顶顶 拔拔 锁锁 口口 管管 接头箱提拔与砼浇注相结合，根据锁口管埋深、砼浇注记录作为接头箱提拔与砼浇注相结合，根据锁口管埋深、砼浇注记录作为 提拔锁口管的控制依据，根据水下砼凝固速度的规律及施工实践相提拔锁口管的控制依据，根据水下砼凝固速度的规律及施工实践相 结合，来确定拔管工艺。结合，来确定拔管工艺。 29 地下连续墙通病地下连续墙通病渗漏的不良影响渗漏的不良影响 30 地下连续墙围护结构产生渗漏的原因地下连续墙围护结构产生渗漏的原因 及解决办法及解决办法 31 地下连续墙围护结

14、构产生渗漏的原因地下连续墙围护结构产生渗漏的原因 及解决办法及解决办法 32 SMW(Soil-cement Mixed Wall)工法是基于深层搅拌桩施 工方法发展起来的、具有很大经济潜力的一种围护形式。该工法是 以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷 出水泥浆与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭 接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或其他型钢作为 其应力补强材料，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、 连续完整的、无接缝的地下墙体。 SMWSMW工法围护结构介绍工法围护结构介绍 33 SMWSMW工法的起源与发展工法的起源与发展 起源于美国4

15、040年代末5050年代初； 7070年代以后SMWSMW工法施工技术在日本得到飞速 发展； 9090年代SMWSMW施工技术引进我国； 34 工期快 造价低 环境污染小 止水性好 SMWSMW工法与传统围护结构相比优势工法与传统围护结构相比优势 1999年上海市建委将SMW工法围护墙作为建设科技十项重 点推广项目之一 。 35 SMWSMW工法施工工艺示意图工法施工工艺示意图 36 目前制约目前制约SMWSMW工法发展的因素工法发展的因素 由于SMW工法围护墙施工技术引进时间不长，设计、施工、监理单位 缺乏足够的理论与实践经验； H型钢与搅拌桩共同作用原理还缺乏分析资料； 使用的设备部分进口

16、、部分仿制，配套性差，实际使用匹配性缺乏科学 依据； 施工技术人员对工法验收标准、工艺控制要求熟悉程度不够。 因此，实际施工中经常出现一些问题和通病，施工过程中这些质 量问题和通病若不能得到及时消除，将给安全生产留下了隐患。 37 成桩质量人为因素大，自动化监控系统不够完善有待进一步提高， 目前，只有通过加大施工管理和监控力度，提高操作人员的技术 水平，来确保水泥土成桩质量安全可靠。 SMWSMW工法安全质量控制重点工法安全质量控制重点 38 应高度重视与H型钢相关的各项工序的质量控制，以确保SMW 工法围护墙的安全可靠性。 型钢质量的检查； 型钢焊接质量的控制； 型钢定位、安放垂直度的控制。

17、 39 水泥土搅拌桩应连续施工，施工冷缝应有技术措施。 40 应加强SMW工法围护结构的安全监测、监控工作。 SMWSMW工法安全质量控制重点工法安全质量控制重点 41 SMW工法围护结构的整体刚度与强度略逊于传统围护结构，因此，土方 开挖与支撑施工的顺序、方法必须与设计工况相一致。 SMWSMW工法施工安全质量控制重点工法施工安全质量控制重点 42 SMW工法围护结构在拆除支撑，拔除H型钢时应注意的安全工作。 SMWSMW工法施工安全质量控制重点工法施工安全质量控制重点 43 SMWSMW工法基坑坍塌原因工法基坑坍塌原因 1、搅拌桩施工质量较差； 2、围护桩入土深度不够； 3、型钢材质、型钢

18、焊缝、 支撑围檩节点设置有缺陷； 4、其它 1）坑外水源影响； 2）地基处理质量不重视； 3）坑外地面超载严重； 4）支撑不及时，基坑超挖，坑底暴露时间过长； 5）监测报警不重视； 6）施组设计不完善。 44 地下水种类：地下水种类： 地下水根据其埋藏条件和储存形式可分为地下水根据其埋藏条件和储存形式可分为潜水潜水、承压水承压水、裂、裂 隙水、岩溶水等。隙水、岩溶水等。 基坑降水基坑降水 45 基本概念基本概念 潜水：潜水：是指具有自由水面含水层中的水，它没有顶板隔水层，是指具有自由水面含水层中的水，它没有顶板隔水层， 它的补给与大气和地表水密切相关。它的补给与大气和地表水密切相关。 承压水：

19、承压水：是指充满在两个隔水层之间的含水层中的水，其上、是指充满在两个隔水层之间的含水层中的水，其上、 下均被连续的隔水层所封闭。承压含水层的水头高于隔水层下均被连续的隔水层所封闭。承压含水层的水头高于隔水层 顶板而产生压力。顶板而产生压力。 基坑降水基坑降水 46 降水的作用：降水的作用： 1. 1.防止基坑坡面和基地渗水，保证坑底干燥，便于基坑开挖防止基坑坡面和基地渗水，保证坑底干燥，便于基坑开挖 施工；施工； 2.2.增加边坡和坑底的稳定性，防止边坡或坑底的土层颗粒流增加边坡和坑底的稳定性，防止边坡或坑底的土层颗粒流 失，防止流砂的产生；失，防止流砂的产生； 3.3.减少土体含水量，增加地

20、基土抗剪强度，有效提高土体的减少土体含水量，增加地基土抗剪强度，有效提高土体的 力学性能指标；力学性能指标； 4.4.降低承压水水头，减少承压水头对基坑底板的顶拖力，防降低承压水水头，减少承压水头对基坑底板的顶拖力，防 止基坑突涌。止基坑突涌。 基坑降水基坑降水 47 疏干井（降潜水）降水井运行阶段有关安全质量控制要求：疏干井（降潜水）降水井运行阶段有关安全质量控制要求： 1. 1.加强基坑周边建筑物、管线等的沉降观测；加强基坑周边建筑物、管线等的沉降观测； 2.2.对坑内及坑外地下水位标高进行监测，对每口井降水量应进行记录对坑内及坑外地下水位标高进行监测，对每口井降水量应进行记录 和分析；和

21、分析； 3.3.基坑开挖前应对疏干井进行预降水，预降水时间越长，降水效果越基坑开挖前应对疏干井进行预降水，预降水时间越长，降水效果越 好，一般性要求有好，一般性要求有2020天的预降水时间；天的预降水时间； 4.4.开挖期间，做好疏干井的运行维护工作，对于高出开挖面井管要配开挖期间，做好疏干井的运行维护工作，对于高出开挖面井管要配 合挖土工作面，分层割除井管；合挖土工作面，分层割除井管； 48 承压降水井（降承压水）降水井运行阶段有关安全质量控制要求：承压降水井（降承压水）降水井运行阶段有关安全质量控制要求： 1. 1.做好群井抽水试验；做好群井抽水试验； 2.2.按需降水，杜绝超降和盲目降水

22、；按需降水，杜绝超降和盲目降水； 3.3.必须制定有效措施，确保降压井连续运行；必须制定有效措施，确保降压井连续运行； 4.4.降压井停止降水，须满足相应的条件要求；降压井停止降水，须满足相应的条件要求； 5.5.降压井封井应有专项技术措施，确保封井安全要求。降压井封井应有专项技术措施，确保封井安全要求。 49 基坑开挖遵循的原则基坑开挖遵循的原则 基坑开挖与支承施工应遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超 挖”的原则，土方开挖的顺序、方法必须与设计工况设计工况相一致。 工况 5 7.63 工况 6 7.24 工况 7 10.24 工况 1 0.8 工况 2 0.4 工况 3 4.23 工

23、况 4 3.82 51 深基坑深基坑风险产生的原因风险产生的原因分析分析 深基坑工程存在的风险： 围护结构的强度和稳定性； 支撑体系的强度和稳定性； 施工纵坡的稳定； 对周围管线和建筑物、构筑物的影响。 地下水和承压水影响； 机械和人员安全等潜在的风险组成。 由风险分析可知： 在保证深基坑整体稳定的前提下，深基坑施工的风险主要与深基坑施工过程中 的变形控制有关。变形控制已成为深基坑设计和施工过程中最主要的控制因素之 一。 52 深基坑围护结构变形的组成深基坑围护结构变形的组成 基坑变形3阶段 前期变形：包括施工顶圈梁、降水和基坑加固等工序引起的结构和土体扰动所 导致的变形。 开挖期间的变形：包

24、括开挖期间的无支撑暴露变形和开挖期间的有支撑暴露变 形。 后期变形 ：基坑开挖结束后由于土体固结等原因而产生的变形。 由分析可知： 开挖阶段被动区土体所受压应力、围护结构内力以及支撑轴力等参数变化 最为显著，因此开挖阶段是基坑施工中安全问题最突出、变形最大的阶段。因 此，是安全、质量控制的重点阶段 53 深基坑开挖阶段变形的原因和种类深基坑开挖阶段变形的原因和种类 54 影响无支撑变形的因素影响无支撑变形的因素 及相应控制措施及相应控制措施 55 影响有支撑变形的因素影响有支撑变形的因素 及相应控制措施及相应控制措施 开挖参数应由设计规定，通常取值范围为： 分段长度:L25m 每小段宽度:Bi

25、=36m 每层厚度:hi=34m 每小段开挖支撑时限：Tr=824h L、Bi、hi、Tr在施工时可根据监测数据进行适当调整，但必须经过设计同意。 57 建立深基坑基坑开挖申请及审批制度建立深基坑基坑开挖申请及审批制度 基坑开挖阶段是地下结构最为危险的施工阶段，基坑开基坑开挖阶段是地下结构最为危险的施工阶段，基坑开 挖前，若施工准备工作不充分，而盲目进行挖土支撑施挖前，若施工准备工作不充分，而盲目进行挖土支撑施 工，往往会造成险情发生。工，往往会造成险情发生。 为了避免险情发生，确保基坑开挖顺利进行，建为了避免险情发生，确保基坑开挖顺利进行，建 设参与各方应加强对基坑开挖前准备工作的检查，只有

26、设参与各方应加强对基坑开挖前准备工作的检查，只有 当基坑各项准备工作基本就绪，开挖条件基本成熟时，当基坑各项准备工作基本就绪，开挖条件基本成熟时， 方可进行基坑开挖施工，相反，不符合条件应杜绝盲目方可进行基坑开挖施工，相反，不符合条件应杜绝盲目 开挖。开挖。 58 深基坑基坑开挖申请及审批流程深基坑基坑开挖申请及审批流程 59 基坑开挖应具备的相关条件基坑开挖应具备的相关条件 基坑支护设计方案须通过专家评审，设计方案已按专家意见进行修改或优化。并将 优化后设计方案反馈给评审单位； 基坑开挖专项施工方案已通过规定的审核程序，对审核意见编制补充施工方案，补 充施工方案也需通过规定的审核程序，最终实

27、施方案应到相关安全监督部门备案； 施工现场已完成勘察设计交底； 基坑围护结构、地基加固已按设计及规范要求完成，围护结构和地基加固强度已满 足设计要求； 围护结构施工阶段遗留问题已按要求解决，或已制定相应的方案； 立柱桩、降水井已施工完成，桩身砼强度及降水深度须达设计要求； 对基坑周围须保护构筑物、管线等，要调查摸清现有状况，以及能承受变形的能力， 并且落实了切实可行的保护措施； 60 基坑开挖应具备的相关条件基坑开挖应具备的相关条件 各专业分包单位的资质经过审查必须符合有关规定； 周围环境及基坑监测控制点应按监测方案布置好，并做好初始值的测试工作； 对本工程潜在的风险进行辩识、分析和评估，并有

28、针对性的应急预案； 施工现场安全、技术交底已按要求完成； 挖土设备、支撑材料、预应力施加设备等须通过验收（支撑材料验收可根据施工进度，分阶 段进行）； 施工现场坑外排水措施已落实； 设计及规范以及安全文明施工规定的其他要求。 61 关于加强接驳器质量管理的要求 接驳器市场鱼龙混杂、以次充好、偷工减料、恶性竞争的不法行为时有发生，已严重影响接驳器和工程 实体质量。 接驳器质量质量管理已到了必须整顿的程度。 62 关于加强接驳器质量管理的要求 接驳器生产企业必须持有有效的机械连接营业执照、资质证书、（钢筋 加工劳务资质）、安全生产许可证； 接驳器生产企业必须提供有效的产品标准和型式检验报告； 接驳

29、器生产企业在提供接驳器套筒的同时，需提供与之相配套的丝扣加 工设备和现场加工服务，加工操作人员需持证上岗； 现场钢筋丝扣加工设备必须与接驳器套筒属同一系统的配套设备，并通 过型式检验，接驳器生产企业对供应的接驳器套筒和丝扣的加工质量负 责； 施工现场在进行接驳器产品报审时，应提供以上真实有效的书面材料， 同时对接驳器生产企业进行必要的考察，（考察其套筒加工质量、内部 管理、生产规模等内容）。 63 关于加强接驳器质量管理的要求 对于建设工程标段数量较多大型建设单位，为避免伪劣产品流入施工现场， 用于实体结构，建议对接驳器市场进行必要的梳理，设定合格供货方名录， 供各标段在进行接驳器产品报审时做

30、为首选参考。 接驳器套筒进场检查需提供产品出厂合格证和连接套筒原材料质量保证书， 产品应有正规包装盒，包装盒上应有产品规格、型号、检验人员、生产日期 等信息标签，建议套筒上能够打上品牌标签的钢印； 接驳器供货合同应包含套筒供应和现场钢筋丝扣加工服务二部分内容，在丝 扣加工部分还应包含接驳器接出段丝扣加工内容，并明确不论是预埋段还是 接出段丝扣加工，必须是与套筒型式检验相配套的钢筋丝扣产品； 监理单位应加强对接驳器供货质量和施工现场丝扣加工质量的质量检查，应 对实物接头质量，按比例随机抽取一定数量进行抗拉试验。 64 谢谢 谢谢 大大 家家! ! 65 上海市浅层砂性土、粉性土分布（局部）图上海市浅层砂性土、粉性土分布（局部）图 66 上海市浅层砂性土、粉性土分布（局部）图上海市浅层砂性土、粉性土分布（局部）图 67 深基坑工程的特点深基坑工程的特点 是综合性和系统工程； 基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对 支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩 基变位、支护结构过大的变形，甚至引起支护体系失稳而导致破坏。同时在施工过程中，