土木工程施工课件1.2土方边坡与基坑支护

1、 地铁站施工，土方开挖的深基坑支护采用钻孔地铁站施工，土方开挖的深基坑支护采用钻孔灌注桩钢管内撑支护方案。灌注桩钢管内撑支护方案。 钢筋混凝土压顶梁钢筋混凝土压顶梁 第一道钢管内撑第一道钢管内撑 钻孔灌注桩排桩钻孔灌注桩排桩 粉沙土粉沙土 型钢腰梁型钢腰梁1.2 土方边坡与基坑支护土方边坡与基坑支护一、一、基坑基坑 为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间称为建筑基坑。的施工所开挖的地面以下空间称为建筑基坑。 基坑二、基坑开挖的施工工艺w 一般有两种：一般有两种：w 无支护开挖无支护开挖放坡开挖放坡开挖w 有支护开挖有支护开挖基坑支

2、护基坑支护w 基坑支护应保护周边环境基坑支护应保护周边环境w 安全，并为土体开挖创造安全，并为土体开挖创造w 便利条件。便利条件。 支护基坑开挖三、基坑支护工程的主要内容 基坑勘测；基坑勘测；w 支护结构的设计和施工；支护结构的设计和施工；w 基坑土方的开挖和运输；基坑土方的开挖和运输；w 控制地下水位；控制地下水位；w 土方开挖过程中的工程监测和环境保护土方开挖过程中的工程监测和环境保护 四、基坑工程的特点1.临时性临时性w 为临时性结构为临时性结构不愿投入太多的资金不愿投入太多的资金w 易出事故易出事故事故危害一般较大事故危害一般较大w （事故率（事故率20%）。珠海广场、上海地铁）。珠海

3、广场、上海地铁四、基坑工程的特点w 2.2.技术综合性技术综合性w 岩土学科、结构、施工、测试技术、岩土学科、结构、施工、测试技术、环境保护技术知识的综合应用，环境保护技术知识的综合应用，3.不确定性w 地下地质情况无法探明地下地质情况无法探明局部特殊的局部特殊的w 地质、场地周边情况；地质、场地周边情况；w 老城区地下设施资料不全老城区地下设施资料不全地下管线地下管线w 、地下设施，、地下设施，w 4.地域性w 如上海地区如上海地区，在，在20m20m深度内主要为淤泥质粉质粘土和淤深度内主要为淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土，含水量一般在泥质粘土，含水量一般在40%40%，孔隙比，孔隙比1.21.

4、61.21.6，土的压，土的压缩性高，抗剪强度低，在外荷载作用下，承载力低，变缩性高，抗剪强度低，在外荷载作用下，承载力低，变形大，不均匀沉降也较大，沉降历时长，周围建筑密集。形大，不均匀沉降也较大，沉降历时长，周围建筑密集。所以在上海地区，根据不同的基坑开挖深度，形成地下所以在上海地区，根据不同的基坑开挖深度，形成地下连续墙、钻孔灌注桩、深层搅拌桩等具有特色的基坑支连续墙、钻孔灌注桩、深层搅拌桩等具有特色的基坑支护技术。护技术。w 深圳地区深圳地区挖孔桩挖孔桩w 北京、天津北京、天津土钉墙土钉墙五、基坑工程基本技术资料 工程地质和水文地质资料；工程地质和水文地质资料；基坑周边环境情况；基坑周

5、边环境情况；拟建工程建筑、结构和基础相关要求；拟建工程建筑、结构和基础相关要求；施工条件；施工条件；相关技术规范、规程和当地管理部门相关技术规范、规程和当地管理部门 的有关规定；的有关规定； 类似工程的调研。类似工程的调研。 六、 支护结构的选型w 常用的基坑支护结构常用的基坑支护结构w 排桩或地下连续墙排桩或地下连续墙w 水泥土墙水泥土墙w 土钉墙土钉墙w 逆作拱墙逆作拱墙w 放放 坡坡 放放 坡坡土方边坡土方边坡w 土方边坡坡度以其挖方深度（或填方土方边坡坡度以其挖方深度（或填方高度）高度）h与其边坡底宽与其边坡底宽b之比来表示。之比来表示。w 放放 坡坡w 应用分析：应用分析： w 基坑

6、深度较浅，周围无紧邻的重要建基坑深度较浅，周围无紧邻的重要建筑、施工场地允许时，可采取此开挖形式，筑、施工场地允许时，可采取此开挖形式，无须进行基坑支护。无须进行基坑支护。w 特特 点：点： 坑内无支撑，坑内土方机械作业坑内无支撑，坑内土方机械作业面宽敞无障碍，但如地下水位较高，必须面宽敞无障碍，但如地下水位较高，必须采取降低地下水位措施。采取降低地下水位措施。 排桩或地下连续墙排桩或地下连续墙 排桩或地下连续墙排桩或地下连续墙w 排桩或地下连续墙排桩或地下连续墙w 在基坑开挖前，沿基坑四周以一定间距在基坑开挖前，沿基坑四周以一定间距（或连续）打入或就地浇注桩体（连续墙），（或连续）打入或就地

7、浇注桩体（连续墙），形成桩体队列（桩体队列与支撑或拉锚组成的形成桩体队列（桩体队列与支撑或拉锚组成的结构）抵抗外侧土体和地下水的侧压力，形成结构）抵抗外侧土体和地下水的侧压力，形成挡土结构。挡土结构。w 常见的型式常见的型式有钢板桩、灌注桩、地下连续墙等。有钢板桩、灌注桩、地下连续墙等。w 排桩或地下连续墙排桩或地下连续墙w 支 撑 拉 锚支 撑、拉 锚w 沿围护竖向增设支撑点，以减少构件沿围护竖向增设支撑点，以减少构件跨度，降低构件内力和变形，避免由构件跨度，降低构件内力和变形，避免由构件截面的迅速加大而引起的围护结构造价的截面的迅速加大而引起的围护结构造价的增加。增加。w 如在坑内对围护墙

8、加设支承称为如在坑内对围护墙加设支承称为内支撑内支撑；如在坑外对围护墙拉设支承，则称如在坑外对围护墙拉设支承，则称拉锚拉锚（土锚）。（土锚）。 排桩或地下连续墙排桩或地下连续墙 应用分析： 可靠性 基坑开挖的深度水泥土墙w 水泥土墙 水泥土墙水泥土墙支护结构是指由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式结构。 常用的水泥土桩常用的水泥土桩有水泥土搅拌桩（包括加筋水泥土搅拌桩）、高压喷射注浆桩。 水泥土墙应用分析：应用分析： 1. 土质土质 2. 基坑深度基坑深度 3. 可靠性可靠性 土 钉 墙w 所谓所谓“土钉土钉”，就是置入于现场原位土体，就是置入于现场原位土体中以较密间距排列的细长

9、杆件，如钢筋或钢管中以较密间距排列的细长杆件，如钢筋或钢管等，通常还外裹水泥砂浆或水泥净浆浆体（注等，通常还外裹水泥砂浆或水泥净浆浆体（注浆钉）。浆钉）。w 土钉的特点土钉的特点是沿通长与周围土体接触，以是沿通长与周围土体接触，以群体起作用，与周围土体形成一个组合体，在群体起作用，与周围土体形成一个组合体，在土体发生变形的条件下，通过与土体接触面的土体发生变形的条件下，通过与土体接触面的粘接力或摩擦力，使土钉被动受拉，并主要通粘接力或摩擦力，使土钉被动受拉，并主要通过受拉工作给土体以约束加固或使其稳定。过受拉工作给土体以约束加固或使其稳定。土 钉 墙w 土 钉 墙w 土钉墙就是采用土钉墙就是采

10、用土钉加固基坑侧壁土体与土钉加固基坑侧壁土体与护面护面等组成的结构。等组成的结构。w 土钉支护是以土钉和它周围加固了的土体土钉支护是以土钉和它周围加固了的土体一体作为挡土结构，一体作为挡土结构，类似于重力式挡土墙类似于重力式挡土墙。是一种原位加固土的技术。是一种原位加固土的技术。 土 钉 墙应用分析：应用分析： 1. 土质土质 2. 基坑深度基坑深度 3. 可靠性可靠性逆逆 作作 拱拱 墙墙w 沿基坑周边分层、分段将基坑开挖成沿基坑周边分层、分段将基坑开挖成圆、椭圆及其它曲线平面，并沿基坑侧壁圆、椭圆及其它曲线平面，并沿基坑侧壁分层、分段逆作钢筋混凝土拱墙，利用拱分层、分段逆作钢筋混凝土拱墙，

11、利用拱体承受土的侧压力，称为体承受土的侧压力，称为逆作拱墙逆作拱墙。 逆逆 作作 拱拱 墙墙 逆逆 作作 拱拱 墙墙w 逆逆 作作 拱拱 墙墙应用分析： 1. 土质 2. 基坑深度 3. 可靠性表1 5 支 护 结 构 选 型 表 结构型式结构型式适适 用用 条条 件件排桩或地下连续排桩或地下连续墙墙 1. 1. 使用于基坑安全等级一、二、三级使用于基坑安全等级一、二、三级2. 2. 悬臂结构在软土场地中不宜大于悬臂结构在软土场地中不宜大于5m5m3. 3. 当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙桩加截水帷幕或地下连续墙 水泥土

12、墙水泥土墙1. 1. 基坑侧壁安全等级宜为二、三级基坑侧壁安全等级宜为二、三级2. 2. 水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa150kPa3. 3. 基坑深度不宜大于基坑深度不宜大于6m6m 土钉墙土钉墙1. 1. 基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地2. 2. 基坑深度不宜大于基坑深度不宜大于12m12m3. 3. 当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施水措施 表1 5 支 护 结 构 选 型 表 结构型式结构型式适适 用用 条条 件件逆作拱墙逆作拱

13、墙1. 1. 基坑侧壁安全等级宜为二、三级基坑侧壁安全等级宜为二、三级2. 2. 淤泥和淤泥质土场地不宜采用淤泥和淤泥质土场地不宜采用3. 3. 拱墙轴线的矢高比不宜小于拱墙轴线的矢高比不宜小于1/81/84. 4. 基坑深度不宜大于基坑深度不宜大于12m12m5. 5. 地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施措施 放放 坡坡1. 1. 基坑侧壁安全等级宜为三级基坑侧壁安全等级宜为三级2. 2. 施工场地应满足放坡条件施工场地应满足放坡条件3. 3. 可独立或与上述其他结构结合使用可独立或与上述其他结构结合使用4. 4. 当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施 支护结