基坑工程PPT课件

1、基坑工程基坑工程2基坑工程基坑工程第一节 基坑工程概述第二节 基础工程的设计原则和勘察要求 第三节 基坑支护结构的类型、选型与支撑方法第四节 基坑开挖监测第五节 深基坑土方开挖第六节 上海某地铁车站工程深基坑滑坡事故 一.基坑工程概述 为了解决城市用地和建筑密集的矛盾解决城市用地和建筑密集的矛盾，也为了满足规划和满足规划和建筑物本身功能和结构的需要建筑物本身功能和结构的需要，在建造大量地上高层或超高层建筑的同时，开发地下空间（如地下室、地下停车库、地下商业及娱乐设施等）已成为一种趋势，因此高层及超高层建筑的基础工程越来越深。 基坑工程（包括其施工技术措施）已经成为影响工程总工基坑工程（包括其施

2、工技术措施）已经成为影响工程总工期和总造价的重要因素。期和总造价的重要因素。与此同时，这一趋势也推动着深基坑施工技术的发展。第一节第一节 基坑工程概述基坑工程概述（一）基坑工程（一）基坑工程基坑工程级别分类 表2-1一级基坑工程支护结构作为主体结构的一部分时基坑开挖深度大于、等于10m时距基坑边两倍开挖深度范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护时二级基坑工程除一级和三级以外的三级基坑工程开挖深度小于7m，且周围环境无特别要求时（二）基坑工程的主要述语（二）基坑工程的主要述语基坑工程的主要述语 表2-2 基坑工程 的主要述语 解释 基坑房屋建筑和市政工程结构的基础或地下建筑物施工时

3、开挖的地坑。 基坑工程为保护基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填的工程总称，包括勘察、设计、施工、检测等。 支护结构基坑工程中采用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、围檩防渗帏幕等结构体系的总称。 围护墙安全承受坑侧水、土压力和坑外一定范围内固定或临时载荷作用的墙体。 支撑体系由围檩、支撑（或土层锚杆）、立柱等结构组成的体系。水泥土围护体系用搅拌机械将水泥和土强行搅拌，形成以一定方式连续搭接的水泥围护墙体所构成的防水档土体系。 水、土压力作用于围护墙体与土体界面上的水压力和土压力。 板式支护体系由桩排式围护墙或板墙式围护墙、支撑体系、防渗结构所构成的防

4、水档土体系。（三）常见事故（三）常见事故 1.工程桩被挤压严重位移事故;2.毗邻建筑物沉降开裂;3.毗邻道路塌陷;4.地下管线裂断，影响正常的供水、供电、供气;5.大面积基坑坍塌。 二基坑工程类型二基坑工程类型 基坑工程大致有以下几种类型： 水泥土围护结构失稳水泥土围护结构失稳支撑折断支撑折断档土结构强度不足档土结构强度不足档土结构位移档土结构位移（一）水泥土围护结构失稳（一）水泥土围护结构失稳 某基坑工程围护结构设计采用水泥土围护体系，由于设计的水泥土围护墙的宽度和插入深度都较小，当土方开挖时，基坑东侧水泥土围护结构整体向坑内滑移，造成基坑内侧8m范围的土体向上隆起1m左右；工程桩被挤压位移

5、；坑外土体裂陷，致使附近临时用房严重开裂，不能使用，不得不全部拆除。这一事故造成的经济损失约100多万元，影响工期一个多月。 图2-1 水泥土围护结构失稳 （二）支撑折断（二）支撑折断 由于支撑强度不够，事故质量又差，造成支撑折断，围护体整体向坑内倾斜。某基坑工程的支护结构，由于设计不合理，且钢管支撑节点连接处施工质量又差，结果在土方开挖时，支撑受力后节点接头处焊缝撕裂，支撑被折断，造成坑外土体严重塌陷。 图2-2 支撑折断 （三）档土结构强度不足（三）档土结构强度不足 档土结构强度不足，产生严重裂缝，工程出现险情。 （四）档土结构位移（四）档土结构位移 档土结构严重位移，造成坑外地表严重下陷

6、，影响周围建筑物、道路和管线的安全。某地铁车站施工时，由于土方开挖没有按设计工况要求先撑后挖，而是一次开挖深度大大超过设计规定，致使地下连续墙向坑内位移600mm多，坑外土体严重沉陷，造成周围房屋严重开裂。 图2-3 档土结构位移 昆明“近水楼台”项目施工工地发生大面积基坑垮塌。 图2-4 “近水楼台”项目基坑垮塌 北京地铁十号线基坑倒塌 2005年12月2日，朝阳区熊猫环岛地铁十号线工地，正在施工中的22标基坑发生倒塌，塌陷面积近500平方米，事故导致4家通信企业电缆折断，未造成人员伤亡。水管断裂导致基坑南侧渗水后导致倒塌。 图2-5 北京地铁项目基坑倒塌 一一. .基坑工程的内容基坑工程的

7、内容 第二节第二节 基础工程的设计原则和勘察要求基础工程的设计原则和勘察要求基坑工程的内容应包括 勘测支护结构的设计和施工基坑土方工程的开挖和运输地下水位控制基坑土方开挖过程中的工程监测和环境保护基坑支护结构的极限状态对应情况承载能力极限状态对应于支护结构达到最大承载能力或土体失稳、过大变形导致支护结构或基坑周边环境破坏正常使用极限状态对应于支护结构的变形已妨碍地下结构施工或影响基坑周边环境的正常使用功能 二二. .基础工程的设计原则基础工程的设计原则 按建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）和建筑基坑支护技术规程 ( JGJ 120-2012）规定，基坑支护结构应采用分项系数表示

8、的极限状态设计表达式进行设计。 基坑支护结构的极限状态以及对应情况 表2-3 三三. .基坑支护结构安全等级与重要性系数基坑支护结构安全等级与重要性系数 基坑支护结构设计应根据表2-1选用相应的侧壁安全等级及重要性系数。 基坑侧壁安全等级及重要性系数 表2-4安全等级破坏后果 重要性系数 一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重 1.10 二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般 1.00 三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重 0.90 四四. .基坑工程设计规定基坑工程设计规定 1.支护结

9、构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平与竖向变形的影响，对于安全等级为一级和对周边环境变形有限定要求的二级建筑基坑侧壁，应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定支护结构的水平变形限值。 2.当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况及支护结构与基础形式等因素，确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泄或地下水管渗漏时，应对基坑采取保护措施。 3.根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求，基坑支护应按下列规定进行计算和验算： 基坑支护应计算和验算规定 表2-5 设计要求计算内容承载能力极限状态的计算根据基

10、坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算；基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算；当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力计算和稳定性验算。安全等级为一级，对支护结构变形有限定的二级建筑基坑侧壁对基坑周边环境及支护结构变形进行验算地下水控制计算和验算抗渗透稳定性验算；基坑底突涌稳定性验算；根据支护结构设计要求进行地下水位控制计算。基坑支护设计内容对支护结构计算和验算、质量检测及施工监控的要求五五. .勘察要求勘察要求勘察要求与内容 表2-6内容工程地 质勘察根据开挖深度及场地的岩土工程条件确定，并宜在开挖边界外按开挖深度的 1 - 2 倍范围内布置勘探点。 勘察深度应按基坑的复杂程度及工程地质、水

11、文地质条件确定，宜为基坑深度的 2 - 3 倍。勘探点间距应视地层条件而定，可在 15 一 30m 内选择，地层变化较大时，应增加勘探点，查明分布规律。场地水 文地质 勘察查明开挖范围及邻近场地地下水含水层和隔水层的层位、埋深和分布情况，查明各含水层（包括上层滞水、潜水、承压水）的补给条件和水力联系;测量场地各含水层的渗透系数的渗透影响半径;分析施工过程中水位变化对支护结构和基坑周边环境的影响，提出应采取的措施。 基坑周边环境勘察查明影响范围内建（构）筑物的结构类型、层数、基础类型埋深、基础荷载大小及上部结构现状；查明基坑周边的各类地下设施，包括上下水、电缆、煤气、污水、雨水、热力等管线和管道

12、的分布和性状；查明场地周围和邻近地区地表水汇流、排泄情况，地下水管渗漏情况以及对基坑开挖的影响程序；查明基坑四周道路的距离及车辆载重情况主体工程的地 下结构设计调查主体工程地下室的平面布置和形状，以及与建筑红线的相对位置，是选择支护结构形式、进行支撑布置等调查主体工程地下室的层数、各层数板和底板的布置、标高，以及地面标高。调查主体工程基础的桩布置图。 一基坑支护结构的类型及选型一基坑支护结构的类型及选型 基坑支护结构（包括围护墙和支撑）按其工作机理和围护墙的形式分为水泥土挡墙式、排桩与板墙式、土钉墙、逆作拱墙式等。 第三节第三节 基坑支护结构的类型、选型与支撑方法基坑支护结构的类型、选型与支撑

13、方法水泥土挡式排桩与板墙式土钉墙逆作拱墙式 支护结构选型可根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件，按下表选用排桩、地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙、土钉墙、原状土放坡或采用上述形式的组合。 支护结构选型表表2-7结构形式使用条件 排桩或地下连续墙1.适于基坑侧壁安全等级一、二、三级；2.悬壁式结构在软土场地中不宜大于5m；3.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 水泥墙1.基坑侧壁安全等级宜为二、三级；2.水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa；3.基坑深度不宜大于6m 土钉墙1.基坑侧壁按全等级宜为二、三级的非软土场

14、地；2.基坑深度不宜大于12m；3.当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施逆作拱墙1.基坑侧壁安全等级宜为二、三级；2.淤泥和淤泥质土场地不宜采用；3.拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8；4.基坑深度不宜大于12m；5.地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施放坡1.基坑侧壁安全等级为三级2.施工场地应满足放坡条件；3.可独立或与上述其他结构结合使用；4.当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施 （一）水泥土桩墙、深层搅拌水泥土桩墙（一）水泥土桩墙、深层搅拌水泥土桩墙 水泥土挡墙是依靠其本身重量和刚度保护坑壁，一般不设支撑，特殊情况下经采取措施后可局部加设支撑。深层搅拌水泥土桩墙是用深层搅

15、拌机就地将土和输人的水泥浆强制搅拌，形成连续搭接的水泥柱状加固体的挡墙，其水泥土加固体的渗透系数不大于 10cm/s，能止水防渗，因此，这种围护墙属重力式挡墙，是利用其本身重量和刚度进行挡土和防渗，具有双重作用。 水泥土挡墙的优点水泥土挡墙的优点是：由于坑内无支撑，便于机械化快速挖土；具有挡土、挡水的双重功能；一般比较经济。其缺点是不宜用于大于 6m 的深基坑。 图2-7 水泥土挡墙 钢板桩类型内容槽钢钢板桩一种简易的钢板桩围护墙，由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长 6 - 5m ，型号由计算确定。热轧锁口钢板桩常见的形式有 U 形、 L 形、一字形、 H 形和组合型，常用的是 U 形钢板桩，

16、适用于对周围环境要求不高的深 5 - 8m 的基坑。型钢横挡板围护墙（桩板式支护结构）由工字钢（或 H 形钢）桩和横挡板（亦称衬板）组成，再加上围擦、支撑等则形成一种支护体系。 ( (二）钢板桩二）钢板桩 钢板桩包括槽钢钢板桩，热轧锁口钢板桩和型钢横挡板等。 钢板桩类型与内容 表2-8 钢板桩的优点钢板桩的优点是施工简便，可重复使用。 图2-8 钢板桩 ( (三）钻孔灌注桩、人工挖孔桩三）钻孔灌注桩、人工挖孔桩 钻孔灌注桩一般为间隔排列，缝隙不小于 100 mm ，因此，它不具备挡水功能，需另做挡水帷幕。其优点是施工无噪声、无振动、无挤土、刚度大，抗弯能力强，变形较小。它适用于基坑侧壁安全等级

17、为一、二、三级，坑深 715 m 的基坑工程，在软土地区多加设内支撑（或拉锚）。 人工挖孔桩，即人工挖土成孔，多为大直径桩。它宜用于宜用于土质较好地区土质较好地区，如土质松软、地下水位高时，需边挖土边施工衬圈，衬圈多为混凝土结构；在地下水位较高地区施工挖孔桩，还要注意挡水问题。 图2-9 人工挖孔桩图2-10 钻孔灌注桩 ( (四）地下连续墙四）地下连续墙 地下连续墙是在基坑开挖之前，用特殊挖槽设备、在泥浆护壁之下开挖深槽，然后下钢筋笼浇筑混凝土形成的地下土中的钢筋混凝土墙。常用的地下连续墙厚度为600mm、800mm、1000mm，多用于-12m以下的深基坑。 地下连续墙的优点地下连续墙的优

18、点是：施工时对周围环境影响小，能紧邻建（构）筑物等进行施工；刚度大、整体性好，变形小，能用于深基坑；处理好接头能较好地抗渗止水；如用逆作法施工，可实现两墙合一，能降低成本。其缺点是：泥浆需妥善处理，否则影响环境；如单纯用作围护墙，则工程成本较高。 地下连续墙适用基坑侧壁安全等级一、二、三级者，在软土中悬臂式结构不宜大于5m。 图2-11 地下连续墙 ( (五）加筋水泥土桩法（五）加筋水泥土桩法（SMW SMW 工法）工法） 加筋水泥土桩法（ SMW 工法）是在水泥土搅拌桩内插人 H 形钢，使之成为同时具有受力和抗渗两种功能的支护结构围护墙。基坑深大时也可加设支撑。加筋水泥土桩法施工机械应为三根

19、搅拌轴的深层搅拌机，全断面搅拌，H形钢靠自重可顺利下插至设计标高。加筋水泥土桩法围护墙的水泥掺人比在 20% ，因此，水泥土的强度较高，与 H形钢粘结好，能共同作用。 图2-12 SMW工法围护墙1-插在水泥土桩中的H形钢；2-水泥土桩 （六（六) )土钉墙土钉墙 土钉墙是一种边坡稳定式的支护，由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射的混凝土面层组成。土钉墙的作用于被动起挡土作用的上述围护墙不同，它是起主动嵌固作用，增加边坡的稳定性，使基坑开挖后坡面保持稳定。 土钉墙适用于基坑侧壁安全等级为二、三级的非软土场地，基坑深度不宜大于12m；当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。 图2-13

20、 土钉墙 ( (七七) )逆作拱墙逆作拱墙 当基坑平面形状适合时，可采用拱墙作为围护墙。拱墙有圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱墙和组合拱墙。对于组合拱墙，可将局部拱墙视为两铰拱。 逆作拱墙的构造要求逆作拱墙的构造要求：拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8；圆形拱墙壁厚不宜小于400m，其他拱墙壁厚不宜小于500m；混凝土强度不宜低于C25；拱墙水平方向应通长双面配筋，钢筋总配筋率不小于0.7% 。 逆作拱墙适用于基坑侧壁安全等级为三级者，不宜应用于淤泥和淤泥质土场地及基坑深度大于12m者。当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。 图2-14 逆作拱墙 二二. .支撑体系选型与布置支撑体系选型与布置

21、 （一）支撑体系选型（一）支撑体系选型 对于排桩、板墙式支护结构，当基坑深度较大时，为使围护墙受力合理和受力后变形控制在一定范围内，需沿围护墙竖向增设支承点，以减小跨度。当在坑内对围护墙加设支承称为内支撑，当在坑外对围护墙设拉支承，则称为拉锚（土锚）拉锚（土锚）。 支护结构的内支撑体系包括腰梁或冠梁（围凛）、支撑和立柱。腰梁固定的围护墙上，将围护承受的侧压力传给支撑（纵、横两个方向）。支撑是受压构件，长度超过一定限度时稳定性不好，因此，中间需加设立柱，立柱下端需稳固，一般插人工程桩内，无法对准工程桩时，应另外专门设置桩（灌注柱）。 内支撑内支撑按材料分为钢支撑和混凝土（钢筋混凝土）支撑： 1.

22、钢支撑：常用的是钢管支撑和型钢支撑两种。钢管支撑多用60钢管，有多种壁厚可供选择，壁厚大者承载力高。 2.混凝土（钢筋混凝土）支撑：随着挖土的加深，混凝土（钢筋混凝土）支撑按设计规定的位置现场支模浇筑而成。混凝土（钢筋混凝土）支撑的混凝土强度等级多为 C30 ，截面尺寸经计算确定。 内支撑按材料分优点缺点 钢支撑安装和拆除方便、速度快，能尽快发挥支撑的作用整体刚度相对较弱混凝土（钢筋混凝土）支撑形状多样性，可浇筑成直线、曲线构件，并可根据基坑平面形状浇筑成型；整体刚度大，安全可靠，可使围护墙变形小，有利于保护周围环境；可方便地变化构件的截面和配筋，以适应其内力的变化支撑成型和发挥作用时间长，使

23、围护墙因时间效应而产生的变形增大；属一次性的，不能重复利用；拆除相对困难内支撑材料的分类和优缺点 表2-9 （二）内支撑的布置（二）内支撑的布置 内支撑的布置要综合考虑下列因素： 1. 1.基坑平面形状、尺寸和开挖深度；基坑平面形状、尺寸和开挖深度； 2. 2.基坑周围的环境保护要求和邻近地下工程情况；基坑周围的环境保护要求和邻近地下工程情况； 3. 3.主体工程地下结构的布置；主体工程地下结构的布置； 4. 4.土方开挖和主体工程地下结构的施工顺序和施工方法。土方开挖和主体工程地下结构的施工顺序和施工方法。 5. 5.内支撑的布置不应妨碍主体工程地下结构的施工。内支撑的布置不应妨碍主体工程地

24、下结构的施工。 内支撑体系在平面上的布置形式：主要有角撑、对撑、析内支撑体系在平面上的布置形式：主要有角撑、对撑、析 架式、框架式和环形等。架式、框架式和环形等。 三深基坑支撑的方法三深基坑支撑的方法 深基坑支撑的方法深度超过 5m 以上的基坑支撑，常用的有如下几种方法，见表 2-10 。 深基坑支撑方法 表2-10支撑名称适用范围支撑方法1.钢构架支护 在软弱土层中开挖较大，较深基坑，而不能用一般支护方法时 在开挖的基坑周围打板桩，在柱位置上打入暂设的钢 柱，在基坑中挖土，每下挖 34m，装上一层幅度很宽的构架式横撑，挖土在钢构架网格中进行2.挡土护坡桩支撑 开挖较大较深（6m）基坑，临近有

25、建筑，不允许支撑有较大变形时 在开挖基坑的周围，用钻机钻孔，现场灌注钢筋混凝土桩，待达到强度，在中间用机械或人工挖土，下挖1m左右，装上横撑，在桩背面已挖沟槽内拉上锚杆，并将它固定在已预先灌注的锚桩上拉紧，然后继续挖土至设计深度在桩中间土方挖成向外拱形。使其起土拱作用，如临近有建筑物，不能设置锚拉杆，则采取加密桩距或加大桩径处理3.挡土护坡桩与锚杆结合支撑 大型较深基坑开挖，临近有高层建筑物，不允许支护有较大变形时 在开挖基坑的周围钻孔，浇筑钢筋混凝土灌注桩，达到强度，在柱中间沿桩垂直挖土，挖到一定深度，安上横撑，每隔一定距离向桩背面斜下方用锚杆钻机打孔，在孔内放钢筋锚杆，用水泥压力灌浆，达到

26、强度后拉紫固定，在桩中间进行挖土直至设计深度。如设两层锚杆，可挖一层土，装设一次描杆4.地下连续墙支护 开挖较大较深，周围有建筑物、公路的基坑，作为复合结构的部分，或用于高层建筑的逆作法施工，作为结构的地下外墙 在开挖的基槽周围先建造地下连续墙，待混凝土达到强度后，在连续墙中间用机械或人工挖土，直至要求深度。对跨度、深度不大时，连续墙刚度能满足要求，可不设内部支撑。用于高层建筑地下室逆作法施工，每下挖一层，把下一层梁板、柱浇筑完成，以此作为连续墙的水平框架支撵，如此循环作业。直到地下室的底层全部挖完土，浇筑完成 5.地下连续墙锚杆支护 开 挖 较 大 较 深 （10m的大型基坑，周围有高层建筑

27、物，不允许支护有较大变形，采用机械挖土，不允许内部设支撑时 在开挖基坑的周围，先建造地下连续墙，在墙中间用机械开挖土方至锚杆部位，用锚杆钻机在要求位置锚孔，放人锚杆进行灌浆，待达到设计强度，装上锚杆，然后继续下挖至设计深度，如设有 23 层锚杆，每挖一层装一层锚杆， 6.板桩中央横面支撑 开挖较大、较深基坑，板桩刚度不够，又不允许设置过多支撑时 在基坑周围先打板桩或灌注钢筋混凝土护坡桩，然后在内测放坡挖中央部分土方到坑底，先施工中央部分框架至地面，然后再利用此结构作支承，向板桩支水平横顶梁，再挖去放坡的土方，每挖一层、支一层横顶梁，直至坑底，最后建造靠近板桩部分的结构 7.板中央斜面支护 开挖

28、较大、较深基坑，板桩刚度不够，坑内又不允许设置过多支撑时 在基坑周围先打板桩或灌注护坡桩，在内侧放坡开挖中央部分土方至坑底，并先灌注好中央部分基础，再从这个基础向板桩上方支斜顶梁，然后再把放坡的土方逐层挖除运出，每挖去一层支一道斜顶撑，直至设计深度，最后建靠近板桩部分地下结构8.分层板桩支护 开挖较大、较深基坑，当主体与群房基础标高不等而又无重型板桥时 在开挖裙房基础，周围先打钢筋混凝土板桩或钢板支护，然后在内侧普遍挖土至裙房基础底标高。再在中央主体结构基础四周打二级钢筋混凝土板桩或钢板桩，挖主体结构基础土方，施工主体结构至地面。最后施工裙房基础，或边继续向上施工主体结构、边分段施工裙房基础

29、四四. .内支撑体系施工内支撑体系施工 内支撑体系包括腰（冠）梁（亦称围擦）、支撑和立柱。 内支撑体系施工应符合下述要求： a. a.支撑结构的安装与拆除顺序，应同基坑支护结构的支撑结构的安装与拆除顺序，应同基坑支护结构的计算工况一致；计算工况一致； b. b.必须严格遵守必须严格遵守“先支撑后开挖先支撑后开挖”的原则；的原则； c. c.立柱穿过主体结构底板以及支撑结构穿越主体结构立柱穿过主体结构底板以及支撑结构穿越主体结构地下室外墙的部位，应采用止水构造措施。地下室外墙的部位，应采用止水构造措施。 （一）钢支撑施工（一）钢支撑施工 钢支撑的端头与冠梁或腰梁的连接应符合以下规定： l.支撑端

30、头应设置厚度不小于 10mm的钢板作封头端板，端板与支撑杆件满焊，焊缝厚度及长度能承受全部支撑力或与支撑等强度，必要时，增设加劲肋板；肋板数量，尺寸应满足支撑端头局部稳定要求和传递支撑力的要求； 2.支撑端面与支撑轴线不垂直时，可在冠梁或腰梁上设置预埋铁件或采取其他构造措施以承受支撑与冠梁或腰梁间的剪力。 钢支撑预加压力的施工，应在支撑安装完毕后，及时检查各节点的连接状况，经确认符合要求后方可施加预压力，预压力的施加应在支撑的两端同步对称进行；预压力应分级施加，重复进行，加至设计值时，应再次检查各连接点的情况，必要时应对节点进行加固，待额定压力稳定后锁定。 （二）混凝土（钢筋混凝土）支撑施工（

31、二）混凝土（钢筋混凝土）支撑施工 腰梁与支撑整体浇筑，在平面内形成整体。位于围护墙顶部的冠梁，多与围护墙体整浇，位于桩身处的腰梁亦通过桩身预埋筋和吊筋加以固定。混凝土腰梁的截面宽度要不小于支撑截面高度；腰梁截面水平向高度由计算确定，一般不小于 1/8 腰梁水平面计算跨度。腰梁与围护墙间不留间隙，完全密贴。 支撑受力钢筋在腰梁内锚固长度要不小于 30 。要待支撑混凝土强度达到不小于80%设计强度时，才允许开挖支撑以下的土方。支撑和腰梁浇筑时的底模（模板或细石混凝土薄层等），挖土开始后要及时去除，以防坠落伤人。如要换撑，亦需底板、楼板的混凝土强度达到不小于设计强度80以后才允许进行。 第四节第四节

32、 基坑开挖监测基坑开挖监测 一一. .基坑开挖监控规定基坑开挖监控规定 基坑开挖的监控规定如下： 1.基坑开挖前应制订系统的开挖监控方案制订系统的开挖监控方案，监控方案应包括：监控目的；监测项目；监控报警值；监测方法及精度要求；监测点的布置；监测周期；工序管理和记录制度以及信息反馈系统等； 2.监测点的布置应满足监控要求监测点的布置应满足监控要求，从基坑边缘以外 1-2 倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象； 3.基坑工程监测项目基坑工程监测项目可按表 2-11 选择； 4.位移观测基准点数量位移观测基准点数量不应少于2，且应设在影响范围以外； 5.监测项目在基坑开挖前测得初始值，且

33、不应少于两次不应少于两次； 6.基坑监测项目的监控报警值监控报警值应根据监测对象的有关规范及支护结构设计确定； 7.各项监测的时间间隔可根据施工进程确定各项监测的时间间隔可根据施工进程确定。当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时，应加密观测次数。当有事故征兆时，应连续监测； 8.基坑开挖监测过程中，应根据设计要求提交阶段性监提交阶段性监测结果报告测结果报告。工程结束时应提交完整的监测报告，报告内容应包括：工程概况；监测项目和测点的平面和立面布置图；采用的仪器设备和监测方法；监测数据处理方法和监测结果过程曲线；监测结果评价。基坑监测项目 表2-11 基坑侧壁安全等级 检测项目一级 二级三级支

34、护结构水平位移应测应测应测周围建筑物、地下管线变形应测应测宜测地下水位应测应测宜测桩、墙内力应测宜测可测锚杆拉力应测宜测可测支撑拉力应测宜测可测立柱变形应测宜测可测土体分层竖向位移应测宜测可测支护结构界面上侧向压力宜测可测基坑类别围护结构墙顶位移监控值围护结构墙体最大位移监控值地面最大沉降监控值一级基坑353二级基坑686三级基坑81010 二二. .基坑变形监控值规定基坑变形监控值规定 建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB 50202-2002）对基坑分级和变形监控值规定见表 2-12。基坑变形的监控值（cm） 表2-12 三三. .监测结果分析监测结果分析 通过基坑支护工程监测获得准确数

35、据之后，进行定量分析与评价，并及时进行险情预报，提出建议和措施，进一步加固处理直到问题解决。 一深基坑土方开挖概述一深基坑土方开挖概述 （一）深基坑土方开挖前的施工准备（一）深基坑土方开挖前的施工准备 在深基坑土方开挖之前，要详细了解施工区域的地形和周围环境；土层种类及其特性；地下设施情况；支护结构的施工质量；土方运输的出口；优化选择挖土机械和运输设备；有关管理部门关于土方外运的要求和规定；确定堆土场地或弃土处；确定挖土方案和施工组织；对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护；研究制定施工安全技术与管理措施等。 第五节第五节 深基坑土方开挖深基坑土方开挖 图2-15 土方开挖 （二）

36、深基坑土方开挖方案（二）深基坑土方开挖方案 深基坑工程的挖土方案，主要有放坡挖土、中心岛式（也称墩式）挖土、盆式挖土和逆作法挖土。前者无支护结构，后三种皆有支护结构。 1. 1.放坡挖土放坡挖土 放坡开挖是最经济的挖土方案。放坡开挖是最经济的挖土方案。当基坑开挖深度不大（软土地区挖深不超过 4m ；地下水位低的土质较好地区挖深亦可较大）、周围环境又允许时，经验算能确保土坡的稳定性时，均可采用放坡开挖。开挖深度较大的基坑，当采用放坡挖土时，宜设置多级平台分层开挖，每级平台的宽度不宜小于1.5m。放坡开挖要验算边坡稳定。 2. 2.中心岛（墩）式挖土中心岛（墩）式挖土 中心岛（墩）式挖土，宜用于大

37、型基坑，中间具有较大空宜用于大型基坑，中间具有较大空间的情况间的情况，其支护结构的支撑形式为角撑、环梁式或边析（框）架式，此时，可利用中间的土墩作为支点搭设栈桥。挖土机可利用栈桥下到基坑挖土，运土的汽车亦可利用栈桥进人基坑运土，这有利于加快挖土和运土的速度（图2-16 ）。 中心岛（墩）式挖土，中间土墩的留土高度、边坡的坡度、挖土层次与高差都要经过仔细研究确定。挖土应分层开挖，多数是先全面挖去第一层，然后中间部分留置土墩，周围部分应分层开挖。 3. 3.盆式挖土盆式挖土 盆式挖土是先开挖基坑中间部分的土，周围四边留土坡，土坡最后挖除。盆式挖土的优点盆式挖土的优点是周边的土坡对围护墙有支撑作用，

38、有利于减少围护墙的变形。其缺点是大量的土方不能直接外运，需集中提升后装车外运（图2-17 ）。 盆式挖土周边留置的土坡，其宽度、高度和坡度大小均应通过稳定验算确定。盆式挖土应设法提高土方上运的速度，缩短基坑开挖时间。 4. 4.逆作法挖土逆作法挖土 逆作法挖土见前述逆作法工作原理。 图2-16 中心岛（墩）式挖土示意图 图2-17 盆式挖土示意图 二深基坑土方开挖施工安全二深基坑土方开挖施工安全 （一）基坑开挖的一般规定（一）基坑开挖的一般规定 1.基坑开挖应根据支护结构设计、降排水要求，确定开挖确定开挖方案方案。 2.基坑边界周围地面应设排水沟设排水沟，且应避免漏水、渗水进人坑内；放坡开挖时

39、，应对坡顶、坡面、坡脚采用降排水措施。 3.基坑土方开挖应严格按设计要求进行严格按设计要求进行，不得超挖。 4.基坑周边不得超载基坑周边不得超载，不得超过设计荷载限制条件。 5.软土基坑必须分层均衡开挖分层均衡开挖，层高不宜超过1m。 6.基坑开挖过程中，应采取措施采取措施防止碰撞支护结构、工程桩或扰动基底原状土。 7.开挖至坑底标高后坑底应及时满封闭及时满封闭，防止水浸和暴露，并进行基础工程施工。 8.地下结构工程施工过程中应及时进行夯实回填土施工夯实回填土施工。 9.发生异常情况时异常情况时，应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取措施，方能继续挖土。 图2-18 放坡开挖 ( (二二) )

40、放坡开挖放坡开挖 1.基坑边坡必须经过验算，保证边坡稳定。 2.对土质较差且施工工期较长的基坑，对边坡宜采用钢丝网水泥喷浆或用高分子聚合材料覆盖等措施进行护坡。 3.坑顶不宜堆土或存在堆载（材料或设备），遇有不可避免的附加荷载时，在进行边坡稳定性验算时，应计人附加荷载的影响。 4.在地下水位较高的软土地区，应在降水达到要求后再进行土方开挖，宜采用分层开挖的方式进行开挖。分层挖土厚度不宜超过2.5m。挖土时要注意保护工程桩，防止碰撞或因挖土过快、高差过大使工程桩受侧压力而倾斜。 5.如有地下水，放坡开挖应采取有效措施降低坑内水位和排除地表水，严防地表水或坑内排出的水倒流回渗入基坑。 6.基坑采用

41、机械挖土，坑底应保留200-300mm厚基土，用人工清理整平，防止坑底土扰动。待挖至设计标高后，应清除浮土，经验槽合格后，及时进行垫层施工。 ( (三三) )有支护结构的基坑土方开挖有支护结构的基坑土方开挖 1.整个土方开挖顺序，必须与支护结构的设计工况严格一致。要遵循开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖的原则。 2.挖土时，除支护结构设计允许外，挖土机和运土车辆不得直接在支撑上行走和操作。 3.为减少时间效应的影响，挖土时应尽量缩短围护墙无支撑的暴露时间。一般对一、二级基坑，每一工况挖至规定标高后，钢支撑的安装周期不宜超过一昼夜，混凝土支撑的完成时间不宜超过两昼夜。 4.对面积较大的基坑，

42、为减少空间效应的影响，基坑土方宜分层、分块、对称、限时进行开挖，土方开挖顺序要为尽可能早的安装支撑创造条件。 5.挖土机挖土时严禁碰撞工程桩、支撑、立柱和降水的井点管。分层挖土时，层高不宜过大，以免土方侧压力过大使工程桩变形倾斜，在软土地区尤为重要。 6.同一基坑内当深浅不同时，土方开挖宜先从浅基坑处开始，如条件允许可待浅基坑处底板浇筑后，再挖基坑较深处的土方。 7.如两个深浅不同的基坑同时挖土，土方开挖宜先从较深基坑开始，待较深基坑底板浇筑后，再开始开挖较浅基坑的土方。 8.如基坑底部有局部加深的电梯井、水池等，如深度较大宜先对其边坡进行加固处理后再进行开挖。 ( (四四) )深基坑土方开挖

43、施工安全技术措施深基坑土方开挖施工安全技术措施 1.在深基坑土方开挖前，应制订土方工程施工方案制订土方工程施工方案，对施工准备、开挖方法、放坡、排水、边坡支护应根据有关规范要求进行设计，边坡支护要有设计计算书。 2.人工挖基坑时，操作人员之间要保持安全距离操作人员之间要保持安全距离，一般大于2.5m ；多台机械开挖，挖土机间距应大于 10m ，挖土要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业。 3.挖土方前对周围环境要认真检查对周围环境要认真检查，不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。 4.深基坑四周设防护栏杆设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。 5.运土道路的坡度、转弯半径要符合有关安全规定符合

44、有关安全规定。 6.施工机械进场前必须经过验收必须经过验收，合格后方能使用。 7.机械挖土机械挖土，应严格控制开挖面坡度和分层厚度，防止边坡和挖土机下的土体滑动。挖土机作业半径内不得有人进人。司机必须持证上岗作业。 8.弃土应及时运出弃土应及时运出，如需要临时堆土，或留作回填土，堆土坡脚至坑边距离应按挖坑深度、边坡坡度和土的类别确定，在边坡支护设计时应考虑堆土附加的侧压力。 9.为防止基坑底的土被扰动，基坑挖好后要尽量减少暴露时间，及时进减少暴露时间，及时进行下一道工序的施工行下一道工序的施工。如不能立即进行下一道工序，要预留 2030cm 厚要覆盖土层，待基础施工时再挖去。（五）其他施工安全

45、应注意事项（五）其他施工安全应注意事项 1.基坑周边的安全深度超过 2m 的基坑周边应设置不低于1.2m 高的固定防护栏杆。基坑周边的堆载不能超过基坑工程设计时所考虑的允许附加荷载。2.行人支撑上的护栏合理选择部分支撑，并采取一定的防护措施，作为坑内架空便道。其他支撑上一律不得行人，并采取措施将其封堵。 3.合理设置基坑内扶梯为方便施工，保证作业人员的安全，有利于特殊情况下采取应急措施，基坑内必须合理设置上下行人扶梯或其他形式的通道，其平面应考虑不同位置的作业人员上下方便。 4. 4.大体积混凝土施工中的防火安全大体积混凝土施工中的防火安全 为避免大体积混凝土产生温差裂缝，有的使用蓄热法来控制

46、混凝土表面与中心的温差在25范围内，亦通常采用的混凝土表面先铺盖一层塑料薄膜，再覆盖2-3层干草包。因此，应特别注意对大面积干草包的防火工作，不得用碘钨灯烘烤混凝土表面，同时，周围严禁烟火，并配备一定数量的灭火器材。 5. 5.钢筋混凝土支撑爆破安全钢筋混凝土支撑爆破安全 钢筋混凝土支撑的爆破施工必须由取得政府有关部门管理部门批准的资质的企业承担，其爆破拆除方案必须经工程所在地政府消防管理部门的审批。 钢筋混凝土支撑爆破施工现场采取的防护措施 支撑量大时，要合理分块分批施爆，以减少一次爆破时使用的药量，减小噪声和振动； 在所要爆破的支撑范围内搭设防护棚；在所要爆破的支撑三面覆盖几层湿草包或湿麻

47、袋； 必要时在基坑周边搭设防护挡板； 选择适当的爆破时间，减轻其噪声对周围居民或过往行人的影响。 按建设工程安全生产管理条例规定： 钢筋混凝土支撑爆破施工现场采取的防护措施 表2-13 6. 6.对邻近建（构）物、地下管线的保护措施对邻近建（构）物、地下管线的保护措施 对邻近建（构）物的保护措施，主要采用跟踪注浆法、压密注浆法、搅拌桩、静力锚杆压桩等加固保护措施。 对邻近地下管线的保护措施主要有两种方法： 一是打设封闭桩或开挖隔离沟。一是打设封闭桩或开挖隔离沟。对邻近地下管线离开基坑较远，但开挖后引起的位移或沉降又较大的情况，可在邻近管线靠基坑一侧设置封闭桩。 二是管线架空。二是管线架空。对地下管线离基坑较近的情况，设置隔离桩或隔离沟既不容易实施也无明显效果，此时可采用管线架空的方法。管线架空后与围护墙后的主体基本分离，土体的位移与沉降对它影响很小。 一一. .事故概况事故概况 2001年8月20日，上海某建筑公司土建主承包、某土方公司分包的上海某地铁车站工程工地上（监理单位为某工程咨询公司），正在进行深基坑土方挖掘施工作业。下午18点