第四章 土方工程 基坑支护课件 演示文稿

1.4

土壁的稳定主要由土体内的摩阻力和粘结力来保持平衡的，一旦土体失去平衡，就会造成塌方，不仅会造成人身安全事故，而且会影响工期，甚至会危及附近的建筑物，因而土方施工中应保持土壁稳定防止塌方。

1.5防止塌方的措施1）放足边坡（1）边坡的含义——土方施工中为了保持土壁稳定防止塌方，对挖方和填方的边缘均应作成一定的坡度，这个倾斜的坡度即为边坡。（2）表示——边坡系数m（3）确定边坡系数的大小应考虑的因素：土的种类；水文条件；施工方法；开挖深度；工期的长短。2）设支护

4）3）做好施工排水，防止流砂1.4.3影响填土压实的因素填土压实质量与许多因素有关，其中主要影响因素为：压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。1.压实功的影响

填土压实后的干密度与压实机械在其上施加的功有一定的关系。在开始压实时，土的干密度急剧增加，待到接近土的最大干密度时，压实功虽然增加许多，而土的干密度几乎没有变化。因此，在实际施工中，不要盲目过多地增加压实遍数。

土的密度与压实功的关系示意图实际施工中，对不同的土应根据选择的压实机械和密实度要求选择合理的压实遍数。此外，松土不宜用重型碾压机械直接滚压，否则土层有强烈起伏现象，效率不高。先用轻碾，再用重碾压实就会取得较好效果。

2.含水量的影响

在同一压实功条件下，填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大，因而不易压实。当土具有适当含水量时，水起了润滑作用，土颗粒之间的摩阻力减小，从而易压实。各种土壤都有其最佳含水量。土在这种含水量的条件下，使用同样的压实功进行压实，可得到最大干密度。各种土的最佳含水量和所能获得的最大干密度，可由击实试验取得。

图1-60土的含水量对其压实质量的影响施工中，土的含水量与最佳含水量之差可控制在-4%~+2%范围内。3.铺土厚度的影响压实作用沿深度的变化

土在压实功的作用下，压应力随深度增加而逐渐减小，其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等有关。铺土厚度应小于压实机械压土时的作用深度，但其中还有最优土层厚度问题，铺得过厚，要压很多遍才能达到规定的密实度。铺得过薄，则也要增加机械的总压实遍数。恰当的铺土厚度（参考表）能使土方压实而机械的功耗费最少压实机具每层虚铺厚度(mm)压实遍数压路机、平碾200~3006~8羊足碾200~3508~16振动压实机250~3503~4蛙式夯200~2503~4人工夯<2003~4要求(1)每层铺士厚度与压实遍数（2）含水量调整与橡皮土处理

过大－－翻松、晾晒、掺入干土或石灰；过小－－洒水湿润、增加压实功；橡皮土－－彻底清除，轻压薄铺。343深基坑的支护3.1深基坑支护的基本要求：

●确保支护结构能起挡土作用，基坑边坡保持稳定；●确保相邻的建（构）筑物、道路、地下管线的安全，不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害；●通过排水降水等措施，确保基础施工在地下水位以上进行。●在支护结构设计中首先要考虑周边环境的保护，其次要满足本工程地下结构施工的要求，再则应尽可能降低造价、便于施工。上海环球金融中心基础施工地铁车站的深基坑支护3.2支护结构的选型支护结构包括挡墙和支撑（或拉锚）两部分。挡墙或支撑中任何一部分的选型不当或产生破坏（包括变形过大），都会导致整个支护结构的失败。3.2.1.挡墙的选型（1）钢板桩1.槽钢钢板桩2.热轧锁口钢板桩（2）钢筋混凝土板桩（3）钻孔灌注桩挡墙（4）H型钢支柱（或钢筋混凝土桩支柱）（5）地下连续墙（6）深层搅拌水泥土桩挡墙（7）旋喷桩帷幕墙（1）钢板桩槽钢钢板桩及热轧锁口钢板桩，并排或正反扣搭接打入土中，其顶部宜设一道支撑或拉锚。桩长6～8m，多用于深度不超过4m的基坑。

图导架1-导梁；2-导桩导架及屏风式打入法1-导桩；2-导梁；3-两端先打入的定位钢板桩（2）钢筋混凝土板桩该板桩截面带企口，有一定的挡水作用，顶部设圈梁，用后不再拔除，永留地基土中。适于3—6m基坑，但应用较少。钢筋混凝土板桩示意（3）钻孔灌注桩挡墙常用Φ600—1000mm，是支护结构中应用最多的一种。宜形成排桩挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁。但施工难以做到相切，挡水效果差。挖孔桩-钢支撑

（4）H型钢支柱（或钢筋混凝土桩支柱）该类支护结构适用于土质较好、地下水位较低的地区。型钢或支柱按一定间距打入，支柱间设木挡板或其它挡土设施.SMW工法桩又称劲性水泥土搅拌连续墙。该工法是通过机械将原位土与水泥浆按一定比例搅拌混合，并插入型钢或其它劲性材料形成的具有承力和防渗两种功能的连续墙体（5）地下连续墙地下连续墙已是目前深基坑的主要支护结构之一。在地下结构层数多的深基坑的施工非常有利。

53（6）、水泥土墙支护（重力式支护结构）组成和特点①水泥土搅拌桩（或称深层搅拌桩）：是重力式围护墙，利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质水泥加固土。

水泥土墙宜用：于坑深≯6m；基坑侧壁安全等级为一、二级；地基土承载力≯150kPa的情况。水泥土墙的优缺点：优点：由于坑内无支撑，便于机械化快速挖土；挡土又防渗，比较经济。缺点：不宜用于深基坑；位移相对较大；墙体厚度大，有时受周围环境限制。54水泥土搅拌桩施工工艺

搅拌桩成桩工艺可采用“一次喷浆、二次搅拌”或“二次喷浆、三次搅拌”工艺，主要依据水泥掺入比及土质情况而定。水泥掺量较小，土质较松时，可用前者，反之可用后者。当采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺时可在图示步骤e）作业时也进行注浆，以后再重复d）与e）的过程。图“一次喷浆、二次搅拌”施工流程

a)定位；b)预埋下沉；c)提升喷浆搅拌；d)重复下沉搅拌；e)重复提升搅拌；f)成桩结束56②高压喷射旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基达到加固。

特点：施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。

适用：高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土、粘性土、黄土、碎石土等地基。58天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)并与喷射砼面板相结合，形成类似重力挡墙的土钉墙，以抵抗墙后的土压力，保持开挖面的稳定。也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。（7）土钉墙支护钻孔插筋、注浆铺设钢筋网喷射砼护面土钉墙支护59

土钉施工

土钉墙适用条件：地下水低于土坡开挖段或经过降水措施后使地下水位低于开挖层的情况。适用于有粘性土、粉性土、含有30%上粘土颗粒的砂土边坡。

常用于开挖深度不大、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求不高的基坑支护。土钉墙特点：（1）形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。（2）施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力所以设备简单。（3）随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。（4）施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。（5）土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。（6）施工噪音、振动小，不影响环境。（7）土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。6061（8）土层锚杆支护在立壁土层上钻（掏）孔至要求深度，孔内放入钢筋，灌入水泥砂浆或化学浆液，使之与土层结合成抗拉锚杆，将立壁土体侧压力传至稳定土层。适于较硬土层或破碎岩石中开挖较大较深基坑，邻近有建筑物须保证边坡稳定时采用基坑锚杆支护施工中62（1）锚杆的组成和特点

锚杆有三部分组成：头部连接（锚头）、拉杆、锚固体。

锚杆承受拉力，一般采用螺纹钢、钢绞线等强度高、延伸率大、疲劳强度高的材料。永久性锚杆尚需进行防腐处理。63

重庆市高切坡，预应力锚索支护

为了均匀分配传到连续墙或柱列式灌注桩上的土压力，减少墙、柱的水平位移和配筋，一端采用锚杆与墙、柱连接，另一端锚固在土层中，用以维持坑壁的稳定。土层锚杆支护64DML-120D1跟管钻进锚索施工设备65螺旋钻机3.2.2.支撑（拉锚）的选型当基坑深度较大，悬臂挡墙的强度和变形不能满足要求时，需增设支撑系统。支撑系统有：基坑内支撑、基坑外拉锚（顶部拉锚土层锚杆拉锚）常用的有：钢结构支撑、钢筋混凝土支撑板式支护结构1—板桩墙；2—围檩；3—钢支撑；4—斜撑；5—拉锚；6—土锚杆；7—先施工的基础；8—竖撑d)土锚式a)水平支撑式b)斜撑式c)拉锚式68制作深基坑砼构架构架支护下挖桩间土方构架支护下逆作法施工混凝土支撑