建筑基坑工程培训

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第一章：概述

1.1建筑基坑日勺概念：建筑基坑是指为进行建（构）筑物基础及地下室

施工所开挖的地面如下空间。

a、人工开挖日勺为建筑物日勺基础和地下室日勺建设而采用日勺施工措施；

b、基坑工程属于临时性工程，它的使用年限较短，一般不超过一年。

根据有关的深基坑工程管理规定：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

围环境及地下管线尤其复杂的工程。

1.2基坑周围环境：基坑开挖影响范围内包括既有建（构）筑物、道路、

地下管线、地下设施、岩土体、地下水体等。

基坑工程要保证两个安全即：a、基坑边坡日勺安全；b、周围环境的安全。

环境保护是进坑工程成败日勺关键，在调查基坑周围环境时，应查明基坑

影响范围内既有建筑物和地下设施的1现实状况、构造特点，以及对开挖变形

的承受能力。

1.3基坑支护构造的极限状态分类

1.3,1承载能力极限状态

承载能力极限状态强调的是强度和稳定问题。支护构造的承载能力应满

足规定日勺材料强度和稳定性规定，应有足够日勺安全储备，不应超过承载能力

极限状态。

在支护构造对边坡发挥支挡、加固功能的过程中，若是锚固系统、支撑

系统出现失效，挡土构造发生破坏，导致基坑边坡失稳、、周围环境与安全受

到严重危害，均可视为已超过了承载能力极限状态。

1.3.2正常使用极限状态

它强调的是变形问题，应满足变形限制的规定。基坑变形是客观存在的,

不容许变形也是不现实的，甚至也是不也许日勺。不过，变形是有程度规定的。

在正常使用状态下，支护构造对基坑变形的控制应满足规定的规定。基

坑变形以不影响基础施工、周围建筑、地下管线、公路交通等日勺正常使用为

原则；以不超过有关规定的控制值为原则。否则，若出现影响正常使用的变

形和出现影响正常使用的局部破坏，均可视为已超过了正常使用极限状态。

1.4基坑侧壁安全等级的划分原则：根据基坑开挖深度、周围环境条件

和支护构造破坏后果日勺严重程度，将支护构造的安全等级划分为三级。对同

一基坑日勺不一样部位，可采用不一样的安全等级。

支护构造的安全等级划分表

安全等级破坏后果

支护构造失效、土体过大变形多基坑周围环境或主体构造

一级施工安全的影响很严重

支护构造失效、土体过大变形多基坑周围环境或主体构造

二级施工安全的影响严重

三级支护构造失效、土体过大变形多基坑周围环境或主体构造

施工安全的影响不严重

影响基坑稳定日勺重要原因包括：开挖岩土体和地下水特性、基坑深度及

放坡坡度、基坑周围环境条件、施工原因、气象原因等。

笫二章：基坑支护体系日勺分类、特点及其合用条件

2.1基坑支护体系日勺分类诸多，一般可按构造形式、建筑材料、施工

措施以及所处的环境条件等进行划分。

基坑支护体系按构造刚度划分，可分为刚性支护体系与柔性支护体系。

如，刚性较大的墙体支护构造和桩径较粗的排桩支护构造等称为刚性支护体

系；而具有一定柔性口勺构造，如钢板桩、锚杆挡墙等称为柔性支护体系。按

受力状态划分，可分为积极支护和被动支护。如采用预应力锚杆支护体系在

基坑开挖时给土体以积极约束，这样的支护体系称之为积极支护；而土钉支

护体系只有在土体发生一定变形后才能使土钉受力，他对土体不具有积极约

束机制。因此称之为被动支护体系。

2.2基坑支护设计规范推荐日勺支护构造类型、特点及其合用条件

特点及合用条件

构造类型安全

基坑深度、环境条件、土类和地下水条件

等级

锚拉式构造合用于较深的）基坑

1排桩合用于可采用降水或截

支撑式构造合用于较深的基坑水帷幕的基坑

悬臂式构造合用于较深日勺基坑2地下书李续墙宜同步用作主体

支地下构造外t去m用牛田工■端去

当锚拉式、支撑式和

挡一级3锚杆彳工适宜用在软土层和高

双排桩悬臂式结合不合用时，

式二级水位的碎石二上、砂土层中

可考虑使用双排桩

构三级/*1也：;

造室、地下构筑物等，锚杆的有效锚

支护构造与

合用于基坑周围环境固长度局限性时，不用采用锚杆

主体构造结

很复杂的深基坑5当锚杆施工会导致基坑周围

合的逆作法

建筑物的损害或违反都市地下空

间规划等规范时，不用采用锚杆

±合用于地下水位以上或降水的非软当基坑潜在滑动

二级

钉单一土钉墙土基坑，且基坑深度不适宜不小于面内有建筑物、重要

三级

墙12m地下管线时，不适宜

合用于地下水位以上或降水的非软采用土钉墙

预应力锚杆

土基坑，且基坑深度不适宜不小于

复合土钉墙

15m

用于非软土基坑时，基坑深度不适

水泥土桩复宜不小于12m；用于淤泥质土基坑时,

合土钉墙基坑深度不适宜不小于6叫不适宜用

在高水位的碎石土、砂土层中

合用于地下水位以上或降水的基

微型桩复合坑，用于非软土基坑时，基坑深度不

土钉墙适宜不小于12m,用于淤泥质土基坑

时，基坑深度不适宜不小于6m

二级合用于淤泥质土、淤泥基坑，且基坑深度不适宜不小于

重力式水泥土墙

三级7m

1施工场地满足放坡条件

放坡三级

2放坡与上述支护构造形式结合

注：1当基坑不一样部位的周围环境条件、土层性状、基坑深度等不一样步，可在

不一样部位分别采用不一样的支护形式；

2支护构造可采用上、下部以不一样构造类型结合的形式

第三章常用日勺基坑支护形式及技术控制要点

3.1桩锚支护体系

系指桩与预应力锚杆联合支护的简称。该支护形式一般使用于地下广3

层基坑工程。

桩的类型以。600~01000钢筋硅钻孔灌注桩为主，另一方面为。800~

01200人工挖孔桩，0500深层搅拌桩、。1200高压旋喷桩。

采用何种桩应根据工程条件决定。深层搅拌桩、高压旋喷桩又常在桩体

内插入钢管或型钢，以增强整体抗变形的能力。个别工程也曾采用0127~

。146钢管桩，预制桩使用日勺很少。

桩体起到挡土日勺作用，桩端应嵌入持力层或基坑底板如下一定的深度。

桩间土若是含水层或者过饱和软弱土夹含水砂土薄层时，多采用0500

深层搅拌桩或。1200高压旋喷桩形成止水帷幕，起到截（挡）水日勺作用。

桩顶用钢筋碎冠梁连结，起到遏制桩顶变形的作用。

桩体自上而下按照一定的网度布设多道预应力锚杆（索），并通过横梁背

拉桩体，共同约束基坑边坡变形，为保证边坡的整体稳定起到了积极支护的

作用。

对于锚杆（索）施加预应力，其目日勺即在锚杆周围日勺岩土体中产生压应力

区，增长潜在滑动面上日勺正应力和抗剪阻力,戒少了非稳定性土体日勺下滑力。

锚杆在软土、软弱土或松土层中易发生蠕变是导致锚杆预应力损失

5%~10%日勺重要原因之一。

对于变形敏感日勺建筑工程、基坑对变形有严格规定日勺工程以及永久性支

护工程等，均应对蠕变进行控制，其措施：提高安全系数、高压注浆、扩大

锚固端部日勺尺寸，选择压力型锚杆等。

永久性锚杆不适于有机质土，液限%>50%、液性指数I）0.9和相对密

度Dr<0.3日勺软弱土。

临时性支护也应对上述土层进行处理后尚可使用，否则一般不适宜采

用。

锚杆的］自由段长度不适宜不不小于4米,锚固段长度不适宜不不小于4

米，第一排锚固体上覆土层厚度不适宜不不小于4米，否则无工程意义。

锚杆布设的网度不适宜不不小于2.5X1.5米（排距火点距）、键杆间距

不小于6倍锚固体直径、无互相影响。

锚杆可与桩体联合形成桩锚支护体系，也可与挡墙联合形成锚杆挡墙支

护体系等。

3.2土钉墙支护

土钉墙支护作为一种基坑支护形式，起到对土体原位加固的作用。它是

由被加固的原位土体，设置在土体中日勺土钉群和喷射钢筋碎面层所构成的一

种复合日勺、自稳性能好日勺、类似重力式挡墙构造日勺支护体系，以抵御墙后土

压力和其他作用力，从而使边坡维持稳定。

土钉墙支护是一种被动受力支护形式，只有土体发生变形时土钉才受

力，因此土钉支护日勺基坑一般不超过2层地下室。当在有限放坡状况下，土

钉墙支护与预应力锚杆联合应用时，基坑支护深度可增长些，造价也有所节

省。

土钉可分为成孔注浆土钉和打入式土钉两种。为了使土钉与面层有效地

连接，故应设置承压板和加强筋等构造措施。

土钉孔注浆宜用水泥净浆或水泥砂浆，其强度不适宜低于20MPa,土钉

长度宜为基坑开挖深度的］0.51.2倍，长度不适宜不不小于6米，当长度由

6米增长到15米时安全系数剧增;当长度不小于15米时安全系数趋于常数。

土钉间距宜为广2米，土钉与水平面的夹角为5~15。时安全系数增大，当

不小于15°时安全系数减少。

土钉墙适于地下水位以上或者通过降水后的人工填土、粘性土、弱胶结

砂土。由于成孔日勺原因土钉墙不适于含水丰富的砂土层和卵石层。土钉墙也

不合用于自稳能力差日勺淤泥、淤泥质土夹粉砂薄层、饱和软弱土层，更不适

于对变形有严格规定日勺深基坑工程。不过当基坑变形有严格规定时，也可在

土钉支护中配合使用预应力锚杆，通过土钉、锚杆、面层共同对基坑土体构

成管箍作用，遏制基坑日勺变形。

许多工程的经验阐明土钉墙支护日勺破坏几乎均与地下水日勺作用有直接

的关系，它使土体软化，引起局部或整体破坏，因此，土钉墙支护必须做好

降水，且不能作为挡水构造使用。

土钉墙支护由于能合理运用土体日勺自承能力，将土体作为支护构造不可

分割日勺构成部分，做到构造轻、柔性大，有良好的抗震性能，设备简朴、轻

便，施工工艺不复杂、速度快，造价比较低，而得到广泛应用。

3.3重力式水泥土挡墙

水泥土搅拌桩支护系运用水泥作固化剂，采用机械搅拌将固化剂和软土

强制拌合，并互相产生一系列物化反应而逐渐硬化，形成具有整体性、水稳

性和一定强度的壁状、格栅状等不一样形式的水泥土桩墙。

水泥土搅拌桩在我国应用于加固软土构成复合地基，自20世纪90年代

初期才将其用于基坑支护之中。其合用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土，

素填土等，当具有机质土、泥炭质土、泥炭土，宜通过试验确定其合用性。

从技术和经济两个原因决定了水泥土搅拌桩支护深度不适宜不小于6

米。

水泥土搅拌桩由具有一定刚度日勺脆性材料所构成。它介于刚性桩（灌注

桩、钢筋险预制桩）和柔性桩（砂桩、碎石桩、灰土桩）之间的一种桩型。其

抗拉强度比抗压强度小得多。按其重力式挡墙计算就是运用构造自身的自重

和抗压不抗拉的特点，经工程验证是符合实际日勺。当基坑开挖深度增长时，

其承受水平向荷载加大，必然要大幅度日勺增长桩长和墙体宽度，从而使深层

搅拌桩显得不够经济、合理。此外，当土体工程性状差、被动区土压力较小

时，也可在被动区进行水泥土搅拌桩形成水泥土、改善被动区日勺土性，提高

C、4）值，从而提高被动土压力，往往比增长桩日勺嵌入深度更经济、更有效

些。

水泥土搅拌桩作为支护构造宜根据基坑开挖深度初步设定桩长和支护

构造宽度，初定桩长宜为开挖深度的1.6~2.0倍，初步支护构造宽度宜为开

挖深度日勺0.4〜0.8倍，根据大量工程实践表明一般可以满足工程规定，亦

比较经济、合理。

水泥土搅拌桩支护可根据土质性状、地下水、周围环境、施工条件原因，

选择合适的支护形式，也可与其他支护形式联合使用。

水泥土搅拌桩支护宜优先采用喷浆法施工，可使桩体均匀、强度高、抗

渗性能好，但水泥用量较多些。当土的含水量不小于60%、基坑较浅，且无

严格防渗规定时，亦可采用喷粉法施工，

且水泥用量相比较少些。

水泥土搅拌桩日勺一种重要功能是作为截水帷幕，规定比较严格，一是规

定桩日勺设计长度应不小于防止管涌和工程所需要日勺止水深度，并进入不透水

层日勺长度宜取厂2倍设计桩径为宜；二是桩日勺垂直度容许偏差不超过1.5%；

三是桩日勺搭接宽度宜不小于150nl叫其中有一项不符合规定时，就不能处理

好截水问题。例如：某一工程地下一层截水帷幕桩长113米，设计搭接宽

度仅有50mm,基坑开挖到-4米时发现水泥土搅拌桩的垂直度偏差过大，某

些桩主线没有互相搭接，桩间形成缝隙、孔洞，致使相邻桩体不能完全弥合

成一种完整的）防水体，虽然基坑周围作了多排（3~5排）搅拌桩，也不能处理

好止水问题。当坑内降水时，地下水在坑内外压差作用下穿透层层桩间孔隙

进入基坑，导致基坑外围水土流失，地面塌陷，临近已经有建筑物产生不均

匀沉降，经济损失严重。

水泥土搅拌桩支护具有诸多长处；①在桩体中最大程度地运用了原土、

水泥用量相比较少②对地基土无侧向挤压作用，对近围已经有建筑物的影响

小③设计比较灵活，可以合理地选择固化剂，根据设计规定桩身强度可以通

过反复喷浆来实现，这一特点是其他桩型不具有的④施工无噪音、无振动、

无污染，可以在城区内及密集建筑群中施工⑤加固后的土体重度基本不变，

对软弱下卧层不致产生附加沉降⑥造价低、工期短、效果比很好⑦用作临时

性支护构造，可既挡土又截水，因此，应用广泛。

3.4放坡

放坡是根据岩土工程性状控制边坡开挖的容许坡率，以保证基坑边

坡日勺稳定。它是基坑支护施工中最为古老的）、老式日勺、一般来说也是最为经

济日勺基坑支护方案。当条件容许的状况下，首选选择此方案。

放坡的合用条件：

①空间条件：首选在基坑周围具有放坡开挖日勺空间，又不影响邻近已

经有工程的安全和正常使用。

②岩土条件：岩土体的自稳性能良好。

③地下水条件：地下水位埋深较深，以在开挖深度之下为佳。

④坑深条件：基坑开挖深度适于地下广2层的工程。

“放坡开挖”当坡高＞5米的土质边坡，宜在坡面的中部设厂2米宽的

过渡平台，并采用上半坡稍陡、下半坡稍缓时放坡原则。

对于土质边坡或易吸水软化日勺边坡，应将坡顶处做成倒坡，以严防地表

水浸蚀坡面和流入坑内o坡面应采用固坡措施o其措施有钢钉挂网喷吐护面;

土工织物加筋；砂袋叠置反压等，同步，留泄水孔，坑底挖排水沟和集水进。

对于风化岩坡面，由于内营力地质作用存在着几组伴生或派生的节理裂

隙或断裂，呈格状反接复合在一起，并又在外营力风化作用的再改造的状况

下，易导致坡面出现丢块、滑塌等不良地质作用。因此，首先采用护面措

施，另首先加强坡顶变形的监测。

当基坑位于地下水位之下时，由于地下水时作用导致边坡坍塌事故的发

生也是常有之事。尤其是当边坡为粉土夹粉细砂薄层或者是砂土层时，易产

生“层间管涌”、流砂现象。因此，应在坑外事先采用单井降水或轻型井点

降水方案。

当土质很好时，也可采用明沟和集水井排水，不过严禁将坑内排出的地

下水倒流或回渗坑内现象的）发生。

有日勺边坡由于种种原因出现边坡失稳迹象时，可根据场区详细状况采用

削坡、坡顶挖土减荷、坡底堆载反压、坡面铺压砂袋等以遏制边坡日勺失稳现

象日勺发展，保证边坡日勺稳定。

3.5组合支护：如：土钉墙+桩锚；设置格构梁的复合土钉墙等。

注意：预应力锚杆深入既有建筑物地基下日勺危害；预应力锚杆身不稳定

性（锚固段裂缝）；饱和砂土成孔难度大，涌砂冒水对周围环境的危害；嵌

固不够，导致支护体系失稳、；人工填土内有大块石影响施工；土层强度高水

泥搅拌桩无法施工等问题。

第四章：基坑工程勘察设计与评审

4.1基坑工程勘察

(1)基坑工程勘察应查明场地及影响范围内日勺地层构造、各层岩土层的

物理力学指标等；开挖范围即临近场地地下水类型、埋藏条件、含水层的分

布规律、渗透性、涌水量、补给、径流、排泄条件一级个含水层日勺水力联络

等。同步应对基坑影响范围内的环境进行勘察。

(2)基坑工程勘察范围宜为基坑边线以外2倍或以上基坑深度，在建成

区，边线以外勘察以调查或搜集资料为主；勘察深度认为基坑开挖深度的2

倍。

(3)岩石基坑勘察内容应包括岩石的坚硬程度、风化程度、重要构造面

特性、完整程度及含水状况等。

(4)基坑工程勘察资料应包括如下内容：场地地层构造及岩土物理力学

性质、地下水的控制措施及计算参数、施工中应进行的监测项目、开挖中应

注意日勺问题和防治措施。

4.2基坑工程设计

4.2.1基坑设计的基本原则：基坑支护与施工应综合考虑工程地质与水

文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周围环境对基坑侧壁

位移日勺规定、基坑周围和灾、施工季节、支护构造有效期限等原因，做到因

地制宜，因时制宜，合理设计精心施工，严格监控。

南宁市规定，基坑支护设计单位应具有工程勘察资质。

4.2.2大多数的基坑工程是施工阶段日勺临时性工程要保证基坑设计安

全、经济、合理、可行，设计时应采用以分项系数表达的极限状态设计体现

式进行设计

计算内容包括：

(1)、基坑支护构造承载能力计算；

(2)、对安全等级为一级及对支护构造变形有限定的二级建筑基坑侧

壁，尚应对基坑周围环境及支护构造变形进行验算；

支护构造变形容许值重要是根据基坑周围环境的规定有关。在一般状况

下，深基坑变形一般应控制在基坑深度范围内。

(3)、地下水控制计算和验算。

地下水控制对基坑安全影响重大，采用降水开挖时应满足施工中地下水

位保持在基坑底面一下不不不小于0.5米。

在地下水较丰富地区,基坑止水帷幕宜采用的工艺包括旋喷桩、搅拌桩、

地下持续墙。

4.3基坑设计评审

4.3.1基坑设计评审日勺重要性。加强管理；保证安全；提高设计质量等。

4.3.2有关基坑设计评审日勺规定

(1)、南宁市规定，波及边坡和深基坑的建设工程项目，须进行专题

支护设计。设计单位应具有对应的综合岩土工程勘察或专业岩土工程设计资

质，完毕的设计文献应与原主体构造工程设计文献相协调。鼓励有岩土工程

设计资质的主体构造设计单位对该工程的)边坡或基坑工程进行设计。设计文

献应盖勘察设计单位出图专用章以及注册土木(岩土)工程师和一级注册构

造工程师执业章。

(2)、建设单位是边坡和深基坑工程质量安全第一负责人，应做好边坡

和深基坑工程的统筹协调工作。

(3)、边坡和深基坑工程支护日勺施工单位应具有对应的施工总承包资质

或地基基础工程专业承包资质。

第五章：基坑支护工程施工

5.1钻孔灌注桩施工

重要内容：施工要点、质量控制、验收规定等。

5.2土钉墙

重要内容：施工要点、质量控制、验收规定等。

(1)土钉可以用变形钢筋、钢管、角钢、木杆等材料，但不适宜用钢

绞线制作。

(2)根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2023)规定，上层土钉注

浆体及喷射混凝土面层到达设计强度的70%后，方可开挖下层土方及进行下

层土钉施工。

(3)挂网喷浆应用混凝土护面。

5.3预应力锚杆

重要内容：施工要点、质量控制、验收规定等。

详见锚杆质量控制专题。

5.4深层搅拌桩及高压旋喷桩止水帷幕

重要内容：施工要点、质量控制、验收规定等。

第六■章：基坑变形监测

6.1监测

(1)从大量的基坑工程事故分析中可得出这样的结论：任何一起基坑

工程事故，无一例外日勺与监测不力、不精确,不及时有直接关系。

(2)基坑工程监测是检查设计方案对日勺性日勺重要手段，又是及时指导

对日勺施工、防止事故发生的必要措施。

(3)基坑工程监测是指基坑在开挖过程中，用精密仪器、设备对支护

构造、周围环境，例如岩体、建筑物、道路、地下设施等日勺位移、倾斜、沉

降、应力、开裂、基底隆起、土层孔隙水压力以及地下水位的动态变化等进

行综合监测。

(4)监测系统设计的原则有可靠性原则、多层次监测原则、重点监测

关键区的］原则、经济合理的原则、以便实用的原则。

(5)支护构造顶端水平位移的监测，是最为重要的一项监测内容。

(6)基坑开挖前应进行支护构造完整性检测，井断定缺陷的位置。

(7)距基坑顶部边缘两倍基坑开挖深度范围内的建筑物、道路地下管

线、地下设施等应进行变形监测。

(8)桩侧土压力测试，是支护构造设计中很重要的参数，在一级安全

等级日勺基坑工程中，常常规定进行测试。

(9)锚杆现场抗拔试验日勺目的是，以求得锚杆的容许拉力等。

(10)对岩土体性状因受施工影响而引起变化日勺监测，其重点是在距

基坑开挖深度两倍范围内，以及时掌握基坑边坡的整体稳定性、及时查明岩

土体中也许存在日勺滑裂面的位置。

(11)地下水位日勺变化，对于基坑边坡和周围建筑物日勺变形会产生极

为重要日勺影响。因此，对地下水位日勺升降动态监测是重要日勺监测内容之一。

(12)用新日勺监测资料与原设计采用值进行对比，判断既有设计和施

工方案日勺合理性和必要性，并对原设计和施工方案进行必要日勺调整。

6.2变形监测

(1)支护构造顶端最大水平位移容许值值如下表

安全等级坡率法、土钉墙深层搅拌桩阐明

一级(0.0025h)h；基坑开挖深

度(mm