第二节__基坑边坡与支护.ppt

1、第二节 基坑边坡与支护,一、基坑边坡 1.土方边坡坡度和坡度系数 坡度 = h / b = 1: ( b / h ) = 1 : m 其中：m = b / h , 坡度系数。 边坡可做成直线形、折线形或踏步形。,影响基坑边坡大小的因素： 土的物理力学性能（内摩擦角、内聚力、 湿度、 密度）， 开挖深度 地下水位 施工方法 留置时间 坡顶荷载 相邻建筑物情况,永久性挖方边坡坡度应按设计要求确定。,2.边坡稳定,稳定条件：边坡土体抗剪强度土体剪应力,边坡失稳（塌方）产生的原因： 主要由于土质及外界因素的影响，致使 土体内的抗剪强度降低或剪应力增加，使土体的 剪应力超过其抗剪强度。,土质变松、夹层浸

2、水润滑、砂土液化等导致 土体抗剪强度降低； 坡顶荷载增加、浸水后自重增加、动水压力等导致剪应力增加。,预防边坡失稳（塌方）的措施,科学正确的设置边坡大小 施工中做好地面水的排除工作 良好的降水措施，并持续至坑内回填土完成 注意季节施工中边坡的防护 必要时设置基坑支护结构,3.边坡防护,方法：抹水泥砂浆护坡；挂网喷射混凝土护坡； 浆砌片石护坡。,二、基坑支护,支护结构类型,重力式 支护结构,非重力式 支护结构,悬臂式支护结构,撑锚式支护结构,挡墙,冠梁,撑锚体系,钢板桩,混凝土灌注桩挡墙,深层搅拌水泥土桩挡墙,加筋水泥土桩挡墙,地下连续墙,坑内支撑体系,坑外拉锚体系,深层搅拌水泥土桩、水泥旋喷桩

3、等。,（一）支护结构的类型,1.挡墙,钢板桩 类型：平板式，波浪式等。 优点：成本低，速度快。 缺点：坚硬土质打设困难、刚度低 适用范围：基坑深度34M，软土地层,混凝土灌注桩挡墙 优点：工艺简单、成本低、无噪音、 无挤土、平面布置灵活。 缺点：整体性较差，需设冠梁。 布置形式：间隔式、交错相接排列。 适用范围：基坑深度812M,深层搅拌水泥土桩挡墙 优点：振动小、噪音低、速度快、成本低 无挤土、平面布置灵活。 缺点：抗拉强度低、宽度一般较大。 布置形式：壁式、块式、格栅式。 适用范围：基坑深度6M以内,加筋水泥土桩挡墙（SMW工法）桩顶图片 即在水泥搅拌桩内插入H型钢。 适用范围：基坑深度8

4、10M以内。,地下连续墙 现场录像 优点：整体性好、刚度大、变形小、振动 小、噪音低、无挤土、适用性广。 缺点：需专用设备、施工技术要求高、难度大、造价高。 适用范围：高地下水位的深基坑软土地基、和临近有建筑物、道路及市政设施的深基坑。,2.冠梁,概念：在混凝土灌注桩、水泥土墙、地下连 续墙等顶部设置的一道钢筋混凝土连梁，称为冠梁，也称为压顶梁。 施工注意事项： 清除顶部浮浆、 钢筋伸入冠梁、 宽度不小于墙厚、 高度不小于400mm、 构造配筋、 混凝土强度大于C20。,3.撑锚体系（实图片例）,作用：改善挡墙受力状态，减少其变形和移位 （1）坑内支撑体系（钢结构、混凝土结构等） （2）坑外拉

5、锚体系,（二）支护结构的施工（4种）,1.钢板桩的施工,检验与校正,安装导架,打设,打设方法：,单独打入法：易向一边倾斜，累计误差不 易纠正。,围檩插桩法（屏风式）：可保证平面尺寸精确和钢板桩垂直度，施工速度慢，不经济。 优点：减少累积误差,现场录像-钢板桩振动沉桩,2.深层搅拌水泥土桩的施工,（1）施工机具：深层搅拌机（单、双、多轴）、灰浆搅拌机、贮浆桶、灰浆泵等。 （2）施工工艺：,定位,预搅下沉,制备水泥浆,喷浆搅拌提升,重复下沉搅拌,成桩与施工工艺流程：,成桩工艺可采用“二搅一喷”或“四搅二喷”或“六搅三喷”工艺。,现场录像,搅拌桩机动画,主要依据水泥掺入比及土质情况而定。 “四搅二喷

6、”的施工工艺流程如下页图。 当采用“二次喷浆，四次搅拌”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。,“一次喷浆，二次搅拌”工艺流程 （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,（3）深层搅拌桩施工质量检查与控制：,、检查水泥及外掺剂质量，水泥浆按设计 配合比拌制。 、配置水泥流量计以控制水泥浆注入量。 、检查桩位，偏差值50mm；垂直度1.5。 、按设计要求施工，严格控制机头下沉和 提升速度，均匀喷浆。 、严格控制桩长和标高。桩底标高200mm, 桩顶标高50mm,100mm。 、相邻桩要搭接施工(搭接

7、长度200mm)和 连续施工。 、施工结束后检查桩体强度。,3.土层锚杆的施工,（1）构造：锚头、套管、钢拉杆、锚固体。,锚杆以主动滑动面为界，分为自由段和 锚固段。自由段5m，锚固段4m。,（2）布置： 锚杆层数：依支护结构的截面和荷载计算确定 水平及垂直距离：水平1.5m,垂直2m。 倾角：1525度，且不大于45度,（3）施工：,钻孔,安放钢拉杆,灌浆,张拉锚固,、钻孔： 机械：旋转式钻机、冲击式钻机、 旋转冲击式钻机。 成孔方法：螺旋钻孔干作业法、 清水循环钻进法、 潜钻成孔法。 要求：孔壁顺直、不坍塌不松动。 孔长一般在1030m。,、安放钢拉杆： 材料：粗钢筋、高强钢丝束、钢绞线。

8、 方法：1.5-2.5m设定位器，安放在孔道中心。 要求：拉杆平直，并进行防腐处理。 自由段设塑料套管。 不得扰动孔壁。,、灌浆（重要工序、质量关键） 方法：一次灌浆法、二次灌浆法。 材料：水泥浆：水灰比0.45-0.5, 水泥砂浆：灰沙比1:1-1:2, 水灰比0.38-0.45 二次灌浆使用水灰比为0.45-0.5的水泥浆。,、张拉与锚固： 前提条件：锚固体强度达到15MP，且达到 设计强度的75%。 顺序：“跳拉法”，隔二拉一。 预拉（0.1-0.2倍设计拉力）。 正式张拉：分级加载，至设计要求进行锚固锁定。,（3）施工质量检查与控制： 原则：分段分层开挖、分段分层支护。 注意事项： 上

9、层锚固体强度达到设计要求后再 施工下层锚杆； 每段施工完毕后应检查支护结构墙顶 水平位移及周围环境变化； 检查锚杆位置、孔径、深度及角度、 注浆配比、压力及注浆量、锚杆锁力等。,允许偏差：锚杆位置100mm； 锚杆长度30mm； 钻孔倾斜度1,4、土钉墙施工： 最早是70年代法国、德国、美国开始研究应用。 我国1980年首次在山西柳湾煤矿的边坡支护中使用。 主要应用领域：,现场录像,（1）设计与构造：,土钉必须与面层有效连接成整体。 土钉与面层间设承压板，加螺母或焊接 面层：配筋：6-10,150-300， 混凝土标号：C20， 厚度：80-100, 坡面上下段钢筋网搭接长度300， 土钉墙墙

10、顶应采用砂浆或混凝土护面。,（2）土钉墙的施工：,开挖并修正坡面,埋设厚度控制标志,喷射第一层混凝土,钻孔安设土钉注浆,绑扎钢筋网安设连接件,喷射第二层混凝土,设置坡顶坡面坡脚排水系统,施工工艺流程：,（3）质量检测： 承载能力检测：抗拉实验，数量1%,3根。 墙面混凝土厚度：钻孔检测，允许偏差10， 数量，每100取1组，每组不少于3个点。,注意事项： 自上而下，分层分段进行； 机械开挖，人工修坡； 上层强度达到70%时方可进行下层施工； 坡面干燥，清除虚土； 钢筋与首层混凝土间隙20； 混凝土分段喷射，自下而上，单次厚度40； 终凝2h后进行养护。,（三）基坑支护工程的现场监测,1、监测方案：监测目的和内容；测点布置；监测仪器；监测精度；观测方法；观测周期；监测项目报警值；监测结果处理要求和结果反馈制度。 2、监测的主要内容： 水平位移、沉降、裂缝及漏水情况等。 3、监测的基本要求： （1）严格执行监