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1、1,課程目標,全面介紹基坑工程，使大家認識和了解基坑工程的特點，掌握基坑工程的基本理論知識，提高工程各相關人員的質量、安全意識和解決實際工程問題的能力。,目 錄,一、基坑工程簡介二、各種支護設計做法適用性比選三、深基坑工程施工方案的編制四、深基坑工程施工工藝與質量要求五、典型工程案例及分析,一、基坑工程簡介,為保證基坑施工、主體地下結構的安全和周圍環(huán)境不受損害而采取的支護結構、降水和土方開挖與回填，包括勘察、設計、施工、監(jiān)測和檢測等，稱為基坑工程。,1、基坑：為進行建筑物（構筑物）基礎與地下室的施工所開挖的地面以下的空間。（地下室、私下車庫、地鐵車站等） 2、基坑工程：為保證基坑施工、主體地下

2、結構的安全和周邊環(huán)境不受損害而采取的支護結構、降水止水、土方開挖和回填等工程的簡稱。包括勘察、設計、施工、監(jiān)測等。 3、基坑側壁：構成基坑周邊土體主動變形的一側。 4、基坑周邊環(huán)境：基坑開挖影響范圍內的建（構）筑物、道路、地下設施、地下管線、巖土體、地下水體等的簡稱。包括： 1)影響范圍內的建筑物結構類型、層數(shù)、基礎類型、埋深、基礎荷載大小、上部結構現(xiàn)狀。 2)基坑周邊各類地下設施，如上下水、電纜煤氣、污水、雨水、熱力管線或管道等分布和性狀。,與基坑工程有關的一些基本概念,3)基坑周邊和鄰近地區(qū)地表水和地下水匯流排瀉情況、地下水管滲漏情況、對基坑開挖和支護的影響程度。 4)四周道路距離、車輛載

3、重等。 5)相鄰基礎施工。 6)周邊的邊坡、河渠及其與基坑關系。 7)其他基坑堆載（包括臨時材料、車輛、土體、住房等堆載） 5、基坑支護：為保證基坑施工、主體地下結構的安全和周邊環(huán)境安全，對基坑側壁和周邊環(huán)境采樣的支擋、加固和保護措施。 6、排樁：以某種樁型按照隊列式排列布置形成的基坑支護結構。 7、樁錨支護：排樁、圈梁、錨桿、腰梁、樁間護壁結構等組成的基坑支護結構。 8、水泥土墻：有水泥土樁相互搭接形成格珊、壁狀等的重力式擋土結構。 9、地下連續(xù)墻：機械施工成槽，澆灌鋼筋混凝土形成的地下墻體。,與基坑工程有關的一些基本概念,10、土釘支護：采用土釘加固的基坑側壁土體與面層等一起組成的加固結構

4、。（包括：土釘、土釘范圍內被加固土體、面層等三部分） 11、土層錨桿：由設置于鉆孔內、端部深入穩(wěn)定土層中的鋼筋、鋼絞線與孔內注漿體組成的受拉桿體。 12、支撐體系：由圍檁、支撐（或錨桿）、立柱等結構組成的用于支撐基坑側壁的結構體系。 13、冠梁（圈梁）：設置在支護結構頂部的鋼筋混凝土連梁。 14、腰梁：設置在支護結構頂部以下，傳遞支護結構、錨桿或內支撐支點力的鋼筋混凝土梁或鋼梁。 15、支點：錨桿或內支撐對支護結構的水平約束點。 16、支點剛度系數(shù)：錨桿或內支撐對支護結構的水平反作用力與其位移的比值。,與基坑工程有關的一些基本概念,17、組合式支護結構：由排樁、地下連續(xù)墻、土釘墻、重力式擋土墻

5、、放坡等多種支護結構組合在一起形成的支護結構。 18、嵌固深度：排樁結構在基坑坑底以下的埋置深度。 19、嵌固深度設計值：根據(jù)基坑側壁安全等級和支護結構驗算條件確定的支護結構嵌入深度的設計值。 20、地下水控制：為保證支護結構施工、挖土、地下室施工和基坑周邊環(huán)境安全而采取的排水、降水、截水或回灌措施。 21、截水帷幕：用于阻截或減少基坑側壁基坑地地下水流入基坑而采用的連續(xù)止水體（包括懸掛式、落底式、全封閉式） 22、人工降水：人為降低基坑及周邊一定范圍內的地下水位。 23、逆作法：自上而下分階開挖于支護的一種施工方法。,與基坑工程有關的一些基本概念,1、建筑趨向高層化，基坑深度越大； 2、基坑

6、開挖面積大，給支撐系統(tǒng)帶來較大難度； 3、軟土基坑位移、沉降大，影響周邊環(huán)境；工程地質條件越來越差，尤其是沿海地區(qū)，填海、填湖、淤泥、泥潭、沼澤等，地質條件十分復雜。 4、深基坑施工周期長、場地狹窄、降雨、重物堆放對基坑穩(wěn)定不利； 5、施工方法越來越多，各顯神通。周邊環(huán)境條件越來越復雜，四周建筑物、市政設施越來越密，不僅要保證自身穩(wěn)定，也不能殃及池魚。 6、相鄰場地施工，如打樁、降水、挖土、基礎澆筑混凝土等工序會相互影響制約，增加協(xié)調工作難度。 7、工程事故時有出現(xiàn)，成功率低。條件好，條件差地區(qū)都出現(xiàn)問題。,基坑工程的特點,二、各種支護設計做法適用性比選,圍護結構型式及分類： 1、放坡開挖及簡

7、易支護 2、懸臂式圍護結構 3、重力式圍護結構 4、內撐式圍護結構 5、拉錨式圍護結構 土釘墻圍護結構 6、其它形式圍護結構,放坡開挖及簡易支護,基坑簡易支護,土袋或塊石支護,短樁支護,放坡開挖及簡易支護,放坡開挖實例照片一 （坡面處理）,放坡開挖實例照片二 （坡面未作處理）,放坡開挖及簡易支護,符合下列條件之一時需要進行邊坡穩(wěn)定性驗算： 1)坡頂有堆載； 2)邊坡高度與坡度超出上表所列允許值； 3)存在軟弱結構面的傾斜地層； 4)巖層和主要結構層面的傾斜方向與邊坡的開挖面傾斜方向一致，且兩者走向的夾角小于45。土質邊坡的穩(wěn)定分析可用圓弧滑動法進行分析。巖質邊坡宜按由軟弱夾層或結構面控制的可能

8、滑動面進行驗算。,放坡開挖及簡易支護,放坡開挖的直接費用最少，而且為主體工程創(chuàng)造了比較寬敞的施工作業(yè)空間，因而工作面寬，工期也比較短，如果場地條件允許，放坡開挖應該是首選的方案。 制約采用放坡開挖的因素主要是周圍場地和開挖深度的限制。放坡需要占用比較大的場地，在城市或建成區(qū)往往沒有這個條件。 由于坡體不可避免地會產生一定的位移，如果在場地附近有建筑物或市政管線不能承受較大的變形，亦常常限制了放坡開挖方法的采用； 開挖深度也是一個制約條件，但開挖深度是相對于土質而言的，如土質比較好，坡度可以比較陡，占用場地也比較小，深度限制就不那么明顯；在軟土地區(qū)，由于土質軟弱，放坡開挖深度就不能太深。,懸臂式

9、圍護結構,1)結構特征：無支撐的懸臂圍護結構；2)支撐材料：鋼筋混凝土排樁、鋼板樁、木板樁、鋼筋混凝土板樁、地下連續(xù)墻、SMW工法樁等；3)受力特征：利用支撐入土的嵌固作用及結構的自身的抗彎剛度擋土及控制變形；4)適用條件：土質較好，開挖深度較小的基坑。,懸臂式圍護結構示意圖,懸臂式圍護結構,咬合樁圍護實例照片,鋼板樁圍護實例照片,懸臂式圍護結構,懸臂式擋墻是依靠自身的剛度和強度就能維持其穩(wěn)定的圍護結構，由于圍護結構承受比較大的彎矩，需要采用鋼筋混凝土、鋼板等材料。 當重力式擋墻因場地寬度不夠而不能采用時，懸臂式擋墻就能克服這個缺點，可以在1.52m的狹窄范圍內安置懸臂式擋墻。但懸臂式擋墻的位

10、移比較大，難以滿足周邊環(huán)境的嚴格要求，同時在開挖深度較大時墻身彎矩很大，因此適用的開挖深度也不深；使用條件不當時可能產生圍護結構損壞或嚴重影響環(huán)境的事故。,重力式圍護結構,1) 結構特征：常用水泥土樁構成重力式擋土構造； 2) 支撐材料：水泥攪拌樁、注漿； 3) 受力特征：利用墻體或格構自身的穩(wěn)定擋土與止水； 4) 適用條件：寬度較大，開挖較淺，周圍場地較寬，對變形要求不高的基坑。,重力式水泥土墻,斷面圖,平面圖,重力式圍護結構,重力式擋墻是依靠自身的重力維持其穩(wěn)定的圍護結構，由于可以采用價格比較低廉的水泥土等材料制作，是一種比較經濟的方案。 在開挖深度不大（如軟土地區(qū)不大于67m），環(huán)境對位

11、移的要求可允許有50mm左右的條件下是首選方案，但重力式擋墻的寬度比較大，在地下室外墻與紅線之間的距離過小時就很難放得下寬度較大的重力式擋墻。,內撐式圍護結構,1) 結構特征：由擋土結構與支撐結構兩部分組成； 2) 支撐材料：擋土材料有鋼筋混凝土樁、地下連續(xù)墻，支撐材料有鋼筋混凝土梁、鋼管、型鋼等； 3) 受力特征：水平支撐、斜支撐，單層支撐、多層支撐； 4) 適用條件：各種土層和基坑深度。,內撐式圍護結構,內撐式圍護結構,對撐式圍護結構,角撐式圍護結構,內撐式圍護結構,鋼內撐圍護結構,砼內撐圍護結構,拉錨式圍護結構,拉錨式圍護結構,1) 結構特征：由擋土結構與錨固系統(tǒng)兩部分組成； 2) 支撐

12、材料：可采用內撐式結構相同的材料外，還可以采用鋼板樁等； 3) 受力特征：由擋土結構與錨固系統(tǒng)共同承擔土壓力； 4) 適用條件：砂土或粘性土地基。,拉錨式圍護結構,鉆孔灌注樁拉錨圍護結構,鋼板樁樁拉錨圍護結構,拉錨式圍護結構,拉錨式擋墻是依靠錨桿傳遞的拉力來維持其穩(wěn)定的圍護結構，對于深基坑可以采用多道錨桿來平衡土壓力，因而可以適用于開挖得很深的基坑。 土層錨桿要求具有比較好的地質條件，同時還必須有足夠開闊的場地條件或者容許錨桿可以伸入紅線以外的土層中。在軟土地區(qū)，由于土層缺乏足夠的錨固力而很少采用錨桿，如將錨桿錨固在很深的砂層中，則錨桿的長度很長，也就不是一個經濟的方案。,土釘墻圍護結構,1)

13、結構特征：由土釘與噴錨混凝土面板兩部分組成； 2)支撐材料：由土釘及鋼筋混凝土面板構成支撐； 3)受力特征：由土釘構成支撐體系，噴錨混凝土面板構成擋土體系； 4)適用條件：地下水位以上或降水后的粘土、粉土、雜填土及非松散砂土、碎石土。,土釘墻圍護結構,土釘墻剖面圖,土釘墻圍護結構,土釘墻圍護結構一,土釘墻圍護結構二,其它形式圍護結構,鋼筋混凝土樁,水泥攪拌樁,連拱式圍護結構,坑外側,其它形式圍護結構,高壓噴射樁,鉆孔灌注樁,灌注樁與高壓噴射樁組合支護,坑內側,其它形式圍護結構,SMW工法樁組合支護,三、深基坑工程施工方案的編制,施工方案的優(yōu)劣是決定深基坑工程成敗的關鍵，因此深基坑施工方案的編制

14、十分重要。 1、施工方案的編制依據(jù)： 1)深基坑工程設計方案； 2)工程地質、水文地質勘察報告； 3)工程設計圖紙； 4)建設方招（投）標文件、工程合同及有關要求； 5)場區(qū)周邊建（構）筑物、道路、地下管線等分布情況及結構特征； 6)國家、地方現(xiàn)行有關標準、規(guī)范及有關的管理規(guī)定等。 2、編制施工方案之前，必須對基坑周邊環(huán)境進行詳細調查，主要應包括以下內容： 1)查明影響范圍內建(構)筑物的結構類型、層數(shù)、基礎類型、埋深、基礎荷載大小及上部結構現(xiàn)狀，并應注意留下相應的證據(jù)，必要時尚應請權威部門進行相應的鑒定；,三、深基坑工程施工方案的編制,2)查明基坑周邊的各類地下設施，包括上、下水、電纜、煤氣

15、、污水、雨水、熱力管線或管道的分布和性狀； 3)查明場地周圍和鄰近地區(qū)地表水匯流、排污情況，地下水管滲漏情況以及對基坑開挖的影響程度； 4)查明基坑四周道路的距離及車輛荷重情況； 5)了解施工期間的本地歷年的雨水等氣候情況并進行適當分析。 3、 施工方案的主要內容： 1)工程概況。主要是描述清楚深基坑工程的基本情況以及地下結構部分的設計情況。 2)周邊環(huán)境情況及工程地質、水文地質情況。 3)深基坑工程設計方案應已通過專家論證審查，此處應概括性地加以介紹，以明確基坑支護設計涵括的主要內容。,三、深基坑工程施工方案的編制,4)工程實施目標管理和施工部署，包括工程實施目標、項目組織機構、施工部署。

16、5)施工準備：包括施工機械、主要材料設備、勞動力組織。 6)主要施工方法及質量保障措施，含支護結構、止水帷幕、降排水、土方開挖與回填、支撐安裝與拆除等。 7)施工進度計劃及工期保證措施。 8)施工監(jiān)測及應急搶險措施。 9)其他的技術與管理組織措施，如安全生產、文明施工、環(huán)境保護等。 10)其他所應附的詳細專項方案。,三、深基坑工程施工方案的編制,4、 需要特別強調的幾個專項施工方案 雖說已經編制了深基坑工程施工方案，但對深基坑工程的土方開挖、施工塔吊的布置及運行控制、基坑監(jiān)測以及深基坑施工過程的應急搶險等還必須編制詳盡的專項施工方案，以上這些專項施工方案都是對深基坑施工具有重大影響的，必須十分認真的對待。 1)深基坑工程土方開挖專項方案 幾乎所有出現(xiàn)險情的深基坑工程都與土方開挖不符合要求或不完全符合要求有關系，因此說，我們必須樹立基坑土方開挖是保證深基坑工程施工順利進行的關鍵程序之一的意識。 首先基坑開挖應根據(jù)基坑工程設計文件要求（如支護結構型式、降排水等），該工程的結構形式（如工程樁類型、承臺布置情況等），基坑深度、工程地質水文條件、氣候條件、周邊環(huán)境、施工方法、施工工期和地面荷載等