一建市政直播大班课专题十一明挖基坑施工技术.docx
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一建市政直播大班课专题十一明挖基坑施工技术
2021环球网校一级建造师《市政公用工程管理与实务》直播大班课专题十一明挖基坑施工技术
1K413020明挖基坑施工
1K413021地下水控制
应根据工程地质和水文地质条件、基坑周边环境要求及支护结构形式选用排水、降水、隔水、回灌或其组合方法。
一、基本要求
（3）疏干地下水有增加坑内土体强度的作用，有利于控制基坑围护结构的变形。
在软土地区基坑开挖深度超过3m，井点降水。
开挖深度浅，集水明排。
（4）当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施。
二、截水
（1）
隔（截）水帷幕的渗透系数宜小于1.0x10-6cm/s。
（2）基坑隔水方法应根据工程地质条件、水文地质条件及施工条件等选用。
落底式
悬挂式
基础底部以下存在连续分布、
落底式竖向隔水帷幕
埋深较浅的隔水层
基础底部以下含水层厚度较大，隔水层不连续或埋深较深
悬挂式竖向隔水帷幕，同时应采取内侧降水，必要时采取外侧回灌或与水平隔水帷幕结合的措
施
地下暗挖隧道、涵洞工程
水平向或斜向隔水帷幕
支护结构为排桩
高压喷射注浆或水泥土搅拌桩与排桩相互衔接
（咬合）组成的嵌入式
碎石土、杂填土、泥炭质土或地下水流速较大时
宜通过试验确定高压喷射注浆帷幕的适用性
（3）
落底式帷幕进入下卧隔水层的深度应满足下式要求，且不宜小于1.5m：
三、降水
（二）工程降水方法的选用
降水方法/适用
条件
土质类别
渗透系数
（m/d）
降水深度（m）
集水明排
填土、黏性土、粉土、砂土、碎石土
--
--
降水井
真空井点
粉质黏土、粉土、砂土
0.01～20.0
单级≤6，多级≤12
喷射井点
粉土、砂土
0.1～20.0
≤20
管井
粉土、砂土、碎石土、岩石
>1
不限
渗井
粉质黏土、粉土、砂土、碎石土降水完成后应及时分段封井
>0.1
由下伏含水层的
埋藏条件和水头条件确定
辐射井
黏性土、粉土、砂土、碎石土
>0.1
4
～20
电渗井
黏性土、淤泥、淤泥质黏土
≤0.1
≤6
潜埋井
粉土、砂土、碎石土
>0.1
≤2
（三）集水明排【开挖不深，涌水量不大；最广泛，简单、经济】
2021环球网校一级建造师《市政公用工程管理与实务》直播大班课
课前问题
1.某隧道工程围岩为有一定自稳能力的坚硬层，所处地层有少量地下水且防水要求不高，则该隧道可选择哪种衬砌模式。
2.将联络通道施工进行排序：
（1）通道施工；
（2）冻结侧喇叭口；（3）集水井；
（4）对侧喇叭口施工；（5）冻结侧通道预留口钢管片；（6）对侧门钢管片
3.基础底部以下含水层厚度较大，隔水层不连续或埋深较深时，应选择哪种类型的隔水帷幕？
4.
图中降水井点应布置在什么位置？
选择钻孔灌注桩围护结构，高压喷射注浆隔水帷幕，应如何安排施工顺序？
5.某基坑所处地层为淤泥质黏土，该工程降水深度为4m，则该工程降水可选择哪种方法？
专题十一：
明挖基坑施工技术
1K413020明挖基坑施工
1K413021地下水控制三、降水
（四）井点降水【开挖较深，涌水量大，有围护结构】
（4）真空井点和喷射井点
井点管入土深度坑底0.9～1.2m
成孔方法
喷射井点深度
滤料
：
清水或泥浆钻进、高压水套管冲击、长螺旋钻机。
：
应比设计开挖深度大3.0～5.0m。
：
填充密实均匀，宜采用中粗砂，上方宜采用黏土封堵，封堵至地面的厚度应大于1m。
五、基坑的隔（截）水帷幕与坑内外降水
帷幕落底在隔水层
帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中
帷幕落底在承压含水层
【例题1·单选】存在于地下两个隔水层之间，具有一定水头高度的水，称为（）。
【2020】
A.上层滞水
B.潜水
C.承压水
D.毛细水
【答案】C
【解析】承压水存在于地下两个隔水层之间，具有一定的水头高度，一般需注意其向上的排泄，即对潜水和地表水的补给或以上升泉的形式出露。
【例题2·单选】某基坑工程中拟针对淤泥质黏土进行降水施工，降水深度为4m，应选择（）进行降水施工。
A.真空井点
B.B.电渗井C.管井
C.D.辐射井
【答案】B
【解析】降水方法可按前表确定，题干为淤泥质黏土，渗透性低，因而选择电渗井进行降水施工。
【例题3·多选】关于基坑（槽）内集水明排的说法错误的是（）。
A.适用于开挖深度不大，涌水量不大基坑
B.沿排水沟宜每隔10m～30m设置一口集水井
C.集水井底面应比挖土面低0.5m
D.需用不断的抽水方式将水位将至基地以下至少0.5m
E.是最简单最经济的方法
【答案】BC
【解析】在基坑四角或每隔30m～50m设置一口集水井，故B选项错误；明沟的底面应比挖土面低0.3-0.4m，集水井底面应比沟底面低0.5m以上，并随基坑的挖深而加深，以保持水流畅通，故选项C错误。
【例题4·单选】某基坑采用钻孔灌注桩作为基坑围护结构，施工场地范围存在两条既有管线，硬塑黏土，土中存在孤石，根据现场情况，（）不宜作为隔水帷幕施工方法。
A.注浆法
B.冻结法
C.水泥搅拌法
D.地下连续墙法
【答案】C
【解析】水泥搅拌法不适用于含大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土，欠固结的淤泥、淤泥质土，硬塑、坚硬的黏性土，密实的砂土以及地下水渗流影响成桩质量的地层。
1K413022深基坑支护结构与边坡防护一、围护结构
（一）基坑围护结构体系
围护结构体系
（2）根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等（特别考虑城市施工特点），经技术经济综合比较后确定。
（二）深基坑围护结构类型
类型
特点
预制混凝土板桩
①施工较为困难，对机械要求高，挤土现象很严重；
②桩间采用槽榫接合方式，有时需辅以止水措施；
③自重大，受起吊设备限制，不适合大深度基坑。
钢板桩
①成品制作，可反复使用；
②施工简便，但施工有噪声；
③刚度小，变形大，与多道支撑结合，在软弱土层中也可采用；
④新的时候止水性尚好，如有漏水现象，需增加防水措施。
排
桩
钢管桩
①截面刚度大于钢板桩，在软弱土层中开挖深度较大；
②需有防水措施相配合。
灌注桩
①刚度大，可用在深大基坑；
②施工对周边地层、环境影响小；
③需降水或与能止水的止水措施配合使用，如搅拌桩、旋喷桩等。
SMW工法桩
①强度大，止水性好；
②内插的型钢可拔出反复使用，经济性好；
③用于软土地层时，一般变形较大。
重力式水泥土挡墙
①无支撑，墙体止水性好，造价低；
②墙体变位大。
地下连续墙
①刚度大，开挖深度大，可适用于所有地层；
②强度大，变位小，隔水性好，可兼作主体结构一部分；
③可邻近建筑物、构筑物使用，环境影响小；
④造价高。
3）钻孔灌注桩
①桩径：
悬臂式，≥600mm；拉锚或支撑式，≥400mm。
②排桩的中心距不宜大于桩径的2倍，桩身混凝土强度不宜低于C25。
4）SMW工法桩（型钢水泥土搅拌墙）
①28d无侧限抗压强度不应小于设计要求，且不宜小于0.5MPa。
②水泥：
不低于P·O42.5级普通硅酸盐水泥。
③特别软弱或较硬地层，钻进速度较慢时水泥用量宜适当提高。
④单根型钢接头不宜超过2个，相邻型钢接头宜错开，距离不宜小于不宜小于2m。
。
，接头距基坑底面
5）重力式水泥土挡墙
格栅式面积转换率
开挖深度不宜大于7m
嵌固深度和墙体宽度
①：
一般黏性土、砂土——0.6；淤泥质土——0.7；淤泥——0.8。
②。
③：
淤泥质土——1.2h，0.7h；淤泥——1.3h，0.8h。
④28d无侧限抗压强度不宜小于0.8MPa。
⑤板厚不宜小于150mm、C15。
2021环球网校一级建造师《市政公用工程管理与实务》直播大班课
6）地下连续墙
①可适用于多种土层，除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。
②采用专用的挖槽设备，可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。
③一字形槽段长度宜取4～6m。
转角处或有特殊要求时，平面形状可采用L形、T形等。
④槽段接头：
：
圆形锁口管、波纹管、楔形、工字形钢或混凝土预制等。
：
作为主体结构外墙且需形成整体墙，一字或十字形穿孔钢板、钢筋承插式等。
柔性接头刚性接头
⑤导墙及泥浆技术要点
：
挡土、基准作用、承重、存蓄泥浆、其他。
：
（a）（b）表层土质良好，导墙上荷载较小；（c）（d）表层为杂填土、软黏土等承载能力弱的
土层；（e）导墙上荷载很大；（f）相邻建筑物一侧需加强；（g）地下水位高，泥浆面距地下水1m，两边填土找平
泥浆要求：
相对密度、黏度、含砂率和pH值；保持在导墙顶面以下20cm并高出地下水位1m。
【例题1·多选】下列围护结构中，（）不需要配合止水帷幕使用。
A.钢板桩
B.钢管桩C.SMW工法桩
D.钻孔灌注桩
E.地下连续墙
【答案】ACE
【解析】钢板桩：
新的时候止水性尚好，如有漏水现象，需增加防水措施。
钢管桩：
需要辅以止水帷幕。
SMW工法桩：
止水性好，构造简单。
灌注桩：
需降水或与能止水的搅拌桩、旋喷桩等配合使用。
地下连续墙：
强度大，变位小，隔水性好。
【例题2·单选】地铁基坑采用的围护结构形式很多，其中强度大、开挖深度大，同时可兼作主体结构一部分的围护结构是（）。
【2020】
A.重力式水泥挡墙
B.地下连续墙
C.预制混凝土板桩D.SMW工法桩
【答案】B
【解析】地下连续墙：
①刚度大，开挖深度大，可适用于所有地层；②强度大，变位小，隔水性好，同时可兼作主体结构的一部分；③可邻近建筑物、构筑物使用，环境影响小；④造价高
【例题3·单选】下列关于SMW工法桩的说法错误的是（）。
A.用于软土地层时可有效控制变形
B.宜选择不低于42.5级普通硅酸盐水泥
C.内插型钢需涂减摩材料
D.相邻型钢接头宜错开，距离不宜小于1m
【答案】A
【解析】SMW工法桩用于软土地层时，一般变形较大。
【例题4·多选】地下连续墙施工时，应对泥浆的主要技术性能指标（）进行检验和控制。
A.比重
B.黏度
C.含砂率D.PH值
E.膨润土含量
【答案】ABCD
【解析】应对泥浆的相对密度、黏度、含砂率和pH值等主要技术性能指标进行检验和控制。
三、边坡防护技术
（一）基坑边（放）坡
（2）
基坑边坡基本要求
放坡应以控制考虑
和坡度为主，必要时辅以局部支护和防护措施，放坡设计与施工时应
当条件许可时，应优先采取
坡率法
控制边坡的高度和坡度。
边坡土体类别
状态
坡率允许值（高宽比）
坡高小于5m
坡高5～10m
碎石土
密实中密稍密
1:
0.35～1:
0.50
1:
0.50～1:
0.75
1:
0.75～1:
1.00
1:
0.50～1:
0.75
1:
0.75～1:
1.00
1:
1.00～1:
1.25
黏性土
坚硬硬塑
1:
0.75～1:
1.00
1:
1.00～1:
1.25
1:
1.00～1:
1.25
1:
1.25～1.50
岩石0.5m，土质1.0m
（3）基坑边坡稳定控制措施：
1）确定边坡坡度，做成折线形边坡或留置台阶。
2）不得挖反坡。
3）做好防、排、截水。
4）严格禁止在基坑边坡坡顶堆放材料、土方和其它重物以及停放或行驶较大的施工机具。
5）排水和坡面防护措施。
6）严密监测坡顶位移，分析监测数据，有失稳迹象，采取有效措施。
（4）护坡措施：
1）叠放沙包或土袋
2）水泥砂浆或细石混凝土抹面：
厚度宜为30-50mm。
3）挂网喷浆或混凝土：
厚度宜为50-60mm。
4）其他：
锚杆喷射混凝土护面、塑料膜或土工织物覆盖坡面等。
挂网喷浆锚杆喷射混凝土护面
（二）长基坑开挖与过程放坡
（1）纵向放坡目的：
保证开挖安全、防止滑坡；保证出土运输方便。
（3）施工期间（特别雨天）必须制定监护与保护措施。
必要时加固土体，严防土坡失稳。
（4）若坑外有需要保护的重要地下管线或建（构）筑物，应适当减缓纵向土坡的坡度。
【例题·单选】保证基坑边坡稳定，下列措施中错误的是（）。
A.应做好基坑的降排水和防洪工作
B.可采用坡面土钉、挂金属网喷混凝土或抹水泥砂浆护面
C.边坡全部挖完以后要进行刷坡
D.严格禁止在基坑边坡坡顶堆放材料
【答案】C
【解析】基坑开挖过程中，边坡要随挖随刷，不得挖反坡。
1K413023土方开挖及护坡技术
一、基本要求
（1）基本规定
1）开挖方案；2）坑外截水；3）坑内排水；4）先降后挖；
5）分层、分块、对称、均衡，开挖后及时支护；未达设计要求严禁向下开挖；
6）采取措施防止开挖机械碰撞支护结构或扰动原状土；
7）资料不符、异常现象、不明物体，停止开挖，采取措施；
8）五方验槽：
勘察、设计、监理、施工、建设。
（2）发生异常情况时，应立即停止开挖，查清原因，及时采取措施处理。
二、基坑（槽）的土方开挖方法
（1）开挖方法
1）浅层土方开挖
2）深层土方开挖
（2）基坑分块开挖顺序
：
分段分层、由上而下、先支撑后开挖
：
一般从两端或一端向中间开挖
：
标准段对撑→挖斜撑范围内土方→挖除其余土方三、基坑的变形控制
（二、三）基坑变形控制、坑底稳定
变形控制
主要方法
基坑变形
增加围护结构和支撑的刚度、增加围护结构的入土深度、加固基坑内被动区土体、减小开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑的时间、
调整围护结构深度和降水井布置来控制降水对环境变形的影响
（增加隔水帷幕深度、提高管井滤头底高度、降水井布在坑内）
【加刚深、固被动、小快挖、降水控】
坑底稳定
加深围护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水、适时施作底板结构
【例题·单选】地铁车站端头井施工顺序为（）。
A.挖斜撑范围内土方→标准段对撑→挖除其余土方
B.标准段对撑→挖除端部土方→挖斜撑范围内土方
C.挖斜撑范围内土方→挖除端部土方→标准段对撑
D.标准段对撑→挖斜撑范围内土方→挖除其余土方
【答案】D
【解析】地铁车站端头井：
标准段对撑→挖斜撑范围内土方→挖除其余土方
【例题·多选】下列控制基坑变形的说法中，正确的有（）。
A.增加围护结构和支撑的刚度
B.增加围护结构的入土深度
C.加固基坑内被动区土体
D.增加每次开挖围护结构处的土体尺寸
E.缩短开挖、支撑时间
【答案】ABCE
【解析】控制基坑变形的主要方法有：
1）增加围护结构和支撑的刚度；2）增加围护结构的入土深度；3）加固基坑内被动区土体——加固方法有抽条加固、裙边加固及二者相结合的形式；4）减小每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑时间，这一点在软土地区施工时尤其有效；选项D错。
5）通过调整围护结构深度和降水井布置来控制降水对环境变形的影响。
1K413024地基加固处理方法
一、地基加固处理作用与方法选择
（二）基坑地基加固的方式
（1）被动土压区土体加固
：
基坑周边阳角位置或跨中区域；裙边：
基坑面积较大；抽条：
长条形基坑；
：
地铁车站的端头井；满堂：
环境保护要求高，或为了封闭地下水
（2）较浅基坑加固（换填法）
（3）深基坑：
注浆法、水泥土搅拌法和高压喷射注浆法等。
二、常用方法与技术要点
（一）注浆法
注浆方法
适用范围
渗透注浆
只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石
劈裂注浆
适用于低渗透性的土层
压密注浆
常用于中砂地基，黏土地基中若有适宜的排水条件也可采用
电动化学注浆
-4
地基土的渗透系数k<10cm/s，只靠一般静压力难以使浆液注入土的孔隙的地层
（4）
注浆设计包括注浆量、布孔、注浆有效范围、注浆流量、注浆压力、浆液配方等主要工
艺参数，没有经验可供参考时应通过
（5）注浆加固土的强度具有较大的
确定上述工艺参数。
，
。
可采用标准贯入、
轻型静力触探或面波等方法检测加固地层均匀性；按加固土体尝试范围每测定强度或渗透性。
（二）水泥土搅拌法
进行室内试验，
（2）不适于含有大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠固结的淤泥和淤泥质土、硬塑
及坚硬的黏性土、密实的砂类土，以及地下水影响成桩质量的土层。
（5）应根据室内试验确定需加固地基土的固化剂和外加剂的掺量，如果有成熟经验时，也可根据工程经验确定。
（三）高压喷射注浆【42.5级及以上普通硅酸盐水泥】
（1）
陷性黄土地基。
：
硬黏性土，含有较多的块石或大量植物根茎；含有过多有机质的土层；湿
（5）施工流程：
钻机就位、钻孔、置入注浆管、高压喷射注浆和拔出注浆管。
（7）施工质量检查方法：
开挖、钻孔取芯、标准贯入试验及动力触探等。
【例题1·单选】当基坑所处场地环保要求高，需要封闭地下水时，基坑内被动区加固形式宜采用（）。
A.墩式加固
B.B.裙边加固C.格栅式加固
D.满堂加固
【答案】D
【解析】基坑内被动区加固形式主要有墩式加固、裙边加固、抽条加固、格栅式加固和满堂加固。
环境保护要求高，或为了封闭地下水时，宜采用满堂加固。
【例题2·单选】适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石土层的注浆方法是（）。
【2019】
A.劈裂注浆
B渗透注浆
c.压密注浆
D.电动化学注浆
【答案】B
【解析】不同注浆法的适用范围参考上文表格，渗透注浆只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。
【例题3·多选】关于深层搅拌法加固地基的说法，正确的有（）。
A.深层搅拌法可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种
B.应根据工程经验确定加固地基土的固化剂和外加剂的掺量
C.粉体喷射深层搅拌机械在国内常用的有单轴、双轴、三轴及多轴搅拌机
D.无法在紧贴围护墙体时须采用注浆等辅助加固措施
E.适用于加固饱和黏性土和粉土等地基
【答案】ADE
【解析】根据室内试验确定需加固地基土的固化剂和外加剂的掺量，如果有成熟经验时，也可根据工程经验确定，选项B错误。
目前，喷浆型湿法深层搅拌机械在国内常用的有单、双轴、三轴及多轴搅拌机，喷粉搅拌机目前仅有单轴搅拌机一种机型，选项C错。
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