一级建造师建筑专业总结6土方基坑支护降水.docx
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一级建造师建筑专业总结6土方基坑支护降水
6、土方、基坑、支护、降水
一、岩土分类
1、土按其不同粒组的相对含量分为：
巨粒类土、粗粒类土、细粒类土；
2、根据粒径和塑性指数，土分为：
碎石土、沙土、粉土、黏性土（塑性指数大于10）；
3、根据土方开挖的难易程度不同，将土石方分为八类：
松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石；
4、岩土的工程性能（6个）：
强度、弹性模量、变形模量、压缩模量、黏聚力、内摩擦角；
1）内摩擦角：
土的抗剪强度指标；
2）土的抗剪强度：
包括内摩擦力、内聚力；
二、基坑监测
（1）基坑监测的内容
1、深基坑（开挖深度≥5m）或地质情况、周围环境比较复杂的基坑应该进行基坑监测；
2、基坑监测的对象及项目（市政专业6个，加黑部分为必测项目）（建筑专业：
包括3大类：
支护结构位移、周围环境、基坑回弹）
1）围护结构：
围护结构墙顶的水平、竖向位移；围护结构的水平位移；锚杆、支撑、围护结构内力；
2）地下水：
地下水位、土压力、水压力；
3）土体（底部及周边）：
竖向位移、水平位移；坑边地表沉降；坑底隆起（通过监测立柱竖向位移来间接反映）；立柱竖向位移；
4）周边建筑：
沉降；
5）周边管线：
沉降；
6）周边道路：
沉降；
（2）监测时间
1、基坑监测：
基坑工程施工开挖至地下工程完成为止。
2、建筑物沉降观测：
当最后100d的沉降速率小于0.01-0.04mm/d，认为已进入稳定阶段。
（3）观测周期
1、支护结构变形观测应在基坑开挖期间根据基坑开挖深度和基坑安全等级1~2d观测1次，位移速率和位移量大时1天1~2次；变形趋于稳定后，7d观测1次；
2、基坑回弹观测：
不应少于3次；基坑开挖前、基坑挖好后、浇筑混凝土之前；
（4）基坑的变形
基坑类别
支护结构墙顶位移（cm）
支护结构墙体最大位移（cm）
地面最大沉降值（cm）
一级基坑
3
5
3
二级基坑
6
8
6
三级基坑
8
10
10
（5）当变形测量发现异常后，第三方测量单位必须立即报告委托方，同时增加观测次数或调整变形测量方案。
当建筑变形观测过程中发生下列情况时，必须立即实施安全预案，提高观测频率或增加观测内容：
1）变形量或变形速率出现异常变化；
2）变形量或变形速率达到或超出预警值；
3）周边或开挖面出现塌陷、滑坡情况；
4）建筑本身、周边建筑及地表出现异常；
5）自然灾害引起的其他异常变形情况。
（6）基坑的安全等级
1、一级基坑：
1）重要工程或支护结构同时作为主体结构一部分的基坑；
2）与邻近建筑物、重要设施的距离在开往深度以内的基坑；
3）基坑影响范围内（不小于2倍的基坑开挖深度）有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需要严加保护的基坑；
4）开挖深度大于10m的基坑；
5）位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑。
2、二级基坑
除一级基坑和三级基坑外的基坑均属二级基坑。
3、三级基坑
基坑开挖深度小于7m，且周围环境无特别要求的基坑属于三级基坑
4、对基坑侧壁安全等级为一级，或对构件质量有怀疑的安全等级为二、三级的支护结构应进行质量检测，并提交质量检测报告，内容如下：
1）检测点的分布图；
2）检测方法与仪器设备型号；
3）资料整理及分析方法；
4）结论及处理意见。
三、基坑支护（浅基坑）
1、基坑及边坡、地基、基础工程施工前应具备的资料（4个）：
岩土工程勘察报告；施工所需的设计文件；施工影响范围内的建构筑物、地下管网和障碍物资料；施工组织设计、专项方案设计、施工监测方案。
2、浅基坑支护形式（7种）：
斜柱支撑、锚拉支撑、型钢桩横挡板支撑、短桩横隔板支撑、临时挡土墙支撑、挡土灌注桩支护、叠袋式挡墙支护。
3、深基坑支护结构常见的有（7种）：
灌注桩排桩支护、地下连续墙支护、土钉墙、咬合桩围护墙、型钢水泥土搅拌墙、板桩围护墙、水泥土重力式围护墙；
4、支护结构选择的依据（5个）
基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备、施工季节。
四、基坑支护（深基坑）
1、支护结构是围护结构和支撑结构的合称。
2、基坑支护结构（5种）：
1）排桩或地下连续墙：
。
适用于一、二、三级基坑；
2）土钉墙：
适用于二、三级基坑；
3）水泥土墙：
适用于二、三级基坑；
4）逆作拱墙：
适用于二、三级基坑；
5）放坡开挖：
三级基坑。
3、深基坑支护结构常见的有（7种）：
灌注桩排桩支护、地下连续墙支护、土钉墙、咬合桩围护墙、型钢水泥土搅拌墙、板桩围护墙、水泥土重力式围护墙；
支护结构围护墙的支撑形式（3种）：
内支撑、锚杆（索）、与主体结构相结合（两墙合一）；
4、传力路径：
土压、水压→围挡→围檩、冠梁→支撑。
围檩与围挡之间必须紧密连接，如有孔隙，应采用不低于C30细石混凝土填充密实。
（1）灌注桩排桩支护
1、由支护桩、支撑、防渗帷幕组成；
2、适用条件：
基坑安全等级一、二、三级；适用于可采取降水或止水帷幕的基坑；
3、施工要求：
1）间隔成桩，间隔大于4倍桩径或间隔时间大于36h；
2）桩顶充分泛浆，高度不小于500mm；水下灌注混凝土时混凝土强度应比设计桩身强度提高一个等级进行配制；
3）截水帷幕：
采用水泥土搅拌桩，与灌注桩净距小于200mm；一般先施工灌注桩，再施工截水桩；
（2）地下连续墙支护
1、优点：
施工振动小、噪声低，墙体刚度大，防渗性能好，对周围地基扰动小；地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙即“两墙合一”；
2、适用条件：
基坑安全等级一、二、三级；适用于周边环境条件很复杂的深基坑；
3、施工要求：
导管下端距离槽底300~500mm；钢筋笼吊放就位后应及时浇筑混凝土，间隔不宜大于4h；混凝土浇筑面宜高出设计标高300~500mm；
（3）土钉墙
1、适用条件：
基坑安全等级二、三级；深度不大于12m；
2、土钉墙的施工原则：
超前支护、分层分段、逐层施作、限时封闭、严禁超挖；
3、土钉墙的构造及施工要求：
1）土钉墙墙面坡度不宜大于1：
0.2；
2）土钉：
长度为开挖深度0.5~1.2倍；水平和竖向间距1~2m，倾角5~20°；
3）钢筋网：
钢筋直径6~10mm，间距150~250mm，搭接长度大于300mm；
4）面层厚度80~100mm，混凝土等级不低于C20；
5）开挖后应及时封闭临空面：
24h内（淤泥质土12h内）完成土钉安放和喷射混凝土面层；
6）上一层土钉完成注浆48h后，方可开挖下层土方；
7）成孔注浆型钢筋土钉应采用二次注浆工艺：
第一次为水泥砂浆，初凝后，第二次压注纯水泥浆；
8）击入式钢管土钉：
压注水泥浆（水灰比0.4~0.5），注浆压力不应小于0.6MPa；注浆顺序从管底向外分段进行，最后封孔；
9）钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺设，采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设；
10）喷射混凝土顺序：
至下而上；
11）喷锚混凝土的初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min；分层喷射时，应在前一层混凝土终凝后进行；终凝后2h后进行养护，养护时间14天。
冬期不得洒水养护。
（4）咬合桩围护墙（咬合式排桩）
基坑安全等级一、二、三级；适用于较深的基坑，可同时用于截水；
（5）型钢水泥土搅拌墙
采用三轴搅拌桩机施工；基坑安全等级一、二、三级；基坑深度12m内；
（6）板桩围护墙
包括混凝土板桩和钢板桩，结合内支撑使用，具有截水作用；基坑安全等级一、二、三级；基坑深度12m内；
（7）水泥土重力式围护墙
围护墙顶部应设置钢筋混凝土压顶板，并与水泥土加固体用钢筋连接；
基坑安全等级二、三级；基坑深度7m内；
（8）内支撑
支撑拆除方法4种：
人工拆除、机械拆除、爆破拆除、静力破碎（适合基础或局部破碎）。
（9）锚杆（索）
锚固段强度大于15MPa并达到设计强度的75%后方可进行张拉。
（10）与主体结构相结合（两墙合一）
宜采用地下连续墙。
逆作法施工要求：
1）采用专用的自动提土垂直运输土石方，运输轨道宜设置在永久结构上，并经设计同意；
2）梁板混凝土强度达到设计强度的90%并经设计同意后方能进行下层土方的开挖；
3）应采取地下水控制措施，实行全过程的降水运行信息化管理；
五、基坑降水
1、基坑降水目的：
疏干、减压；
2、地下水控制方法：
降水、截水、回灌。
3、当基坑底有承压水时，应进行坑底突涌验算，可采取水平封底隔渗、钻孔减压、布置降压井。
4、降水方法的选择
1）集水明排：
降水深度2m内，地表水、潜水；
2）轻型井点（真空井点）：
共三级，降水深度3-12m，潜水；
3）喷射井点：
降水深度20m内，潜水和承压水；
4）管井：
降水深度不限，分为疏干管井、减压管井，分别针对潜水和承压水。
5、轻型井点的布置
1）基坑宽度小于6m，降水深度小于6m，采用单排井点，布置在地下水上游一侧；
2）基坑宽度大于6m，或土质不良，渗透系数较大，采用双排井点，布置在基坑的两侧；
3）基坑面积较大时，采用环形井点；
4）挖土运输出入通道可不封底，井点距离4m（一般为0.8-1.6m），留着地下水下游方向。
6、隔水帷幕
1）形式：
注浆帷幕（旋喷法或摆喷法）、水泥土搅拌桩帷幕、地下连续墙、咬合式排桩；
2）隔水帷幕周围地下水渗流特征与三个因素有关：
降水目的、隔水帷幕深度、含水层位置。
3）隔水帷幕和降水井位置可分为三种类型
隔水帷幕底部位于隔水底板中：
落底式帷幕，降水以疏干为目的；基坑内外无水力联系；降水井位于坑内；降水时，坑外不受影响；
隔水帷幕底部位于隔水顶板中：
以降低基坑下部承压水头，防止基坑底部隆起或承压水突涌为目的；基坑内外地下水有联系；降水井布置在基坑外（布置在坑内对坑外依然有明显影响，且有封底问题，故布置在坑外）；
隔水帷幕底部位于承压含水层中：
悬挂式帷幕；基坑较浅时以降压为目的，基坑较深时以疏干为目的；降水井布置在坑内（可减少降水对周围环境的影响）；
六、土石方开挖
确定土方施工方案要考虑的4个因素：
土方量、土方运距、土方施工顺序、地质条件；
选择土方机械的依据（10个）：
基础形式、工程规模、现场和机具设备条件、土方机械特点、开挖深度、地质情况、地下水情况、土方量、运距、工期要求。
（1）土方开挖
1、土方开挖原则：
开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖；
2、严禁在基坑及建筑物周边影响范围内堆放土方；基坑边界周围地面应设排水沟，对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施；
3、浅基坑开挖
1）挖土应自上而下、水平分段分层进行，边挖边检查坑底宽度及坡度，不够时及时修整，至设计标高，再统一进行一次修坡清底，检查坑底宽度和标高；
2）人工挖土，预留150~300mm厚土层，待下道工序开始再挖至设计标高；机械开挖基坑时，预留200~300mm土层人工挖除；
3）基坑雨期开挖（3个措施）：
分段开挖，挖好一段浇筑一段垫层；在坑顶、坑底采取有效的截排水措施；经常检查边坡和支撑情况，防止浸泡；
4）基坑开挖检查：
开挖前检查：
定位放线、排水、地下水控制系统；
开挖时（过程中）检查：
平面控制桩、水准点、平面位置、水平标高、边坡坡度、排水、降水系统、周围环境的变化；
开挖后检查：
同基坑验槽的内容；
4、深基坑开挖
1）深基坑挖土方法（4种）：
放坡挖土、中心岛式挖土、盆式挖土、逆作法挖土；
2）分层厚度3m内；
3）多级放坡开挖，坡间平台宽度不小于3m；
（2）岩石开挖
主要方法：
机械开挖、爆破开挖；
（3）土方回填
1、不能用于回填的土：
淤泥、淤泥质土、有机质大于5%的土、含水量不符合压实要求的黏性土；
2、当填土场地地面陡于1/5时，应先将斜坡挖成阶梯形，阶高0.2~0.3m，阶宽大于1m，然后分层填土，以利于=接合和防止滑动；
3、填土应从场地最低处开始，由下而上整个宽度分层铺填；每层虚铺厚度与夯实机械有关；
4、土方回填检查项目：
1）回填土的材质；
2）填土过程中检查：
排水措施、每层填筑厚度、回填土含水量控制、压实程度；
3）压实之后检查：
每层回填土的质量进行检验；
4）填土结束后检查：
标高、边坡坡度、压实程度；
七、基坑验槽
（1）基坑验槽由总监理工程师或建设项目负责人组织；
（2）天然地基验槽
1、天然地基验槽前一般要进行轻型动力触探检验，下列情况，可不进行轻型动力触探：
1）承压水头可能高于基坑底面标高，触探可造成冒水涌砂时；
2）持力层为砾石或卵石层，且厚度大于1m；
3）持力层为砂层，且厚度大于1.5m；
2、采用轻型动力触探检验，应检验下列内容：
1）地基持力层的强度和均匀性；
2）浅埋软弱下卧层或浅埋突出硬层；
3）浅埋的古井、古墓、空洞等；
检验完毕后，触探孔应灌砂填实；
（3）基坑验槽的主要内容：
1）基坑平面位置、尺寸、深度是否符合设计要求；
2）观测土质类型和地下水情况是否与勘察报告相同；
3）检测是否有古墓、古井、洞穴等；
4）基坑边缘与邻近建筑物的距离，基坑开挖是否对邻近建筑稳定有影响；
5）分析钎探资料，对异常点进行复查；
（4）地基处理工程验槽
1、换填地基、强夯地基：
检查地基均匀性、密实度等检测报告和承载力检测资料；
2、复合地基：
检查桩头、桩位、桩间土和复合地基检测报告；
3、特殊地基：
检查处理效果资料；
（5）桩基工程验槽
1、设计中考虑桩间土作用时（桩筏基础、低桩承台），应在开挖清理至设计标高后对桩间土进行检验；
2、人工挖孔桩，在桩孔清理完毕后，对桩端持力层进行检验。
对大孔径桩，应逐孔检验孔底的岩土情况；
（6）验槽方法（2种方法）
1、观测法为主，辅以钎探
验槽时重点观察柱基、墙角、承重墙下或其他受力较大部位；如发现异常，会同设计、勘察等单位进行处理；
钎探：
钎杆每打入30cm，记录一次锤击数；
2、轻型动力触探
七、基坑边坡防护
1、影响基坑稳定因素
1）坡度；
2）坑边堆载；（市政：
与基坑的距离：
动载1.5m；静载2m；堆土场10m；建筑：
1m开外）
3）排水；
4）基坑暴露时间过长；
5）未及时刷坡，甚至挖反坡；
2、优先采用坡率法控制边坡的坡度和高度；
3、软土地区基坑坍塌：
坡度过陡、雨期施工、排水不畅、坡脚扰动。
4、基坑坡面、跛脚的保护、防护措施
1）坡脚堆放沙袋或草袋；砌筑砖石护坡脚；
2）水泥砂浆或细石混凝土抹面；
3）坡面挂网喷浆、混凝土；
4）锚喷混凝土、土工织物覆盖坡面等；
八、基坑的变形及加固
1、基坑变形特征（其变形的监测详见基坑监测部分）
1）土体变形；
2）围护结构水平变形；
3）围护结构竖向变形；
4）坑底隆起（监测立柱的竖向变形）
5）地面沉降
2、基坑的变形控制
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）加固基坑内被动土体（加固方法见基坑内地基加固方法）；
4）减少单次开挖土体尺寸和时间；
5）调整围护结构深度和降水井位置来降低降水对周围环境影响；
3、坑底稳定措施：
加深围护结构深度、坑内土体加固、坑内井点降水、及时施作底板；
4、基坑加固
1）坑内土体加固：
墩式加固、裙边加固、抽条加固、格栅加固、满堂加固；
2）换填：
适用于浅基坑；
3）深基坑加固：
注浆法、水泥土搅拌、高压喷射注浆；
5、深基坑加固方法
1）注浆法：
局部处理的方法。
包括渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆、电动化学注浆。
2）水泥土搅拌法：
全深度处理。
处理成本廉价，但设备较为庞大，若地上有高压电线或其他管线时，应视情况选用。
3）高压喷射注浆：
不适用硬黏土、块石、植物根茎较多地基。
根据固结体的形状分为旋喷、定喷、摆喷；有单管法、双管法、三管法（处理深度由浅到深）。
6、基坑的中间验收
1）基坑的平面位置、宽度、基坑高程、平整度、地质情况；
2）基坑降水；
3）坡度、围护结构的稳定情况；
4）管线的悬吊、便桥稳固情况。
7、基坑的抢险和堵漏（4种情况要牢记）
1）围护结构缺陷造成的渗漏（2种处理方法）：
缺陷处插入引流管，用快凝水泥封堵；
渗漏较为严重时，采用坑内回填土，坑外注浆；
2）支护结构变形或坡脚变形
坡顶卸载、增加内撑或锚杆、被动区堆载或注浆加固。
3）基坑出现整体或局部滑塌
降低地下水位、坡顶卸载、加强未滑塌区域的监测和保护，防止事故扩大；
4）基坑出现坍塌或失稳征兆非常明显
回填土、砂或灌水；及早将人员和机械撤离现场（不得组织人员进入基坑抢修）。
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