基坑土方开挖.ppt

1、,建筑施工技术,1、不放坡不加支撑：2、不放坡但加支撑3、放坡不加支撑4、放坡加支撑5、基坑支护：,土方开挖有以下几种情况：,什么是边坡系数？,合理地选择基坑、沟槽、路基、堤坝的断面和留设边坡，是减少土方量的有效措施。边坡的表示方法为 1:m，即：,第1讲 土方规划,式中 m=b/h，称为坡度系数。其意义为：当边坡高度已知为h 时，其边坡宽度则等于mh。,共46页 第9页,要记住呦！,密实、中密的砂土和碎石类土（充填物为砂土）1.0m；硬塑、可塑的粉土及粉质黏土 1.25m；硬塑、可塑的黏土和碎石类土（充填物为黏性土）1.5m；坚硬的黏土 2.0m。,密撑,疏撑,临时性挖方的边坡值,边坡坡度应

2、根据不同的挖填高度、土的工程性质及工程特点而定，既要保证土体稳定和施工安全，又要节省土方。临时性挖方边坡可按下表确定：,2 土方边坡,共46页 第10页,深度在5m内的基坑(槽)、管沟边坡的最陡坡度（不加支撑）,当地质条件良好,土质均匀且地下水位低于基坑(槽)底面标高时,挖方深度在5m以内,不加支撑的边坡可按下表确定：,2 土方边坡,共46页 第11页,（1）、放坡放坡起点放坡系数,放坡起点深度是对不同类别土质，超过该深度需进行放坡。表中的数据为每挖深1米的放坡系数K。,K1h1+K2h2+K3h3,H,K=,=(0.332+0.255+0.103)/10=0.22,已知某基础开挖深度H=10

3、m。其中表层土为一、二类土，厚h1=2m，中层土为三类土，厚h2=5m，下层土为四类土，厚h3=3m。采用正铲挖土机在坑底开挖。试确定其坡度系数。,b-毛石基础底宽 c-工作面,等高放大脚（不等高放大脚）,工作面：因施工需要所增加的工作面积叫增加工作面，简称工作面。,基础施工所需工作面宽度表,从哪里开始放坡,1.2 边坡开挖,场地边坡开挖应采取沿等高线自上而下、分层、分段依次进行。在边坡上采取多台阶同时进行开挖时，上台阶应比下台阶开挖进深不少于30m，以防塌方。,1 土方开挖,边坡台阶开挖，应作成一定坡势以利泄水。边坡下部设有护脚矮墙及排水沟时，在边坡修完后，应立即进行护脚矮墙和排水沟的砌筑和

4、疏通，以保证坡面不被冲刷和坡脚范围内不积水。,土方工程的多台阶开挖,共60页 第2页,预 防 土 方 塌 方 事 故,挖土要从上而下逐层挖掘，坚决严禁掏挖这个可非常非常的重要啦！,1.3 基坑（槽）和管沟开挖,基坑开挖，上部应有排水措施，防止地表水流入坑内冲刷边坡，造成塌方和破坏基土。(施工排水的内容详见第3节),1 土方开挖,基坑开挖，应进行测量定位、抄平放线，定出开挖宽度，根据土质和水文情况确定在四侧或两侧、直立或放坡开挖，坑底宽度应注意预留施工操作面。,应根据开挖深度、土体类别及工程性质等综合因素确定保持土壁稳定的方法和措施。(土壁支护的内容详见第2节),基坑的切线开挖,共60页 第3页

5、,基坑开挖的一般程序：测量放线切线分层开挖排降水修坡整平留足预留土层等。相邻基坑开挖时应遵循先深后浅或同时进行的施工程序，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，每3m左右修一次坡，至设计标高再统一进行一次修坡清底。,1.3 基坑（槽）和管沟开挖,大型工程基坑施工全景图,共60页 第4页,基坑开挖应防止对基础持力层的扰动。基坑挖好后不能立即进入下道工序时，应预留15(人工)30cm(机械)一层土不挖，待下道工序开始前再挖至设计标高，以防止持力层土壤被阳光曝晒或雨水浸泡。,1.3 基坑（槽）和管沟开挖,超挖后回填的松软土层,持力层被雨水浸泡后留下的水渍,这两种情况都是基坑土方施

6、工要避免出现的!,共60页 第5页,在地下水位以下挖土，应在基坑内设置排水沟、集水井或其它施工降水措施，降水工作应持续到基础施工完成；雨季施工时基坑槽应分段开挖，挖好一段浇筑一段垫层；,弃土应及时运出，在基坑槽边缘上侧临时堆土、材料或移动施工机械时，应与基坑上边缘保持1m以上的距离，以保证坑壁或边坡的稳定；,1.3 基坑（槽）和管沟开挖,基坑挖完后，应组织有业主、设计、勘察、监理五方参与的基坑验槽，并报质监站验证。符合要求后方可进入下一道工序。,五方参与基坑验槽,共60页 第6页,2 土壁支护,土壁的稳定主要是由土体内磨擦阻力和粘结力来保持平衡的。一旦土体失去平衡，土体就会塌方，这不仅会造成人

7、身安全事故、影响工期，有时还会危及附近的建(构)筑物。,边坡过陡；雨水、地下水渗入基坑；基坑上口边缘堆载过大；土方开挖顺序、方法未遵守“从上至下、分层开挖；开槽支撑、先撑后挖”的原则。,2.1 造成土壁塌方的原因,第2讲 土方工程施工要点,共60页 第7页,基坑塌方 抢险救人,边坡的留设应符合规范的要求。挖填高度高度大则坡度系数大，高度小则坡度系数小，甚至不放坡；土的工程性质土的类别、含水量，有无地下水等。土的类别低（密度小）、含水量大，则坡度系数大；土的类别高（密度大）、含水量小，则坡度系数小；施工的特点坡顶是否有荷载？施工期长短？施工季节？人工作业还是机械作业？,2.2 防治塌方的措施,放

8、足边坡,对坡顶有荷载（尤其是有动荷载）、使用时间长、且跨越冬雨季施工的边坡应留有充足的安全系数。,2 土壁支护,共60页 第8页,土壁支护,为缩小施工面，减少土方，或受场地的限制不能放坡时，则可设置土壁支撑。,2.2 防治塌方的措施,基槽支护,基(沟)槽开挖一般采用横撑式土壁支撑。根据挡土板的不同，分为水平挡土板及垂直挡土板两类。前者挡土板的布置又分为间断式和连续式两种。湿度小的粘性土挖土深度小于3m时，可用间断式水平挡土板支撑；,共60页 第9页,间断式水平挡土板支撑,对松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑，挖土深度可达5m。对松散和湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑，其挖土深度不限。,2

9、.2 防治塌方的措施,连续式水平挡土板支撑,共60页 第10页,垂直挡土板式支撑,一般基坑的支护方法,一般基坑的支护方法有：斜柱支撑法、锚拉支撑法、短柱横隔板支撑法、临时挡土墙支撑法等，施工时按适用条件进行选择。,简易支护,2.2 防治塌方的措施,仅适用于部分地段放坡不够的宽度较大的基坑使用,仅适用于部分地段下部放坡不够的宽度较大的基坑使用,共60页 第11页,先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板并用斜撑支顶，挡土板内侧填土夯实。,斜柱支撑,锚拉支撑,先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板，柱桩上端用拉杆拉紧，挡土板内侧填土夯实。,2.2 防治塌方的措施,适用于深度不大的大型基坑或机

10、械挖土时使用,适用于深度不大的大型基坑或用机械挖土不能安设横（斜）撑时使用,共60页 第12页,做好施工排水 防止流砂,施工排水的内容将在第3节专门讨论。,对可能产生滑坡的地段，不宜在雨期挖方，并应遵循先整治后开挖和由上至下的开挖顺序，严禁先切除坡脚或在滑坡体上弃土。,完善施工技术措施,应根据挖方深度、边坡高度和土的类别确定挖方上边缘至土堆坡脚的距离，当土质干燥密实时不小于3m，当土质松软时不小于5m。,坡顶堆土的最小距离,共60页 第13页,2 土壁支护,边坡有危岩、孤石、崩塌体等不稳定的迹象时要先做妥善处理。对软土土坡和极易风化的软质岩石边坡，开挖后应对坡脚、坡面采取喷浆、抹面、嵌补、砌石

11、等保护措施，并作好坡顶、坡脚排水。,高达530m的边坡锚固,共60页 第14页,2 土壁支护,边坡支护,支撑垛防治边坡崩塌,大石加固崩塌防治,共60张 第15张,2 土壁支护,边坡简易护理,边坡主动防护网,石笼网护坡石笼网护岸,漓江石笼护岸,共60张 第16张,2 土壁支护,宜万铁路岩崩滑坡事故,2007年11月20日，高阳寨隧道发生岩崩事故，滑坡体总方量约3000m3。施工人员1死1伤2失踪。一辆长途客车途经事发现场被埋入巨石下，31人无人生还。,2 土壁支护,岩崩滑坡事故现场全景,岩石崩塌处 崩塌的巨石,客车被埋,车上有乘客31人,共60页 第17页,2.3 深基坑的支护,深基坑支护的基本

12、要求：确保支护结构能起挡土作用，基坑边坡保持稳定；确保相邻的建（构）筑物、道路、地下管线的安全，不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害；通过排水降水等措施，确保基础施工在地下水位以上进行。,上海环球金融中心基础施工,地铁车站的深基坑支护,共60页 第18页,2 土壁支护,常用的支护结构体系,排桩式,土钉墙,喷锚支护,钢管桩,挖孔灌注桩,钢板桩,板墙式,板桩式,组合式,粉体喷射注浆桩墙,钻孔灌注桩,高压喷射注浆桩墙,深层搅拌水泥土桩墙,逆作拱墙式,边坡稳定式,排桩与板墙式,水泥挡土墙式,现浇地下连续墙,灌注桩与水泥土桩结合,加筋水泥土围护墙,型钢横挡板,共60页 第19页,2.3 深基坑的支护,地铁

13、站施工，土方开挖的深基坑支护采用钻孔灌注桩钢管内撑支护方案。,钢筋混凝土压顶梁,第一道钢管内撑,钻孔灌注桩排桩,粉沙土,型钢腰梁,高层建筑基础施工，土方开挖的深基坑支护采用钻孔灌注桩混凝土梁内撑支护方案。,钻孔灌注桩支护,基坑第一道钢筋混凝土梁内撑,第二道钢内撑,钢管内支撑的优点是施工速度快，装拆方便；缺点是支撑的刚度略差，基坑支护结构易变形。多道钢内撑有助于控制支护结构变形。,钢筋混凝土梁内支撑的优点是刚度大，经济性好，能有效控制基坑变形；缺点是施工时间长（混凝土达到设计强度需时间），拆除不便（凿除或爆破）。,水泥土内插型钢（SMW工法）支护结构,水泥土搅拌桩用于地下水丰富的江苏、上海和浙江

14、等地的基坑工程施工中的止水帷幕。,基坑开挖深度在6m左右，采用水泥土搅拌桩作为支护结构兼止水，插入的H型钢能增加桩的抗弯承载力，插入水泥土的H型钢周边涂减摩剂，可抽拔出重复使用。,插入水泥土的H型钢,土方工程施工,点击基坑支护动画,土方工程施工,点击基坑施工动画,南京玄武湖隧道工程施工梁洲段的土壁支护采用了土钉支护结构。,钻孔，插入钢筋或螺旋管，灌浆，形成土钉,天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)并与喷射砼面板相结合，形成类似重力挡墙的土钉墙，以抵抗墙后的土压力，保持开挖面的稳定。也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。,土钉墙支护,钻 孔 插筋、注浆 铺设钢筋网 喷射砼护面,土钉

15、墙支护,2.3 深基坑的支护,共60页 第23页,点击播放视频,挡土灌注桩支护,适于开挖面积大、深度大于6m、不允许放坡、邻近有建（构）筑物的基坑支护。,开挖前在基坑周围设置砼灌注桩，桩的排列有间隔式、双排式和连续式，桩顶设置砼连系梁或锚桩、拉杆。施工方便、安全度好、费用低。,深基坑的间隔式排桩支护,共60页 第20页,2.3 深基坑的支护,挡土灌注桩与土层锚杆结合支护,适于大型较深基坑,施工期较长,邻近有建筑物,不允许支护,、邻近地基不允许有下沉位移时使用,桩顶不设锚桩、拉杆，而是挖至一定深度，每隔一定距离向桩背面斜向打入锚杆，达到强度后，安上横撑，拉紧固定，在桩中间挖土，直至设计深度。,深

16、基坑的间隔式排桩支护,共60页 第21页,桩顶连系梁,悬臂支护桩,锚杆及横撑,2.3 深基坑的支护,土层锚杆支护,在立壁土层上钻（掏）孔至要求深度，孔内放入钢筋，灌入水泥砂浆或化学浆液，使之与土层结合成抗拉锚杆，将立壁土体侧压力传至稳定土层。,适于较硬土层或破碎岩石中开挖较大较深基坑，邻近有建筑物须保证边坡稳定时采用,基坑锚杆支护施工中,2.3 深基坑的支护,共60页 第22页,点击,钢板桩支撑,当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板桩作为支护结构，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩两大类。,钢板桩水平支撑,U型钢板桩 插打 入土 U型板桩相互连接,2.3 深基坑的支护,共60页 第24页,钢板桩支护既挡土又止水，悬臂钢板桩支护结构的刚度小。钢板桩拔桩时，易带土造成邻近房屋不均匀沉降。,钢板桩支护,内撑式支护,由支护桩或墙和内支撑组成，适用于各种地基土层，缺点是内支撑会占用一定的施工空间。,北京地铁熊猫环岛车站基坑钢管支护,大型深基坑的钢管对撑支护,共60页 第25页,2.3 深基坑的支护,发电厂车间内开挖设备基础的大型深基坑，采