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1、基坑工程的特点基坑工程的特点(1)(1)、多为临时结构，安全储备相对较小、多为临时结构，安全储备相对较小(2)(2)、具有很强的区域性和个案性、具有很强的区域性和个案性(3)(3)、是一项综合性很强的系统工程、是一项综合性很强的系统工程(4)(4)、具有较强的时空效应、具有较强的时空效应(5)(5)、对周边环境会产生较大影响、对周边环境会产生较大影响第1页/共41页基坑工程的目的是构建安全可靠的支护系统，对支护系统应有以下要求：基坑工程的目的是构建安全可靠的支护系统，对支护系统应有以下要求：（1 1）保证基坑四周边坡土体的稳定性，同时满足地下施工有足够的空间。（必要条）保证基坑四周边坡土体的稳
2、定性，同时满足地下施工有足够的空间。（必要条件）件）（2 2）保证地面和地下土体的垂直和水平位移控制在允许范围内。）保证地面和地下土体的垂直和水平位移控制在允许范围内。（3 3）通过截水、降水、排水等措施，保证基坑工程施工作业面在地下水位以上。）通过截水、降水、排水等措施，保证基坑工程施工作业面在地下水位以上。第2页/共41页一、基坑支护结构一、基坑支护结构 支支支支护护护护结结结结构构构构：基基坑坑围围护护工工程程中中采采用用的的围围护护墙墙体体（包包括括防防渗渗帷帷幕幕）以以及及内内支支撑撑系系统统（或或土土层层锚锚杆杆）等的总称。等的总称。基坑支护的基本类型有以下几种：基坑支护的基本类型
3、有以下几种：1 1、放坡开挖及简易支护；、放坡开挖及简易支护；、放坡开挖及简易支护；、放坡开挖及简易支护；2 2、悬臂式支护结构；、悬臂式支护结构；、悬臂式支护结构；、悬臂式支护结构；3 3、水泥土桩墙支护结构；、水泥土桩墙支护结构；、水泥土桩墙支护结构；、水泥土桩墙支护结构；4 4、内撑式支护结构；、内撑式支护结构；、内撑式支护结构；、内撑式支护结构；5 5、拉锚式支护结构；、拉锚式支护结构；、拉锚式支护结构；、拉锚式支护结构；6 6、土钉墙支护结构；、土钉墙支护结构；、土钉墙支护结构；、土钉墙支护结构；7 7、其他支护结构、其他支护结构、其他支护结构、其他支护结构第3页/共41页1 1 1
4、 1、放坡开挖及简易支护、放坡开挖及简易支护、放坡开挖及简易支护、放坡开挖及简易支护 放坡开挖是指选择合理的坡比进行开挖。用于放坡开挖是指选择合理的坡比进行开挖。用于地基土质较好，开挖深度不大及有足够放坡场所的地基土质较好，开挖深度不大及有足够放坡场所的工程。施工简便、费用低，但挖土及回填土方量大。工程。施工简便、费用低，但挖土及回填土方量大。为增加边坡稳定性和减少土方量，常采用简易为增加边坡稳定性和减少土方量，常采用简易支护。支护。第4页/共41页2 2、悬臂式支护结构、悬臂式支护结构指不带内撑和拉锚的指不带内撑和拉锚的板桩墙板桩墙、排桩墙排桩墙和和地地下连续墙下连续墙支护结构。支护结构。悬
5、臂式支护结构依靠足够的入土深度和结悬臂式支护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持坑壁稳定。构的抗弯能力来维持坑壁稳定。对开挖深度很敏感，易产生较大变形，只对开挖深度很敏感，易产生较大变形，只适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。第5页/共41页灌注桩排桩墙灌注桩排桩墙第6页/共41页地地下下连连续续墙墙第7页/共41页3 3 3 3、水泥土桩墙支护结构、水泥土桩墙支护结构、水泥土桩墙支护结构、水泥土桩墙支护结构 水水泥泥土土桩桩墙墙支支护护结结构构属属于于重重力力式式围围护护墙墙。是是指指利利用用水水泥泥作作为为固固化化剂剂，通通过过特特制制的
6、的深深层层搅拌机械在地下深部将水泥和土体强制拌和，形成具有一定强度和遇水稳定的水泥土桩。搅拌机械在地下深部将水泥和土体强制拌和，形成具有一定强度和遇水稳定的水泥土桩。原理是利用墙体的自重来平衡内外土压力差。适合软土地区的基坑支护。原理是利用墙体的自重来平衡内外土压力差。适合软土地区的基坑支护。第8页/共41页水泥土桩墙水泥土桩墙第9页/共41页水泥土桩墙水泥土桩墙第10页/共41页4 4 4 4、内撑式支护结构、内撑式支护结构、内撑式支护结构、内撑式支护结构内撑式支护结构由支护桩（墙）和内支撑组成。内撑式支护结构由支护桩（墙）和内支撑组成。支护桩常采用支护桩常采用钢筋混凝土桩或钢板桩钢筋混凝土
7、桩或钢板桩，支护墙通常采用，支护墙通常采用地下连续墙地下连续墙。内内支支撑撑常常采采用用木木方方、钢钢筋筋混混凝凝土土梁梁或或钢钢管管（或或型型钢钢）。适适合合各各种种地地基基土土层层，但但内内支支撑撑会占用一定的施工空间。会占用一定的施工空间。第11页/共41页混混凝凝土土支支撑撑第12页/共41页钢管支撑钢管支撑第13页/共41页型钢支撑型钢支撑第14页/共41页钢钢-混凝土组合支撑混凝土组合支撑第15页/共41页钢钢-混凝土组合支撑混凝土组合支撑第16页/共41页5 5、拉锚式支护结构、拉锚式支护结构、拉锚式支护结构、拉锚式支护结构 拉锚式支护结构由支护桩（墙）和锚杆组成。拉锚式支护结构
8、由支护桩（墙）和锚杆组成。支护桩和墙同样采用钢筋混凝土桩和地下连续墙。支护桩和墙同样采用钢筋混凝土桩和地下连续墙。锚杆通常有锚杆通常有地面拉锚地面拉锚和和土层锚杆土层锚杆两种。两种。地面拉锚需要有足够的场地设置锚桩或其他锚固装置；地面拉锚需要有足够的场地设置锚桩或其他锚固装置；土层锚杆需要土层提供较大的锚固力，不宜用于软粘土地层中。土层锚杆需要土层提供较大的锚固力，不宜用于软粘土地层中。第17页/共41页锚索锚索第18页/共41页锚头锚头第19页/共41页6 6、土钉墙支护结构、土钉墙支护结构、土钉墙支护结构、土钉墙支护结构 土土钉钉墙墙支支护护结结构构由由被被加加固固土土体体、土土钉钉和和喷
9、喷射射混混凝凝土面板组成。土面板组成。土钉：用来加固或同时锚固现场原位土体的细长土钉：用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。通常采取土中钻孔、置入变形钢筋（即带肋钢杆件。通常采取土中钻孔、置入变形钢筋（即带肋钢筋）并沿孔全长注浆的方法做成。土钉依靠与土体之筋）并沿孔全长注浆的方法做成。土钉依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力，在土体发生变形的条件下间的界面粘结力或摩擦力，在土体发生变形的条件下被动受力，并主要承受拉力作用。土钉也可用钢管、被动受力，并主要承受拉力作用。土钉也可用钢管、角钢等作为钉体采用直接击入的方法置入土中。角钢等作为钉体采用直接击入的方法置入土中。土土钉钉墙墙支支护护结结构
10、构适适合合地地下下水水位位以以上上的的粘粘性性土土、砂砂土土和和碎碎石石土土等等地地层层，不不适适合合于于淤淤泥泥或或淤淤泥泥质质土土层层，支护深度不超过支护深度不超过18m18m。第20页/共41页钢管制作的土钉钢管制作的土钉第21页/共41页土钉钻孔土钉钻孔第22页/共41页土钉打入土钉打入第23页/共41页喷射混凝土喷射混凝土第24页/共41页喷射混凝土喷射混凝土第25页/共41页土钉墙土钉墙第26页/共41页7 7、其他支护结构、其他支护结构其他支护结构形式有其他支护结构形式有双排桩支护结构双排桩支护结构、连拱式支护结构连拱式支护结构、逆作拱墙逆作拱墙、加筋水泥土拱墙加筋水泥土拱墙支护
11、结构支护结构以及各种组合支护结构。以及各种组合支护结构。第27页/共41页二、基坑降水二、基坑降水 基坑排水方法有基坑排水方法有集水明排法集水明排法集水明排法集水明排法、井点降水法井点降水法井点降水法井点降水法。1、集水明排法集水明排法集水明排法集水明排法又又称称表表面面排排水水法法，它它是是在在基基坑坑开开挖挖过过程程中中以以及及基基础础施施工工和和养养护护期期间间，在在基基坑坑四四周周开开挖挖集水沟汇集坑壁及坑底渗水，并引向集水井。集水沟汇集坑壁及坑底渗水，并引向集水井。集水明排法可单独采用，亦可与其他方法结合使用。适用于一般土质条件，当抽水集水明排法可单独采用，亦可与其他方法结合使用。适
12、用于一般土质条件，当抽水易发生流砂现象时不适用。易发生流砂现象时不适用。第28页/共41页表面排水法（表面排水法（集水明排法集水明排法集水明排法集水明排法）在基坑每次下挖以前，必须先挖沟和坑，集水坑的深度应在基坑每次下挖以前，必须先挖沟和坑，集水坑的深度应大于抽水机吸水龙头的高度，在吸水龙头上套竹筐围护，以防土石堵塞龙头。大于抽水机吸水龙头的高度，在吸水龙头上套竹筐围护，以防土石堵塞龙头。表面排水方法设备简单、费用低，一般土质条件下均可采用。但当地基土为饱和粉细表面排水方法设备简单、费用低，一般土质条件下均可采用。但当地基土为饱和粉细砂土等粘聚力较小的细粒土层时，由于抽水会引起流砂现象，造成基
13、坑的破坏和坍塌。砂土等粘聚力较小的细粒土层时，由于抽水会引起流砂现象，造成基坑的破坏和坍塌。第29页/共41页2、井点降水法井点降水法井点降水法井点降水法 主要是将带有滤管的降水工具沉设到基坑四周的土中，利用各种抽水工具，在不扰动主要是将带有滤管的降水工具沉设到基坑四周的土中，利用各种抽水工具，在不扰动土的结构条件下，将地下水抽出，以利基坑开挖。一般有土的结构条件下，将地下水抽出，以利基坑开挖。一般有轻型井点、喷射井点、管井井点、轻型井点、喷射井点、管井井点、深井泵井点深井泵井点等方法。等方法。适用于粉质土、粉砂类土等采用表面排水法易引起流砂现象的土质。适用于粉质土、粉砂类土等采用表面排水法易
14、引起流砂现象的土质。第30页/共41页轻型井点轻型井点第31页/共41页轻型井点降水轻型井点降水是在基坑开挖前预先在基坑四周打入（或沉入）若干根井管，井管下端是在基坑开挖前预先在基坑四周打入（或沉入）若干根井管，井管下端1.5m1.5m左右为滤管，上面钻有若干直径约左右为滤管，上面钻有若干直径约2mm2mm的滤孔，外面用过滤层包扎起来。各个井的滤孔，外面用过滤层包扎起来。各个井管用集水管连接并抽水。由于使井管两侧一定范围内的水位逐渐下降，各井管相互影管用集水管连接并抽水。由于使井管两侧一定范围内的水位逐渐下降，各井管相互影响形成了一个连续的疏干区。响形成了一个连续的疏干区。在整个施工过程中保持
15、不断抽水，以保证在基坑开挖和基础砌筑的整个过程中基坑始在整个施工过程中保持不断抽水，以保证在基坑开挖和基础砌筑的整个过程中基坑始终保持着无水状态。该法可以避免发生流砂和边坡坍塌现象，且由于流水压力对土层终保持着无水状态。该法可以避免发生流砂和边坡坍塌现象，且由于流水压力对土层还有一定的压密作用。还有一定的压密作用。第32页/共41页深井泵井点深井泵井点第33页/共41页三、土方开挖三、土方开挖 对对于于面面积积较较大大的的一一级级基基坑坑，宜宜分分块块、分分区区对对称称开开挖挖。遵遵循循“开开槽槽支支撑撑、先先撑撑后后挖挖、分分层开挖、严禁超挖层开挖、严禁超挖”的原则。的原则。应尽量缩短基坑无
16、支撑暴露的时间。应尽量缩短基坑无支撑暴露的时间。同一基坑有深浅时，应同一基坑有深浅时，应“先浅后深先浅后深”；相邻两基坑，应；相邻两基坑，应“先深后浅先深后浅”。开挖顺序通常有：开挖顺序通常有：中心岛盆式开挖中心岛盆式开挖和和留中心土墩开挖留中心土墩开挖。第34页/共41页四、基坑监测四、基坑监测 在基坑施工过程中，应做好：围护结构、周围土在基坑施工过程中，应做好：围护结构、周围土层、附近建筑物、地下管线等的受力与变形量测。层、附近建筑物、地下管线等的受力与变形量测。第35页/共41页第36页/共41页五、水中施工五、水中施工 围堰围堰围堰围堰：水下基础施工时，为了排水挖坑，在基坑周围修建的临
17、时性挡水设施。水下基础施工时，为了排水挖坑，在基坑周围修建的临时性挡水设施。常用：土围堰、木板桩或钢板桩围堰。常用：土围堰、木板桩或钢板桩围堰。水深较浅水深较浅水深较浅水深较浅(2m(2m以内），流速缓慢，河床渗水较小的河流中修筑基础可采用土围堰或草袋围以内），流速缓慢，河床渗水较小的河流中修筑基础可采用土围堰或草袋围堰。堰。水较深水较深水较深水较深，可采用钢板桩围堰。一般适用于河床为砂土、碎石土和半干硬性粘土，并可嵌入，可采用钢板桩围堰。一般适用于河床为砂土、碎石土和半干硬性粘土，并可嵌入风化岩层。围堰内抽水深度最大可达风化岩层。围堰内抽水深度最大可达20m20m左右。左右。第37页/共41
18、页对围堰的要求：对围堰的要求：1 1围堰顶面标高应高出施工期间中可能出现的最围堰顶面标高应高出施工期间中可能出现的最高水位高水位0.5m0.5m以上，有风浪时应适当加高。以上，有风浪时应适当加高。2 2修筑围堰将压缩河道断面，使流速增大引起冲修筑围堰将压缩河道断面，使流速增大引起冲刷，或堵塞河道影响通航，因此要求河道断面压缩一刷，或堵塞河道影响通航，因此要求河道断面压缩一般不超过流水断面积的般不超过流水断面积的30%30%。对两边河岸河堤或下游。对两边河岸河堤或下游建筑物有可能造成危害时，必须征得有关单位同意并建筑物有可能造成危害时，必须征得有关单位同意并采取有效防护措施。采取有效防护措施。3
19、 3围堰内尺寸应满足基础施工要求，留有适当围堰内尺寸应满足基础施工要求，留有适当工作面积，由基坑边缘至堰脚距离一般不少于工作面积，由基坑边缘至堰脚距离一般不少于1m1m。4 4围堰结构应能承受施工期间产生的土压力、围堰结构应能承受施工期间产生的土压力、水压力以及其他可能发生的荷载，满足强度和稳定要水压力以及其他可能发生的荷载，满足强度和稳定要求。围堰应具有良好的防渗性能。求。围堰应具有良好的防渗性能。第38页/共41页六、基坑工程设计原则和内容六、基坑工程设计原则和内容1 1、设计基本原则：、设计基本原则：（1 1）在满足支护结构本身强度、稳定性和变形要求的同时，确保周围环境安全。）在满足支护
20、结构本身强度、稳定性和变形要求的同时，确保周围环境安全。（2 2）在保证安全可靠的前提下，设计方案应具有较好的技术经济和环境效应。）在保证安全可靠的前提下，设计方案应具有较好的技术经济和环境效应。（3 3）为基坑支护工程施工和基础施工提供最大限度的施工方便，并保证施工安全。）为基坑支护工程施工和基础施工提供最大限度的施工方便，并保证施工安全。第39页/共41页2 2、设计内容、设计内容（1 1）基坑内建筑场地勘察和基坑周边环境勘察。）基坑内建筑场地勘察和基坑周边环境勘察。基坑周边地面建筑物（构筑物）的结构类型、层数、基础类基坑周边地面建筑物（构筑物）的结构类型、层数、基础类型、埋深、基础荷载大
21、小及上部结构现状。型、埋深、基础荷载大小及上部结构现状。基坑周边地下建筑物（构筑物）及各种管线等设施的分布和基坑周边地下建筑物（构筑物）及各种管线等设施的分布和状况。状况。场地周围和邻近地区地表积地下水分布状况及对基坑开挖的场地周围和邻近地区地表积地下水分布状况及对基坑开挖的影响。影响。（2 2）支护体系方案技术经济比较和选型。）支护体系方案技术经济比较和选型。（3 3）支护结构的强度、稳定性和变形以及基坑内）支护结构的强度、稳定性和变形以及基坑内外土体稳定性验算。外土体稳定性验算。（4 4）基坑降水和止水帷幕设计以及支护墙的抗渗）基坑降水和止水帷幕设计以及支护墙的抗渗设计。设计。（5 5）基坑开挖施工方案和施工检测设计。）基坑开挖施工方案和施工检测设计。第40页/共41页感谢您的观看！第41页/共41页