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1、土木工程施工邵阳学院 土木专业第2讲基坑支护与降水第1章 土方工程邵阳学院 杨宗耀（教授级高工）1边坡稳定2基坑支护3施工降水4流砂的防治土木工程施工邵阳学院 土木专业1边坡稳定第2讲 基坑支护与降水共70页 第1页 土方开挖过程中 土方开挖过程中,土壁是由土体 土壁是由土体内磨擦阻力 内磨擦阻力和 和粘结力 粘结力保持平衡 保持平衡而稳定 而稳定。一旦土体失去平衡。一旦土体失去平衡(俗称 俗称失稳 失稳),),土体就会塌方 土体就会塌方,这不仅会造 这不仅会造成人身安全事故、影响工期 成人身安全事故、影响工期,有时还会危及附近的建 有时还会危及附近的建(构 构)筑物。筑物。边坡过陡；边坡过陡
2、；雨水、地下水渗入基坑 雨水、地下水渗入基坑;基坑上口边缘堆载过大 基坑上口边缘堆载过大;土方开挖顺序、方法未 土方开挖顺序、方法未遵守 遵守“从上至下、分层开挖；从上至下、分层开挖；开槽支撑、先撑后挖 开槽支撑、先撑后挖”的原则。的原则。1.1造成边坡失稳的原因基 基坑 坑塌 塌方 方 抢 抢险 险救 救人 人土木工程施工邵阳学院 土木专业1.2边坡留设 合理地选择基坑、沟槽、路基、堤坝的开挖 合理地选择基坑、沟槽、路基、堤坝的开挖断面 断面并 并留设边坡 留设边坡,是减少土方量的有效措施 是减少土方量的有效措施。边坡的表示方法为。边坡的表示方法为 1:1:m m，即：，即：1 边坡稳定土方
3、边坡坡度hb1(bh)1:m 式中 式中 m m=b b/h h，称为，称为坡度系数 坡度系数。其意义为：。其意义为：当边坡高度已知 当边坡高度已知为 为h h 时，其边坡宽度则等于 时，其边坡宽度则等于mh mh。共70页 第2页土木工程施工邵阳学院 土木专业自然放坡的自然放坡的坡率允许值坡率允许值边坡土类别 边坡土类别 状态 状态坡率允许值（高宽比）坡率允许值（高宽比）坡高小于 坡高小于5m 5m 坡高 坡高5 5 10m 10m碎石土 碎石土密实 密实 1:0.35 1:0.35 1:0.50 1:0.50 1:0.50 1:0.50 1:0.75 1:0.75中密 中密 1:0.50
4、1:0.50 1:0.75 1:0.75 1:0.75 1:0.75 1:1.00 1:1.00稍密 稍密 1:0.75 1:0.75 1:1.00 1:1.00 1:1.00 1:1.00 1:1.25 1:1.25黏性土 黏性土坚硬 坚硬 1:0.75 1:0.75 1:1.00 1:1.00 1:1.00 1:1.00 1:1.25 1:1.25硬塑 硬塑 1:1.00 1:1.00 1:1.25 1:1.25 1:1.25 1:1.25 1:1.50 1:1.50 边坡坡度应根据不同的 边坡坡度应根据不同的挖填高度 挖填高度、土的、土的工程性质 工程性质及 及工程特点 工程特点而定，既
5、要 而定，既要保证土体稳定 保证土体稳定和 和施工安全 施工安全，又要，又要节省土方 节省土方。当地质条件良好、土质均匀且无地下水，其放坡的 当地质条件良好、土质均匀且无地下水，其放坡的坡度系数 坡度系数应根据当地施工经验确定 应根据当地施工经验确定,无经验时可按下表确定：无经验时可按下表确定：1.2 边坡留设注：注：表中 表中碎石土的填充物为坚硬或硬塑的黏性土。碎石土的填充物为坚硬或硬塑的黏性土。共70页 第3页土木工程施工邵阳学院 土木专业留设边坡需考虑的因素 挖填高度：挖填高度：高度大则坡度系数大，反之坡度系数小，甚至不 高度大则坡度系数大，反之坡度系数小，甚至不放坡；放坡；土的工程性质
6、：土的工程性质：土的类别、含水量，有无地下水等。土的类 土的类别、含水量，有无地下水等。土的类别低 别低(密度小 密度小)、含水量大，则坡度系数大；反之坡度系数小；、含水量大，则坡度系数大；反之坡度系数小；施工特点：施工特点：坡顶是否有荷载？施工季节及施工期长短？坡顶是否有荷载？施工季节及施工期长短？人工 人工作业还是机械作业？作业还是机械作业？坡顶有 坡顶有荷载 荷载(尤其是动荷载 尤其是动荷载)、使用、使用时间长 时间长、跨 跨越冬雨季施工 越冬雨季施工的边坡 的边坡应留有 应留有充足的安全系数 充足的安全系数规范的边坡留设 规范的边坡留设1 1规范的边坡留设 规范的边坡留设2 21.2
7、边坡留设共70页 第4页土木工程施工邵阳学院 土木专业 边坡有 边坡有危岩、孤石、崩塌体 危岩、孤石、崩塌体等不稳定迹象时，要先做妥善处 等不稳定迹象时，要先做妥善处理。对软土土坡和极易风化的软质岩石边坡，应对 理。对软土土坡和极易风化的软质岩石边坡，应对坡脚、坡面 坡脚、坡面采 采取 取喷浆、抹面、嵌补、砌石等保护措施 喷浆、抹面、嵌补、砌石等保护措施，并作好，并作好坡顶、坡脚排水 坡顶、坡脚排水。浆砌片石拱护坡 浆砌片石拱护坡 悬臂挡土桩 悬臂挡土桩1.3 场地边坡的整治1 边坡稳定护脚矮墙立缘石 拱缘石填心土共70页 第5页土木工程施工邵阳学院 土木专业锚索抗滑桩 锚索抗滑桩 锚索地梁
8、川藏公路 川藏公路 102 102滑坡群是 滑坡群是世界级滑坡群，其规模是世 世界级滑坡群，其规模是世界第三、亚洲第一。在冰碛 界第三、亚洲第一。在冰碛物滑坡地段填筑高路堤，采 物滑坡地段填筑高路堤，采用大吨位锚索整治。用大吨位锚索整治。川藏公路 川藏公路102 102滑坡整治改建工程 滑坡整治改建工程1.3场地边坡的整治共70页 第6页土木工程施工邵阳学院 土木专业高达 高达530m 530m的边坡锚固 的边坡锚固岩质边坡采用锚喷支护 岩质边坡采用锚喷支护锚杆行列式布置,间距1.253m,倾角10200;岩石护面喷射砼锚 锚索 索框 框架 架1.3场地边坡的整治共70页 第7页土木工程施工邵
9、阳学院 土木专业支 支撑 撑垛 垛防 防治 治边 边坡 坡崩 崩塌 塌大 大石 石加 加固 固崩 崩塌 塌防 防治 治1.3场地边坡的整治主动防护网 主动防护网采用优质不锈钢丝合股后编织而成 撑！撑！顶！共70页 第8页土木工程施工邵阳学院 土木专业边坡简易护理 边坡简易护理边坡主动防护网 边坡主动防护网边坡被动防护网 边坡被动防护网石笼网护坡 石笼网护坡漓江石笼护岸 漓江石笼护岸石笼网是由热镀锌钢丝或包覆PVC钢丝编织而成的生态格网结构。广泛用于渠道河床或护岸、护坡。1.3场地边坡的整治共70页 第9页土木工程施工邵阳学院 土木专业宜万铁路岩崩滑坡事故 2007 2007年 年11 11月
10、月20 20日，高阳寨隧道发生 日，高阳寨隧道发生岩崩事故，滑坡体总方量约 岩崩事故，滑坡体总方量约3000m 3000m3 3。施。施工人员 工人员1 1死 死1 1伤 伤2 2失踪。一辆长途客车途经 失踪。一辆长途客车途经事发现场被埋入巨石下，事发现场被埋入巨石下，31 31人无人生还。人无人生还。岩崩滑坡事故现场全景 岩崩滑坡事故现场全景岩石崩塌处 岩石崩塌处 崩塌的巨石 崩塌的巨石客车被埋,车上有乘客31人1.3场地边坡的整治共70页 第10页土木工程施工邵阳学院 土木专业2基坑(槽)支护 一级基坑：一级基坑：重要工程，支护结构与基础结构合一工程，开挖 重要工程，支护结构与基础结构合一
11、工程，开挖深度 深度10m 10m，临近建筑物、重要设施在开挖深度以内；开挖影响，临近建筑物、重要设施在开挖深度以内；开挖影响范围内有历史或近代优秀建筑、重要管线需严加保护；范围内有历史或近代优秀建筑、重要管线需严加保护；三级基坑：三级基坑：开挖深度 开挖深度7m 7m，且无特别要求的基坑；，且无特别要求的基坑；二级基坑：二级基坑：不属于一级或三级的其它基坑。不属于一级或三级的其它基坑。基坑类别 基坑类别支护结构 支护结构墙顶位移 墙顶位移支护结构墙体 支护结构墙体最大位移 最大位移地面最大沉降 地面最大沉降 一级基坑 一级基坑 30 30 50 50 30 30二级基坑 二级基坑 60 60
12、 80 80 60 60三级基坑 三级基坑 80 80 100 100 100 100基坑变形的监控值基坑变形的监控值mmmm2.1基坑的分级第2讲基坑支护与降水共70页 第11页土木工程施工邵阳学院 土木专业2.2基槽支护2基坑(槽)支护 基 基(沟 沟)槽开挖一般采用 槽开挖一般采用横撑式土壁支撑 横撑式土壁支撑。可。可分为 分为水平挡土板 水平挡土板及 及垂直挡土板 垂直挡土板两大类。前者挡土 两大类。前者挡土板的布置又分为 板的布置又分为间断式 间断式和 和连续式 连续式两种。湿度小的 两种。湿度小的粘性土挖土深度 粘性土挖土深度3m 3m时，可用间断式水平挡土板 时，可用间断式水平挡
13、土板支撑。支撑。间断式 间断式水平挡土板支撑 水平挡土板支撑垂直挡土板式支撑 垂直挡土板式支撑 对松散、湿度 对松散、湿度大的土可用 大的土可用连续式水 连续式水平挡土板支撑 平挡土板支撑，挖土，挖土深度可达 深度可达5m 5m。对。对松 松散和湿度很高的土 散和湿度很高的土可 可用 用垂直挡土板式支撑 垂直挡土板式支撑，其挖土深度不限。其挖土深度不限。连续式水平挡土板支撑 连续式水平挡土板支撑共70页 第12页土木工程施工邵阳学院 土木专业2.3一般基坑的支护 深度不大的三级基坑，当放坡开挖有困难时，可采用 深度不大的三级基坑，当放坡开挖有困难时，可采用短柱横 短柱横隔板支撑 隔板支撑、临时
14、挡土墙支撑 临时挡土墙支撑、斜柱支撑 斜柱支撑、锚拉支撑 锚拉支撑等支护方法。等支护方法。2.3.1简易支护2基坑(槽)支护 放坡开挖的基坑，当部份地段放坡宽度不够时 放坡开挖的基坑，当部份地段放坡宽度不够时，可采用，可采用短柱 短柱横隔板支撑 横隔板支撑、临时挡土墙支撑 临时挡土墙支撑等简易支护方法进行基础施工 等简易支护方法进行基础施工 仅适用于 仅适用于部分地段放 部分地段放坡不够 坡不够、宽、宽度较大的基 度较大的基坑使用 坑使用 仅适用于 仅适用于部分地段 部分地段下 下部放坡不够 部放坡不够、宽度较大、宽度较大的基坑使用 的基坑使用临时挡土墙支撑 临时挡土墙支撑 短柱横隔板支撑 短
15、柱横隔板支撑共70页 第13页土木工程施工邵阳学院 土木专业 先沿基坑边缘 先沿基坑边缘打设柱桩 打设柱桩，在柱桩内侧，在柱桩内侧支设挡土板 支设挡土板并用 并用斜撑支 斜撑支顶 顶，挡土板内侧填土夯实。适用于，挡土板内侧填土夯实。适用于深度不大的大型基坑 深度不大的大型基坑使用。使用。2.3.2斜柱支撑2.3.3锚拉支撑 先沿基坑边缘 先沿基坑边缘打设柱桩 打设柱桩，在柱桩内侧，在柱桩内侧支设挡土板 支设挡土板，柱桩上端用拉杆拉紧 柱桩上端用拉杆拉紧，挡土，挡土板内侧填土夯实。适用于 板内侧填土夯实。适用于深度不大 深度不大、不能 不能安设横 安设横(斜 斜)撑的大型基坑 撑的大型基坑使用。
16、使用。斜 斜柱 柱支 支撑 撑锚 锚拉 拉支 支撑 撑 基坑打设柱桩 基坑打设柱桩2.3基坑的一般支护共70页 第14页土木工程施工邵阳学院 土木专业2.4深基坑支护 深基坑支护的基本要求 深基坑支护的基本要求 确保支护结构能起挡土作用 确保支护结构能起挡土作用,基坑边坡保持稳定；基坑边坡保持稳定；确保相邻的建 确保相邻的建(构 构)筑物、道路、地下管线的安全 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；不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害；通过排降水 通过排降水,确保基础施工在地下水位以上进行 确保基础施工在地下水位以上进行苏州市土地交易中心基坑支护工程 苏州市土地交易中心
17、基坑支护工程共70页 第15页土木工程施工邵阳学院 土木专业常用的支护结构体系排桩式土钉墙锚杆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2.4深基坑支护共70页 第16页土木工程施工邵阳学院 土木专业 排桩支护适于开挖面积大、深度 适于开挖面积大、深度6m 6m、不允许放坡、邻近有、不允许放坡、邻近有建 建(构 构)筑物的基坑支护 筑物的基坑支护 开挖前在基坑周围设置 开挖前在基坑周围设置砼灌注桩 砼灌注桩，桩的排列有，桩的排列有
18、间隔式、双排 间隔式、双排式 式和 和连续式 连续式，桩顶设置，桩顶设置砼连系梁 砼连系梁或 或锚桩、拉杆 锚桩、拉杆。施工方便、安全。施工方便、安全度好、费用低。度好、费用低。悬臂桩的间隔式排桩支护 悬臂桩的间隔式排桩支护2.4深基坑支护挡土灌注桩 挡土灌注桩排桩支护 排桩支护桩顶连系梁又称冠梁悬臂支护桩共70页 第17页土木工程施工邵阳学院 土木专业 直径 直径0.6 0.6 1.1m 1.1m的钻孔灌注桩可用于 的钻孔灌注桩可用于深 深7 7 13m 13m的基坑支 的基坑支护，直径 护，直径0.5 0.5 0.8m 0.8m的沉管灌注桩可用于 的沉管灌注桩可用于深度在 深度在10m 1
19、0m以内的基 以内的基坑支护 坑支护,单层地下室 单层地下室常用 常用0.8 0.8 1.2m 1.2m的人 的人工挖孔灌注桩作支护 工挖孔灌注桩作支护结构。结构。钢筋砼灌注桩的排列方式 钢筋砼灌注桩的排列方式北京神华大厦基坑的交错相间排桩支护2.4.1排桩支护共70页 第18页土木工程施工邵阳学院 土木专业2.4.2土钉墙支护 天然土体通过 天然土体通过钻孔 钻孔、插筋 插筋、注浆 注浆来设置 来设置土钉 土钉(亦称砂浆锚杆 亦称砂浆锚杆)并与 并与喷 喷射砼面板 射砼面板相结合，形成 相结合，形成类似重力挡墙的 类似重力挡墙的土钉墙 土钉墙,以抵抗墙后的土压力，以抵抗墙后的土压力，保持开挖
20、面的稳定。也 保持开挖面的稳定。也称为 称为喷锚网加固边坡 喷锚网加固边坡或 或喷锚网挡墙 喷锚网挡墙。2.4深基坑支护共70页 第19页土木工程施工邵阳学院 土木专业 开挖工作面：开挖工作面：土钉支护应 土钉支护应自上而下分 自上而下分段分层 段分层进行，分层深度视土层情况而定，工 进行，分层深度视土层情况而定，工作面宽度不宜 作面宽度不宜6m 6m，纵向长度不宜，纵向长度不宜l0m l0m。土钉支护施工工艺人工洛阳铲成孔 人工洛阳铲成孔 冲击式钢管成孔 冲击式钢管成孔 土层锚杆钻机成孔 土层锚杆钻机成孔 喷射第一层砼：喷射第一层砼：为防止土体松弛和崩解，须尽快做第一层 为防止土体松弛和崩解
21、，须尽快做第一层喷射砼，厚度不宜 喷射砼，厚度不宜40 40 50mm 50mm。喷射砼水泥用量。喷射砼水泥用量 400kg/m 400kg/m3 3。土钉成孔：土钉成孔：土钉成孔直径 土钉成孔直径70 70 120mm 120mm、向下倾角、向下倾角15 15 20 200 0，成孔方法和工艺由承包商根据土层条件、设备和经验而定。成孔方法和工艺由承包商根据土层条件、设备和经验而定。喷射第一层砼 喷射第一层砼2.4.2土钉墙支护共70页 第20页土木工程施工邵阳学院 土木专业 安设土钉、注浆：安设土钉、注浆：土钉有单杆和多杆 土钉有单杆和多杆之分，单杆多为 之分，单杆多为22 22 32mm
22、32mm的粗螺纹钢筋，的粗螺纹钢筋，多杆一般为 多杆一般为2 2 4 4根 根16mm 16mm钢筋。采用灰浆泵 钢筋。采用灰浆泵注浆，土钉注浆可不加压。注浆，土钉注浆可不加压。挂钢筋网、喷射砼面层 挂钢筋网、喷射砼面层：钢筋网通常 钢筋网通常 直径 直径6 6 10 10、间距、间距200 200 300mm 300mm，与土钉连接牢固。钢筋与第一，与土钉连接牢固。钢筋与第一层喷射砼的间隙 层喷射砼的间隙 20mm 20mm。设置双层钢筋网时，第二层钢筋网应在。设置双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被覆盖后铺设。砼面板厚度 第一层钢筋网被覆盖后铺设。砼面板厚度50 50 100mm
23、100mm。挂钢筋网 挂钢筋网 喷射第一层砼面板 喷射第一层砼面板 喷射第一层砼面板 喷射第一层砼面板 进入下一层土钉支护 进入下一层土钉支护安 安设 设土 土钉 钉、注 注浆 浆2.4.2土钉墙支护共70页 第21页土木工程施工邵阳学院 土木专业2.4.3锚杆支护 适于较硬土层或破碎岩石 适于较硬土层或破碎岩石中开挖较大较深基坑，邻近有 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 建筑物须保证边坡稳定时采用 是在未开挖的 是在未开挖的土层立壁上钻孔至 土层立壁上钻孔至设计深度，设计深度，孔内放 孔内放入拉杆 入拉杆，灌入水泥 灌入水泥砂浆 砂浆与土层结合成 与土层结合成抗拉力强的锚
24、杆 抗拉力强的锚杆，锚杆一端固定在坑 锚杆一端固定在坑壁结构上，另一端 壁结构上，另一端锚固在土层中，将 锚固在土层中，将立壁土体侧压力传 立壁土体侧压力传至深部的稳定土层 至深部的稳定土层2.4深基坑支护共70页 第22页土木工程施工邵阳学院 土木专业锚杆支护施工工艺冲击式钻机造孔 冲击式钻机造孔 旋转式钻机造孔 旋转式钻机造孔 锚杆造孔近景 锚杆造孔近景共70页 第23页 造孔：造孔：包括 包括钻机就位 钻机就位、施钻成孔 施钻成孔、清孔 清孔三个作业步骤。造孔用 三个作业步骤。造孔用冲击式钻机 冲击式钻机、旋转式钻 旋转式钻机 机或 或旋转式冲击钻机 旋转式冲击钻机，偏心钻机跟进护壁套管
25、 偏心钻机跟进护壁套管方式钻进，造孔 方式钻进，造孔须干钻 须干钻，严禁水钻 严禁水钻；考虑沉渣；考虑沉渣厚度，孔底应超钻 厚度，孔底应超钻30 30 50mm 50mm；成孔后；成孔后高压风 高压风清洗孔壁 清洗孔壁，以保证砂浆与孔壁的粘结力。，以保证砂浆与孔壁的粘结力。开山牌 开山牌MGY-60 MGY-60型 型风动冲击式锚杆钻机 风动冲击式锚杆钻机 2.4.3锚杆支护土木工程施工邵阳学院 土木专业制 制作 作完 完毕 毕的 的锚 锚索 索共70页 第24页锚杆的制作与安装 包括 包括下料 下料、除锈防腐 除锈防腐、焊接导向锥 焊接导向锥、绑扎 绑扎、入孔 入孔六个步骤 六个步骤。拉杆常
26、用 拉杆常用钢管 钢管、粗钢筋 粗钢筋或 或钢丝束 钢丝束、钢 钢 绞线 绞线制成的 制成的锚索 锚索。锚索预留长度为。锚索预留长度为1-1-1.5m 1.5m，锚固段间隔，锚固段间隔1-2m 1-2m设置 设置隔离架 隔离架和 和 紧箍环 紧箍环，中心布置，中心布置灌浆管 灌浆管；自由段外；自由段外 套塑料管，前端切实作好隔浆措施。套塑料管，前端切实作好隔浆措施。锚 锚索 索入 入孔 孔导向锥起入孔导向作用紧箍环 自由段外套塑料管锚索预留长度2.4.3锚杆支护土木工程施工邵阳学院 土木专业注 注 浆 浆 拉杆的预应力张拉 拉杆的预应力张拉 锚杆逐层向下支护施工 锚杆逐层向下支护施工共70页
27、第25页灌浆 基坑锚杆常采用 基坑锚杆常采用埋管式灌浆 埋管式灌浆的 的一次 一次灌浆法 灌浆法，即由孔底向上有压一次性灌浆，即由孔底向上有压一次性灌浆,压力 压力 0.6 0.6 0.8MPa 0.8MPa，砂浆至孔口溢满为，砂浆至孔口溢满为止，注浆管不拔出；当土体松散或岩石 止，注浆管不拔出；当土体松散或岩石破碎易发生漏浆时采用 破碎易发生漏浆时采用二次灌浆法 二次灌浆法。制 制 浆 浆 预应力张拉 预应力张拉及 及封锚：封锚：在第 在第14 14讲中介绍。讲中介绍。2.4.3锚杆支护土木工程施工邵阳学院 土木专业 挡土灌注桩与土层锚杆结合支护 桩顶不设锚桩、拉杆 桩顶不设锚桩、拉杆,而是
28、挖至一定深度 而是挖至一定深度,每隔一定距离向 每隔一定距离向桩 桩背面斜向打入锚杆 背面斜向打入锚杆,达到强度后 达到强度后,安上横撑 安上横撑,拉紧固定 拉紧固定,在桩中间挖 在桩中间挖土 土,直至设计深度 直至设计深度冠梁悬臂支护桩锚杆及横撑适于大型较深基坑 适于大型较深基坑,施工期较长 施工期较长,邻近有建筑物 邻近有建筑物,不允许支护、邻近 不允许支护、邻近地基 地基不允许 不允许有下沉位移时使用 有下沉位移时使用2.4深基坑支护共70页 第26页土木工程施工邵阳学院 土木专业2.4.5钢板桩支护 当基坑较深、地下水位较高 当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板桩作为 且未施
29、工降水时，采用板桩作为支护结构，既可挡土、防水，还 支护结构，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。板桩支撑可 可防止流砂的发生。板桩支撑可分为 分为无锚板桩 无锚板桩(悬臂式板桩 悬臂式板桩)和 和有 有锚板桩 锚板桩。常用的钢板桩为。常用的钢板桩为U U型钢 型钢板桩 板桩，又称，又称拉森钢板桩 拉森钢板桩。U U型钢板桩 型钢板桩钢板桩水上围堰 钢板桩水上围堰2.4深基坑支护共70页 第27页土木工程施工邵阳学院 土木专业无锚板桩 从一角开始 从一角开始逐块插打 逐块插打，每块，每块钢板桩 钢板桩自起打到结束中途不停顿 自起打到结束中途不停顿。打法简便、快速，但单块打入 打法简便、快速，但
30、单块打入易 易向一边倾斜 向一边倾斜，累计误差不易纠正 累计误差不易纠正,壁面平直度也较难控制。仅在桩 壁面平直度也较难控制。仅在桩长 长10m 10m、工程要求不高时采用。、工程要求不高时采用。又称 又称单独打入法 单独打入法。钢板桩入土 钢板桩入土 U U型板桩的相互连接 型板桩的相互连接无锚板桩的 无锚板桩的单独打入法 单独打入法2.4.5钢板桩支护共70页 第28页土木工程施工邵阳学院 土木专业有锚板桩的 有锚板桩的双层围檩插桩法 双层围檩插桩法 是先沿板桩边线搭设双层围檩支架 是先沿板桩边线搭设双层围檩支架,然后将 然后将板桩依次在双层围檩中全部插好 板桩依次在双层围檩中全部插好,形
31、成一个高大 形成一个高大的板桩墙。待四角封闭合拢后 的板桩墙。待四角封闭合拢后,再按阶梯形逐渐 再按阶梯形逐渐将板桩一块块打至设计标高。该打法可保证平 将板桩一块块打至设计标高。该打法可保证平面尺寸准确和板桩垂直度 面尺寸准确和板桩垂直度,但施工速度慢 但施工速度慢有锚板桩的有锚板桩的双层围檩插桩法双层围檩插桩法2.4.5钢板桩支护共70页 第29页土木工程施工邵阳学院 土木专业2.4.6地下连续墙支护铣 铣削 削钻 钻成 成槽 槽机 机 先建造钢筋砼地下连续墙 先建造钢筋砼地下连续墙,达到强度后在墙间 达到强度后在墙间用机械挖土。该支护法刚度大、强度高 用机械挖土。该支护法刚度大、强度高,可
32、挡土、可挡土、承重、截水、抗渗 承重、截水、抗渗,可在狭窄场地施工 可在狭窄场地施工,适于 适于大面积 大面积、有地下水的深基坑 有地下水的深基坑施工。施工。连 连续 续墙 墙抓 抓斗 斗 成 成槽 槽机 机槽段的连接 槽段的连接点击动画 点击动画地下连续墙施工 地下连续墙施工2.4深基坑支护共70页 第30页土木工程施工邵阳学院 土木专业导墙施工 导墙施工 成槽机抓土 成槽机抓土 钢筋笼起吊 钢筋笼起吊 钢筋笼入槽 钢筋笼入槽连续墙砼浇筑 连续墙砼浇筑 锁口管起拔 锁口管起拔 进入第二槽段施工 进入第二槽段施工亦可用吊车起拔两边是锁口管2.4.6地下连续墙支护共70页 第31页土木工程施工邵
33、阳学院 土木专业 挡墙内撑支护 当基坑深度较大，悬臂式挡墙的强度和变形无法满足要求、当基坑深度较大，悬臂式挡墙的强度和变形无法满足要求、坑外锚拉可靠性低时，则可在坑内采用内撑支护。它 坑外锚拉可靠性低时，则可在坑内采用内撑支护。它适用于各种 适用于各种地基土层，缺点是内支撑会 地基土层，缺点是内支撑会占用一定的施工空间 占用一定的施工空间。常用有钢管内。常用有钢管内撑支护和钢筋砼构架内撑支护。撑支护和钢筋砼构架内撑支护。大型深基坑的钢管对撑支护 大型深基坑的钢管对撑支护 钢筋砼构架式内撑支护 钢筋砼构架式内撑支护2.4深基坑支护共70页 第32页土木工程施工邵阳学院 土木专业钢管内支撑 钢管支
34、撑一般采用 钢管支撑一般采用609 609钢管 钢管,用不同壁厚适应不同的荷载 用不同壁厚适应不同的荷载.钢管支撑 钢管支撑的形式为 的形式为对撑 对撑或 或角撑 角撑,对撑的间距较大时 对撑的间距较大时,可设置腹杆形成 可设置腹杆形成桁架式支撑 桁架式支撑2.4.7挡墙内撑支护共70页 第33页土木工程施工邵阳学院 土木专业钢管内支撑的地面拼装 钢管内支撑的地面拼装 大型深基坑的挡墙钢管内支撑支护 大型深基坑的挡墙钢管内支撑支护地铁车站的多道钢管对撑支护 地铁车站的多道钢管对撑支护大型深基坑的钢管角撑 大型深基坑的钢管角撑挡墙的腰梁2.4.7挡墙内撑支护共70页 第34页土木工程施工邵阳学院
35、 土木专业钢筋砼内支撑 钢筋砼内支撑刚度大、变形小 钢筋砼内支撑刚度大、变形小,能有效控制挡墙和 能有效控制挡墙和周围地面的变形。它可随挖土逐层就地现浇 周围地面的变形。它可随挖土逐层就地现浇,形式可随 形式可随基坑形状而变化 基坑形状而变化,适用于周围环境要求较高的深基坑 适用于周围环境要求较高的深基坑2.4.7挡墙内撑支护共70页 第35页土木工程施工邵阳学院 土木专业内支撑下的基础工程施工 内支撑下的基础工程施工就地制作钢筋砼内支撑 就地制作钢筋砼内支撑内支撑下挖桩间土方 内支撑下挖桩间土方格构式立柱平面尺寸大的内支撑应在交点处设置立柱,立柱宜为格构式柱,以免影响底板穿筋,立柱下端插入工
36、程桩内2m,否则应设置专用的桩基础2.4.7挡墙内撑支护共70页 第36页土木工程施工邵阳学院 土木专业2.4.7挡墙内撑支护共70页 第37页土木工程施工邵阳学院 土木专业深基坑边坡支护坍塌事故深基坑边坡支护坍塌事故土木工程施工邵阳学院 土木专业杭州地铁塌陷事故 2008 2008年 年11 11月 月15 15日下午，杭州萧山 日下午，杭州萧山湘湖段地铁施工现场发生塌陷事故。湘湖段地铁施工现场发生塌陷事故。风情大道长达 风情大道长达75m 75m的路面坍塌并下陷 的路面坍塌并下陷15m 15m。行驶中的。行驶中的11 11辆车陷入深坑，数 辆车陷入深坑，数十名地铁施工人员被埋。十名地铁施工
37、人员被埋。2基坑(槽)支护共70页 第39页土木工程施工邵阳学院 土木专业2基坑(槽)支护共70页 第40页土木工程施工邵阳学院 土木专业事故附近的房屋 事故附近的房屋已被全部推倒 已被全部推倒陷落的车辆 陷落的车辆被吊起 被吊起清理塌陷现场 清理塌陷现场 事故造成 事故造成21 21人死亡、人死亡、24 24人受 人受伤、直接经济损失 伤、直接经济损失4961 4961万元，是 万元，是中国地铁建设史上最惨痛的事故。中国地铁建设史上最惨痛的事故。21 21名责任人被究责，其中 名责任人被究责，其中10 10人被 人被追究刑事责任。追究刑事责任。2基坑(槽)支护共70页 第41页土木工程施工邵
38、阳学院 土木专业上海“莲花河畔景苑”在建楼房整体倒塌 6 6月 月27 27日 日6 6时左右，上海闵行区 时左右，上海闵行区“莲花河畔小区 莲花河畔小区”一栋在建 一栋在建13 13层住 层住宅楼整体倒塌。这是建国以来建筑 宅楼整体倒塌。这是建国以来建筑业最令人恐怖的倒楼事件。业最令人恐怖的倒楼事件。2基坑(槽)支护共70页 第42页土木工程施工邵阳学院 土木专业2基坑(槽)支护共70页 第43页土木工程施工邵阳学院 土木专业2基坑(槽)支护共70页 第44页土木工程施工邵阳学院 土木专业两侧压力差产生的水平力超过了桩基的抗侧能力骇人听闻的上 骇人听闻的上海倒楼事件令 海倒楼事件令土木人蒙羞
39、，土木人蒙羞，开发商、承包 开发商、承包商、监理工程 商、监理工程师和负有监管 师和负有监管职责的政府官 职责的政府官员将被钉在土 员将被钉在土木建设史的耻 木建设史的耻辱柱上！辱柱上！2基坑(槽)支护共70页 第45页土木工程施工邵阳学院 土木专业3施工排水 基坑开挖时，流入 基坑开挖时，流入坑内的 坑内的地下水 地下水和 和地表水 地表水如不及时排除，会使 如不及时排除，会使施 施工条件恶化 工条件恶化、造成、造成土壁 土壁塌方 塌方，亦会，亦会降低地基的 降低地基的承载力 承载力。施工排水可分。施工排水可分为 为明排水法 明排水法和 和人工降低 人工降低地下水位法 地下水位法两种。两种。
40、第2讲 基坑支护与降水共70页 第46页土木工程施工邵阳学院 土木专业3.1明排水法 一般采用 一般采用截 截、疏 疏、抽 抽的方法。的方法。截：截：在现场周围设临时或永久性排水沟、防洪沟或挡水堤，在现场周围设临时或永久性排水沟、防洪沟或挡水堤，以拦截雨水、潜水流入施工区域；以拦截雨水、潜水流入施工区域；3施工排水 抽：抽：在低洼地段设置集水、排水设施 在低洼地段设置集水、排水设施,然后用抽水机抽走。然后用抽水机抽走。疏：疏：在基坑内设置纵横排水沟，疏通、排干场内地表积水；在基坑内设置纵横排水沟，疏通、排干场内地表积水；水淹基坑 水淹基坑 损失惨重 损失惨重 工期延误 工期延误共70页 第47
41、页土木工程施工邵阳学院 土木专业3.1.1明沟与集水井排水 在基坑的 在基坑的一侧 一侧或 或四周 四周设置 设置排水明 排水明沟 沟，在四角或每隔，在四角或每隔20 20 30m 30m设 设集水井 集水井,排水沟始终比开挖面低 排水沟始终比开挖面低0.4 0.4 0.5m 0.5m，集，集水井比排水沟低 水井比排水沟低0.5 0.5 1m 1m，在集水井，在集水井内设 内设水泵将水抽排出基坑 水泵将水抽排出基坑。适用于土。适用于土质好、地下水量不大的基坑排水。质好、地下水量不大的基坑排水。3.1明排水法普 普通 通与 与集 集水 水井 井排 排水 水法 法3.1.2分层明沟排水 当基坑土层
42、由多种土层组成 当基坑土层由多种土层组成,中部 中部夹有透水性强的砂类土时 夹有透水性强的砂类土时,为 为防止上层 防止上层地下水冲刷基坑下部边坡 地下水冲刷基坑下部边坡,宜在基坑边 宜在基坑边坡上 坡上分层设置 分层设置 明沟及集水井 明沟及集水井。分层明沟排水法 分层明沟排水法点击动画 点击动画明沟与集水井排水 明沟与集水井排水共70页 第48页土木工程施工邵阳学院 土木专业3.1.3深层明沟排水 当地下基坑相连、土层渗水量和排水面积大，为减少大量设 当地下基坑相连、土层渗水量和排水面积大，为减少大量设置排水沟的复杂性，可在基坑内的深基础或合适部位设置一条纵、置排水沟的复杂性，可在基坑内的
43、深基础或合适部位设置一条纵、长、深的 长、深的主沟 主沟，其余部位设置，其余部位设置边沟 边沟或 或支沟 支沟与主沟连通，通过基础 与主沟连通，通过基础部位用碎石或砂子作 部位用碎石或砂子作盲沟 盲沟。适用。适用 于深度大的大面积地下室、箱基 于深度大的大面积地下室、箱基 的基坑施工排水。的基坑施工排水。3.1 明排水法深层明沟排水法 深层明沟排水法不 不考 考虑 虑基 基坑 坑排 排水 水的 的恶 恶果 果共70页 第49页土木工程施工邵阳学院 土木专业沙湾电站厂房深基坑排水施工全景沙湾电站厂房深基坑排水施工全景3.1明排水法共70页 第50页土木工程施工邵阳学院 土木专业3.2 施工降水
44、在含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，明沟排水法难以排 在含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，明沟排水法难以排干大量的地下涌水，当遇粉细砂层时，还会出现严重的 干大量的地下涌水，当遇粉细砂层时，还会出现严重的翻浆 翻浆、冒 冒泥 泥、涌砂现象 涌砂现象，不仅基坑无法挖深，还可能造成大量的，不仅基坑无法挖深，还可能造成大量的水土流失 水土流失、边坡失稳 边坡失稳、地面塌陷 地面塌陷，严重者，严重者危及邻近建筑物的安全 危及邻近建筑物的安全。基 基坑 坑底 底低 低于 于地 地下 下水 水位 位时 时基 基底 底会 会不 不停 停的 的渗 渗水 水 人工降 人工降水方法主要 水方法主要有：有：轻型井
45、轻型井点 点、喷射井 喷射井点 点、电渗井 电渗井点 点、管井井 管井井点 点，统称，统称井 井点降水 点降水。遇有此种情况时 遇有此种情况时应采用 应采用井点降水 井点降水的人 的人工降水方法施工 工降水方法施工3施工排水共70页 第51页土木工程施工邵阳学院 土木专业3.2.1井点降水的作用3.2施工降水减小横向荷载 减小横向荷载 防止流砂 防止流砂防止涌水 防止涌水 稳定边坡 稳定边坡 防止塌方 防止塌方 防止管涌 防止管涌防止地下水涌入基坑防止地下水的渗流引起边坡塌方消除地下水的水位差,防止坑底的管涌降水后,使板桩减少了横向荷载消除地下水的渗流,也就防止流砂现象降低地下水位后，还能使
46、降低地下水位后，还能使土壤固结 土壤固结，增加地基土的，增加地基土的承载能力 承载能力!共70页 第52页土木工程施工邵阳学院 土木专业3.2.2轻型井点降水 轻型井点是沿基坑四周将 轻型井点是沿基坑四周将井点管埋入蓄水层内 井点管埋入蓄水层内，利用抽水设，利用抽水设备将地下水从 备将地下水从井点管内不断抽出 井点管内不断抽出，将，将地下水位降至基坑底以下 地下水位降至基坑底以下。适用于渗透系数为 适用于渗透系数为0.1 0.1 50m/d 50m/d的土层中。的土层中。降水深度：降水深度：单级井点 单级井点3 3 6m 6m，多级井点 多级井点6 6 12m 12m。轻型井点法降低地下水位全
47、貌图 轻型井点法降低地下水位全貌图 基坑轻型井点降水 基坑轻型井点降水3.2施工降水共70页 第53页土木工程施工邵阳学院 土木专业 轻型井点的设备 由管路系统（滤管、井点管、弯联 由管路系统（滤管、井点管、弯联管及总管）和抽水设备（真空泵、离心 管及总管）和抽水设备（真空泵、离心泵和水气分离器）组成。轻型井点工作 泵和水气分离器）组成。轻型井点工作原理及滤管构造见图：原理及滤管构造见图：3.2.2轻型井点降水轻型井点设备工作原理 轻型井点设备工作原理点击井点降水动画滤 滤管 管构 构造 造井点管 井点管共70页 第54页土木工程施工邵阳学院 土木专业轻型井点的平面布置 单排布置：单排布置：当
48、 当基坑 基坑(槽 槽)宽度 宽度 6m 6m、降水深度 降水深度 5m 5m时可采用单排布置。井点管 时可采用单排布置。井点管应布置在地下水的 应布置在地下水的上游一侧 上游一侧，两端的延伸，两端的延伸长度不宜小于坑槽的宽度 长度不宜小于坑槽的宽度B B。双排布置：双排布置：当 当基坑 基坑(槽 槽)宽度 宽度 6m 6m时采用。时采用。单排布置 单排布置 环型或 环型或U U 型布置：型布置：当基坑面积 当基坑面积 较大时，应采用环 较大时，应采用环 型布置（型布置（考虑施工 考虑施工 机械进出基坑时宜 机械进出基坑时宜 采用 采用U U 型布置 型布置）。）。双排布置 双排布置环型布置
49、环型布置 U U型布置 型布置3.2.2轻型井点降水共70页 第55页土木工程施工邵阳学院 土木专业 采用 采用双排 双排、环型 环型或 或U U型 型布置时，布置时，位于地下水 位于地下水上游一排的井点间距应小 上游一排的井点间距应小些 些，下游井点的间距可大些 下游井点的间距可大些。如采用 如采用U U形 形布置，则 布置，则井点管不 井点管不封闭的一段应在地下水的下游方向 封闭的一段应在地下水的下游方向。地下室电梯井局部二次降水 地下室电梯井局部二次降水井点降水不到位的基坑 井点降水不到位的基坑基础施工至地下水位以上 基础施工至地下水位以上 施工降水方可停止 施工降水方可停止3.2.2轻
50、型井点降水共70页 第56页土木工程施工邵阳学院 土木专业轻型井点的高程布置 轻型井点降水深度一般 轻型井点降水深度一般 6m 6m。井点管埋置深度 井点管埋置深度H H(不包括滤管 不包括滤管)，可按下式计算：可按下式计算：如 如H H 值小于降水深度 值小于降水深度6m 6m时，则可用一级井点；时，则可用一级井点；当 当H H 值稍大于 值稍大于6m 6m时，如 时，如降低井点管的埋置面可满足降 降低井点管的埋置面可满足降水深度要求时，仍可用一级井 水深度要求时，仍可用一级井点降水；点降水；一 一级 级轻 轻型 型井 井点 点高 高程 程布 布置 置 轻 轻型 型井 井点 点的 的高 高程