基坑工程安全防护技术课件

1、基坑工程安全防护技术1 主 讲 人：樊 有 维 2010年10月26日 基坑工程安全防护技术2 第一篇第一篇 基坑工程的技术特征、发展阶段与发展需求基坑工程的技术特征、发展阶段与发展需求 第二篇第二篇 基坑工程的设计安全控制原则与类型基坑工程的设计安全控制原则与类型 第三篇第三篇 基坑工程的事故案例与安全风险基坑工程的事故案例与安全风险 第四篇第四篇 基坑工程的安全管控措施基坑工程的安全管控措施 基坑工程安全防护技术3 地下工程与基坑工程（伴生性）地下工程与基坑工程（伴生性） 基坑工程技术发展阶段的特点与问题基坑工程技术发展阶段的特点与问题 城市化进程赋予基坑工程（岩土工程）的机遇与挑战城市化

2、进程赋予基坑工程（岩土工程）的机遇与挑战 城市地下空间开发利用中的岩土工程应解决的热点问题城市地下空间开发利用中的岩土工程应解决的热点问题 基坑工程安全防护技术4 地下工程地下工程是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程。是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程。 l 基坑工程基坑工程是地下工程内容的重要组成部分，是岩土工程内容的重要分支，是是地下工程内容的重要组成部分，是岩土工程内容的重要分支，是 实现地下工程建设的不可或缺的工程技术手段。实现地下工程建设的不可或缺的工程技术手段。 具有辅助性或地下工程结构具有辅助性或地下工程结构 性特点。性特点。 岩、土

3、介质的稳定。岩、土介质的稳定。 地下水的作用。地下水的作用。 人、地下工程项目建设的安全。人、地下工程项目建设的安全。 环境安全。环境安全。 l 重点解决重点解决： l 重点保护重点保护： 基坑工程安全防护技术5 地下房屋和地下构筑物（含人防工程）地下房屋和地下构筑物（含人防工程） 地下铁道地下铁道 公路隧道公路隧道 水下隧道水下隧道 地下共同沟地下共同沟 过街地下通道等过街地下通道等 l 基坑工程伴生性表现在地下工程的各领域：基坑工程伴生性表现在地下工程的各领域： 基坑工程安全防护技术6 阶阶 段段时时 间间特特 点点问问 题题 第一第一 阶段阶段 1990199019951995 缺乏指导

4、性的规范；缺乏指导性的规范； 缺乏可参照的工程类比；缺乏可参照的工程类比； 缺乏专业的设计人才；缺乏专业的设计人才； 缺乏专业的施工设备；缺乏专业的施工设备； 推行岩土工程总承包。推行岩土工程总承包。 城市建设的需求与岩土技术发展不城市建设的需求与岩土技术发展不 一致；一致； 岩土工程的设计与施工水平单一；岩土工程的设计与施工水平单一； 对岩土条件、环境条件的认识水对岩土条件、环境条件的认识水 平低；平低； 基坑工程事故多基坑工程事故多; ; 缺乏信息反馈。缺乏信息反馈。 基坑工程安全防护技术7 阶阶 段段时时 间间特特 点点问问 题题 第二第二 阶段阶段 19961996 20062006

5、城市地下空间的利用的概念提出；城市城市地下空间的利用的概念提出；城市 化进程加快（住宅等工建方面）；城市化进程加快（住宅等工建方面）；城市 地下空间应用向城市基础设施建设拓展地下空间应用向城市基础设施建设拓展 （城市隧道、地铁及污水整治等）；（城市隧道、地铁及污水整治等）； 城市地下空间的利用受人防、交管制约；城市地下空间的利用受人防、交管制约； 城市建设抗震设防要求；城市建设抗震设防要求； 地区规范、行业规程及标准的形成与运用地区规范、行业规程及标准的形成与运用 ； 配套商业化专业计算分析软件的推出；配套商业化专业计算分析软件的推出； 施工设备、工艺的提升，为岩土工程的设施工设备、工艺的提升

6、，为岩土工程的设 计与施工提供了发展平台；计与施工提供了发展平台； 基坑工程设计的程式化发展极其显著；专基坑工程设计的程式化发展极其显著；专 业业 技术人才的水平有大的提高；技术人才的水平有大的提高； 政府对基坑工程的行政管理力度加大：政府对基坑工程的行政管理力度加大： 维权意识和环境保护要求日益提高；原位维权意识和环境保护要求日益提高；原位 监监 测技术的运用逐步开展。测技术的运用逐步开展。 基坑工程的设计水平受到制基坑工程的设计水平受到制 约：设计方案审查制度的不完约：设计方案审查制度的不完 善；基坑工程专家组专业技术善；基坑工程专家组专业技术 素质；建设单位对经济过分追素质；建设单位对经

7、济过分追 求的影响；求的影响； 对岩土条件、环境条件的认识对岩土条件、环境条件的认识 水平有所重视，但仍然不高；水平有所重视，但仍然不高； 专业技术人员对设计工作的认专业技术人员对设计工作的认 识简单化；识简单化； 勘察市场的无序竞争，其技术勘察市场的无序竞争，其技术 成果对设计的影响存在；成果对设计的影响存在； 公平竞争环境影响；公平竞争环境影响； 新技术、新工艺在工程实践中新技术、新工艺在工程实践中 的运用，滞后于同行。的运用，滞后于同行。 基坑工程安全防护技术8 阶阶 段段时时 间间特特 点点问问 题题 第三阶段第三阶段20062006年以来年以来 政府新的管理规定出台，对基政府新的管理

8、规定出台，对基 坑工程的设计至施工验收全过坑工程的设计至施工验收全过 程进行扎口管理；程进行扎口管理； 强化了岩土工程设计产品的规强化了岩土工程设计产品的规 范化和标准化，明确了设计的范化和标准化，明确了设计的 准人条件，净化了设计市场；准人条件，净化了设计市场； 明确了建设、设计、施工、监明确了建设、设计、施工、监 理及监测单位在基坑工程过程理及监测单位在基坑工程过程 中的责任和义务；中的责任和义务； 强化了环境调查、原位监测技强化了环境调查、原位监测技 术在工程实践中要求；术在工程实践中要求； 明确了基坑工程检查、验收的明确了基坑工程检查、验收的 标准。标准。 对技术法规和技术标准的对技术

9、法规和技术标准的 认识及掌握的尺度有待提高；认识及掌握的尺度有待提高； 基坑工程设计技术应用水基坑工程设计技术应用水 平，一定程度受到施工图审平，一定程度受到施工图审 查的制约；查的制约； 岩土工程本身的技术特征岩土工程本身的技术特征 应得到重视。应得到重视。 基坑工程安全防护技术9 l 城市化进程发展的人口集聚城市化进程发展的人口集聚 按城市人口所占比例测算：按城市人口所占比例测算： 到到2121世纪中叶，我国人口将达到世纪中叶，我国人口将达到1515亿人，其中有亿人，其中有9.759.75亿人居住在城市，亿人居住在城市， 城市人口比现在要净增城市人口比现在要净增8 8亿多。亿多。 改革开放

10、初期城市化率为改革开放初期城市化率为151520%20%； 目前我国城市化率水平约为目前我国城市化率水平约为353540%;40%; 发达国家城市化率水平约为发达国家城市化率水平约为70%70%。 基坑工程安全防护技术10 l 城市化进程发展的土地资源制约城市化进程发展的土地资源制约 农业用地需基本保证。国务院长远规划农业用地面积的底线为农业用地需基本保证。国务院长远规划农业用地面积的底线为1818亿亩。亿亩。 按照城市人口平均占地按照城市人口平均占地100100平方米计，再加上工业用地，目前城市的土地平方米计，再加上工业用地，目前城市的土地 资源已经显现十分不足与稀缺。资源已经显现十分不足与

11、稀缺。 l 城市化进程发展中的城市综合症城市化进程发展中的城市综合症 城市人口密度问题城市人口密度问题 城市交通问题城市交通问题 城市环境问题城市环境问题 基坑工程安全防护技术11 l 城市化进程的可持续发展的理念成为解决方案决定思路城市化进程的可持续发展的理念成为解决方案决定思路 第一是向宇宙要空间。第一是向宇宙要空间。 第二是开发海洋空间。第二是开发海洋空间。 第三就是开发地下空间。第三就是开发地下空间。 海洋和宇宙都是比较遥远和抽象的，现实和可行解决方案是寻求地下空间。海洋和宇宙都是比较遥远和抽象的，现实和可行解决方案是寻求地下空间。 21 21世纪是地下空间开发利用的世纪，地下空间将成

12、为城市的第二空间。世纪是地下空间开发利用的世纪，地下空间将成为城市的第二空间。地下地下 空间是城市可持续发展的宝贵资源。面对人口、土地、能源、水资源、环境、气空间是城市可持续发展的宝贵资源。面对人口、土地、能源、水资源、环境、气 候六大挑战，解决城市资源与环境危机的重要措施是开发利用地下空间，是解决候六大挑战，解决城市资源与环境危机的重要措施是开发利用地下空间，是解决 我国可持续发展的重要途径。我国可持续发展的重要途径。 城市地下空间开发利用中的岩土工程技术应用成为安全的保障。城市地下空间开发利用中的岩土工程技术应用成为安全的保障。 基坑工程安全防护技术12 类类 别别岩土工程应解决的热点问题

13、岩土工程应解决的热点问题 以城市地下空间以城市地下空间 为主体的地下工程为主体的地下工程 地下空间开发利用过程中的各种地下空间开发利用过程中的各种环境岩土工程问题环境岩土工程问题 地下空间资源的合理利用地下空间资源的合理利用策略策略 各类地下结构与岩土工程的设计、计算方法各类地下结构与岩土工程的设计、计算方法 地下工程的地下工程的施工技术施工技术（如浅埋暗挖、盾构法、冻结法、降（如浅埋暗挖、盾构法、冻结法、降 水排水法、沉管法、法等）及其优化措施水排水法、沉管法、法等）及其优化措施 边坡与基坑工程边坡与基坑工程 基坑支护结构的设计计算理论和方法基坑支护结构的设计计算理论和方法 基坑支护结构的优

14、化设计和可靠度分析技术基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术 基坑开挖（包括基坑降水）对邻近既有建筑和环境的影响基坑开挖（包括基坑降水）对邻近既有建筑和环境的影响 边坡稳定分析理论边坡稳定分析理论 新型基坑支护结构技术的开发应用新型基坑支护结构技术的开发应用 地基与基础工程地基与基础工程 地基与基础模型及其计算方法和参数研究地基与基础模型及其计算方法和参数研究 地基处理新技术、新方法和检测技术的应用地基处理新技术、新方法和检测技术的应用 建筑基础与上部结构的共同作用机理和规律研究与应用建筑基础与上部结构的共同作用机理和规律研究与应用 基坑工程安全防护技术13 基坑工程的设计安全控制原则基坑工程

15、的设计安全控制原则 基坑围护结构类型基坑围护结构类型 地下水的控制地下水的控制 土方开挖与基坑监测土方开挖与基坑监测 基坑工程安全防护技术14 l 按破坏后果确定设计安全等级按破坏后果确定设计安全等级 安全等级安全等级破破 坏坏 后后 果果 0 0 一级一级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响很严重下结构施工影响很严重 1.101.10 二级二级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响一般下结构施工影响一般 1.001.00 三级三级

16、支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响不严重下结构施工影响不严重 0.900.90 基坑工程安全防护技术15 l 按支护结构最大水平位移允许限值确定设计安全等级按支护结构最大水平位移允许限值确定设计安全等级 安全等级安全等级 支护结构最大水平位移允许值（支护结构最大水平位移允许值（mmmm） 排桩、地下连续墙排桩、地下连续墙 钢板桩、深层搅拌桩、钢板桩、深层搅拌桩、 放坡、土钉墙放坡、土钉墙 一级一级0.0025 0.0025 h h 二级二级0.0050 0.0050 h h0.0100 0.0100 h h 三级

17、三级0.0100 0.0100 h h0.0200 0.0200 h h 基坑工程安全防护技术16 l 按地面最大沉降量、支护结构水平位移及稳定性允许限值确定设计按地面最大沉降量、支护结构水平位移及稳定性允许限值确定设计 保护等级保护等级 保护等级保护等级 地面最大沉降量及支护结构地面最大沉降量及支护结构 水平位移控制要求水平位移控制要求 环境保护要求环境保护要求 特级特级 1.1.地面最大沉降量地面最大沉降量0.10.1H H ； 2.2.支护结构最大水平位移支护结构最大水平位移0.140.14H H ； 3.3.K K s s * *2.2 2.2 。 离基坑离基坑 10m 10m ，周围

18、有地铁，共同沟、煤气，周围有地铁，共同沟、煤气 管、大型压力总水管等重要建筑及设施必须管、大型压力总水管等重要建筑及设施必须 确保安全确保安全 。 一级一级 1.1.地面最大沉降量地面最大沉降量0.10.1H H ； 2.2.支护结构最大水平位移量支护结构最大水平位移量0.30.3H H ； 3.3.K K s s * *2.2 2.2 。 离基坑周围离基坑周围H H 范围内没有重要干线、水管、范围内没有重要干线、水管、 大型在使用的构筑物、建筑物大型在使用的构筑物、建筑物 。 二级二级 1.1.地面最大沉量控制在地面最大沉量控制在0.50.5H H ； 2. 2. 支护结构最大水平位移支护结构最大水平位移 0.7 0.7H H ； 3.3.K K s s * *2. 0 2. 0 。 在基坑周围在基坑周围H H 范围内没有较重要支线管道和范围内没有较重要支线管道和 一般建