地基及基础安全技术

1、地基及基础安全技术第一页，共112页。地基与基础工程安全施工技术概述 第二页，共112页。第一部分 基本概念 第三页，共112页。一、地基 直接支承建筑物重量的地层（土体和岩体）。分为天然地基和人工地基。 1、天然地基：选定适宜的基础形式后，不加处理就可以满足要求的地层。第四页，共112页。2、人工地基：天然地层不足以承受建筑物的重量而经过人工加固的地层： 灰土地基、砂和砂石地基、三合土地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、重锤夯实地基、强夯地基、振冲地基、砂石桩地基、预压地基、高压喷射桩地基、土和灰土挤密桩地基、注浆地基、水泥粉煤灰地基等第五页，共112页。3、建筑物对地基的基本要求： 承载力

2、、变形、稳定性第六页，共112页。二、基础 在地下直接与地基相接触的结构，其作用是把建筑物的重量传布到地基中去。分为浅基础和深基础。 1、浅基础：条形基础、独立基础等2、深基础：桩基础、地下连续墙、高层建筑箱形与筏形基础等 第七页，共112页。三、基坑支护 1、基坑工程：建筑物或构筑物地下部分施工时，需开挖基坑，进行施工降水，同时要对基坑四周的建筑物、构筑物、道路和地下管线进行围护及监测，确保正常、安全施工。这项综合性工程称为基坑工程。 第八页，共112页。2、支护结构：基坑工程中采用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、围檩、防渗帷幕等结构体系的总称。3、深基坑：开挖深度超过5M（含5M）或深度虽未

3、超过5M，但地质条件和周围环境及地下管线极其复杂的工程。 第九页，共112页。4、基坑安全等级：三个安全等级。一级基坑： （1）软土地区基坑开挖深度大于8M。 （2）支护结构作为主体结构的一部分。 （3）在基坑开挖影响范围内有重要建（构）筑物或需严加保护的管线。三级基坑： 开挖深度小于5M，且周围环境无特殊要求。二级基坑： 除一级和三级以外的基坑。 第十页，共112页。第二部分 桩基础第十一页，共112页。一、桩的分类1、按承载性状： 摩擦型桩摩擦桩、端承摩擦桩 端承型桩端承桩、摩擦端承桩 第十二页，共112页。2、按成桩方法： 非挤土桩干作业法钻（挖）孔灌注桩、泥浆护壁法钻（挖）孔灌注桩、套

4、管护壁法钻（挖）孔灌注桩 部分挤土桩冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、搅拌劲芯桩、预钻孔打入（静压）预制桩、打入（静压）式敝口钢管桩、敝口预应力混凝土空心桩和H型钢桩 挤土桩 沉管灌注桩（锤击、振动）、沉管夯（挤）扩灌注桩、打入（静压）预制桩、闭口预应力混凝土空心桩和闭口钢管桩第十三页，共112页。3、按桩径（设计直径d）大小： 小直径桩：d 250mm 中直径桩：250mm d 800mm 大直径桩：d 800mm第十四页，共112页。二、桩基工程专项施工方案主要内容 1、目录 2、工程概况（特别是桩基工程概况），编制依据 3、工程地质、水文地质情况 4、周围环境情况 5、组织管理体系 6、各项资

5、源配置（机械设备、劳动力、检测仪器） 7、施工部署及施工进度计划（行进路线、打桩速率等） 8、施工方法及技术措施 9、质量保证措施 10、环境保护措施（噪音，振动、挤土、液化等对周围环境影响） 11、危险源辨识及安全生产预案 12、施工平面布置图、施工进度计划表 第十五页，共112页。三、重大危险源辨识及安全生产预案1、周围环境影响 （1）部分挤土桩、挤土桩由于土地挤压对周围设施的破坏（特别是软粘土层）钻孔取土沉桩、挤压沟、泄压孔，合理确定打桩线路和顺序，地面监测和深层位移监测 （2）非挤压桩对周围设施的影响确定合理打桩线路和顺序，地面监测 （3）土层液化对周围环境影响合理确定打桩线路和顺序

6、第十六页，共112页。2、大型机械设备倾覆地基承载力、平整度，特别是软粘土和液化地层3、人工挖孔桩 （1）中毒送风 （2）坍塌地质、护壁 （3）涌水、涌沙地质 （4）物体打击4、其他洞口封堵、高空坠落、高压线安全距离等。 第十七页，共112页。第三部分 基坑支护 第十八页，共112页。一、常用基坑支护型式 1、放坡开挖（坡率法）：利用土体自身的强度保持边坡不发生坍滑、移动、松散或不均匀下沉，达到边坡稳定。 关键是坡度 i = H / L ，一般取1 : 0.5 1 : 2.0 第十九页，共112页。第二十页，共112页。一般适用于杂填土、粘性土或粉性土，且环境条件允许的基坑。第二十一页，共11

7、2页。2、土钉墙： 由被加固土体、设置于土中的土钉体和挂钢筋网的喷射砼面板等共同作用形成的补强复合土体。第二十二页，共112页。第二十三页，共112页。第二十四页，共112页。一般适用于:（1）稍密至中密状态的粉性土、砂土；（2）密实的碎石土层；（3）坚硬状态的含砾粘性土及风化岩层；（4）可塑至硬塑状态的一般粘性土；（5）素填土、人工杂填土； 以上土层安全等级为二、三级的基坑。注意：土钉墙在软粘土中（塘泥、淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土等）要严格控制，特别是周围环境要求较严的基坑。 第二十五页，共112页。3、复合土钉墙 土方开挖前施打水泥搅拌桩、振动灌注桩、钢板桩、木桩等，然后按土钉墙的施

8、工方法进行施工。 第二十六页，共112页。第二十七页，共112页。第二十八页，共112页。排桩复合土钉第二十九页，共112页。4、水泥重力式挡墙：水泥搅拌桩（旋喷桩）采用格栅形或连续形布置形成重力坝墙。 有时增加砼桩、钢板桩、毛竹等，以增强挡墙的强度。第三十页，共112页。第三十一页，共112页。第三十二页，共112页。 适用于场地较开阔、坑深不大于7M的软弱地层。 注意：对于有机质含量较高的土层，应通过试验确定其适应性。 条件： （1）截面置换率通常为0.60.8，且纵向墙肋间净距不宜大于1.3M；横向墙肋间净距不宜大于1.8M，搭接150MM。 （2）入土深度 = （0.8 - 1.2）h

9、 墙宽 = （0.5 - 0.8）h （3）水泥土28天单轴抗压强度qu0.8Mpa 成桩后28天方可开挖土方。 第三十三页，共112页。 5、桩墙式支护结构：由围护墙及支撑系统组成（悬臂式、内撑式、锚拉式） 围护墙：排桩式（钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔桩、板桩、钻孔咬合桩、SMW工法等）； 墙式（现浇或预制的地下连续墙）。第三十四页，共112页。围护墙为排桩式（钻孔灌注桩）第三十五页，共112页。围护墙为排桩式（素砼桩）第三十六页，共112页。围护墙为排桩式（ SMW工法）第三十七页，共112页。围护墙为排桩式（钻孔咬合桩）第三十八页，共112页。围护墙为墙式（地下连续墙）第三十九页，共

10、112页。围护墙为墙式（地下连续墙）第四十页，共112页。 地下连续墙第四十一页，共112页。 支撑系统：永久钢筋砼结构支撑、临时钢筋砼支撑、钢管支撑、锚杆等。第四十二页，共112页。支撑系统：临时钢筋砼支撑第四十三页，共112页。桩墙式支护结构：土质的适用性较强。 第四十四页，共112页。6、内支撑与土层锚杆（1）内支撑：钢筋砼支撑、钢支撑、钢与钢筋砼组合支撑。 形式：对撑、桁架式对撑、角撑及内环式支撑。 第四十五页，共112页。内支撑形式：对撑第四十六页，共112页。内支撑形式：桁架式对撑内支撑形式：角撑第四十七页，共112页。内支撑形式：内环式支撑 第四十八页，共112页。内支撑形式：桁

11、架式对撑第四十九页，共112页。构造：压顶梁、围檩。 第五十页，共112页。第五十一页，共112页。（2）土层锚杆 形式：钢绞线、高强钢丝或高强螺纹钢筋，并宜施加预应力。 适应范围：粘性土、粉性土及砂土层，不宜用于淤泥及淤泥质土层中。 第五十二页，共112页。第五十三页，共112页。第五十四页，共112页。7、基坑隔渗及降水1）基坑隔渗止水帷幕（1）按施工方法分类：深层搅拌法、高压喷射注浆法、冷冻法、素砼嵌桩、钻孔咬合桩等，或这些方法与其他地基处理方法组合。（2）按布置方式分类：竖直向隔渗帷幕、竖直向隔渗帷幕与水平向封底隔渗相结合。（3）按帷幕类型分类：连续型隔渗帷幕、嵌入型隔渗帷幕、自抗渗支

12、护结构。 第五十五页，共112页。2）基坑降水（1）轻型井点：适用于土层渗透系数1.010-310-5的砂土、粉砂、粉性土、粘质粉土、填土。（2）喷射井点：同上。（3）自流深井：适用于土层渗透系数1.010-4的砾砂、砂土、粉砂、粉土、填土。（4）真空深井：适用于土层渗透系数1.010-510-7的粘质粉土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土。 第五十六页，共112页。二、基坑支护工程专项施工方案（一） 目录（二） 工程概况1、工程概述；2、地下室结构概述；3、工程地质、区域水文地质情况（特别是不良地质反映）；4、周围环境情况，特别是要说明需重点关注的建筑物、地下管线等的状态。 5、各责任主体介绍。第五

13、十七页，共112页。（三） 基坑支护设计概述 1、基坑支护设计方案 2、基坑降水方案 3、基坑支护设计对施工提出的特殊要求 第五十八页，共112页。（四） 编制依据 1、工程设计文件（施工图、图审纪要等） 2、基坑支护设计文件（设计方案、施工图、图审纪要等） 3、工程地质勘察资料（提供编号），必要时区域水文地质资料 4、周围环境情况第五十九页，共112页。5、国家、行业及地方颁布的规范、规程、标准（1）建筑基坑支护技术规程JGJ120-99（2）建筑基坑工程技术规程DB33/T1008-2000（3）建筑地基基础设计规范GBJ50007-2002（4）建筑基坑工程技术规范YB9258-97（5

14、）建筑地基基础设计规范DB33/1001-2003（6）混凝土结构设计规范GB50010-2002（7）钢结构设计规范GB50017-2003（8）建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002（9）民用建筑可靠性鉴定标准GB50292-1999（10）建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001及配套的施工质量验收规范（11）其他第六十页，共112页。6、企业技术标准7、国家各级政府颁布的行政法规、规章8、施工企业的程序文件、规章制度 第六十一页，共112页。（五）本基坑工程的难点、重点和关键点（六）施工组织管理机构、人员配置及职责 （七）资源配置计划1、机械设备配置2、劳动力配置3、材

15、料配置4、监测仪器配置 第六十二页，共112页。（八）总体施工部署1、施工准备工作2、总体施工顺序（各工序交叉施工顺序）3、施工进度计划可行性分析4、施工进度计划表 第六十三页，共112页。（九）施工方法及技术措施 1、各类桩墙施工技术措施（钻孔桩、搅拌桩、旋喷桩、振动灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、咬合桩、地下连续墙等） 2、土钉墙施工技术措施 3、压顶梁（围檩）、内支撑、锚杆施工技术措施 4、格构柱施工技术措施 5、土方开挖施工技术措施。这是关键施工措施（特别是软粘土）。 6、降水与排水措施（井点、深井、明排等），砂性土层中是关键施工措施。 7、传力带施工（拆除）、支撑拆除、土方回填等施工技术

16、措施。 第六十四页，共112页。（十）基坑支护监测1、要求所有基坑支护监测内容确保分工到位、责任到人，做到数量满足要求、频率适当、数据及时汇总分析，结果及时沟通。2、专业单位监测提供监测方案，施工单位现场监测，要求专项施工方案中明确。3、重点监测对象重点对待。 第六十五页，共112页。（十一）危险源辨识及应急措施1、应急领导小组2、危险源辨识（要求有针对性）3、应急措施 4、应急材料准备第六十六页，共112页。（十二）工程质量保证措施 1、质量保证体系 2、关键工艺或工序质量保证措施 3、材料和设备保证措施 （十三）安全生产、文明施工、环境保护保证措施 第六十七页，共112页。（十四）附件1、

17、基坑围护设计专家论证意见书和设计院对论证意见的回复2、基坑支护专项施工方案专家论证意见书3、企业相关技术标准4、基坑围护设计平面图、典型剖面图及节点大样图5、典型地质剖面图及土工指标一览表6、基坑环境平面图7、基坑降、排水平面布置图8、施工平面布置图9、土方开挖平面流向图、剖面图、工况图、运输组织图10、施工进度计划网络或横道图 第六十八页，共112页。三、基坑支护工程专项施工方案编制、审批和专家论证 依据：关于印发危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法的通知（建质2004213号） 第六十九页，共112页。第四条 安全专项施工方案编制审核 建筑施工企业专业工程技术人员编制的安全

18、专项施工方案，由施工企业技术部门的专业技术人员及监理单位专业监理工程师进行审核，审核合格，由施工企业技术负责人，监理单位总监理工程师签字。 第七十页，共112页。第五条 建筑施工企业应当组织专家组进行论证审查的工程（一）深基坑工程 开挖深度超过5m（含5m）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5m（含5m），但地质条件和周围环境及地下管线极其复杂的工程。 第七十一页，共112页。第六条 专家论证审查 （一）建筑施工企业应当组织不少于5人的专家组，对已编制的安全专项施工方案进行论证审查。 （二）安全专项施工方案专家组必须提出书面论证审查报告，施工企业应根据论证审查报告进行完善，施工企业技术

19、负责人，总监理工程师签字后，方可实施。 （三）专家组书面论证审查报告应作为安全专项施工方案的附件，在实施过程中，施工企业应严格按照安全专项方案组织施工。 第七十二页，共112页。四、基坑支护监测与环境保护 1、基本要求 （1）对基坑工程的施工应进行监测，根据监测结果进行动态设计和信息化施工，确保基坑及周围环境的安全及正常使用，必要时采取环境保护措施。 第七十三页，共112页。（2）基坑施工过程中要对支护结构进行检查、观测、记录，同时根据要求对周围建筑物、道路、地下管线进行观测和记录。（3）基坑临近建筑物的变形包括建筑物已有变形和由于基坑施工引起变形两部分。 第七十四页，共112页。2、监测 （

20、1）基坑工程施工前应做出完整的监测方案，监测方案应包括监测项目及其警戒值、监测方法及精度要求、监测点的布置、观测周期以及信息反馈系统等。 （2）基坑工程监测项目可根据基坑工程安全等级按下表选择。 第七十五页，共112页。基坑监测项目表 测 试 项 目基坑工程安全等级一 级二 级三 级周围建筑物沉降和倾斜应 测应 测选 测周围地下管线的位移应 测应 测选 测土体侧向变形应 测应 测可不测墙顶水平位移应 测应 测应 测墙顶沉降应 测应 测可不测支撑轴力应 测选 测选 测地下水位应 测选 测选 测锚杆拉力应 测应 测选 测立柱沉降应 测选 测选 测孔隙水压力选 测选 测选 测墙体变形选 测选 测可不

21、测墙体土压力选 测选 测可不测坑底隆起选 测选 测可不测第七十六页，共112页。（3）观测点的布置应以满足监测要求和尽可能反映基坑性态变化为原则，基坑影响范围内需要保护的建（构）筑物和市政设施均应作为监测对象。（4）基坑周边的位移、沉降等监测应按监测变形测量规程（JCJ/T8 97）的规定进行。 （5）各监测项目在基坑开挖前测读初始值不应少于两次。第七十七页，共112页。（6）各项监测的时间间隔可根据施工进程确定。当观测指标超过警戒值或场地条件变化较大时，应及时报警并加密观测次数。当有危险事故征兆时，应进行连续监测。施工监测过程应持续至整个基坑回填结束。 第七十八页，共112页。（7）加强对各

22、项检测结果的及时汇总、分析 第七十九页，共112页。第八十页，共112页。（8）工程结束时应提交完整的监测报告，内容包括：监测项目和各测点的布置图；采用仪器的型号、规格；测试资料整理的计算方法；监测值全部过程变化曲线；监测最终结果及评述。第八十一页，共112页。3、环境保护 （1）基坑工程施工前应调查其影响范围内各保护对象现状，必要时应采取保护措施。 （2）基坑周围的环境保护首先应采用积极保护法，必要时也可考虑工程保护法。 （3）必要时对保护对象可进行易位保护。 第八十二页，共112页。五、基坑支护工程重大危险源辨识 1、整体失稳 2、倾覆 3、坑底隆起 4、管涌 5、桩墙渗漏 6、墙体破坏

23、7、内支撑失稳、断裂 8、深层位移、坑底隆起、管涌、渗漏等对周围环境的影响或破坏 第八十三页，共112页。六、基坑开挖安全生产管理 1、 基坑开挖 1） 临边防护（1）基坑施工必须按要求进行，具体临边防护要求按“三宝四口”章节要求执行。（2）开挖深度超过2米的基坑施工还必须在栏杆式防护的基础上加密目式安全网防护。 第八十四页，共112页。第八十五页，共112页。2） 排水措施（1） 常见的地下水控制方法有集水明排、降水、截水和回灌等型式单独或组合使用。常用的地下水控制方法有明排水、井点降水、自流深井排水等。（2）深基坑施工采用坑外降水的，必须有防止临近建筑物危险沉降的措施。第八十六页，共112

24、页。第八十七页，共112页。第八十八页，共112页。3）坑边荷载（1）基坑、边坡和基础桩孔边堆置各类建筑材料的，应按规定距离堆放；各类施工机械距基坑、边坡和基础桩孔边的距离，应根据设备重量、基坑、边坡和基础桩的支护、土质情况确定，堆载不得超过设计规定。（2）各类施工机械施工与基坑、边坡的距离小于规定时，应对施工机械作业范围内的基坑支护、地面等采取加固措施。 第八十九页，共112页。4） 上下通道（1）基坑作业时必须设置专供作业人员上下的通道，作业人员不得攀爬临时设施。（2） 通道的设置，在结构上必须牢固可靠，数量、位置上应符合有关安全要求。第九十页，共112页。第九十一页，共112页。5） 土

25、方开挖（1）土方施工机械应由有关部门检查验收合格后进场作业，操作人员应持证上岗，遵守安全技术操作规程。（2）机械开挖土方时，作业人员不得进入机械作业半径范围内进行坑底清理或找坡作业。（3）施工时应遵循自上而下的开挖顺序，严禁先切除坡脚，并不得超挖。第九十二页，共112页。第九十三页，共112页。2、基坑监控1） 监控方案 基坑开挖前应制定系统的开挖监控方案，监控方案应包括监控目的、监测项目、监控报警值、监测方法及精度要求、监测点的布置、监测周期、工序管理和记录制度以及信息反馈系统等。 第九十四页，共112页。2） 监测项目 基坑工程监测可按基坑侧壁安全等级（分为一、二、三级）选择监测项目，具体

26、分为：支护结构位移；周围建筑物、地下管线变形；地下水位；桩、墙内力；锚杆拉力；支撑轴力；立柱变形；地体分层竖向位移；支护结构界面上侧向压力。 第九十五页，共112页。第九十六页，共112页。3） 监测点布置（1）监测点的布置应满足监控要求，从基坑边缘以外12倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象。（2）位移观测基准点数量不少于两点，且应设在影响范围以外。（3）深基坑工程应进行水平和垂直位移监测，并符合下列要求：A、布点要求：开挖深度不超过7米的三级基坑，监测点间距不大于20米；开挖深度超过7米的一、二级基坑，监测点间距不大于10米；每一典型坡段不少于3个监测点。B、水平位移监测包括：位移量、位移速率和方向。 第九十七页，共112页。第九十八页，共112页。4） 监控报警 基坑监测项目的监控报警值应根据监测对象的有关规范及支护结构设计要求确定。 第九十九页，共112页。5） 监测周期（1）监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且不应少于两次。（2）各项监测的时间间隔可根据施工进程确定。当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时，应加密观测次数。当有事故征兆时，应连续监测。第一百页，共112页。（3）深基坑工程进行水平和垂直位移监测应在施工前进行一次，施工期每天监测不少于一次；监测过程中发现监测对象变形发展较快则应