基坑支护、脚手架、施工用电技术与安全讲义

基坑支护护、脚手手架、施施工用电电

技术术与安全全2一、基坑坑支护技技术深基坑支支护基本本要求：：●确保保支护结构构能起挡挡土作用用，基坑边边坡保持稳定定；●确保保相邻建建（构））筑物、、道路、、地下管管线安全全，不因因土体的变变形、沉沉陷、坍坍塌受到到危害；●通过过排水降水水等措施，，确保基础施工工在地下下水位以以上进行行。●在支支护结构构设计中中首先要考虑周周边环境境的保护护，其次要满足本本工程地地下结构构施工的的要求，再则应尽可能能降低造造价、便便于施工工。基础施工工深基坑支支护3深基坑边边坡支护护坍塌事事故2008年11月15日杭州地铁铁一号线线坍塌事事故5常用的支支护结构构体系排桩式土钉墙喷锚支护护钢管桩挖孔灌注注桩钢板桩板墙式板桩式组合式粉体喷射射注浆桩桩墙钻孔灌注注桩高压喷射射注浆桩桩墙深层搅拌拌水泥土土桩墙逆作拱墙墙式边坡稳定定式排桩与板板墙式水泥挡土土墙式现浇地下下连续墙墙灌注桩与与水泥土桩桩结合加筋水泥泥土围护护墙型钢横挡挡板支护结构构主要由由围护墙和支撑体系系组成。加筋水泥泥土墙61、水泥土土墙支护护①水泥搅搅拌桩（深层搅拌拌桩）：是重重力式围围护墙，，利用水水泥作为为固化剂，采用搅搅拌桩机机，在地地基深处处将土和和固化剂剂强制搅搅拌，使使软土硬硬结成具具有整体体性、水水稳性和和一定强强度的水水泥加固固土体。。水泥土墙墙宜用于于坑深≯≯6m；基坑侧侧壁安全全等级为为一、二二级；地地基土承承载力≯≯150kPa的情况。。水泥土墙墙的优缺缺点：优点：由于坑内内无支撑撑，便于于机械化化快速挖挖土；挡挡土又防防渗，比比较经济济。缺点：不宜用于于深基坑坑；位移移相对较较大；墙墙体厚度度大，有有时受周周围环境境限制。。7②高压喷射射旋喷桩桩利用钻机机将旋喷喷注浆管管及喷头头钻置于于桩底设设计高程程，将预预先配制制好的水水泥浆液液通过高高压发生生装置从从注浆管管喷嘴中中高速喷喷射出来来，喷射射过程中中，钻杆杆边旋转转边提升升，使浆浆液与土土体充分分搅拌混混合，在在土中形形成一定定直径的的柱状固固结体，，使地基基达到加加固。特点：施工占地少少、振动小小、噪音较较低，但容容易污染环环境，成本本较高，对对于特殊的的不能使喷喷出浆液凝凝固的土质质不宜采用用。适用：高压喷射注注浆法适用用于处理淤淤泥、淤泥泥质土、粉粉土、粘性性土、黄土土、碎石土土等地基。。8水泥土搅拌拌桩9地下室一层层水泥土搅拌拌桩支护技技术，挖深6m，10（2）水泥土墙墙的设计计计算1）嵌固深度度2）水泥土墙墙厚度设计计值b3）正截面承承载力验算算压应力验算算：拉应力验算算：114）抗滑移稳稳定性验算算5）抗倾覆稳稳定性验算算6）整体稳定定性验算12（3）水泥土墙墙施工1）水泥土搅搅拌桩施工工深层搅拌桩桩机机组1—主机；2—机架；3—灰浆拌制机机；4—集料斗；5—灰浆泵；6—贮水池；7—冷却水泵；；8—道轨；9—导向管；10—电缆；11—输浆管；12—水管深层搅拌桩桩机的组成成：深层搅拌机机（主机））、机架及灰浆浆搅拌机、、灰浆泵等配配套机械组组成深层搅拌桩桩机常用的的机架有三三种形式：：塔架式、桅桅杆式及履履带式。13塔架式桅桅杆式履履带式14水泥土搅拌拌桩施工工工艺搅拌桩成桩桩工艺可采用“一次喷浆、、二次搅拌拌”或“二次喷浆、、三次搅拌拌”工艺，主要要依据水泥泥掺入比及及土质情况况而定。水水泥掺量较较小，土质质较松时，，可用前者者，反之可可用后者。。当采用“二次喷浆、、三次搅拌拌”工艺时可在在图示步骤骤e）作业时也也进行注浆浆，以后再再重复d）与e）的过程。。图“一一次喷浆、、二次搅拌拌”施工流程a)定位；b)预埋下沉；；c)提升喷浆搅搅拌；d)重复下沉搅搅拌；e)重复提升搅搅拌；f)成桩结束152）高压喷射射旋喷桩施施工工艺引孔钻机就位钻进成孔换浆清渣清孔回灌搬迁移钻开孔检查启动空压机送风启动高压泵送水试喷检查插入高喷管浆液配制泵送高喷作业观察高喷参数孔内保持满浆测放桩位16土体通过钻孔、插筋筋、注浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)并与喷射砼面板板相结合，形形成类似重重力挡墙的的土钉墙，以抵抗墙墙后的土压压力，保持持开挖面的的稳定。也也称为喷锚网加固固边坡或喷锚网挡墙墙。2土钉墙支护护钻孔插插筋、注注浆铺铺设钢钢筋网喷喷射砼护面面土钉墙支护护17（1）土钉墙的的组成和特特点原理：土钉墙支护护是在基坑坑开挖过程程中将较密密的细长杆杆件钉置于于原位土体体中,并在坡面上上喷射钢筋筋网混凝土土面层。通通过土钉、土体体和喷射混混凝土面层的共同同工作,形成复合土体。利用复合合土体的自自稳达到支支护目的。。a）土钉剖面面b）土钉面层层喷锚c）土钉节点点18土钉施工土钉墙适用用于：地下水低于于基底层面面或经降水水措施后使使地下水位位低于基底层面的情况。适适用于粘性土、粉粉性土、含含有30%上粘土颗粒粒的砂土边边坡。常用于开挖深度不不大、周围围相邻建筑筑或地下管管线对沉降降与位移要要求不高的的基坑支护护。土钉墙特点点：1。形成土钉钉复合体、、提高边坡整整体稳定性性和承受边边坡超载的能力。2。随基坑开开挖逐层分分段开挖作作业，少占单独作作业时间，施工效率率高。3。土钉墙成本费较其他支护护结构低。。4。施工噪音、、振动小，不影响周周围环境。。5。土钉墙本本身变形很小，对相邻建建筑物影响响不大。192021（2）土钉墙的的设计验算算1）抗拉承载载力设计值值的计算2）土钉墙整整体稳定性性计算3）土钉长度度L的计算4）喷射混凝凝土面层承承受侧压力力F的验算22（3）土钉墙支支护结构施施工工艺见右图（4）土钉墙施施工检测与与监测1）检测：对对土钉应采采用抗拉试试验检测承承载力。2）监测根据地质划分开挖高度开挖土方并修整边坡初喷底层混凝土钻设钉孔土钉安装注浆 挂钢筋网并与土钉尾部焊牢安装泄水管复喷表层混凝土至设计厚度233、排桩墙支支护基坑开挖时时，对不能能放坡或由由于场地限限制而不能能采用搅拌拌桩支护，，开挖深度度在6~10米左右时，，即可采用用排桩支护护。排桩支支护可采用用钻孔灌注桩桩、预制钢钢筋混凝土土板桩或钢板桩。（1）排桩墙的的平面布置置形式①柱列式排桩支护②连续排桩支护③组合式排桩支护②连续排桩支护②连续排桩支护②连续排桩支护244、挡土灌注桩桩支护适于开挖面面积大、深深度大于6m、不允许放放坡、邻近近有建（构构）筑物的的基坑支护护。开挖前在基基坑周围设设置砼灌注桩，桩的排列列有间隔式、双双排式和连续式，桩顶设置置砼连系梁或锚桩、拉杆杆。施工方便便、安全度度好、费用用低。缺点点：止水性性差。为防防止水土流流失，也可可在灌注桩桩之间加粉粉喷桩。深基坑的间间隔式排桩桩支护255、挡土灌注桩桩与土层锚锚杆结合支支护适于大型较较深基坑,施工期较长长,邻近有建筑筑物,不允许支护护,邻近地基不允许有下沉位移移时使用桩顶不设锚锚桩、拉杆杆，而是挖挖至一定深深度，每隔隔一定距离离向桩背面斜向向打入锚杆杆，达到强度度后，安上横撑，，拉紧固定定。深基坑的间间隔式排桩桩支护桩顶连系梁梁悬臂支护桩桩锚杆及横撑撑265、板桩支护护当基坑较深深、地下水水位较高且且未施工降降水时，采采用板桩作作为支护结结构，既可挡土、防防水，还可防止流砂的发生。板板桩支撑可可分为无锚板桩(悬臂式板桩桩)和有锚板桩两大类。板式支护结结构由两大系统组组成：挡墙系统和支撑(或拉锚)系统。（1）板桩有钢板柱、钢钢筋混凝土土板桩。钢板桩的种种类很多，，常见的有有U板桩与Z板桩c）H形板桩a）U形板桩相互连接b）Z形板桩相互连接锁口——形成整体，，具有较好好的隔水能能力。27板式支护结结构1—板桩墙；2—围檩；3—钢支撑；4—斜撑；5—拉锚；6—土锚杆；7—先施工的基基础；8—竖撑d)土锚式a)水平支撑式式b)斜撑式c)拉锚式常用钢板桩桩截面形式式(a)Z型;(b)U型;(c)一字型;(d)组合型28钢板桩＋水水平支撑U型钢板桩插插打打入入土土U型板桩相互互连接挡墙系统：：常用的形式式有槽钢、钢板板桩、钢筋筋混凝土板板桩、灌注注桩及地下下连续墙等。支撑系统：：大型钢管、、H型钢或格构构式钢支撑撑，也可采采用现浇钢钢筋混凝土土支撑。拉锚系统：：用钢筋、钢钢索、型钢钢或土锚杆杆。2930挖孔桩-钢支撑3132SMW工法--板式支护-钢板桩3334（2）钢板桩施工工钢板桩施工工要正确选选择打桩方式、打桩机械和流水段划分分，以便使打打设后的板板桩墙，有有足够的刚刚度和防水水作用。钢板桩的打打设虽然在在基坑开挖挖前已完成成，但整个板桩桩支护结构构需等地下下结构施工工后，在许许可的条件件下将板桩桩拔除才算算结束。钢板桩打桩桩方法有以以下几种：单独打入法法；双层围檩插插桩法；分段复打桩桩（屏风法法）。常见的拔桩方法有有两种：一是用振振动锤拔桩桩；二是用用重型起重重机与振动动锤共同拔拔桩。钢板桩土孔孔处理：对拔桩后后留下的桩桩孔，必须须及时回填填。回填的的处理方法法有：振浮浮法、挤密密法和填入入法。所用用材料一般般为砂子。。35a）平面面布置置b）剖面面打桩围围檩支支架1—围檩桩桩；2--围檩；；3—钢板桩桩围檩363）总结板板桩的的工程程事故故，其其失败的的原因因主要有有六方方面：：a)板桩下下部走走动；；b)拉锚破破坏；；c)支撑破破坏；；d)拉锚长长度不不足；；e)板桩失失稳弯弯曲；；f)板桩变变形及及土体体沉降降板桩的的工程程事故故376、土层锚锚杆支支护在立壁壁土层层上钻钻（掏掏）孔孔至要要求深深度，，孔内内放入钢钢筋，灌入入水泥砂砂浆或化学浆浆液，使之之与土土层结结合成成抗拉锚锚杆，将立壁土土体侧侧压力力传至至稳定定土层层。适于较较硬土土层或或破碎碎岩石石中开开挖较较大较较深基基坑，，邻近近有建建筑物物须保保证边边坡稳稳定时时采用用基坑锚锚杆支支护施施工中中38（1）锚杆杆的组组成和和特点点锚杆有有三部部分组组成：头部连连接（（锚头头）、、拉杆杆、锚锚固体体。锚杆承受拉拉力，，一般般采用用螺纹钢钢、钢钢绞线线等强度度高、、延伸伸率大大、疲疲劳强强度高高的材材料。。永久久性锚锚杆尚尚需进进行防防腐处处理。。39a）多层锚锚杆剖剖面图图b）锚杆与与地下下墙连连结构构造图图c）二次灌灌浆管管的布布置土层锚锚杆构构造1--墙结构构；2—锚头垫垫座；；3—锚头；；4--钻孔；；5—锚拉杆杆；6—锚固体体；7—一次灌灌浆管管；8—二次灌灌浆管管；9—定位器器40重庆市市高切切坡，，预应应力锚锚索支支护为了均均匀分分配传传到连连续墙墙或柱柱列式式灌注注桩上上的土土压力力，减减少墙墙、柱柱的水水平位位移和和配筋筋，一端采采用锚锚杆与与墙、、柱连连接，，另一一端锚锚固在在土层层中，用以以维持持坑壁壁的稳稳定。。土层锚锚杆支支护41（2）锚杆杆的设设计计计算（3）锚杆杆的施施工土锚杆杆的施施工工工艺：土方开开挖—定位—钻孔--安放拉拉杆--灌浆--养护--安装锚锚头--张拉锚锚固和和挖土土。（4）施工工监测测42DML-120D1跟管钻钻进锚锚索施施工设设备43螺旋钻钻机446、内撑撑式式支支护护由支支护护桩桩或或墙墙和和内内支支撑撑组组成成，，适适用用于于各各种种地地基基土土层层，，缺缺点点是是内内支支撑撑会会占用用一一定定的的施施工工空空间间。北京京地地铁铁熊熊猫猫环环岛岛车站站基基坑坑钢钢管管支支护护大型型深深基基坑坑的的钢钢管管对对撑撑支支护护45制作作深深基基坑坑砼砼构构架架构架架支支护护下下挖桩桩间间土土方方构架架支支护护下下逆作作法法施施工工467、地地下下连连续续墙墙支支护护地下下连连续续墙墙成成槽槽施施工工先建建造造钢钢筋筋砼砼地地下下连