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文档简介
深基坑支护护及降水质质量控制要要点一、基坑支支护的目的的与作用1.保证基坑四四周的土体体的稳定性性,同时满满足地下室室施工有足足够空间的的要求,这这是土方开开挖和地下下室施工的的必要条件件。2.保证基坑四四周相邻建建筑物和地地下管线等等设施在基基坑支护和和地下室施施工期间不不受损害。。即坑壁土土体的变形形,包括地地面和地下下土体的垂垂直和水平平位移要控控制在允许许范围内。。3.通过截水、、降水、排排水等措施施,保证基基坑工程施施工作业面面在地下水水位以上。。二、基坑安安全等级划划分及常见见支护形式式(1)基坑工程程安全等级级划分根据据支护结构构及周边环环境对变形形的适应能能力和基坑坑工程对周周边环境可可能造成的的危害程度度,基坑工工程划分为为三个安全全等级。即即一级、二二级和三级级深基坑工工程,其对对应的重要要性系数分分别取1.1、1.0、0.9。一级★周边环境境条件很复复杂★破坏后果果很严重★基坑深度度大于12m★工程地质条条件复杂★地下水水水位很高、、条件复杂杂、对施工工影响严重重二级★周边环境境条件较复复杂★破坏后果果严重★基坑深度度小于等于于12m,大于6m★工程地质条条件较复杂杂★地下水水水位较高、、条件较复复杂、对施施工影响较较严重三级★周边环境境条件简单单★破坏后果果不严重★基坑深度度小于等于于6m★工程地质条条件简单★地下水水水位低、条条件简单、、对施工影影响轻微不不同基坑支支护技术的的适用范围围(2)常见支护形形式1.钢板桩这种建建筑施工技术术是一种相对对比较简单的的支护的设计计方法,而且且投资比较低低。这种设计计方法通常用用于软地层。。2.地下连续墙这这种墙体结构构的设计能够够有效地提高高整个建筑的的刚度,提高高整个建筑的的防渗性。此此结构通常情情况下,用于于软粘土及沙沙土等各种地地质结构比较较复杂的施工工环境中。3.柱列式的灌注注桩的排桩支支护这种支护技术术的设计方式式主要分为疏疏排设计和密密排设计两种种形式。这种种支护的设计计在桩顶的设设计过程中一一定要注意浇浇注相对比较较大的截面的的钢筋,并且且一定要确保保混凝土梁帽帽连接的可靠靠性。为了防防止地下水及及其杂质在空空隙内流入深深基坑内,在在建筑过程中中应该使用高高压注浆的操操作方法。除此之外,在在建筑的深基基坑支护的设设计中还有土土钉墙支护、、锚杆喷射支支护、锚索支支护、桩锚支支护、锚板墙墙支护、水泥泥土桩的深层层搅拌支护等等各种不同的的施工技术。。(3)常见基坑支支护结构的类类型及其适用用条件1.放坡开挖优势:只要求求稳定,价钱钱最便宜。劣势:回填土土方较大。适用:场地开开阔,周围无无重要建筑物物的工程。2.围护墙深层搅搅拌水泥土深层搅拌水泥泥土围护墙是是采用深层搅搅拌机就地将将土和输入的的水泥浆强行行搅拌,形成连续搭接接的水泥土柱柱状加固体挡挡墙。优势:由于一般坑内内无支撑,便于机械化快快速挖土;具有挡土、止止水的双重功功能;一般情况下较较经济;施工中无振动动、无噪声、、污染少、挤挤土轻微。劣势:位移、、厚度相对较较大,对于长长度大的基坑坑,需采取中间加加墩、起拱等等措施以限制制过大的位移移;施工时需注意意防止影响周周围环境。适用:闹市区区工程。3.高压旋喷桩高压旋喷桩所所用的材料亦亦为水泥浆,它是利用高压压经过旋转的的喷嘴将水泥泥浆喷入土层层与土体混合合形成水泥土土加固体,相互搭接形成成排桩,用来挡土和止止水。优势:施工设设备结构紧凑凑、体积小、、机动性强、、占地少,并且施工机具具的振动很小小,噪声也较低,不会对周围建建筑物带来振振动的影响和和产生噪声等等公害。劣势:施工中中有大量泥浆浆排出,容易引起污染染。对于地下下水流速过大大的地层,无填充物的岩岩溶地段永冻冻土和对水泥泥有严重腐蚀蚀的土质,由于喷射的浆浆液无法在注注浆管周围凝凝固,均不宜采用该该法。适用:可用于于施工空间较较小的工程。。4.槽钢钢板桩这是一种简易易的钢板桩围围护墙,由槽钢正反扣扣搭接或并排排组成。槽钢钢长6~8m,型号由计算确确定。优势:耐久性良好,二次利用率高高;施工方便,工期短。劣势:不能挡挡水和土中的的细小颗粒,在地下水位高高的地区需采采取隔水或降降水措施;抗弯能力较弱弱,支护刚度度小,开挖后变形较较大。适用:多用于于深度≤4m的较浅基坑或或沟槽。5.钻孔灌注桩优势:施工时无振动动、无噪声等等环境公害,无挤土现象,对周围环境影影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好好,变形小;当工程桩也为为灌注桩时,可以同步施工工,从而施工有利利于施工组织织、工期短。。劣势:桩间缝缝隙易造成水水土流失,特别是在高水水位软粘土质质地区,需根据工程条条件采取注浆浆、水泥搅拌拌桩、旋喷桩桩等施工措施施以解决挡水水问题。适用:排桩式式中应用最多多的一种,多用于坑深7~15m的基坑工程,适用于软粘土土质和砂土地地区。6.地下连续墙优势:刚度大大,止水效果果好,是支护护结构中最强强的支护型式式。劣势:造价较较高,施工要要求专用设备备。适用:地质条条件差和复杂杂,基坑深度度大,周边环环境要求较高高的基坑。7.土钉墙土钉墙是一种种边坡稳定式式的支护,其作用与被动动的具备挡土土作用的上述述围护墙不同同,它是起主动嵌嵌固作用,增加边坡的稳稳定性,使基坑开挖后后坡面保持稳稳定。优势:稳定可可靠、施工简简便且工期短短、效果较好好、经济性好好、在土质较较好地区应积积极推广。劣势:土质不不好的地区难难以运用。适用:主要用用于土质较好好地区。8.SMW工法SMW工法亦称劲性性水泥土搅拌拌桩法,即在水泥土桩桩内插入H型钢等(多数为H型钢,亦有插入拉伸伸式钢板桩、、钢管等),将承受荷载与与防渗挡水结结合起来,使之成为同时时具有受力与与抗渗两种功功能的支护结结构的围护墙墙。施工时基本无无噪声,对周围环境影影响小;结构强度可靠靠,凡是适合应用用水泥土搅拌拌桩的场合都都可使用;挡水防渗性能能好,不必另设挡水水帷幕;可以配合多道道支撑应用于于较深的基坑坑;此工法在一定定条件下可代代替作为地下下围护的地下下连续墙,在费用上如果果能够采取一一定施工措施施成功回收H型钢等受拉材材料;则大大低于地地下连续墙,因而具有较大大发展前景。。三、深基坑支支护4大设计要求1.深基坑的设计计应该满足建建筑的稳定以以及变形的建建筑要求,即即正常使用的的极限状态和和承载能力极极限的状态两两种。2.深基坑的设计计应该保证极极限状态满足足足够的安全全系数,切实实确保整个建建筑工程的安安全性。3.深基坑的设计计应该根据周周围的实际情情况,计算出出支护结构的的稳定性以及及控制的变形形范围。4.深基坑的设计计应该依据周周围的环境做做出适当的水水平位移,确确保建筑的观观测性好,同同时也确保周周围环境的安安全。此外,在深基基坑的设计过过程中还应该该注意其他细细节方面的问问题,确保建建筑的安全、、可靠性。四、深基坑支支护施工10大基本要求1.深基坑围护必必须根据设计计要求,深度度及现场环境境工程进度来来确定施工方方案,纺制后后经单位总工工程师审批,,并报总监理理工程师审批批,符合规范范及法律法规规要求才能施施工。2.深基坑施工必必须解决地下下水位,一般般采用轻型井井点抽水,使使地下水位降降到基坑底1.0m以下,须有专专人负责24h值班抽水,并并应做好抽水水记录,当采采取明沟排水水时,施工期期间不得间断断排水,当构构筑物未具备备抗浮条件时时,严禁停止止排水。3.深基坑土方开开挖时,多台台挖土机之间间间距应大于于10m,挖土由上而而下,逐层进进行,不得深深挖。4.深基坑上下应应挖好阶梯或或支撑靠梯,,禁止踩踏支支撑上下作业业,基坑四周周应设置安全全栏杆。5.人工吊运土方方时应检查起起吊工具,工工具是否牢靠靠,吊斗下面面不得站人。。6.在深基坑边上上侧堆放材料料及移动施工工机械时,应应与挖土边缘缘保持一定距距离,当土质质良好时,应应离开0.8m以外,高度不不得超过1.5m。7.雨季施工,坑坑四周地面水水必须设排水水措施,防止止雨水及地面面水流入深基基坑,雨季开开挖土方应在在基坑标高以以上留15~30cm泥土,待天晴晴后再开挖。。8.深基坑回填土土要四周对称称回填,不能能一边填满后后延伸,并做做好分层夯实实。9.深基坑施工中中,现场工程程技术人员要要坚持跟班作作业,及时解解决施工中出出现的安全、、质量问题,,确保每道工工序在安全保保证的前提下下才能抓质量量、进度。10.对深基坑施工工中的关键部部位,必须严严格控制,前前道工序未验验收签证,后后道工序绝不不允许施工。。五、深基坑支支护破坏形式式及事故案例例(1)深基坑的概概念住房和城乡建建设部《危险性较大的的分部分项工工程安全管理理办法的通知知》规定:深基坑坑工程指开挖挖深度超过5m(含5m)或地下室3层以上(含3层),或深度度虽未超过5m,但地质条件件和周围环境境及地下管线线特别复杂的的基坑土方开开挖、支护、、降水工程。。通常来说,开开挖深度超过过5m的基坑就能称称为深基坑了了,目测这个个基坑至少得得有几十米,,不知道是多多大的工程啊啊!(2)深深基基坑坑工工程程常常见见破破坏坏形形式式深基基坑坑工工程程安安全全质质量量问问题题类类型型很很多多,,成成因因也也较较为为复复杂杂。。在在水水土土压压力力作作用用下下,,支支护护结结构构可可能能发发生生破破坏坏,,支支护护结结构构型型式式不不同同,,破破坏坏形形式式也也有有差差异异。。渗渗流流可可能能引引起起流流土土、、流流砂砂、、突突涌涌,,造造成成破破坏坏。。围围护护结结构构变变形形过过大大及及地地下下水水流流失失,,引引起起周周围围建建筑筑物物及及地地下下管管线线破破坏坏也也属属基基坑坑工工程程事事故故。。粗粗略略地地划划分分,,深深基基坑坑工工程程事事故故形形式式可可分分为为基基坑坑周周边边环环境境破破坏坏、、支支护护体体系系破破坏坏、、土土体体渗渗透透破破坏坏。。基坑坑周周边边环环境境破破坏坏在深深基基坑坑工工程程施施工工过过程程中中,会对对周周围围土土体体有有不不同同程程度度的的扰扰动动,,一一个个重重要要影影响响表表现现为为引引起起周周围围地地表表不不均均匀匀下下沉沉,,从从而而影影响响周周围围建建筑筑、、构构筑筑物物及及地地下下管管线线的的正正常常使使用用,,严严重重的的造造成成工工程程事事故故。。引引起起周周围围地地表表沉沉降降的的因因素素大大体体有有::基基坑坑墙墙体体变变位位;;基基坑坑回回弹弹、、隆隆起起;;井井点点降降水水引引起起的的地地层层固固结结;;抽抽水水造造成成砂砂土土损损失失、、管管涌涌流流砂砂等等。。因此此如如何何预预测测和和减减小小施施工工引引起起的的地地面面沉沉降降已已成成为为深深基基坑坑工工程程界界亟亟需需解解决决的的难难点点问问题题。。支护护体体系系破破坏坏1、基基坑坑围围护护体体系系折折断断事事故故主要要是是由由于于施施工工抢抢进进度度,,超超量量挖挖土土,,支支撑撑架架设设跟跟不不上上,,是是围围护护体体系系缺缺少少大大量量设设计计上上必必须须的的支支撑撑,,或或者者由由于于施施工工单单位位不不按按图图施施工工,,抱抱侥侥幸幸心心理理,,少少加加支支撑撑,,致致使使围围护护体体系系应应力力过过大大而而折折断断或或支支撑撑轴轴力力过过大大而而破破坏坏或或产产生生大大变变形形。。下下图图为为2008年苏苏州州某某深深基基坑坑事事故故。。图为为2008年杭杭州州地地铁铁深深基基坑坑施施工工中中地地下下连连续续墙墙折折断断破破坏坏2011年杭杭州州某某深深基基坑坑围围护护桩桩折折断断事事故故2、基基坑坑围围护护体体整整体体失失稳稳事事故故深基基坑坑开开挖挖后后,,土土体体沿沿围围护护墙墙体体下下形形成成的的圆圆弧弧滑滑面面或或软软弱弱夹夹层层发发生生整整体体滑滑动动失失稳稳的的破破坏坏。。下下图图为为某某深深基基坑坑围围护护整整体体失失稳稳破破坏坏事事故故。。3、基基坑坑围围护护踢踢脚脚破破坏坏由于深基基坑围护护墙体插插入基坑坑底部深深度较小小,同时时由于底底部土体体强度较较低,从从而发生生围护墙墙底向基基坑内发发生较大大的“踢踢脚”变变形,同同时引起起坑内土土体隆起起。下图图为某深深基坑发发生“踢踢脚”破破坏。4、坑内滑滑坡导致致基坑内内撑失稳稳在火车站站、地铁铁车站等等长条形形深基坑坑内区放放坡挖土土时,由由于放坡坡较陡、、降雨或或其他原原因引起起的滑坡坡可能冲冲毁基坑坑内先期期施工的的支撑及及立柱,,导致基基坑破坏坏。下侧侧两图为为2009年杭州地地铁1号线凤起起路站坑坑内土体体滑坡引引起的支支撑体系系破坏。。六、基坑坑施工过过程控制制要点首先,结结合设设计方案案和施工工方案中中涉及的的关于基基坑围护护工程中中国家或或地方控控制标准和规范要要求,落落实各项项施工措措施包括括围护桩桩墙、止止水帷幕幕、支撑撑(混凝土或或钢支撑撑)、挖土流流程、降降水井的的布置和和深度等等。其次,注注重围围护结构构施工控控制。围围护工程程测量放放线,重重点控制制围护结结构与地地下室外外墙的间间距;基基坑围护护施工设设备及机机具的性性能、安安全操作作;围护护工程原原材检验验合格;;按照围围护设计计要求进进行施工工控制,,保证各各项控制制指标符符合设计计要求;;同时施施工应急急预案编编制和抢抢险措施施的制定定。第三,土土方开挖挖要在围围护结构构和止水水帷幕强强度达到到设计要要求后并并具备土土方开挖挖条件时时进行;;严格控控制挖土土深度、、留土坡坡比、施施工顺序序、出土土及运输输口位置置及路线线、工程程桩和水水平支撑撑的状况况,围护护体系的的变形状状况、保保证土方方开挖的的合理进进度;严严禁超挖挖;坑底底可预留留20cm原土采用用人工挖挖以减小小扰动;;如遇到到异常情情况,如如涌水涌涌砂、遇遇到障碍碍物等,,要立即即通知业业主及参参建单位位,并应应暂停挖挖土或采采取预定定的应急急方案抢抢险;对对多道支支撑的基基坑进行行支撑拆拆除是,,要考虑虑先设置置临时换换撑,在在其达到到强度后后再拆除除既有支支撑;支支撑的拆拆除的方方式要更更具周边边环境及及工程成成品保护护的要求求来选择择人工或或爆破方方式,要要确保安安全。第四,基基坑降水水控制。。软土地地区地下下水位往往往较高高,会涉涉及潜水水、微承承压水和和承压水水等不同同水文条条件,根根据基坑坑所处地地层的透透水特性性,应注注意降水水和开挖挖的工序序配合。。地下水水是会影影响到土土层强度度,如存存在地下下水渗流流会增大大基坑的的危险性性;对涉涉及承压压水层时时,可能能导致基基坑突涌涌,乃至至引起基基坑失稳稳破坏;;因此有有效控制制基坑降降水是非非常重要要的。降降水施工工要合理理设置井井点降水水的口数数、深度度和洞径径大小;;涉及潜潜水降水水时应先先降水后后挖土,,控制水水位位于于开挖面面以下0.5m以上;当当涉及承承压水层层降水时时,应根根据设计计验算在在开挖一一定深度度后开始始降压抽抽水,水水压降到到安全水水位后方方能继续续挖土;;应通过过水位观观测井监监测水位位变化,,当水位位突变时时应分析析原因,,同时适适时根据据周边环环境监测测情况调调整降水水措施;当涉及坑坑外承压压水降水水时,应应配备坑坑外回灌灌措施;确保降水水措施持持续到设设计允许许的拆除除时间或或者持续续到地下下室出地地面为止止;施工工挖土中中应避免免挖土机机械碰撞撞降水井井,导致致降水井井失效;;施工要要备有抽抽水电源源和抽水水设备。。七、基坑坑施工过过程注意意事项1、基坑紧紧急措施施。为防防止突发发性事故故的发生生,使本本工程地地下结构构施工顺顺利进行行,将采采取以下下措施来来保证整整个基坑坑和周边边环境的的安全。。2、开挖前前,应准准备一定定数量的的材料和和设备,,包括砂砂袋、钢钢管以及及锚杆成成孔机和和注浆机机各2-3台。3、挖过程程中如发发现支护护结构局局部位移移较大,,已超过过许可范范围时,,应暂时时中止挖挖土,采采用钢管管或钢管管索在竖竖直平面面内进行行斜撑,,同时在在支护结结构外侧侧卸载,,以减少少主动土土压力,,也可打打设锚杆杆进行加加固。4、当支撑撑结构出出现裂缝缝时,可可用钢管管或钢管管索在支支撑结构构和支撑撑桩之间间进行对对撑加固固。5、支护桩桩间漏水水,如漏漏点不大大,则可可用导管管引流后后用早强强水泥堵堵漏或钢钢丝网喷喷射混凝凝土浇平平封堵;;当水流流入量较较大时,,除采取取前述方方法外,,再结合合坑外局局部压密密注浆等等措施。。6、基坑开开挖至设设计深度度后,应应立即抢抢险做块块石垫层层,并把把块石垫垫层铺砌砌至紧靠靠支护桩桩,如此此时支护护桩下部部发生坑坑内位移移,应立立即在坑坑内侧堆堆土或抛抛石,并并同时在在支护结结构外侧侧卸载,,待稳定定后,可可采用打打设锚杆杆或在坑坑底进行行注浆加加固。八、注重重环境影影响,加加强过程程监测基坑监测测是定量量化周边边环境变变形情况况观察的的直接措措施,同同时也是是监控基基坑自身身稳定性性的有效效措施。。基坑位位置的地地质水文文条件、、周边环环境(有有无需要要保护的的建(构)筑物、地地下管线线、地铁铁隧道等等),这这些因素素确定了了基坑施施工中环环保要求求等级。。基坑监监测控制制的内容容应结合合基坑周周边环境境情况和和基坑的的安全等等级来综综合确定定,控制制的标准准应按照照设计相相关要求求或者周周边环境境中建构构筑物、、管线或或者隧道道等主管管单位的的变形要要求来控控制。对于软土土地区的的深基坑坑其基坑坑监测内内容包括括:围护护结构的的水平和和竖向变变形,坑坑内外地地下水位位、支撑撑体系的的内力、、坑内回回弹(立柱沉降降)、坑边地地面或道道路的沉沉降、周周边地埋埋管线的的沉降、、周边房房屋的沉沉降和差差异沉降降、地铁铁隧道变变形等情情况。有有条件时时可监测测围护结结构外侧侧的土压压力和水水压力分分布等。。基坑监测测方案中中观测点点的数量量、间距距和布置置位置要要满足规规范和标标准;基基坑工程程监测须须由专业业的资质质等级相相符的监监测单位位进行。。监测前前应进行行两次初初测,确确定初始始值;基基坑开挖挖期间,,应确保保监测频频率与设设计要求求或者规规范标准准的要求求相一致致;定期将监监测资料料反馈给给建设、、设计、、监理、、施工等等单位,,设计单单位可以以根据监监测情况况进行反反分析,,从而预预估基坑坑的以后后变形情情况;监监测控制制标准为为累计变变形量和和日变形形量,当当超过警警戒值时时,或出出现异常常情况时时应加密密观测次次数;在在超过警警戒值时时或者变变形速率率偏快时时,要应应及时组组织相关关参建各各方会诊诊解决。。基坑工程程是一项项涉及多多种专业业多家单单位共同同参与的的工程,,需要各各方的密密切配合合。基坑坑施工安安全需要要设计方方案合理理、施工工质量保保障、施施工流程程合理、、降水措措施和监监测措施施同步等等多方面面协调作作用。软软土地区区的深基基坑,地地质水文文条件和和周边环环境的复复杂性,,更加需需要流程程中涉及及各方的的合理管管理。基坑监测测控制1、基坑工工程危险险源对于基坑坑监测来来说,只只有先了了解基坑坑工程危危险源,,才能有有效地进进行基坑坑监测。。基坑工工程中应应十分注注意的重重大危险险源主要要有以下下5种:(1)开挖施施工对邻邻近建((构)筑筑物、设设施必然然造成安安全影响响或有特特殊保护护要求的的;(2)达到设设计使用用年限拟拟继续使使用的;;(3)改变变现行行设计计方案案,进进行加加深、、扩大大及改改变使使用条条件的的;(4)邻近近的工工程建建设,,包括括打桩桩、基基坑开开挖降降水施施工影影响基基坑支支护安安全;;(5)邻水水的基基坑。。2、基坑坑监测测原则则进行基基坑监监测时时,应应遵循循可靠靠性原原则,,及时时、准准确原原则,,经济济合理理原则则,方方便实实用原原则,,重点点监测测关键键区原原则,,多层层次监监测原原则等等。因因此,,基坑坑监测测须由由经验验丰富富的工工作人人员,,利用用先进进且质质量过过关的的设备备进行行监测测,同同时还还要保保证检检测数数据的的准确确性,,以实实时反反映基基坑受受力情情况,,并对对基坑坑工程程可能能发生生的事事故做做好及及时防防控。。3、基坑坑监测测内容容实际施施工时时,应应根据据基坑坑的周周边环环境,,开挖挖深度度以及及围护护形式式等进进行分分析,,并对对基坑坑的深深层土土体水水平位位移,,支护护结构构内力力变形形,地地下水水位等等进行行监测测。(1)深层层土体体水平平位移移监测测深层土土体水水平位位移监监测主主要是是在墙墙体或或土体体中预预埋测测斜管管,并并通过过测斜斜仪监监测围围护墙墙体或或坑周周土体体各深深度处处的水水平位位移。。施工时时,应应在基基坑开开挖7d前埋设设测斜斜管,,并对对准上上、下下测斜斜管管管段的的导槽槽,将将各段段接头头及管管底密密封,,同时时应保保证检检测管管竖直直埋设设,并并将其其与钻钻孔间间的孔孔隙填填充密密实,,以防防出现现上浮浮、断断裂、、扭转转。此外,,测斜斜仪的的系统统精度度应不不低于于0.25mm/m,分辨辨率不不低于于0.02mm/500mm,并应应在测测斜仪仪探头头接近近管内内温度度后进进行监监测,,且应应沿每每个监监测方方向进进行正正、反反两次次量测测,测测定管管口坐坐标的的变化化并及及时进进行修修正。。(2)支护护结构构内力力变形形监测测支护结结构内内力变变形监监测主主要是是通过过在结结构内内部或或表面面安装装应变变计或或应力力计,,对钢钢筋混混凝土土支撑撑,钢钢结构构支撑撑,围围护墙墙、桩桩及围围檩等等内力力进行行监测测。施工时时,应应根据据工程程规模模、基基坑深深度、、支护护结构构和支支护设设计等等合理理布设设基坑坑监测测点,,监测测点应应布设设在建建(构构)筑筑物下下部,,点位位间距距应为为10~20m。若为为大型型建筑筑物,,则须须在建建筑顶顶部、、中部部及下下部均均布设设监测测点。。对于监监测仪仪器的的选择择,若若为软软弱土土层的的支护护工程程,应应采用用精度度较低低的仪仪器监监测地地层变变形和和结构构内力力,采采用精精度较较高的的仪器器监测测地层层压力力和结结构变变形;;若为为较硬硬土层层的支支护工工程,,则相相反,,即采采用精精度较较低的的仪器器监测测地层层压力力和结结构变变形,,采用用精度度较高高的仪仪器监监测地地层变变形和和结构构内力力。此此外,,若支支护工工程中中干燥燥无水水,则则应选选用电电测仪仪表。。(3)地下下水位位监测测地下水水位监监测主主要是是在孔孔内设设置水水位管管,利利用水水位计计等仪仪器测测出水水位管管内水水面距距管口口的距距离,,再测测出水水位管管管口口绝对对高程程,并并计算算水位位管内内水面面的绝绝对高高程。。其中,,进行行坑内内水位位监测测检验验降水水方案案的实实际效效果,,如降降水速速率和和降水水深度度等;;进行行坑外外水位位监测测了解解坑内内降水水对基基坑周周围土土体及及环境境的影影响。。实际监监测时时,应应注意意区分分浅层层潜水水监测测以及及深层层承压压水位位监测测,承承压水水位管管直径径应为为50~70mm,滤管管段应应不小小于1m。同时,,水位位面监监测应应每隔隔1d进行1次,并并在测测试数数据保保持几几天的的连续续稳定定后再再进行行初始始水位位高程程的测测量,,且监监测精精度应应不低低于10mm。4、基坑坑监测测施工工具体体要求求1、监测测方案案基坑开开挖前前应制制定系系统的的开挖挖监测测方案案,监监测方方案应应包括括监测测目的的、监监测项项目、、监测测报警警值、、监测测方法法及精精度要要求、、监测测点的的布置置、监监测周周期、、工序序管理理和记记录制制度以以及信信息反反馈系系统等等。2、监测测项目目基坑工工程监监测可可按基基坑侧侧壁安安全等等级((分为为一、、二、、三级级)选选择监监测项项目,,具体体分为为:支支护结结构位位移;;周围围建筑筑物、、地下下管线线变形形;地地下水水位;;桩、、墙内内力;;锚杆杆拉力力;支支撑轴轴力;;立柱柱变形形;地地体分分层竖竖向位位移;;支护护结构构界面面上侧侧向压压力。。基坑监监测点点3、监测测点布布置(1)监测测点的的布置置应满满足监监控要要求,,从基基坑边边缘以以外1~2倍开挖挖深度度范围围内的的需要要保护护物体体均应应作为为监控控对象象。(2)位移移观测测基准准点数数量不不少于于两点点,且且应设设在影影响范范围以以外。。(3)深基基坑工工程应应进行行水平平和垂垂直位位移监监测,,并符符合下下列要要求::A、布点点要求求:开开挖深深度不不超过过7米的三三级基基坑,,监测测点间间距不不大于于20米;开开挖深深度超超过7米的一一、二二级基基坑,,监测测点间间距不不大于于10米;每每一典典型坡坡段不不少于于3个监测测点。。B、水平平位移移监测测包括括:位位移量量、位位移速速率和和方向向。基坑监监测点点布置置4、监控控报警警基坑监监测项项目的的监控控报警警值应应根据据监测测对象象的有有关规规范及及支护护结构构设计计要求求确定定。5、监测测周期期(1)监测测项目目在基基坑开开挖前前应测测得初初始值值,且且不应应少于于两次次。(2)各项项监测测的时时间间间隔可可根据据施工工进程程确定定。当当变形形超过过有关关标准准或监监测结结果变变化速速率较较大时时,应应加密密观测测次数数。当当有事事故征征兆时时,应应连续续监测测。(3)深基基坑工工程进进行水水平和和垂直直位移移监测测应在在施工工前进进行一一次,,施工工期每每天监监测不不少于于一次次;监监测过过程中中发现现监测测对象象变形形发展展较快快则应应增加加监测测次数数,围围护结结构增增体最最大位位移或或地面面最大大沉降降超过过以下下值时时应增增加监监测次次数::一级基基坑::5mm、3mm;二级基基坑::8mm、6mm;三级基基坑::10mm、10mm。6、监监测报报告基基坑开开挖监监测过过程中中,应应根据据设计计要求求提交交监测测日报报、阶阶段性性监测测报告告。工工程结结束时时应提提交完完整的的监测测总结结报告告,报报告内内容应应包括括:(1)工程程概况况。(2)监测测项目目和各各测点点的平平面和和立面面布置置图。。(3)采用用仪器器设备备和监监测方方法。。(4)监测测数据据处理理方法法和监监测结结果过过程曲曲线。。(5)监测测结果果评价价。因此,,实际际工程程中,,应在在做好好基坑坑监测测基础础上,,及时时做好好临边边防护护,地地下水水控制制,边边荷载载控制制,上上下通通道设设置等等布置置,以以防发发生基基坑坍坍塌等等工程程事故故,造造成经经济损损失,,甚至至人身身伤亡亡,防防患于于未然然。九、基基坑开开挖施施工质质量控控制基坑开开挖是是基坑坑支护护过程程的一一个重重要环环节,,直接接影响响到整整个基基坑工工程的的安全全。因因此合合理有有效的的开挖挖方案案对基基坑工工程的的成败败至关关重要要。1、无支支护开开挖基坑无无支护护开挖挖通常常是指指直接接分层层放坡坡开挖挖,其其施工工作业业空间间大,,工期期短,,常用用于地地处空空旷环环境,,且开开挖深深度不不大的的基坑坑,较较少用用于城城市中中。在在施工工时,,软土土地基基的分分层厚厚度应应控制制在2m以内,,且开开挖深深度不不宜过过大,,应控控制在在6~7m;而硬硬质土土的分分层厚厚度应应控制制在5m以内,,但其其开挖挖深度度则不不受限限制。。此外,,基坑坑开挖挖前,,还应应根据据土质质、基基坑深深度、、开挖挖方法法、留留置时时间、、边坡坡荷载载、排排水情情况及及场地地大小小确定定基坑坑边坡坡的稳稳定性性,以以保证证基坑坑开挖挖施工工的安安全。。2、有支支护开开挖基坑有有支护护开挖挖主要要包括括盆式式挖土土及中中心岛岛式挖挖土等等方式式。(1)盆式式挖土土:施施工时时先开开挖基基坑中中间部部分的的土方方,周周围四四边预预留土土坡,,且土土坡最最后挖挖除。。该方方法常常用于于基坑坑面积积较大大、支支撑或或拉锚锚作业业困难难且无无法放放坡的的基坑坑,且且其具具有支支撑用用量小小,费费用低低等特特点,,可使使周边边土坡坡对围围护墙墙起到到支撑撑作用用,有有利于于减少少围护护墙的的变形形,保保证基基坑稳稳定性性。(2)中心岛式式挖土:施施工时应先先开挖基坑坑周边土方方,暂时留留置基坑中中间的土方方,以中间间留土方作作为支点搭搭设栈桥。。该方法常常用于具有有较大空间间情况下的的大型基坑坑土方开挖挖,且其具具有挖土和和运土速度度快的特点点,但由于于其施工特特点,可能能会增大支支护结构的的变形量,,对支护结结构受力产产生不利影影响,因此此施工时应应严格遵循循相关要求求。3、施工要点点(1)基坑开挖挖时应遵循循“土方分分层开挖、、垫层随挖挖随浇”的的原则,其其中在有支支护的基坑坑开挖时应应遵循“开开槽支撑、、先撑后挖挖、分层开开挖、严禁禁超挖”的的原则。(2)基坑开挖挖时须结合合边坡修护护,在开挖挖一定深度度后,应先先修整好相相应的土方方开挖边坡坡,再进行行下一层挖挖土。(3)无法采用用机械时应应采用人工工挖土,并并适当放慢慢挖机的开开挖速度,,使人工挖挖土尽量能能跟上挖机机的速度,,同时二者者须错开时时间和地点点,以确保保挖土安全全,挖出的的土方应及及时装满运运出。(4)基坑开挖挖至坑底标标高以上200~300mm时应暂停挖挖土,并进进行人工修修土,同时时,施工时时应严格执执行开挖程程序,且土土方开挖的的顺序、方方法必须与与设计工况况一致,严严禁超挖,,以确保施施工安全。。(5)深基坑开开挖前,须须进行基坑坑工程监测测,即对支支护结构、、周围环境境进行观察察和监测,,以准确了了解土层的的实际情况况,及时对对基坑周围围环境采取取有效保护护,从而确确保基坑工工程的安全全。地下水对基基坑的影响响地下水是运运动着的水水流,它和和周围的岩岩土介质不不断进行着着物理的、、力学的、、化学的作作用,从而而影响地下下水流的性性质和化学学组成,同同时也对岩岩土介质状状态产生影影响。水文文地质学侧侧重于水与与岩土介质质作用对地地下水流系系统的影响响,而岩土土力学则偏偏重于水与与岩土介质质作用对岩岩土介质变变形的影响响。前者以以地下水污污染研究和和成岩成矿矿的研究为为其主要应应用方向,,后者以岩岩土体水力力学及其在在工程中的的应用和环环境问题研研究中的应应用为主。。这两方面面的研究均均是环境地地学的前缘缘领域。工工程地质力力学研究的的主要是后后者,研究究内容包含含“地下水水流,岩土土介质变形形,环境影影响”的完完整过程。。地下水普遍遍赋存于岩岩土体中,,它与岩土土体相互作作用可以归归结为两个个方面:一是地下水水与岩土体体间发生机机械的、物物理的和化化学的相互互作用,使使岩土体与与地下水的的性质或状状态发生不不断的变化化。从岩土土力学观点点看,地下下水对岩土土体性质的的软化作用用、地下水水通过结晶晶为主的胶胶结作用对对岩土体性性质的强化化即属于此此类,从而而影响岩土土介质的变变形和破坏坏。二是地地下水与岩岩土体间发发生的力学学方面的相相互作用,,它不断地地改变着双双方的力学学状态和特特性。从岩岩土力学角角度看,地地下水对岩岩土体力学学作用主要要有静水压压力、动水水压力(渗透力)和浮托力。。在非饱和和土体中还还存在一种种基质吸力力(matricsuction)。因此,在在工程地质质力学研究究中,必须须考虑岩土土介质性质质和力学作作用中地下下水的作用用,并将其其纳入总体体的本构关关系中。由由于地下水水流是一种种活跃的介介质,其动动态变化又又大,研究究中时间因因子的考虑虑也是必须须的。从理理论上探讨讨,地下水水与岩土介介质相互作作用的工程程地质力学学理论研究究应包括地地下水渗流流的研究、、地下水对对岩土性质质的改变、、地下水对对岩土介质质的力学作作用。在应应用于实际际地质环境境问题时,,由于实际际地质条件件的复杂性性,需要研研究不同地地质环境的的一些基本本作用形式式,如碳酸酸盐岩分布布区的岩溶溶作用、松松散层中的的渗透变形形等等。这这些作用都都是水与岩岩土介质的的机械、物物理、化学学及力学作作用的一种种复合,而而又往往是是许多环境境问题中的的一种作用用因子,因因此,这些些也应该是是水与岩土土介质相互互作用的基基本理论的的组成部分分。由于地地下水渗流流的墓本理理论在有关关水文地质质学科中有有深入详细细的研究,,工程地质质力学主要要就空隙水水压力作用用及其对岩岩土体变形形破坏的影影响(含有效应力力原理对岩岩土体的普普遍适用性性)、水对岩土土体力学性性质的弱化化作用、非非饱和土的的工程性质质、渗透变变形和岩溶溶作用等方方面来研究究地下水与与岩土介质质相互作用用。许多灾害和和其它环境境问题都和和地下水与与岩土介质质相互作用用有关,如如水库及河河流堤坝的的渗漏、抽抽排地下水水引起的地地面沉降和和地面塌陷陷、地震诱诱发的砂土土液化、斜斜(边)坡和古滑坡坡的失稳、、水库蓄水水及深井注注液诱发的的地震等都都是水与岩岩土介质相相互作用影影响岩土介介质变形,,进而影响响这些灾害害和其它环环境问题的的发生和演演化。在这这些灾害和和其它环境境间题中,,斜(边)坡和古滑坡坡的失稳(即滑坡)中地下水作作用约研究究是薄弱环环节。土体渗透破破坏1、基坑壁流流土破坏在饱和含水水地层(特特别是有砂砂层、粉砂砂层或者其其他的夹层层等透水性性较好的地地层),由由于围护墙墙的止水效效果不好或或止水结构构失效,致致使大量的的水夹带砂砂粒涌入基基坑,严重重的水土流流失会造成成地面塌陷陷。下图为为某深基坑坑止水帷幕幕渗漏、桩桩间流土事事故。2、基坑底突突涌破坏由于对承压压水的降水水不当,在在隔水层中中开挖基坑坑时,当基基底以下承承压含水层层的水头压压力冲破基基坑底部土土层,将导导致坑底突突涌破坏。。下图为上上海某深基基坑坑底内内发生承压压水突涌。。3、基坑底管管涌破坏在砂层或粉粉砂底层中中开挖基坑坑时,在不不打井点或或井点失效效后,会产产生冒水翻翻砂(即管管涌),严严重时会导导致基坑失失稳。下图图为湖南浯浯溪水电站站二期深基基坑出现管管涌。以上深基坑坑工程安全全质量问题题,只是从从某一种形形式上表现现了基坑破破坏,实际际上深基坑坑工程事故故发生的原原因往往是是多方面的的,具有复复杂性,深深基坑工程程事故的表表现形式往往往具有多多样性。深基坑降水水与止水技技术深基坑降水水技术1土的渗透系系数测定渗透系数K反映土的透透水性大小小(cm/s或m/d)现场渗透试试验:(1)抽水试验验——用于含水层层或地下水水位较浅,,且有一定定富水性的的土层;(2)压水试验验——用于贫水、、干旱地层层;(3)注水试验验——钻孔注水,,原理同抽抽水试验。。大型工程对对土的渗透透系数作测测定抽水试验((扬水试验验)(1)在试验点点钻中心试试验孔;(2)在中心孔孔每侧钻不不少于2个观测孔;;(3)在中心孔孔持续抽水水至孔内水水柱稳定,,测得孔内内水位降深深(S),涌水量量(Q)与相应的的影响半径径(r)对于无压完完整井2降水方法与与降水深度度(1)一般轻型型井点(一一级)3~6m(2)射流泵轻轻型井点8m(3)喷射井点点8~20m(4)深井泵15m(5)管井井点点(潜水泵泵)浅的3~6m,深的可达达20m。上海常用::轻型、喷喷射南京常用::管井、轻轻型工作原理由离心泵提提供的高压压工作水通通过管通进进入埋于井井点管中底底部的射流流泵内,水水流从喷嘴嘴中高速喷喷出,在其其周围形成成真空,从从而使地下下水通过滤滤水管吸入入泵内汇同同工作水一一起升压后后排出。特点:射流泵是利利用流体传传递能量,,其结构简简单,工作作可靠,寿寿命长,管管理使用方方便。适用于土的的渗透系数数数为5-20m/昼夜及降水水深度为10-25m的工况。由由于吸上高高度大,从从而增加了了基坑开深深度。与轻型井点点喷射泵比比较,在同同样抽吸深深度时,轻轻型井点泵泵需二次以以上分段降降水,而射射流深井泵泵则一次到到位,减少少了工作量量。与机械长轴轴深井泵比比较,克服服了长轴深深井泵安装装复杂,故故障多,使使用要求高高,维修不不便等弊病病。1溢流口2机组水箱3压力表4真空表5真空表接管管6出水管7进水管8外套管9射流管10管接11滤水管12外套管滤头头管井井点降降水管井井点四四周填入砂砂滤料管井井点管管砂滤料运输输管井降水井井点管井点管外包包滤层基坑底部增增加轻型井井点降水3降水方案选选择要素(1)气象条件件——特别考虑暴暴雨水,如如上海暴雨雨量120~150mm/d,广州300mm/d(2)地质条件件——按当地条件件及施工经经验确定抽抽水量(3)场地条件件(4)坡面保护护——井点抽水保保真空,不不使坡面漏漏气(薄膜膜覆盖、挂挂网喷浆))(5)电渗井点点——粘性土中用用(6)电源有两两路,井点点泵有备用用量4基坑开挖与与降水对邻邻近建筑物物的影响及及措施(1)降水不当当引起的危危害〔实例〕上海康乐路路十二层大大楼工程基础:箱基基,开挖5.5m,面积70×14m2降水方案::钢板桩加加井点降水水抽水6天后沉降观观测点的沉沉降量:危害:降水水期间,距距基坑6~10m处旧民房略略有裂缝。。拔起钢板板桩后,挟挟带泥土很很多,使民民房成危房房离井点距离(m)3510203141沉降量(mm)104.52.5210上海海、、广广东东、、江江苏苏、、山山东东、、浙浙江江等等地地均均有有多多雨雨季季节节,,地地下下水水充充沛沛,,基基坑坑土土方方开开挖挖时时排排水水或或降降水水不不当当,,均均有有可可能能造造成成支支护护结结构构失失效效坍坍塌塌事事故故。。基坑坑支支护护结结构构外外侧侧因因泥泥沙沙随随水水渗渗流流进进入入基基坑坑,,造造成成局局部部沉沉陷陷坍坍塌塌事事故故(2)减减少少降降水水影影响响的的措措施施①减减缓缓降降水水速速度度,,勿勿使使土土粒粒带带出出a.利用用降降水水曲曲线线使使其其平平缓缓,,使使邻邻近近建建筑筑物物均均匀匀沉沉降降办法法::将将井井点点加加长长,,减减缓缓降降水水速速度度b.根据据土土粒粒,,改改换换滤滤网网c.提高高施施工工质质量量,,确确保保砂砂滤滤层层厚厚度度,,滤滤网网外外填填砂砂其其直直径径不不小于于200mmd.井点点上上部部1~1.5m深度度用用粘粘土土封封口口。。(2)减减少少降降水水影影响响的的措措施施②在在建建筑筑物物沿沿基基坑坑一一边边,,采采用用回回灌灌井井,,使使建建筑筑物物保保持持原原有有地地下下水水位位((地地下下水水位位降降低低,,土土层层压压缩缩下下降降))a.采用用回回灌灌沟沟条件件::建建筑筑物物离离基基坑坑稍稍远远,,无无隔隔水水层层或或弱弱透透水水层层无隔隔水水层层回回灌灌有隔隔水水层层回回灌灌(2)减减少少降降水水影影响响的的措措施施b.采用用回回灌灌井井条件件::土土层层中中有有粘粘质质粉粉土土夹夹层层c.回灌灌的的做做法法及及技技术术要要求求回灌灌井井为为较较长长的的穿穿孔孔井井管管,,同同滤滤管管,,外外填填滤滤料料,,粘粘土土封封口口,,回回灌灌井井的的计计算算同同一一般般井井点点计计算算。。水水位位如如何何用用观观测测井井观观测测。。有有时时加加压压回回灌灌,,压压力力为为10m水柱柱。。●回灌灌井井的的回回灌灌水水位位曲曲线线是是倒倒漏漏斗斗形形;;●防止止降降水水和和回回灌灌两两井井相相通通,,应应保保持持距距离离6m以上上;;●回灌灌井井点点,,深深度度控控制制在在长长期期降降水水曲曲线线下下1m为宜宜;;●回灌灌应应用用清清水水。。回灌灌实实例例上海海友友谊谊商商店店主主楼楼,,楼楼长长82m,宽宽34m,高高33m,6层升升板板建建筑筑。。片片筏筏基基础础,,基基础础挖挖深深地地面面下下3.4m,东东面面离离上上海海电电台台大大楼楼10m处挖挖深深达达4.2m。电电台台大大楼楼为为30m高的的六六层层框框架架结结构构,,建建于于三三十十年年代代。。原原地地下下水水位位于于地地面面下下1.5m。降水水井井点点范范围围44m××85m,井井点点长长度度7.1m,其其中中滤滤管管长长1m。回灌
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