基坑支护脚手架施工用电技术与安全讲义

基坑支护、脚手架、施工用电

技术与安全2一、基坑支护技术

深基坑支护基本要求：

●确保支护结构能起挡土作用，基坑边坡保持稳定；●确保相邻建（构）筑物、道路、地下管线安全，不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害；●通过排水降水等措施，确保基础施工在地下水位以上进行。●在支护结构设计中首先要考虑周边环境的保护，其次要满足本工程地下结构施工的要求，再则应尽可能降低造价、便于施工。基础施工深基坑支护3深基坑边坡支护坍塌事故

2008年11月15日杭州地铁一号线坍塌事故

5常用的支护结构体系排桩式土钉墙喷锚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支护结构主要由围护墙和支撑体系组成。加筋水泥土墙61、水泥土墙支护①水泥搅拌桩（深层搅拌桩）：是重力式围护墙，利用水泥作为固化剂，采用搅拌桩机，在地基深处将土和固化剂强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土体。

水泥土墙宜用于坑深≯6m；基坑侧壁安全等级为一、二级；地基土承载力≯150kPa的情况。水泥土墙的优缺点：优点：由于坑内无支撑，便于机械化快速挖土；挡土又防渗，比较经济。缺点：不宜用于深基坑；位移相对较大；墙体厚度大，有时受周围环境限制。7②高压喷射旋喷桩利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的水泥浆液通过高压发生装置从注浆管喷嘴中高速喷射出来，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，使地基达到加固。

特点：施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。

适用：高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土、粘性土、黄土、碎石土等地基。8水泥土搅拌桩9

地下室一层水泥土搅拌桩支护技术，挖深6m，10（2）水泥土墙的设计计算1）嵌固深度2）水泥土墙厚度设计值b3）正截面承载力验算压应力验算：拉应力验算：114）抗滑移稳定性性验算5）抗倾覆稳定性性验算6）整体稳定性验验算12（3）水泥土墙施工工1）水泥土搅拌桩桩施工深层搅拌桩机机机组1—主机；2—机架；3—灰浆拌制机；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—水管深层搅拌桩机的的组成：深层搅拌机（主主机）、机架及灰浆搅拌拌机、灰浆泵等配套机机械组成深层搅拌桩机常常用的机架有三三种形式：塔架式、桅杆式式及履带式。13塔架式桅桅杆杆式履履带式14水泥土搅拌桩施施工工艺搅拌桩成桩工艺可采用“一次喷浆、二次次搅拌”或“二次喷浆、三次次搅拌”工艺，主要依据据水泥掺入比及及土质情况而定定。水泥掺量较较小，土质较松松时，可用前者者，反之可用后后者。当采用“二次喷浆、三次次搅拌”工艺时可在图示示步骤e）作业时也进行行注浆，以后再再重复d）与e）的过程。图“一次喷喷浆、二次搅拌拌”施工流程a)定位；b)预埋下沉；c)提升喷浆搅拌；；d)重复下沉搅拌；；e)重复提升搅拌；；f)成桩结束152）高压喷射旋喷喷桩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、注注浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)并与喷射砼面板相结合，形成类类似重力挡墙的的土钉墙，以抵抗墙后的的土压力，保持持开挖面的稳定定。也称为喷锚网加固边坡坡或喷锚网挡墙。2土钉墙支护钻孔插插筋、注注浆铺铺设钢钢筋网喷喷射砼砼护面土钉墙支护17（1）土钉墙的组成成和特点原理：土钉墙支护是在在基坑开挖过程程中将较密的细细长杆件钉置于于原位土体中,并在坡面上喷射射钢筋网混凝土土面层。通过土钉、土体和喷喷射混凝土面层的共同工作作,形成复合土体。利用复合土体体的自稳达到支支护目的。a）土钉剖面b）土钉面层喷锚锚c）土钉节点18土钉施工土钉墙适用于：：地下水低于基底底层面或经降水水措施后使地下下水位低于基底层面的情况。适用于于粘性土、粉性土土、含有30%上粘土颗粒的砂砂土边坡。常用于开挖深度不大、、周围相邻建筑筑或地下管线对对沉降与位移要要求不高的基坑坑支护。土钉墙墙特点点：1。形成成土钉钉复合合体、、提高边边坡整整体稳稳定性性和承承受边边坡超超载的能力力。2。随基基坑开开挖逐逐层分分段开开挖作作业，，少占单单独作作业时时间，施工工效率率高。。3。土钉钉墙成本费费较其他他支护护结构构低。。4。施工噪噪音、、振动动小，不影影响周周围环环境。。5。土钉钉墙本本身变形很很小，对相相邻建建筑物物影响响不大大。192021（2）土钉钉墙的的设计计验算算1）抗拉拉承载载力设设计值值的计计算2）土钉钉墙整整体稳稳定性性计算算3）土钉钉长度度L的计算算4）喷射射混凝凝土面面层承承受侧侧压力力F的验算算22（3）土钉钉墙支支护结结构施施工工工艺见右图图（4）土钉钉墙施施工检检测与与监测测1）检测测：对对土钉钉应采采用抗抗拉试试验检检测承承载力力。2）监测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、排桩桩墙支支护基坑开开挖时时，对对不能能放坡坡或由由于场场地限限制而而不能能采用用搅拌拌桩支支护，，开挖挖深度度在6~10米左右右时，，即可可采用用排桩桩支护护。排排桩支支护可可采用用钻孔灌灌注桩桩、预预制钢钢筋混混凝土土板桩桩或钢板桩桩。（1）排桩桩墙的的平面面布置置形式式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、挡土灌灌注桩桩支护护适于开开挖面面积大大、深深度大大于6m、不允允许放放坡、、邻近近有建建（构构）筑筑物的的基坑坑支护护。开挖前前在基基坑周周围设设置砼灌注注桩，桩的的排列列有间隔式式、双双排式式和连续式式，桩顶顶设置置砼连系系梁或锚桩、、拉杆杆。施工工方便便、安安全度度好、、费用用低。。缺点点：止止水性性差。。为防防止水水土流流失，，也可可在灌灌注桩桩之间间加粉粉喷桩桩。深基坑坑的间间隔式式排桩桩支护护255、挡土灌灌注桩桩与土土层锚锚杆结结合支支护适于大大型较较深基基坑,施工期期较长长,邻近有有建筑筑物,不允许许支护护,邻近地地基不允许许有下沉沉位移移时使使用桩顶不不设锚锚桩、、拉杆杆，而而是挖挖至一一定深深度，，每隔隔一定定距离离向桩背面面斜向向打入入锚杆杆，达到到强度度后，，安上横横撑，，拉紧紧固定定。深基坑坑的间间隔式式排桩桩支护护桩顶连连系梁梁悬臂支支护桩桩锚杆及及横撑撑265、板桩桩支护护当基坑坑较深深、地地下水水位较较高且且未施施工降降水时时，采采用板板桩作作为支支护结结构，，既可挡土土、防防水，还可可防止流流砂的发生生。板板桩支支撑可可分为为无锚板板桩(悬臂式式板桩桩)和有锚板板桩两大类类。板式支支护结结构由由两大系系统组组成：：挡墙系系统和支撑(或拉锚锚)系统。。（1）板桩桩有钢板柱柱、钢钢筋混混凝土土板桩桩。钢板桩桩的种种类很很多，，常见见的有有U板桩与与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——形成整整体，，具有有较好好的隔隔水能能力。。27板式支支护结结构1—板桩墙墙；2—围檩；；3—钢支撑撑；4—斜撑；；5—拉锚；；6—土锚杆杆；7—先施工工的基基础；；8—竖撑d)土锚式式a)水平支支撑式式b)斜撑式式c)拉锚式式常用钢钢板桩桩截面面形式式(a)Z型;(b)U型;(c)一字型型;(d)组合型型28钢板桩桩＋水水平支支撑U型钢板板桩插插打打入入土土U型板桩桩相互互连接接挡墙系系统：：常用的的形式式有槽钢、、钢板板桩、、钢筋筋混凝凝土板板桩、、灌注注桩及及地下下连续续墙等。支撑系系统：：大型钢钢管、、H型钢或或格构构式钢钢支撑撑，也也可采采用现现浇钢钢筋混混凝土土支撑撑。拉锚系系统：：用钢筋筋、钢钢索、、型钢钢或土土锚杆杆。2930挖孔桩桩-钢支撑撑3132SMW工法--板式支支护-钢板桩桩3334（2）钢板桩桩施工工钢板桩桩施工工要正正确选选择打桩方方式、打桩机机械和流水段段划分分，以便便使打打设后后的板板桩墙墙，有有足够够的刚刚度和和防水水作用用。钢板桩的打设设虽然在基坑坑开挖前已完完成，但整个板桩支支护结构需等等地下结构施施工后，在许许可的条件下下将板桩拔除除才算结束。钢板桩打桩方方法有以下几几种：单独打入法；双层围檩插桩桩法；分段复打桩（（屏风法）。常见的拔桩方法有两两种：一是用振动动锤拔桩；二二是用重型起起重机与振动动锤共同拔桩桩。钢板桩土孔处处理：对拔桩后留留下的桩孔，，必须及时回回填。回填的的处理方法有有：振浮法、、挤密法和填填入法。所用用材料一般为为砂子。35a）平面布置b）剖面打桩围檩支架架1—围檩桩；2--围檩；3—钢板桩围檩363）总结板桩的工工程事故，其其失败的原因主要有六方面面：a)板桩下部走动动；b)拉锚破坏；c)支撑破坏；d)拉锚长度不足足；e)板桩失稳弯曲曲；f)板桩变形及土土体沉降板桩的工程事事故376、土层锚杆支护护在立壁土层上上钻（掏）孔孔至要求深度度，孔内放入钢筋，灌入水泥砂浆或化学浆液，使之与土层层结合成抗拉锚杆，将立壁土体侧压压力传至稳定定土层。适于较硬土层层或破碎岩石石中开挖较大大较深基坑，，邻近有建筑筑物须保证边边坡稳定时采采用基坑锚杆支护护施工中38（1）锚杆的组成成和特点锚杆有三部分分组成：头部连接（锚锚头）、拉杆杆、锚固体。。锚杆承受拉力，一一般采用螺纹钢、钢绞绞线等强度高、延延伸率大、疲疲劳强度高的的材料。永久久性锚杆尚需需进行防腐处处理。39a）多层锚杆剖面面图b）锚杆与地下墙墙连结构造图图c）二次灌浆管的的布置土层锚杆构造造1--墙结构；2—锚头垫座；3—锚头；4--钻孔；5—锚拉杆；6—锚固体；7—一次灌浆管；；8—二次灌浆管；；9—定位器40重庆市高切坡坡，预应力锚锚索支护为了均匀分配配传到连续墙墙或柱列式灌灌注桩上的土土压力，减少少墙、柱的水水平位移和配配筋，一端采用锚杆杆与墙、柱连连接，另一端端锚固在土层层中，用以维持坑坑壁的稳定。。土层锚杆支护护41（2）锚杆的设计计计算（3）锚杆的施工工土锚杆的施工工工艺：土方开挖—定位—钻孔--安放拉杆--灌浆--养护--安装锚头--张拉锚固和挖挖土。（4