武汉地区基坑工程现状

武汉地区基坑工程现状第1页/共87页武汉地区基坑工程现状一、基坑工程概念二、基坑工程特点三、基坑工程重要性等级的划分四、基坑支护和地下水处理类型及适用条件五、基坑工程的失效模式六、基坑工程事故的几种岩土问题七、武汉地区基坑工程现状八、基坑工程存在的主要问题九、基坑工程质量安全技术措施十、加强基坑设计质量管理十一、加强基坑工程施工质量第2页/共87页序近几年来，随着国民经济的增长、城市建设的发展，建筑工程数量和规模日益增加。为了节约用地，充分利用空间，高层建筑和地下建筑日新月异，深基坑开挖与支护技术得到了前所未有的发展。因此，基坑支护工程得到了充分重视。基坑工程问题成为我国建筑工程界的热点问题之一。主要是由于基坑越来越深，工程地质条件越来越差；基坑四周环境严峻；在建高大的建筑物密集或紧临重要市政公路，支护基坑的方法也越来越多，基坑的开挖、隔水、防水、开挖、监测和保护周边建筑物及地下设施的安全显得十分重要。第3页/共87页一、基坑工程概念1、行业规范《建筑基坑工程规范》（JGJ120-99）规定：建筑基坑是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。冶金部行业标准《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）上规定：建筑物或构筑物地下部分施工时，需开挖基坑，进行施工降水和基坑周边的围挡，同时要对基坑四周的建筑物、构筑物、道路和地下管线进行监测及维护，确保正常、安全施工。这项综合性工程称为基坑工程。第4页/共87页一、基坑工程概念2、地方规程上海市标准《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97）规定，基坑是指房屋建筑和市政工程结构的基础或地下建筑物施工时开挖的地坑。湖北省地方标准《基坑工程技术规程》（DB/42-159-2004）规定，基坑工程是指为保证基坑正常施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的各工程措施的总称，主要有岩土工程勘察、支护设计与施工、地下水及地表水的治理、周围环境监测与保护、土方开挖与回填等内容。广东省地方标准《建筑基坑支护工程技术规程》（DBJ/T15-20-97）规定，建筑基坑是指建筑基础或地下室（统称地下工程）的施工而开挖的地面以下空间。第5页/共87页一、基坑工程概念3、政府管理文件国务院《建设工程安全生产管理条例》和建设部《建筑工程预防坍塌事故若干规定》以及《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》上规定，基坑支护工程是指开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）并采用支护结构施工的工程；或基坑虽未超过5m，但地质条件和周围环境复杂、地下水位在坑底以上等工程。《福建省建筑边坡与深基坑工程管理暂行规定(试行)》规定，深基坑是指开挖深度超过4m的基坑或深度虽未超过4m，但地质情况和周围环境较复杂的基坑。《山东省建筑边坡与深基坑工程管理规定（试行）》规定，深基坑是指开挖深度超过自然地面下5m(含5m)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基坑。第6页/共87页一、基坑工程概念4、武汉市规定《市建委关于进一步加强深基坑工程安全施工管理的通知》规定，深基坑工程系指设有地下建(构)筑物或开挖深度超过5米(含5米)及虽未超过5米,但地质条件和周围环境复杂、地下水位在坑底以上的基坑(槽)并采用支护结构施工的工程。《市建委关于加强深基坑工程方案论证管理的通知》规定，设有地下建(构)筑物的基坑工程；开挖深度超过5米(含5米)的基坑或基槽；开挖深度未超过5米,但地质条件和周围环境复杂的基坑或基槽。第7页/共87页二、基坑工程特点1、基坑工程技术复杂、综合性强的特点。涉及到场地勘察、基坑设计、施工（降水、支护措施、土方开挖等）、监测、现场管理等；此外，基坑工程还牵涉到岩土工程、结构工程、施工技术等多学科的交叉，涉及土力学中的稳定、变形、渗流三个课题；基坑工程还应考虑环境、气象、水文等因素。

2、深基坑工程具有很强的个性。深基坑工程不仅与当地的工程地质条件和水文地质条件有关，还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件有关。

第8页/共87页二、基坑工程特点3、具有很强的区域性。岩土工程区域性强，深基坑工程的区域性更强。工程地质和水文地质条件不同时，基坑工程差异性很大。因此，深基坑开挖要因地制宜，根据本地具体情况，具体问题具体分析，而不能简单地完全照搬外地的经验。区域性强的特点。地区性差异与环境差异等，没有完全相同的两个基坑工程存在。

4、具有较强的环境效应。深基坑工程的开挖，必将引起周围地基中地下水位变化和应力场的改变，导致周围地基土体的变形，对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响。工程难度越来越高的特点。第9页/共87页二、基坑工程特点5、深基坑工程具有很高的质量要求。由于深基坑开挖的区域也就是将来地下结构施工的区域，甚至有时深基坑的支护结构还是地下永久结构的一部分，而地下结构的好坏又将直接影响到上部结构，所以，必须保证深基坑工程的质量，才能保证地下结构和上部结构的工程质量，创造一个良好的前提条件。6、基坑工程逐步向大深度、大面积发展的现实。7、危险性及事故性特点。在软土、高水位及其他复杂条件下的基坑开挖，很容易造成坑壁土体滑移、基坑失稳、支护体变位、坑底隆起、支挡结构漏水流土等病害，对其周边建筑物、地下构筑物、市政设施及管线等造成威胁，甚至出现质量和安全事故，事故率较高。

第10页/共87页三、基坑工程重要性等级的划分开挖深度H(m)环境条件与工程地质、水文地质条件a<HH≤a≤2Ha>2HⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢH>15一一一10<H≤15一一二一二7<H≤10一二一二一二三H≤7一二一二三二三

第11页/共87页三、基坑工程重要性等级的划分说明：1、H-----基坑开挖深度；2、a------主干道、生命线工程及邻近建（构）筑物基础边缘离坑口内壁的距离；3、工程地质、水文地质条件分类：

Ⅰ、复杂-----有深厚淤泥、淤泥质土或承载力特征值低于70kPa的饱和粘性土层；或承压水埋藏浅，对基坑工程有重大影响；Ⅱ、较复杂-----土质较差；或浅部有易于流淅的粉土、粉砂层，地下水对基坑工程有一定影响；Ⅲ、简单-----土质好，且地下水对基坑工程影响轻微。坑壁为分层土时可经过分析按不利情况考虑。4、邻近建（构）筑物指采用天然地基浅基础的永久性建筑物。管线指重要干线、生命线工程或一旦破坏危及公共安全的管线。如邻近建（构）筑物为价值不高的、待拆除的或临时性的，管线为非重要干线，一旦破坏没有危险易于修复的，则重要性等级可按a>2H确定。如邻近建筑物为桩基，虽然a<H，也可根据具体情况按H≤a≤2H或a>2H确定重要性等级。5、同一基坑周边条件不同时，可分别划分不同的重要性等级，但采用内支撑时应考虑各边的相互影响。6、坑内外有工程桩需要保护时，重要性等级不应低于二级。桩周土软弱，桩径小时应定为一级。7、距离基坑边开挖深度1倍（对软土为1.5倍）范围内存在历史文物或优秀建筑时，重要性等级应为一级。第12页/共87页四、基坑支护和地下水处理类型

及适用条件类型支护形式支挡构建或护坡方法适用条件放坡自稳边坡根据土质按一定坡率放坡抹水泥砂浆或喷射混凝土护面，砂包、土包反压坡脚。基坑周边开阔，相邻建（构）筑物较远，无地下管线或地下管线不重要；坑底没有深厚软土。坡体加固加筋土重力式挡土墙土钉、螺旋锚、锚管灌浆等加筋挡土墙。适用于淤泥、淤泥质土外的多种土质，支护深度不宜超过6m；坑底没有软土。水泥土重力式挡土墙注浆、旋喷、深层搅拌水泥土挡土墙（壁式、格栅式、拱式、扶壁式）。适用于包括软弱土在内的多种土层，支护深度不宜超过6m，可兼作隔渗帷幕；墙底没有软土；基坑周边有一定的施工场地；软土有机质含量不宜过高。喷锚支护钢筋网喷射混凝土面层，锚杆。适用于填土、粘性土，支护深度不宜超过6m；坑底没有影响整体稳定性的软弱土层。不适用于深厚淤泥、淤泥质土、流塑状软粘土和地下水位以下的粉土、粉砂层。复合喷锚支护钢筋网喷射混凝土面层，锚杆，另外加水泥土桩或其他支护桩，解决坑底抗隆起和整体稳定性问题。坑底有一定厚度软弱土层，喷锚支护不能满足要求时可考虑复合喷锚，可兼作隔渗帷幕；支护深度不宜超过6m。第13页/共87页四、基坑支护和地下水处理类型

及适用条件

排桩悬臂式钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、板桩；冠梁。悬臂高度不宜超过6m，对深度大于6m的基坑可结合放坡卸载使用；嵌入岩层、密实土层中的刚度较大的悬臂桩的悬臂高度可以超过6m。双排桩两排混凝土桩，顶部钢筋混凝土横梁连接，必要时对桩间土进行加固处理。可一定程度上弥补单排悬臂桩变形大支护深度有限的缺点，当设置锚杆或内支撑有困难时可考虑双排桩；坑底以下有厚层软土，不具备嵌固条件时不宜采用。锚固式钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、板桩加锚杆、螺旋锚；冠梁。可适用不同深度的基坑，但锚杆不能超出红线范围，有障碍时不能设置；锚杆的锚固段不应设在高灵敏度的淤泥、淤泥质土层中，在软土中慎用；在含承压水的粉土、粉细砂层中应采用跟管钻进施工锚杆或一次性锚杆。内支撑式钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、板桩加型钢或混凝土内支撑，包括各种水平支撑，斜向支撑；冠梁；立柱。适用于不同深度的基坑和不同土质条件，变形控制好；支护体系需要占用基坑范围内空间，应考虑结构施工的统筹协调。地下连续墙悬臂式或撑锚式钢筋混凝土地下连续墙、SMW工法、连锁灌注桩；需要时设内支撑或锚杆。适用于多层地下室的超深基坑，宜配合逆作法施工使用，利用地下室梁板柱作为内支撑。围筒圆形、椭圆形、拱形、复合形钢筋混凝土地下连续墙、SMW工法、连锁灌注桩；环形撑梁。基坑形状接近圆形或椭圆形，或局部有弧形拱段。第14页/共87页四、基坑支护和地下水处理类型

及适用条件

类型处理方式适用条件浅部排水明沟、盲沟排水适用于处理浅层上层滞水和潜水，及基坑开挖工程中不会出现流土、流砂、坑底突涌的基坑工程。降水轻型井点降水适用于填土、粉土及含薄层粉砂的粘性土含水层，涌水量较小、且不存在坑底突涌的基坑工程。管井降水适用于基坑开挖存在地下水突涌、需要降低承压水头的基坑工程，可根据水位降幅和环境保护要求选用完整井或非完整井；水位应降至基坑最大开挖深度以下0.5～1.0m。隔渗竖向隔渗适用于坑底以上分布有粉土、粉砂，有可能产生流土的基坑工程，或临近地表水与基坑之间无可靠隔水层的情况。可采用地下连续墙、SMW水泥土连续墙、高压旋喷、深层搅拌等。水平隔渗适用于存在地下水突涌，且无降水措施的基坑工程。可采用高压旋喷、化学灌浆等。综合方法隔渗、降水及排水相结合适用于基坑深度较大、需要保护周边环境、且需要一定程度降低承压水头的基坑工程。第15页/共87页五、基坑工程的失效模式1.整体失稳

2.坑底隆起

3.围护结构倾覆失稳

4.围护结构滑移失稳

5.围护结构底部地基承载力失稳

6.“踢脚”失稳

7.围护结构的结构性破坏8.支、锚体系失稳破坏9.止水帷幕功能失效和坑底渗透变形破坏第16页/共87页五、基坑工程的失效模式1、整体失稳是指在土体中形成了滑动面，围护结构连同基坑外侧及坑底的土体一起丧失稳定性，一般的失稳形态是围护结构的上部向坑外倾倒，围护结构的底部向坑内移动，坑底土体隆起，坑外地面下陷。

第17页/共87页整体失稳杭州第18页/共87页整体失稳龙潭空中花园基坑事故。2005年8月3日，凌晨约30m宽位置坡顶出现开裂并出现沉降，坡脚水泥土搅拌桩出现断裂。早晨7时，下起大雨，半小时后该段出现塌滑。原因主要是基坑北侧东端滑塌地段出现超挖，开挖后放置了较长时间；坑内大量积水未及时抽排；坡脚土层受水浸泡，降低了土层强度，势必导致边坡蠕动变形；紧邻坑边下水管长期漏水，边坡蠕动变形积累到一定程度后，坡顶道路下的下水道出现开裂，大量水浸入边坡土体内，导致边坡失稳。

第19页/共87页整体失稳第20页/共87页整体失稳2005年9月3日12时，武昌区彭刘杨路金榜名苑已开挖至设计深度5.2M的深基坑东侧（cd）段约40余米长的边坡发生滑塌险情。第21页/共87页五、基坑工程的失效模式2、坑底隆起是一种向上的位移，产生的原因一是深层土的卸荷回弹，二是由开挖形成的压力差导致的土体塑流。由于土体是连续体，坑底的隆起和围护结构的水平位移必然导致坑外土体产生沉降和水平位移，带动相邻建筑物或市政设施发生倾斜或挠曲，这些附加的变形使结构构件或管道可能产生开裂，影响使用，危及安全。一般解决的方法是被动区加固，提高土的抗力，减少变形，同时解决整体稳定和坑底隆起问题。第22页/共87页坑底隆起三金.鑫城国际C地块事故第23页/共87页五、基坑工程的失效模式3、围护结构倾覆失稳主要发生在重力式结构或悬臂式围护结构，重力式结构在坑外主动土压力的作用下，围护结构绕其下部的某点转动，围护结构的顶部向坑内倾倒。抵抗倾覆失稳的力矩主要由围护结构自身的重力形成，坑底的被动抗力也是构成抵抗力矩的因素。如武汉火炬大厦开挖深度10m，上部为老钻土，下部为基岩，采用￠900mm人工挖孔嵌岩排桩支护，开挖至设计标高后，由于老粘土局部浸水，强度降低，土压力剧增，由于桩嵌人岩层，变形不易谐调，造成十余根支护桩折断，危及邻近六层综合楼，使该楼楼梯间悬空，情况危急。经紧急回填，增设锚杆后。得以稳定。第24页/共87页五、基坑工程的失效模式4、围护结构底部地基承载力失稳是指重力式围护结构的底面压力过大，地基承载力不足引起的失稳。由于在围护结构的外侧还作用着土压力，因此其合力是倾斜的。在倾斜荷载作用下，地基土发生向坑内的挤出，围护结构产生不均匀的沉降，可能导致部分围护结构的开裂损坏。如天恒大厦开挖深度约5m,淤泥及淤泥质土的厚度近20m，工程桩采用1000m钻孔灌注嵌岩桩，开挖支护方案采用格构式水泥土重力式挡墙，坑底被动区采用格构式水泥土暗撑。当时施工工期紧张，十数台粉喷桩机昼夜施工水泥土挡墙及暗撑，桩的咬合情况及成桩质量不佳，在龄期不足的情况下，匆忙开挖，加上坑边堆载不当、局部开挖接桩、暴雨袭击等不利因素，导致大面积边坡失稳和坑底隆起，坑内工程桩大多偏斜，塔吊基础脱空、基础下桩开裂。经过全面检测，确认倾斜桩的桩身完整性，采用了独立承台改为筏板，另增补56根钻孔灌注桩.同时对坑底淤泥采用注浆加固。经过近半年的努力，才成功处理完事故隐患。第25页/共87页五、基坑工程的失效模式5、围护结构滑移失稳亦主要发生在重力式结构中，在坑外主动土压力的作用下，围护结构向坑内平移。抵抗滑移的阻力主要由围护体底面的摩阻力以及内侧的被动土压力构成。当坑底土软弱或围护结构底部的地基土软化时，墙体发生滑移失稳。第26页/共87页围护结构滑移失稳华瑞大厦位于卓刀泉南路与雄楚大街交汇处，一幢26层高层建筑，基础埋深约-10.8m。基坑支护地面以下约6m，坡率1：03喷锚支护，6m以下为人工挖孔桩锚杆支护。2005年6月26日，基坑西侧产生滑坍，支护桩严重内倾，部分护坡桩断裂；西侧坡顶地面沉降，坡面外鼓；南侧、东侧坡顶地面(含人行道产生裂缝)，险情严重。事故的原因主要是红粘土层遇水后强度迅速降低，导致浅层滑坡。第27页/共87页围护结构滑移失稳2004年6月4日中午，汉口新华下路新华豪庭的基坑护坡突然出现塌方，一墙之隔的中鑫汽车修理公司的维修车间坍塌。第28页/共87页五、基坑工程的失效模式6、“踢脚”失稳在单支撑的基坑中，可能发生挠支撑点转动，围护结构上部向坑外倾倒，围护结构的下部向上翻的失稳模式，故形象地称为“踢脚”失稳。在多支撑的围护结构中一般不会产生踢脚失稳，除非其它支撑都已失效，只有一道支撑起作用的情况。第29页/共87页“踢脚”失稳2005年7月21日中午12点左右，广州市海珠区江南大道中——海珠城广场B区施工工地发生基坑坍塌，基坑南边支护结构坍塌，东南角斜撑脱落。基坑支护坍塌范围约104．55延米，面积约2007平方米，南侧海员宾馆的基础桩折断滑落，结构部分倒塌。同时造成3人死亡、8人受伤。产生由于：1.施工与设计不符，基坑施工时间过长，基坑支护受损失效，构成重大事故隐患。2.南侧岩层向基坑内倾斜，软弱强风化夹层中有渗水流泥现象，施工时未及时调整设计和施工方案，错过排除险情时机。3.基坑坡顶严重超载，致使基坑南边支护平衡打破，坡顶出现开裂。4.基坑变形量明显增大及裂缝增长时未能及时作加固处理。

第30页/共87页五、基坑工程的失效模式

7、围护结构的结构性破坏是指围护体本身发生开裂、折断、剪断或压屈，致使结构失去了承载能力的破坏模式。如支撑体系不当或围护结构不闭合；也可能是设计计算时荷载估计不足或结构材料强度估计过高，支撑或围檩截面不足导致破坏；此外，结构节点处理不当，也会因局部失稳而引起整体破坏，特别在钢支撑体系中，节点多，加工与安装质量不易控制。节点处理包括支撑和墙体的连接处，如不设置围檩或连接强度不够。第31页/共87页围护结构的结构性破坏杭州萧山湘湖段地铁施工事故

2008年11月15日15时20分，杭州萧山湘湖段地铁施工现场发生塌陷事故。风情大道坍塌形成了一个长75米、宽21米、深15.5米的深坑，附近的河流决堤，河水倒灌，一度水深达6米多。正在路面行驶的11辆车陷入深坑，数十名地铁施工人员被埋，遇难工人数达到21名，同时造成了风情大道中断，距事故现场仅一墙之隔的萧山区城西小学，校园东边的围墙已全部垮塌。附近民房倾斜破坏，地面下管线破坏等一系列连锁破坏效应。第32页/共87页围护结构的结构性破坏初步判定基坑破坏形式，基坑产生整体失稳，坑底隆起，从而使得围护墙倾斜，而钢支撑与围护墙连接刚度很弱，基本可以看作铰接，当对撑的两侧轴力不在一条线上时，钢支撑非常容易产生失稳破坏，从而产生类似多米诺骨牌效应，导致最后基坑失稳破坏，坑边土体塌陷，支撑破坏。第33页/共87页五、基坑工程的失效模式8、支、锚体系失稳破坏包括两种不同的破坏模式。锚杆的破坏主要表现为锚杆的拔出、断裂或预应力松弛，土锚的破坏大多是局部的；支撑的失稳很可能是整体性的，其形态因体系不同而不同，支撑体系大多是超静定的，局部的破坏会造成整体的失稳，尤其是钢支撑体系，局部节点的失效概率比较大。

第34页/共87页支、锚体系失稳破坏第35页/共87页五、基坑工程的失效模式9、止水帷幕功能失效和坑底渗透变形破坏是指止水帷幕丧失挡水功能，产生渗漏、涌水、流土或流砂。由于水土流失使基坑外地面下沉、塌陷，导致邻近建筑物的开裂和损坏。引起围护结构止水帷幕功能失效的主要原因是施工因素，其次是设计因素和材料的因素。由于施工质量低劣，止水帷幕有空洞或裂缝，成为漏水的通道是最普遍的现象；止水帷幕设计过短，没有全部切断透水层也是漏水的可能原因。由于止水帷幕失效产生过大的水力坡降引起坑底渗透变形破坏。如不及时制止，由渗透变形引起的坑外土体的位移和陷落是严重的。第36页/共87页止水帷幕功能失效第37页/共87页坑底渗透变形破坏第38页/共87页六、基坑工程事故的几种岩土问题

1、深厚软弱土层软弱土层主要指淤泥、淤泥质土。事实证明，在这类土层分布区即使开挖深度仅4～6m，处理不当仍有可能发生严重问题。一是易于发生整体失稳；一是易于发生大变形引起工程桩的偏位。今后必须进一步研究如何选择更合理的支护结构以及这种结构的设计计算方法。还要研究软弱土层大变形规律、变形量的预估和控制方法。带有暗撑或扶壁的格构式挡墙可以认为是比较适合当前经济发展水平的支护方式，但其设计计算方法还不成熟，施工技术亦存在难题，施工质量难以保证。如华氏花园工程仅开挖4.2m时发生整体滑移。

第39页/共87页六、基坑工程事故的几种岩土问题2、老粘性土由于老粘性土不同于一般粘性土，其天然状态下强度高，开挖暴露后，其裂隙张开，受水的浸润，其强度会大大降低的因素。在老粘性土中开挖边坡后，由于应力释放和管网破损的渗水、生活用水以及其它来源的地表水和大气降水等迅速浸入裂隙中，使裂隙急剧扩大，土的整体性质急剧破坏，使得土体强度急剧降低，降低的量化值无法实测。水对老粘性土的浸润是肇事的根源，如何防护仍缺乏有效的办法，如武昌火炬大厦发生17根支护桩折断倒塌的事故。

第40页/共87页六、基坑工程事故的几种岩土问题3、粉土及过渡层对于汉口地区沿江一带存在一层粉质粘土夹粉土、粉土粉砂互层，这层土又多呈饱和松散状态，水稳定性差，且富含上层滞水和潜水，况且场地多为狭窄地段，周边管线密布、周边环境十分严峻者居多。由于侧壁止水设计不当，在基坑开挖时就出现涌土涌砂，使粉土、粉砂大量流失而造成边坡坍塌、地面下沉，引起邻近建筑物开裂、管线坡坏等。如时代广场基坑就由于侧壁止水设计不当而酿成事故，导致该工程搁置达十余年。第41页/共87页六、基坑工程事故的几种岩土问题4、地下水武汉地区位于长江与汉江的交汇处，湖塘十分发育。在长江与汉江的两岸，一般有宽度几十米到数千米的一级阶地，其地质构成是一套第四系全新统河流相冲积层，具二元结构。在大部分地区，上部厚度为6.5～13m的杂填土、淤泥质土、粘性土等组成的覆盖层，其渗透性很小，赋存着上层滞水或潜水。在覆盖层以下至基岩的砂层中，赋存承压水。地下水的控制目前比较常用且是比较成熟的做法是半封半降，实践证明是较理想的。但在三维非均质条件下的渗流分析目前仍没有成熟的计算方法；降水对环境影响至今仍不能进行可靠的预测。第42页/共87页七、武汉地区基坑工程现状武汉地区深基坑工程的起步是从1993年开始，在我国特大中心城市中，武汉虽然起步较晚，但经过十多年的实践，技术和管理已有长足的进步。1、支护技术方面:从单一的支护到多样化支护，从早期的排桩支护到排桩加锚固技术或钢支撑技术。在1995年以后，发展为适应不同开挖深度、不同地质条件的支护技术如地下连续墙、喷锚支护、水泥土挡墙、SMW水泥土连续墙、双反弧连锁灌注桩式地下连续墙、钢筋混凝土内支撑以及装配式钢内支撑等。还有被动区加固技术，这是武汉地区基坑技术的一大特色。第43页/共87页七、武汉地区基坑工程现状2、地下水控制方面“单纯“封”或单纯“降”到封降结合、减压降水相结合。第44页/共87页七、武汉地区基坑工程现状3、环境保护方面：由被动支护改变为主动托换，发展了不同类型的软托换技术。武汉地区在最近几年的工程实践中总结出来的深基坑外邻近建(构)筑物的软托换技术能够较好地解决这一难题。它安全可靠，经济效益高，而且在缩短工期方面颇占优势。软托换技术有人工挖孔桩、小直径钻孔灌注桩、高压旋喷和摆喷桩、人工挖孔桩(支护桩本身)加抱柱结构、静压注浆、树根桩、锚管注浆、螺旋锚直接或间接托换、锚杆静压桩、粉喷桩或深层搅拌桩、槽板式防渗墙、灌浆锚杆等类型。第45页/共87页七、武汉地区基坑工程现状4、行政管理方面2001年6月1日起，武汉市建委规定对深基坑工程设计文件实行专项审查。2005年，市建委先后出台了《市建委关于进一步加强深基坑工程安全施工管理的通知》（武建〔2005〕150号）和《市建委关于进一步加强深基坑工程方案论证工作的通知》（武建〔2005〕273号）。尤其是273号文对深基坑设计方案论证的规定和对专家管理的要求，还调整充实深基坑专家人员。出台《武汉市深基坑工程技术措施》，对一些还不够成熟或有危害公共安全的技术、措施进行了限制。2006年5月1日正式将深基坑工程设计方案由审查调整为论证。

第46页/共87页七、武汉地区基坑工程现状5、技术管理方面1995年，武汉市地方规定《武汉地区深基坑工程技术指南》(以下简称《指南》)为各种支护技术和地下水控制技术提供了设计和施工依据，同时强调环境保护、变形控制、信息化施工以及监测技术。1998年，湖北省地方标准《湖北省深基坑工程技术规定》出台。与此同时，与《规定》配套的设计计算软件---“天汉软件”和“天汉软件”升级版本已经运行使用。2001年，武汉市地方规定《武汉市深基坑工程设计文件编制规定(试行)》（WBJ-1-2001）发布实施。2004年，编制了湖北省标准《基坑工程技术规程》规程。第47页/共87页七、武汉地区基坑工程现状技术管理方面1998年出版了《武汉地区基坑工程理论与实践》2005年出版《城市土木工程应用研究》2005年出版了《施工图设计文件常见问题分析》2008年出版了《基坑工程应用技术》第48页/共87页八、基坑工程存在的主要问题

1、建设单位问题建设工程勘察的发包与承包不规范，有的建设单位在发包建设工程时，为了片面追求节约费用，压价将建设工程的深基坑工程业务委托给无资质或者资质条件不符合的单位；有些单位超资质承包施工业务；出卖资质证书、图签，给无证单位或者个人使用；迫于建设单位的压力，采取压价等方式进行不正当竞争致使一些工程质量得不到保证；不按建设程序进行深基坑工程论证或施工许可，盲目施工。

第49页/共87页八、基坑工程存在的主要问题2、勘察问题基坑工程勘察主要包括工程地质勘察、水文地质勘察以及周边环境勘察（调查）。基坑工程设计依赖于基坑工程勘察，一个基坑工程的勘察直接影响到设计是否真实反映场地实际情况乃至关系到一个基坑工程成败之关键。然而，实际上往往基坑工程勘察与建筑物的工程勘察一起做，在工程勘察时，没有调查清楚周边环境条件以及附近地区已有的勘察资料；没有调查清楚场地中软土及粉土夹层或交互层的分布和特征；提供的试验参数数据处理不当；没有进行专门的抽水试验工作，对含水层划分不详细等，从而，导致基坑工程设计时凭经验估计，不能正确反映场地实际情况，甚至导致基坑工程的失败。第50页/共87页八、基坑工程存在的主要问题3、设计问题地基土参数选择不当；对基坑周围环境调查不够；支护方案和地下水治理方法选择不当；设计荷载取值不当；设计人员缺乏经验或对基坑工程的风险性认识不足等；设计方案重大变更不进行论证；设计软件选取不当。第51页/共87页设计应注意的问题1、设计开挖深度设计开挖深度是最关键的一个问题，往往一个工程因设计开挖深度和施工时实际深度有出入而发生了超挖，事故就发生了。设计基坑开挖深度应增加承台、地梁、排水沟的深度。施工中如发生局部超挖时，一定要重新计算基坑稳定性，发生稳定性不够，立即进行设计修改。2、设计图纸的几个问题2．1、排水沟设计最好距坡底0.5m以上，坡底水及时排走。2．2、坡面应设置必要的保护措施，并设置一些泄水孔。2．3、对地面原有裂缝及时采用灌浆封堵处理，防止地表水的下渗。2．4、地面超载应控制在设计范围内。2．5、土方开挖一定要有序，分段开挖，严禁超挖、挖段过长。第52页/共87页设计计算深度1筏板和条型基础应以其垫层底为计算深度；2当地下室底板、独立柱基（或承台）深度不一时，如边缘独立柱基（或承台）布置较稀，平行基坑边方向的基础间的净间距与基础边长之比不小于2，可以构造底板垫层底为计算深度，设有基础梁时可以基础梁底为计算深度；否则应以独立基础（或承台）垫层底为计算深度；3对基坑中部开挖面积和深度较大的坑中坑（电梯井、厚承台坑等），应视其与坑边坡脚的距离确定计算深度；如坑中坑的相对深度小于其边线与坡脚的距离，可按分阶边坡计算，分阶支护，否则应视同边缘承台坑确定计算深度；4因换土等原因需要靠近基坑边超挖时，其计算深度应至超挖底部；如超挖范围处于基坑中部，则应按第3款要求确定计算深度；5基坑开挖在既有边坡坡脚附近时，如该坡脚线与基坑开口线距离大于等于实际开挖深度，可以实际开挖深度作为计算深度，将既有边坡作为地面超载；否则应以既有边坡坡顶至开挖底标高的高差作为计算深度，或将既有边坡受开挖影响的范围纳入分析计算。第53页/共87页设计应注意的问题3、设计方案的选择设计方案的确定是受多种因素控制，如场地条件、地质条件、开挖深度、平面形状与尺寸、变形控制要求、施工条件、周边环境、造价、工期等。有时设计人员一味迁就建设方，认为造价低、工期快，而盲目采用该办法，从而导致基坑失隐。4、设计与勘察的关系地质勘察报告是基坑支护设计的极其重要的基本资料，其准确与否对基坑支护结构稳定、安全影响极大，设计人员应引起足够的重视。必要时，运用现场勘探（如静力孔探、坑探、纤探等）方法，应查明软弱土层的范围、厚度。第54页/共87页设计应注意的问题5、设计与监测的关系用信息法进行设计施工是基坑问题的关键问题，信息能及时反馈不仅可以提前预告异常情况的发生，也可以为正常施工提供信息保护。设计人员应根据基坑工程的具体情况提出现场监测的要求，包括监测项目、测点布置、监测精度、监测次数和变形报警值等。对重点地段和重点部位要特别强调。6、设计与施工的关系由于基坑工程属岩土工程，是一个技术性很强、风险很大的系统工程，不同于建筑工程。设计要考虑施工工艺实施的可能性和实际的施工工况，尤其是施工超载。建议设计人员要经常回访自己设计的基坑工程，了解施工状况，掌握施工动态，可以及时根据施工过程中出现的情况修改、完善设计。第55页/共87页设计应注意的问题基坑平面尺寸问题：宜少阳角。注意不同支护形式连接段的处理。基坑设计限制或禁止使用人工挖孔桩。下部有交互过渡层土而需要设置帷幕时，帷幕应该有一定的长度，宜穿过该层土。对于人工填土较厚的基坑，设计计算只是一个参考，有关根据人工填土堆积的年份、密实度等综合考虑，并结合一定的经验来设计。基坑设计采用放坡设计时，对于老粘土边坡的坡率不应小于1：0.75.对于有塔吊的地段基坑，要有加强措施。第56页/共87页八、基坑工程存在的主要问题4、施工问题施工质量差（如桩长不够、断桩、缩径，钢筋位置错误、数量不足，灌浆水泥质量差、握裹力不够等）；违反施工规程、规范（如施工机械引起的超载、碰撞支护结构体系，开挖作业忽视均匀、分层、对称卸荷原则，快挖、超挖与支护、支撑不按设计，坑底暴露时间过长，放坡过陡，锚杆施工不按设计及规程等）；降水、排水、防水措施不利（坡顶、坡面未及时封闭，降水时未采取有效隔水、排水）；基坑施工监测工作影响（不重视、减量、数据不分析等）；随意修改设计（桩间距及桩长、锚杆间距及长度、钢筋数量及长度等）；施工管理不当（地下室施工时的机械、设备、材料在基坑边的大量堆积，工棚近基坑边且生活用水管理不善，机械震动等）。第57页/共87页施工应注意的问题施工要严格按照设计图纸和有关技术规范标准进行。要精心组织。基坑工程是一个系统工程，一个好的设计方案，如果施工单位组织不力，施工管理不严，也会造成基坑失隐。施工中变更设计要经设计单位同意。土方开挖严禁超挖。第58页/共87页八、基坑工程存在的主要问题5、监测问题深基坑施工中的监测工作是指导施工、避免事故发生的必要措施，也是进行信息化施工的手段，监测也是检验设计理论的正确性和发展设计理论的重要依据，用信息法进行设计施工是基坑问题的关键问题，信息能及时反馈不仅可以提前预告异常情况的发生，也可以为正常施工提供信息保护。监测的问题主要表现为没有进行监测；监测仪器精度不够；监测数据失真；监测数据反馈不及时；对测试数据分析不认真或者分析水平不高等。第59页/共87页八、基坑工程存在的主要问题1、支护结构的建造和坑内土方开挖使土体应力状况改变并发生变形，引起坑周紧邻建（构）筑物的不均匀沉降，出现裂缝或倾斜的可能性；2、放坡开挖时由于地表水疏排不当，边坡土体浸水饱和，强度急剧降低，使边坡发生局部破坏或整体失稳滑移，随之使破坏、滑移区内的建（构）筑物严重倾斜、下陷以至倒塌，地下管线断裂或丧失功能（水管折断、电力电讯中断、煤气泄漏等）引发次生灾害的可能性；3、隔渗降水措施不力或失效，发生基土渗透破坏（如基底管涌流土、侧壁水土流失、土层淘空等）引起地面建（构）筑物急剧沉降，地下管线断裂的可能性；第60页/共87页八、基坑工程存在的主要问题4、长时间，大幅度降低深层地下水引起大范围地面沉降的可能性以及上层滞水、潜水排向基坑，水位降低，引起邻近建（构）筑物沉降、变形开裂的可能性；5、支护结构（如排桩、喷锚、内支撑、水泥土重力式挡墙和围筒结构等）突然失效发生事故影响环境的可能性；6、打、拔钢板桩的噪声、振动以及拔桩时土体松动变形对周围居民生活和建（构）筑物产生不利影响的可能性；7、采用挤土桩作为支护结构时，打桩施工给邻近建（构）筑物造成损害的可能性；第61页/共87页八、基坑工程存在的主要问题8、超出地界设置锚杆，土钉等设施给邻近场地已有或拟建的建（构）筑物地基基础造成危害或施工障碍的可能性；9、采用喷锚支护，在软弱土层（如淤泥、淤泥质土）施工过程中产生基土扰动变形、边坡失稳、基底隆起，给邻近建（构）筑物造成危害的可能性。10、深基坑工程支护结构或边坡产生变位，基底隆起使坑内已有工程桩受到横向挤推作用而造成斜桩、桩头偏位以及断桩等不良影响的可能性。11、上述基坑变形使坑内施工降水、排水系统、内支撑立柱破坏失效的可能性；第62页/共87页八、基坑工程存在的主要问题12、挖土机械类型选用不当，机械停放位置和行车路线不合理，挖土方式和顺序安排不当，以及挖出土方临时堆放位置和数量控制不严等对坑内已有工程桩的完整性和几何位置与形状产生不利影响的可能性；13、基坑支护结构施工先于工程桩施工时，桩型选择和沉桩方式不当对已有基坑支护结构产生推挤、振动和致裂等不利影响的可能性；14、相邻基坑施工次序（包括打工程桩、设支护桩及锚杆、筑挡土墙、放坡、抽排水以及挖土等各个阶段）安排不当对本基坑内工程产生不利影响的可能性。15、考虑降低地下水位幅度和延续时间，水位下降后地面沉降的差异是否能为建（构）筑物所容许，土层压缩对桩基产生的负摩擦力是否有不利影响。第63页/共87页九、基坑工程质量安全技术措施1、加强基坑工程勘察（1）勘察单位提供的工程勘察报告内容应符合现行《基坑工程技术规程》（DB42/159）的有关规定，满足基坑工程设计的要求。（2）独立结构的地下室基坑应专门进行工程勘察。（3）基坑深度2倍范围内每一主要土层的原状土试样和原位测试的数据均不应少于6组。（4）基坑开挖的地层与勘察报告不符时，应进行补充勘察。第64页/共87页九、基坑工程质量安全技术措施2、加强基坑周边环境保护（1）建设单位应提供基坑工程邻近建（构）筑物和公用、市政设施及地下管线（电力、燃气、电信、给水、排水等）等隐蔽工程的有关资料和图纸，包括位置、类型、规格、埋深等。（2）基坑设计单位应对建设单位提供的周边环境情况进行现场核实，并在设计文件中作出专项说明，除应注明与边轴线距离外，尚应注明与坡脚线和基坑上口边线的距离。对周边环境条件分析时，应区分哪些涉及公共安全，哪些只涉及局部或内部安全，以便考虑采取不同的处理措施。（3）对可能引起物权纠纷的相邻建筑物、地面地下设施，应查明现状。符合下表所列条件者，建设单位应委托具有房屋安全鉴定资质的单位进行房屋现状勘查，对建筑物的倾斜、构件裂缝和地坪裂缝的分布进行观测记录和拍照，并出具书面意见。第65页/共87页九、基坑工程质量安全技术措施（4）基坑坑底、坑壁土层相邻建（构）筑物距基坑上口边线间距硬塑、坚硬粘性土1倍开挖深度以内可塑粘性土1.5倍开挖深度以内软塑、流塑粘性土或粉、砂土2～3倍开挖深度以内（四）对涉及公共安全的重要管线应采取预先加固、托换等保护措施。对距离基坑开挖深度1倍以内的采用天然地基的建筑物宜采取拆除或加固、托换等加强措施。（5）在基坑周边设置高大广告牌、塔吊等设施时，应考虑对基坑安全的影响，并一同纳入基坑设计。（6）锚杆不得超出规划红线范围。基坑侧壁或坑底存在软土或粉、砂土时，锚杆不得打入相邻已有建（构）筑物下部、地下管线范围和邻近的重要交通干道地段以及有特殊要求的安全保护范围。第66页/共87页九、基坑工程质量安全技术措施3、加强支护结构选型的控制（1）坡顶线与周边建筑物之间的距离小于5m或1倍基坑开挖深度时，不宜采用放坡。（2）采用喷锚或复合喷锚支护时，在一级阶地基坑开挖深度不应超过6m；在三级阶地老粘性土层基坑开挖深度超过6m时，应采取其它可靠的加强措施。（3）基坑侧壁主要为承载力特征值小于80kPa的软土层或坑底存在深厚软土层时，不得采用喷锚支护和复合喷锚支护。第67页/共87页九、基坑工程质量安全技术措施4、加强支护结构的技术保证措施（1）采用水泥土桩墙（含加筋水泥土桩墙）为复合喷锚支护（隔渗）结构时，墙厚不应小于900mm。（2）采用钢筋砼桩墙为支护结构时，桩冠梁顶距地面的高度不宜大于2.0m。（3）采用锚杆时，不得以贯入小直径钢管代替设计要求的预成孔注浆锚杆。第68页/共87页九、基坑工程质量安全技术措施（4）采用喷锚或复合喷锚支护结构时，锚杆与面板构造连接除符合《基坑工程技术规程》（DB42/159）第6.9.3条图6.9.3规定要求外，锚杆与面板之间应至少设置一道围檩；当锚杆层数超过3层时，应间隔设置围檩。（5）采用水泥土桩墙的复合喷锚支护时，桩墙顶部宜设置钢筋砼压顶梁。（6）水泥土桩墙28天龄期的单轴无侧限抗压强度，当无试验数据时，应按中国工程建设标准化协会标准《加筋水泥土桩锚支护技术规程》CECS147：2004第6.2.7条规定取值。第69页/共87页九、基坑工程质量安全技术措施5、加强地下水的控制措施（1）当坑壁存在饱和粉土、饱和粉细砂或饱和粘性土与粉土粉细砂夹层时，应设计侧壁隔渗，隔渗帷幕深度应进入基坑底不少于2m；必要时，应进行渗流稳定性验算。（2）采用中深或深井降水时，应充分估计地下水位降低引起的周边地面变形。在建筑密集的城区，基坑开挖深度大于15m且进入主要承压水含水层时，地下水控制应以隔渗为主，降水为辅。在多层、低层建筑密集的住宅区，预估降水引起的沉降量较大时，应采取有效的措施，尽可能控制抽水量。（3）基坑设计前应了解周围的地表水和地下给水、排水管的渗漏及场地地下水情况，作好基坑周边及基坑内的防水和排水设计，以及基坑周边地面防水保护措施。尤其在老粘性土分布区应严防地表水渗入边坡土体和基坑内。第70页/共87页九、基坑工程质量安全技术措施6、加强深基坑工程施工检测和监测（1）采用锚杆或复合喷锚支护结构时，锚杆应按设计要求进行极限抗拔力试验，对于无经验以及采用新型锚杆时，应事先进行成锚工艺试验；水泥土桩墙体应进行墙体强度和桩身均匀性试验，必要时，进行抽芯检测。其它基坑支护结构的施工质量也应根据现行的规范、规程和有关规定进行施工质量检验。（2）基坑放线和开挖时，发现周边环境条件、土质条件或开挖深度有变化，设计单位、施工单位应及时调整基坑工程方案。（3）参与基坑工程的建设各方主体应重视基坑监测工作和监测信息，建立监测信息的报告、传递、报警制度，将可能出现的险情消灭在萌芽状态。第71页/共87页十、加强基坑设计质量管理

1、基坑工程设计应由具有相应级别的岩土工程设计资质单位编制，即工程勘察综合类或岩土工程设计甲级单位可以承接任何重要性等级的深基坑工程项目的设计，岩土工程设计乙级单位可以承接重要性等级为二级、三级的深基坑工程项目的设计。

2、深基坑工程设计实行注册工程师（岩土）制度。深基坑设计文件封面除加盖单位法人和单位资质印章外，还要加盖设计负责人的注册工程师（岩土）印章。严禁任何单位和个人出卖单位资质和个人注册印章。深基坑工程设计文件须有相关责任人的姓名（打印）并签字，所有图件均须加盖设计负责人的注册工程师（岩土）章，并与设计文件文字部分分开装订。未签字、签章的图纸为无效图纸。第72页/共87页十、加强基坑设计质量管理3、凡是深基坑工程的支护结构作为永久结构部分的，必须与主体结构设计单位进行充分沟通，且应有主体结构设计单位认可的书面说明。4、凡采用可回收锚杆支护的深基坑设计文件，当锚杆超出用地红线范围时，在提交设计方案的同时要提交锚杆进入的产权单位的同意证明和回收方案。第73页/共87页十、加强基坑设计质量管理5、凡是重要性等级为一级、二级的深基坑工程必须进行监测。监测单位必须具有岩土工程监测资质。监测单位应根据工程和水文地质条件、基坑重要性等级、基坑周边环境和设计文件要求，制定科学合理、安全可靠的监测方案，并严格按认可的方案组织实施。监测单位与施工单位不能有任何利益隶属关系或同属一家上级主管（或主要股东）单位。监测单位应将监测合同和监测方案、监测总结报告报送建委有关部门备案。监测方案须加盖岩土工程勘察单位注册岩土工程师章。第74页/共87页十、加强基坑设计质量管理6、凡是在深基坑工程工程设计中发现有违反《武汉市建筑市场不良行为记录与公布办法（试行）》（武建[2007]248号）中规定的不良行为，管理部门将按照其规定进行记录和公示。第75页/共87页十一、加强基坑工程施工质量1、重视基坑周边的环境调查对基坑周边的环境情况应进一步调查清楚。对基坑周边比较邻近的原有建筑物应按规定委托房屋安全鉴定部门进行现状勘查，保全证据。第76页/共87页十一、加强基坑工程施工质量2、地下连续墙施工地下连续墙是支护和隔渗的主体，能否达到预期效果取决于施工质量。对于有突涌可能，则地连墙加深进入下部含碎石粉质粘土或基岩形成落底式帷幕，从而大大降低降水的困难。坑底深层搅拌加固宜在地下连续墙施工前进行。采用T型、Π型或工字型连续墙。第77页/共87页十一、加强基坑工程施工质量3、支撑系统在可能条件下改用较大截面的支撑，通过加设围檩增加支撑间距，这样对坑内作业和缩短工期比较有利。立柱桩嵌入深度的确定，应考虑开挖后坑底土层回弹隆起的不利影响。支撑要考虑平面稳定性。尽可能选用较大截面支撑，或者加强支撑间的横向联系，并将间距较小的对撑组合为桁架，形成稳定体系。支撑施工要严格按照设计和规范要求进行，支撑的时间要及时、空间要对称，施工中要高度重视内支撑节点的施工质量（方案中钢支撑的焊接面积偏小）。第78页/共87页十一、加强基坑工程施工质量4、