基坑和其支护工程

基坑和其支护工程基坑和其支护工程第1页一、基坑工程介绍二、基坑工程特点三、基坑支护目标与作用四、基坑支护结构类型及其适用条件 基坑和其支护工程第2页一、基坑工程介绍

为建筑基础开挖暂时性坑井称为基坑。基坑属于暂时性工程，其作用是提供一个空间，使基础砌筑作业得以按照设计所指定位置进行。基坑和其支护工程第3页

基坑工程是指建（构）筑物基础工程或其它地下工程施工中所进行基坑开挖、降水、支护和土体加固以及监测等综合性工程。基坑和其支护工程第4页基坑和其支护工程第5页基坑工程发展

放坡大开挖--板桩围护（木桩、钢板桩）--带支撑围护结构（钻孔灌注桩、地下连续墙、SMW地下连续墙、土层锚杆）--在城市密集区逆作法施工基坑和其支护工程第6页基坑工程分类

上海市《基坑工程设计规程》(DBJ08-61-97)依据基坑工程主要性分为三级：一级基坑：1）支护结构作为主体结构一个别时；2）基坑开挖深度大于等于10m时；3）距基坑边两倍开挖深度范围内有历史文物、近代优异建筑、主要管线等需要严加保护时；二级基坑：开挖深度小于7m，且周围环境无尤其要求时；三级基坑：除一级、二级以外其它基坑。基坑和其支护工程第7页二、基坑工程特点基坑和其支护工程第8页1、普通情况下都是暂时结构，安全贮备相对较小，风险性大；2、含有很强区域性和个案性；3、是一项综合性很强系统工程；4、含有较强时空效应；5、对周围环境产生较大影响。基坑和其支护工程第9页基坑和其支护工程第10页三、基坑支护目标与作用基坑和其支护工程第11页1、确保基坑四面土体稳定性，同时满足地下室施工有足够空间要求，这是土方开挖和地下室施工必要条件；2、确保基坑四面相邻建筑物和地下管线等设施在基坑支护和地下室施工期间不受损害。即坑壁土体变形，包含地面和地下土体垂直和水平位移要控制在允许范围内；基坑和其支护工程第12页基坑和其支护工程第13页基坑和其支护工程第14页基坑和其支护工程第15页3、经过截水、降水、排水等办法，确保基坑工程施工作业面在地下水位以上。基坑和其支护工程第16页基坑和其支护工程第17页基坑和其支护工程第18页基坑和其支护工程第19页基坑和其支护工程第20页基坑和其支护工程第21页四、基坑支护结构类型及其适用条件 基坑和其支护工程第22页1、放坡开挖

适合用于周围场地开阔，周围无主要建筑物，只要求稳定，位移控制要严格要求，价钱最廉价，回填土方较大。

基坑和其支护工程第23页基坑和其支护工程第24页2、围护墙深层搅拌水泥土

深层搅拌水泥土围护墙是采取深层搅拌机就地将土和输入水泥浆强行搅拌,形成连续搭接水泥土柱状加固体挡墙。

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水泥土围护墙优点:因为普通坑内无支撑,便于机械化快速挖土;含有挡土、止水双重功效;普通情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,所以在闹市区内施工更显出优越性。基坑和其支护工程第26页

水泥土围护墙缺点:首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等办法以限制过大位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采取,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意预防影响周围环境。

基坑和其支护工程第27页3、高压旋喷桩

高压旋喷桩所用材料亦为水泥浆,它是利用高压经过旋转喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩,用来挡土和止水。

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高压旋喷桩施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,而且施工机具振动很小,噪音也较低,不会对周围建筑物带来振动影响和产生噪音等公害,它可用于空间较小处,但施工中有大量泥浆排出,轻易引发污染。对于地下水流速过大地层,无填充物岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀土质,因为喷射浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采取该法。基坑和其支护工程第29页4、槽钢钢板桩

这是一个简易钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6～8m,型号由计算确定。其特点为:槽钢含有良好耐久性,基坑施工完成回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中细小颗粒,在地下水位高地域需采取隔水或降水办法;抗弯能力较弱,多用于深度≤4m较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。

基坑和其支护工程第30页基坑和其支护工程第31页基坑和其支护工程第32页5、钢筋混凝土板桩

钢筋混凝土板桩含有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑中广泛应用,但因为钢筋混凝土板桩施打普通采取锤击方法,振动与噪音大,同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到一定限制。基坑和其支护工程第33页

另外,其制作普通在工厂预制,再运至工地,成本较灌注桩等略高。但因为其截面形状及配筋对板桩受力较为合理而且可依据需要设计,当前已可制作厚度较大(如厚度达500mm以上)板桩,并有液压静力沉桩设备,故在基坑工程中仍是支护板墙一个使用形式。基坑和其支护工程第34页6、钻孔灌注桩

钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多一个,在我国得到广泛应用。其多用于坑深7～15m基坑工程,在我国北方土质很好地域已经有8～9m臂桩围护墙。

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钻孔灌注桩支护墙体特点有:施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当工程桩也为灌注桩时,能够同时施工,从而施工有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失,尤其时在高水位软粘土质地域,需依据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工办法以处理挡水问题;适合用于软粘土质和砂土地域,不过在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用;桩与桩之间主要经过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,当在主要地域,特殊工程及开挖深度很大基坑中应用时需要尤其慎重。

基坑和其支护工程第36页基坑和其支护工程第37页基坑和其支护工程第38页基坑和其支护工程第39页7、地下连续墙

通常连续墙厚度为600mm、800mm、1000mm，也有厚达1200mm，但较少使用。地下连续墙刚度大，止水效果好，是支护结构中最强支护型式，适合用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周围环境要求较高基坑，不过造价较高，施工要求专用设备。

基坑和其支护工程第40页基坑和其支护工程第41页基坑和其支护工程第42页8、土钉墙

土钉墙是一个边坡稳定式支护,其作用与被动具备挡土作用上述围护墙不一样,它是起主动嵌固作用,增加边坡稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质很好地域,我国华北和华东北部一带应用较多,当前我国南方地域亦有应用,有已用于坑深10m以上基坑,稳定可靠、施工简便且工期短、效果很好、经济性好、在土质很好地域应主动推广。

基坑和其支护工程第43页基坑和其支护工程第44页基坑和其支护工程第45页9、SMW工法

SMW工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入H型钢等(多数为H型钢,亦有插入拉伸式钢板桩、钢管等),将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时含有受力与抗渗两种功效支护结构围护墙。

基坑和其支护工程第46页基坑和其支护工程第47页基坑和其支护工程第48页

SMW支护结构支护特点主要为:施工时基础无噪音,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩场所都可使用,尤其适合于以粘土和粉细砂为主松软地层;挡水防渗性能好,无须另设挡水帷幕;能够配合多道支撑应用于较深基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围护地下连续墙,在费用上假如能够采取一定施工办法成功回收H型钢等受拉材料;则大大低于地下连续墙,因而含有较大发展前景。

基坑和其支护工程第49页五、基坑支护工法选取综合考虑基坑开挖深度、工程地质与水文地质条件、周围环境要求、支护结构使用期限等原因；到达安全可靠、技术先进、经济合理、方便施工目标。基坑和其支护工程第50页普通当地质条件很好，周围环境要求较宽松时，能够采取柔性支护，如土钉墙等；当周围环境要求高时，应采取较刚性支护型式，以控制水平位移，如排桩或地下连续墙、内支撑型等。基坑和其支护工程第51页地下水位深，不需要采取降水办法：

场地开阔：则能够选择放坡、悬臂式、桩锚式、锚拉式支护结构；场地狭窄：开挖深度不大可采取悬臂式支护或土钉墙；开挖深度较大时，可考虑多层锚杆或多层支撑；土质较差，可用桩、地下连续墙加锚杆或支撑支护方案。基坑和其支护工程第52页