《土木工程施工技术》课件2 土方工程-基坑工程VIP

土方工程-基坑工程土方工程是建筑施工中的重要环节,其中基坑工程是关键部分。本节将介绍基坑工程的定义、分类、开挖、支护、排水及监测,以及相关的安全管理要点。thbytrtehtt基坑工程概述1定义基坑工程是指在一定深度和范围内开挖土方,为建筑物主体结构提供基础承载的一系列施工活动。2特点基坑工程具有工程量大、开挖深度多变、施工环境复杂等特点。3重要性基坑工程是建筑施工中的关键环节,直接关系到建筑物的整体质量和安全。基坑工程是土方工程的重要组成部分,承担着为地基基础工程创造良好条件的任务。掌握基坑工程的基本原理和施工技术,对确保整个建筑工程的质量和安全至关重要。1.1基坑工程的定义和特点定义基坑工程是指在一定深度和范围内开挖土方,为建筑物主体结构提供基础承载的一系列施工活动。规模大基坑工程通常涉及大量的土方开挖和支护工作,工程量非常大。环境复杂基坑施工需要面对地质情况复杂、地下管线密集等复杂的施工环境。1.2基坑工程的分类1开挖深度根据开挖深度不同,可分为浅基坑和深基坑。2支护形式根据支护方式的不同,可分为土钉墙支护、钢板桩支护等。3地质条件根据场地地质情况的复杂程度,可分为一般基坑和特殊基坑。4开挖方法根据开挖的机械化程度,可分为人工开挖和机械开挖。2.基坑开挖1影响因素基坑开挖受地质条件、地下水位、临近建筑物等多方面因素的影响。需要充分了解场地情况,制定合理的开挖方案。2开挖方法常见的基坑开挖方法包括人工开挖、机械开挖和机械人工联合开挖。选择适当的方法可提高开挖效率。3工艺流程基坑开挖通常包括测量放线、开挖分层、边坡支护、清理等步骤。严格按流程操作可确保开挖质量和安全。2.1基坑开挖的影响因素地质条件土质、地层结构、地下水位等地质条件的复杂程度直接影响基坑开挖的难度和稳定性。合理评估场地地质特征至关重要。临近建筑物基坑开挖会对周边建筑物造成影响,需要重点关注相邻结构的安全性,采取合理的支护措施。地下水位地下水位的高低会对基坑开挖的稳定性和支护难度产生重大影响,需要合理安排排水和降水方案。2.2基坑开挖的方法人工开挖适用于小规模基坑,采用人力进行逐层清挖,工作效率较低但灵活性强。机械开挖适用于大规模基坑,采用挖掘机、推土机等大型机械进行批量开挖,工作效率高但受地形限制。机械人工联合在大型基坑中,结合人工作业与机械设备,既能发挥机械的高效优势,又能充分利用人工的灵活性。2.3基坑开挖的工艺流程测量放线首先根据设计图纸对基坑位置和尺寸进行仔细测量和放线,确保开挖范围和边线准确无误。分层开挖采用分层逐段的方式进行基坑开挖,以提高工作效率并确保开挖的稳定性。边坡支护根据地质条件及开挖深度,及时采取土钉墙、钢板桩等支护措施,防止边坡塌方。清理整平在达到设计标高后,对基坑底面进行彻底清理和整平,为后续施工创造良好条件。3.基坑支护1作用防止基坑边坡坍塌2原理增强边坡稳定性3方式土钉墙、钢板桩等基坑支护是保证基坑施工安全的关键措施。合理的支护方案不仅可防止边坡坍塌,还能提高基坑的整体稳定性,为后续的地基与基础工程创造有利条件。支护技术的选择需根据地质条件、开挖深度等因素综合考虑。基坑支护的作用和原理1作用基坑支护的主要目的是防止基坑边坡发生坍塌和滑移,保证施工安全。2原理通过增强边坡的稳定性和抗剪强度,抵抗来自土体压力和地下水压力的作用。3方式采用土钉墙、钢板桩、锚杆等支护结构,来提高基坑的整体承载能力。3.2基坑支护的常见方式土钉墙支护通过在土体中钻孔并安装钢筋或其他支撑材料,构建成一道坚固的防护墙,能有效抵抗土体压力。钢板桩支护利用相互连接的钢板桩围成基坑边界,形成一道刚性防护屏障,适用于地质条件较差的基坑。锚杆支护在基坑边缘埋设锚杆,通过与基坑内支护结构的连接来增强边坡稳定性,常用于深基坑支护。挡土墙支护利用混凝土或砖块等材料搭建挡土墙,形成一道刚性屏障来承受土体压力,适用于浅基坑。3.2.1土钉墙支护工艺流程土钉墙支护包括钻孔、安装钢筋、注浆等步骤,具有施工灵活、成本相对较低的特点。抗压性能土钉墙能有效增强基坑边坡的稳定性和抗剪能力,承受较高的土体和地下水压力。适用条件土钉墙支护适用于一般地质条件的基坑开挖,满足不同深度和边坡状态的需求。3.2.2钢板桩支护钢板桩的作用钢板桩支护可形成一道刚性防护屏障,能有效抵抗土体和地下水压力,适用于地质条件较差的基坑开挖。钢板桩的特点相互连接的钢板桩具有良好的抗压性和抗弯曲性能,能提供卓越的边坡支撑能力。同时安装灵活,适用于深基坑。钢板桩的工艺钢板桩支护通常包括钢板桩的驱入、相互连接、锚固等步骤,施工流程较为复杂但能确保基坑的整体稳定性。3.2.3锚杆支护工艺特点锚杆支护通过在基坑边缘埋设高强度锚杆,将其与内部支护结构连接,形成一个整体的防护体系。这种方式能有效增强基坑边坡的稳定性和承载能力。适用条件锚杆支护适用于地质条件较好、边坡角度较大的深基坑工程。它可承受较高的土体和水压力作用,是深基坑支护的常用方式之一。3.2.4挡土墙支护刚性防护挡土墙采用混凝土或砖块等材料构筑成刚性防护屏障,能够有效阻挡基坑周围的土体压力。适用浅基坑相比其他支护方式,挡土墙适用于深度较浅的基坑工程,适用场景较为局限。承载能力强挡土墙的整体刚度高,能承受较大的土体和地下水压力,为基坑工程提供稳定的支撑。4.基坑排水排水目的及时有效地排出基坑内部的地下水和表面积水,防止对基坑结构造成损害。排水原理利用重力和抽pump的方式,将积水引导至基坑外部,降低地下水位。排水方法包括表面排水和深层排水,根据具体情况选择合适的排水系统。4.1基坑排水的目的和原理1排水目的快速有效地排除基坑内部的地下水和积水,防止对基坑结构造成损坏。2排水原理利用重力和抽水机械设备的作用,将地下水和积水引导至基坑外部,降低地下水位。3排水作用降低基坑内部的水压力,提高基坑边坡和支护结构的稳定性,确保施工安全。4.2基坑排水的方法表面排水通过在基坑周围设置排水沟渠和雨水收集系统,快速有效地引导基坑表面的积水至外部排放点。深层排水采用抽水机、井点降水等方式,主动抽取基坑内部的地下水,降低地下水位,减小水压作用。4.2.1表面排水排水渠道在基坑周围设置排水沟渠,快速引导表面积水至指定排放点,防止水积聚对基坑结构造成损害。集水系统在基坑边缘布设集水槽,并连接至排水管线,有效收集基坑表面的雨水和积水。排水泵站根据实际情况在基坑周围设置抽水泵,辅助表面积水的排放,确保基坑内部保持干燥。4.2.2深层排水井点降水在基坑内部钻设多口小径井点,利用高功率抽水泵直接抽取地下水,有效降低基坑内部水位。抽水井降水在基坑周围或内部设置大口径抽水井,利用强大的水泵抽取大量地下水,迅速降低水位。管井联合将井点降水和抽水井相结合,构建一个立体的深层排水系统,实现基坑内部地下水的全面控制。5.基坑监测1监测目的及时掌握基坑工程的变形情况2监测内容边坡变形、支护结构变形、地下水位3监测方法安装各类测量仪器、定期检查观测基坑监测的主要目的是及时准确掌握基坑边坡、支护结构和地下水位变化情况,为工程提供数据支持。监测内容涵盖边坡变形、支护结构变形以及地下水位变化等关键指标。监测方法包括安装各类测量仪器并定期检查观测。5.1基坑监测的目的和内容1掌握变形情况及时了解基坑边坡和支护结构的变形和位移情况,为工程决策提供数据支持。2监测地下水位监测基坑内部的地下水位变化,评估排水系统的效果,控制水压对基坑的影响。3保障工程安全基于监测数据分析基坑工程的稳定性,及时采取措施防范坍塌和其他安全事故。5.2基坑监测的方法测量仪器在基坑周围安装各类监测装置,如倾斜仪、水位计等,定期采集数据以跟踪变形和水位情况。常规巡查由专业技术人员定期进行现场巡查,手动采集边坡移动、支护变形等信息,增强实时性。远程监控通过摄像头、传感器等设备,实现基坑状况的实时远程监控,及时掌握变化动态。6.基坑工程的安全管理1安全隐患边坡坍塌、支护失稳、大型机械伤害2防护措施边坡支护、临边防护、机械操作规程3管理要点安全检查、应急预案、人员培训基坑工程存在诸多潜在安全隐患,包括边坡坍塌、支护结构失稳以及大型机械设备操作不当等。为确保施工安全,需要采取针对性的防护措施,如设置合理的边坡支护系统、建立完善的临边防护装置,并规范机械操作规程。同时,还应加强安全检查、制定应急预案,并对作业人员进行系统培训,提高安全意识和操作技能。6.1基坑工程的安全隐患边坡坍塌基坑开挖过程中,如果边坡支护不当或者受到外力作用,容易发生大规模边坡坍塌,给施工人员和机械设备带来严重威胁。支护结构失稳基坑支护系统设计或施工存在问题,可能导致支撑结构发生变形、损坏,从而引发基坑整体失稳。机械设备伤害大型挖掘机、装载机等重型机械在基坑施工中操作不当,可能会造成碾压、撞击等严重伤害事故。6.