深基坑及高边坡技术安全管理讲义ppt课件.ppt

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1、深基坑、高边坡技术安全管理知识,2016年6月30日,基坑、边坡相关规范,1、建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ311-20132、建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012（1999年版已废止）3、建筑基坑工程监测技术规范GB50497-20094、岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范GB 50086-2015（2016年2月1日起实施）、原锚杆喷射混凝土支护技术规范GB 50086-2001同时废止【住建部公告】5、建筑地基基础工程施工规范GB51004-2015第六章为“基坑支护施工”【住建部公告】6、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002第七章为“基坑工程”7、建筑

2、施工安全检查标准JGJ59-20118、建筑边坡工程技术规范GB50330-2013,基坑、边坡的定义,1、基坑：为进行建(构)筑物地下部分的施工由地面向下开挖出的空间。2、深基坑：为进行建(构)筑物地下部分施工及地下设施、设备埋设，由地面向下开挖，深度大于或等于5m的空间。（规范中的定义）超过一定规模的危险性较大的分部分项工程清单中对深基坑工程的定义：（1）开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。（2）开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。,3、建筑边坡：在建筑场地及其周边，由于

3、建筑工程和市政工程开挖或填筑施工所形成的人工边坡和对建（构）筑物安全或稳定有不利影响的自然斜坡。,4、高边坡：目前，工程上对高边坡没有一个统一的定义。建筑边坡工程技术规范规定，土质边坡高度15m以下（含15m）、岩质边坡高度30m以下（含30m）的建筑边坡工程适用该规范；超过上述限定高度的边坡工程或地质和环境条件复杂的边坡工程，除应符合本规范的规定外,还应进行专项设计、采取有效可靠的加强措施。因此，可以认为开挖高度超过15m的土质边坡，高度超过30m的岩质边坡是高边坡。（“公路和铁路路基设计规范”中，高度超过20m的土质边坡，高度超过30m的岩质边坡设计就没有可参考的建议参数，需要做特殊设计。

4、）,基坑工程的特点,1、安全储备小、风险大。一般情况下，基坑工程作为临时性措施，基坑围护体系在设计时有些荷载（如地震荷载）不加考虑，相对永久结构而言，在强度、变形、防渗、耐久性等方面的要求较低一些，安全储备要求小一些，加上建设方对基坑工程认识上的偏差，为降低工程费用，对设计提出一些不合理要求，实际的安全储备可能会更小。因此，基坑工程具有较大的风险性，必须有合理的应对措施。2、制约因素多。基坑工程与自然条件的关系密切，设计施工中必须全面考虑气象、工程地质及水文地质条件及其在施工过程中的变化，充分了解工程所处的工程地质及水文地质、周边环境与基坑开挖的关系及相互影响。,3、计算理论不完善。基坑工程作

5、为地下工程，所处的地质条件复杂，影响因素众多，人们对岩土力学性质的了解还不够深入，很多设计计算理论，如岩土压力、岩土的本构关系等，还不完善，还是一门发展中的学科。基坑工程的设计计算理论的不完善，直接导致了工程中的许多不确定性，因此目前在工程实践中采用理论导向，量测定量和经验判断三者相结合的方法。故基坑工程必须要和监测、监控相结合，更要有相应的应急措施，强调信息化施工的必要性。4、对综合性知识、经验 要求较高。基坑工程的设计与施工不仅需要岩土工程方面的知识，也需要结构工程方面的知识。基坑工程中设计和施工是密不可分的。设计计算理论的不完善和施工中的不确定因素会增加基坑工程失效的风险，所以需要设计施

6、工人员具有丰富的现场实践经验。,边坡的使用年限指边坡工程的支护结构能发挥正常支护功能的年限，边坡工程设计年限临时边坡为2年，永久边坡按50年设计。建筑边坡工程技术规范GB50330-2013第3.1.3条规定：建筑边坡工程的设计使用年限不应低于被保护的建（构）筑物设计使用年限。（强制性条文）,建筑边坡工程技术规范GB50330-2013第3.1.12条规定，下列边坡工程的设计及施工应进行专门论证：,高度超过本规范适用范围的边坡工程（土质边坡高度大于15m、岩质边坡高度大于30m）；地质和环境条件复杂、稳定性极差的一级边坡工程；边坡塌滑区有重要建（构）筑物、稳定性较差的边坡工程；采用新结构、新技

7、术的一、二级边坡工程。,建筑边坡安全等级划分,边坡塌滑区的范围大小直接影响对边坡工程等级的确定和边坡防护工程的塌方后果严重程度、危害程度。边坡塌滑区范围大小可按以下公式进行估算：,经验值：粘性土3040,塌滑区示意图,建筑边坡支护结构形式应考虑场地地质和环境条件、边坡高度、边坡侧压力的大小和特点、对边坡变形控制的难易程度以及边坡工程安全等级等因素。常用的形式有重力式挡墙、悬臂式挡墙、扶壁式挡墙、桩板式挡墙、板肋式或格构式锚杆挡墙、排桩式锚杆挡墙、岩石锚喷支护、坡率法，其中锚拉式桩板式挡墙、板肋式或格构式锚杆挡墙、排桩式锚杆挡墙属于有利于对边坡变形进行控制的支护形式，其余支护形式均不利于边坡变形

8、控制。,支护结构常用形式重力式挡墙,特点是不利于控制边坡变形，土方开挖后边坡稳定较差时不应采用。采用重力式挡墙时，土质边坡高度不宜大于10m，岩质边坡高度不宜大于12m。重力式挡墙材料可使用浆砌块石、条石、毛石混凝土或素混凝土。施工前应预先设置好排水系统，保持边坡和基坑坡面干燥。基坑开挖后，基坑内不应积水，并应及时进行基础施工，确保基坑开挖及挡墙施工过程中边坡的稳定安全。,支护结构常用形式重力式挡墙,重力式挡墙常用断面形式：,（a）仰斜式（b）垂直式（c）俯斜式（d）凸形折线式（e）衡重式,支护结构常用形式重力式挡墙,重力式挡墙,支护结构常用形式悬臂式挡墙、扶壁式挡墙,适用于土质边坡和地基承载

9、力较低的填方边坡工程。悬臂式挡墙高度不宜超过6m，扶壁式挡墙高度不宜超过10m。悬臂式和扶壁式结构应采用现浇钢筋混凝土结构。,悬臂式挡墙,扶壁式挡墙,支护结构常用形式悬臂式挡墙、扶壁式挡墙,扶壁式挡墙,悬臂式挡墙,支护结构常用形式桩板式挡墙,桩板式挡墙：适用于开挖土石方可能危及相邻建筑物或环境安全的边坡、填方边坡支档以及工程滑坡治理。按结构形式分为悬臂式桩板挡墙、锚拉式桩板挡墙，挡板可采用现浇板或预制板。桩嵌固段土质较差时不宜采用，当对挡墙变形要求较高时宜采用锚拉式桩板挡墙。悬臂式桩板挡墙高度不宜超过12m，锚拉式桩板挡墙高度不宜超过25m。桩间距不宜小于2倍桩径或桩截面短边尺寸。,支护结构常

10、用形式桩板式挡墙,立面图,剖面图,抗滑桩,挡土板,支护结构常用形式桩板式挡墙,锚索桩锚头,桩板式挡墙,抗滑桩,挡土板,支护结构常用形式锚杆（索）挡土墙,锚杆（索）挡土墙支护结构一般是由锚杆（索）、肋柱（立柱或格构梁）和挡板等组成。根据结构形式的不同，锚杆挡墙可分为板肋式锚杆挡墙、格构式锚杆挡墙和排桩式锚杆挡墙（此时立柱为桩）。,板肋式或格构式锚杆挡墙特点：边坡高度较大或稳定性较差时宜采用逆作法施工。对挡墙变形有较高要求的边坡，宜采用预应力锚杆。（逆作法：从上往下开挖，边挖边支护）,排桩式锚杆挡墙特点：有利于对边坡变形控制。适用于稳定性较差的土质边坡、有外倾软弱结构面的岩质边坡、垂直开挖施工尚不

11、能保证稳定的边坡。采用逆作法施工。,支护结构常用形式锚杆（索）挡土墙,板肋式锚杆（索）挡墙,板肋式与桩板式的区别？,支护结构常用形式锚杆（索）挡土墙,格构式锚杆（索）挡墙,支护结构常用形式锚杆（索）挡土墙,排桩式锚杆（索）挡墙,支护结构常用形式岩石锚喷支护,边坡锚喷支护,支护结构常用形式坡率法,当工程场地有放坡条件，坡顶无重要建（构）筑物，且无不良地质作用时宜优先采用坡率法。采用坡率法时应进行边坡环境整治、坡面绿化和排水处理。当地质条件良好、土质均匀且无地下水，其放坡的坡度系数应根据当地施工经验确定，无经验时可按下表确定：,自然放坡的坡率允许值,支护结构常用形式坡率法,留设边坡需考虑的因素：挖

12、填高度：高度大则坡度系数大，反之坡度系数小，甚至不放坡；土的工程性质：土的类别、含水量，有无地下水等。土的类别低(密度小)、含水量大，则坡度系数大；反之坡度系数小；施工特点：坡顶是否有荷载？施工季节及施工期长短？人工作业还是机械作业？边坡支护形式：浆砌片石护坡、锚喷支护、土钉墙等,土方开挖过程中,土壁是由土体内磨擦阻力和粘结力保持平衡而稳定。一旦土体失去平衡(俗称失稳),土体就会塌方,这不仅会造成人身安全事故、影响工期,有时还会危及附近的建(构)筑物。在滑坡区或潜在滑坡区进行工程建设和滑坡整治时应以防为主，防治结合，先治坡，后建房。应根据滑坡特性采取治坡与治水相结合的措施，合理有效地综合整治滑

13、坡。,所谓排水就是将影响坡体滑动的坡面水、坡体深部水和坡面外的客水通过一定的方法排走。水是边坡不稳定的主要因素，什么样的边坡防治，排水都是第一位的。当坡体内存在水时，排水应作为首选和必选措施。边坡排水措施包括坡面以外的截水措施、坡面排水措施和坡内深部排水（含钻孔排水，平洞排水）措施。,1、排水,边坡排水措施示意图,（1）地表截水渠所谓截水是截坡面以外的客水。在滑坡后缘及左右两侧以外设置地表截水渠（俗称天沟和吊沟），拦截滑坡体以外的客水，不使其汇入滑坡体内。（2）坡面防水坡面防水既重要又简单，主要是封闭坡面存在的裂隙、裂缝和落水洞等。为避免滞留在坡顶或坡面的雨水经坡面裂缝、裂隙和落水洞等渗入到坡

14、体内，必须采取有效措施封闭裂缝、裂隙和落水洞等，并平整坡面，以利地表集水的快速流散。常用的方法是沿裂隙、裂缝向下挑沟，然后进行夯填、整平。（3）坡面和坡脚集（排）水渠为了将坡面水排走，必须在坡面、坡脚及卸荷平台设置集（排）水渠，将坡面水收集后及时排走。（4）坡内排水孔对于坡体内存在的潜水，要用钻孔排水，对于软岩和土质边坡，排水孔可在坡面上按照一定的规则间距布置；对于岩质滑坡，其排水孔优先选在裂隙发育，渗水严重的部位。,对基础施工期较短的临时性基坑边坡，采取在边坡上铺塑料薄膜，在坡顶及坡脚用草袋或编织袋装土压住或用砖压住；或在边坡上抹水泥浆22.5cm厚保护。为防止薄膜脱落，在上部及底部均应搭盖

15、不少于80cm，同时在土中插适当锚筋连接，在坡脚设排水沟。,2、覆盖,根据滑坡稳定性、滑坡推力和岩土性状等因素，按规范要求选择合理的边坡支档措施。及时进行支护结构施工（保证支护结构施工质量），避免坡体长时间暴露和遭受冰冻、雨雪等环境的影响甚至破坏，从而防止坍塌、滑坡等事故的发生。,3、支档,4、放坡减载,坡率法通过控制滑坡高度和坡度，或将部分滑坡体移走，减少滑坡体积，从而无需对边坡进行整体加固就能使坡体达到自身稳定的方法就叫坡率法。坡率法也称削坡减载，是一种经济合理，施工简便，且一劳永逸的有效措施，对于土质边坡和强风化碎岩，宜优先采用。通过坡率法，减小了坡度，消减了滑坡体荷载，滑坡的风险也随之

16、降低。,对滑带注浆条件和注浆效果较好的滑坡，可采用注浆加固法改善滑坡带的力学特性；注浆法宜与其他抗滑措施联合使用（如锚杆、锚索等）；严禁因注浆堵塞地下水排泄通道。严格控制注浆参数：将夜配比、压力、注浆量、注浆孔间距。,5、加固,6、监测,在边坡设置监测点，通过监测数据了解边坡的下沉、水平位移等情况，从而对边坡的稳定性做出及时的预判和预警，以便及时采取补救措施，杜绝事故的发生。,建筑边坡工程技术规范GB50330-2013第19.1.1规定：边坡滑塌区有重要建（构）筑物的一级边坡工程施工时，必须对坡顶水平位移、垂直位移、地表裂缝和坡顶建（构）筑物变形进行监测。（强制性条文）,边坡工程应由设计提出

17、监测项目和要求，由业主委托有资质的监测单位编制监测方案，经设计、监理和业主等共同认可后实施。一级永久性边坡工程竣工后的监测时间不宜少于2年。,基坑支护设计应规定其设计使用期限。基坑支护的设计使用期限不应小于一年。设计使用年限超过2年的基坑工程为一级基坑，达到设计使用年限拟继续使用的基坑应识别为重大危险源。,基坑支护设计时,应综合考虑基坑周边环境和地质条件的复杂程度、基坑深度等因素，确定支护结构的安全等级。对同一基坑的不同部位，可采用不同的安全等级。目前,基坑工程安全等级的划分不同规范中有所不同。,1、建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012规定，基坑工程支护结构的安全等级根据破坏后果分为三级

18、：,支护结构的安全等级,（1）符合下列情况之一的基坑，定为一级基坑：重要工程或支护结构作为主体结构的一部分；开挖深度大于10m；与邻近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑；基坑范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需要严加保护的基坑。（2）三级基坑为开挖深度小于7m，且周围环境无特别要求的基坑。（3）除一级基坑和三级基坑外的基坑均属二级基坑。,2、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002规定：,基坑监测项目的选择按此分级执行,3、建筑深基坑工程施工安全技术规范（JGJ311-2013）规定，建筑深基坑工程安全等级的划分涉及基坑变形控制指标要求、基坑监测方案评审要求、基

19、坑工程安全风险分析与评估要求等，根据相关规范并考虑基坑施工安全的特点、重要性、安全技术要求等，将基坑安全等级划分为一级、二级两个等级。（深基坑一级基坑）,建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ311-2013第3.0.3规定：,此处的基坑工程均指深基坑,湘建建【2009】304号关于印发湖南省危险性较大的分部分项工程专项施工方案专家论证管理办法的通知规定：超过一定规模的危险性较大的分部分项工程必须进行专家论证。其中深基坑工程超规模清单如下：,（1）开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。（2）开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑

20、）物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。,施工安全专项方案：（1）基坑工程施工安全专项方案应与基坑工程施工组织设计同步编制。（2）安全专项方案（施工方案）应通过专家论证（指深基坑）。（3）在编制方案时应进行安全分析，选择相应的安全控制、监测预警、应急处理技术，制定应急预案并确定应急响应措施。,应急预案：基坑工程发生险情时，应采取下列六种应急措施：（1）基坑变形超过报警值时应调整分层、分段土方开挖等施工方案，并宜采取坑内回填反压后增加临时支撑、锚杆等；（2）周围地表或建筑物变形速率急剧加大，基坑有失稳趋势时，宜采取卸载、局部或全部回填反压，待稳定后再进行加固处理；（3）坑底隆起变形过大时

21、，应采取坑内加载反压、调整分区、分步开挖、及时浇注快硬混凝土垫层等措施；（4）坑外地下水位下降速率过快引起周边建筑与地下管线沉降速率超过警戒值，应调整抽水速度减缓地下水位下降速度或采用回灌措施；（5）围护结构渗水、流土，可采用坑内引流、封堵或坑外快速注浆的方式进行堵漏；情况严重时应立即回填，再进行处理；（6）开挖底面出现流砂、管涌时，应立即停止挖土施工，根据情况采取回填、降水法降低水头差、设置反滤层封堵流土点等方式进行处理。,基坑工程施工引起邻近建筑物开裂及倾斜事故时，应根据具体情况采取下列六种处置措施：（1）立即停止基坑开挖，回填反压；（2）增设锚杆或支撑；（3）采取回灌、降水等措施调整降深

22、；（4）在建筑物基础周围采用注浆加固土体；（5）制订建筑物的纠偏方案并组织实施；（6）情况紧急时应及时疏散人员。,基坑工程引起邻近地下管线破裂，应采取下列三项应急措施：（1）立即关闭危险管道阀门，采取措施防止产生火灾、爆炸、冲刷、渗流破坏等安全事故；（2）停止基坑开挖，回填反压、基坑侧壁卸载；（3）及时加固、修复或更换破裂管线。,基坑工程变形监测数据超过报警值，或出现基坑、周边建（构）筑、管线失稳破坏征兆时，应立即停止施工作业，撤离人员，待险情排除后方可恢复施工。说明：本条为强制性条文，基坑工程坍塌事故会产生重大财产损失，应避免人员伤亡。基坑工程坍塌事故一般具有明显征兆，如支护结构局部破坏产生

23、的异常声响、位移的快速变化、水土的大量涌出等。当预测到基坑坍塌、建筑物倒塌事故的发生不可逆转时，应立即撤离现场施工人员、临近建筑物内的所有人员。,基坑支护结构类型应在设计阶段根据基坑深度、水文地质情况、周边环境等因素综合选择确定。下表的安全等级划分按建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012规定执行。,1、基本要求,（1）土方开挖前必须探明既有地下工程，防止既有地下工程损伤。（2）土方开挖应遵从“先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。（3）土方开挖应根据不同的支护结构类型，保证技术间歇。如：上一层土钉墙施工完成后，应按设计要求或间隔不小于48h后开挖下一层土方。,（4）合理确定出土坡道位置及坡

24、度，选定出土路线。如：坡道坡度不应大于1:7，坡道宽度应满足行车要求。（5）土方施工机械应由有关部门检查验收合格后进场作业，操作人员应持证上岗，遵守安全技术操作规程。(挖机、装载机、自卸汽车等),（6）机械开挖土方时，作业人员不得进入机械作业半径范围内进行坑底清理或找坡作业。（保持安全距离）（7）基坑周边、放坡平台的施工荷载应按照设计要求进行控制。（8）基坑开挖的土方不应在邻近建筑及基坑周边影响范围内堆放，当需要堆放时应进行承载力和相关稳定性验算。建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ311-2013第11.2.2条规定：基坑周边使用荷载不应超过设计取值。基坑工程的安全使用是基坑工程安全的重要环

25、节，应确保使用过程中严格按照设计要求执行，基坑周边使用荷载不得超过设计值。同时，基坑周边1.5m范围内不宜堆载，3m以内限制堆载，坑边严禁重型车辆通行。当支护设计中已计入堆载和车辆运行时，基坑使用中严禁超载。,（9）挖土机械不得碰撞工程桩、围护墙、支撑、立柱和立柱桩、降水井管、监测点等。,（10）当基坑开挖深度范围内有地下水时，应采取有效的降水与排水措施，地下水宜在每层土方开挖面以下800mm1000mm。说明：对基坑开挖深度范围内的地下水进行降水与排水措施，是为了保证基坑内土体疏干，提高土体的抗剪强度以及便于挖土施工。若基坑土方采用分层开挖施工时，需在每层土方开挖的深度范围内将地下水降至每层

26、土方开挖面以下800mm1000mm。,（1）对于土质条件较差，雨水较多，且放坡开挖的基坑边坡留置时间较长时，均因采取护坡的措施。护坡可根据工程实际，选用合适的方式。护坡在使用过程中若出现裂缝或破损现象，应及时加以修补，以防止雨水和地面渗水而影响边坡的稳定性。,2、无内支撑基坑开挖,（2）放坡开挖基坑的坡顶和坡脚应设置截水明沟、集水井。（3）采用土钉、锚杆或复合土钉墙支护的基坑开挖施工应符合下列规定：A、截水帷幕、微型桩的强度和龄期应达到设计要求后方可进行土方开挖；（技术间歇）B、基坑开挖应与土钉、锚杆施工分层交替进行，并应缩短无支护暴露时间；C、面积较大的基坑可采用岛式开挖，先挖除距基坑边8

27、m10m的土方，再挖除中部土方；D、应在土钉、锚杆承载力或龄期达到设计要求后开挖下一层土方。（技术间歇）,附：锚杆、锚索、土钉的区别,3、有内支撑基坑开挖,（1）基坑开挖应按先撑后挖、限时支撑、分层开挖的方法确定开挖顺序，严禁超挖，应减小基坑无支撑暴露开挖时间和空间。混凝土支撑应在达到设计要求的强度后，进行下层土方开挖；钢支撑应在质量验收并按设计要求施加预应力后，进行下层土方开挖。实践证明，每一个开挖步骤过程中，围护墙体暴露时间和空间越小，则控制基坑变形的效果越好，因此加快开挖和支撑速度的施工工艺，是提高软土地区基坑工程技术经济效果的重要环节。先撑后挖、限时支撑、分层开挖、严禁超挖就是基于上述

28、理论经过长时间工程实践总结得出的。,（2）挖土机械不应停留在水平支撑上方进行挖土作业，当在支撑上部行走时，应在支撑上方回填不少于300mm厚的土层，并应采取铺设路基箱等措施。挖土机械和运输车辆若直接在支撑上行走或作业，而支撑设计在未考虑相应的竖向荷载时，则支撑可能会下沉、变形，甚至断裂等情况，这种情况对基坑和周边环境的安全会造成严重后果。土方开挖过程中挖土机械和运输车辆应尽量避让支撑，若无法避让，一般情况下可采取在支撑上部覆土并铺设路基箱的方法，使荷载均匀传递至支撑下方土体。,（3）立柱桩周边300mm土层及塔吊基础下钢格构柱周边300mm土层应采用人工挖除，格构柱内土方宜采用人工清除。,基坑

29、工程,基坑支护结构的类型大致有悬臂式支护结构、内撑式支护结构、拉锚式支护结构、土钉墙、重力式水泥土墙、双排桩等。实际工程中，在条件允许的情况下大部分建筑基坑采用放坡式开挖，放坡开挖的要求可参照边坡工程。,1、悬臂式支护结构,适用于较浅的基坑。支护结构可以是普通钢筋混凝土排桩或地下连续墙等。,RC排桩,冠梁,2、内撑式支护结构,适用于较深的基坑，内支撑可以是钢筋混凝土支撑、钢支撑（钢管、型钢等）或钢筋混凝土支撑和钢支撑混合使用。,（1）适用于较深的基坑。（2）锚杆不宜用在软土层和高水位的碎石土、砂土层中。（3）当邻近基坑有建筑物地下、地下构筑物等，锚杆的有效锚固长度不足时，不应采用锚杆。（4）当

30、锚杆施工会造成基坑周边建（构）筑物的损害或违反城市地下空间规划等规定时，不应采用锚杆。,3、拉锚式支护结构,4、土钉墙,土钉墙分为单一土钉墙、预应力锚杆复合土钉墙、水泥土桩垂直复合土钉墙、微型桩垂直复合土钉墙四种，其适用范围见下表：,土钉墙支护施工应配合土石方开挖和降水工程施工等进行，并应符合下列规定：（1）分层开挖厚度应与土钉竖向间距协调同步，逐层开挖并施工土钉，严禁超挖。（2）开挖后应及时封闭临空面，完成土钉墙支护；在易产生局部失稳的土层中，土钉上下排距较大时，宜将开挖分层二层并应控制开挖分层厚度，及时喷射混凝土底层。（3）上一层土钉墙施工完成后，应按设计要求或间隔不小于48h后开挖下一层

31、土方。（4）施工期间坡顶应按超载值设计要求控制施工荷载。（5）严禁土方开挖设备碰撞上部已施工土钉，严禁振动源振动土钉侧壁。（6）对环境调查结果显示基坑侧壁地下管线存在渗漏或存在地表水补给的工程，应反馈修改设计，提高土钉墙设计安全度，必要时应调整支护结构方案。,5、重力式水泥土墙,定义：水泥土桩相互搭接成格栅或实体的重力式支护结构。安全管理：1、预防机械伤人：水泥土搅拌桩机运行过程中，其下部严禁站立非工作人员；桩机移动过程中非工作人员不得在其周围活动。2、水泥土搅拌桩搭接施工的间隔时间不宜大于24h。,水泥土搅拌法施工工艺流程示意图,水泥土搅拌桩,定义：沿基坑侧壁排列设置的由前、后两排支护桩和梁

32、连接成的刚架及冠梁组成的支挡结构。优点：双排桩支护结构具有更大的侧向刚度，可以明显减小基坑的侧向变形，支护的深度也相应增加。,6、双排桩,旋挖钻,冲击钻,地下连续墙施工工艺流程图,地下连续墙施工安全控制要点：,1、施工人员进场，必须经过三级安全教育。2、大型施工机械设备履带吊进场，经检测合格，报监理审核，方可投入使用。操作人员持证上岗。,3、导墙施工：作业前应检查所使用的工具，如电焊机、振捣器、手柄等，手持电动工具的配电开关箱漏电保护器应检查动作是否灵敏，合格后方可使用。砼浇捣作业，振捣器电源线不得有破损，操作者必须穿绝缘胶鞋，戴绝缘手套。,4、成槽施工：主要防止成槽、运输过程中的机械伤害。（

33、1）所有外露传动系统必须有防护罩。有专人负责车辆指挥，防止发生意外。（2）各种机械设备的最大作业半径内严禁站人。（3）成槽过程中，应在导墙两侧设立警示标志，防止人员失足跌入沟槽；成槽完成后,应在槽口盖好安全网板，防止人、物坠入槽内。,运输车辆专人指挥,成槽后设置警戒线,5、施工场地内设临时弃土场，施工产生的渣土运至弃土场堆放，并进行洒水、防尘网覆盖等防尘措施，避免扬尘，严禁场地内随处堆放渣土，保持场地规范、整洁。,6、钢筋笼制作、吊运：（1）制作过程，电焊、气割作业人员持证上岗，气瓶管理使用符合相关规定要求；（2）钢筋笼起吊前，必须密切注意钢丝绳磨损情况，如果磨损超过规定极限，必须立即调换钢丝

34、绳；（3）吊运前应仔细检查钢筋笼各吊点，检查钢筋笼的焊接质量是否可靠；（4）起吊前先进行试吊，对起重机械的制动器、吊钩、钢丝绳和安全装置进行检查，排除不安全因素后，方可起吊；（5）司索、信号工需持有效合格的证件，方可上岗。（6）吊运行走过程中，做好安全警戒，无关人员不能靠近，操作人员应保持在安全距离外。,7、水下砼浇注：机械设备必须经常性检修维护，保证机件能够运转正常，操作灵活，按钮开关、钢丝绳、吊钩等，不得带病作业。,8、临时用电安全防护：严格执行施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005。电工、电焊作业人员必须持证上岗。电焊机应设专用电源控制开关，操作前检查所有工具，电焊机，电源开关

35、及线路是否良好，金属外壳应有安全可靠接地，进出线应有完整的防护罩，完工后切断电源。,钢板桩支护,钢板桩加钢支撑支护,型钢水泥土搅拌墙支护,沉井施工,基坑工程,基坑开挖时，流入坑内的地下水和地表水如不及时排除，会使施工条件恶化、造成土壁塌方，亦会降低地基的承载力。施工排水可分为明排水法和人工降低地下水位法两种。,1、明排水法一般采用截、疏、抽的方法。截：在现场周围设临时或永久性排水沟、防洪沟，以拦截雨水、潜水流入施工区域；疏：在基坑内设置纵横排水沟，疏通、排干场内地表积水；抽：在低洼地段设置集水、排水设施,然后用抽水机抽走。,2、施工降水在含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，明沟排水法难以排干大量

36、的地下涌水，当遇粉细砂层时，还会出现严重的翻浆、冒泥、涌砂现象，不仅基坑无法挖深，还可能造成大量的水土流失、边坡失稳、地面塌陷，严重者危及邻近建筑物的安全。人工降水方法主要有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点，统称井点降水。井点降水的作用：,3、防范井点降水不利影响的措施（回灌、挡土帷幕）井点降水必然会形成降水漏斗，从而导致周围土壤固结并引起地面沉陷，为减少井点降水对周围建筑物及地下管线造成影响，可在井点线外45m处设置回灌井点，将井点中抽出水经沉淀后用压力注入回灌井中，形成一道水墙。,回灌井点布置,设置挡土帷幕也可减少井点降水引起的不利影响。,设置挡土帷幕减少不利影响,深基坑施工采用坑

37、外降水的，必须有防止临近建筑物危险沉降的措施。为减少降水对周边建（构）筑物、地下管线的影响，采用地下连续墙或排桩做支护结构时，一般配合旋喷桩止水形成基坑止水帷幕，开挖前只在坑内降水。,轻型井点降水,1、基本规定,（1）实施基坑工程监测的条件开挖深度大于等于5m的基坑工程（深基坑）开挖深度小于5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑工程其他需要监测的基坑工程（2）基坑工程施工前，应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施现场监测。监测单位应编制监测方案，监测方案须经建设方、设计方、监理等认可。（3）安全等级为一级、二级的支护结构，在基坑开挖过程与支护结构使用期内，必须进行支护结构的水平位移

38、监测和基坑开挖影响范围内建（构）筑物、地面的沉降监测。,（4）下列基坑工程的监测方案应进行专门论证：地质和环境条件复杂的基坑工程；邻近重要建筑和管线，以及历史文物、优秀近现代建筑、地铁、隧道等破坏后果很严重的基坑工程；已发生严重事故，重新组织施工的基坑工程；采用新技术、新工艺、新材料、新设备的一、二级基坑工程；其他需要论证的基坑工程。,1、基坑工程的现场监测应采用仪器监测与巡视检查相结合的方法。2、基坑工程现场监测的对象包括：（1）支护结构；（2）地下水状况；（3）基坑底部及周边土体；（4）周边建筑；（5）周边管线及设施；（6）周边重要的道路；（7）其他应监测的对象。,2、监测项目,基坑工程仪

39、器监测项目应按右侧表格进行选择,3、仪器监测,基坑工程整个施工期内，每天均应进行巡视检查。基坑工程巡视检查宜包括以下内容：支护结构：有无裂缝或明显变形施工工况：基坑开挖情况（有无涌土、流沙等，是否按方案开挖）、地表和地下水的控制情况周边环境：基坑周边地面有无超载、周边建（构）筑物有无裂缝、破损等情况监测设施：有无破坏情况巡视检查以目测为主，可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行。,4、巡视检查,5、监测方法,（1）从基坑边缘以外13倍基坑开挖深度范围内需要保护的周边环境应作为监测对象。（2）管线监测点平面间距宜为1525m，并宜延伸至基坑边缘以外13倍基坑开挖深度范围内的管

40、线。（3）每个基坑工程至少应有3个稳定、可靠的点作为基准点。（4）监测项目初始值应在相关施工工序之前测定，并取至少连续观测3次的稳定值的平均值。,现场应加强对监测点的保护,（5）监测频率,现场仪器监测的监测频率,当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率。（1）监测数据达到报警值；（2）监测数据变化较大或者速率加快；（3）存在勘察未发现的不良地质；（4）超深、超长开挖或未及时加撑等未按设计工况施工；（5）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏；（6）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；（7）支护结构出现开裂；（8）周边地面突发较大沉降或出现严重开裂；（9）邻近建筑突发较大

41、沉降、不均匀沉降或出现严重开裂；（10）基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流砂等现象；（11）基坑工程发生事故后重新组织施工；（12）出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。,6、提高监测频率,7、监测预警,（1）基坑工程监测必须确定监测报警值，监测报警值应满足基坑工程设计、地下主体结构设计以及周边环境中被保护对象的控制要求。监测报警值应由基坑工程设计方确定。（强制性条文）（2）基坑工程监测报警值应以监测项目的累计变化量和变化速率值两个值控制。（3）当出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，并对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施。(监测单位)当监测数据达到监测报警值的累计值。基坑支

42、护结构或周边土体的位移突然明显增长或基坑出现流砂、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等。基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象。周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝。周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等。根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。,2008年11月15日下午3时15分，正在施工的杭州地铁湘湖站北2基坑现场发生大面积坍塌事故，造成21人死亡，24人受伤(截止2009年9月已先后出院)，直接经济损失4961万元。经调查，事故直接原因是施工单位违规施工、冒险作业、基坑严重超挖；支撑体系存在严重缺陷且钢管支撑

43、架设不及时；垫层未及时浇筑。监测单位施工监测失效，施工单位没有采取有效补救措施。,基坑工程案例杭州地铁湘湖站北2基坑坍塌事故,杭州地铁事故基坑，长107.8m，宽21m，开挖深度15.716.3m。设计采用800mm厚地下连续墙结合四道（端头井范围局部五道）609钢管支撑的围护方案。地下连续墙深度分别为31.5m34.5m。基坑西侧紧临大道，交通繁忙，重载车辆多，道路下有较多市政管线(包括上下水、污水、雨水、煤气、电力、电信等)穿过，东侧有一河道。,1、事故基坑工程简介,基坑土方开挖共分为6个施工段，总体由北向南组织施工。事故发生时，首先西侧中部地下连续墙横向断裂并倒塌，倒塌长度约75m，墙体

44、横向断裂处最大位移约7.5m，东侧地下连续墙也产生严重位移，最大位移约3.5m。由于大量淤泥涌入坑内，风情大道随后出现塌陷，最大深度约6.5m。地面塌陷导致地下污水等管道破裂、河水倒灌造成基坑和地面塌陷处进水，基坑内最大水深约9m。,基坑工程案例杭州地铁湘湖站北2基坑坍塌事故,2、事故原因分析,勘察方的主要问题：1、部分指标、参数不符合规范要求2、提供的土体力学参数互相矛盾，不符合土力学基本理论。设计方出现的问题：（设计单位考虑不周，经验欠缺）1）设计图纸中未提供钢管支撑与地下连续墙的连接节点详图及钢管节点连接大样，也没有提出相应的施工安装技术要求。没有提出对钢管支撑与地连墙预埋件焊接要求。2

45、）同意取消施工图中的基坑坑底以下3m深土体抽条加固措施，降低了基坑围护结构体系的安全储备。3）从地质剖面和地下连续墙分布图中可以看出，对于本工程事故诱发段的地下连续墙插入深度略显不足，对于本工程，应考虑墙底的落底问题。4）设计提出的监测内容相对于规范少了3项必测内容。,基坑工程案例杭州地铁湘湖站北2基坑坍塌事故,施工方面的主要问题：1、土方超挖土方开挖未按照设计工况进行，存在严重超挖现象。特别是最后两层土方（第四层、第五层）同时开挖，垂直方向超挖约3m，开挖到基底后水平方向多达26m范围未架设第四道钢支撑，第三和第四施工段开挖土方到基底后约有43m未浇筑混凝土垫层。土方超挖导致地下连续墙侧向变

46、形、墙身弯矩和支撑轴力增大2、支撑设计不合理与设计工况相比，如第三道支撑施加完成后，在没有设置第四道支撑的情况下，直接挖土至坑底，第三道支撑的轴力增长约43%，作用在围护体上的最大弯矩增加约48%，最大剪力增加约38%；远远超过截面抗弯承载力设计值。,基坑工程案例杭州地铁湘湖站北2基坑坍塌事故,3、钢支撑与地下连续墙预埋件未进行有效连接。钢管支撑与地连墙预埋件没有焊接，直接搁置在钢牛腿上，没有效连接易使支撑钢管在偶发冲击荷载或地下连续墙异常变形情况下丧失支撑功能。,监测方面的问题：（1）监测数据不全电脑中的原始数据被人为删除，通过对监测人员使用的电脑进行的数据恢复，发现以下3个问题。电脑中的数

47、据与报表中的数据不一致，实际变形已超设计报警值而未报警，可以认为监测方有伪造数据或对内对外两套数据的可能性。,基坑工程案例杭州地铁湘湖站北2基坑坍塌事故,其它问题：1、专项方案审批管理混乱，未严格按设计及规范要求监理。2、监理未按规定程序验收，违反监理规范。3、发现存在严重质量安全隐患，而未采取进一步措施予以控制。,（2）监测内容不符,海恩法则指出：每一起严重事故的背后，必然有29次轻微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隐患。法则强调两点：一是事故的发生是量的积累的结果；二是再好的技术，再完美的规章，在实际操作层面，也无法取代人自身的素质和责任心。,基坑工程案例杭州地铁湘湖站北2基坑坍塌

48、事故,3、事故处理结果通报,杭州地铁湘湖站北2基坑坍塌，是有关方面工作中存在一些严重缺陷和问题，没有得到应有重视和积极防范整改，多方面因素综合作用最终导致了事故的发生，是一起重大责任事故。其直接原因是施工单位（中铁四局集团第六工程有限公司）违规施工、冒险作业、基坑严重超挖；支撑体系存在严重缺陷且钢管支撑架设不及时；垫层未及时浇筑。监测单位（安徽中铁四局设计研究院以浙江大合建设工程检测有限公司名义，实为挂靠）施工监测失效，施工单位没有采取有效补救措施。公安、检察机关依法对涉嫌犯罪的10名事故责任人立案侦查，所有案件已侦查终结，进入审查起诉阶段。他们分别是杭州地铁湘湖站项目部常务副经理梅小峰、杭州

49、地铁湘湖站项目部总工程师曹七一、湘湖站项目部质检部长卢光伟、监测单位湘湖经理部监测人员洪祥、监测单位湘湖经理部负责人侯学、中铁四局集团第六工程有限公司副总经理兼杭州地铁湘湖站项目部经理方继涛、项目总监代表蒋志浩、杭州地铁集团有限公司驻湘湖站代表金建平、杭州市建筑质量监督总站副站长余建民、杭州市建筑质量监督总站科长包振毅。,基坑工程案例杭州地铁湘湖站北2基坑坍塌事故,经省政府研究并报监察部、国家安全监管总局、国务院国资委同意，杭州市监察局已对事故发生负有责任的5名人员给予政纪处分，分别是给予杭州地铁集团有限公司董事长、法定代表人丁狄刚行政记过处分；给予杭州地铁集团有限公司总经理邵剑明行政记过处分

50、；给予杭州地铁集团有限公司副总经理朱春雷行政记大过处分；给予杭州地铁集团有限公司工程部部长李辉煌行政记大过处分；给予杭州市建委副主任裘新谷行政警告处分。按干部管理权限，由国务院国资委责成中国中铁股份有限公司对事故发生负有责任的6名人员，即中铁四局集团董事长、法定代表人张河川，中铁四局集团总经理许宝成，中铁四局集团第六工程有限公司董事长、法定代表人焦杰，中铁四局集团第六工程有限公司总经理王卫，中铁四局集团第六工程有限公司总工程师姚松柏，安徽中铁四局设计研究院院长张文禄，分别给予行政警告、行政记过、行政记大过、行政撤职等处分。杭州市原副市长许迈永对杭州地铁一号线没有严格按照基本建设程序组织实施，对