深基坑开挖及支护工程培训资料secret.doc

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1、深基坑工程培训第一章：概述1.1 建筑基坑的概念：建筑基坑是指为进行建（构）筑物基础及地下室施工所开挖的地面以下空间。a、人工开挖的为建筑物的基础和地下室的建设而采取的施工措施；b、基坑工程属于临时性工程，它的使用年限较短，一般不超过一年。根据青岛市建委深基坑工程管理规定第二条规定：深基坑是指开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5米，但地质条件和周边环境及地下管线特别复杂的工程。1.2 基坑周边环境：基坑开挖影响范围内包括既有建（构）筑物、道路、地下管线、地下设施、岩土体、地下水体等。基坑工程要确保两个安全即：a、基坑边坡的安全；b、周边环境的安全。环境保护是进

2、坑工程成败的关键，在调查基坑周边环境时，应查明基坑影响范围内既有建筑物和地下设施的现状、结构特点，以及对开挖变形的承受能力。1.3 基坑支护结构的极限状态分类1.3.1承载能力极限状态 承载能力极限状态强调的是强度和稳定问题。支护结构的承载能力应满足规定的材料强度和稳定性要求，应有足够的安全储备，不应超过承载能力极限状态。在支护结构对边坡发挥支挡、加固功能的过程中，若是锚固系统、支撑系统出现失效，挡土结构发生破坏，导致基坑边坡失稳、周边环境与安全受到严重危害，均可视为已超过了承载能力极限状态。1.3.2正常使用极限状态 它强调的是变形问题，应满足变形限制的要求。基坑变形是客观存在的，不允许变形

3、也是不现实的，甚至也是不可能的。但是，变形是有限度要求的。 在正常使用状态下，支护结构对基坑变形的控制应满足规定的要求。基坑变形以不影响基础施工、近围建筑、地下管线、公路交通等的正常使用为原则；以不超出有关规定的控制值为标准。否则，若出现影响正常使用的变形和出现影响正常使用的局部破坏，均可视为已超过了正常使用极限状态。1.4 基坑侧壁安全等级的划分原则：根据基坑开挖深度、周边环境条件和支护结构破坏后果的严重程度，将基坑侧壁安全等级划分为三级。基坑工程安全等级划分表基坑工程安全等级环境、破坏后果、基坑深度、工程地质和地下水条件一级周边环境条件很复杂；破坏后果很严重；基坑深度h12m；工程地质条件

4、复杂；地下水位很高、条件复杂、对施工影响严重二级周边环境条件较复杂；破坏后果很严重；基坑深度6m50%、液性指数I L0.9和相对密度Dr 5米的土质边坡，宜在坡面的中部设12米宽的过渡平台，并采用上半坡稍陡、下半坡稍缓的放坡原则。 对于土质边坡或易吸水软化的边坡，应将坡顶处做成倒坡，以严防地表水浸蚀坡面和流入坑内。坡面应采取固坡措施。其方法有钢钉挂网喷砼护面；土工织物加筋；砂袋叠置反压等，同时，留泄水孔，坑底挖排水沟和集水进。对于风化岩坡面，由于内营力地质作用存在着几组伴生或派生的节理裂隙或断裂，呈格状反接复合在一起，并又在外营力风化作用的再改造的情况下，易导致坡面出现丢块、滑塌等不良地质作

5、用。因此，一方面采取护面措施，另一方面加强坡顶变形的监测。 当基坑位于地下水位之下时，由于地下水的作用造成边坡坍塌事故的发生也是常有之事。特别是当边坡为粉土夹粉细砂薄层或者是砂土层时，易产生“层间管涌”、流砂现象。因此，应在坑外事先采取单井降水或轻型井点降水方案。当土质较好时，也可采用明沟和集水井排水，但是严禁将坑内排出的地下水倒流或回渗坑内现象的发生。 有的边坡由于种种原因出现边坡失稳迹象时，可根据场区具体情况采取削坡、坡顶挖土减荷、坡底堆载反压、坡面铺压砂袋等以遏制边坡的失稳现象的发展，确保边坡的稳定。3.5 组合支护：如：土钉墙+桩锚；设置格构梁的复合土钉墙（目前在青岛地区比较时髦）等。

6、注意：预应力锚杆深入既有建筑物地基下的危害；预应力锚杆身不稳定性（锚固段裂缝）；饱和砂土成孔难度大，涌砂冒水对周边环境的危害；嵌固不够，造成支护体系失稳；人工填土内有大块石影响施工；土层强度高水泥搅拌桩无法施工等问题。由于受施工队伍、造价、地层条件和施工场地等因素的的影响 ，第四章：基坑工程勘察设计与评审 4.1 基坑工程勘察目前，专门针对基坑的勘察很少进行。主要原因：深基坑工程是近年来发展起来的人们对他的认识不足；深基坑开挖数施工阶段工作，建筑设计单位不做要求；建成区场地条件不允许等。(1)基坑工程勘察应查明场地及影响范围内的地层结构、各层岩土层的物理力学指标等；开挖范围即临近场地地下水类型

7、、埋藏条件、含水层的分布规律、渗透性、涌水量、补给、径流、排泄条件一级个含水层的水力联系等。同时应对基坑影响范围内的环境进行勘察。(2)基坑工程勘察范围宜为基坑边线以外2倍或以上基坑深度，在建成区，边线以外勘察以调查或搜集资料为主；勘察深度以为基坑开挖深度的2倍。 （3）岩石基坑勘察内容应包括岩石的坚硬程度、风化程度、主要结构面特征、完整程度及含水状况等。 （4）基坑工程勘察资料应包括以下内容：场地地层结构及岩土物理力学性质、地下水的控制方法及计算参数、施工中应进行的监测项目、开挖中应注意的问题和防治措施。4.2 基坑工程设计4.2.1基坑设计的基本原则：基坑支护与施工应综合考虑工程地质与水文

8、地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求、基坑周边和灾、施工季节、支护结构使用期限等因素，做到因地制宜，因时制宜，合理设计精心施工，严格监控。青岛市规定，基坑支护设计单位应具备工程勘察资质。4.2.2大多数的基坑工程是施工阶段的临时性工程要保证基坑设计安全、经济、合理、可行，设计时应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计计算内容包括：（1）、基坑支护结构承载能力计算；（2）、对安全等级为一级及对支护结构变形有限定的二级建筑基坑侧壁，尚应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算；支护结构变形允许值主要是根据基坑周边环境的要求有关。在一般情况下，深基坑变形通常

9、应控制在基坑深度1-3范围内。（3）、地下水控制计算和验算。地下水控制对基坑安全影响重大，采取降水开挖时应满足施工中地下水位保持在基坑底面一下不小于0.5米。在地下水较丰富地区，基坑止水帷幕宜采用的工艺包括旋喷桩、搅拌桩、地下连续墙。4.3 基坑设计评审4.3.1基坑设计评审的重要性。加强管理；保证安全；提高设计质量等。4.3.2有关基坑设计评审的规定（1）、青岛市规定，应由青岛市勘察设计协会或各区市审图机构组织对基坑支护设计文件进行评审后方可进行施工。（2）、施工现场必须保存一份经过评审盖章的设计图纸。（3）、根据青岛市规定，当基坑地点在五市三区的基坑最大深度10米，安全等级为二级的基坑项目

10、，应由市勘察设计协会组织评审后方可进行施工。第五章：基坑支护工程施工5.1 钻孔灌注桩施工主要内容：施工要点、质量控制、验收要求等。5.2土钉墙主要内容：施工要点、质量控制、验收要求等。（1）土钉可以用变形钢筋、钢管、角钢、木杆等材料，但不宜用钢绞线制作。（2）根据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99)规定，上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后，方可开挖下层土方及进行下层土钉施工。（3）挂网喷浆应用混凝土护面。5.3 预应力锚杆主要内容：施工要点、质量控制、验收要求等。详见锚杆质量控制专题。5.4 深层搅拌桩及高压旋喷桩止水帷幕主要内容：施工要点、质量控制、验收要求等。第六

11、章：基坑变形监测6.1监测（1）从大量的基坑工程事故分析中可得出这样的结论：任何一起基坑工程事故，无一例外的与监测不力、不准确、不及时有直接关系。（2）基坑工程监测是检验设计方案正确性的重要手段，又是及时指导正确施工、避免事故发生的必要措施。（3）基坑工程监测是指基坑在开挖过程中，用精密仪器、设备对支护结构、周边环境，例如岩体、建筑物、道路、地下设施等的位移、倾斜、沉降、应力、开裂、基底隆起、土层孔隙水压力以及地下水位的动态变化等进行综合监测。（4）监测系统设计的原则有可靠性原则、多层次监测原则、重点监测关键区的原则、经济合理的原则、方便实用的原则。（5）支护结构顶端水平位移的监测，是最为重要

12、的一项监测内容。（6）基坑开挖前应进行支护结构完整性检测，并断定缺陷的位置。（7）距基坑顶部边缘两倍基坑开挖深度范围内的建筑物、道路地下管线、地下设施等应进行变形监测。（8）桩侧土压力测试，是支护结构设计中很重要的参数，在一级安全等级的基坑工程中，常常要求进行测试。（9）锚杆现场抗拔试验的目的是，以求得锚杆的允许拉力等。（10）对岩土体性状因受施工影响而引起变化的监测，其重点是在距基坑开挖深度两倍范围内，以及时掌握基坑边坡的整体稳定性、及时查明岩土体中可能存在的滑裂面的位置。（11）地下水位的变化，对于基坑边坡和周边建筑物的变形会产生极为重要的影响。因此，对地下水位的升降动态监测是重要的监测内

13、容之一。（12）用新的监测资料与原设计采用值进行对比，判断现有设计和施工方案的合理性和必要性，并对原设计和施工方案进行必要的调整。 6.2 变形监测（1）支护结构顶端最大水平位移允许值值如下表安全等级坡率法、土钉墙深层搅拌桩说明一级（0.0025h）h；基坑开挖深度（mm）本表不包括“特殊要求”允许值二级 (0.005h) 0.01h三级 (0.01h) 0.02h基坑周围不同结构建筑物对基坑位移的要求可按GB5007-2002规范建筑物地基变形允许值的规定执行基坑近围有重要建筑物应对边坡顶部的侧向位移与深基坑开挖深度之比控制值如下表：地面建筑物类型控制值混合结构2钢筋砼框架结构3基坑边坡顶部

14、不同土质的地基侧向位移与基坑开挖深度之比控制值如下表：土质控制值砂土3粘土35软土510（2）基坑近周有重要管线按下列要求进行控制。管线类型沉降及水平位移警戒值（mm）每天发展速率mm/天注明煤气管道102是否漏气自来水管道305是否漏水第七章：基坑事故与原因分析 （1）从大量的基坑事故实例分析可知造成事故的主要原因可归纳五个方面：建设单位管理原因、基坑勘察资料不实的原因、基坑工程施工原因、基坑工程监理原因。 （2）基坑工程施工原因造成的事故占总事故数的41.5%。 （3）基坑设计原因造成的事故占总事故数的46%。 （4）建设单位为了节省支护费用，私自改变设计方案，削减支护工作量，造成支护结构

15、（布置）不合理，反而造成（浪费），出现了（事故）。 (5)（勘察资料）不全、数据（代表）性差，使基坑支护设计人员失去(依据),而造成事故。 (6)基坑支护方案缺乏技术论证、安全等级较低，设计人员经验不足，违反相关规范的有关规定等是造成事故的常见原因。 （7）大多数基坑工程监理工作仅仅停留在施工阶段的监理，忽略了对基坑设计质量进行严格把关，使隐患进入施工阶段，有的对进料 质量把关不严，使劣质材料进入工地，造成工程事故的发生。一般认为，基坑工程监理应该从设计阶段、施工阶段的质量进行严格把关 （8）施工单位管理混乱、安全意识淡薄、治水措施不力、违反施工规程、随意削减设计工作量、施工质量差，是造成基坑事故的主要原因。 第八章：有关法律法规深基坑工程管理规定深基坑工程设计评审实施细则