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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 0.3的软弱土。临时性支护也应对上述土层进行处理后尚可使用，否则一般不宜采用。锚杆的自由段长度不宜小于4米、锚固段长度不宜小于4米，第一排锚固体上覆土层厚度不宜小于4米，否则无工程意义。锚杆布设的网度不宜小于2.51.5米(排距点距)、锚杆间距大于6倍锚固体直径、无相互影响。锚杆可与桩体联合形成桩锚支护体系，也可与挡墙联合形成锚杆挡墙支护体系等。3.2 土钉墙支护土钉墙支护是一种新型的基坑支护形式，起到对土体原位加固的作用。它是由被加固的原位土体，设置在土
5、体中的土钉群和喷射钢筋砼面层所组成的一种复合的、自稳性能好的、类似重力式挡墙结构的支护体系，以抵抗墙后土压力和其它作用力，从而使边坡维持稳定。土钉墙支护是一种被动受力支护形式，只有土体发生变形时土钉才受力，因此土钉支护的基坑一般不超过2层地下室。在北京西客站采用土钉墙支护深度达17米。当在有限放坡情况下，土钉墙支护与预应力锚杆联合应用时，基坑支护深度可增加些，造价也有所节省。土钉可分为成孔注浆土钉和打入式土钉两种。为了使土钉与面层有效地连接，故应设置承压板和加强筋等构造措施。土钉孔注浆宜用水泥净浆或水泥砂浆，其强度不宜低于20MPa，土钉长度宜为基坑开挖深度的0.51.2倍，长度不宜小于6米，
6、当长度由6米增加到15米时安全系数剧增；当长度大于15米时安全系数趋于常数。土钉间距宜为12米，土钉与水平面的夹角为515时安全系数增大，当大于15时安全系数减少。土钉墙适于地下水位以上或者经过降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土。由于成孔的原因土钉墙不适于含水丰富的砂土层和卵石层。土钉墙也不适用于自稳能力差的淤泥、淤泥质土夹粉砂薄层、饱和软弱土层，更不适于对变形有严格要求的深基坑工程。但是当基坑变形有严格要求时，也可在土钉支护中配合使用预应力锚杆，通过土钉、锚杆、面层共同对基坑土体构成管箍作用，遏制基坑的变形。许多工程的经验说明土钉墙支护的破坏几乎均与地下水的作用有直接的关系，它使土体软化，
7、引起局部或整体破坏，因此，土钉墙支护必须做好降水，且不能作为挡水结构使用。土钉墙支护由于能合理利用土体的自承能力，将土体作为支护结构不可分割的组成部分，做到结构轻、柔性大，有良好的抗震性能，设备简单、轻便，施工工艺不复杂、速度快，造价比较低，而得到广泛应用。3.3 水泥土挡墙深层搅拌桩支护系利用水泥作固化剂，采用机械搅拌将固化剂和软土强制拌合，并相互产生一系列物化反应而逐渐硬化，形成具有整体性、水稳性和一定强度的壁状、格栅状等不同形式的水泥土桩墙。深层搅拌桩在我国应用于加固软土构成复合地基，自20世纪90年代初期才将其用于基坑支护之中。其适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土，素填土等，当含有机质
8、土、泥炭质土、泥炭土，宜通过试验确定其适用性。从技术和经济两个因素决定了深层搅拌桩支护深度不宜大于6米。深层搅拌桩由具有一定刚度的脆性材料所组成。它介于刚性桩(灌注桩、钢筋砼预制桩)和柔性桩(砂桩、碎石桩、灰土桩)之间的一种桩型。其抗拉强度比抗压强度小得多。按其重力式挡墙计算就是利用结构本身的自重和抗压不抗拉的特点，经工程验证是符合实际的。当基坑开挖深度增加时，其承受水平向荷载加大，必然要大幅度的增加桩长和墙体宽度，从而使深层搅拌桩显得不够经济、合理。另外，当土体工程性状差、被动区土压力较小时，也可在被动区进行深层搅拌桩形成水泥土、改善被动区的土性，提高c、值，从而提高被动土压力，往往比增加桩的嵌入深度更经济、更有效些。深层搅拌桩作为支护结构宜根据基坑开挖深度初步设定桩长和支护结构宽度，初定桩长宜为开挖深度的1.62.0倍，初步支护结构宽度宜为开挖深度的0.40.8倍，根据大量工程实践表明一般能够满足工程要求，亦比较经济、合理。深层搅拌桩支护可根据土质性状、地下水、周边环境、施工条件因素，选择合适的支护形式，也可与其它支护形式联合使用。深层搅拌桩支护宜优先采用喷浆法施工，可使桩体均匀、
