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1、单元1 土方与基坑工程 1.1 1.1 土的基本性质和分类土的基本性质和分类 单元1 土方与基坑工程 目 录 1.2 1.2 场地平整场地平整 1.3 1.3 施工降排水施工降排水 1.4 1.4 土方开挖土方开挖 1.5 1.5 基坑支护基坑支护 目 录 1.6 1.6 土方回填土方回填 单元1 土方与基坑工程 单元1 土方与基坑工程 土方与基坑工程包括的内容较多，如场地平整、基坑 基槽的开挖回填、场地降排水和土壁支护等。 本单元从土的基本性质入手，使学生了解土方施工的 基本特点，掌握基坑开挖、支护、回填的施工要点和 安全要求，掌握基坑开挖土方量的计算方法。 土方与基坑工程施工主要依据建筑工
2、程施工质量验 收统一标准（GB 503002001）、建筑地基基 础工程施工质量验收规范（GB 502022002）以 及相关的国家标准、规范和规程等。 土方工程包括的内容较多，主要有两类： 一类是场地平整，完成“三通一平”，包括设 计标高的确定，土方调配以及挖、运、填 的机械化施工；另一类是建筑物和其他地 下工程的开挖与回填，包括支护结构的设 计与施工，开挖前的降水或开挖后的排水 ，土方开挖以及回填土的压实等。 土方工程具有工程量大、工期长、投资大 、劳动强度大且多为露天作业等特点，因 此，土方工程施工必须了解土层的性质， 进行现场勘测，充分做好准备工作，合理 安排施工计划，以确保土方工程的
3、施工质 量。 单元1 土方与基坑工程 1.5 基坑支护 1.5.1.1 浅基坑（槽）、沟管支撑 对宽度不大、深5 m以内的浅基坑(槽)、管沟，一 般宜设置简单支撑，其形式根据开挖深度、土质 条件、地下水位、施工时间长短、施工季节和当 地气象条件、施工方法与相邻建(构)筑物情况进 行选择。 横撑式支撑根据挡土板的不同分为水平挡土板和 垂直挡土板两类，水平挡土板的布置又分间断式 、断续式和连续式三种；垂直挡土板的布置分断 续式和连续式两种，支护方法如表1.10所示。 1.5.1 支撑方式 1.5 基坑支护 表1.10 基坑（槽）、管沟的支撑方法 续下表 1.5 基坑支护 续上表 1.5 基坑支护
4、续上表 1.5 基坑支护 对宽度较大、深度不大的浅基坑，其支撑( 护)形式常用的有斜柱支撑、锚拉支撑、短 桩横隔板支撑和临时挡土墙支撑等。各种 支撑的支撑方法和使用条件如表1.11所示 。 1.5 基坑支护 表1.11 一般浅基坑的支撑方法 1.5 基坑支护 1.5.1.2 深基坑支护结构 对宽度较大、深5 m以上的深基坑且地质条 件较复杂时，必须选择有效的支护形式， 一般应由施工单位会同设计单位、建设单 位共同制订可靠的支护方案，表1.12为几 种常用深基坑支护形式，仅供参考。（祥 见课本31页） 1.5 基坑支护 1.5.2.1 施工要点 （1） 应严格遵循先撑后挖的原则，即挖至每层 支撑
5、标高，待支撑加设并起作用后再继续挖下层 。不得在基坑(槽)、管沟全部挖好后，再设置支 护，以免使基坑(槽)壁失稳。土方开挖宜由上而 下分层、分段、对称进行，使支护结构受力均匀 。要控制相邻段的土方开挖高差不大于1.0 m， 防止因土方高差过大而产生推力，使工程桩移位 或变形。 1.5.2 基坑（糟）、沟管支撑施工 1.5 基坑支护 （2） 基坑(槽)沟壁开挖宽度应比基础、管 道每边增加工作面宽度和100150 mm支 护(撑)结构需要的尺寸。挖土时，土壁要平 直，挡土板要紧贴土面，并用木楔或横撑 木顶紧挡板。在支护角部要增设加强支撑 。 （3） 土方开挖前应先进行基坑降水，降 水深度宜控制在坑
6、底以下5001000 mm ，防止降水影响到支护结构外面，造成基 坑周围地面产生沉降。 1.5 基坑支护 （4） 采用钢(木)板桩、挡土灌注桩、地下 连续墙支护时，应事先进行打设或施工， 然后再分层进行基坑土方开挖，分层设横 撑、土层锚杆，其施工操作工艺分别参见 单元2中有关内容。 （5） 拆除支护(撑)时，应按照基坑(槽)、 管沟土方回填顺序，从下而上逐步进行。 施工中更换支撑时，必须先安装新的再拆 除旧的。 1.5 基坑支护 （6） 挖土机的进出口通道应铺设路基箱 以扩散压力，必要时局部注浆或作水泥土 搅拌桩加固地基。 （7） 挖土期间基坑边严禁大量堆载，地 面载荷值绝对不允许超过设计支护
7、结构时 采用的地面超载值。 1.5 基坑支护 1.5.2.2 质量要求 （1） 在基坑(槽)或管沟工程等开挖施工中 ，现场不宜进行放坡开挖，当可能对邻近 建(构)筑物、地下管线、永久性道路产生危 害时，应对基坑(槽)、管沟进行支护后再开 挖。 1.5 基坑支护 （2） 基坑(槽)、管沟开挖前应做好下述工 作： 基坑(槽)、管沟开挖前，应根据支护结 构形式、挖深、地质条件、施工方法、周 围环境、工期、气候和地面载荷等资料制 订施工方案、环境保护措施、监测方案， 经审批后方可施工。 土方工程施工前，应对降水、排水措施 进行设计，系统应经检查和试运转，一切 正常时方可开始施工。 1.5 基坑支护 （
8、3） 土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相 一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖， 严禁超挖”的原则。 （4） 基坑(槽)、管沟的挖土应分层进行。在施 工过程中基坑(槽)、管沟边堆置土方不应超过设 计荷载，挖方时不应碰撞或损伤支护结构、降水 设施。 （5） 基坑(槽)、管沟土方施工中应对支护结构 、周围环境进行观察和监测，如出现异常情况应 及时处理，待恢复正常后方可继续施工。 1.5 基坑支护 （6） 基坑(槽)、管沟开挖至设计标高后， 应对坑底进行保护，经验槽合格后，方可 进行垫层施工。对特大型基坑，宜分区分 块挖至设计标高，分区分块及时浇筑垫层 。必要时，可加强垫层。 （7） 基坑(
9、槽)、管沟土方工程验收必须以 确保支护结构安全和周围环境安全为前提 。当设计有指标时，以设计要求为依据， 如无设计指标时应按表1.13的规定执行。 1.5 基坑支护 支护(撑)材质必须符合设计要求和施工规范 的规定。 支护(撑)的设置位置、垂直度、标高必须符 合设计要求，位置偏差不大于100 mm,垂 直度偏差不大于H/100(H为支护高度)，标 高偏差不大于30 mm，且挡土板必须紧贴 土壁。 1.5 基坑支护 基坑类别类别围护结围护结 构墙顶墙顶 位移监监控值值 围护结围护结 构墙墙体 最大位移监监控值值 地面最大沉降 监监控值值 一级级基坑353 二级级基坑686 三级级基坑8101O
10、注： 符合下列情况之一，为为一级级基坑： a重要工程或支护结护结 构作为为主体结结构的一部分； b开挖深度大于10 m； c与邻邻近建筑物、重要设设施的距离在开挖深度以内的基坑； d基坑范围围内有历历史文物、近代优优秀建筑、重要管线线等需严严加保护护的基坑。 三级级基坑为为开挖深度小于7 m，且周围环围环 境无特别别要求时时的基坑。 除一级级和三级级外的基坑属二级级基坑。 当周围围已有的设设施有特殊要求时时，尚应应符合这这些特殊要求。 表1.13 基坑变形的监控值（cm） 1.5 基坑支护 1.5.2.3 安全措施 （1） 深基坑支护上部应设安全护栏和危险标志 ，夜间应设红灯标志。 （2） 在
11、设置支撑的基坑(槽)挖土时不得碰动支 撑，支撑上不得放置物件；严禁将支撑当脚手架 使用。严禁操作人员攀登支护或支撑上下基坑(槽 )。 （3） 在设置支护的基坑中使用机械挖土时，应 防止碰坏支护，或直接压过支护结构的支撑杆件 ；在基坑(槽)上边行驶，应复核支护强度，必要 时应进行加固。 1.5 基坑支护 （4） 支护(撑)的设置应遵循由上而下的程 序，支护(撑)拆除应遵循由下而上的程序， 以防止基坑(槽)失稳塌方。 （5） 安装支撑时应戴安全帽，安装支护( 撑)横梁、锚杆等应在脚手架上进行，高空 作业应挂安全带。 1.5 基坑支护 1.5.2.4 注意事项 （1） 支护(撑)的设置必须结构合理，
12、构造 简单，装拆方便，能回收利用，节省费用 ，使用可靠，保证施工期间的安全，不给 邻近地基和已有建(构)筑物带来有害影响； 拆除支护(撑)前要研究好拆除时间、顺序和 方法，以免给施工安全和地下工程造成危 害。 1.5 基坑支护 （2） 支护(撑)安装和使用期间要加强检查 、观察和监测，发现支撑折断、支护变形 、坑壁裂缝、掉渣、上部地面裂缝、邻近 建筑物下沉裂缝、变形倾斜等，应及时进 行分析和处理，或进行加固。 （3） 当基坑地下水较大，而土质为粉细 砂层，易产生流砂时，需用围幕截水与人 工降低地下水位相结合，可在挡土灌注桩 之间加设旋喷桩(深层搅拌桩或喷粉桩)阻水 。 1.5 基坑支护 土层锚
13、杆简称土锚杆，它是在地面或深开 挖的地下室墙面(挡土墙、桩或地下连续墙) 或未开挖的基坑立壁土层钻孔(或掏孔)，达 到一定设计深度后，再扩大孔的端部，形 成柱状或其他形状，在孔内放入钢筋、钢 管或钢丝束、钢绞线或其他抗拉材料，灌 入水泥浆或化学浆液，使之与土层结合成 为抗拉(拔)力强的锚杆。 1.5.3 土层锚杆施工 1.5 基坑支护 其特点是：能与土体结合在一起承受很大 的拉力，以保持结构的稳定；可用高强钢 材，并可施加预应力，可有效地控制建筑 物的变形量；施工所需钻孔孔径小，不用 大型机械；代替钢横撑作侧壁支护，可大 量节省钢材；为地下工程施工提供开阔的 工作面；经济效益显著，可节省大量劳
14、力 ，加快工程进度。 1.5 基坑支护 1.5.3.1 施工准备 （1） 材料要求 锚杆 水泥浆锚杆体 1.5 基坑支护 （2） 主要机具设备 成孔机具设备：可采用螺旋式钻孔机、 旋转冲击式钻孔机或YQ-100型潜水钻机， 亦可采用普通地质钻孔改装的HGY100型 或ZT100型钻机，并带套管和钻头等。 灌浆机具设备：灰浆泵、灰浆搅拌机等 。 张拉设备：YC-60型穿心式千斤顶，配 SY-60型油泵油压表等。 1.5 基坑支护 （3） 作业条件 根据地质勘察报告，摸清工程区域地质 水文情况，同时查明锚杆设计位置的地下 障碍物情况，以及钻孔、排水对邻近建(构) 筑物的影响。 编制施工组织设计，根
15、据工程结构、地 质、水文情况及施工机具、场地、技术条 件，制订施工方案，进行施工布置及平面 布置，划分区域；选定并准备钻孔机具和 材料加工设备；委托安排锚杆及零件制作 。 1.5 基坑支护 进行场地平整，拆迁施工区域内的报废建(构) 筑物、水、电、通信线路，挖除工程部位地面以 下3 m内的地下障碍物。 开挖边坡，按锚杆尺寸取2根进行钻孔、穿筋 、灌浆、张拉、锚定等工艺试验，并作抗拔试验 ，检验锚杆质量，以检验施工工艺和施工设备的 适应性。 在施工区域内设置临时设施，修建施工便道及 排水沟，安装临时水电线路，搭设钻机平台，将 施工机具设备运进现场，安装后试运转，检查机 械、钻具、工具等是否完好齐全。 1.5 基坑支护 进行技术交底，搞清锚杆排数、孔位高 低、孔距、孔深、锚杆及锚固件形式。清 点锚杆及锚固件数量。 进行施工放线，定出挡土墙、桩基线和 各个锚杆孔的孔位，锚杆的倾斜角。 做好钻杆用钢筋、水泥、砂子等的备料 工作，并将使用的水泥、砂子按设计规定 配合比做砂浆强度试验；锚杆对焊或帮条 焊应做焊接强度试验，验证
