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1、于清于清清华大学建设管理系 2011年春季学期清华大学建设管理系 2011年春季学期建筑施工技术建筑施工技术腾讯大楼腾讯大楼第一章 土方工程第一章 土方工程（Earthworks ）（Earthworks ）土方工程施工准备和辅助工作土方工程施工准备和辅助工作1、场地调查（地质、地貌、水文等）2、场地清理（拆除施工区内的一切地上及地下构筑物）3、排除地面水（采用引水沟引出场外）4、修筑好临时道路及供水、供电等临时设施5、做好材料、机具及土方机械的进场工作6、做好土方工程测量、放线工作7、做好边坡稳定、基坑（槽）支护、降低地下水工作做好边坡稳定、基坑（槽）支护、降低地下水工作第三节 土方边坡与支
2、护第三节 土方边坡与支护3.1 边坡塌方边坡塌方3.2 土方边坡土方边坡3.3 基坑支护基坑支护边坡3.1 边坡塌方3.1 边坡塌方?2009年7月19日，柳州市五一路地下街二期工程工地发生 塌方，塌方殃及人行道，但没有造成人员伤亡。?南京古南都饭店基础施工中，由于山坡土质为杂填土，基坑开挖中出现 了山坡边坡塌方，危及了山坡上的房屋安全。南京古南都饭店基础施工中，由于山坡土质为杂填土，基坑开挖中出现 了山坡边坡塌方，危及了山坡上的房屋安全。发生边坡 塌方的部位发生边坡 塌方的部位3.1 边坡塌方3.1 边坡塌方?造成边坡塌方的主要因素：?开挖太深，填筑过高，边坡太 陡，使边坡内土体自重增大；?
3、雨水、地下水渗入基槽（坑） ，使土体泡软，增加自重，抗 剪强度降低；?基槽（坑）的边坡顶面临近坡 缘大量堆土或停放机具、材料 或由于动荷载作用，使土体中 产生的剪应力增大。?边坡塌方的原因：边坡边坡塌方的原因：边坡土体内剪应力超过其抗剪强度抗剪强度。?防治措施?防止边坡内浸水?应尽量避免边坡顶缘附近 有荷载?选择合适的边坡坡度?加设支撑护壁等3.1 边坡塌方3.1 边坡塌方3.1 边坡塌方3.1 边坡塌方上海市莲花南路莲花河畔小区 一幢在建的13层楼房倒塌事故3.1 边坡塌方3.1 边坡塌方基坑放坡开挖基坑放坡开挖:?优点是施工速快，相 对措施费用不高；优点是施工速快，相 对措施费用不高；?缺
4、点是周边场地要空 旷，开挖和回填土方 量大。缺点是周边场地要空 旷，开挖和回填土方 量大。大型基坑放坡开挖， 坡面喷混凝土保护大型基坑放坡开挖， 坡面喷混凝土保护管井井点降水管井井点降水3.2 土方边坡土方边坡?边坡形式与坡度系数3.2 土方边坡土方边坡?坡度影响因素?坡度与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的 长短、坡顶荷载、附近建筑物、地下水位、降排水情 况及气候条件等有关。?对土质均匀、地下水位在基底以下、开挖深度不大时, 可以不放坡,其深度不宜超过下列规定：3.2 土方边坡3.2 土方边坡密实、中密的砂土和碎石类土（填充物为砂土）：1.00m 硬塑、可塑的粉质黏土及粉土：1.25m
5、 硬塑、可塑的黏土和碎石（填表充物为黏性土）：1.50m 坚硬的黏性土：2.00m?土质边坡坡度允许值3.2 土方边坡3.2 土方边坡3.2 土方边坡3.2 土方边坡?边坡护面示意边坡稳定3.2 土方边坡3.2 土方边坡?边坡护面措施?塑料薄膜覆盖法?坡面挂网法?挂网抹浆法?土袋压坡法?混凝土护面法混凝土护面法（用于邻近有建筑物的深基坑边坡，如：插筋用于邻近有建筑物的深基坑边坡，如：插筋+钢丝网钢丝网+C15细石混凝土）细石混凝土）边坡护面-混凝土护面法边坡护面-混凝土护面法边坡护面边坡护面3.3 基坑支护基坑支护（retaining and protecting for foundation
6、 excavation)基坑支护基坑支护思考：思考：?工程中什么情况下需要 基坑支护？工程中什么情况下需要 基坑支护？?基坑支护的目的？基坑支护的目的？?基坑支护的具体作用？基坑支护的具体作用？?基坑支护的形式？基坑支护的形式？?工程中需要基坑支护的有以下情况：工程中需要基坑支护的有以下情况：（1）坑壁土松软或含水量较大而不稳定；（2）基础埋深较大；（3）放坡开挖土方工程量过大、不经济；（4）受施工场地的影响或邻近建筑物限制不能放坡；（5）有相邻建筑物影响或地下水位较高等。（1）坑壁土松软或含水量较大而不稳定；（2）基础埋深较大；（3）放坡开挖土方工程量过大、不经济；（4）受施工场地的影响或邻
7、近建筑物限制不能放坡；（5）有相邻建筑物影响或地下水位较高等。3.3 基坑支护基坑支护3.3 基坑支护基坑支护基坑支护的目的：基坑支护的目的：（1）使基坑开挖和基础结构施工能安全、顺利地进行；（2）确保基坑周围建筑物、道路及地下设施安全。（1）使基坑开挖和基础结构施工能安全、顺利地进行；（2）确保基坑周围建筑物、道路及地下设施安全。基坑支护的具体作用：基坑支护的具体作用：挡土挡土，有的还要，有的还要挡水挡水（地下水渗流）。（地下水渗流）。?支护体系按受力特点分类:?重力式支护结构重力式支护结构（加固型）（加固型）：如深层水泥搅拌桩组成的 格栅型坝体作为支护墙体，依靠其自重维持土体的平 衡。如深
8、层水泥搅拌桩组成的 格栅型坝体作为支护墙体，依靠其自重维持土体的平 衡。?非重力式支护结构非重力式支护结构（支挡型）支挡型）: : 支护墙体一般挡土宽度较小，承受弯曲作用，由支护墙体一般挡土宽度较小，承受弯曲作用，由支护墙体支护墙体与与支撑支撑（或（或拉锚拉锚） 系统系统共同受力。支护墙体如钢板桩、钢筋混凝土板桩 、钻孔灌注桩和地下连续墙等。共同受力。支护墙体如钢板桩、钢筋混凝土板桩 、钻孔灌注桩和地下连续墙等。?土钉墙支护结构土钉墙支护结构（加固型）（加固型）3.3 基坑支护基坑支护3.3 基坑支护基坑支护基坑支护基坑支护支护方案的选择支护方案的选择：应根据基坑周边环境，土层结构、工程地质、
9、水文情况、基坑形 状、开挖深度、施工拟采用的挖方、排水方法、施工作业设备条件、安全等级和工期 要求及：应根据基坑周边环境，土层结构、工程地质、水文情况、基坑形 状、开挖深度、施工拟采用的挖方、排水方法、施工作业设备条件、安全等级和工期 要求及技术经济效果技术经济效果综合全面地考虑。综合全面地考虑。重力式支护结构重力式支护结构?深层搅拌水泥土桩挡墙深层搅拌水泥土桩挡墙是通过深层搅拌桩机将土和输入的水泥浆强制搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙（是通过深层搅拌桩机将土和输入的水泥浆强制搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙（重力式挡墙重力式挡墙）。）。?特点: 起特点: 起挡土挡土和和止水止
10、水防渗作用。防渗作用。?适用于软黏土地区，开挖深度约在6m左右的基坑工程。适用于软黏土地区，开挖深度约在6m左右的基坑工程。?型钢水泥土复合搅拌桩型钢水泥土复合搅拌桩（SMW工法）：在水泥土搅拌桩内插入H型或工字型等型钢形成复合墙体，从而改善墙体受力；（SMW工法）：在水泥土搅拌桩内插入H型或工字型等型钢形成复合墙体，从而改善墙体受力；Soil Mixing Wall采用采用水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩作为支护结构兼止水，插入的作为支护结构兼止水，插入的H型钢能增加桩的抗弯 承载力，插入水泥土的型钢能增加桩的抗弯 承载力，插入水泥土的H型钢周边涂减摩剂，可抽拔出重复使用。型钢周边涂减摩剂，可抽拔出
11、重复使用。插入水泥土的插入水泥土的H型钢型钢水泥土搅拌桩挡墙支护?型式型式图图2.55 水泥土挡墙支护结构的常用布置形式水泥土挡墙支护结构的常用布置形式(a) 壁式壁式 (b) 格栅式格栅式 (c) 拱式拱式 (d) 设置型钢式设置型钢式 (e) 填料式填料式?施工工艺施工工艺深层搅拌桩施工流程深层搅拌桩施工流程预搅下沉提升搅拌喷浆重复搅拌下沉重搅提升喷浆成桩完毕、清洗浆灌移至下根桩桩机就位整平（a）定位 （定位 （b）预搅下沉 （）预搅下沉 （c）提升喷浆搅拌（）提升喷浆搅拌（d）重复下沉搅拌（）重复下沉搅拌（e）重复提升搅拌喷浆 （）重复提升搅拌喷浆 （f）成桩结束）成桩结束水泥土搅拌桩水
12、泥土搅拌桩水泥土搅拌桩用于地下水丰富的江苏、上海和浙江等地的基坑工程施工 中的止水帷幕。水泥土搅拌桩用于地下水丰富的江苏、上海和浙江等地的基坑工程施工 中的止水帷幕。水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩?基本形式:支护墙体结构体系支护墙体结构体系 + 支撑体系支撑体系?支撑系统支撑系统：采用：采用内支撑内支撑或或拉锚系统，拉锚系统，为支护墙体竖向增设支 撑点，减小跨度，使支护墙体受力合理，减小变形。为支护墙体竖向增设支 撑点，减小跨度，使支护墙体受力合理，减小变形。?支护墙体支护墙体：采用钢板桩、钢筋混凝土板桩、灌注桩及地下连续 墙等。：采用钢板桩、钢筋混凝土板桩、灌注桩及地下连续 墙等。非重力式支护结构
13、非重力式支护结构?内支撑内支撑一般采用大型钢管、H型钢或格构式钢支撑，也可采用现浇钢筋 混凝土支撑。一般采用大型钢管、H型钢或格构式钢支撑，也可采用现浇钢筋 混凝土支撑。?拉锚拉锚的材料一般用钢筋、钢索、型钢或土锚杆。的材料一般用钢筋、钢索、型钢或土锚杆。?根据基坑开挖的深度及挡墙系统的截面性能可设置一道或多道支点。根据基坑开挖的深度及挡墙系统的截面性能可设置一道或多道支点。?支撑或拉锚与挡墙系统通过围檩、冠梁等连接成整体。支撑或拉锚与挡墙系统通过围檩、冠梁等连接成整体。?基坑较浅，挡墙具有一定刚度时，可采用悬臂式挡墙而不设支点。基坑较浅，挡墙具有一定刚度时，可采用悬臂式挡墙而不设支点。1、钢
14、构架、钢构架 2、斜撑、斜撑 3、拉杆、拉杆 4、土锚杆、土锚杆5、先施工的基础、先施工的基础 6、板桩墙、板桩墙支护墙体结构体系+支撑体系支护墙体结构体系+支撑体系支撑（拉锚）体系支撑（拉锚）体系内支撑拉锚系统?挡土灌注桩支护挡土灌注桩支护?挡土灌注桩与深层搅拌水泥土桩组合支护挡土灌注桩与深层搅拌水泥土桩组合支护?排桩加排桩加锚杆支护?排桩内支撑支护排桩内支撑支护?钢板桩支护钢板桩支护?型钢桩横档板支护型钢桩横档板支护非重力式支护结构非重力式支护结构挡土灌注桩支护挡土灌注桩支护?在基坑周围用钻机钻孔，吊钢筋笼，现场灌注混凝土成桩，形成桩排做 挡土支护。在基坑周围用钻机钻孔，吊钢筋笼，现场灌注
15、混凝土成桩，形成桩排做 挡土支护。 ?特点：布置灵活、施工方便、成桩快、费用较低。特点：布置灵活、施工方便、成桩快、费用较低。 a)和和b)支护方式不具 备挡水功能。支护方式不具 备挡水功能。a）间隔式；b）双排式；c）连续式1-挡土灌注桩；2-连续梁（圈梁）；3-前排桩；4-后排桩挡土灌注桩与深层搅拌水泥土桩组合支护挡土灌注桩与深层搅拌水泥土桩组合支护?为提高挡土灌注桩的抗渗透功能，在桩间加设水泥土桩，形成 挡土灌注桩与深层搅拌水泥土桩相互组合而成的支护体系。为提高挡土灌注桩的抗渗透功能，在桩间加设水泥土桩，形成 挡土灌注桩与深层搅拌水泥土桩相互组合而成的支护体系。?特点：特点：挡土和挡水挡
16、土和挡水。1-挡土灌注桩；2-水泥土桩排桩加锚杆支护排桩加锚杆支护?排桩加锚杆支护是由桩、帽梁或腰梁、排桩加锚杆支护是由桩、帽梁或腰梁、锚杆锚杆组成。组成。?土层锚杆土层锚杆是一端插入土层中，另一端与挡土结构拉结，借助锚杆与土 层的摩擦阻力产生的水平抗力抵抗侧压力来维护挡土结构的稳定。是一端插入土层中，另一端与挡土结构拉结，借助锚杆与土 层的摩擦阻力产生的水平抗力抵抗侧压力来维护挡土结构的稳定。优点优点：为基坑内挖土创造空间。为基坑内挖土创造空间。缺点缺点：软土区变形较难控制，建筑物密集区如超出红线需专门申请。：软土区变形较难控制，建筑物密集区如超出红线需专门申请。a）单锚支护；b）多锚支护止水帷幕桩定喷水泥土墙止水帷幕桩定喷水泥土墙超流态钢筋砼护坡桩超流态钢筋砼护坡桩800mm护坡桩防水桩挡墙清华大学综合科研楼一期2号楼清华大学综合科研楼一期2号楼基坑支护采用护坡桩基坑支护采用护坡桩+锚杆支护体系，基坑 止水采用止水帷幕桩和护坡桩共同构成。锚杆支护体系，基坑 止水采用止水帷幕桩和护坡桩共同构成。清华大学综合科研楼一期2号楼清华大学综合科研楼一期2号楼清华大学综合
