《2.基坑支护与施工降水(房屋建筑方向2011版)［ppt课件］》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2.基坑支护与施工降水(房屋建筑方向2011版)［ppt课件］（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 基坑支护与降水,第1章 土方工程,邵阳学院 杨宗耀（教授级高工）,1 边坡稳定 2 基坑支护 3 施工降水 4 流砂的防治,（2011版）,1 边坡稳定,第2讲 基坑支护与降水,共70页 第1页,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。,边坡过陡； 雨水、地下水渗入基坑; 基坑上口边缘堆载过大; 土方开挖顺序、方法未遵守“从上至下、分层开挖；开槽支撑、先撑后挖”的原则。,1.1 造成边坡失稳的原因,基坑塌方 抢险救人,1.2 边坡留设,合理地选择基坑、沟
2、槽、路基、堤坝的开挖断面并留设边坡,是减少土方量的有效措施。边坡的表示方法为 1:m ，即：,1 边坡稳定,土方边坡坡度hb 1(b h)1:m,式中 m = b / h ，称为坡度系数。其意义为：当边坡高度已知为h 时，其边坡宽度则等于mh。,共70页 第2页,自然放坡的坡率允许值,边坡坡度应根据不同的挖填高度、土的工程性质及工程特点而定，既要保证土体稳定和施工安全，又要节省土方。 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：,1.2 边坡留设,注：表中碎石土的填充物为坚硬或硬塑的黏性土。,共70页 第3页,留设边坡需考虑的因素,挖填高度
3、：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？,坡顶有荷载(尤其是动荷载)、使用时间长、跨 越冬雨季施工的边坡应留有充足的安全系数,规范的边坡留设1 规范的边坡留设2,1.2 边坡留设,共70页 第4页,高达530m的边坡锚固,岩质边坡采用锚喷支护,锚杆行列式布置, 间距1.253m, 倾角10200; 岩石护面喷射砼,锚索框架,1.3 场地边坡的整治,共70页 第7页,支撑垛防治 边坡崩塌,大石加固 崩塌防
4、治,1.3 场地边坡的整治,主动防护网,采用优质不锈钢丝合股后编织而成,撑！,撑！,顶！,共70页 第8页,边坡简易护理,边坡主动防护网,边坡被动防护网 石笼网护坡,漓江石笼护岸,石笼网是由热镀锌钢丝或包覆PVC钢丝编织而成的生态格网结构。广泛用于渠道河床或护岸、护坡。,1.3 场地边坡的整治,共70页 第9页,宜万铁路岩崩滑坡事故,2007年11月20日，高阳寨隧道发生岩崩事故，滑坡体总方量约3000m3。施工人员1死1伤2失踪。一辆长途客车途经事发现场被埋入巨石下，31人无人生还。,岩崩滑坡事故现场全景,岩石崩塌处 崩塌的巨石,客车被埋,车上 有乘客31人,1.3 场地边坡的整治,共70页
5、 第10页,2 基坑(槽)支护,一级基坑：重要工程，支护结构与基础结构合一工程，开挖深度10m，临近建筑物、重要设施在开挖深度以内；开挖影响范围内有历史或近代优秀建筑、重要管线需严加保护； 三级基坑：开挖深度7m，且无特别要求的基坑； 二级基坑：不属于一级或三级的其它基坑。,基坑变形的监控值 mm,2.1 基坑的分级,第2讲 基坑支护与降水,共70页 第11页,2.2 基槽支护,2 基坑(槽)支护,基(沟) 槽开挖一般采用横撑式土壁支撑。可分为水平挡土板及垂直挡土板两大类。前者挡土板的布置又分为间断式和连续式两种。湿度小的粘性土挖土深度3m时，可用间断式水平挡土板支撑。,间断式 水平挡土板支撑
6、,垂直挡土板式支撑,对松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑，挖土深度可达5m。对松散和湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑，其挖土深度不限。,连续式水平挡土板支撑,共70页 第12页,2.3 一般基坑的支护,深度不大的三级基坑，当放坡开挖有困难时，可采用短柱横隔板支撑、临时挡土墙支撑、斜柱支撑、锚拉支撑等支护方法。,2.3.1 简易支护,2 基坑(槽)支护,放坡开挖的基坑，当部份地段放坡宽度不够时，可采用短柱横隔板支撑、临时挡土墙支撑等简易支护方法进行基础施工,仅适用于 部分地段放 坡不够、宽 度较大的基 坑使用,仅适用于 部分地段下 部放坡不够 、宽度较大 的基坑使用,临时挡土墙支撑,短柱横
7、隔板支撑,共70页 第13页,先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板并用斜撑支顶，挡土板内侧填土夯实。适用于深度不大的大型基坑使用。,2.3.2 斜柱支撑,2.3.3 锚拉支撑,先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板，柱桩上端用拉杆拉紧，挡土板内侧填土夯实。适用于深度不大、不能安设横(斜)撑的大型基坑使用。,斜柱支撑,锚拉支撑,基坑打设柱桩,2.3 基坑的一般支护,共70页 第14页,2.4 深基坑支护,深基坑支护的基本要求 确保支护结构能起挡土作用,基坑边坡保持稳定； 确保相邻的建(构)筑物、道路、地下管线的安全, 不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害； 通过排降水,确保基础施工在地下
8、水位以上进行,苏州市土地交易中心基坑支护工程,共70页 第15页,常用的支护结构体系,排桩式,土钉墙,锚杆支护,钢管桩,挖孔灌注桩,钢板桩,板墙式,板桩式,组合式,粉体喷射注浆桩墙,钻孔灌注桩,高压喷射注浆桩墙,深层搅拌水泥土桩墙,逆作拱墙式,边坡稳定式,排桩与板墙式,水泥挡土墙式,现浇地下连续墙,灌注桩与 水泥土桩结合,加筋水泥土围护墙,型钢横挡板,2.4 深基坑支护,共70页 第16页,2.4.1 排桩支护,适于开挖面积大、深度6m、不允许放坡、邻近有建(构)筑物的基坑支护,开挖前在基坑周围设置砼灌注桩，桩的排列有间隔式、双排式和连续式，桩顶设置砼连系梁或锚桩、拉杆。施工方便、安全度好、费
9、用低。,悬臂桩的间隔式排桩支护,2.4 深基坑支护,挡土灌注桩 排桩支护,桩顶连系梁又称冠梁,悬臂支护桩,共70页 第17页,直径0.61.1m的钻孔灌注桩可用于深713m的基坑支护，直径0.50.8m的沉管灌注桩可用于深度在10m以内的基坑支护,单层地下室常用0.81.2m的人工挖孔灌注桩作支护结构。,钢筋砼灌注桩的排列方式,北京神华大厦基坑的 交错相间排桩支护,2.4.1 排桩支护,共70页 第18页,2.4.2 土钉墙支护,天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)并与喷射砼面板相结合，形成类似重力挡墙的土钉墙,以抵抗墙后的土压力，保持开挖面的稳定。也称为喷锚网加固边坡或喷锚
10、网挡墙。,2.4 深基坑支护,共70页 第19页,开挖工作面：土钉支护应自上而下分段分层进行，分层深度视土层情况而定，工作面宽度不宜6m，纵向长度不宜l0m。,土钉支护施工工艺,人工洛阳铲成孔 冲击式钢管成孔 土层锚杆钻机成孔,喷射第一层砼：为防止土体松弛和崩解，须尽快做第一层喷射砼，厚度不宜4050mm。喷射砼水泥用量400kg/m3。,土钉成孔：土钉成孔直径70120mm、向下倾角15200，成孔方法和工艺由承包商根据土层条件、设备和经验而定。,喷射第一层砼,2.4.2 土钉墙支护,共70页 第20页,安设土钉、注浆：土钉有单杆和多杆之分，单杆多为2232mm的粗螺纹钢筋，多杆一般为24根
11、16mm钢筋。采用灰浆泵注浆，土钉注浆可不加压。,挂钢筋网、喷射砼面层：钢筋网通常 直径610、间距200300mm，与土钉连接牢固。钢筋与第一层喷射砼的间隙20mm。设置双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被覆盖后铺设。砼面板厚度50100mm。,挂钢筋网 喷射第一层砼面板 喷射第一层砼面板 进入下一层土钉支护,安设土钉、注浆,2.4.2 土钉墙支护,共70页 第21页,2.4.3 锚杆支护,适于较硬土层或破碎岩石中开挖较大较深基坑，邻近有建筑物须保证边坡稳定时采用,是在未开挖的 土层立壁上钻孔至 设计深度，孔内放 入拉杆，灌入水泥 砂浆与土层结合成 抗拉力强的锚杆， 锚杆一端固定在坑
12、 壁结构上，另一端 锚固在土层中，将 立壁土体侧压力传 至深部的稳定土层,2.4 深基坑支护,共70页 第22页,锚杆支护施工工艺,冲击式钻机造孔 旋转式钻机造孔 锚杆造孔近景,共70页 第23页,造孔：包括钻机就位、施钻成孔、清孔三个作业步骤。造孔用冲击式钻机、旋转式钻机或旋转式冲击钻机，偏心钻机跟进护壁套管方式钻进，造孔须干钻，严禁水钻；考虑沉渣厚度，孔底应超钻3050mm；成孔后高压风清洗孔壁，以保证砂浆与孔壁的粘结力。,开山牌MGY-60型 风动冲击式锚杆钻机,2.4.3 锚杆支护,制作完毕的锚索,共70页 第24页, 锚杆的制作与安装,包括下料、除锈防腐、焊接导向锥、绑扎、入孔六个步
13、骤。拉杆常用钢管、粗钢筋或钢丝束、钢 绞线制成的锚索。锚索预留长度为1- 1.5m，锚固段间隔1-2m设置隔离架和 紧箍环，中心布置灌浆管；自由段外 套塑料管，前端切实作好隔浆措施。,锚索入孔,导向锥起入孔导向作用,紧箍环,自由段外套塑料管,锚索预留长度,2.4.3 锚杆支护,注 浆 拉杆的预应力张拉 锚杆逐层向下支护施工,共70页 第25页, 灌浆,基坑锚杆常采用埋管式灌浆的一次灌浆法，即由孔底向上有压一次性灌浆,压力0.60.8MPa，砂浆至孔口溢满为止，注浆管不拔出；当土体松散或岩石破碎易发生漏浆时采用二次灌浆法。,制 浆,预应力张拉及封锚：在第14讲中介绍。,2.4.3 锚杆支护,2.
14、4.4 挡土灌注桩与土层锚杆结合支护,桩顶不设锚桩、拉杆,而是挖至一定深度,每隔一定距离向桩背面斜向打入锚杆,达到强度后,安上横撑,拉紧固定,在桩中间挖土,直至设计深度,冠梁,悬臂支护桩,锚杆及横撑,适于大型较深基坑,施工期较长,邻近有建筑物,不允许支护、邻近地基不允许有下沉位移时使用,2.4 深基坑支护,共70页 第26页,2.4.5 钢板桩支护,当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板桩作为支护结构，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩。常用的钢板桩为U型钢板桩，又称拉森钢板桩。,U型钢板桩,钢板桩水上围堰,2.4 深基坑支护,共70页
15、第27页,无锚板桩,从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。打法简便、快速，但单块打入易向一边倾斜，累计误差不易纠正,壁面平直度也较难控制。仅在桩长10m、工程要求不高时采用。又称单独打入法。,钢板桩入土 U型板桩的相互连接,无锚板桩的 单独打入法,2.4.5 钢板桩支护,共70页 第28页,有锚板桩的 双层围檩插桩法,是先沿板桩边线搭设双层围檩支架,然后将 板桩依次在双层围檩中全部插好,形成一个高大 的板桩墙。待四角封闭合拢后,再按阶梯形逐渐 将板桩一块块打至设计标高。该打法可保证平 面尺寸准确和板桩垂直度,但施工速度慢,有锚板桩的 双层围檩插桩法,2.4.5 钢板桩支护,共70页 第29页,2.4.6 地下连续墙支护,铣削钻成槽机,先建造钢筋砼地下连续墙,达到强度后在墙间用机械挖土。该支护法刚度大、强度高,可挡土、承重、截水、抗渗,可在狭窄场地施工,适于大面积、有地下水的深基坑施工。,连续墙抓斗成槽机,槽段的连接,点击动画 地下连续墙施工,2.4 深基坑支护,共70页 第30页,导墙施工 成槽机抓土 钢筋笼起吊 钢筋笼入槽,连续墙砼浇筑 锁口管起拔 进入第二槽段施工,亦可用 吊车起拔,两边是 锁口管,2.4.6 地下连续墙支护,共70页 第31页,2.4.7 挡墙内撑支护,当基坑深度较大，
