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1、 深基坑支护与地下防水课题目录 贠廷友20151010一. 深基坑及基坑支护概念1.1深基坑1.2基坑支护 1.3深基坑安全等级：一二三级二. 基坑支护常见类型、特点及适用范围 2.1支护类型、特点及适用范围 2.2常出现的质量问题及应对措施三. 深基坑质量控制四. 深基坑设计中常见问题及五. 深基坑支护破坏的原因分析六. 深基坑支护降水与防水的处理特点6.1施工中地下水处理形式6.2施工对场地周边环境产生影响七.深基坑施工过程中常见的安全问题及应对措施一、深基坑概述 随着我国城市化进程的加快，城市建筑向天空(高层)向地厂(地下室)要空间成为必然。越来越深的基坑工程在给城市提供宝贵的建筑空间的
2、同时，与基坑有关的安全事故也时有发生。轻者基坑边坡位移，周边道路建筑物开裂；重者基坑整体失稳破坏，倾覆坍塌，人员伤亡。深基坑带来的安全隐患和事故已经引起建设主管部门和业内人士的高度关注。1.深基坑工程的概述 国家住建部危险性较大的分部分项工程安全管理办法确定的深基坑工程是指“开挖深度超过5m的基坑，以及开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周边环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑物安全的基坑工程”(开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖，应属于“超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围”)。深基坑工程包括围护结构设计，土方开挖与运输，围护结构施工与拆除，地下水控制，基坑稳定性监测，地下室
3、结构工程施工，基坑回填等内容。可以说基坑工程是一项综合性很强的系统工程，不但要有一定的专业技术知识，同时丰富的施工经验在基坑工程施工中同样是非常重要的。它需要岩土工程技术人员、结构设计人员和施工技术人员的密切配合。二、安全等级与基坑支护类型2.1建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）对基坑侧壁安全等级及重要性系数规定如下：安全等级破坏后果重要性系数一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构影响很严重1.10二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构影响一般1.00三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构影响不严重0.90建筑深基坑工程
4、施工安全等级划分应根据现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007 规定的地基基础设计等级，结合基坑本体安全、工程桩基与地基施工安全、基坑侧壁土层与荷载条件、环境安全等因素按表3.0.1 确定。根据支护结构及周边环境对变形的适应能力和基坑工程对周边环境可能造成的危害程度，基坑工程划分为三个安全等级。对于安全等级为一级、二级、三级的深基坑工程，工程重要性系数 分别取1.1、1.0、0.9。符合下列情况之一时，安全等级为一级： （1）支护结构作为主体结构一部分时； （2）基坑开挖深度大于、等于12 米，位于古河道、河漫滩地貌单元或场地3 年以内的新近回填土厚度大于4 米时； （3）位于一级阶地、
5、二级阶地地貌单元，基坑开挖深度大于、等于16 米时； （4）在区范围内，有重要地下管线，如煤气管道、通讯电缆、高压电缆、大直径雨污水管道等； （5）在区范围内，有需保护的浅基础或摩擦桩基础的一般性建（构）筑物； （6）在、区范围内，有需保护的对地基变形敏感的建（构）筑物，如砌体结构建（构）筑物、陈旧建（构）筑物、高耸建（构）筑物等； （7）在、区范围内，有重要建（构）筑物，如地铁等。 同时符合下列情况时，安全等级为三级： （1）开挖深度小于7.0m； （2）在、区范围内均无建（构）筑物和地下管线，或在区范围内有桩基础的完好钢筋混凝土结构或钢结构建（构）筑物。除一级、三级情况之外的，安全等级均为
6、二级。基坑安全等级还应根据基坑开挖对周边环境的影响程度和具体情况确定。2.2常见的基坑支护型式主要有：2.2.1 自立式支护（1）水泥搅拌桩挡墙支护。水泥搅拌桩主要适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、素填土等土层。基坑开挖深度不宜大于8m。如软土基坑支护，大多在主动区施做三排以上的水泥搅拌桩，有的还在被动区施做数排水泥搅拌桩；采用格栅式平面布置。其水泥掺量在10%20%之间。这种支护结构的优点是挡墙厚度大，整体性、稳定性、隔水性良好，施工速度快，工程造价一般低于冲、钻孔灌注排桩，坑内无支撑结构，便于机械挖土和地下室工程施工；其缺点是挡墙占地面积大，且其强度受到土层含水量和有机质含量的影
7、响。（2）悬臂式排桩支护。悬臂式排桩支护一般采用冲、钻孔或人工挖孔灌注桩，个别采用预制桩，如预应力管桩。这种支护型式的优点是基坑内无支撑，便于机械化挖土和地下室工程施工，其缺点是支护桩顶水平位移较大，当坑深较大或地质条件较差时，工程造价较高。一般都用在地质条件较好的场地；若存在厚软土层，采用此支护型式的，其基坑深度一般不大于6.0m。2.2.2 排桩内支撑支护排桩大多为冲、钻孔灌注桩（桩径8001200）；个别工程采用地下连续墙或预应力管桩。内支撑系统根据平面形状有角撑式、角撑对撑式、水平拱圈式等多种布置方式；水平拱圈支撑发挥混凝土抗压强度高，抗拉强度低的特点，既经济又可提供较大的施工空间。竖
8、向大多为单道内支撑，也有两道内支撑。支撑材料有钢梁和钢筋混凝土梁两种。这种支护型式大多用在软土层较厚、且基坑深度较深的工程；目前，基坑深度在610m 之间的多采用单道撑，基坑深度大于10m 的采用两道以上支撑。内支撑的布置应尽量简单，以方便基坑机械挖土和地下室施工；该支护型式的优点是支护系统较安全可靠；缺点是基坑挖土和地下室施工较为不便；一旦有某个节点破坏，将导致整体失稳。2.2.3 桩锚支护在开挖前沿基坑周边打一圈竖直的桩，用桩来阻挡土的坍塌。为防止开挖时桩倒塌，用水平方向的锚杆来拉住桩。锚杆也可以看作是水平方向的桩。桩和锚杆共同构成的支护体系就叫桩锚支护体系。这种支护方式主要适用于场地土层
9、性能较好或软土层较薄的场地。对基坑深度较大的工程，岩土锚杆的一些参数如下：与水平夹角在1540之间；长在35m 以内；设计轴向抗拔力一般小于600kN；锚筋材料有钢筋或34 条钢铰线；大多采用二次高压注浆工艺，第二次注浆压力一般大于2MPa。锚索锁定时都施加预应力，施加预应力大小不等，有的达设计值的70%，有的只有设计值的30%；施加的预应力越大，限制桩顶变位效果越好，但其支护桩承受的压力越接近静止土压力。桩锚支护体系其主要特点是采用锚杆取代基坑支护内支撑，给支护排桩提供锚拉力，以减小支护排桩的位移与内力，并将基坑的变形控制在允许的范围内,与采取内支撑方式相比施工进度快，造价低。无优缺点介绍及
10、常见质量和安全问题2.2.4 喷锚支护喷锚或土钉墙支护是锚杆、钢丝网、喷射混凝土相结合的联合支护型式。适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。常用在单层地下室、且淤泥较薄、地下水较少的基坑。但不适用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层，不能用于自稳能力极差的厚淤泥层，基坑深度不宜大于12m。喷锚网或土钉墙支护具有以下优点：通过形成喷射混凝土、锚杆、钢筋网与土体共同作用的主动支护体系，最大限度地利用边壁土体的自稳能力属柔性支护，可自行调节，使结构处于最佳受力状态，局部不会产生偶然过载具有很大的灵活性，可根据监测数据随时调整支护参数所需的设备简单，所需的操作场地小工程造价较低。
11、缺点：边壁变形较大。锚杆往往会超出建筑用地红线，需征得红线以外业主的同意。2.2.5 组合型支护当基坑内有几种深度、或者土层分布变化较大、或者基坑各侧的环境条件有较大差别时，可因地制宜地采用不同的组合支护方式，以充分发挥各种材料及支护结构类型的优越性，降低工程造价。组合型支护方式主要有：a.上部放坡（或土钉墙）下部钢筋混凝土悬臂排桩（或桩锚）的组合。b.拱形水泥土墙与钢筋混凝土灌注桩或H 型钢的组合。c.钢筋混凝土排桩与桩间高压旋喷桩的组合。d.支护桩与用压力注浆或水泥土搅拌桩加固被动区的组合。e.土钉墙与水泥土搅拌桩组合。f.土钉墙与微型注浆桩组合。g.土钉墙与预应力锚索组合。h.各种支护结
12、构与由水泥土搅拌桩或高压旋喷桩形成的封闭止水帷幕组合。三、深基坑工程实体质量控制要点一)土方开挖1、土方开挖符合深基坑专项施工方案情况，坡度、深度、分步开挖及爆破方法符合设计情况；2、截水、排水、降水措施；3、围护结构的变形情况，防止过大变形的措施；4、围护结构的渗漏情况，堵漏处理措施到位情况；5、开挖监控情况。二)支护结构1、排桩（1）预拌混凝土、水泥、砂、石子、钢材等原材料的质量、合格证及检验报告；桩检测报告；（2）桩工机械与工程的适应性；（3）孔深、孔径及相关记录，其孔深、嵌固深度必须满足设计要求；（4）排桩的施工顺序；（5）施工的允许偏差控制情况；（6）钢筋笼制作质量；（7）受力钢筋保
13、护层厚度控制情况；（8）非均匀配筋排桩在绑扎、吊装和埋设时，钢筋笼的安装方向符合设计情况；（9）冠梁的宽度、高度、配筋；冠梁与排桩的连接（浮浆清除情况，桩顶以上出露的钢筋长度应达到设计要求）；（10）微型钢管桩的材料、规格、长度、垂直度；（11）混凝土试件留置及试件养护情况：标养试件（块）每浇注50m3留置1组，每台班不少于1组，同时应留置适当数量的同条件养护试块。2、水泥土墙（桩）（1）原材料合格证、检验报告；（2）水泥土墙布置的形式；（3）桩径、桩长、嵌固深度必须满足设计要求；（4）高压喷射注浆的压力、水灰比、水泥浆量、提升速度、旋转速度、施工程序等；（5）水泥土搅拌桩的提升速度、水泥浆或
14、水泥注入量；（6）水泥土桩与桩之间的搭接宽度；（7）水泥土桩施工允许偏差；（8）采用SMW工法（加筋水泥土墙）时，加劲材料的几何尺寸及其定位、垂直度、长度等。3、土钉墙（1）土钉、钢丝网、钢筋、注浆材料等原材料的合格证及试验报告；（2）土钉的位置、长度、直径、间距；（3）土钉与面层的连接；（4）喷射混凝土面层中的钢筋网铺设；（5）面层厚度、强度、土钉抗拔力检测报告；（6）砂浆、混凝土试件按照台班留置，每台班至少留一组试块。4、锚杆（锚索）（1）原材料的合格证及复试报告，锚杆接头试验报告；（2）锚杆隔离架（定位支架）设置；（3）锚杆浆体（水泥砂浆或水泥浆）强度；（5）砂浆强度试块留置：每30根锚
15、杆不少于1组，每组试块数量为6块；（同条件）（6）锚杆的锁定拉力；（7）锚杆的孔位、深度、角度、锚杆插入长度、注浆配比、压力及注浆、喷锚厚度及强度、锚杆的应力；（8）格构梁几何尺寸、配筋、混凝土强度；（9）锚杆加工质量、注浆方式、张拉锁定、成孔工艺；（10）相关的锚杆试验记录。5、支撑体系（1）钢筋混凝土支撑所用原材料及混凝土试块的留置应符合相关标准的要求；（2）钢支撑所用的原材料及配件合格证或复试报告；（3）钢腰梁与排桩或地下连续墙之间的填充，腰梁与支撑的连接。6、其他结构型式应符合国家现行的有关标准、规范和规程的规定。3.4排水措施3.4.1、基坑施工应根据施工方案设置有效的排水、降水措施。3.4.2、深基坑施工采用坑外降水的，必须有防止临近建筑物危险沉降的措施。3.5坑边荷载3.5.1、基坑边堆土、料具堆放的数量和距基坑边距离等应符合有关规定和施
