《土木工程施工技術(shù)》課件2-土方工程-基坑工程

1、土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程基坑工程的內(nèi)容支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型地下水控制基坑及其周圍地層的土體加固方案土方開挖方案工程監(jiān)測及信息化施工對鄰近建筑物及地下設(shè)施的保護(hù)基坑工程的內(nèi)容支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型1.3.1 土方邊坡土方邊坡的形式直立壁放坡分級放坡HB土方邊坡坡度 = HB1B/H= 1：m1：m1.3.1 土方邊坡土方邊坡的形式HB土方邊坡坡度 = H(一)邊坡穩(wěn)定條件與因素1、邊坡穩(wěn)定的條件1：m下滑力增大土體抗剪強(qiáng)度降低土體的下滑使土體中產(chǎn)生剪應(yīng)力。引起下滑力增加的因素主要有：坡頂上堆物、行車等荷載；雨水或地面水滲入土中使土的含水量提高而使土的

2、自重增加；地下水滲流產(chǎn)生一定的動水壓力；土體豎向裂縫中的積水產(chǎn)生側(cè)向靜水壓力等。引起土體抗剪強(qiáng)度降低的因素主要是：氣候的影響使土質(zhì)松軟；土體內(nèi)含水量增加而產(chǎn)生潤滑作用；飽和的細(xì)砂、粉砂受振動而液化等。 (一)邊坡穩(wěn)定條件與因素1、邊坡穩(wěn)定的條件1：m下滑力2、造成土壁塌方的主要原因有： (1)邊坡過陡，使土體本身穩(wěn)定性不夠，尤其是在土質(zhì)差、開挖深度大的坑槽中，常引起塌方。(2)雨水、地下水滲入基坑，使土體重力增大及抗剪能力降低，是造成塌方的主要原因。(3)基坑(槽)邊緣附近大量堆土，或停放機(jī)具、材料，或由于動荷載的作用，使土體產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過土體的抗剪強(qiáng)度.2、造成土壁塌方的主要原因有：(二)

3、放坡與護(hù)面1、直壁(不加支撐)的允許深度： 密實、中密的砂土和砂填碎石土：1.00m；硬塑、可塑的輕亞粘土及亞粘土：1.25m；硬塑、可塑的粘土和粘填碎石土：1.50m；堅硬的粘土：2m 。2、放邊坡 邊坡坡度I = tg=H/B=1:(B/H)=1:m m坡度系數(shù)。mB/H(2)邊坡形式：斜坡、折線坡、踏步(臺階)式(見圖1-11所示) (二)放坡與護(hù)面深度在5m內(nèi)的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度邊坡護(hù)面措施：覆蓋法，掛網(wǎng)法，掛網(wǎng)抹面法，土袋、砌磚壓坡法，噴混凝土法土的類別邊坡坡度（高:寬）坡頂無荷載坡頂有靜載坡頂有動載中密的砂土1 :1.001:1.251:1.50中密的碎石類砂土1:0.

4、751:1.001:1.25硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石類粘土1:0.501:0.671:0.75緩陡深度在5m內(nèi)的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度邊坡護(hù)面措施：土 3、邊坡護(hù)面措施：覆蓋法，掛網(wǎng)法，掛網(wǎng)抹面法，土袋、砌磚壓坡法見圖1-12 3、邊坡護(hù)面措施：覆蓋法，掛網(wǎng)法，掛網(wǎng)抹面法，土袋2. 放坡開挖的適用條件場地允許鄰近無重要建筑物和管線基坑邊土體位移限制不大土質(zhì)為一般粘性土或粉土以及碎石土、風(fēng)化巖石等良好土質(zhì)開挖深度超過45米時，宜采用分級放坡地下水位降至坑底1：m2. 放坡開挖的適用條件場地允許1：m（1）無支護(hù)開挖方法（2）有支護(hù)開挖方式擋土墻止水帷幕1.

5、3.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐（1）無支護(hù)開挖方法（2）有支護(hù)開挖方式擋土墻止水帷幕1.3三、支護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件和周圍環(huán)境不允許放坡時使用如下特殊支護(hù)結(jié)構(gòu)：1.橫撐式支撐2.護(hù)坡樁擋墻3.土釘墻支護(hù)4.地下連續(xù)墻三、支護(hù)結(jié)構(gòu)1.2.3.0 基槽、管溝的支護(hù)水平式支撐：斷續(xù)或連續(xù)的擋土板水平放置。斷續(xù)式水平擋土板支撐，適于能保持直立壁的干土或天然濕度的粘土，深度在3m以內(nèi)。連續(xù)式水平擋土板支撐，適于較潮濕的或散粒的土，深度在5m以內(nèi)。 垂直式支撐：斷續(xù)或連續(xù)的擋土板垂直放置。適于土質(zhì)較松散或濕度很高的土，地下水較少，深度不限。1.2.3.0 基槽、管溝的支護(hù)水平式支撐：斷續(xù)或連續(xù)的擋錨拉支撐：水平擋土

6、板支在柱樁的內(nèi)側(cè)，柱樁一端打入土中，另一端用拉桿與錨樁拉緊，錨樁必須設(shè)在土的破壞范圍以外，在擋土板內(nèi)側(cè)回填土。適用于開挖面積較大、深度不大的基坑或使用機(jī)械挖土。 錨拉支撐：水平擋土板支在柱樁的內(nèi)側(cè)，柱樁一端打入土中，另一端1. 重力式水泥土（攪拌樁）擋墻1.3.2.1 基坑支護(hù) 擋土墻 止水帷幕 軟弱土層加固用途：1. 重力式水泥土（攪拌樁）擋墻1.3.2.1 基坑支護(hù)深層攪拌樁機(jī)的組成由深層攪拌機(jī)（主機(jī)）、機(jī)架及灰漿攪拌機(jī)、灰漿泵等配套機(jī)械組成（圖1-31）。 圖1-31 深層攪拌樁機(jī)機(jī)組1主機(jī)；2機(jī)架；3灰漿拌制機(jī)；4集料斗；5灰漿泵；6貯水池；7冷卻水泵；8道軌；9導(dǎo)向管；10電纜；11

7、輸漿管；12水管深層攪拌樁機(jī)的組成由深層攪拌機(jī)（主機(jī)）、機(jī)架及灰漿攪拌機(jī)、灰土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程攪拌下沉邊噴漿、邊攪拌、邊提升攪拌下沉邊噴漿、邊攪拌、邊提升施工工藝攪拌樁成樁工藝可采用 “ 一次噴漿、二次攪拌 ” 或 “ 二次噴漿、三次攪拌 ” 工藝，主要依據(jù)水泥摻入比及土質(zhì)情況而定。水泥摻量較小，土質(zhì)較松時，可用前者，反之可用后者。 “ 一次噴漿、二次攪拌 ” 的施工工藝流程如圖 1-32 所示。當(dāng)采用 “ 二次噴漿、三次攪拌 ” 工藝時可在圖示步驟 e ）作業(yè)時也進(jìn)行注漿，以后再重復(fù) d ）與 e ）的過程。 a) 定位； b) 預(yù)埋下沉； c) 提升噴漿攪拌； d)

8、 重復(fù)下沉攪拌； e) 重復(fù)提升攪拌； f) 成樁結(jié)束 圖 1-32 “ 一次噴漿、二次攪拌 ” 施工流程 施工工藝攪拌樁成樁工藝可采用 “ 一次噴漿、二次攪拌擋土墻攪拌樁止水帷幕支撐攪拌樁被動區(qū)加固 擋土墻 止水帷幕 軟弱土層加固擋土墻攪拌樁止水帷幕支撐攪拌樁被動區(qū)加固 擋土墻土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程2. 灌注樁擋墻灌注樁擋土墻止水帷幕支撐2. 灌注樁擋墻灌注樁擋土墻止水帷幕支撐土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程板式支護(hù)結(jié)構(gòu)板式支護(hù)結(jié)構(gòu)3.

9、地下連續(xù)墻工藝過程：作導(dǎo)槽鉆槽孔放鋼筋籠水下灌注混凝土基坑開挖與支撐。3. 地下連續(xù)墻工藝過程：作導(dǎo)槽鉆槽孔放鋼筋籠水下灌注土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程鉆抓法鉆抓法4. 鋼板樁4. 鋼板樁土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程鋼板樁施工鋼板樁施工土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程中山市東河水利樞紐工程是在河中20多米厚的流塑性淤泥地質(zhì)上采用大型鋼板樁圍堰施工中山市東河水利樞紐工程是在河中20多米厚的流塑性淤泥地質(zhì)上采5.土釘墻和復(fù)合土釘墻5.土釘墻和復(fù)合土釘墻土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程土木工程施工技術(shù)課件2-土

10、方工程-基坑工程土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程工藝過程：攪拌樁帷幕挖土噴射混凝土打孔插筋、注漿鋪放、壓固鋼筋網(wǎng)噴射混凝土挖下層土工藝過程：攪拌樁帷幕挖土噴射混凝土打孔插筋、注漿鋪（1）內(nèi)支撐內(nèi)支撐鋼結(jié)構(gòu)支撐：鋼管（609）、型鋼（H型鋼）鋼筋混凝土支撐內(nèi)支撐圍檁1.3.2.2 支撐（1）內(nèi)支撐內(nèi)支撐鋼結(jié)構(gòu)支撐：鋼管（609）、型鋼（H型鋼土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程外拉錨圍檁2）外拉錨 擋墻頂部拉錨 土錨桿拉錨外拉錨外拉錨圍檁2）外拉錨 擋墻頂部拉錨 土錨桿拉錨外拉錨支架臺座墊板錨具拉桿橫梁套管拉桿錨固體擋墻支架臺座墊板錨具拉

11、桿橫梁套管拉桿錨固體擋墻土木工程施工技術(shù)課件2-土方工程-基坑工程遠(yuǎn)洋大廈擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造遠(yuǎn)洋大廈擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造泛利大廈擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造泛利大廈擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造3）斜撐式3）斜撐式基坑土方開挖1. 掌握基坑土方開挖的基本原則； 2. 熟悉不同基坑開挖方法的選擇； 3. 掌握各種開挖方法的施工流程?；油练介_挖1. 掌握基坑土方開挖的基本原則； 2. 熟悉開挖基本原則基坑工程開挖常用的方法有直接分層開挖、有內(nèi)支撐分層開挖、盆式開挖、島式開挖及逆作法開挖等，工程中可根據(jù)具體條件選用。在無內(nèi)支撐的基坑中，土方開挖中應(yīng)遵循“土方分層開挖、墊層隨挖隨澆”的原則；在有支撐的基坑中，應(yīng)遵循“開槽支撐、先撐

12、后挖、分層開挖、嚴(yán)禁超挖”的原則，墊層也應(yīng)隨挖隨澆。此外，土方開挖的順序、方法必須與設(shè)計工況相一致?；?槽)土方開挖時應(yīng)對支護(hù)結(jié)構(gòu)、周圍環(huán)境進(jìn)行觀察和監(jiān)測，如出現(xiàn)異常情況應(yīng)及時處理，待恢復(fù)正常后方可繼續(xù)施工。 開挖基本原則基坑工程開挖常用的方法有直接分層開挖、有內(nèi)支直接分層開挖直接分層開挖包括放坡開挖及無支撐的基坑開挖。放坡開挖適合于基坑四周空曠、有足夠的放坡場地，周圍沒有建筑設(shè)施或地下管線的情況，在軟弱地基條件下，不宜挖深過大，一般控制在67m左右，在堅硬土中，則不受此限制。放坡開挖施工方便，挖土機(jī)作業(yè)時沒有障礙，工效高，可根據(jù)設(shè)計要求分層開挖或一次挖至坑底；基坑開挖后主體結(jié)構(gòu)施工作業(yè)空間

13、大，施工工期短。直接分層開挖直接分層開挖包括放坡開挖及無支撐的基坑開挖。放坡無內(nèi)支撐支護(hù)可分為懸臂式（a）、拉錨式（圖b、c）、重力式（圖d）、土釘墻（圖e）等幾種。無內(nèi)支撐支護(hù)的土壁可垂直向下開挖，因此，不需在基坑邊留出很大的場地，便于在基坑邊較狹小、土質(zhì)又較差的條件下施工。同時，在地下結(jié)構(gòu)完成后，其坑邊回填土方工作量小。 a）懸臂式；b）拉錨式；c）土錨桿；d）重力式；e）土釘墻無內(nèi)支撐支護(hù)可分為懸臂式（a）、拉錨式（圖b、c）、重力式（有內(nèi)支撐支護(hù)的基坑開挖在基坑較深、土質(zhì)較差的情況下，一般支護(hù)結(jié)構(gòu)需在基坑內(nèi)設(shè)置支撐。有內(nèi)支撐支護(hù)的基坑土方開挖比較困難，其土方分層開挖主要考慮與支撐施工相

14、協(xié)調(diào)。a)淺層挖土、設(shè)置第一層支撐；b) 第二層挖土；c) 設(shè)置第二層支撐；d) 開挖第三層土有內(nèi)支撐支護(hù)的基坑開挖在基坑較深、土質(zhì)較差的情況下，一般支護(hù) 盆式開挖基坑面積大、支撐或拉錨作業(yè)困難且無法放坡的基坑。 開挖過程：先開挖基坑中央部分，形成盆式此時可利用留位的土坡來保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，此時的土坡相當(dāng)于“土支撐”。隨后再施工中央?yún)^(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)底板及地下室結(jié)構(gòu)形成“中心島”。在地下室結(jié)構(gòu)達(dá)到一定強(qiáng)度后開挖留坡部位的土方，并按“隨挖隨撐，先撐后挖”的原則，在支護(hù)結(jié)構(gòu)與“中心島”之間設(shè)置支撐最后再施工邊緣部位的地下室結(jié)構(gòu)。 優(yōu)點：盆式開挖方法支撐用量小、費用低、盆式部位土方開挖方便，這在基坑面積很大的情況下尤顯出優(yōu)越性，因此，在大面積基坑施工中非常適用。缺點：但這種施工方法對地下結(jié)構(gòu)需設(shè)置后澆帶或在施工中留設(shè)施工縫，將地下結(jié)構(gòu)分兩階段施工，對結(jié)構(gòu)整體性及防水性亦有一定的影響。盆式開挖 盆式開挖基坑面積大、支撐或拉錨作業(yè)困難且無法放坡的基盆式開挖盆式開挖島式開挖當(dāng)基坑面積較大，而且地下室底板設(shè)計有后澆帶或可以留設(shè)施工縫時，還可采用島式開挖的方法 這種方法與盆式開挖類似，但先開挖邊緣部分的土方，將基坑中央的土方暫時留置，該土方具有反壓作用，可有效地防止坑底土的隆起，有利支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。必要時還可以在留土區(qū)與擋土墻之間架設(shè)支撐。在邊緣土方