1、基坑圍護工程技術講座的主要內容基坑支護的工程作用基坑支護體系類型及其應用范圍基坑工程設計、施工要點基坑工程施工監(jiān)控要點基坑工程的安全性問題基坑支護及開挖施工安全預評一、基坑支護的工程作用基坑是為了修筑建筑物的基礎或地下室以及開發(fā)地下空間(如地鐵車站、地下商場、人防工事)等而開挖的、面積較大的深坑?；又ёo(圍護)工程是指在開挖基坑時，為了保證坑壁不致坍塌或過大位移而危及坑中主體結構基礎和周圍環(huán)境安全所采取的工程措施的總稱?；又ёo的作用，主要是擋土、止水?；庸こ态F(xiàn)行標準：國家行業(yè)標準建筑基坑支護技術規(guī)程（JGJ 120-99）、浙江省標、上海市標等。上海環(huán)球金融中心主樓基坑上海新資大廈基坑上

2、海鵬利海景花園基坑二、支護結構的基本型式 放坡開挖 懸臂式支護結構 重力式支護結構 內撐式支護結構 拉錨式支護結構 土釘墻支護結構 SMW工法等其它支護結構地下連續(xù)墻 基坑支護體系主要部分的功能(1)支護結構：基坑支護工程中采用的支護墻體(包括防滲帷幕)以及內支撐系統(tǒng)(或土層錨桿)等的總稱。支護墻體(包括防滲帷幕)：承受坑內外水、土側壓力以及內支撐反力或錨桿拉力，保證坑壁穩(wěn)定，其中防滲帷幕防止坑外的水滲流坑內，并控制因坑內外水頭差造成的流砂及管涌等現(xiàn)象。內支撐系統(tǒng)：是由圍檁、支撐桿件、立柱等組成的結構體系，其作用是和坑底被動區(qū)土體共同平衡圍護墻體外的主動區(qū)壓力(包括土壓力、水壓力及地面荷載引起

3、的側壓力)。圍檁：一道或幾道沿著支護墻體內側設置、將支護墻體所受的力趨于均勻并傳遞給支撐桿件；支撐桿件：承受著圍檁傳來的軸力和彎矩；立柱：承受支撐及施工荷載的重量，增加對支撐桿件的約束。(2)地基土加固：在支護墻體外側或內側（坑底）對土進行的加固，以提高地基土的強度、模量，并減少其滲透性。地基加固工藝類型：(1) 深層水泥攪拌樁；(2)旋噴樁；(3)注漿。 地基加固位置類型支護墻外側：減少主動土壓力，同時增強防滲帷幕。支護墻內側坑底：提高被動區(qū)土抗力，減少圍護墻側向位移?？拥滓韵拢涸陂_挖前于坑底以下，圍護墻底平面以上某范圍內做一不透水加固土層，并與周圍墻體連成整體，利用加固土層以上土重來平衡和

4、抵抗承壓水。(3)地下水控制：在坑內、外地表設集、排水溝，或埋入一系列井管并利用專用設備連續(xù)抽水，使地下水位低于坑底面0.5m以上，以便開挖和支護體系穩(wěn)定?？刂品椒ǎ杭髋?，降水，截水，回灌。 地下水控制方法適用條件1井管；2濾管；3總管；4彎聯(lián)管；5水泵房 6原有地下水位線；7降低后地下水位線 輕型井點法降低地下水位示意圖 放坡開挖坑內外一般均需要布置井點降水整體穩(wěn)定性抗力分項系數(shù)不小于1.11.2坑邊大量堆土，會使淺坑變深坑而失穩(wěn)！ 懸臂式支護結構RC排樁或地連墻 重力式支護結構壩寬/坑深0.8壩深/坑深2抗傾覆分項系數(shù)不小于1.4；抗水平滑移分項系數(shù)不小于1.2攪拌 樁；插筋；面板 內

5、撐式支護結構各種內支撐的特點平面尺寸不大，且長短邊長相差不多的基坑宜布置角撐。開挖土方空間較大，但變形控制要求不能很高。鋼支撐和鋼筋混凝土支撐均可布置；支撐受力明確，安全穩(wěn)定，有利于墻體的變形控制，但開挖土方較為困難。多采用鋼筋混凝土支撐；中部形成大空間，有利于開挖土方和主體結構施工。多采用鋼筋混凝土支撐；支撐體系受力條件好；開挖空間大，便于施工。開挖面積大的基坑宜采用；在軟弱土層中，不易控制基坑的穩(wěn)定和變形。便于土方開挖和主體結構施工，但僅適用于周邊場地具有拉設錨桿的環(huán)境和地質條件。 部分支護結構類型的適用范圍結 構 形 式適 用 范 圍排樁稀疏排樁土質較好，地下水位低或降水效果好連續(xù)排樁土

6、質差，地下水位高或降水效果差框架式排樁單排樁剛度不能滿足變形要求組合排樁排樁加擋板排樁樁距較大，利用擋板傳遞土壓并有一定防滲作用排樁加水泥攪拌樁以水泥攪拌樁互搭組成平面拱代替擋板傳遞土壓力，具有較好的防涌效果排樁加水泥防滲墻地下水位較高的軟土地區(qū)排樁或組合排樁加錨桿開挖深度較大，排樁或組合排樁結構強度無法滿足要求地下連續(xù)墻與地下室墻體合一，防滲性強，施工場地較小，開挖深度大沉井軟土地區(qū)重力式擋土墻具有一定施工空間，軟土地區(qū) 拉錨式支護結構工程中應用不多見 土釘墻掛網(wǎng)噴射砼土釘驗算工況噴射砼面層內配鋼筋直徑為610mm， 間距宜為150300mm；噴射砼強度不宜低于C20，厚度不宜小于80mm；

7、 土釘鋼筋宜采用、級鋼筋，直徑宜為1632mm，鉆孔直徑宜為70120mm；開挖期地下室施工期有軟夾層整體穩(wěn)定性抗力分項系數(shù)不小于1.3三、基坑支護設計與施工基本要求基坑支護設計與施工，應綜合考慮工程地質與水文地質條件、基礎類型、基坑開挖深度、降-排水條件、周邊環(huán)境及其對基坑側壁位移的要求、基坑周邊荷載、施工季節(jié)、支護結構使用期限等因素，做到因地制宜，因時制宜，合理設計、精心施工、嚴格監(jiān)控?；又ёo結構應考慮下列兩類極限狀態(tài):承載能力極限狀態(tài):對應于支護結構達到最大承載能力或土體失穩(wěn)、過大變形、管涌導致支護結構或基坑周邊環(huán)境破壞；正常使用極限狀態(tài)：對應于支護結構的變形或流水流土已妨礙地下結構施

8、工或影響基坑周邊環(huán)境的正常使用功能?；庸こ贪踩燃壖爸匾韵禂?shù) o安全等級破壞后果o一級行標：支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結構施工影響很嚴重。浙標：軟土地區(qū)開挖深度大于8m；支護結構是主體結構的一部分；基坑影響范圍內有重要建筑建筑或需嚴加保護的管線。1.10二級行標：支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結構施工影響一般。浙標：除一級、三級以外的基坑。1.00三級行標：支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結構施工影響不嚴重。浙標：開挖深度小于5m，且周圍環(huán)境無特殊要求。0.90注：o相當于荷載調整系數(shù)。 基坑支護設計、施工前應掌握的基本資

9、料場地工程地質和水文地質、氣象資料； （注意了解坑邊區(qū)域地質情況，包括回填、有機質含量等）工程用地紅線、建筑總平面圖、地下結構施工圖； （涉及支護方案的技術和經(jīng)濟性、地下越界審批的可能性等）基坑周圍道路與地下管線詳圖； （注意了解坑邊區(qū)域地下廢棄管道、防空洞等）鄰近建筑物和地下設施的類型、基礎、結構特征及其與基坑的相對位置。 （注意了解既有建、構筑物安全現(xiàn)狀和控制要求等） 基坑支護設計應包括的內容：支護體系方案比較和選型；各工況下支護結構的強度和變形計算（三級坑變形可不算）；基坑穩(wěn)定性驗算；支護結構構造及實施技術措施要求；地下水控制要求；挖土及支撐施工順序和要求以及應急措施；現(xiàn)場監(jiān)測項目和控制

10、指標。 基坑工程施工前應具備的技術資料：基坑支護設計施工圖；施工組織設計（含應急措施）；現(xiàn)場監(jiān)測技術方案。 支護結構穩(wěn)定性驗算（1）分項系數(shù)不小于2.0分項系數(shù)不小于1.6支護結構穩(wěn)定性驗算（2）抗?jié)B驗算圖式分項系數(shù)不小于1.15 施工控制要點嚴格按圖施工 支護結構施工質量 降水效果 開挖分層分塊-嚴禁超挖 講究時空效應-及時澆筑墊層和基礎加強現(xiàn)場管理應急措施到位 挖土卸載方案的合理性問題華元良渚坑邊應急卸土方案比較并未實質性減小坑深！四、基坑監(jiān)測 監(jiān)測：在基坑工程施工過程中，對基坑支護結構本身和周圍地層、建筑物、地下管線等的受力和變形、地下水位變化等進行的量測。 監(jiān)測的目的： 確?；庸こ瘫?/p>

11、身的安全； 對基坑周圍環(huán)境進行有效的保護； 檢驗設計假定和參數(shù)，為改進設計方法提供依據(jù)。當支護結構施工有擠土效應時，在其施工期即應做有關的現(xiàn)場監(jiān)測工作。監(jiān)測預警：由規(guī)范、設計和主管部門的相關要求，結合工程經(jīng)驗取定，各方認可。 基坑監(jiān)測項目 監(jiān)測技術要求 監(jiān)測時期與頻次支護墻頂水平位移和沉降、支護墻深層水平位移監(jiān)測： 從開挖到澆筑完結構底板： 1次/天； 澆筑完結構底板到施工到0.00： 2-3次/周； 各道支撐拆除后的3天到一周：1次/天。內支撐軸力和錨桿拉力監(jiān)測 從支撐和錨桿施作到全部支撐拆除： 1次/天。土體分層沉降、回彈、水土壓力、圍護墻體內力監(jiān)測： 基坑每開挖其深度的1/5-1/4，測

12、讀2-3次或1-2次/周； 在每道內支撐(錨桿)施工間隔內，測讀2-3次或1-2次/周； 開挖到設計深度到澆筑完結構底板，3-4次/周； 澆筑完結構底板到全部支撐拆除，1-2次/周。 監(jiān)測時期與頻次 地下水位監(jiān)測頻率從基坑開挖到澆筑完結構底板或整個降水期間：1次/天。環(huán)境監(jiān)測頻率 支護樁墻和止水帷幕施工期：1次/天（建筑傾斜和裂縫：1-2次/周）； 從開挖到澆筑完結構底板： 1次/天； 澆筑完結構底板到施工到0.00： 2-3次/周； 各道支撐拆除后的3天到一周：1次/天； 沉降和水平位移到結構0.00：1次/天。 監(jiān)測預警條件（參考國家行標、上海地標）一級二級三級基坑深度(m)149149地

13、下水埋深(m)5軟土層厚度(m)5252與鄰近建筑基礎或重要管線邊緣凈距(m)1.0H監(jiān)控值設計值監(jiān)控值設計值上海市墻頂位移(mm)305060100參考二級基坑，可適當放寬。墻體最大位移(mm)608090120地面最大沉降(mm)305060100最大差異沉降6/100012/1000變形速率的控制：一級 2mm/天，二級工程 3mm/天。 監(jiān)測預警條件（參考國家行標、上海地標）煤氣管的沉降和水平位移：累計10mm，2mm/天；自來水管的沉降和水平位移：累計30mm，5mm/天；坑外水位下降：累計1000mm，500mm/天；立柱樁隆起或沉降：累計10mm，2mm/天。煤氣管、水管、光和電纜等監(jiān)控報警值最好由市政主管部門提供。五、基坑工程的安全性問題基坑工程是臨時性措施，有關單位追求低造價，導致其安全儲備較小?；庸こ堂鎸χ鴱碗s的地基和環(huán)境條件，其設計分析方法并不完善，至今還停留在半經(jīng)驗、半理論的技術水平上?；又ёo系統(tǒng)施工、開挖、主體地下結構施工、現(xiàn)場監(jiān)測一般由不同的單位承擔，各方按圖施工及基坑開挖過程中的工作協(xié)調往往不易做好，監(jiān)管重點和應急對策常常難以把握到位