第二章土方工程(邊坡穩(wěn)定)

第一章土方工程1.2土方邊坡與支護(hù)

土方開挖應(yīng)遵循的原則：開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴(yán)禁超挖

在基坑（基槽）施工過程中，可能會(huì)發(fā)生邊坡塌方或流砂，將會(huì)影響工程的正常進(jìn)行，延誤工期，甚至造成人身事故，所以需要采取相應(yīng)的防治措施。邊坡塌方：⑴邊坡塌方的原因；⑵防治塌方的措施流砂：⑴產(chǎn)生流砂的成因；⑵流砂的防治措施土壁穩(wěn)定主要依靠土體的抗剪強(qiáng)度來維持平衡。土體抗剪強(qiáng)度來源于土體的內(nèi)摩擦力和粘結(jié)力（內(nèi)聚力）。

土體塌方：剪應(yīng)力抗剪強(qiáng)度邊坡穩(wěn)定:

抗剪強(qiáng)度剪應(yīng)力邊坡穩(wěn)定

剪應(yīng)力的增加——外力邊緣堆土或機(jī)械；水侵入邊坡，使土的含水量增加；地下水產(chǎn)生的動(dòng)水壓力；土體內(nèi)水的靜壓力等。抗剪強(qiáng)度降低——外因轉(zhuǎn)換為內(nèi)因由于受風(fēng)化作用使土質(zhì)變松；土受地下水的侵蝕而產(chǎn)生潤滑作用；飽和細(xì)，粉沙受振動(dòng)而液化。堆填路堤引起滑坡

水浸入邊坡引起坍塌

無錫新區(qū)金源大廈基坑塌方現(xiàn)場(chǎng)

北京地鐵十號(hào)線熊貓環(huán)島站事故

上海地鐵4號(hào)線地面坍陷哈爾濱一建筑工地塌方6人被埋已有3人死亡哈爾濱一建筑工地塌方6人被埋已有3人死亡⑵影響邊坡穩(wěn)定的因素開挖太深，填筑過高，邊坡太陡；雨水、地下水滲入基坑（槽）；邊坡頂面臨近坡緣大量荷載作用。土質(zhì)較差，支護(hù)軟弱。2、防治塌方的措施

（1）注意防止邊坡內(nèi)浸水，避免頂緣附近有附加荷載。（２）選擇合宜的邊坡坡度。

土方邊坡坡度土方邊坡坡度=m=稱為坡度系數(shù)；當(dāng)邊坡高度為h時(shí)，邊坡寬度為b=mh。（a）直線形（b）折線形（c）階梯形圖2.1土方放坡形式

上海鵬利海景花園工程（放坡,掛網(wǎng)噴漿）3）進(jìn)行邊坡面保護(hù)塑料薄膜覆蓋，水泥砂漿抹面、掛網(wǎng)抹面或噴漿等方法4）提高土壁的穩(wěn)定性采用通風(fēng)疏干，電滲排水，爆破灌漿，化學(xué)加固等方法，改善滑動(dòng)帶巖土的性質(zhì)，以穩(wěn)定邊坡，確保土壁的穩(wěn)定性。5）重視施工觀察建立預(yù)警機(jī)制，加強(qiáng)觀察和監(jiān)測(cè)為保護(hù)土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定、堅(jiān)固，常對(duì)開挖坡面采取一定的加固措施進(jìn)行護(hù)坡。常用的邊坡加固方法水泥砂漿抹面、漿砌片石護(hù)坡、堆置砂(土)包護(hù)坡、塑料膜覆蓋，噴漿或掛網(wǎng)噴射混凝土等。經(jīng)以上邊坡加固方法處理過的邊坡即稱為人工加固邊坡。在開挖基坑（槽）或管溝時(shí)，如果地質(zhì)和場(chǎng)地周圍條件允許，采用放坡開挖，比較經(jīng)濟(jì)。但在建筑物密集地區(qū)施工時(shí)，常因受場(chǎng)地的限制而不能放坡，或放坡所增加的土方量很大，或有防止地下水滲入基坑要求時(shí)，可采用設(shè)置土壁支撐或支護(hù)，以保證施工的順利和安全，并減少對(duì)相鄰已有建筑物等的不利影響。（3）土壁支護(hù)

工程特點(diǎn)、開挖深度采用土壁支護(hù)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、地下水位臨近建筑物的情況施工方法要求：牢固可靠；經(jīng)濟(jì)合理；確保安全鋼（木）支撐板樁常用方法：灌注樁深層攪拌樁地下連續(xù)墻

土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)

內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)

拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)

1）橫撐式支撐

南京某隧道施工(明挖法)

挖孔樁-鋼支撐

基坑支護(hù)失效實(shí)例1994年9月上海黃浦區(qū)某大廈基坑支護(hù)靠馬路40m長支撐破壞，600厚地下連續(xù)墻倒塌?；油谏?3.5m。原因?yàn)樵O(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測(cè)多方面。基坑支護(hù)屈曲實(shí)例角撐受壓平面外失穩(wěn)建筑工地發(fā)生崩塌險(xiǎn)情2008年4月24日上午，浙江省溫嶺市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)的某建筑工地基坑擋土墻突然發(fā)生坍塌,塌凹深度約2米多,基坑擋土墻沿線約四、五十米長,幸虧沒有人員傷亡。崩塌險(xiǎn)情發(fā)生后,給附近數(shù)百村民帶來了停電、停水的不便。事發(fā)后當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門前往實(shí)地查看，要求工地施工單位監(jiān)測(cè)險(xiǎn)情，直到險(xiǎn)情排除。

2）錨樁式支撐

磚砌擋土墻當(dāng)心塌方，磚砌擋墻下滲水重力式擋墻(水泥土攪拌樁)深層攪拌樁適用淤泥質(zhì)土、地基承載力<120KPa粘性土挖深<8m水泥土攪拌樁支護(hù)應(yīng)用上海新世紀(jì)商廈8m深基坑采用水泥土攪拌樁支護(hù)技術(shù)樁長19m，壩寬8.7m，插10m毛竹水泥土攪拌樁支護(hù)應(yīng)用南京市級(jí)機(jī)關(guān)33層住宅樓，地下室一層，挖深6m，采用水泥土攪拌樁支護(hù)技術(shù)3）板樁支撐鋼板樁支護(hù)應(yīng)用于基坑深度超過五米的深基坑支護(hù)。它屬于一種連續(xù)支護(hù)。支護(hù)時(shí)，先定位放線，用振動(dòng)打樁機(jī)或者挖掘機(jī)打下第一個(gè)定位樁，隨后的樁，與第一個(gè)定位樁一正一反，一反一正地扣合，沿放線連續(xù)打入地下，形成對(duì)基坑壁的有效支護(hù)。

鋼板樁施工：根據(jù)施工圖及高程放設(shè)沉樁定位線→根據(jù)定位線控設(shè)沉樁導(dǎo)向槽→整修平整施工機(jī)械行走道路→沉設(shè)圍護(hù)樁→將圍護(hù)樁送至指定標(biāo)高→挖土→砼施工→填土→拔除鋼板樁。

日本的SMW工法--板式支護(hù)-鋼板樁

4）排樁式支護(hù)

5）土層錨桿支護(hù)

重慶市高切坡，預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)土層錨桿簡(jiǎn)稱土錨桿。是在深基礎(chǔ)土壁未開挖的土層內(nèi)鉆孔，達(dá)到一定深度后，在孔內(nèi)放入鋼筋、鋼管、鋼絲束、鋼絞線等材料，灌入泥漿或化學(xué)漿液，使其與土層結(jié)合成為抗拉（拔）力強(qiáng)的錨桿。錨桿端部與護(hù)壁樁聯(lián)結(jié)，防止土壁坍塌或滑坡。由于坑內(nèi)不設(shè)支撐，所以施工條件較好。層錨桿的施工過程包括：成孔---安放拉桿--灌漿----張拉鎖定等工序。6）土釘支護(hù)

土釘施工

在基坑開挖坡面，用機(jī)械鉆孔或洛陽鏟成孔，孔內(nèi)放鋼筋，并注漿，在坡面安裝鋼筋網(wǎng)，噴射C20厚80-100mm的混凝土使土體、鋼筋與噴射混凝土面板結(jié)合。成孔施工

土釘墻是由天然土體通過土釘墻就地加固并與噴射砼面板相結(jié)合，形成一個(gè)類似重力擋墻以此來抵抗墻后的土壓力；從而保持開挖面的穩(wěn)定，這個(gè)土擋墻稱為土釘墻。土釘墻是通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置的，一般稱砂漿錨桿，也可以直接打入角鋼、粗鋼筋形成土釘。土釘墻的做法與礦山加固坑道用的噴錨網(wǎng)加固巖體的做法類似，故也稱為噴錨網(wǎng)加固邊坡或其施工特點(diǎn)是：施工設(shè)備較簡(jiǎn)單；比用擋土樁錨桿施工簡(jiǎn)便；施工速度較快，節(jié)省工期，造價(jià)較低。其適用范圍是：地下水位較低的黏土、砂土、粉土地基，基坑深度一般在15m以內(nèi)。

土釘+錨桿7）地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻既可擋土護(hù)壁，截水防滲，也可用作承受上部結(jié)構(gòu)荷載。

地下連續(xù)墻作為臨時(shí)性支護(hù)措施不經(jīng)濟(jì)，常用做永久性結(jié)構(gòu).地下連續(xù)墻施工工藝過程是：修筑導(dǎo)墻→挖槽→吊放接頭管（箱）、吊放鋼筋籠→澆注混凝土。

銑削鉆成槽機(jī)

銑削鉆成槽機(jī)

銑削鉆成槽機(jī)

盾構(gòu)內(nèi)部全景