地下結(jié)構(gòu)工程大開挖基坑工程施工方案

地下結(jié)構(gòu)工程-大開挖基坑工程主講教師：穆保崗第02章第一頁，共二十四頁。2.大開挖基坑工程定義:大開挖基坑工程是指不采用支撐而采用直立或放坡施工進行開挖的基坑工程；由于其費用低，工期短，是首先要考慮的開挖方式。前提第二頁，共二十四頁。2．1豎直開挖適用于開挖深度不大、無地下水、基坑土質(zhì)條件較好的場地。豎直開挖時坑壁自然穩(wěn)定的最大臨界深度可按下式估算：第三頁，共二十四頁。Ka——主動土壓力系數(shù)；當基坑側(cè)壁的頂部地表面與水平面夾角β=0時，Ka=tg2（45o-）；當>0時，采用朗肯主動土壓力系數(shù)，為坑壁土的內(nèi)摩擦角標準值。宜采用1.2~1.5的安全系數(shù)；當基坑附近有超載時，應(yīng)重新驗算；當坑壁因吸水或失水等原因，一旦形成裂縫時，公式不成立；對黃土及具有裂隙的脹縮性土，該式不適用。

第四頁，共二十四頁。

無地下水時直立開槽的允許高度表2-1土層類別坡高允許值（m）密實、中密的砂土和碎石類石（充填物為砂土）1.00硬塑、可塑的粘質(zhì)粉土及粉質(zhì)粘土1.25硬塑、可塑的粘性土和碎石類石（充填物為粘性土）1.50堅硬的粘性土2.00第五頁，共二十四頁。2．2放坡開挖

2．2．1散坡開挖分類（1）無地下水的一般放坡開挖適用于地下水在開挖深度以下。（2）明溝排水放坡開挖適用于地下水為潛水型、涌水量較小、坑壁土及坑底土不會產(chǎn)生流砂、管涌、基坑突涌的場地條件。（3）井點降水放坡開挖地下水埋深較淺、基坑開挖較深可能產(chǎn)生流砂、管涌、基坑突涌等不良現(xiàn)象時，可采用井點降水放坡開挖。特別注意降水對附近建筑設(shè)施產(chǎn)生的不良影響。第六頁，共二十四頁。2．2．2放坡開挖坡度確定con（1）查表法表（2）Taylor法圖（3）條分法圖第七頁，共二十四頁。（1）查表法exit坑壁土類型狀態(tài)邊坡高度6米以內(nèi)10米以內(nèi)軟質(zhì)巖石微風化1﹕0.01﹕0.10中等風化1﹕0.101﹕0.20強風化1﹕0.201﹕0.25碎石類土密實1﹕0.201﹕0.25中密1﹕0.251﹕0.30稍密1﹕0.301﹕0.40粘性土堅硬1﹕0.351﹕0.50硬塑1﹕0.451﹕0.55可塑1﹕0.551﹕0.65粉土Sr<0.51﹕0.451﹕0.55第八頁，共二十四頁。(2).Taylor法exit邊坡的臨界高度由下式確定：例題.doc第九頁，共二十四頁。采用陳惠發(fā)（美，肯塔基州大學(xué)，1980

(3)．條分法exit第十頁，共二十四頁。2.3基坑邊坡失穩(wěn)的防止措施（1）邊坡修坡圖2-3（2）設(shè)置邊坡護面圖2－4（3）邊坡坡腳抗滑加固圖2－5(設(shè)置抗滑樁，旋噴樁，分層注漿法，深層攪拌樁)。con

第十一頁，共二十四頁。圖2-3邊坡修坡（a）坡頂卸土；（b）坡度減?。?c)臺階放坡exit第十二頁，共二十四頁。

圖2-4設(shè)置邊坡護面exit

第十三頁，共二十四頁。圖2-5基坑邊坡坡腳抗滑加固exit第十四頁，共二十四頁。2．4地下水的處理2．4．1地下水流的基本性質(zhì)水力坡度:以I表示，I=（H1-H2）/L，I=1時的滲透速度稱為土的滲透系數(shù)K，常用m/d、m/s等表示.動水壓力:（kN/m3）動水壓力F等于或大于土的有效重度時，土顆粒處于懸浮狀態(tài)，土的抗剪強度等于零，土顆粒將隨著滲流的水一起流動，即所謂“流砂”。第十五頁，共二十四頁。2．4．2地下水處理方法歸結(jié)成兩種：一種是降水；第二種是止水——防水帷幕。降水的方法有集水井降水和井點降水兩類。井點降水法有輕型井點、噴射井點和電滲井點、管井井點和深井泵等。第十六頁，共二十四頁。當土的滲透系數(shù)K＜5m/d時，宜用輕型井點和噴射井點；當K＝5~20m/d時,除上述方法外,還可選用管井井點；當K<0.1m/d時，因土的滲透性很差，可在輕型井點管的內(nèi)圈增設(shè)由鋼管或鋼筋做成的電極，通以直流電，促使地下水加速向井點滲透（這種方法稱為電滲井點法）。第十七頁，共二十四頁。井點降水方法優(yōu)先用參考表表2-3基坑開挖深度m土類粉質(zhì)粘土、粉砂細砂、中砂粗砂礫砂≤5單層井點、真空法、電滲法單層普遍井點表面排水6~12多層井點、噴射井點多層井點管井12~20噴射進點、真空法、電滲法噴射井點深井泵>20深井泵、噴射井點深井泵第十八頁，共二十四頁。第十九頁，共二十四頁。電滲井點布置示意圖

噴射井點工作示意圖第二十頁，共二十四頁。管井井點就是沿開挖的基坑，每隔20~50m設(shè)置一個管井，每個管井單獨用一臺水泵抽水，適用于K=20~200m/d，即地下水量大的土層中，此法可降低地下水位5~10m。第二十一頁，共二十四頁。在城市中由于深基坑降水，總會引起地面沉陷，影響鄰近建筑物和管線?；毓嗑c方法可以使地表沉陷減少2/3；因此，采用特定的支護結(jié)構(gòu)，既擋土，又止水，形成防水帷幕為較好選擇，但造價較高。

防水帷幕常用鉆孔壓漿成樁法、地下連續(xù)墻、板樁、深層攪拌樁墻。第二十二頁，共二十四頁。本講要點重點掌握豎直開挖、放坡開挖的計算方法；了解邊坡失穩(wěn)的防止措施；第二十三頁，共二十四頁。內(nèi)容總結(jié)地下結(jié)構(gòu)工程-大開挖基坑工程。地下結(jié)構(gòu)工程-大開挖基坑工程。Ka——主動土壓力系數(shù)。當坑壁因吸水或失水等原因，一旦形成裂縫時，公式不成立。無地下水時直立開槽的允許高度表2-1。硬塑、可塑的粘性土和碎石類石（充填物為粘性土）。（2）設(shè)置邊坡護面圖2－4。圖2-4設(shè)置邊坡護面exit。圖2-5基坑邊坡坡腳抗滑加固exit。2．4．1地下水流的基本性質(zhì)。I=1時的滲