建筑深基坑工程施工講義

《建筑深基坑工程施工安全

技術(shù)規(guī)范》（JGJ311─2023）解讀講義（三）主講人：王自力第1頁(yè)四、深基坑工程基本要求按照國(guó)家住房和城鎮(zhèn)建設(shè)部《危險(xiǎn)性較大分項(xiàng)分部工程安全管理措施》要求：深基坑工程是：（一）開(kāi)挖深度超出5m（含5m）基坑（槽）土方開(kāi)挖、支護(hù)、降水工程。（二）開(kāi)挖深度雖未超出5m，但地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和地下管線復(fù)雜，或影響毗鄰建筑（構(gòu)筑）物安全基坑（槽）土方開(kāi)挖、支護(hù)、降水工程。是屬于“超出一定規(guī)模危險(xiǎn)性較大分項(xiàng)分部工程范圍”。第2頁(yè)1、深基坑工程施工安全等級(jí)劃分深基坑工程施工安全等級(jí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007要求地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)，結(jié)合基坑本體安全、工程樁基與地基施工安全、基坑側(cè)壁土層與荷載條件、環(huán)境安全等原因按表3.0.1要求確定。第3頁(yè)1、深基坑工程施工安全等級(jí)劃分一級(jí)：1復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地域二層及二層以上地下室基坑工程2開(kāi)挖深度大于15m基坑工程3基坑支護(hù)構(gòu)造與主體構(gòu)造相結(jié)合基坑工程4設(shè)計(jì)使用年限超出2年基坑工程5側(cè)壁為填土或軟土，場(chǎng)地因開(kāi)挖施工也許引發(fā)工程樁基發(fā)生傾斜、地基隆起變形等變化樁基、地鐵隧道運(yùn)行性能工程6基坑側(cè)壁受水浸透也許性大或基坑工程降水深度大于6m或降水對(duì)周圍環(huán)境有較大影響工程第4頁(yè)1、深基坑工程施工安全等級(jí)劃分7地基施工對(duì)基坑側(cè)壁土體狀態(tài)及地基產(chǎn)生擠土效應(yīng)較嚴(yán)重工程8在基坑影響范圍內(nèi)存在較大交通荷載，或大于35kPa短期作用荷載工程9基坑周圍環(huán)境條件復(fù)雜、對(duì)支護(hù)構(gòu)造變形控制要求嚴(yán)格工程10采取型鋼水泥土墻支護(hù)方式、需要拔除型鋼對(duì)基坑安全也許產(chǎn)生較大影響基坑工程11采取逆作法上下同步施工基坑工程12需要進(jìn)行爆破施工基坑工程二級(jí)：除以上外其他基坑工程第5頁(yè)1、深基坑工程施工安全等級(jí)劃分深基坑工程安全等級(jí)劃分，包括基坑變形控制指標(biāo)要求、基坑監(jiān)測(cè)方案評(píng)審要求、基坑工程安全風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)定要求等，《規(guī)范》充足考慮了現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》等規(guī)范中有關(guān)“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)”、“支護(hù)構(gòu)造安全等級(jí)”、“基坑變形控制等級(jí)”等劃分標(biāo)準(zhǔn)和定義，考慮基坑施工安全特點(diǎn)、主要性、安全技術(shù)要求等，將基坑安全等級(jí)劃分為一級(jí)、二級(jí)兩個(gè)等級(jí)，從嚴(yán)控制深基坑工程安全等級(jí)劃分。第6頁(yè)2、基坑工程支護(hù)構(gòu)造體系作用和要求基坑工程最基本作用是為了給基坑土方開(kāi)挖和地下構(gòu)造工程作業(yè)施工發(fā)明安全條件，并控制土方開(kāi)挖和地下構(gòu)造工程施工對(duì)周圍環(huán)境也許造成不利影響。伴隨高層、超高層建筑和都市地下工程開(kāi)發(fā)利用，基坑工程開(kāi)挖越來(lái)越深，面積越來(lái)越大，基坑圍護(hù)構(gòu)造施工越來(lái)越復(fù)雜，所需要理論和技術(shù)越來(lái)越高。第7頁(yè)2、基坑工程支護(hù)構(gòu)造體系作用和要求為了給基坑土方開(kāi)挖和地下構(gòu)造工程施工發(fā)明條件，基坑圍護(hù)構(gòu)造體系必須滿足如下要求：（1）適度施工空間。有能安全地進(jìn)行土方開(kāi)挖和地下構(gòu)造施工作業(yè)場(chǎng)地，且圍護(hù)構(gòu)造體系變形也不會(huì)影響土方開(kāi)挖和地下構(gòu)造施工。（2）干燥施工空間。采取降水、排水、截水等多種措施，確保地下工程施工作業(yè)面在地下水位以上，方便地下工程施工作業(yè)，并確保施工安全。（3）安全施工空間。地下工程施工期間，應(yīng)嚴(yán)格控制支護(hù)構(gòu)造體系變形，確?；颖倔w安全和周圍環(huán)境，包括臨近市政道路、管線、周圍建（構(gòu)）筑物安全。第8頁(yè)3、深基坑工程主要特點(diǎn)（1）安全儲(chǔ)藏較小，風(fēng)險(xiǎn)較大基坑支護(hù)體系是臨時(shí)性構(gòu)造，具有較大風(fēng)險(xiǎn)性?；又ёo(hù)體系在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，有些荷載，如地震荷載不予考慮，相對(duì)于永久性構(gòu)造，在強(qiáng)度、變形、防滲、耐久性等方面要求較低某些，安全儲(chǔ)藏要求能夠小某些；再加上某些建設(shè)方對(duì)基坑工程結(jié)識(shí)上偏差，為減少造價(jià)，對(duì)設(shè)計(jì)提出某些不合理要求，實(shí)際安全儲(chǔ)藏也許會(huì)更低某些。因此，基坑工程具有較大風(fēng)險(xiǎn)性，必須要有合理應(yīng)對(duì)措施。第9頁(yè)3、深基坑工程主要特點(diǎn)（2）制約原因較多基坑工程與自然條件和周圍環(huán)境有很大關(guān)系①區(qū)域性差異很大施工場(chǎng)地工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件對(duì)基坑開(kāi)挖有很大影響。中國(guó)幅員廣闊，各地工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件差異很大，軟粘土地基、砂性土地基、黃土地基等地基中基坑工程性狀差異很大。同是軟粘土地基，天津、上海、寧波、杭州、福州、昆明等各地軟粘土地基性狀也有較大差異。地下水，尤其是承壓水對(duì)基坑工程性狀影響很大，而各地承壓水特性差異很大，承壓水對(duì)基坑工程性狀影響差異也很大。第10頁(yè)3、深基坑工程主要特點(diǎn)（2）制約原因較多②周圍環(huán)境影響基坑支護(hù)體系受周圍環(huán)境，包括臨近市政道路、管線、周圍建（構(gòu)）筑物影響很大，周圍環(huán)境允許變形量、主要程度都對(duì)基坑工程設(shè)計(jì)與施工產(chǎn)生較大影響，甚至成為基坑工程成功是否關(guān)鍵。因此，在滿足基坑安全及周圍環(huán)境保護(hù)前提下，要合理地滿足施工易操作性和工期要求。第11頁(yè)3、深基坑工程主要特點(diǎn)（2）制約原因較多③時(shí)空效應(yīng)強(qiáng)基坑工程空間大小和形狀對(duì)支護(hù)體系受力具有較大影響，基坑土方開(kāi)挖次序也對(duì)支護(hù)體系受力具有較大影響，另外，土具有蠕變性，伴隨蠕變發(fā)展，變形增大，抗剪強(qiáng)度減少，因此，基坑工程具有時(shí)空效應(yīng)。在基坑開(kāi)挖時(shí)要重視和利用基坑工程時(shí)空效應(yīng)。第12頁(yè)3、深基坑工程主要特點(diǎn)（3）設(shè)計(jì)計(jì)算理論不完善?；庸こ套鳛榈叵鹿こ蹋幍刭|(zhì)條件復(fù)雜，影響原因較多，人們對(duì)巖土力學(xué)性質(zhì)理解還不深入，許多設(shè)計(jì)理論還不完善。作用在基坑圍護(hù)構(gòu)造上土壓力不但與土壓力中穩(wěn)定、變形和滲流有關(guān)，還與時(shí)間有關(guān)，并且包括巖土工程、構(gòu)造工程兩門學(xué)科。土壓力理論還不完善，實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)算中往往采取經(jīng)驗(yàn)取值，還是一門發(fā)展中學(xué)科。第13頁(yè)3、深基坑工程主要特點(diǎn)（4）基坑工程系統(tǒng)性強(qiáng)?；庸こ贪ǎ夯又ёo(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)、支護(hù)構(gòu)造施工、降排水、土石方開(kāi)挖、監(jiān)測(cè)、維護(hù)等，是一種系統(tǒng)工程。尤其是深基坑工程施工，對(duì)設(shè)計(jì)與施工人員綜合性知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)要求較高，不但要有巖土工程方面知識(shí)；也要有構(gòu)造工程方面知識(shí)；并且需要有豐富施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；還要熟悉工程所在地施工條件和經(jīng)驗(yàn)。第14頁(yè)4、深基坑支護(hù)分類與適用范圍深基坑工程按支護(hù)形式或開(kāi)挖形式均分為兩大類：（1）無(wú)支護(hù)基坑工程①大開(kāi)挖，是以放坡開(kāi)挖形式，在施工場(chǎng)地處于空闊環(huán)境、周圍無(wú)建（構(gòu)）筑物和地下管線條件下普遍常用開(kāi)挖辦法；②開(kāi)挖放坡護(hù)面，以放坡開(kāi)挖為主，在坡面輔以鋼筋網(wǎng)混凝土護(hù)坡；③以放坡開(kāi)挖為主，輔以坡腳采取短木樁、隔板等簡(jiǎn)易支護(hù)。第15頁(yè)4、深基坑支護(hù)分類與適用范圍（2）有支護(hù)基坑工程①加固邊坡形成支護(hù)，對(duì)基坑邊坡土體土質(zhì)進(jìn)行改良或加固，形成自立式支護(hù)。如：水泥土重力壩支護(hù)構(gòu)造、加筋水泥土墻支護(hù)構(gòu)造、土釘墻支護(hù)構(gòu)造、復(fù)合土釘墻支護(hù)構(gòu)造、凍結(jié)法支護(hù)構(gòu)造等；②擋墻式支護(hù)構(gòu)造，分為：懸臂式擋墻式支護(hù)構(gòu)造、內(nèi)撐式擋墻式支護(hù)構(gòu)造、錨拉式擋墻式支護(hù)構(gòu)造、內(nèi)撐與錨拉相結(jié)合擋墻式支護(hù)構(gòu)造。第16頁(yè)4、深基坑支護(hù)分類與適用范圍擋墻式支護(hù)構(gòu)造常用有：排樁墻、地下連續(xù)墻、板樁墻、加筋水泥土墻等。排樁墻中常用樁型有：鉆孔灌注樁、沉管灌注樁等，也有采取大直徑薄壁筒樁、預(yù)制樁等。③其他形式支護(hù)構(gòu)造常用形式有：門架式支護(hù)構(gòu)造、重力式門架支護(hù)構(gòu)造、拱式組合型支護(hù)構(gòu)造、沉井支護(hù)構(gòu)造等。第17頁(yè)4、深基坑支護(hù)分類與適用范圍總之，每一種支護(hù)形式都有一定適用范圍，并且均伴隨工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，以及周圍環(huán)境條件差異，其合理支護(hù)高度也也許產(chǎn)生較大差異。例如：當(dāng)土質(zhì)較好，地下水位在10多米深基坑也許采取土釘墻支護(hù)或其他簡(jiǎn)易支護(hù)形式，對(duì)軟粘土地基，采取土釘墻支護(hù)極限高度就只有5m以內(nèi)了，且其地下水位較高，變形也較大。第18頁(yè)5、深基坑支護(hù)施工注意事項(xiàng)6.1.5

支護(hù)構(gòu)造施工和開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)對(duì)支護(hù)構(gòu)造本身、已施工主體構(gòu)造和鄰近道路、市政管線、地下設(shè)施、周圍建（構(gòu)）筑物等進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)，施工單位應(yīng)采取信息施工法配合設(shè)計(jì)單位采取動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法，及時(shí)調(diào)整施工辦法及預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)措施，并可通過(guò)采取設(shè)置隔離樁、加固現(xiàn)有建筑地基基礎(chǔ)、反壓與配合降水糾偏等技術(shù)措施，控制鄰近建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生過(guò)大不均勻沉降。第19頁(yè)5、深基坑支護(hù)施工注意事項(xiàng)6.1.6施工現(xiàn)場(chǎng)道路布置、材料堆放、車輛行走路線等應(yīng)符合設(shè)計(jì)荷載控制要求；當(dāng)設(shè)置施工棧橋時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)文獻(xiàn)編制施工棧橋施工、使用及保護(hù)方案。6.1.7當(dāng)遇有也許產(chǎn)生互相影響鄰近工程進(jìn)行樁基施工、基坑開(kāi)挖、邊坡工程、盾構(gòu)頂進(jìn)、爆破等施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)確定互相間合理施工次序和辦法，必要時(shí)應(yīng)采取措施減少互相影響。第20頁(yè)5、深基坑支護(hù)施工注意事項(xiàng)6.1.7當(dāng)遇有也許產(chǎn)生互相影響鄰近工程進(jìn)行樁基施工、基坑開(kāi)挖、邊坡工程、盾構(gòu)頂進(jìn)、爆破等施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)確定互相間合理施工次序和辦法，必要時(shí)應(yīng)采取措施減少互相影響。6.1.8遇有雷雨、6級(jí)以上大風(fēng)等惡劣天氣時(shí)，應(yīng)暫停施工，并應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員、設(shè)備、材料等采取對(duì)應(yīng)保護(hù)措施。第21頁(yè)6、深基坑開(kāi)挖施工注意事項(xiàng)

8.1.2基坑開(kāi)挖除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)工況要求按分層、分段、限時(shí)、限高和均衡、對(duì)稱開(kāi)挖辦法進(jìn)行外，尚應(yīng)符合下列要求：1當(dāng)挖土機(jī)械、運(yùn)輸車輛等直接進(jìn)入基坑進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)采取措施確保坡道穩(wěn)定，坡道坡度不應(yīng)大于1:7，坡道寬度應(yīng)滿足行車要求；2基坑周圍、放坡平臺(tái)施工荷載應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制；第22頁(yè)6、深基坑開(kāi)挖施工注意事項(xiàng)

3基坑開(kāi)挖土方不應(yīng)在鄰近建筑及基坑周圍影響范圍內(nèi)堆放，當(dāng)需堆放時(shí)應(yīng)進(jìn)行承載力和有關(guān)穩(wěn)定性驗(yàn)算；4鄰近基坑邊局部深坑宜在大面積墊層完成后開(kāi)挖；5挖土機(jī)械不得碰撞工程樁、圍護(hù)墻、支撐、立柱和立柱樁、降水井管、監(jiān)測(cè)點(diǎn)等；6當(dāng)基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)有地下水時(shí)，應(yīng)采取有效降水與排水措施，地下水宜在每層土方開(kāi)挖面下列800mm~1000mm。第23頁(yè)6、深基坑開(kāi)挖施工注意事項(xiàng)8.1.3基坑開(kāi)挖過(guò)程中，當(dāng)基坑周圍相鄰工程進(jìn)行樁基、基坑支護(hù)、土方開(kāi)挖、爆破等施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)互相之間施工影響，采取可靠安全技術(shù)措施。8.2.6采