第四章 土方工程 基坑支護課件 演示文稿

1.4

土壁的穩(wěn)定主要由土體內(nèi)的摩阻力和粘結(jié)力來保持平衡的，一旦土體失去平衡，就會造成塌方，不僅會造成人身安全事故，而且會影響工期，甚至?xí)＜案浇慕ㄖ铮蚨练绞┕ぶ袘?yīng)保持土壁穩(wěn)定防止塌方。

1.5防止塌方的措施1）放足邊坡（1）邊坡的含義——土方施工中為了保持土壁穩(wěn)定防止塌方，對挖方和填方的邊緣均應(yīng)作成一定的坡度，這個傾斜的坡度即為邊坡。（2）表示——邊坡系數(shù)m（3）確定邊坡系數(shù)的大小應(yīng)考慮的因素：土的種類；水文條件；施工方法；開挖深度；工期的長短。2）設(shè)支護

4）3）做好施工排水，防止流砂1.4.3影響填土壓實的因素填土壓實質(zhì)量與許多因素有關(guān)，其中主要影響因素為：壓實功、土的含水量以及每層鋪土厚度。1.壓實功的影響

填土壓實后的干密度與壓實機械在其上施加的功有一定的關(guān)系。在開始壓實時，土的干密度急劇增加，待到接近土的最大干密度時，壓實功雖然增加許多，而土的干密度幾乎沒有變化。因此，在實際施工中，不要盲目過多地增加壓實遍數(shù)。

土的密度與壓實功的關(guān)系示意圖實際施工中，對不同的土應(yīng)根據(jù)選擇的壓實機械和密實度要求選擇合理的壓實遍數(shù)。此外，松土不宜用重型碾壓機械直接滾壓，否則土層有強烈起伏現(xiàn)象，效率不高。先用輕碾，再用重碾壓實就會取得較好效果。

2.含水量的影響

在同一壓實功條件下，填土的含水量對壓實質(zhì)量有直接影響。較為干燥的土，由于土顆粒之間的摩阻力較大，因而不易壓實。當(dāng)土具有適當(dāng)含水量時，水起了潤滑作用，土顆粒之間的摩阻力減小，從而易壓實。各種土壤都有其最佳含水量。土在這種含水量的條件下，使用同樣的壓實功進行壓實，可得到最大干密度。各種土的最佳含水量和所能獲得的最大干密度，可由擊實試驗取得。

圖1-60土的含水量對其壓實質(zhì)量的影響施工中，土的含水量與最佳含水量之差可控制在-4%~+2%范圍內(nèi)。3.鋪土厚度的影響壓實作用沿深度的變化

土在壓實功的作用下，壓應(yīng)力隨深度增加而逐漸減小，其影響深度與壓實機械、土的性質(zhì)和含水量等有關(guān)。鋪土厚度應(yīng)小于壓實機械壓土?xí)r的作用深度，但其中還有最優(yōu)土層厚度問題，鋪得過厚，要壓很多遍才能達到規(guī)定的密實度。鋪得過薄，則也要增加機械的總壓實遍數(shù)。恰當(dāng)?shù)匿佂梁穸龋▍⒖急恚┠苁雇练綁簩嵍鴻C械的功耗費最少壓實機具每層虛鋪厚度(mm)壓實遍數(shù)壓路機、平碾200~3006~8羊足碾200~3508~16振動壓實機250~3503~4蛙式夯200~2503~4人工夯<2003~4要求(1)每層鋪士厚度與壓實遍數(shù)（2）含水量調(diào)整與橡皮土處理

過大－－翻松、晾曬、摻入干土或石灰；過?。瓰⑺疂駶櫋⒃黾訅簩嵐?；橡皮土－－徹底清除，輕壓薄鋪。343深基坑的支護3.1深基坑支護的基本要求：

●確保支護結(jié)構(gòu)能起擋土作用，基坑邊坡保持穩(wěn)定；●確保相鄰的建（構(gòu)）筑物、道路、地下管線的安全，不因土體的變形、沉陷、坍塌受到危害；●通過排水降水等措施，確?；A(chǔ)施工在地下水位以上進行?！裨谥ёo結(jié)構(gòu)設(shè)計中首先要考慮周邊環(huán)境的保護，其次要滿足本工程地下結(jié)構(gòu)施工的要求，再則應(yīng)盡可能降低造價、便于施工。上海環(huán)球金融中心基礎(chǔ)施工地鐵車站的深基坑支護3.2支護結(jié)構(gòu)的選型支護結(jié)構(gòu)包括擋墻和支撐（或拉錨）兩部分。擋墻或支撐中任何一部分的選型不當(dāng)或產(chǎn)生破壞（包括變形過大），都會導(dǎo)致整個支護結(jié)構(gòu)的失敗。3.2.1.擋墻的選型（1）鋼板樁1.槽鋼鋼板樁2.熱軋鎖口鋼板樁（2）鋼筋混凝土板樁（3）鉆孔灌注樁擋墻（4）H型鋼支柱（或鋼筋混凝土樁支柱）（5）地下連續(xù)墻（6）深層攪拌水泥土樁擋墻（7）旋噴樁帷幕墻（1）鋼板樁槽鋼鋼板樁及熱軋鎖口鋼板樁，并排或正反扣搭接打入土中，其頂部宜設(shè)一道支撐或拉錨。樁長6～8m，多用于深度不超過4m的基坑。

圖導(dǎo)架1-導(dǎo)梁；2-導(dǎo)樁導(dǎo)架及屏風(fēng)式打入法1-導(dǎo)樁；2-導(dǎo)梁；3-兩端先打入的定位鋼板樁（2）鋼筋混凝土板樁該板樁截面帶企口，有一定的擋水作用，頂部設(shè)圈梁，用后不再拔除，永留地基土中。適于3—6m基坑，但應(yīng)用較少。鋼筋混凝土板樁示意（3）鉆孔灌注樁擋墻常用Φ600—1000mm，是支護結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最多的一種。宜形成排樁擋墻，頂部澆筑鋼筋混凝土圈梁。但施工難以做到相切，擋水效果差。挖孔樁-鋼支撐

（4）H型鋼支柱（或鋼筋混凝土樁支柱）該類支護結(jié)構(gòu)適用于土質(zhì)較好、地下水位較低的地區(qū)。型鋼或支柱按一定間距打入，支柱間設(shè)木擋板或其它擋土設(shè)施.SMW工法樁又稱勁性水泥土攪拌連續(xù)墻。該工法是通過機械將原位土與水泥漿按一定比例攪拌混合，并插入型鋼或其它勁性材料形成的具有承力和防滲兩種功能的連續(xù)墻體（5）地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻已是目前深基坑的主要支護結(jié)構(gòu)之一。在地下結(jié)構(gòu)層數(shù)多的深基坑的施工非常有利。

53（6）、水泥土墻支護（重力式支護結(jié)構(gòu)）組成和特點①水泥土攪拌樁（或稱深層攪拌樁）：是重力式圍護墻，利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的優(yōu)質(zhì)水泥加固土。

水泥土墻宜用：于坑深≯6m；基坑側(cè)壁安全等級為一、二級；地基土承載力≯150kPa的情況。水泥土墻的優(yōu)缺點：優(yōu)點：由于坑內(nèi)無支撐，便于機械化快速挖土；擋土又防滲，比較經(jīng)濟。缺點：不宜用于深基坑；位移相對較大；墻體厚度大，有時受周圍環(huán)境限制。54水泥土攪拌樁施工工藝

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。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)時也進行注漿，以后再重復(fù)d）與e）的過程。圖“一次噴漿、二次攪拌”施工流程

a)定位；b)預(yù)埋下沉；c)提升噴漿攪拌；d)重復(fù)下沉攪拌；e)重復(fù)提升攪拌；f)成樁結(jié)束56②高壓噴射旋噴樁是利用鉆機將旋噴注漿管及噴頭鉆置于樁底設(shè)計高程，將預(yù)先配制好的漿液通過高壓發(fā)生裝置從注漿管邊的噴嘴中高速噴射出來，直接破壞土體，噴射過程中，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，使?jié){液與土體充分?jǐn)嚢杌旌希谕林行纬梢欢ㄖ睆降闹鶢罟探Y(jié)體，從而使地基達到加固。

特點：施工占地少、振動小、噪音較低，但容易污染環(huán)境，成本較高，對于特殊的不能使噴出漿液凝固的土質(zhì)不宜采用。

適用：高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土、粘性土、黃土、碎石土等地基。58天然土體通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置土釘(亦稱砂漿錨桿)并與噴射砼面板相結(jié)合，形成類似重力擋墻的土釘墻，以抵抗墻后的土壓力，保持開挖面的穩(wěn)定。也稱為噴錨網(wǎng)加固邊坡或噴錨網(wǎng)擋墻。（7）土釘墻支護鉆孔插筋、注漿鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)噴射砼護面土釘墻支護59

土釘施工

土釘墻適用條件：地下水低于土坡開挖段或經(jīng)過降水措施后使地下水位低于開挖層的情況。適用于有粘性土、粉性土、含有30%上粘土顆粒的砂土邊坡。

常用于開挖深度不大、周圍相鄰建筑或地下管線對沉降與位移要求不高的基坑支護。土釘墻特點：（1）形成土釘復(fù)合體、顯著提高邊坡整體穩(wěn)定性和承受邊坡超載的能力。（2）施工設(shè)備簡單，由于釘長一般比錨桿的長度小的多，不加預(yù)應(yīng)力所以設(shè)備簡單。（3）隨基坑開挖逐層分段開挖作業(yè)，不占或少占單獨作業(yè)時間，施工效率高，占用周期短。（4）施工不需單獨占用場地，對現(xiàn)場狹小，放坡困難，有相鄰建筑物時顯示其優(yōu)越性。（5）土釘墻成本費較其他支護結(jié)構(gòu)顯著降低。（6）施工噪音、振動小，不影響環(huán)境。（7）土釘墻本身變形很小，對相鄰建筑物影響不大。6061（8）土層錨桿支護在立壁土層上鉆（掏）孔至要求深度，孔內(nèi)放入鋼筋，灌入水泥砂漿或化學(xué)漿液，使之與土層結(jié)合成抗拉錨桿，將立壁土體側(cè)壓力傳至穩(wěn)定土層。適于較硬土層或破碎巖石中開挖較大較深基坑，鄰近有建筑物須保證邊坡穩(wěn)定時采用基坑錨桿支護施工中62（1）錨桿的組成和特點

錨桿有三部分組成：頭部連接（錨頭）、拉桿、錨固體。

錨桿承受拉力，一般采用螺紋鋼、鋼絞線等強度高、延伸率大、疲勞強度高的材料。永久性錨桿尚需進行防腐處理。63

重慶市高切坡，預(yù)應(yīng)力錨索支護

為了均勻分配傳到連續(xù)墻或柱列式灌注樁上的土壓力，減少墻、柱的水平位移和配筋，一端采用錨桿與墻、柱連接，另一端錨固在土層中，用以維持坑壁的穩(wěn)定。土層錨桿支護64DML-120D1跟管鉆進錨索施工設(shè)備65螺旋鉆機3.2.2.支撐（拉錨）的選型當(dāng)基坑深度較大，懸臂擋墻的強度和變形不能滿足要求時，需增設(shè)支撐系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)有：基坑內(nèi)支撐、基坑外拉錨（頂部拉錨土層錨桿拉錨）常用的有：鋼結(jié)構(gòu)支撐、鋼筋混凝土支撐板式支護結(jié)構(gòu)1—板樁墻；2—圍檁；3—鋼支撐；4—斜撐；5—拉錨；6—土錨桿；7—先施工的基礎(chǔ)；8—豎撐d)土錨式a)水平支撐式b)斜撐式c)拉錨式68制作深基坑砼構(gòu)架構(gòu)架支護下挖樁間土方構(gòu)架支護下逆作法施工混凝土支撐