地基工程-土方開挖與基坑支護（建筑施工技術）

單元一地基工程土的分類與性質土方施工常用施工機械場地平整及土方量的計算土方開挖與基坑支護基坑排、降水土方填筑與壓實地基的處理及加固單元主要內容土方開挖與基坑支護一、土方開挖二、土壁支護本任務知識點：

⑴踏勘現(xiàn)場；⑵熟悉圖紙、編制施工方案；⑶清除現(xiàn)場障礙物，平整施工場地,進行地下墓探，設置排水降水設施；⑷永久性控制坐標和水準點的引測,建立測量控制網(wǎng)，設置方格網(wǎng)、控制樁等；⑸搭設臨時設施、修筑施工道路；⑹施工機具、用料準備。1.1

土方施工準備工作1土方開挖踏勘現(xiàn)場編制方案場地清表場地測量土方開挖與基坑支護1.2邊坡開挖場地邊坡開挖應采取沿等高線自上而下、分層、分段依次進行。在邊坡上采取多臺階同時進行開挖時，上臺階應比下臺階開挖進深不少于30m，以防塌方。邊坡臺階開挖，應做成一定坡勢以利泄水。邊坡下部設有護腳矮墻及排水溝時，在邊坡修完后，應立即進行護腳矮墻和排水溝的砌筑和疏通，以保證坡面不被沖刷和坡腳范圍內不積水。土方工程的多臺階開挖土方開挖與基坑支護1.3基坑（槽）和管溝開挖⑴基坑開挖，上部應有排水措施，防止地表水流入坑內沖刷邊坡，造成塌方和破壞基土。⑵基坑開挖，應進行測量定位、抄平放線，定出開挖寬度，根據(jù)土質和水文情況確定在四側或兩側、直立或放坡開挖，坑底寬度應注意預留施工操作面。⑶應根據(jù)開挖深度、土體類別及工程性質等綜合因素確定保持土壁穩(wěn)定的方法和措施?；拥那芯€開挖土方開挖與基坑支護⑷基坑開挖的一般程序：測量放線→切線分層開挖→排降水→修坡→整平→留足預留土層等。相鄰基坑開挖時應遵循先深后淺或同時進行的施工程序，挖土應自上而下水平分段分層進行，邊挖邊檢查坑底寬度及坡度，每3m左右修一次坡，至設計標高再統(tǒng)一進行一次修坡清底。大型工程基坑施工全景圖土方開挖與基坑支護⑸基坑開挖應防止對基礎持力層的擾動:基坑挖好后不能立即進入下道工序時，應預留15(人工)～30cm(機械)一層土不挖，待下道工序開始前再挖至設計標高，以防止持力層土壤被陽光曝曬或雨水浸泡。超挖后回填的松軟土層持力層被雨水浸泡后留下的水漬這兩種情況都是基坑土方施工要避免出現(xiàn)的!土方開挖與基坑支護⑹在地下水位以下挖土，應在基坑內設置排水溝、集水井或其它施工降水措施，降水工作應持續(xù)到基礎施工完成；⑺雨季施工時基坑槽應分段開挖，挖好一段澆筑一段墊層；⑻棄土應及時運出，在基坑槽邊緣上側臨時堆土、材料或移動施工機械時，應與基坑上邊緣保持1m以上的距離，以保證坑壁或邊坡的穩(wěn)定；⑼基坑挖完后，應組織有業(yè)主、設計、勘察、監(jiān)理四方參與的基坑驗槽，并報質監(jiān)站驗證。符合要求后方可進入下一道工序。四方參與基坑驗槽土方開挖與基坑支護開挖注意問題：（1）挖前先驗線。（2）連續(xù)開挖盡快完。（3）坑邊堆土防坍塌：及時清運；堆土0.8m以外，高≯1.5m。（4）嚴禁擾動基底土，加強測量防超挖：預留層，抄平清底打木樁。（5）發(fā)現(xiàn)文物，古墓停挖、上報、待處理。（6）注意安全，雨后復工先檢查。開挖原則：分層開挖，先撐后挖。土方開挖與基坑支護深基坑邊坡支護坍塌事故土方開挖與基坑支護土方開挖與基坑支護一、土方開挖二、土壁支護本任務知識點：土壁的穩(wěn)定主要是由土體內磨擦阻力和粘結力來保持平衡的。一旦土體失去平衡，土體就會塌方，這不僅會造成人身安全事故、影響工期，有時還會危及附近的建(構)筑物。⑴邊坡過陡；⑵雨水、地下水滲入基坑；⑶基坑上口邊緣堆載過大；⑷土方開挖順序、方法未遵守“從上至下、分層開挖；開槽支撐、先撐后挖”的原則。2.1

造成土壁塌方的原因基坑塌方搶險救人2基坑支護土方開挖與基坑支護邊坡的留設應符合規(guī)范的要求。挖填高度——高度大則坡度系數(shù)大，高度小則坡度系數(shù)小，甚至不放坡；土的工程性質——土的類別、含水量，有無地下水等。土的類別低（密度?。?、含水量大，則坡度系數(shù)大；土的類別高（密度大）、含水量小，則坡度系數(shù)??；施工的特點——坡頂是否有荷載？施工期長短？施工季節(jié)？

人工作業(yè)還是機械作業(yè)？2.2

防治塌方的措施2.2.1

放足邊坡對坡頂有荷載（尤其是有動荷載）、使用時間長、且跨越冬雨季施工的邊坡應留有充足的安全系數(shù)。2土壁支護土方開挖與基坑支護1）放邊坡

a.邊坡坡度

i=tgα=h/b=1/（b/h）=1:m（m為坡度系數(shù)）

b.邊坡形式：斜坡、折線坡、踏步（臺階）式

c.最陡坡度規(guī)定：土質均、水位低、時間短、5m深以內。BαhbH放坡與護面土方開挖與基坑支護1）放邊坡

a.邊坡坡度

i=tgα=h/b=1/（b/h）=1:m（m為坡度系數(shù)）

b.邊坡形式：斜坡、折線坡、踏步（臺階）式

c.最陡坡度規(guī)定：土質均、水位低、時間短、5m深以內。αhbH放坡與護面土方開挖與基坑支護基坑（槽）土方開挖思考：基坑（槽）土方開挖，應先確定開挖范圍，從上圖可以得出開挖總寬度d=？土方開挖與基坑支護土的類別邊坡坡度（高:寬）坡頂無荷載坡頂有靜載坡頂有動載中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石類砂土1:0.751:1.001:1.25硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石類粘土1:0.501:0.671:0.75深度在5m內的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度土方開挖與基坑支護2）邊坡護面措施：覆蓋法掛網(wǎng)法掛網(wǎng)抹面法土袋、砌磚壓坡法噴混凝土法土方開挖與基坑支護基坑邊坡護面方法示意圖（d）土袋或砌石壓坡護面（c）鋼絲網(wǎng)混凝土或鋼筋混凝土護面（a）薄膜或砂漿覆蓋（b）掛網(wǎng)或掛網(wǎng)抹砂漿護面土方開挖與基坑支護基坑邊坡護面方法示意圖土方開挖與基坑支護覆蓋法土方開挖與基坑支護薄膜覆蓋法土方開挖與基坑支護砂漿覆蓋法土方開挖與基坑支護掛網(wǎng)抹砂漿護面土方開挖與基坑支護鋼筋混凝土護面土方開挖與基坑支護鋼筋混凝土護面土方開挖與基坑支護砌石壓坡護面土方開挖與基坑支護2.2.2基坑支護為縮小施工面，減少土方，或受場地的限制不能放坡時，則可設置土壁支撐。1)基槽支護基(溝)槽開挖一般采用橫撐式土壁支撐。根據(jù)擋土板的不同，分為水平擋土板及垂直擋土板兩類。前者擋土板的布置又分為間斷式和連續(xù)式兩種。濕度小的粘性土挖土深度小于3m時，可用間斷式水平擋土板支撐；間斷式水平擋土板支撐土方開挖與基坑支護

對松散、濕度大的土可用連續(xù)式水平擋土板支撐，挖土深度可達5m。對松散和濕度很高的土可用垂直擋土板式支撐，其挖土深度不限。連續(xù)式水平擋土板支撐垂直擋土板式支撐土方開挖與基坑支護2）一般基坑的支護方法一般基坑的支護方法有：短柱橫隔板支撐法、斜柱支撐法、錨拉支撐法、臨時擋土墻支撐法等，施工時按適用條件進行選擇。①簡易支護僅適用于部分地段放坡不夠的寬度較大的基坑使用土方開挖與基坑支護②斜柱支撐先沿基坑邊緣打設柱樁，在柱樁內側支設擋土板并用斜撐支頂，擋土板內側填土夯實。③錨拉支撐先沿基坑邊緣打設柱樁，在柱樁內側支設擋土板，柱樁上端用拉桿拉緊，擋土板內側填土夯實。適用條件：深度不大的大型基坑或機械挖土時使用適用條件：深度不大的大型基坑或用機械挖土不能安設橫（斜）撐時使用土方開挖與基坑支護2.3深基坑的支護深基坑支護的基本要求：

確保支護結構能起擋土作用，基坑邊坡保持穩(wěn)定；確保相鄰的建（構）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施工在地下水位以上進行。上海環(huán)球金融中心基礎施工地鐵車站的深基坑支護土方開挖與基坑支護常用的支護結構體系排樁式土釘墻噴錨支護鋼管樁挖孔灌注樁鋼板樁板墻式板樁式組合式粉體噴射注漿樁墻鉆孔灌注樁高壓噴射注漿樁墻逆作拱墻式邊坡穩(wěn)定式排樁與板墻式水泥擋土墻式現(xiàn)澆地下連續(xù)墻灌注樁與水泥土樁結合加筋水泥土圍護墻型鋼橫擋板常用的支護結構體系排樁式土釘墻噴錨支護鋼管樁挖孔灌注樁鋼板樁板墻式板樁式組合式粉體噴射注漿樁墻鉆孔灌注樁高壓噴射注漿樁墻逆作拱墻式邊坡穩(wěn)定式排樁與板墻式水泥擋土墻式現(xiàn)澆地下連續(xù)墻灌注樁與水泥土樁結合加筋水泥土圍護墻型鋼橫擋板2.3.1

擋土灌注樁支護適于開挖面積大、深度大于6m、不允許放坡、鄰近有建（構）筑物的基坑支護。開挖前在基坑周圍設置砼灌注樁，樁的排列有間隔式、雙排式和連續(xù)式，樁頂設置砼連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費用低。深基坑的間隔式排樁支護土方開挖與基坑支護2.3.2

土層錨桿支護在立壁土層上鉆（掏）孔至要求深度，孔內放入鋼筋，灌入水泥砂漿或化學漿液，使之與土層結合成抗拉錨桿，將立壁土體側壓力傳至穩(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土方開挖與基坑支護2.3.3

擋土灌注樁與土層錨桿結合支護適于大型較深基坑,施工期較長,鄰近有建筑物,不允許支護,鄰近地基不允許有下沉位移時使用樁頂不設錨樁、拉桿，而是挖至一定深度，每隔一定距離向樁背面斜向打入錨桿，達到強度后，安上橫撐，拉緊固定，在樁中間挖土，直至設計深度。深基坑的間隔式排樁支護樁頂連系梁懸臂支護樁錨桿及橫撐土方開挖與基坑支護2.3.4土釘墻支護天然土體通過鉆孔、插筋、注漿來設置土釘(亦稱砂漿錨桿)并與噴射砼面板相結合，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。鉆孔插筋、注漿鋪設鋼筋網(wǎng)噴射砼護面土釘墻支護土方開挖與基坑支護2.3.5

鋼板樁支撐當基坑較深、地下水位較高且未施工降水時，采用板樁作為支護結構，既可擋土、防水，還可防止流砂的發(fā)生。

板樁支撐可分為無錨板樁(懸臂式板樁)和有錨板樁兩大類。鋼板樁＋水平支撐U型鋼板樁插打入土U型板樁相互連接土方開挖與基坑支護土方開挖與基坑支護2.3.6內撐式支護由支護樁或墻和內支撐組成，適用于各種地基土層，缺點是內支撐會占用一定的施工空間。北京地鐵熊貓環(huán)島車站基坑鋼管支護大型深基坑的鋼管對撐支護土方開挖與基坑支護制作深基坑砼構架構架支護下挖樁間土方構架支護下逆作法施工土方開挖與基坑支護2.3.7地下連續(xù)墻支護地下連續(xù)墻成槽施工先建造鋼筋砼地下連續(xù)墻，達到強度后在墻間用機械挖土。該支護法剛度大、強度高，可擋土、承重、截水、抗?jié)B，可在狹窄場地施工，適于大面積、有地下水的深基坑施工。SH350連續(xù)墻抓斗—成槽機三一重工槽段的連接點擊動畫地下連續(xù)墻2.3.7地下連續(xù)墻支護先建造鋼筋砼地下連續(xù)墻，達到強度后在墻間用機械挖土。該支護法剛度大、強度高