支護與基坑降水

基坑支護與降水第1章

土方工程1邊坡穩(wěn)定

2基坑支護3施工降水

4流砂的防治1邊坡穩(wěn)定第2講基坑支護與降水共70頁第1頁

土方開挖過程中,土壁是由土體內(nèi)磨擦阻力和粘結(jié)力保持平衡而穩(wěn)定。一旦土體失去平衡(俗稱失穩(wěn)),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(gòu))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。1.1造成邊坡失穩(wěn)的原因基坑塌方搶險救人1.2邊坡留設(shè)

合理地選擇基坑、溝槽、路基、堤壩的開挖斷面并留設(shè)邊坡,是減少土方量的有效措施。邊坡的表示方法為

1:m，即：1邊坡穩(wěn)定土方邊坡坡度＝h／b

＝1／(b

／h)＝1:m式中

m=b/h

，稱為坡度系數(shù)。其意義為：當(dāng)邊坡高度已知為h時，其邊坡寬度則等于mh。共70頁第2頁自然放坡的坡率允許值邊坡土類別狀態(tài)坡率允許值（高寬比）坡高小于5m坡高5～10m碎石土密實1:0.35～1:0.501:0.50～1:0.75中密1:0.50～1:0.751:0.75～1:1.00稍密1:0.75～1:1.001:1.00～1:1.25黏性土堅硬1:0.75～1:1.001:1.00～1:1.25硬塑1:1.00～1:1.251:1.25～1:1.50邊坡坡度應(yīng)根據(jù)不同的挖填高度、土的工程性質(zhì)及工程特點而定，既要保證土體穩(wěn)定和施工安全，又要節(jié)省土方。

當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好、土質(zhì)均勻且無地下水，其放坡的坡度系數(shù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗確定,無經(jīng)驗時可按下表確定：1.2

邊坡留設(shè)注：表中碎石土的填充物為堅硬或硬塑的黏性土。共70頁第3頁留設(shè)邊坡需考慮的因素

挖填高度：高度大則坡度系數(shù)大，反之坡度系數(shù)小，甚至不放坡；

土的工程性質(zhì)：土的類別、含水量，有無地下水等。土的類別低(密度小)、含水量大，則坡度系數(shù)大；反之坡度系數(shù)??；

施工特點：坡頂是否有荷載？施工季節(jié)及施工期長短？

人工作業(yè)還是機械作業(yè)？坡頂有荷載(尤其是動荷載)、使用時間長、跨越冬雨季施工的邊坡應(yīng)留有充足的坡度系數(shù)規(guī)范的邊坡留設(shè)1規(guī)范的邊坡留設(shè)21.2

邊坡留設(shè)共70頁第4頁

邊坡有危巖、孤石、崩塌體等不穩(wěn)定跡象時，要先做妥善處理。對軟土土坡和極易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石邊坡，應(yīng)對坡腳、坡面采取噴漿、抹面、嵌補、砌石等保護措施，并作好坡頂、坡腳排水。漿砌片石拱護坡懸臂擋土樁1.3

場地邊坡的整治1邊坡穩(wěn)定護腳矮墻立緣石拱緣石填心土共70頁第5頁漿砌片石常用作路基工程中擋土墻或是一些公路的護坡，是采用砂漿與毛石料砌筑的砌體結(jié)構(gòu)邊坡簡易護理邊坡主動防護網(wǎng)邊坡被動防護網(wǎng)石籠網(wǎng)護坡漓江石籠護岸石籠網(wǎng)是由熱鍍鋅鋼絲或包覆PVC鋼絲編織而成的生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)。廣泛用于渠道河床或護岸、護坡。1.3場地邊坡的整治共70頁第9頁宜萬鐵路巖崩滑坡事故

2007年11月20日，高陽寨隧道發(fā)生巖崩事故，滑坡體總方量約3000m3。施工人員1死1傷2失蹤。一輛長途客車途經(jīng)事發(fā)現(xiàn)場被埋入巨石下，31人無人生還。巖崩滑坡事故現(xiàn)場全景巖石崩塌處崩塌的巨石客車被埋,車上有乘客31人1.3場地邊坡的整治共70頁第10頁§

概述

基坑（foundationpit）在建造埋置深度較大的基礎(chǔ)或地下工程時,往往需要進行較深的土方開挖.這個由地面向下開挖的地下空間稱為基坑.開挖基坑最簡單的方法是放坡大開挖.這種方法經(jīng)濟又方便,在空曠地區(qū)優(yōu)先采用.放坡：為了防止土壁塌方，確保施工安全，當(dāng)挖方超過一定深度或填方超過一定高度時，其邊沿應(yīng)放出的足夠的邊坡。這就是放坡?；又ёo目的與作用基坑支護的目的（1）確?；娱_挖和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工安全、順利；（2）確?；优R近建筑物或地下管道正常使用；（3）防止地面出現(xiàn)塌陷、坑底管涌發(fā)生。基坑支護的作用

擋土、擋水、控制邊坡變形?；庸こ痰幕炯夹g(shù)要求（1）安全可靠性；（2）經(jīng)濟合理性；（3）施工便利性和工期保證性?；庸こ烫攸c

1）基坑支護體系是臨時結(jié)構(gòu)，設(shè)計與施工重視不足,風(fēng)險較大.2）基坑工程具有很強的區(qū)域性。基坑工程的支護體系設(shè)計與施工及土方開挖都要因地制宜。3）建筑趨向高層化,基坑向大而深方向發(fā)展,開挖深度在6到20m很普遍.4）基坑工程對周圍環(huán)境影響大。在軟弱土層中,基坑開挖會產(chǎn)生較大的位移和沉降,對周圍建筑物,市政設(shè)施和地下管線造成很大的影響;場地狹窄,降雨,重物堆放等都對基坑穩(wěn)定性不利.5）基坑工程是一項綜合性很強的系統(tǒng)工程。如勘察工程,地下工程,結(jié)構(gòu)工程,測控工程等學(xué)科和技術(shù)相互交叉,協(xié)調(diào)發(fā)展.基坑支護的新技術(shù),新方法發(fā)展較快,支護結(jié)構(gòu)方案應(yīng)實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計.

1）按開挖深度分。開挖深度H≥5m稱為深基坑；H＜5m為淺基坑。

2）按開挖方式分。分為放坡開挖和支護開挖兩大類。

3）按功能用途分。樓宇基坑、地鐵站基坑、市政工程基坑、工業(yè)地下廠房基坑等。

4）按安全等級分?！痘右?guī)程》將基坑支護結(jié)構(gòu)分為三個安全等級?！靽o結(jié)構(gòu)形式及適用范圍基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù)

安全等級破壞后果

一級支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴(yán)重1.10二級支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般1.00三級支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重0.90注:①符合下列情況之一，為一級基坑:

a.重要工程或支護結(jié)構(gòu)做主體結(jié)構(gòu)的一部分。

b.開挖深度大于10m。

c.與臨近建筑物，重要設(shè)施的距離在開挖深度以內(nèi)的基坑。

d.基坑范圍內(nèi)有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等需嚴(yán)加保護的基坑。

②三級基坑為開挖深度小于7m，且周圍環(huán)境無特別要求時的基坑。

③除一級和三級外的基坑屬二級基坑。

④當(dāng)周圍已有的設(shè)施有特殊要求時，尚應(yīng)符合這些要求。2.2基槽支護2基坑(槽)支護

基(溝)

槽開挖一般采用橫撐式土壁支撐?？煞譃樗綋跬涟寮按怪睋跬涟鍍纱箢悺Ｇ罢邠跬涟宓牟贾糜址譃殚g斷式和連續(xù)式兩種。濕度小的粘性土挖土深度＜3m時，可用間斷式水平擋土板支撐。間斷式水平擋土板支撐垂直擋土板式支撐

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(dá)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)式水平擋土板支撐共70頁第12頁2.3一般基坑的支護

深度不大的三級基坑，當(dāng)放坡開挖有困難時，可采用短柱橫隔板支撐、臨時擋土墻支撐、斜柱支撐、錨拉支撐等支護方法。2.3.1簡易支護2基坑(槽)支護放坡開挖的基坑，當(dāng)部份地段放坡寬度不夠時，可采用短柱橫隔板支撐、臨時擋土墻支撐等簡易支護方法進行基礎(chǔ)施工

僅適用于部分地段放坡不夠、寬度較大的基坑使用僅適用于部分地段下部放坡不夠、寬度較大的基坑使用臨時擋土墻支撐短柱橫隔板支撐共70頁第13頁打入小短木樁或鋼樁，部分打入土中，部分露出地面，釘上水平擋土板，在背面填土、夯實先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板并用斜撐支頂，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實。適用于深度不大的大型基坑使用。2.3.2斜柱支撐2.3.3錨拉支撐先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板，柱樁上端用拉桿拉緊，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實。適用于深度不大、不能安設(shè)橫(斜)撐的大型基坑使用。斜柱支撐錨拉支撐基坑打設(shè)柱樁2.3基坑的一般支護共70頁第14頁斜柱支撐是一種淺基坑支護方式。它是將水平擋土板釘在柱樁內(nèi)側(cè)，柱樁外側(cè)用斜撐支頂，斜撐底端在木制撐樁上，在擋土板內(nèi)側(cè)回填土。2.4深基坑支護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；●通過排降水,確?；A(chǔ)施工在地下水位以上進行蘇州市土地交易中心基坑支護工程共70頁第15頁常用的支護結(jié)構(gòu)體系排樁式土釘墻錨桿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深層攪拌水泥土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(jié)合加筋水泥土圍護墻型鋼橫擋板2.4深基坑支護共70頁第16頁2.4.1

排樁支護適于開挖面積大、深度＞6m、不允許放坡、鄰近有建(構(gòu))筑物的基坑支護

開挖前在基坑周圍設(shè)置砼灌注樁，樁的排列有間隔式、雙排式和連續(xù)式，樁頂設(shè)置砼連系梁、拉桿。施工方便、安全度好、費用低。懸臂樁的間隔式排樁支護2.4深基坑支護擋土灌注樁排樁支護樁頂連系梁又稱冠梁懸臂支護樁共70頁第17頁鋼筋混凝土灌注樁是一種直接在現(xiàn)場樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)澆筑混凝土或安放鋼筋籠再澆筑混凝土而成的樁。

直徑0.6～1.1m的鉆孔灌注樁可用于深7～13m的基坑支護，直徑0.5～0.8m的沉管灌注樁可用于深度在10m以內(nèi)的基坑支護,單層地下室常用0.8～1.2m的人工挖孔灌注樁作支護結(jié)構(gòu)。鋼筋砼灌注樁的排列方式北京神華大廈基坑的交錯相間排樁支護2.4.1排樁支護共70頁第18頁沉管灌注樁是指利用錘擊打樁法或振動打樁法，將帶有活瓣式樁尖或預(yù)制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中，然后邊澆注混凝土（或先在管內(nèi)放入鋼筋籠）邊錘擊或振動邊拔管而成的樁。人工挖孔灌注樁2.4.2土釘墻支護

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。2.4深基坑支護共70頁第19頁噴射混凝土，是用壓力噴槍噴涂灌筑細(xì)石混凝土的施工法。

⑴開挖工作面：土釘支護應(yīng)自上而下分段分層進行，分層深度視土層情況而定，工作面寬度不宜＜6m，縱向長度不宜＜l0m。土釘支護施工工藝人工洛陽鏟成孔沖擊式鋼管成孔土層錨桿鉆機成孔

⑵噴射第一層砼：為防止土體松弛和崩解，須盡快做第一層噴射砼，厚度不宜＜40～50mm。噴射砼水泥用量≮400kg/m3。

⑶土釘成孔：土釘成孔直徑70～120mm、向下傾角15～200，成孔方法和工藝由承包商根據(jù)土層條件、設(shè)備和經(jīng)驗而定。噴射第一層砼2.4.2土釘墻支護共70頁第20頁洛陽鏟，又名探鏟，為一半圓柱形的鐵鏟

⑷安設(shè)土釘、注漿：土釘有單桿和多桿之分，單桿多為Φ22～32mm的粗螺紋鋼筋，多桿一般為2～4根Φ16mm鋼筋。采用灰漿泵注漿，土釘注漿可不加壓。

⑸掛鋼筋網(wǎng)、噴射砼面層：鋼筋網(wǎng)通常直徑Φ6～10、間距200～300mm，與土釘連接牢固。鋼筋與第一層噴射砼的間隙≮20mm。設(shè)置雙層鋼筋網(wǎng)時，第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋網(wǎng)被覆蓋后鋪設(shè)。砼面板厚度50～100mm。掛鋼筋網(wǎng)噴射第一層砼面板噴射第一層砼面板進入下一層土釘支護安設(shè)土釘、注漿2.4.2土釘墻支護共70頁第21頁2.4.3錨桿支護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)定時采用是在未開挖的土層立壁上鉆孔至設(shè)計深度，孔內(nèi)放入拉桿，灌入水泥砂漿與土層結(jié)合成抗拉力強的錨桿，錨桿一端固定在坑壁結(jié)構(gòu)上，另一端錨固在土層中，將立壁土體側(cè)壓力傳至深部的穩(wěn)定土層2.4深基坑支護共70頁第22頁錨桿支護施工工藝沖擊式鉆機造孔旋轉(zhuǎn)式鉆機造孔錨桿造孔近景共70頁第23頁

⑴造孔：包括鉆機就位、施鉆成孔、清孔三個作業(yè)步驟。造孔用沖擊式鉆機、旋轉(zhuǎn)式鉆機或旋轉(zhuǎn)式?jīng)_擊鉆機，偏心鉆機跟進護壁套管方式鉆進，造孔須干鉆，嚴(yán)禁水鉆；考慮沉渣厚度，孔底應(yīng)超鉆30～50mm；成孔后高壓風(fēng)清洗孔壁，以保證砂漿與孔壁的粘結(jié)力。開山牌MGY-60型風(fēng)動沖擊式錨桿鉆機

2.4.3錨桿支護錨桿支護1）什么是錨桿支護？答：錨桿支護是在邊坡、巖土深基坑等地表工程及隧道、采場等地下硐室施工中采用的一種加固支護方式。用金屬件、木件、聚合物件或其他材料制成桿柱，打入地表巖體或硐室周圍巖體預(yù)先鉆好的孔中，利用其頭部、桿體的特殊構(gòu)造和尾部托板（亦可不用），或依賴于黏結(jié)作用將圍巖與穩(wěn)定巖體結(jié)合在一起而產(chǎn)生懸吊效果、組合梁效果、補強效果，以達(dá)到支護的目的。2）錨桿支護優(yōu)缺點具有成本低、支護效果好、操作簡便、使用靈活、占用施工凈空少等優(yōu)點，但是錨桿不能封閉圍巖，防止圍巖風(fēng)化；不能防止各錨桿之間裂隙巖石的剝落。制作完畢的錨索共70頁第24頁⑵錨桿的制作與安裝包括下料、除銹防腐、焊接導(dǎo)向錐、綁扎、入孔六個步驟。拉桿常用鋼管、粗鋼筋或鋼絲束、鋼絞線制成的錨索。錨索預(yù)留長度為1-

1.5m，錨固段間隔1-2m設(shè)置隔離架和緊箍環(huán)，中心布置灌漿管；自由段外套塑料管，前端切實作好隔漿措施。錨索入孔導(dǎo)向錐起入孔導(dǎo)向作用緊箍環(huán)自由段外套塑料管錨索預(yù)留長度2.4.3錨桿支護灌漿管是具有進漿通道的管體隔離架

產(chǎn)品應(yīng)用于配合預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索對建筑結(jié)構(gòu)物加固、邊坡治理、大型地下洞室及深基坑支護等工程，具有抗水性和化學(xué)穩(wěn)定性，能與水泥砂漿和腐蝕劑接觸且無不良反應(yīng)錨桿支護4）錨桿施工工藝注意事項a、邊坡開挖：錨桿支護應(yīng)按設(shè)計規(guī)定分層、分段開挖，做到隨時開挖，隨時支護，隨時噴混凝土，在完成上層作業(yè)面的噴射混凝土以前，不得進行下一層土的開挖；b、鉆孔與錨桿制作：鉆孔時要保證位置正確（上下左右及角度），防止高低參差不齊和相互交錯；鉆進時要比設(shè)計深度多鉆進100～200mm，以防止孔深不夠；錨桿應(yīng)由專人制作，接長應(yīng)采用直螺紋對接，為使錨桿置于鉆孔的中心，應(yīng)在錨桿上每隔1500mm設(shè)置定位器一個；鉆孔完畢后應(yīng)立即安插錨桿以防塌孔錨索1）什么是錨索？答：錨索是通過外端固定于坡面，另一端錨固在滑動面以內(nèi)的穩(wěn)定巖體中穿過邊坡滑動面的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，直接在滑面上產(chǎn)生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使結(jié)構(gòu)面處于壓緊狀態(tài)，以提高邊坡巖體的整體性，從而從根本上改善巖體的力學(xué)性能，有效地控制巖體的位移，促使其穩(wěn)定，達(dá)到整治順層、滑坡及危巖、危石的目的。

5）錨桿與錨索的區(qū)別錨桿一般都較短，不超過10m，錨索則可以較長，如有的長達(dá)30～40m；錨桿一般受力小，每根錨桿幾噸至十余噸，錨索一般受力較大，一組錨索受力可達(dá)幾十噸甚至上百噸；錨桿的孔徑較小，鉆孔的費用較小，一般間距較??；錨索要求的孔徑較大，可大到150mm，鉆孔費用較大，一般間距較大；所有各種錨桿錨索均要求先鉆孔，然后才能安設(shè)。注漿拉桿的預(yù)應(yīng)力張拉錨桿逐層向下支護施工共70頁第25頁⑶灌漿

基坑錨桿常采用埋管式灌漿的一次灌漿法，即由孔底向上有壓一次性灌漿,壓力≮0.6～0.8MPa，砂漿至孔口溢滿為止，注漿管不拔出；當(dāng)土體松散或巖石破碎易發(fā)生漏漿時采用二次灌漿法。制漿2.4.3錨桿支護2.4.4

擋土灌注樁與土層錨桿結(jié)合支護

樁頂不設(shè)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(dá)到強度后,安上橫撐,拉緊固定,在樁中間挖土,直至設(shè)計深度冠梁懸臂支護樁錨桿及橫撐適于大型較深基坑,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2.4深基坑支護共70頁第26頁2.4.5鋼板樁支護

當(dāng)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(jié)構(gòu)，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。常用的鋼板樁為U型鋼板樁，又稱拉森鋼板樁。U型鋼板樁鋼板樁水上圍堰2.4深基坑支護共70頁第27頁降水工程在地下水位較高的地區(qū)開挖深基坑，由于含水層被切斷，在壓差作用下，地下水必然會不斷地滲流入基坑，如不進行基坑降排水工作，將會造成基坑浸水，使現(xiàn)場施工條件變差，地基承載力下降，在動水壓力作用下還可能引起流砂、管涌和邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象，因此，為確保基坑施工安全，必須采取有效的降水和排水措施，亦稱降水工程。無錨板樁從一角開始逐塊插打，每塊鋼板樁自起打到結(jié)束中途不停頓。打法簡便、快速，但單塊打入易向一邊傾斜，累計誤差不易糾正,壁面平直度也較難控制。僅在樁長＜10m、工程要求不高時采用。又稱單獨打入法。鋼板樁入土U型板樁的相互連接無錨板樁的單獨打入法2.4.5鋼板樁支護共70頁第28頁有錨板樁的雙層圍檁插樁法是先沿板樁邊線搭設(shè)雙層圍檁支架,然后將板樁依次在雙層圍檁中全部插好,形成一個高大的板樁墻。待四角封閉合攏后,再按階梯形逐漸將板樁一塊塊打至設(shè)計標(biāo)高。該打法可保證平面尺寸準(zhǔn)確和板樁垂直度,但施工速度慢有錨板樁的雙層圍檁插樁法2.4.5鋼板樁支護共70頁第29頁基坑內(nèi)支撐深基坑內(nèi)支撐基坑開挖順序圖第一道支撐鋼筋綁扎基坑內(nèi)支撐深基坑內(nèi)支撐基坑開挖順序圖第一道支撐置?；觾?nèi)支撐深基坑內(nèi)支撐基坑開挖順序圖第一道支撐砼澆筑基坑內(nèi)支撐深基坑內(nèi)支撐基坑開挖順序圖第一道支撐成型基坑內(nèi)支撐深基坑內(nèi)支撐基坑開挖順序圖第二層土方開挖基坑內(nèi)支撐深基坑內(nèi)支撐基坑開挖順序圖第二層土方開挖基坑內(nèi)支撐深基坑內(nèi)支撐基坑開挖順序圖第二道支撐墊層基坑內(nèi)支撐深基坑內(nèi)支撐基坑開挖順序圖第二道支撐置?；觾?nèi)支撐深基坑內(nèi)支撐基坑開挖順序圖第二道支撐砼澆筑基坑內(nèi)支撐深基坑內(nèi)支撐基坑開挖順序圖第三層土方開挖基坑內(nèi)支撐深基坑內(nèi)支撐基坑開挖順序圖仰視圖基坑內(nèi)支撐深基坑內(nèi)支撐基坑開挖順序圖全貌深基坑邊坡支護坍塌事故杭州地鐵塌陷事故2008年11月15日下午，杭州蕭山湘湖段地鐵施工現(xiàn)場發(fā)生塌陷事故。風(fēng)情大道長達(dá)75m的路面坍塌并下陷15m。行駛中的11輛車陷入深坑，數(shù)十名地鐵施工人員被埋。2基坑(槽)支護共70頁第39頁2基坑(槽)支護共70頁第40頁事故附近的房屋已被全部推倒陷落的車輛被吊起清理塌陷現(xiàn)場事故造成21人死亡、24人受傷、直接經(jīng)濟損失4961萬元，是中國地鐵建設(shè)史上最慘痛的事故。21名責(zé)任人被究責(zé)，其中10人被追究刑事責(zé)任。2基坑(槽)支護共70頁第41頁3施工排水基坑開挖時，流入坑內(nèi)的地下水和地表水如不及時排除，會使施工條件惡化、造成土壁塌方，亦會降低地基的承載力。施工排水可分為明排水法和人工降低地下水位法兩種。第2講基坑支護與降水共70頁第46頁3.1明排水法一般采用截、疏、抽的方法。

截：在現(xiàn)場周圍設(shè)臨時或永久性排水溝、防洪溝或擋水堤，以攔截雨水、潛水流入施工區(qū)域；3施工排水抽：在低洼地段設(shè)置集水、排水設(shè)施,然后用抽水機抽走。疏：在基坑內(nèi)設(shè)置縱橫排水溝，疏通、排干場內(nèi)地表積水；水淹基坑損失慘重工期延誤共70頁第47頁沙灣電站廠房深基坑排水施工全景3.1明排水法共70頁第50頁3.1.1明溝與集水井排水

在基坑的一側(cè)或四周設(shè)置排水明溝，在四角或每隔20～30m設(shè)集水井,排水溝始終比開挖面低0.4～0.5m，集水井比排水溝低0.5～1m，在集水井內(nèi)設(shè)水泵將水抽排出基坑。適用于土質(zhì)好、地下水量不大的基坑排水。3.1明排水法普通與集水井排水法3.1.2分層明溝排水

當(dāng)基坑土層由多種土層組成,中部夾有透水性強的砂類土?xí)r,為防止上層地下水沖刷基坑下部邊坡,宜在基坑邊坡上分層設(shè)置明溝及集水井。分層明溝排水法共70頁第48頁3.1.3深層明溝排水

當(dāng)?shù)叵禄酉噙B、土層滲水量和排水面積大，為減少大量設(shè)置排水溝的復(fù)雜性，可在基坑內(nèi)的深基礎(chǔ)或合適部位設(shè)置一條縱、長、深的主溝，其余部位設(shè)置邊溝或支溝與主溝連通，通過基礎(chǔ)部位用碎石或砂子作盲溝。適用于深度大的大面積地下室、箱基的基坑施工排水。3.1明排水法深層明溝排水法不考慮基坑排水的惡果共70頁第49頁3.2

施工降水

在含水豐富的土層中開挖大面積基坑時，明溝排水法難以排干大量的地下涌水，當(dāng)遇粉細(xì)砂層時，還會出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿、冒泥、涌砂現(xiàn)象，不僅基坑無法挖深，還可能造成大量的水土流失、邊坡失穩(wěn)、地面塌陷，嚴(yán)重者危及鄰近建筑物的安全?；拥椎陀诘叵滤粫r基底會不停的滲水人工降水方法主要有：輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點，統(tǒng)稱井點降水。

遇有此種情況時應(yīng)采用井點降水的人工降水方法施工3施工排水共70頁第51頁3.2.1井點降水的作用3.2施工降水減小橫向荷載防止流砂防止涌水穩(wěn)定邊坡防止塌方防止管涌防止地下水涌入基坑防止地下水的滲流引起邊坡塌方消除地下水的水位差,防止坑底的管涌降水后,使板樁減少了橫向荷載消除地下水的滲流,也就防止流砂現(xiàn)象降低地下水位后，還能使土壤固結(jié)，增加地基土的承載能力!共70頁第52頁3.2.2輕型井點降水輕型井點是沿基坑四周將井點管埋入蓄水層內(nèi)，利用抽水設(shè)備將地下水從井點管內(nèi)不斷抽出，將地下水位降至基坑底以下。適用于滲透系數(shù)為0.1～50m/d的土層中。

降水深度：單級井點3～6m，多級井點6～12m。輕型井點法降低地下水位全貌圖基坑輕型井點降水3.2施工降水共70頁第53頁⑴輕型井點的設(shè)備

由管路系統(tǒng)（濾管、井點管、彎聯(lián)管及總管）和抽水設(shè)備（真空泵、離心泵和水氣分離器）組成。輕型井點工作原理及濾管構(gòu)造見圖：

3.2.2輕型井點降水輕型井點設(shè)備工作原理點擊井點降水動畫濾管構(gòu)造井點管共70頁第54頁⑵輕型井點的平面布置

①單排布置：當(dāng)基坑(槽)寬度＜6m、降水深度≯5m時可采用單排布置。井點管應(yīng)布置在地下水的上游一側(cè)，兩端的延伸長度不宜小于坑槽的寬度B。

②雙排布置：當(dāng)基坑(槽)寬度＞6m時采用。單排布置

③環(huán)型或U型布置：當(dāng)基坑面積較大時，應(yīng)采用環(huán)型布置（考慮施工機械進出基坑時宜采用U型布置）。雙排布置環(huán)型布置U型布置3.2.2輕型井點降水共70頁第55頁

●采用雙排、環(huán)型或U型布置時，位于地下水上游一排的井點間距應(yīng)小些，下游井點的間距可大些。

●如采用U形布置，則井點管不封閉的一段應(yīng)在地下水的下游方向。地下室電梯井局部二次降水井點降水不到位的基坑基礎(chǔ)施工至地下水位以上施工降水方可停止3.2.2輕型井點降水共70頁第56頁⑶輕型井點的高程布置

輕型井點降水深度一般≯6m。井點管埋置深度H(不包括濾管)，可按下式計算：

●如H值小于降水深度6m時，則可用一級井點；●當(dāng)H值稍大于6m時，如降低井點管的埋置面可滿足降水深度要求時，仍可用一級井點降水；

一級輕型井點高程布置輕型井點的高程布置3.2.2輕型井點降水共70頁第57頁

●在確定井點管埋置深度時，還應(yīng)考慮井點管露出地面0.2～0.3m，濾管必須埋在透水層內(nèi)?！癞?dāng)一級井點達(dá)不到降水深度要求時，則可采用二級井點?；佣壿p型井點降水地下室三級井點降水二級輕型井點降水3.2.2輕型井點降水共70頁第58頁⑷輕型井點的設(shè)計及計算

井點系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)掌握施工現(xiàn)場地形圖、水文地質(zhì)勘察資料、基坑的施工圖設(shè)計等資料。

設(shè)計內(nèi)容除進行井點系統(tǒng)的平面布置和高程布置外,尚應(yīng)進行涌水量的計算，確定井管數(shù)量及井距，選擇抽水設(shè)備等工作。⑸輕型井點的埋設(shè)程序

排放總管→埋設(shè)井點管→用彎聯(lián)管將井點與總管接通→安裝抽水設(shè)備。

排放總管埋設(shè)井點管接通彎聯(lián)管3.2.2輕型井點降水共70頁第59頁⑹防范井點降水不利影響的措施

井點降水必然會形成降水漏斗，從而導(dǎo)致周圍土壤固結(jié)并引起地面沉陷，為減少井點降水對周圍建筑物及地下管線造成影響，可在井點線外4～5m處設(shè)置回灌井點，將井點中抽出水經(jīng)沉淀后用壓力注入回灌井中，形成一道水墻。

設(shè)置擋土帷幕也可減少井點降水引起的不利影響?；毓嗑c水位圖回灌井點布置設(shè)置擋土帷幕減少不利影響3.2.2輕型井點降水共70頁第60頁3.2.3管井井點

管井井點由濾水井管、吸水管和抽水機組成。管井埋設(shè)的深度和距離根據(jù)需降水面積、深度及滲透系數(shù)確定，一般間距10～50m，最大埋深可達(dá)10m，管井距基坑邊緣距離≮1.5m(沖擊鉆成孔)或3m(鉆孔法成孔)，適用于降水深度3～5m、滲透系數(shù)為20～200m/d的基坑中施工降水。管井井點設(shè)備簡單、排水量大、易于維護、經(jīng)濟實用。管井埋設(shè)管井填充濾料管井抽排水施工3.2施工降水共70頁第61頁

如需降水深度較大，可采用深井井點,適用于降水深度＞15m、滲透系數(shù)為10～250m/d的基坑。故稱為“深井泵法”。3.2.3管井降水點擊動畫管井井點降水管井井點構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)管井小井管井深井井點PVC簡易管井共70頁第62頁3.2.4噴射井點

是在井點管內(nèi)設(shè)特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機向噴射器輸入高壓水或壓縮空氣，形成水氣射流,將地下水抽出排走。其降水深度可達(dá)8～20m。噴射井點平面布置噴射井點豎向布置3.2.5電滲井點電滲井點構(gòu)造與布置

電滲井點以井點管作負(fù)極，打入的鋼筋作正極，通入直流電后，土顆粒自負(fù)極向正極移動，水則自正極向負(fù)極移動而被集中排出。本法常與輕型井點或噴射井點結(jié)合使用。噴射井點與電滲井點在一般工程中的應(yīng)用較少!3.2施工降水共70頁第63頁4

流砂的防治在細(xì)砂或粉砂土層的基坑開挖時，地下水位以下的土在動水壓力的推動下極易失去穩(wěn)定，隨著地下水涌入基坑。稱為流砂現(xiàn)象。流砂發(fā)生后，土完全喪失承載力，土體邊挖邊冒，施工條件極端惡化，基坑難以達(dá)到設(shè)計深度。嚴(yán)重時會引起基坑邊坡塌方,臨近建筑物出現(xiàn)下沉、傾斜甚至倒塌。4.1

流砂現(xiàn)象廣佛地鐵桂城站基坑出現(xiàn)流砂，地面下沉約1.5m圖為砂包封堵?lián)岆U現(xiàn)場第2講基坑支護與降水共70頁第64頁

產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的原因有內(nèi)因和外因。

4.2

產(chǎn)生流砂的原因4流砂的防治流砂發(fā)生基坑滿目狼籍流砂支擋強行施工

取決于土的性質(zhì)，當(dāng)土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、滲透系數(shù)小、排水性能差等均容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。