土力學及地基基礎 第4版 課件 第7章.場地平整與基坑施工

第7章場地平整與基坑施工7.1場地平整與土方調(diào)配7.2基坑降水、排水7.3基坑支護7.4土方開挖與回填

7.1場地平整與土方調(diào)配7.1.1場地平整7.1.2土方調(diào)配7.1.3土方施工機械

包括一切土的挖掘、填筑、運輸?shù)冗^程以及排水降水、土壁支撐等準備工作和輔助工程。常見的土方工程施工內(nèi)容有：

土方工程的內(nèi)容

⑴場地平整：包括障礙物拆除、場地清理、確定場地設計標高、計算挖填土方量、合理進行土方平衡調(diào)配等。

⑶土方回填與壓實：包括土料選擇、運輸、填土壓實的方法及密實度檢驗等。

⑵開挖溝槽、基坑(豎井、隧道、修筑路基、堤壩)：包括測量放線、施工排水降水、土方邊坡和支護結構等。基坑土方開挖土方工程的施工要求●土方量少、工期短、費用?。弧褚虻刂埔司幹坪侠淼氖┕し桨?，預防流砂、管涌、塌方等事故發(fā)生，確保安全；●要求標高、斷面控制準確；●應盡可能采用先進的施工工藝、施工組織和機械化施工?！裢馏w有足夠的強度和穩(wěn)定性；基坑土方開挖道路土方開挖7.1.1場地平整1.場地設計標高一般有兩種方法

1．一般方法：如場地比較平緩，對場地設計標高無特殊要求，可按照“挖填土方量相等”的原則確定場地設計標高；

2．用最小二乘法原理求最佳設計平面：應用最小二乘法的原理，不僅可滿足土方挖填平衡、還可做到土方的總工程量最小。

2.場地設計標高Z0的重要性

場地設計標高是進行場地平整和土方量計算的依據(jù),也是總圖規(guī)劃和豎向設計的依據(jù)。合理地確定場地設計標高，對減少土方工程量、加速工程進度、降低工程造價有著重要意義。

確定場地設計標高應結合各類影響因素反復進行技術經(jīng)濟比較，選擇一個最佳方案。場地平整施工3.Z0的確定原則

●滿足生產(chǎn)工藝和運輸?shù)囊螅弧癯浞掷玫匦?，分區(qū)或分臺階布置，分別確定不同的設計標高；●考慮挖填平衡，棄土運輸或取土回填的土方量最少；●要有合理的泄水坡度(≥2‰)，滿足排水要求；●考慮最高洪水位的影響。分臺階布置確定不同的場地設計標高考慮挖填平衡設置不同的場地設計標高4.Z0的確定步驟（一般方法）

如場地設計標高無特殊要求時，可根據(jù)挖填土方量平衡的原則確定H0,其步驟如下：

①劃分方格網(wǎng)

方格網(wǎng)邊長a可取10～50m，常用20m、40m；挖填平衡原則即場地內(nèi)土方的絕對體積在平整前、后相等等高線方格網(wǎng)場地設計標高計算圖用插入法求得H13=251.70②確定各方格網(wǎng)角點高程

●水準儀實測；●利用地形圖上相鄰兩等高線的高程，用插入法求得。插入法的圖解法

按每一個方格的角點的計算次數(shù)（權數(shù)），即方格的角點為幾個方格共有的情況，確定設計標高H0的實用公式為：③按挖填平衡確定設計標高水準儀測量確定各角點高程式中z1——

一個方格獨有的角點標高；

z2、z3、z4——

分別為二、三、四個方格所共有的角點標高。④

場地設計標高Z0的調(diào)整

按以上步驟求得的Z0僅為一理論值，還應考慮以下因素進行調(diào)整，求出Z,i：

●土的可松性影響；

●場內(nèi)挖方和填方的影響；

●場地泄水坡度的影響。未考慮土的可松性影響導致大量的建筑余土需外運未考慮場地泄水坡度導致排水不暢雨季工地常被水淹由于土具有可松性，一般填土需相應提高設計標高，故考慮土的可松性后，場地設計標高調(diào)整為：VWVTZ0V,WV,TZ,0Δh理論設計標高調(diào)整設計標高5.

土的可松性影響

式中：

Δh——土的可松性引起設計標高的增加值；

VW、VT——按理論設計標高計算的總挖方、總填方體積；

FW、FT——按理論設計標高計算的總挖方或填方區(qū)總面積；

K，s——土的最后可松性系數(shù)。

場地設計標高Z0是按挖填土方量平衡的原則確定的，但從經(jīng)濟觀點出發(fā)，常會將部分挖方就近棄于場外，或就近于場外取土用于部分填方，均會引起挖填土方量的變化，亦需調(diào)整場地設計標高。其設計標高調(diào)整值按下式計算：

6.

場內(nèi)挖方和填方的影響式中：

Q——場地根據(jù)Z0平整后多余或不足的土方量。場外就近棄土場外借土填方

調(diào)整后的設計標高是一個水平面的標高,而實際施工中要根據(jù)泄水坡度的要求(單坡泄水或雙坡泄水)計算出場地內(nèi)各方格網(wǎng)角點實際設計標高。7.場地泄水坡度的影響

場地為單坡泄水時，場地內(nèi)任意點的設計標高為：場地單向泄水坡度示意圖

i

i

場地雙向泄水坡度示意圖

ix

ix

iy

iy

場地為雙坡泄水時，場地內(nèi)任意點的設計標高為：

正負號的取值：角點在Z0之上取“＋”，反之取“－”求出Zi’后，可得各方格角點的施工高度Hi

角點編號施工高度hn

1

-0.72

43.2442.52自然地面標高H

設計標高Hn土方方格網(wǎng)圖例若Hi為正值則該點為填方,Hi為負值則為挖方。（1-6）9.土方量的計算在土方工程施工之前，通常要計算土方的工程量。但土方工程的外形往往復雜，不規(guī)則，要得到精確的計算結果很困難。一般情況下，都將其假設或劃分成為一定的幾何形狀，并采用具有一定精度而又和實際情況近似的方法進行計算。道路土方開挖基坑土方開挖場地平整計算步驟1.場地設計標高確定后，求出平整的場地各角點的施工高度Hi

。2.確定“零線”的位置。確定“零線”的位置，了解整個場地的挖、填區(qū)域分布狀態(tài)。按每個方格角點的施工高度算出填、挖土方量，并計算場地邊坡的土方量，這樣即得到整個場地的填、挖土方總量。（1）繪出零線

式中：X1、X2——角點至零點的距離(m)；

h1、h2——相鄰角點的施工高度(m),用絕對值;

a——方格網(wǎng)的邊長(m).

零線位置的確定：先求出方格網(wǎng)中邊線兩端施工高度有“＋”“－”中的零點，將相鄰兩零點連接起來即為零線。零點位置計算示意

為省略計算，亦可用圖解法直接求出零點位置。即用尺在各角點標出相應比例，用尺相接，與方格相交點即為零點位置。

h1+0.30h2-0.20±0551010h7h8+0.7-0.10用尺量出h1＋0.3的刻度用尺量出h2－0.2的刻度兩點連線與方格的交點為零點用尺量出h8－0.1的刻度用尺量出h7＋0.7的刻度兩點連線與方格的交點為零點兩零點連線即為零線

“零線”求出，也就劃出了場地的挖方區(qū)和填方區(qū)，便可按平均高度法計算各方格的挖、填土方量。土方量計算的基本方法有平均高度法

和平均斷面法

兩種。㈠平均高度法

⑴四方棱柱體法：將施工區(qū)域劃分為若干個邊長等于a的方格網(wǎng)，每個方格網(wǎng)的土方體積V等于底面積a2乘四個角點高度的平均值，即：（2）計算場地挖、填土方量四方棱柱體的體積計算取絕對值方格四個角點，部分是挖方，部分是填方（圖1-5b和c）

角點二填二挖；

角點一填（挖）三挖（填）2.1

土方量計算的基本方法

⑵三角棱柱體法：將每一個方格順地形的等高線沿對角線劃分為兩個三角形，然后分別計算每一個三角棱柱體的土方量。三角棱柱體的體積計算1)．當三角形三個角點全部為挖或全部為填時2)．三角形三個角點有填有挖時，零線將三角形分成兩部分，一個是底面為三角形的錐體，一個是底面為四邊形的楔體㈡平均斷面法基坑、基槽、管溝、路堤的土方量計算可采用平均斷面法。即：基坑土方量計算基槽、路堤土方量計算F1F0F0F1F2F27.1.2土方調(diào)配

⑵土方調(diào)配的原則：力求挖填平衡、運距最短、費用最省，考慮土方的利用，以減少土方的重復挖填和運輸。

⑴土方調(diào)配的步驟：劃分調(diào)配區(qū)(繪出零線)→計算調(diào)配區(qū)之間的平均運距(即挖方區(qū)至填方區(qū)土方重心的距離)→確定初始調(diào)配方案→優(yōu)化方案判別→繪制土方調(diào)配圖表。

⑶最優(yōu)調(diào)配方案的確定：最優(yōu)調(diào)配方案的確定，是以線性規(guī)劃為理論基礎，常用“表上作業(yè)法”求解。步驟如下：用“最小元素法”編制初始調(diào)配方案最優(yōu)方案判別方案調(diào)整最優(yōu)方案判別繪制土方調(diào)配圖否是土方調(diào)配的步驟

先按下式求出各挖方或填方區(qū)土方重心坐標X0、Y0：

⑴計算各挖、填方調(diào)配區(qū)之間的平均運距填方區(qū)··yH0H0xxOWxOTyOWyOTL0挖方區(qū)式中：

xi、yi——i塊方格的重心坐標；

Vi——i塊方格的土方量。V1x1、y1V5x5、y5V19x19、y19挖方區(qū)重心填方區(qū)重心

則填、挖方區(qū)之間的平均運距

L0

為：式中：x0T、y0T——填方區(qū)的重心坐標；

x0W、y0W——挖方區(qū)的重心坐標。

在實際工作中，亦可用作圖法近似地求出調(diào)配區(qū)的形心位置O代替重心坐標，用比例尺量出每對調(diào)配區(qū)的平均運距。挖方施工及長距離土方調(diào)運⑵

初始調(diào)配方案

下圖為一矩形廣場，圖中小方格內(nèi)的數(shù)字為各調(diào)配區(qū)的土方量，箭桿上的數(shù)字則為各調(diào)配區(qū)之間的平均運距。試求土方調(diào)配最優(yōu)方案。500500800600500500400W1T1W36050701108070401009040100W4T3W2T270挖方區(qū)編號填方區(qū)編號挖方區(qū)需調(diào)出土方填方區(qū)需調(diào)進土方調(diào)配區(qū)間的平均運距各調(diào)配區(qū)土方量及平均運距

填方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量m3W1x1150x1270x13100500C,11C,12C,13W2x2170x2240x2390500C,21C,22C,23W3x3260x32110x3370500C,31C,32C,33W4x4180x42100x4340400C,41C,42C,43填方量m380060050019002.3土方調(diào)配

填方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量m3,11C,12C,13W2704090500C,21C,22C,23W36011070500C31C32C33W480100C,41C,42C,43填方量m38006005001900

步驟1：選取平均運距最小(C22=C43=40)的方格，確定它所對應的調(diào)配土方數(shù)，并使其盡可能大。本例選取C43=40，X43=400(W4的全部挖方調(diào)往T3)，X41、X42=0(W4的挖方不調(diào)往T1、T2)，在X41、X42的方格內(nèi)畫上“×”40400××400

填方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量m3W15070100C,11C,12C,13W2704090C,21C,22C,23W36011070C,31C,32C,33W4×80×10040040400C,41C,42C,43填方量m38006005001900

步驟2：重復步驟1，按平均運距由小到大依次計算X22、X11、X31（C22→C11→C31）

，我們就得到了土方調(diào)配的初始方案。5005001003001004050××××6070110500500500⑶最優(yōu)方案判別

初始調(diào)配方案是按“就近調(diào)配”求得的，它保證了挖填平衡、總運輸量是較小的，但不一定是最小的，因此還需進行判別。

我們引入“假想價格系數(shù)”求檢驗數(shù)λij來判別。首先求出表中各方格的假想價格系數(shù)，有調(diào)配土方的假想價格系數(shù)C，ij=Cij

，無調(diào)配土方的假想價格系數(shù)按下式計算：

即：構成任一矩形的四個方格內(nèi)對角線上的假想價格系數(shù)之和相等。

利用已知的假想價格系數(shù)，我們可逐個求解未知的C，ij。

步驟1：在有調(diào)配土方的方格內(nèi)，C，ij=Cij，將數(shù)據(jù)填入表中;2.3土方調(diào)配

步驟2：按任一矩形的四個方格內(nèi)對角線上的C，ij之和相等，逐個求解未知的C，ij；如：填方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量m3W150050×70×10050050W2×7050040×9050040W330060100110100705006011070W4×80×1004004040040填方量m38006005001900－1010006080302.3土方調(diào)配填方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量m3W150050701005005010060W2705004090500-10400W330060100110100705006011070W48010040040400308040填方量m38006005001900

步驟3：引入檢驗數(shù)λ，按下式求出表中無調(diào)配土方方格的檢驗數(shù)(即方格右邊兩小格數(shù)字上下相減，將正負號填入表中)：

－

λ12出現(xiàn)負數(shù)說明方案不是最佳方案，需要進行調(diào)整。＋＋＋＋＋2.3土方調(diào)配⑷

方案的調(diào)整

步驟2：找出x12的閉回路。其作法是，從x12方格出發(fā)，沿水平或豎直方向前進，遇到有數(shù)字的方格作900轉(zhuǎn)彎(也可不轉(zhuǎn)彎)，如果路線恰當，有限步后便能回到出發(fā)點。形成一條以有數(shù)字的方格為轉(zhuǎn)角點、用水平或豎直線聯(lián)起來的閉回路。見下表：

T1T2T3W1500X12W2500W3300100100W4400①②③④⑤

步驟1：在所有負檢驗數(shù)中挑選一個(一般選最小的)，本例即λ12，將它對應的變量

x12作為調(diào)整對象。

填方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量m3W150070+1005005010060W2+7050040+90500-10400W330060110100705006011070W4+80+10040040400308040填方量m38006005001900

步驟3：從空格

X12出發(fā)，沿閉回路（方向任意）行進，在各奇數(shù)轉(zhuǎn)角點的數(shù)字中挑出一個最小的（本例即X32=100）將它由X32調(diào)到X12方格中。500100

填方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量m3W15070+1005005010060W2+7050040+90500-10400W360110100705006011070W4+80+10040040400308040填方量m38006005001900

步驟4：將“100”數(shù)字填入X12方格中，被調(diào)出的X32為0，同時將閉回路上其它奇數(shù)次轉(zhuǎn)角（X11）方格內(nèi)的數(shù)字都減去100，偶數(shù)次轉(zhuǎn)角（X31）方格內(nèi)的數(shù)字都增加100，使得填、挖方區(qū)的土方量仍然保持平衡。這樣我們就得到了下表中的新調(diào)配方案。40001004002.3土方調(diào)配

填方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量m31005005060W2+7050040+90500400W3400600110100705006070W4+80+100400404003040填方量m38006005001900步驟5：對新調(diào)配方案按“⑵最優(yōu)方案判別”的方法和步驟再進行判別和檢驗，如仍出現(xiàn)負數(shù)，則重復步驟1～4繼續(xù)調(diào)整，如不出現(xiàn)負數(shù)，方案即是最優(yōu)方案。10070-1020110808050計算無調(diào)配土方方格的檢驗數(shù)λ，無負數(shù)，方案是最優(yōu)方案。繪出最終土方調(diào)配圖如左所示500500800600500500400W1T1W3400601007040040W4T3W2T2100705004040050

該優(yōu)化方案的土方總運輸量為：

Z=400×50＋100×70＋500×40＋400×60＋100×70＋400×40=94000（m3·m）

初始方案的土方總運輸量為：

Z=500×50＋500×40＋300×60＋100×110＋100×70＋400×40=97000（m3·m）

調(diào)整后的總運輸量減少了3000（m3·m）。7.2基坑降水排水基坑開挖時，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。明排水法一般采用截、疏、抽的方法。

截：在現(xiàn)場周圍設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；抽：在低洼地段設置集水、排水設施,然后用抽水機抽走。疏：在基坑內(nèi)設置縱橫排水溝，疏通、排干場內(nèi)地表積水；水淹基坑損失慘重工期延誤明溝與集水井排水

在基坑的一側或四周設置排水明溝，在四角或每隔20～30m設集水井,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。普通與集水井排水法分層明溝排水

當基坑土層由多種土層組成,中部夾有透水性強的砂類土時,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置明溝及集水井。分層明溝排水法溝側開挖法點擊動畫反鏟挖土深基坑的接力開挖管溝的溝側開挖

即反鏟停于溝側，沿溝邊開挖，它可將土棄于距溝較遠的地方，如裝車則回轉(zhuǎn)角度較小，但邊坡不易控制。溝側開挖法

一般用于橫挖土層和需將土方卸到離溝邊較遠的距離時使用。深層明溝排水

當?shù)叵禄酉噙B、土層滲水量和排水面積大，為減少大量設置排水溝的復雜性，可在基坑內(nèi)的深基礎或合適部位設置一條縱、長、深的主溝，其余部位設置邊溝或支溝與主溝連通，通過基礎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。深層明溝排水法不考慮基坑排水的惡果沙灣電站廠房深基坑排水施工全景施工降水

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，當遇粉細砂層時，還會出現(xiàn)嚴重的翻漿、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。

遇有此種情況時應采用井點降水的人工降水方法施工井點降水的作用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，增加地基土的承載能力!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⑴輕型井點的設備

由管路系統(tǒng)（濾管、井點管、彎聯(lián)管及總管）和抽水設備（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造見圖：

輕型井點設備工作原理濾管構造井點管⑵輕型井點的平面布置

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

②雙排布置：當基坑(槽)寬度＞6m時采用。單排布置

③環(huán)型或U型布置：當基坑面積較大時，應采用環(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

●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施工至地下水位以上施工降水方可停止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

●在確定井點管埋置深度時，還應考慮井點管露出地面0.2～0.3m，濾管必須埋在透水層內(nèi)?！癞斠患壘c達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⑷輕型井點的設計及計算

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

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

排放總管→埋設井點管→用彎聯(lián)管將井點與總管接通→安裝抽水設備。

排放總管埋設井點管接通彎聯(lián)管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，從而導致周圍土壤固結并引起地面沉陷，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置擋土帷幕減少不利影響管井井點

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。管井井點設備簡單、排水量大、易于維護、經(jīng)濟實用。管井埋設管井填充濾料管井抽排水施工

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”。管井井點構造標準管井小井管井深井井點PVC簡易管井噴射井點

是在井點管內(nèi)設特制的噴射器，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8～20m。噴射井點平面布置噴射井點豎向布置電滲井點電滲井點構造與布置

電滲井點以井點管作負極，打入的鋼筋作正極，通入直流電后，土顆粒自負極向正極移動，水則自正極向負極移動而被集中排出。本法常與輕型井點或噴射井點結合使用。噴射井點與電滲井點在一般工程中的應用較少!7.3基坑支護7.3.1邊坡穩(wěn)定

土方開挖過程中,土壁是由土體內(nèi)磨擦阻力和粘結力保持平衡而穩(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)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造成邊坡失穩(wěn)的原因基坑塌方搶險救人2邊坡留設

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

1:m，即：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：當邊坡高度已知為h時，其邊坡寬度則等于mh。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?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)應根據(jù)當?shù)厥┕そ?jīng)驗確定,無經(jīng)驗時可按下表確定：注：表中碎石土的填充物為堅硬或硬塑的黏性土。留設邊坡需考慮的因素

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留有充足的安全系數(shù)規(guī)范的邊坡留設1規(guī)范的邊坡留設27.3.2基坑(槽)支護

一級基坑：重要工程，支護結構與基礎結構合一工程，開挖深度＞10m，臨近建筑物、重要設施在開挖深度以內(nèi)；開挖影響范圍內(nèi)有歷史或近代優(yōu)秀建筑、重要管線需嚴加保護；

三級基坑：開挖深度＜7m，且無特別要求的基坑；

二級基坑：不屬于一級或三級的其它基坑?；宇悇e支護結構墻頂位移支護結構墻體最大位移地面最大沉降一級基坑305030二級基坑608060三級基坑80100100基坑變形的監(jiān)控值mm

1基坑的分級2基槽支護

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ｉg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5m。連續(xù)式水平擋土板支撐3一般基坑支護

深度不大的三級基坑，當放坡開挖有困難時，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。簡易支護放坡開挖的基坑，當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施工臨時擋土墻支撐短柱橫隔板支撐2斜柱支撐先沿基坑邊緣打設柱樁，在柱樁內(nèi)側支設擋土板并用斜撐支頂，擋土板內(nèi)側填土夯實。適用于深度不大的大型基坑使用。3錨拉支撐先沿基坑邊緣打設柱樁，在柱樁內(nèi)側支設擋土板，柱樁上端用拉桿拉緊，擋土板內(nèi)側填土夯實。適用于深度不大、不能安設橫(斜)撐的大型基坑使用。斜柱支撐錨拉支撐基坑打設柱樁4深基坑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；●通過排降水,確?；A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常用的支護結構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合加筋水泥土圍護墻型鋼橫擋板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)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。懸臂樁的間隔式排樁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土釘墻支護土釘支護施工工藝：

⑴開挖工作面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

⑶土釘成孔噴射第一層砼

⑷安設土釘、注漿

⑸掛鋼筋網(wǎng)、噴射砼面層掛鋼筋網(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土釘、注漿3錨桿支護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

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，嚴禁水鉆；考慮沉渣厚度，孔底應超鉆30～50mm；成孔后高壓風清洗孔壁，以保證砂漿與孔壁的粘結力。制作完畢的錨索⑵錨桿的制作與安裝包括下料、除銹防腐、焊接導向錐、綁扎、入孔六個步驟。錨索入孔導向錐起入孔導向作用緊箍環(huán)自由段外套塑料管錨索預留長度注漿拉桿的預應力張拉錨桿逐層向下支護施工⑶灌漿

基坑錨桿常采用埋管式灌漿的一次灌漿法；當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

⑷預應力張拉及封錨：4

擋土灌注樁與土層錨桿結合支護冠梁懸臂支護樁錨桿及橫撐5鋼板樁支護

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。U型鋼板樁鋼板樁水上圍堰無錨板樁從一角開始逐塊插打，每塊鋼板樁自起打到結束中途不停頓。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。鋼板樁入土U型板樁的相互連接無錨板樁的單獨打入法有錨板樁的雙層圍檁插樁法有錨板樁的雙層圍檁插樁法6地下連續(xù)墻支護銑削鉆成槽機

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。連續(xù)墻抓斗—成槽機槽段的連接導墻施工成槽機抓土鋼筋籠起吊鋼筋籠入槽連續(xù)墻砼澆筑鎖口管起拔進入第二槽段施工亦可用吊車起拔兩邊是鎖口管7

擋墻＋內(nèi)撐支護大型深基坑的鋼管對撐支護鋼筋砼構架式內(nèi)撐支護⑴鋼管內(nèi)支撐鋼管內(nèi)支撐的地面拼裝大型深基坑的擋墻＋鋼管內(nèi)支撐支護地鐵車站的多道鋼管對撐支護大型深基坑的鋼管角撐擋墻的腰梁⑵鋼筋砼內(nèi)支撐內(nèi)支撐下的基礎工程施工就地制作鋼筋砼內(nèi)支撐內(nèi)支撐下挖樁間土方格構式立柱深基坑邊坡支護坍塌事故排樁支護基坑失穩(wěn)破壞膨脹土基坑失穩(wěn)破壞上海在建13層樓房整體倒塌

6月27日6時左右，上海棟在建13層住宅樓整體倒塌。兩側壓力差產(chǎn)生的水平力超過了樁基的抗側能力

7.4土方開挖與回填

推土機操縱靈活、運轉(zhuǎn)方便、所需工作面小、行駛速度快，能爬300左右的坡。適用于場地平整、開挖深度不大的基坑、移挖作填、填筑堤壩、回填基坑和基槽土方、為鏟運機助鏟、為挖掘機清理集中余土和創(chuàng)造工作面，修路開道、牽引其它無動力施工機械，大馬力推土機還可犁松堅巖。1.推土機施工TQ230G全液壓高原推土機

TY320C前鏟后犁推土機土方推送移挖作填水中清碴平整場地

提高推土機生產(chǎn)效率的方法⑴下坡推土順地面坡勢沿下坡方向推土，可增大鏟刀切土深度和運土數(shù)量，縮短推土時間、節(jié)約能源，提高生產(chǎn)率約30～40%。下坡推土下坡推土空車返回爬坡⑵并列推土⑷分批集中、一次推送

大面積施工區(qū)可采用2～3臺推土機并列推土，減少土的散失量而增大推土量，提高生產(chǎn)率約15～30%。3臺推土機并列推土當運距較遠又土質(zhì)較堅硬時，宜多次鏟土，一次推送。⑶槽型推土當土層較厚時，可利用前次推土的槽形推土，可減少土的散失量，增大推土量。2臺以上推土機在同區(qū)域作業(yè)時前后距離≮8m,左右距離≮1.5m2鏟運機施工

鏟運機操縱簡單、運轉(zhuǎn)方便、行駛速度快、生產(chǎn)效率高。是能獨立完成鏟土、運土、卸土、填筑、壓實等全部土方施工工序的施工機械。適用于坡度為200以內(nèi)的大面積場地平整、大型基坑開挖、填筑路基堤壩。CL9A自行式鏟運機CTY9A拖式鏟運