教學(xué)課件：基坑支護(hù)方案選取（課件）

技能點(diǎn)5：基坑支護(hù)方案選取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(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(huì)塌方,這不僅會(huì)造成人身安全事故、影響工期,有時(shí)還會(huì)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(xiǎn)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：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(shí)，其邊坡寬度則等于mh。共70頁(yè)第2頁(yè)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(shí)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(jiān)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(diǎn)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(wú)地下水，其放坡的坡度系數(shù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗(yàn)確定,無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可按下表確定：注：表中碎石土的填充物為堅(jiān)硬或硬塑的黏性土。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(wú)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(diǎn)：坡頂是否有荷載？施工季節(jié)及施工期長(zhǎng)短？

人工作業(yè)還是機(jī)械作業(yè)？坡頂有荷載(尤其是動(dòng)荷載)、使用時(shí)間長(zhǎng)、跨越冬雨季施工的邊坡應(yīng)留有充足的安全系數(shù)規(guī)范的邊坡留設(shè)1規(guī)范的邊坡留設(shè)2

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

場(chǎng)地邊坡的整治護(hù)腳矮墻立緣石拱緣石填心土錨索抗滑樁錨索地梁

川藏公路

102滑坡群是世界級(jí)滑坡群，其規(guī)模是世界第三、亞洲第一。在冰磧物滑坡地段填筑高路堤，采用大噸位錨索整治。川藏公路102滑坡整治改建工程高達(dá)530m的邊坡錨固巖質(zhì)邊坡采用錨噴支護(hù)錨桿行列式布置,間距1.25～3m,傾角10～200;

巖石護(hù)面噴射砼錨索框架支撐垛防治邊坡崩塌大石加固崩塌防治主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼絲合股后編織而成

撐！撐！頂！邊坡簡(jiǎn)易護(hù)理邊坡主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)邊坡被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)石籠網(wǎng)護(hù)坡漓江石籠護(hù)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(hù)岸、護(hù)坡。宜萬(wàn)鐵路巖崩滑坡事故

2007年11月20日，高陽(yáng)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(zhǎng)途客車途經(jīng)事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)被埋入巨石下，31人無(wú)人生還。巖崩滑坡事故現(xiàn)場(chǎng)全景巖石崩塌處崩塌的巨石客車被埋,車上有乘客31人2基坑(槽)支護(hù)

一級(jí)基坑：重要工程，支護(hù)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)合一工程，開挖深度＞10m，臨近建筑物、重要設(shè)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(yán)加保護(hù)；

三級(jí)基坑：開挖深度＜7m，且無(wú)特別要求的基坑；

二級(jí)基坑：不屬于一級(jí)或三級(jí)的其它基坑?；宇悇e支護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂位移支護(hù)結(jié)構(gòu)墻體最大位移地面最大沉降一級(jí)基坑305030二級(jí)基坑608060三級(jí)基坑80100100基坑變形的監(jiān)控值mm

2.1基坑的分級(jí)2.2基槽支護(hù)

基(溝)

槽開挖一般采用橫撐式土壁支撐。可分為水平擋土板及垂直擋土板兩大類。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(shí)，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(duì)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(duì)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2.3一般基坑的支護(hù)

深度不大的三級(jí)基坑，當(dāng)放坡開挖有困難時(shí)，可采用短柱橫隔板支撐、臨時(shí)擋土墻支撐、斜柱支撐、錨拉支撐等支護(hù)方法。2.3.1簡(jiǎn)易支護(hù)放坡開挖的基坑，當(dāng)部份地段放坡寬度不夠時(shí)，可采用短柱橫隔板支撐、臨時(shí)擋土墻支撐的簡(jiǎn)易支護(hù)方法進(jìn)行基礎(chǔ)施工

僅適用于部分地段放坡不夠的寬度較大的基坑使用僅適用于部分地段下部放坡不夠的寬度較大的基坑使用臨時(shí)擋土墻支撐短柱橫隔板支撐先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板并用斜撐支頂，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實(shí)。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(shí)。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2.4深基坑支護(hù)深基坑支護(hù)的基本要求●確保支護(hù)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,確保基礎(chǔ)施工在地下水位以上進(jìn)行蘇州市土地交易中心基坑支護(hù)工程常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系排樁式土釘墻錨桿支護(hù)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(hù)墻型鋼橫擋板2.4.1

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

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)置砼連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費(fèi)用低。懸臂樁的間隔式排樁支護(hù)擋土灌注樁排樁支護(hù)樁頂連系梁又稱冠梁懸臂支護(hù)樁

直徑0.6～1.1m的鉆孔灌注樁可用于深7～13m的基坑支護(hù)，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(hù),單層地下室常用0.8～1.2m的人工挖孔灌注樁作支護(hù)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(cuò)相間排樁支護(hù)2.4.2土釘墻支護(hù)

天然土體通過鉆孔、插筋、注漿來(lái)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。

⑴開挖工作面：土釘支護(hù)應(yīng)自上而下分段分層進(jìn)行，分層深度視土層情況而定，工作面寬度不宜＜6m，縱向長(zhǎng)度不宜＜l0m。土釘支護(hù)施工工藝人工洛陽(yáng)鏟成孔沖擊式鋼管成孔土層錨桿鉆機(jī)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。噴射砼水泥最小用量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(yàn)而定。噴射第一層砼

⑷安設(shè)土釘、注漿：土釘有單桿和多桿之分，單桿多為Φ22～32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不小于20mm。設(shè)置雙層鋼筋網(wǎng)時(shí)，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(jìn)入下一層土釘支護(hù)安設(shè)土釘、注漿2.4.3錨桿支護(hù)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(shí)采用是在未開挖的土層立壁上鉆孔至設(shè)計(jì)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(qiáng)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)定土層錨桿支護(hù)施工工藝沖擊式鉆機(jī)造孔旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)造孔錨桿造孔近景

⑴造孔：包括鉆機(jī)就位、施鉆成孔、清孔三個(gè)作業(yè)步驟。造孔用沖擊式鉆機(jī)、旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)或旋轉(zhuǎn)式?jīng)_擊鉆機(jī)，偏心鉆機(jī)跟進(jìn)護(hù)壁套管方式鉆進(jìn)，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(dòng)沖擊式錨桿鉆機(jī)

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(dǎo)向錐、綁扎、入孔六個(gè)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(zhǎng)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(shí)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(zhǎng)度注漿拉桿的預(yù)應(yīng)力張拉錨桿逐層向下支護(hù)施工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(shí)采用二次灌漿法。制漿

⑷預(yù)應(yīng)力張拉及封錨：在第14講中介紹。2.4.4

擋土灌注樁與土層錨桿結(jié)合支護(hù)

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(qiáng)度后,安上橫撐,拉緊固定,在樁中間挖土,直至設(shè)計(jì)深度冠梁懸臂支護(hù)樁錨桿及橫撐適于大型較深基坑,施工期較長(zhǎng),鄰近有建筑物,不允許支護(hù)、鄰近地基不允許有下沉位移時(shí)使用2.4.5鋼板樁支護(hù)

當(dāng)基坑較深、地下水位較高且未施工降水時(shí)，采用板樁作為支護(hù)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(wú)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無(wú)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(jiǎn)便、快速，但單塊打入易向一邊傾斜，累計(jì)誤差不易糾正，壁面平直度也較難控制。僅在樁長(zhǎng)＜10m、工程要求不高時(shí)采用。又稱單獨(dú)打入法。鋼板樁入土U型板樁的相互連接無(wú)錨板樁的單獨(dú)打入法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(gè)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入設(shè)計(jì)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2.4.6地下連續(xù)墻支護(hù)銑削鉆成槽機(jī)

先建造鋼筋砼地下連續(xù)墻,達(dá)到強(qiáng)度后在墻間用機(jī)械挖土。該支護(hù)法剛度大、強(qiáng)度高,可擋土、承重、截水、抗?jié)B,可在狹窄場(chǎng)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(jī)槽段的連接點(diǎn)擊動(dòng)畫地下連續(xù)墻施工導(dǎo)墻施工成槽機(jī)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(jìn)入第二槽段施工亦可用吊車起拔兩邊是鎖口管2.4.7

擋墻＋內(nèi)撐支護(hù)

當(dāng)基坑深度較大，懸臂式擋墻的強(qiáng)度和變形無(wú)法滿足要求、坑外錨拉可靠性低時(shí)，則可在坑內(nèi)采用內(nèi)撐支護(hù)。它適用于各種地基土層，缺點(diǎn)是內(nèi)支撐會(huì)占用一定的施工空間。常用有鋼管內(nèi)撐支護(hù)和鋼筋砼構(gòu)架內(nèi)撐支護(hù)。大型深基坑的鋼管對(duì)撐支護(hù)鋼筋砼構(gòu)架式內(nèi)撐支護(hù)⑴鋼管內(nèi)支撐

鋼管支撐一般采用Φ609鋼管,用不同壁厚適應(yīng)不同的荷載.鋼管支撐的形式為對(duì)撐或角撐,對(duì)撐的間距較大時(shí),可設(shè)置腹桿形成桁架式支撐鋼管內(nèi)支撐的地