《土木工程施工技術》課件2 土方工程-基坑工程

土方工程-基坑工程土方工程是建筑施工中的重要環(huán)節(jié),其中基坑工程是關鍵部分。本節(jié)將介紹基坑工程的定義、分類、開挖、支護、排水及監(jiān)測,以及相關的安全管理要點。thbytrtehtt基坑工程概述1定義基坑工程是指在一定深度和范圍內(nèi)開挖土方,為建筑物主體結構提供基礎承載的一系列施工活動。2特點基坑工程具有工程量大、開挖深度多變、施工環(huán)境復雜等特點。3重要性基坑工程是建筑施工中的關鍵環(huán)節(jié),直接關系到建筑物的整體質(zhì)量和安全。基坑工程是土方工程的重要組成部分,承擔著為地基基礎工程創(chuàng)造良好條件的任務。掌握基坑工程的基本原理和施工技術,對確保整個建筑工程的質(zhì)量和安全至關重要。1.1基坑工程的定義和特點定義基坑工程是指在一定深度和范圍內(nèi)開挖土方,為建筑物主體結構提供基礎承載的一系列施工活動。規(guī)模大基坑工程通常涉及大量的土方開挖和支護工作,工程量非常大。環(huán)境復雜基坑施工需要面對地質(zhì)情況復雜、地下管線密集等復雜的施工環(huán)境。1.2基坑工程的分類1開挖深度根據(jù)開挖深度不同,可分為淺基坑和深基坑。2支護形式根據(jù)支護方式的不同,可分為土釘墻支護、鋼板樁支護等。3地質(zhì)條件根據(jù)場地地質(zhì)情況的復雜程度,可分為一般基坑和特殊基坑。4開挖方法根據(jù)開挖的機械化程度,可分為人工開挖和機械開挖。2.基坑開挖1影響因素基坑開挖受地質(zhì)條件、地下水位、臨近建筑物等多方面因素的影響。需要充分了解場地情況,制定合理的開挖方案。2開挖方法常見的基坑開挖方法包括人工開挖、機械開挖和機械人工聯(lián)合開挖。選擇適當?shù)姆椒商岣唛_挖效率。3工藝流程基坑開挖通常包括測量放線、開挖分層、邊坡支護、清理等步驟。嚴格按流程操作可確保開挖質(zhì)量和安全。2.1基坑開挖的影響因素地質(zhì)條件土質(zhì)、地層結構、地下水位等地質(zhì)條件的復雜程度直接影響基坑開挖的難度和穩(wěn)定性。合理評估場地地質(zhì)特征至關重要。臨近建筑物基坑開挖會對周邊建筑物造成影響,需要重點關注相鄰結構的安全性,采取合理的支護措施。地下水位地下水位的高低會對基坑開挖的穩(wěn)定性和支護難度產(chǎn)生重大影響,需要合理安排排水和降水方案。2.2基坑開挖的方法人工開挖適用于小規(guī)?；?采用人力進行逐層清挖,工作效率較低但靈活性強。機械開挖適用于大規(guī)?；?采用挖掘機、推土機等大型機械進行批量開挖,工作效率高但受地形限制。機械人工聯(lián)合在大型基坑中,結合人工作業(yè)與機械設備,既能發(fā)揮機械的高效優(yōu)勢,又能充分利用人工的靈活性。2.3基坑開挖的工藝流程測量放線首先根據(jù)設計圖紙對基坑位置和尺寸進行仔細測量和放線,確保開挖范圍和邊線準確無誤。分層開挖采用分層逐段的方式進行基坑開挖,以提高工作效率并確保開挖的穩(wěn)定性。邊坡支護根據(jù)地質(zhì)條件及開挖深度,及時采取土釘墻、鋼板樁等支護措施,防止邊坡塌方。清理整平在達到設計標高后,對基坑底面進行徹底清理和整平,為后續(xù)施工創(chuàng)造良好條件。3.基坑支護1作用防止基坑邊坡坍塌2原理增強邊坡穩(wěn)定性3方式土釘墻、鋼板樁等基坑支護是保證基坑施工安全的關鍵措施。合理的支護方案不僅可防止邊坡坍塌,還能提高基坑的整體穩(wěn)定性,為后續(xù)的地基與基礎工程創(chuàng)造有利條件。支護技術的選擇需根據(jù)地質(zhì)條件、開挖深度等因素綜合考慮?；又ёo的作用和原理1作用基坑支護的主要目的是防止基坑邊坡發(fā)生坍塌和滑移,保證施工安全。2原理通過增強邊坡的穩(wěn)定性和抗剪強度,抵抗來自土體壓力和地下水壓力的作用。3方式采用土釘墻、鋼板樁、錨桿等支護結構,來提高基坑的整體承載能力。3.2基坑支護的常見方式土釘墻支護通過在土體中鉆孔并安裝鋼筋或其他支撐材料,構建成一道堅固的防護墻,能有效抵抗土體壓力。鋼板樁支護利用相互連接的鋼板樁圍成基坑邊界,形成一道剛性防護屏障,適用于地質(zhì)條件較差的基坑。錨桿支護在基坑邊緣埋設錨桿,通過與基坑內(nèi)支護結構的連接來增強邊坡穩(wěn)定性,常用于深基坑支護。擋土墻支護利用混凝土或磚塊等材料搭建擋土墻,形成一道剛性屏障來承受土體壓力,適用于淺基坑。3.2.1土釘墻支護工藝流程土釘墻支護包括鉆孔、安裝鋼筋、注漿等步驟,具有施工靈活、成本相對較低的特點?？箟盒阅芡玲攭δ苡行г鰪娀舆吰碌姆€(wěn)定性和抗剪能力,承受較高的土體和地下水壓力。適用條件土釘墻支護適用于一般地質(zhì)條件的基坑開挖,滿足不同深度和邊坡狀態(tài)的需求。3.2.2鋼板樁支護鋼板樁的作用鋼板樁支護可形成一道剛性防護屏障,能有效抵抗土體和地下水壓力,適用于地質(zhì)條件較差的基坑開挖。鋼板樁的特點相互連接的鋼板樁具有良好的抗壓性和抗彎曲性能,能提供卓越的邊坡支撐能力。同時安裝靈活,適用于深基坑。鋼板樁的工藝鋼板樁支護通常包括鋼板樁的驅(qū)入、相互連接、錨固等步驟,施工流程較為復雜但能確?；拥恼w穩(wěn)定性。3.2.3錨桿支護工藝特點錨桿支護通過在基坑邊緣埋設高強度錨桿,將其與內(nèi)部支護結構連接,形成一個整體的防護體系。這種方式能有效增強基坑邊坡的穩(wěn)定性和承載能力。適用條件錨桿支護適用于地質(zhì)條件較好、邊坡角度較大的深基坑工程。它可承受較高的土體和水壓力作用,是深基坑支護的常用方式之一。3.2.4擋土墻支護剛性防護擋土墻采用混凝土或磚塊等材料構筑成剛性防護屏障,能夠有效阻擋基坑周圍的土體壓力。適用淺基坑相比其他支護方式,擋土墻適用于深度較淺的基坑工程,適用場景較為局限。承載能力強擋土墻的整體剛度高,能承受較大的土體和地下水壓力,為基坑工程提供穩(wěn)定的支撐。4.基坑排水排水目的及時有效地排出基坑內(nèi)部的地下水和表面積水,防止對基坑結構造成損害。排水原理利用重力和抽pump的方式,將積水引導至基坑外部,降低地下水位。排水方法包括表面排水和深層排水,根據(jù)具體情況選擇合適的排水系統(tǒng)。4.1基坑排水的目的和原理1排水目的快速有效地排除基坑內(nèi)部的地下水和積水,防止對基坑結構造成損壞。2排水原理利用重力和抽水機械設備的作用,將地下水和積水引導至基坑外部,降低地下水位。3排水作用降低基坑內(nèi)部的水壓力,提高基坑邊坡和支護結構的穩(wěn)定性,確保施工安全。4.2基坑排水的方法表面排水通過在基坑周圍設置排水溝渠和雨水收集系統(tǒng),快速有效地引導基坑表面的積水至外部排放點。深層排水采用抽水機、井點降水等方式,主動抽取基坑內(nèi)部的地下水,降低地下水位,減小水壓作用。4.2.1表面排水排水渠道在基坑周圍設置排水溝渠,快速引導表面積水至指定排放點,防止水積聚對基坑結構造成損害。集水系統(tǒng)在基坑邊緣布設集水槽,并連接至排水管線,有效收集基坑表面的雨水和積水。排水泵站根據(jù)實際情況在基坑周圍設置抽水泵,輔助表面積水的排放,確?；觾?nèi)部保持干燥。4.2.2深層排水井點降水在基坑內(nèi)部鉆設多口小徑井點,利用高功率抽水泵直接抽取地下水,有效降低基坑內(nèi)部水位。抽水井降水在基坑周圍或內(nèi)部設置大口徑抽水井,利用強大的水泵抽取大量地下水,迅速降低水位。管井聯(lián)合將井點降水和抽水井相結合,構建一個立體的深層排水系統(tǒng),實現(xiàn)基坑內(nèi)部地下水的全面控制。5.基坑監(jiān)測1監(jiān)測目的及時掌握基坑工程的變形情況2監(jiān)測內(nèi)容邊坡變形、支護結構變形、地下水位3監(jiān)測方法安裝各類測量儀器、定期檢查觀測基坑監(jiān)測的主要目的是及時準確掌握基坑邊坡、支護結構和地下水位變化情況,為工程提供數(shù)據(jù)支持。監(jiān)測內(nèi)容涵蓋邊坡變形、支護結構變形以及地下水位變化等關鍵指標。監(jiān)測方法包括安裝各類測量儀器并定期檢查觀測。5.1基坑監(jiān)測的目的和內(nèi)容1掌握變形情況及時了解基坑邊坡和支護結構的變形和位移情況,為工程決策提供數(shù)據(jù)支持。2監(jiān)測地下水位監(jiān)測基坑內(nèi)部的地下水位變化,評估排水系統(tǒng)的效果,控制水壓對基坑的影響。3保障工程安全基于監(jiān)測數(shù)據(jù)分析基坑工程的穩(wěn)定性,及時采取措施防范坍塌和其他安全事故。5.2基坑監(jiān)測的方法測量儀器在基坑周圍安裝各類監(jiān)測裝置,如傾斜儀、水位計等,定期采集數(shù)據(jù)以跟蹤變形和水位情況。常規(guī)巡查由專業(yè)技術人員定期進行現(xiàn)場巡查,手動采集邊坡移動、支護變形等信息,增強實時性。遠程監(jiān)控通過攝像頭、傳感器等設備,實現(xiàn)基坑狀況的實時遠程監(jiān)控,及時掌握變化動態(tài)。6.基坑工程的安全管理1安全隱患邊坡坍塌、支護失穩(wěn)、大型機械傷害2防護措施邊坡支護、臨邊防護、機械操作規(guī)程3管理要點安全檢查、應急預案、人員培訓基坑工程存在諸多潛在安全隱患,包括邊坡坍塌、支護結構失穩(wěn)以及大型機械設備操作不當?shù)?。為確保施工安全,需要采取針對性的防護措施,如設置合理的邊坡支護系統(tǒng)、建立完善的臨邊防護裝置,并規(guī)范機械操作規(guī)程。同時,還應加強安全檢查、制定應急預案,并對作業(yè)人員進行系統(tǒng)培訓,提高安全意識和操作技能。6.1基坑工程的安全隱患邊坡坍塌基坑開挖過程中,如果邊坡支護不當或者受到外力作用,容易發(fā)生大規(guī)模邊坡坍塌,給施工人員和機械設備帶來嚴重威脅。支護結構失穩(wěn)基坑支護系統(tǒng)設計或施工存在問題,可能導致支撐結構發(fā)生變形、損壞,從而引發(fā)基坑整體失穩(wěn)。機械設備傷害大型挖掘機、裝載機等重型機械在基坑施工中操作不當,可能會造成碾壓、撞擊等嚴重傷害事故。6.