建筑工程基坑工程及土方工程施工控制培训讲义课件

2011年年8月月基坑与土方工程基坑与土方工程 编制：制：审核：核：批准：批准：1编辑课件编辑课件2第第1部分部分基坑概述基坑概述第第2部分部分支支护施工工施工工艺流程流程第第3部分部分排水工程排水工程第第4部分部分土方开挖与回填土方开挖与回填第第5部分部分基坑基坑监测目目录2编辑课件编辑课件3第第1部分部分基坑概述基坑概述1.1基坑概述基坑概述1.2基坑支基坑支护方式及内容方式及内容1.3支支护概念概念3编辑课件编辑课件41.1基坑概述基坑概述随着城市建设的发展，地下室空间在世界各大城市中得到开发利用。如高层建筑地下室、地下仓库、地下人防以及地下民用和工业设施等。在我国，地铁及高层建筑的兴建，产生了大量的基坑（深基坑）工程。基本术语：基基坑坑：房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工时需开挖的地坑。基基坑坑工工程程：为保证基坑施工、主体地下室结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填、勘察、设计、施工和监控等。4编辑课件编辑课件5基基坑坑开开挖挖方方式式及及内内容容无无支支护开开挖挖有有支支护开开挖挖降水工程降水工程土方开挖土方开挖地基加固及土坡地基加固及土坡护面面监测环境保境保护围护结构构支撑体系支撑体系降水工程降水工程土方开挖土方开挖地基加固地基加固监测环境保境保护深基坑工程：开挖深度超过5米；或开挖深度虽未超过5米，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，影响毗邻建筑物安全的基坑的土方开挖、支护、降水工程。按建质200987号（危险性较大的分部分项工程安全管理办法）文件的规定，施工单位应当组织专家对专项方案进行论证。结合工程实际应用和危险程度，本课件将着重讲述有支护开挖的控制要点。1.2基坑支基坑支护方式及内容方式及内容5编辑课件编辑课件6支护结构：基坑工程中采用的围护墙、支撑、土层锚杆、围檩、防渗帷幕等结构体系总称。围护结构：是稳定基坑的一种施工挡墙结构，主要承受基坑开挖卸荷所产生的水压和土压力。围护结构构1）支护结构包含围护结构2）围护结构与支护结构概念在日常应用中往往不加区分，视为等同。1.3支支护概念概念6编辑课件编辑课件7基坑工程主要包括围护结构的设置和土方开挖两个方面，围护结构通常是一种临时结构，安全储备较小，具有比较大的风险，围护结构应满足的基本要求：1）保证基坑周围未开挖土体的稳定。2）保证相邻建筑物、地下管线的安全，不受损害。3）保证作业面在地下水位以上。1.3支支护概念概念7编辑课件编辑课件8第第2部分部分土土钉墙支支护结构施工工构施工工艺流程流程8编辑课件编辑课件土钉墙支护构造：一般由土钉、面层、和排水系统组成。9编辑课件编辑课件土土钉墙设计及构造及构造应符合下列符合下列规定：定：1、土钉墙墙面坡度不宜大于1:0.1；2、土钉必须和面层有效连接，应设置承压板或加强钢筋等构造措施，承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接；3、土钉的长度宜为开挖深度的0.51.2倍，间距宜为12m，与水平面夹角宜为520；4、土钉钢筋宜采用HPB235、HPB335钢筋，钢筋直径宜为1632mm,钻孔直径宜为70120mm；5、注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜低于M10;6、喷射混凝土面层宜配置钢筋网片，钢筋直径宜为610mm，间距宜为150300mm，喷射混凝土强度等级不宜低于C20，面层厚度不宜小于80mm；7、坡面上下段钢筋网搭接长度应大于300mm。10编辑课件编辑课件土土钉墙施工工施工工艺流程（以流程（以钢管土管土钉为例）例）施工准施工准备修整修整边坡坡钻土成孔土成孔推送土推送土钉入孔入孔注注浆挂挂钢筋网筋网喷混凝土混凝土验收收拌制水泥拌制水泥浆材料准材料准备调直切割直切割制作制作钢筋网筋网制作土制作土钉11编辑课件编辑课件2.1施工准施工准备1、施工、施工图准准备2、方案准、方案准备3、试验准准备4、交底准、交底准备5、现场准准备、测量准量准备、试桩等等12编辑课件编辑课件2.2修整修整边坡坡按施工方案要求，分层分段开挖修坡，每段开挖深度须符合设计要求严禁超挖。人工修坡其坡角大小和坡面平整度应达到设计要求。开挖应先挖基坑周边，后挖基坑中央。开挖长度，应根据基坑现场实际情况而定，地质条件好，含水量少，施工速度快，长度可大些，反之要小些。13编辑课件编辑课件2.3钻土成孔土成孔1、洛阳铲人工成孔14编辑课件编辑课件2、机械成孔2.3钻土成孔土成孔15编辑课件编辑课件2.4推送土推送土钉入孔入孔微型桩可用无缝钢管或焊管，直径一般为48150mm，管壁上应设置出浆孔，管壁上设置注浆孔，注浆孔直径宜为1015mm，间距为400500mm。土钉置入孔中前应先设置定位支架保证土钉处于钻孔的中心部位，支架沿钉长的间距为23m，支架的构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动，支架可为金属或塑料件。16编辑课件编辑课件2.5注注浆1、采用搅拌机造浆，按配比制浆，采用底部注浆法，注浆管应插入距孔底250500mm处，随浆液的注入缓慢匀速拔出，为了保证注浆饱满，孔口宜设止浆塞或止浆袋。注浆质量是保证土钉拉拔力的关键，工程中采用低压慢注、间歇注浆、逐渐加压的注浆方式。17编辑课件编辑课件2.5注注浆2、向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1。3、用水泥砂浆注浆的水灰比不宜超过0.40.45，当用水泥浆，净浆时水灰比不宜超过0.450.5。4、用于注浆的砂浆强度用7砂浆立方试件，经标准养护后测定，每批至少留取3组，测出3天和28天强度。18编辑课件编辑课件2.6挂网挂网钢筋网片与坡面土体间隙2030mm作为保护层，搭接时上下左右一根对一根搭接绑扎，搭接长度应大于35d且不小于300mm，并不少于三点绑扎。钢筋网片利用加强筋与土钉外端的弯勾焊接成一个整体。横向压筋焊接采用单面焊，焊接长度10倍直径。19编辑课件编辑课件2.7喷混凝土混凝土喷射砼可根据地层情况“先锚后喷”或“先喷后锚”，喷射作业时空压机风量不宜小于9m3/min，气压不小于0.5Mpa。喷头水压不应小于0.15Mpa，喷射距离控制在0.81.5m，通过外加速凝剂控制砼初凝和终凝时间在510min，喷射厚度不低于设计厚度。混凝土配比严格按照设计要求进行。当面层厚度超过100mm时，应分二次喷射，每次喷射厚度宜为5070mm。20编辑课件编辑课件主要验收以下内容：（1）土钉孔径；（2）钻孔深度；（3）钻孔间距；（4）土钉锚杆；（5）土钉布置形式；（6）网片钢筋；（7）喷射混凝土强度等级；（8）喷射混凝土厚度；（9）坡顶混凝土。2.8验收收21编辑课件编辑课件土钉墙应按下列规定进行质量检测：1、土钉采用抗拉试验检测承载力，同一条件下，试验数量不宜少于土钉总数的1%，且不应少于根3根；2、墙面喷射混凝土厚度应采用钻孔检测，钻孔数宜每100墙面积一组，每组不应少于3点。3、基础土方开挖时，应编制开挖支护专项方案，并经审批和专家论证后实施。4、开挖的土方严禁堆放在坑边，尽量减少基坑边地面荷载，防止塌方。现场堆放土方要远离基坑边不小于8m。2.8验收收22编辑课件编辑课件5、基坑开挖经过验收后，应立即进行垫层和基础施工，防止太阳暴晒和雨水浸涮破坏基坑原土结构。6、土方开挖要分段分层进行，以防止开挖面过陡、引起边坡滑移、底部隆起等现象发生。每班停工后，机械应停在边坡3米以外。7、土方开挖时，要注意保护边坡、测量桩点、安全防护以及周边配合作业的人员等。8、基础土方开挖约7.5万立方，预留基坑肥槽土方0.5万立方，其余全部外运。以及因场地狭小不能现场存放的土方全部外运，回填时另行外购。9、采用机械开挖时，必须保持土体原状结构，根据土体情况和挖土机械类型，基底应保留500mm土层由人工配合挖除铲平，严禁超挖或扰动持力层。2.8验收收23编辑课件编辑课件24第第3部分部分排水措施排水措施24编辑课件编辑课件253.1 排水排水1、影响本工程施工的地下水主要为上层滞水,水量不大，地下水的处理采用明排措施。2、坡顶设挡水墙，挡水墙高度为300mm，宽120mm。挡水墙外设置截水沟排除地表水，排水沟尺寸300mm（宽）400mm（深）。3、坡顶按2530m间距设置集水井，井深1.2m。4、基坑施工时坑内和底板外200mm处设置300400mm坡度不小于0.2的排水沟。25编辑课件编辑课件26第第4部分部分土方开挖与回填工程土方开挖与回填工程26编辑课件编辑课件27第第4部分部分土方开挖施工流程土方开挖施工流程4.1土方开挖与基坑支土方开挖与基坑支护施工段的划分施工段的划分4.2土方开挖的方向土方开挖的方向4.3土方开挖的原土方开挖的原则4.4土方开挖的要求土方开挖的要求4.5土方开雨季施工要求土方开雨季施工要求4.6土方开挖注意事土方开挖注意事项4.7基坑四周基坑四周护栏的要求的要求4.8基坑安全基坑安全隐患的防范患的防范4.9基坑安全控制要点基坑安全控制要点4.10支撑的拆除支撑的拆除27编辑课件编辑课件286.1土方开挖与基坑支土方开挖与基坑支护施工段的划分施工段的划分为了保证工期，可使支护桩施工、土方开挖、及地下室混凝土结构施工能够有机的结合，根据不同施工段的特点，分别划分施工段，根据现场平面规则，基坑支护的对称性分为若干个施工段。28编辑课件编辑课件296.2土方开挖的方向土方开挖的方向29编辑课件编辑课件306.3土方开挖的原土方开挖的原则1、合理安排土方施工流程，确保基坑安全的原则。2、精心组织施工，保证机械、设备投入，确保土方施工工期的原则。3、先撑后挖、分层分段、封闭开挖，严格超挖原则。4、制定有效保护措施（降排水措施）、加强监测，确保基坑安全的原则。5、加强土方开挖、运输管理，制定现场安全文明施工措施，确保安全文明施工达标的原则。30编辑课件编辑课件316.4土方开挖的要求土方开挖的要求1、土方开挖遵循“分层、分块、均衡、对称”的原则进行，且每步土方都分块开挖，减少单边开挖断面，使土压力均匀且逐步地释放，支护混凝土面做到随挖随喷，尽量减少基坑土体无喷护的暴露时间，严格控制基坑变形，以保证基坑在安全条件下进行施工作业。3、若开挖时，发现实际地质条件与地勘报告不同，立即停止施工并报设计院；4、基坑边坡顶1.5倍深度范围内不得堆载重物。5、开挖前应查询周边管线位置，并在开挖过程中采取保护措施。6、基坑开挖顺序：测量放线-分层开挖-临边防护-排降水-修坡-整平-留足预留土层。7、坑底土方面挖至垫层底300，预留300人工修整。31编辑课件编辑课件326.5土方开挖雨季施工要求土方开挖雨季施工要求1、进入雨季施工前准备好防汛、防雨材料和设施。2、沿基坑外围一周截水沟，设置集水井，排泄地面雨水，防止雨水进入基坑。3、基坑四周地面填平，设置一定外坡，并视场地排水管道组成地面外排水系统，使基坑四周5米范围内地面不能有积水。4、在雨季期间，加强值班及收听天气预报，下雨之前清理坑内积水坑及排水沟，预备好潜水泵等抽水工具，雨后及时组织人力、物力进行坑内抽、排水工作及基坑四周积水的疏通工作。5、雨天过后加强基坑监测及坑内的水位观测，遇到非正常情况及时采取措施，保证基坑支护的安全级排水工程满足施工的需要。32编辑课件编辑课件336.6土方开挖的注意事土方开挖的注意事项1、本工程基坑设计均未考虑施工临时用房布置，若现场实际与图纸不符，应及时通知设计单位，作相应调整。2、基坑四周的市政管线及地下障碍物未提供的，暂按无管线设计，若施工中若遇到，应及时通知设计单位，作相应调整。3、在整个过程中严格按照相关的技术规范、规程施工，并对关键工序进行记录。4、本工程围护结构不允许作塔吊基础之用，塔吊基础另行设计，施工单位应提供运土路线及混凝土泵车停放位置，围护结构作相应加强，并提供相关部门认可手续。5、施工前应复核场地内标高，如与设计不符或者基底标高调整较大及遇其他情况时，应及时与设计人员联系。6、施工方在施工之前，请确认出土口位置，并按实际情况在出土口加固。33编辑课件编辑课件346.7基坑四周的基坑四周的围护栏要求要求1、防护栏杆应有上、下两道横杆及栏杆柱组成，上杆离地面高度为1.01.2m，下杆离地面高度为0.50.6m。2、基坑四周固定时，可采用钢管并打入地面5070cm深。钢管离坑边的距离，不应小于50cm。当基坑周边采用板桩时，钢管可打在板桩外侧。3、防护栏杆能经受任何方向的1000N外力，当栏杆所处位置有发生人群拥挤、车辆冲击或物件碰撞等可能时，应加大横杆截面或加密栏杆柱。4、防护栏杆必须自上而下用安全立网封闭。34编辑课件编辑课件356.8基坑安全基坑安全隐患的防范患的防范1、基础工程安全隐患的主要表现形式（1）挖土机械作业无可靠的安全距离。（2）没有按规定放坡或设置可靠的支撑。（3）设计的考虑因素和安全可靠性不够。（4）土体出现渗水、开裂、剥落。（5）在底部进行掏挖。（6）坑槽内作业人员过多。（7）施工时地面上无专人巡视监护。（8）堆土离坑槽边过近、过高。（9）邻近的坑槽有影响土体稳定的施工作业。（10）基础施工离现有建筑物过近，其间土体不稳定。（11）防水施工无防火防毒措施。35编辑课件编辑课件366.8基坑安全基坑安全隐患的防范患的防范2、基坑边发生坍塌以前的主要迹象（1）周围地面出现裂缝，并不断扩展。（2）支撑系统发出挤压等异常响声。（3）支护系统出现局部失稳。（4）大量水土不断涌入基坑。3、基础工程施工安全控制的主要内容（1）挖土机械作业安全。（2）边坡与基坑支护的安全。（3）降水设施与临时用电安全。（4）防水施工时的防火防毒安全。36编辑课件编辑课件376.9基坑安全控制要点基坑安全控制要点1、审查方案：结合工程实际情况编制专项方案。2、熟悉资料：开挖前熟悉地勘资料、地下、地上管线建筑物，周围环境、交通状况等。3、熟悉规范：熟悉基坑围护施工图以及相关技术规范、安全技术措施等。4、基坑监测：做好基坑工程的监测工作（支护结构的监测和周围环境的监测）。5、应急预案：做好基坑施工的安全应急预案及应急措施。37编辑课件编辑课件38第第7部分部分基坑基坑监测38编辑课件编辑课件39施工准施工准备监测方案方案报批批7 7 7 7.1.1.1.1 基坑基坑基坑基坑监测监测流程流程流程流程图图埋埋设、设置置监测点位并作好成品防点位并作好成品防护根据土方开挖根据土方开挖进度及度及设计要求开展要求开展监测施工施工单位按要求采取加固措施位按要求采取加固措施第二天向第二天向监理、建理、建设单位通位通报前次前次监测结果果监测指指标是否超出警戒是否超出警戒值未超出未超出超出超出监理理单位位经与建与建设单位位协商后商后可下可下发工程工程暂停令，并要求施停令，并要求施工工单位立即采取加固措施位立即采取加固措施稳定定施工施工单位申位申请复工，复工，监理批准理批准不不稳定定持持续监测结果果稳定否定否39编辑课件编辑课件6/16/20247.2 基坑基坑监测管控要点管控要点1、监测内容内容1、支护施工至基坑回填前的边坡竖向位移。2、支护施工至基坑回填前的边坡水平位移3、必要时采取深层位移检测，并对周边道路、管线、建筑物的沉降检测。4、支护结构成型质量；5、坡顶土体有无裂、裂缝及滑移；6、基坑有无涌土、流砂、管涌；7、周边建筑有无明显裂缝、倾斜。40编辑课件编辑课件6/16/20247.2 基坑基坑监测管控要点管控要点2、监测频率控制：1、当检测数据无异常时，可按二级进行检测，数据超过预期时按照一级监测频率进行检测。当检测数据趋于稳定时，可适当降低监测频率。当监测数据变化较快时，应适当加大监测频率。频率按下表要求进行。41编辑课件编辑课件6/16/20243、因湿陷性黄土，对雨水下渗过于敏感，本基坑的支护结构监测报警值均按一级考虑。4、应急措施：根据设计要求，施工现场应当准备足够数量的编织袋和沙包，当发现基坑位移发展速率过大时，应立即进行土方回填，阻止变形的进一步发展。同时应立即通知相关单位，作好相应加强措施。7.2 基坑基坑监测管控要点管控要点42编辑课件编辑课件6/16/20247.2 基坑基坑监测管控要点管控要点5、基坑周边环境监测报警值如下表所示:43编辑课件编辑课件感感谢聆听！聆听！44编辑课件编辑课件