《建筑施工安全》word版

第一章 土方工程 本章包括地面挖土方和地下挖掘土方两个部分。主要介绍土的分类，野外鉴别方法；不同情况的挖方规定，小于5m和大于5m深度的基坑的支护方法，土层锚杆和挡土墙的应用及基坑排水的方法与措施。地下挖掘土方主要介绍了顶管及盾构作业时的安全规定。 重点应掌握基坑边坡的支护、基坑排水及地上、地下施工的安全规定。 1.1 概述 基坑开挖土方工程的施工工艺 施工组织设计的内容 1.2 土的分类 土的工程分类 土的野外鉴别 1.3 土的开挖 斜坡上挖方 滑坡地段挖方 基坑(槽)和管沟挖方 湿土地区挖方 膨胀土地区挖方 坑壁支撑 挖土的一般规定 1.4 基坑(槽)边坡的稳定 放坡开挖的一般规定 边坡稳定性验算 1.5 基坑侧壁安全等级和基坑变形控制值 基坑侧壁的安全等级划分 基坑支护结构的安全等级重要性控制值 基坑变形控制值1.6 浅基坑(挖深5m以内)的土壁支撑形式 1.7 深基坑支护结构体系的方案选择 1.8 支撑及拉锚的施工与拆除 1.9 深基坑支护常遇问题及防治处理方法1.10 土钉墙支护 构造要求 施工工艺要点 1.11 挡土墙 挡土墙的构造和基本形式 挡土墙的计算 1.12 地面及基坑(槽)排水 大面积场地地面排水 基坑(槽)排水 人工降低地下水位 1.13 基坑工程监测 深基施工监测的目的 基坑监测工作要点 1.14 基坑挖土和支护工程施工操作安全措施 基坑挖土操作的安全重点 机械挖土安全措施 基坑支护工程施工安全技术 1.15 顶管施工 顶管法施工的分类 顶管法施工准备工作 物质、设备的施工准备工作 顶管法施工应注意事项 1.16 盾构施工 盾构机 盾构机施工 盾构机施工应注意的事项 盾构施工进场和盾构进洞整个流程 盾构施工开工阶段 盾构进出洞作业 管片堆放作业 行车垂直运输作业 电机车水平运输作业 车架段交叉施工作业 管片拼装作业1.1 概述 11 概述 基坑开挖土方工程的施工工艺 施工组织设计的内容 基坑开挖土方工程的施工工艺 随着城市建设的快速发展，高层超高层建筑、地下工程的数量愈来愈多，工程规模也愈来愈大、愈来愈深，技术日益复杂新颖。城市面貌日新月异，施工技术的发展带来了巨大的经济效益和社会效益。同时，如果设计、施工技术失误，安全生产管理跟不上，安全事故也时有发生。就目前发生的工程事故来看，土方工程塌方占了不少的比重。这个问题应引起足够的重视。 必须掌握正确的施工安全技术和进行严格的管理，才能保证安全。基坑开挖土方工程的施工工艺一般有两种： (1)放坡开挖(无支护开挖)； (2)有支护开挖，在支护体系保护下开挖。 前者既简单又经济，在空旷地区或周围环境能保证边坡稳定的条件下应优先采用。但是在城市施工，往往不具备放坡开挖的条件，只能采取有支护开挖。对支护结构的要求，一方面是创造条件便于基坑土方的开挖，但在建筑稠密的城市地区还有更重要的是保证周围建筑物的安全，以及管道和道路设施的安全，使周围环境不受破坏。因此对支护结构的精心设计与施工是土方顺利、安全开挖的先决条件。 在地下水位较高的基坑开挖施工中，为了保证开挖过程中以及开挖完毕后基础施工过程中坑壁的稳定，降低地下水位又是一项必须的重要措施。同时还要监测周围建筑物、构筑物、管道工程等，保证其不受影响。 施工组织设计的内容 基坑土方工程，必须要有一个完整的、科学的施工组织设计来保证施工安全和监管。主要内容应包括： (1)勘察测量、场地平整； (2)降水设计； (3)支护结构体系的选择和设计； (4)土方开挖方案设计； (5)基坑及周围建筑物、构筑物、道路、管道的安全监测和保护措施； (6)环保要求和措施； (7)现场施工平面布置、机械设备选择及临时水电的说明。 基坑土方工程施工组织设计应收集下列资料： (1)岩土工程的勘察报告； (2)临近建筑物、构筑物和地下设施分布情况(位置、标高类型)； (3)建筑总平面图、地下结构施工图、红线范围。 进行基坑工程设计时，应考虑的问题有： (1)土压力； (2)水压力。除了基础施工期间的降水，还要考虑由于大量土方开挖，水压向上顶起基础的作用，有时应在上部结构施工到规定程度，才能停止降水； (3)坑边地面荷载。包括施工荷载、汽车运输、吊车、堆放材料等； (4)影响范围内的建筑物、构筑物产生的荷载(一般)； (5)大量排水对临近建筑的沉降的影响。1.2 土的分类 1.2 土的分类 土的工程分类 土的野外鉴别 土的工程分类 土的种类繁多，其工程性质会直接影响土方工程的施工方法、劳动力消耗、工程费用和保证安全的措施，应予以重视。我国将土按照坚硬程度和开挖方法及使用工具分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石等八类，见表l一l。表往：l.土的级别为相当于一般16级土石方分类级别。 2.坚固系数f为相当于普氏岩石强度系数。 土的野外鉴别 土方开挖后，为保证边坡稳定，需采用放坡或支护等方法，这些都与土的种类性质有关，就需要了解在野外怎么样鉴别土，下面介绍几种方法，见表l2、表l3。土的野外鉴别方法 表1-2人工填土、淤泥、泥炭野外鉴别方法 表1-31.3 土的开挖 1.3 土的开挖 斜坡上挖方 滑坡地段挖方 基坑(槽)和管沟挖方 湿土地区挖方 膨胀土地区挖方 坑壁支撑 挖土的一般规定 斜坡土挖方 土坡坡度要根据工程地质和土坡高度，结合当地同类土体的稳定坡度值确定。 土方开挖宜从上到下分层分段依次进行，并随时做成一定的坡势以利泄水，且不应在影响边坡稳定的范围内积水。 在斜坡上方弃土时，应保证挖方边坡的稳定。弃土堆应连续设置，其顶面应向外倾斜，以防山坡水流入挖方场地。但坡度陡于15或在软土地区，禁止在挖方上侧弃土。在挖方下侧弃土时，要将弃土堆表面整平，并向外倾斜，弃土表面要低于挖方场地的设计标高，或在弃土堆与挖方场地间设置排水沟，防止地面水流入挖方场地。 滑坡地段挖方 在滑坡地段挖方时应符合下列规定： (1)施工前先了解工程地质勘察资料、地形、地貌及滑坡迹象等情况； (2)不宜雨期施工，同时不应破坏挖方土坡的自然植被。并要事先做好地面和地下排水设施； (3)遵循先整治后开挖的施工顺序。在开挖时，须遵循由上到下的开挖顺序，严禁先切除坡脚； (4)爆破施工时，严防因爆破振动产生滑坡； (5)抗滑挡土墙要尽量在旱季施工，基槽开挖应分段进行，并加设支撑。开挖一段就要做好这段的挡土墙； (6)开挖过程中如发现滑坡迹象(如裂缝、滑动等)时，应暂停施工，必要时，所有人员和机械要撤至安全地点。 基坑(槽)和管沟挖方 施工中应防止地面水流入坑、沟内，以免边坡塌方。 挖方边坡要随挖随撑，并支撑牢固，且在施工过程中，应经常检查，如有松动、变形等现象，要及时加固或更换。 湿土地区挖方 湿土地区开挖时要符合下列规定： (1)施工前需要做好地面排水和降低地下水位的工作，若为人工降水时，要降至坑底0.51.0m时，方可开挖，采用明排水时可不受此限； (2)相邻基坑和管沟开挖时，要先深后浅，并要及时做好基础； (3)挖出的土不要堆放在坡顶上，要立即转运至规定的距离以外。 膨胀土地区挖方 在膨胀土地区开挖时，要符合下列规定： (1)开挖前要做好排水工作，防止地表水、施工用水和生活废水浸入施工现场或冲刷边坡； (2)开挖后的基土不许受烈日暴晒或水浸泡； (3)开挖、作垫层、基础施工和回填土等要连续进行； (4)采用回填砂地基时，要先将砂浇水至饱和后再铺填夯实，不能在基坑(槽)或管沟内浇水使砂沉落的方法施工。 钢(木)支撑的拆除，要按回填顺序依次进行。多层支撑应自下而上逐层拆除，随拆随填。 坑壁支撑 (1)采用钢板桩、钢筋混凝土预制桩做坑壁支撑时，要符合下列规定： 1)应尽量减少打桩时邻近建筑物和构筑物的影响； 2)当土质较差时，宜采用啮合式板桩； 3)采用钢筋混凝土灌注桩时，要在桩身混凝土达到设计强度后，方可开挖； 4)在桩身附近挖土时，不能伤及桩身。 (2)采用钢板桩、钢筋混凝土桩作坑壁支撑并设有锚杆时，要符合下列规定：1)锚杆宜选用螺纹钢筋，使用前应清除油污和浮锈，以便增强粘结的握裹力和防止发生意外；2)锚固段应设置在稳定性较好土层或岩层中，长度应大于或等于计算规定；3)钻孔时不应损坏已有管沟、电缆等地下埋设物；4)施工前需测定锚杆的抗拉力，验证可靠后，方可施工；5)锚杆段要用水泥砂浆灌注密实，并需经常检查锚头紧固性和锚杆周围土质情况。 挖土的一般规定 挖土时应遵守的规定： (1)人工开挖时，两个人操作间距离应保持23m，并应自上而下逐层挖掘，严禁采用掏洞的挖掘操作方法； (2)挖土时要随时注意土壁变动的情况，如发现有裂纹或部分塌落现象，要及时进行支撑或改缓放坡，并注意支撑的稳固和边坡的变化； (3)上下坑沟应先挖好阶梯或设木梯，不应踩踏土壁其及支撑上下； (4)用挖土机施工时，挖土机的工作范围内，不进行其他工作；且应至少留0.3m深，最后由工人修挖至设计标高； (5)在坑边堆放弃土、材料和移动施工机械，应与坑边保持一定距离。1.4 基坑(槽)边坡的稳定 1.4 基坑(槽)边坡的稳定 放坡开挖的一般规定 边坡稳定性验算 放坡开挖的一般规定 (1)临时性挖方的边坡值应符合表14的规定。 注：l.设计有要求时，应符合设计要求。 2.如采用降水或其他加固措施，可不受本表限制，但应计算复核。 3.开挖深度，对软土不应超过4m，对硬土不应超过8m。 (2)开挖深度较大的基坑，当采用放坡挖土宜设置多级平台多层开挖，每级平台宽度不宜小于l.5m。 边坡稳定性验算 (1)坡顶有堆积荷载； (2)边坡高度超过表14的规定； (3)具有软弱的倾斜土层(滑动面)； (4)边坡土层层面倾斜方向与边坡开挖面方向一致。1.5 基坑侧壁安全等级和基坑变形控制值 1.5 基坑侧壁安全等级和基坑变形控制值 基坑侧壁的安全等级划分 基坑支护结构的安全等级重要性控制值 基坑变形控制值 基坑侧壁的安全等级划分 基坑工程分级标准，各地不尽相同。我国目前施工深基坑较多的上海市根据基坑工程的重要性，上海市标准基坑工程设计规程DBJ 508-61-91将基坑如下分三级： (1)符合下列情况之一，为一级基坑： 1)重要工程或支护结构做主体结构的一部分； 2)开挖深度大于l0m； 3)与临近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑； 4)基坑邻近有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等严加保护的基坑。 (2)三级基坑为开挖深度小于7m，且周围环境无特别要求时的基坑。 (3)除一级和三级外的基坑属二级基坑。 (4)但是位于地铁、隧道等大型地下设施安全保护范围内的基坑工程、以及城市生命线工程或对位移有特殊要求的精密仪器使用场所附近的基坑工程除外，这些基坑工程应遵照有关专门文件和规定执行。 基坑支护结构的安全等级重要性控制值 根据建筑基坑支护技术规范JGJl2099规定：基坑侧壁的安全等级分为三级(见表1-5)，不同等级采用相对应的重要性系数ro。基坑侧壁安全等级的重要性系数 表1-5 注：1. 有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行确定。 2. 对一级安全等级和对支护结构变形有限定的二级的基坑侧壁，应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。 基坑变形控制值 基坑（槽）、管沟土方工程验收必须确保支护结构安全和周围环境安全为前提。当设计有指标时，以设计要求为依据，如无设计指标时应按GB 50202-2002 表 的规定执行基坑变形的控制值（cm），见表1-6。1.6 浅基坑(挖深5m以内)的土壁支撑形式 对于基坑深度在5m以内的边坡支护形式多种多样，这里仅列举了8种方法，见表1-7。1.7 深基坑支护结构体系的方案选择 由于基坑的支护结构既要挡土又挡水，为基坑土方开挖和地下结构施工创造条件，同时还要保护周围环境。为了不使在施工期间，引起周围的建(构)筑物和地下设施产生过大的变形而影响正常使用；为了正确地进行支护结构设计和合理地组织施工，在进行支护结构设计之前，需要对影响基坑支护结构设计和施工的基础资料进行全面地收集，并加以深入了解和分析，以便其能很好地为基坑支护结构的设计和施工服务。这些资料包括： (1)工程地质和水文地质资料； (2)周围环境及地下管线状况调查； (3）主体工程地下结构设计资料调查。 常用支护结构形式的选择见表1-8。1.8 支撑及拉锚的施工与拆除 支撑(拉铺)常用形式有钢内支撑，钢筋混凝土支撑及土层锚杆等，其施工应遵循下列基本原则： (1)支撑(拉锚)的安装与拆除顺序应与基坑支护结构设计计算工况相一致； (2)支撑(拉锚)的安装必须按“先支撑后开挖”顺序施工，支撑(拉锚)的拆除，除最上一道支撑拆除后设计容许处于悬臂状态外，均应按“先换撑后拆除”的顺序施工； (3)基坑竖向土方施工应分层开挖。土方在平面内分区开挖时，支护应随开挖进度分区安装，并使一个区段的支撑形成整体； (4)支撑安装应采用开槽架设。当支撑顶面需运行挖土机械时，支撑顶面的安装标高宜低于坑内土面200300mm，支撑与坑挖土之间的空隙应用粗砂回填，并在挖土机及土方车辆的通道外架改路基箱； (5)立柱穿过结构底板及主体结构地下室外墙的部位，必须采取可靠的止水措施； (6)支撑与围栏交接处要用千斤预加应力，将千斤顶在支撑围栏之间加压，在缝隙处塞钢楔锚固，然后撇去千斤顶。钢支撑预加压力施工应符合下列要求：1)千斤顶必须有计量装置，应定期校验；2)支撑安装完毕后要全面检查节点连接状况，确认后符合要求后，在支撑两端同步对称加压；3)预应力应反复调整，加至设计值时，应逐个检查连接点的情况，待预定压力稳定后予以锁定。预压力控制在支撑设计值的4050，不宜太大。 (7)钢筋混凝土支撑体系应在同一平面内整浇，支撑与支撑、支撑与围栏相交处宜采用加腋，使形成刚性节点，施工宜采用开槽浇筑方法，底模可用素混凝土也可采用小钢模铺设也可用槽底作土模，侧模用小刚模或木模。 支撑与立柱节点在顶层可采用钢板承托方式，顶层以下，立柱可直穿过支撑。 支撑与支护墙腰梁间应浇筑密实。 (8)土层锚杆 近年来国外大量将土层锚杆用于地下结构作护墙的支撑，它不仅用于基坑立壁的临时支护，而且在永久性建筑工程中亦得到广泛应用。土层锚杆由锚头、拉杆、锚固体等组成图1一1(a)，同时根据主动滑动面分为锚固段和非锚固段图11(b)。土层锚杆目前还是根据经验数据进行，然后通过现场试验进行检验，一般包括；确定基坑支护承受的荷载及锚杆布置；锚杆承载能力计算，锚杆的稳定件计算；确定锚固体长度、锚和锚杆直径等。 一端锚固在土体中，将支护结构的荷载通过拉杆传递到周围稳定的土层中。土层锚杆可与钢筋混凝土钻孔灌注桩、钢板桩、地下连接墙等支护桩与墙联合使用，这已是非常成功的经验，已广泛应用。如北京宾馆采用地下连接墙架4层锚杆，基坑开挖14m深；北京京城大厦采用H型钢加3层锚杆，开挖深度达到24m。土层锚杆的锚固力较大，低黏性土中最大锚固力可达1000kN，非黏性土中可达2500kN，无内支撑，大大改善基坑开挖施工条件，造价低。但它的使用也受到一定限制，在有机质土，液限大于50的黏上及松散的土层中不宜采用，基坑周围有地管线或其他障碍也不能用。 土层锚杆施工的工艺流程如下： 钻孔一安放拉杆一灌浆一 养护一 安装锚头一 张拉锚固一下层土方开挖。 锚杆张拉与施加预应力(锁定)应符合以下规定： (1)锚固段强度大于15MPa并不小于设计强度等级的75后可进行张拉； (2)锚杆张拉顺序应考虑对邻近锚杆的影响； (3)锚杆宜张拉至设计荷载的0.91.0倍后，再按设计要求锁定； (4)锚杆张拉控制应力不应超过锚杆杆体强度标准值的0.75倍。 为减少对邻近锚杆的影响，又不影响施工进度，通常可采用间隔张拉的方法，如“隔二张一”的方法。 张拉宜采用分级加载，每级加载应稳定3min，最后一级加载应稳定5min。 施工中还应做好张拉记录。 预加应力的锚杆，要正确估算预应力损失。由于土层锚杆与一般预应力结构不同，导致预应力损失的因素主要有： (1)张拉时由于摩擦造成的预应力损失； (2)锚固时由于锚具滑移造成的预应力损失； (3)钢材松弛产生的预应力损失； (4)相邻锚杆施工引起土层压缩而造成的预应力损失； (5)支护结构(板桩墙等)变形引起的预应力损失； (6)土体蠕变引起的预应力损失； (7)温度变化造成的预应力损失。1.9 深基坑支护常遇问题及防治处理方法 1.10 土钉墙支护 土钉墙支护，系在开挖边坡表面铺钢筋网喷射细石混凝土，并每隔一定距离埋设土钉，使与边坡土体形成复合体共同工作，从而有效提高边坡稳定的能力。 土钉墙支护为一种边坡稳定式支护结构。具有结构简单，可以阻水，施工方便、快速，节省材料，费用较低廉等优点。适用于淤泥、淤泥质土、黏土、粉质黏土、粉土等地基，地下水位较低，基坑开挖深度在12m以内采用，北京国际金融大厦工程就采用这种支护，基坑深达l3.7m，效果良好。 1.10 土钉墙支护 构造要求 施工工艺要点 构造要求 土钉墙支护的构造做法如图l3，墙面的坡度不宜大于l:0.1；土钉必须和面层有效连接，应设置承压板或加强钢筋与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接；土钉钢筋宜采用新、级钢筋，钢筋直径宜为1632mm，土钉长度宜为开挖深度的0512倍，间距宜为l2m，宜矩形或梅花形布置，与水平夹角宜为520，钻孔直径宜为70120mm；注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜低于Ml0；喷射混凝土面层宜配置钢筋网，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。在土钉墙的墙顶部，应采用砂浆或混凝土护面。在坡顶和坡脚应设排水没施，坡面上可根据具体情况设置泄水孔。 施工工艺要点 (1)土钉墙的施工顺序为：按设计要求自上而下分段、分层开挖工作面，修整坡面(平整度允许偏差20mm)埋设喷射混凝土厚度控制标志，喷射第一层混凝土钻孔、安设土钉注浆，安设连接件绑扎钢筋网，焊接承压板喷射第二层混凝设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统； (2)基坑开挖应按设计要求分层分段开挖，分层开挖高度由设计要求土钉的竖向距离确定，超挖土钉向下不超过0.5m； (3)钻孔方法与土层锚杆基本相同，可用螺栓钻、冲击钻、地质钻机和工程钻机，当土质较好，孔深度不大亦可用洛阳铲成孔。成孔的尺寸允许偏差为：孔深50mm；孔径25mm；孔距l00mm；成孔倾斜角5；钢筋保护层厚度不小于25mm； (4)喷射混凝土面层，喷射混凝土的强度等级不宜低于C20，石子粒径不大于l5mm，水泥与砂石的重量比宜为1：41：4.5，砂率宜为4555，水灰比为0.400.45。喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度不宜小于40mm；喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为0.61.0m。喷射表面应平整，呈湿润光泽，无干斑、流淌现象。喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间宜为37d； (5)喷射混凝土面层中的钢筋网应在喷射第一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不宜小于20mm；采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。每层钢筋网之间搭接长度应不小于300mm。钢筋网用插入土中的钢筋固定，与土钉应连接牢固； (6)土钉注浆，材料宜选用水泥浆或水泥砂浆；水泥浆的水灰比宜为0.5，水泥砂浆配合比宜为l：1l：2(重量比)，水灰比宜为0.380.45。水泥浆、水泥砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完； (7)注浆作业前应将孔内残留或松动的杂土清除干净；注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路；注浆时，注浆管应插至距孔底250500处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管。土钉钢筋插入孔内应设定位支架，间距25m，以保证土钉位于孔的中央； (8)土钉墙支护的质量检测：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，且不少于3根；土钉抗拉力平均值应大于设计要求，且抗拔力最小值应不小于设计抗拔力的0.9倍；墙面喷射混凝土厚度应采用钻孔检测，钻孔数宜为每100墙面积一组，每组不应少于3点。1.11 挡土墙 1.11 挡土墙 挡土墙的构造和基本形式 挡土墙的计算 挡土墙的构造和基本形式 1挡土墙的作用它主要用来维护士体边坡的稳定，防止坡体的滑动和边坡的坍塌，因而在建筑工程中广泛的使用。但由于处理不当，使挡土埔崩塌而发生的伤亡事故也不少，对于挡土墙的安全使用是十分必要的。 2挡土墙的基本构造和形式挡土墙有重力式挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、锚杆挡土墙、锚定板挡土墙和其他轻型挡土墙等。对于度高在5m以内的，一般多采用重力式挡土墙，既主要靠自身的重力来抵抗倾覆，这类挡土墙构造简单、施工方便，也便于就地取材。重力式挡土墙的基本形式有垂直式和倾斜式两种(图1-4)，墙面坡度采用1:0.051：0.25。其基础埋置深度应根据地基上的容许承载力、冻结深度、岩石风化程度、雨水冲刷等因素来确定。对于土质地基，挡土墙埋深一般为101.2m；对于岩石地基，挡土墙埋深则视风化程度而定，一般为0251.0m。基础宽与墙高之比为l223，沿水平方向每隔1025m要设置一道宽l020mm的伸缩缝或沉降缝，缝内填塞沥青柔性防水材料。在墙体的纵横方向，每隔23m，外斜5，留置孔眼尺寸不小于100mm的泄水孔，并在墙后做滤水层和必要的排水盲沟，要向地面宜铺设防水层；当墙后有山坡时，还应在坡下设置排水沟，以便减少土压力。 挡土墙的计算 按选定的形式，参考有关的资料或经验，初步估计确定一个墙身的截面尺寸，并验算墙身的稳定性和地基的强度，若所得结果过大或不足时，应重新选定尺寸再验算，直到满足设计要求及合理为止。计算的内容主要是： (1)土压力计算； (2)倾覆稳定性验算；(3)滑动稳定性验算； (4)墙身强度验算。 挡土墙本身一般尺寸较大，不需作墙体抗压、抗拉验算。1.12 地面及基坑(槽)排水 1.12 地面及基坑(槽)排水 大面积场地地面排水 基坑(槽)排水 人工降低地下水位 大面积场地地面排水 (1)大面积场地地面坡度不大时： 1)场地平整时，向低洼地带或可泄水地带平整成漫坡，以便排出地表水； 2)地四周设排水沟，分段设渗水井，以便排出地表水。 (2)大面积场地地面坡度较大时： 在场地四周设排水主沟，并在场地范围内设置纵横向排水支沟，将水流疏干，也可在下游设集水井，设水泵排出。 (3)大面积场地地面遇有山坡地段时： 应在山坡底脚处挖截水沟，使地表水流入截水沟内排出场地外。 基坑(槽)排水 开挖底面低于地下水位的基坑(槽)时，地下水会不断渗入坑内。当雨期施工时，地表水也会流入基坑内。如果坑内积水不及时排走，不仅会使施工条件恶化，还会使土被水泡软后，造成边坡塌方和坑底承载能力下降。因此，为保安全生产，在基坑(槽)开挖前和开挖时，必须做好排水工作，保持土体干燥才能保障安全。 明排水法： (1)雨期施工时，应在基坑四周或水的上游，开挖截水沟或修筑土堤，以防地表水流入坑槽内； (2)基坑(槽)开挖过程中，在坑底设置集水井，并在坑底的周围或中央开挖排水沟，使水流入集水井中，然后用水泵抽走，抽出的水应予以引开，严防倒流； (3)四周排水沟及集水井应设置在基础范围以外，地下水走向的上游，并根据地下水量大小，基坑平面形状及水泵能力，集水井每隔2040设置一个。集水井的直径或宽度，一般为0.60.8m。其深度随着挖土的加深而加深。随时保持低于挖土面0.71.0m。井壁可用竹、木等进行简单加固。当基坑(槽)挖至设计标高后，井底应低于坑底12m，并铺设碎石滤水层，以避免在抽水时间较长时，将泥砂抽出及防止井底的土被扰动； (4)明排水法由于设备简单和排水方便，所以采用较为普遍，但它只宜用于粗粒土层，水流虽大，但土粒不致被抽出的水流带走，也可用于渗水量小的黏性土。但当土为细砂和粉砂时，抽出的地下水流会带走细粒而发生流砂现象，造成边坡坍塌、坑底隆起、无法排水和难以施工，此时应改用人工降低地下水的方法。 人工降低地下水位 人工降低地下水位，就是在基坑开挖前，预先在基坑(槽)四周埋设一定数量的滤水管(井)，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑底以下；同时在基坑开挖过程中仍然继续不断的抽水。使所挖的土始终保持干燥状态，从根本上防止细砂和粉砂土产生流砂现象，改善挖土工作的条件；同时土内的水分排出后，边坡可改陡，以便减少挖土量。 人工降低地下水位常用的方法为各种井点排水法，它是在基坑开挖前，沿开挖基坑四周埋设一定数量深于基坑的井点滤水管或管井。以总管连接或水泵直接从中抽水，使地下水降落到基坑底05lm以下，以使在无水干燥的条件下开挖土方和基础施工： (1)可以避免大量涌水翻浆，及粉细砂层的流砂隐患； (2)边坡稳定性提高，可以将边坡放陡，减少土方量； (3)在于燥条件下挖土，工作条件好，地基质量有保证。 井点降水方法种类与选择见表I10。1.13 基坑工程监测 1.13 基坑工程监测 深基施工监测的目的 基坑监测工作要点 深基施工监测的目的 深基坑开挖有两个应予关注的问题，第一是基坑支护结构的稳定与安全；第二是对基坑周围环境的影响，如建筑物和地下管线沉降、位移等。基坑支护结构的计算理论和计算手段，近年来有了很大的提高。但由于影响支撑结构的因素很多，土质的物理力学性能，计算假定，土方开挖方式，降水质量及天气都产生影响，因此内力和变形的计算与实测值往往存在一定距离，为做好信息化施工，在基坑开挖及地下结构施工期间，进行施工监测，如发现问题可提请施工单位及时采取措施，以保证基坑支护结构和周围环境的安全。 基坑开挖后，基坑内外的水土压力平衡问题就要依靠围护桩(墙)和支撑体系来实现。支护结构一般有下列三种破坏情况：(1)围护桩(墙)因本身强度不足而发生断裂破坏；(2)支撑失稳或强度破坏而引起围护结构破坏；(3)围护桩(墙)下端土体滑移造成围护结构整体倾覆。上述这些破坏情况都有一个从量变到质变的渐变过程，在这个渐变过程中支护结构的位移、变形和受力以及土体的沉降位移和坑底土体的隆起都会发生变化，进行施工监测的目的就是要通过在围护桩(墙)、支撑和基坑内外土体内埋设相应的传感器，掌握深基坑内外土体的变化情况。发现问题及时采取措施确保基坑开挖和地下结构施工的安全，做到信息化施工。 基坑开挖后，支护结构和基坑外面的土体都会发生位移和变形，因此会引起周围建筑物和地下管线的位移和变形，特别是支护结构止水帷幕没有做好，造成坑外水土流失，对周围建筑物和地下管线的影响会更大，所以须对基坑周围的建筑物和地下管线进行监测，掌握其位移和变形情况，发现问题可及时采取措施，待恢复正常后，方可继续施工。 把检测数据用于优化设计，使支护结构的设计既安全可靠又经济合理。 基坑监测工作要点 建筑基坑支护技术规程JGJ l2099中明确了基坑开挖监控工作应做到： (1)基坑开挖前应作出系统的开挖监控方案；监控方案应包括监控目的、监测项目、监控报警值、监测方法及精度要求、监测点的布置、监测周期、工序管理和记录制度以及信息反馈系统等； (2)监测点的布置应满足监控要求，从基坑边缘以外12倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象； (3)基坑工程临测项目可根据基坑侧壁安全等级及结构形式选择，见表111； (4)基坑(槽)管沟土方工程验收必须确保支护结构安全和周围环境安全为前提，当设计有规定以设计为依据；设计无指标基坑变形的监控值按GB 50202-2002表717规定执行； (5)位移观测基准点数量不应少于二点，且应设在影响范围以外； (6)监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且不应少于二次； (7)基坑监测项目的监控报警值应根据监测对象的有关规范及支护结构设计要求确定； (8)各项监测的时间间隔可根据施工进程确定。当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时，应加密观测次数。当有事故征兆时，应连续监测； (9)基坑开挖监测过程中，应根据设计要求提交阶段性监测结果报告。结束时应提交完整的监测报告，报告内容应包括： 1)工程概况； 2)监测项目和各测点的平面和立面布置图； 3)采用仪器设备和监测方法； 4)监测数据处理方法和监测结果过程曲线； 5)监测结果评价。1. 14 基坑挖土和支护工程施l操作安全措施 1.14 基坑挖土和支护工程施工操作安全措施 基坑挖土操作的安全重点 机械挖土安全措施 基坑支护工程施工安全技术 基坑挖土操作的安全重点 (1)基坑开挖深度超过2O时，必须在边沿设两道护身栏杆，夜间加设红色标志。人员上下基坑应设坡道或爬梯； (2)基坑边缘堆置土方或建筑材料或沿挖方边缘移动运输工具和机械，应按施工组织设计要求进行； (3)基坑开挖时，如发现边坡裂缝或不断掉土块时，施工人员应立即撤离操作地点，并应及时分析原因，采取有效措施处理； (4)深基坑上下应先挖好阶梯或支撑靠梯或开斜坡道，采取防滑措施，禁止踩踏支撑上下。坑边周应设安全栏杆； (5)人工吊运土方时，应检查起吊工具、绳索是否牢靠。吊斗下面不得站人，卸土堆应离开坑边一定距离，以防造成坑壁塌方； (6)用胶轮车运土，应先平整好道路，并尽量采取单行道，以免来回碰撞；用翻斗车运土时，两车前后间距不得小于 lO；装土和卸土时，两车间距不得小于1O； (7)已挖完或部分挖完的基坑，在雨后或冬期解冻前，应仔细观察水质边坡情况，如发现异常情况，应及时处理或排除险情后方可继续施工； (8)基坑开挖后应对围护排桩的桩间土体，根据不同情况，采用砌砖、插板、挂网喷(或抹)细石混凝土等处理方法进行保护，防止桩间土方坍塌伤人； (9)支撑拆除前，应先安装好替代支撑系统。替代支撑的截面和布置应由设计计算确定。采用爆破法拆除混凝土支撑结构前，必须对周围环境和主体结构采取有效的安全防护措施； (10)围护墙利用主体结构“换撑”时，主体结构的底板或楼板混凝土强度应达到设计强度的80；在主体结构与围护墙之间应设置好可靠的换撑传力构造；在主体结构楼盖局部缺少部位，应在主体结构内的适当部位设置临时的支撑系统；支撑截面积应由计算确定；当主体结构的底板和楼板采取分块施上或设置后浇带时，应在分块或后浇带的适当部位设置传力构件。 机械挖土安全措施 (1)大型土方工程施工前，应编制土方开挖方案，绘制土方开挖图，确定开挖方式、路线、顺序、范围、边坡坡度、土方运输路线、堆放地点以及安全技术措施等以保证挖掘、运输机械设备安全作业； (2)机械挖方前，应对现场周围环境进行普查，对临近设施在施工中要加强沉降和位移观测； (3)机械行驶道路应平整、坚实；必要时，底部应铺设枕木、钢板或路基箱垫道，防止作业时下陷；在饱和软土地段开挖土方应先降低地下水位，防止设备下陷或基土产生侧移； (4)开挖边坡土方，严禁切割坡脚，防导致边坡失稳；当山坡坡度陡于l5，或在软土地段，不得在挖方上侧堆土； (5)机械挖土应分层进行，合理放坡，防止塌方、溜坡等造成机械倾翻、淹埋等事故； (6)多台挖掘机在同一作用面机械开挖，掘机间距应大于lOm；多台挖掘机械在不同台阶同时开挖，应验算边坡稳定，上下台阶挖掘机前后应相距30m以上，挖掘机离下部边坡应有一定的安全距离，以防造成翻车事故； (7)对边坡上的孤石、孤立土柱、易滑动危险土石体，在挖坡前必须清除，以防开挖时滑塌；施工中应经常检查挖方边坡的稳定性，及时清除悬置的土包和孤石，削坡施工时，坡底不得有人员或机械停留； (8)挖掘机工作前，应检查油路和传动系统是否良好，操纵杆应置于空梢位置；工作时应处于水平位置，并将行走机械制动，工作范围内不得有人行走。挖掘机回转及行走时，应待铲斗离开地面，并使用慢速运转。往汽车上装土时，应待汽车停稳，驾驶员离开驾驶室，并应先鸣号，后卸土。铲斗应尽量放低，不得碰撞汽车。挖掘机停止作业，应放在稳固地点，铲斗应落地，放尽贮水，将操纵杆置于空挡位置，锁好车门。挖掘机转移工作地时，应使用平板拖车； (9)推土机起动前，应先检查油路及运转机构是否正常，操纵杆是否置于空档位置。作业时，应将工作范围内的障碍物先予清除，非工作人员应远离作业区，先鸣号，后作业。推土机上下坡应用低速行驶，上坡不得换挡，坡度不应超过25；下坡不得脱挡滑行，坡度不应超过35；在横坡上行驶时，横坡坡度不得超过l0，并不得在陡坡上转弯。填沟渠或驶近边坡时，推铲不得超出边坡边缘，并换好倒车挡后方可提升推铲进行倒车。推土机应停放在平坦稳固的安全地方，放净贮水将操纵杆置于空挡位置，锁好车门。堆土机转移时，应使用平板拖车； (10)铲运机起动前应先检查油路和传动系统是否良好，操纵杆应置于空挡位置。铲运机的开行道路应平坦，其宽度应大于机身2m以上。在坡地行走，上下坡度不得超过25。横坡不得超过l0，铲斗与机身不正时，不得铲土。多台机在一个作业区作业时，前后距离不得小于lO，左右距离不得小于2m。铲运机上下坡道时，应低速行驶，不得中途换挡，下坡时严禁脱挡滑行。禁止在斜坡上转弯、倒车或停车。工作结束，应将铲运机停在平埋稳固地点，放净贮水将操纵杆置于空挡位置，锁好车门； (11)在有支撑的基坑中挖土时，必须防止碰坏支撑，在坑沟边使用机械挖土时，应计算支撑强度，危险地段应加强支撑； (12)机械施工区域禁止无关人员进入场地内。挖掘机工作同转半径范围内不得站人或进行其他作业。土石方爆破时，人员及机械设备应撤离危险区域。挖掘机、装载机卸土，应待整机停稳后进行，不得将铲斗从运输汽车驾驶室顶部越过；装土时任何人都不得停留在装土车上； (13)挖掘机操作和汽车装土行驶要听从现场指挥；所有车辆必须严格按规定的开行路线行驶，防止撞车； (14)挖掘机行走和自卸汽车卸土时，必须注意上空电线，不得在架空输电线路下工作；如在架空输电线一侧工作时，在110220kV电压时，垂直安全距离为25m；水平安全距离为46m； (15)夜间作业，机上及工作地点必须有充足的照明设施，在危险地段应设置明显的警示标志和护栏： (16)冬期、雨期施工，运输机械和行驶道路应采取防滑措施，以保证行车安全； (17)遇七级以上大风或雷雨、大雾天时，各种挖掘机应停止作业，并将臂杆降至30-45 基坑支护工程施工安全技术 (1)基坑开挖应严格按支护设计要求进行。应熟悉围护结构撑锚系统的设计图纸，包括围护墙的类型、撑锚位置、标高及设置方法、顺序等设计要求： (2)混凝土灌注桩、水泥土墙等支护应有28d以上龄期，达到设计要求时，方能进行基坑开挖； (3)围护结构撑锚系统的安装和拆除顺序应与围护结构的设计工况相一致，以免出现变形过大、失稳、倒塌等安全事故； (4)围护结构撑锚安装应遵循时空效应原理，根据地质条件采取相应的开挖、支护方式。一般竖向应严格遵守“分层开挖，先支撑后开挖”，撑锚与挖土密切配合，严禁超挖的原则。使土方挖到设计标高的区段内，能及时安装并发挥支撑作用； (5)撑锚安装应采用开槽架设，在撑锚顶面需要运行施工机械时，撑锚顶面安装标高应低于坑内土面2030。钢支撑与基坑土之间的空隙应用粗砂土填实，并在挖土机或土方车辆的通道处铺设道板。钢结构支撑宜采用工具式接头，并配有计量千斤顶装置，并定期校验，使用中有异常现象应随时校验或更换。钢结构支撑安装应施加预应力。预压力控制值一般不应小于支撑设计轴向力的50，也不宜大于75。采用现浇混凝土支撑必须在混凝土强度达到设计的80以上，才能开挖支撑以下的土方； (6)在基坑开挖时，应限制支护周围振动荷载的作用并做好机械上、下基坑坡道部位的支护。不得在挖土过程中，碰撞支护结构，损坏支护背面截水围幕； (7)在挖土和撑锚过程中，应有专人作监查和监测，实行信息化施工，掌握围护结构的变形及变形速率以及其上边坡土体稳定情况，以及邻近建筑物、管线的变形情况。发现异常现象，应查清原因，采取安全技术措施进行认真处理。1.15 顶管施工 顶管法施工是在地下工作坑内，借助顶进设备的顶力将管子逐渐顶入土中，并将阻挡管道向前顶进的土壤，从管内用人工或机械挖出。这种方法比开槽挖土减少大量土方，并节约施工用地，特别是要穿越建筑物和构筑物时，采用此法更为有利。随着城市建没的发展，顶管法在地下工程中普遍采用。顶管法所用的管子通常采用钢筋混凝土管或钢管，管径一般为7002600，顶管施工主要包括：作业坑设置、后背(又称后座)修筑与导轨铺设、顶进设备布置、工作管准备、降水与排水、顶进、挖土与出土、下管与接口等。 1.15 顶管施工 顶管法施工的分类 顶管法施工准备工作 物质、设备的施工准备工作 顶管法施工应注意事项 顶管法施工的分类 目前顶管法施工可分为对顶法、对拉法、顶拉法、中继法、后顶法、牵引法、深覆土减摩顶进法等。在地下工程采用顶管法施工时，可按照地下工程项目的特点、设计要求、技术标准、有关规程，工程环境施工的能力，经济性采取不同的顶管法施工。 顶管法施工准备工作 确定采用顶管施工方案前： (1)施工单位应组织有关人员，对勘察、设计单位所提供的顶管施工沿线的工程地质及水文情况，以及地质勘察报告进行学习；尤其是对土壤种类、物理力学性质、含石量及其粒径分析、渗透性以及地下水位等的情况进行熟悉掌握； (2)调查清楚顶管沿线的地下障碍物的情况，对管道穿越地段上部的建筑物、构筑物所必须采取安全防护措施； (3)编制工程项目顶管施工组织设计方案，其中必须制订有针对性、实效性的安全技术措施和专项方案； (4)建立各类安全生产管理制度，落实有关的规范、标准，明确安全生产责任制、职责，责任落实到具体人员。 物质、设备的施工准备工作 (1)对采用的钢筋混凝土管、钢管、其他辅助材料均须合格； (2)顶管前必须对所用的顶管机具(如油泵车、千斤顶等)进行检查，保养完好后方能投入使用； (3)顶管工作坑的位置、水平与纵深尺寸、支撑方法与材料平台的结构与规模、后背的结构与安装、坑底基础的处理与导轨的安装、顶进设备的选用及其在坑底的平面布置等均应符合规定要求。尤其是后背(承压壁)在承受最大顶力时，必须具有足够的强度和稳定性，必须保证其平面与所顶钢管轴线垂直，其倾斜允许误差5； (4)在顶进千斤顶安装时必须符合有关规定、规程要求，应是按照理论计算或经验选定的总顶力的l.2倍来配备千斤顶。千斤顶的个数，一般以偶数为宜； (5)对开挖工作坑的所有作业人员都应严格执行施工管理人员的安全技术交底，熟知地上、地下的各种建筑物、构筑物的位置、深度、走向及可能发生危害所必须采取的劳动保护措施。 顶管法施工应注意事项 (1)顶管前，根据地下顶管法施工技术要求，按实际情况，制定出符合规范、标准、规程的专项安全技术方案和措施； (2)顶管后座安装时，如发现后背墙面不平或顶进时枕木压缩不均匀，必须调整加固后方可顶进； (3)顶管工作坑采用机械挖上部土方时，现场应有专人指挥装车，堆土应符合有关规定，注意不得损坏任何构筑物和预埋立撑；工作坑如果采用混凝土灌注桩连续壁，应严格执行有关项安全技术规程；工作坑四周或坑底必须要有排水设备及措施；工作坑内应设符合规定的和固定牢固的安全梯，下管作业的全过程中，工作坑内严禁有人； (4)吊装顶铁或钢管时，严禁在把杆回转半径内停留；往工作坑内下管时，应穿保险钢丝绳，并缓慢地将管子送入导轨就位，以便防止滑脱坠落或冲击导轨，同时坑下人员应站在安全角落； (5)插管及止水盘根处理必须按操作规程要求，尤其应待工具管就位(应严格复测管子的中线和前、后端管底标高，确认合格后)并接长管子，安装水力机械、千斤顶、油泵车、高压水泵、压浆系统等设备全部运转正常后方可开封插扳管顶进； (6)垂直运输设备的操作人员，在作业前要对卷扬机等设备各部分进行安全检查确认无异常后方可作业，作业精力集中，服从指挥，严格执行卷扬机和起重作业有关的安全操作规定； (7)安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核；两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致； (8)在拼接管段前或因故障停顿时，应加强联系，及时通知工具管头部操作人员停止冲泥出土，防止由于冲吸过多造成塌方，并存长距离顶进过程中，应加强通风； (9)当吸泥莲蓬头堵塞、水力机械失效等原因，需要打开胸板上的清石孔进行处理时，必须采取防止冒顶塌方的安全措施； (10)顶进过程中油泵操作工，应严格注意观察油泵车压力是否均匀渐增，若发现压力骤然上升，应立即停止顶进，待查明原因后方能继续顶进； (11)管子的顶进或停止，应以工具管头部发出信号为准。遇到顶进系统发生故障或在拼管子前20min，即应发出信号给工具管头部的操作人员，引起注意； (12)顶进过程中，一切操作人员不得在顶铁二侧操作，以防发生崩铁伤人事故； (13)如顶进不是连续三班作业，在中班下班时，应保持工具管头部有足够多的土塞；若遇土质差，因地下水渗流可能造成塌方时，则应将工具管头部灌满以增大水压力； (14)管道内的照明电信系统一般应采用低压电，每班顶管前电工要仔细地检查多种线路是否正常，确保安全施工； (15)工具管中的纠偏千斤顶应绝缘良好，操作电动高压油泵应戴绝缘手套； (16)顶进中应有防毒、防燃、防暴、防水淹的措施，顶进长度超50m时，应有预防缺氧、窒息的措施； (17)氧气瓶与乙炔瓶(罐)不得进入坑内。1.16 盾构施工 1.16 盾构施工 盾构机 盾构机施工 盾构机施工应注意的事项 盾构施工进场和盾构进洞整个流程 盾构施工开工阶段 盾构进出洞作业 管片堆放作业 行车垂直运输作业 电机车水平运输作业 车架段交叉施T作业 管片拼装作业 盾构机 盾构机是开挖土砂围岩的主要机械，由切口环、支承环及盾尾三部分组成，以上三部分总称为盾构壳体。盾构的基本构造包括盾构壳体、推进系统、拼装系统三大部分。盾构的推进系统有液压设备和盾构千斤顶组成。 盾构机施工 (1)随着施工技术的不断革新与发展，盾构的种类也越来越多，目前在我国地下工程施工中主要有：手掘式盾构、挤压式盾构、半机械式盾构、机械式盾构等四大类； (2)盾构施工前，必须进行地表环境调查、障碍物调查以及工程地质勘察，确保盾构施工过程中的安全生产； (3)在盾构施工组织设计中，必须要有安全专项方案和措施，这是盾构设计方案中的关键； (4)必须建立供、变电、照明、通信联络、隧道运输、通风、人行通道，给水和排水的安全管理及安全措施； (5)必须有盾构进洞、盾构推进开挖、盾构出洞这三个盾构施工过程中的安全保护措施； (6)在盾构法施工前，必须编制好应急预案，配备必要的急救物品和设备。 盾构机施工应注意的事项 (1)拼装盾构机的操作人员必须按顺序进行拼装，并对使用的起重索具逐一检查，确认可靠方可吊装； (2)机械在运转中，须小心谨慎，严禁超负荷作业。发现盾构机械运转有异常或振