建筑工程基坑工程及土方工程施工控制培训讲义

,2011年8月,基坑与土方工程 编制： 审核： 批准：,2,第1部分 基坑概述 第2部分 支护施工工艺流程 第3部分 排水工程 第4部分 土方开挖与回填 第5部分 基坑监测,目 录,3,第1部分 基坑概述 1.1 基坑概述 1.2 基坑支护方式及内容 1.3 支护概念,4,1.1 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。 基坑工程：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。,5,基 坑 开 挖 方 式 及 内 容,无 支 护 开 挖,有 支 护 开 挖,降水工程,土方开挖,地基加固及土坡护面,监测,环境保护,围护结构,支撑体系,降水工程,土方开挖,地基加固,监测,环境保护,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 基坑支护方式及内容,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,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。,支护结构,1.3 支护概念,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 支护概念,8,第2部分 土钉墙支护结构施工工艺流程,土钉墙支护构造：一般由土钉、面层、和排水系统组成。,土钉墙设计及构造应符合下列规定： 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5°20 °； 4、土钉钢筋宜采用HPB235、HPB335钢筋，钢筋直径宜为16 32mm,钻孔直径宜为70 120mm； 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6 10mm，间距宜为150 300mm，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。,土钉墙施工工艺流程（以钢管土钉为例）,施工准备,修整边坡,钻土成孔,推送土钉入孔,注 浆,挂钢筋网,喷混凝土,验 收,拌制水泥浆,材料准备,调直切割,制作钢筋网,制作土钉,2.1 施工准备,1、施工图准备 2、方案准备 3、试验准备 4、交底准备 5、现场准备、测量准备、试桩等,2.2 修整边坡,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。,2.3 钻土成孔,1、洛阳铲人工成孔,2、机械成孔,2.3 钻土成孔,2.4 推送土钉入孔,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。,2.5 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。,2.5 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。,2.6 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。,2.7 喷混凝土,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0.15 Mpa，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510 min，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。,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,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,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,24,第3部分 排水措施,25,3.1 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300×400mm坡度不小于0.2的排水沟。,26,第4部分 土方开挖与回填工程,27,第4部分 土方开挖施工流程 4.1 土方开挖与基坑支护施工段的划分 4.2 土方开挖的方向 4.3 土方开挖的原则 4.4 土方开挖的要求 4.5 土方开雨季施工要求 4.6 土方开挖注意事项 4.7 基坑四周护栏的要求 4.8 基坑安全隐患的防范 4.9 基坑安全控制要点 4.10支撑的拆除,28,6.1 土方开挖与基坑支护施工段的划分,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。,29,6.2 土方开挖的方向,30,6.3 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。,31,6.4 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。,32,6.5 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。,33,6.6 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。,34,6.7 基坑四周的围护栏要求,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。,35,6.8 基坑安全隐患的防范,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