防止基坑土方坍塌安全技术措施.docx
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防止基坑土方坍塌的技术措施近年来，我市高层建筑愈来愈多大多数高层建筑的根底埋置深度 较大，以满足抗震设计的要求，同时利用地下室，建造地下车库、商场、 仓库和人防设施等，从而，建筑基坑的开挖和支护便成了一个突出的问题基坑支护不仅要保证基坑内能正常平安作业，而且要防止基底及坑 外土体移动，保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行近年来，基 坑支护工程的技术水平得到了迅速提高，积累了比较丰富的经验，但也有 不少教训当前迫切需要解决的问题是：如何以比较低的经济代价，在比 较短时间内实现平安的基坑开挖；加快支护技术的开发，为更深的多层地 下室施工提供新的技术和平安保证现将基坑开挖，支护施工经验介绍平 安监察站，供参考：一、防止基坑土方坍塌的平安措施：1、 基坑开挖应视现场情况而定，当基坑深度在5M以内且现场条件、工程所处环境、地理条件、允许放坡的情况下，当采用人工开挖时需 满足表1-1的放坡要求当采用机械开挖时需满足表1-2的放坡要求表1-1土壤类别沟边积土时随挖随运时砂土1: 1.001：粉土1：1：0粉质粘土1：1：粘土1：1：含砾土、卵石土1：1：0泥碳岩、白恶土1:1：老黄土1：1：0表1-2边坡坡度〔高:宽〕土壤类别坡顶无荷坡顶有静坡顶有动载 载载中密的砂土硬塑的粉土硬塑的粉质粘土、粘土老黄土软土〔经井点降水后〕中密的碎石类土〔充砂土〕中密的碎石类土〔填充物为粘性土〕2、 当基坑深度超过5M且现场条件、工程所处环境、地理条件放坡达不到平安要求时，可采用放坡与支护联合使用，如:在坑底用砂袋堆 砌护坡。
或采用档土板支护二、 在基坑开挖过程中的降水措施：1、 施工过程中假设地下水位较高，当开挖基坑或沟槽至地下水位以下 时，由于土的含水层被切断，地下水将不断渗入坑内，雨季施工时，地面 水也会流入坑内这样，不仅此使施工条件恶化，而且土被水浸泡后会导 致地基承载能力的下降和边坡的坍塌为了保证质量和施工平安，做好施 工排水工作，保持开挖土体的枯燥是十分重要的2、 施工过程防止或排除地面水〔包括雨水、施工用水，生活污水等〕 一般采取在基坑，周围设置排水沟，截水沟或筑土堤等方法，尽量利用原 排水系统使临时性排水设施与永久性排水设施相结合而降低基坑中的地 下水常米取集水坑法和井点法M，坑保持低于基坑底1-2M4、 井点降水法降低基坑内地下水是在基坑开挖之前，在基坑四周埋设 一定数量的滤水管井利用抽水设备抽水，使地下水位降落至基坑底以下， 并在基坑开挖过程中仍不断抽水井点类型有：轻型井点、喷射井点、电 渗井点、管井井点和深井井点各类井点的适用范围井点类别土层渗透系数降低水位深度〔M〕单层轻型井点3-6多层轻型井点6-12（由井点层数定）喷射井点8-20电渗井点V根据选用的井点确定管井井点20-2003-5深井井点10-250>154. 1轻型管路系统包括：滤井、井点管、弯联管及总管等。
4. 2基坑的宽度小于6M；降水深度不超过5M时，采用单排井点，并 布置在地下水上游一侧两端延伸长度不小于基坑宽度，如基坑宽度大于 6M或土质排水不良时，宜采用双排线状井点，基坑面积较大时采用环形 井点，井点管距坑壁一般不小于1M以防局部漏气靠近河流处或总管四 角局部应适当加密4. 3井点管埋设深度HA〔不包括滤管可按下式计算〕HA ^Hl+hl+ILH1一井点管埋设面至基坑底面的距离〔M〕h1一基坑底面至降低后的地下水位距离，一般取0.5-1.0M.I 一水力坡度，单排井点取1/4，双排及环形井点取1/10L一井点管至基坑中的水平距离轻型井点降水深度一般不超过6M， 如算出HA大于6M应降低总管的埋设标高以适应降水深度的要求4. 4轻型井点涌水量按水井理论计算，当基坑长度与宽度之比大于5或 基坑宽度大于2倍抽水影响半径时，现有公式不能直接使用要将基坑划分 假设干块，使符合计算条件水井根据井底是否到达不适水层及是否承受 水压力分为四种类型：a无压完整井b无压非完整井c承压完整井d承压非完整井井点系统总涌水量：无压完整井：Q=1.366(2H-S)S/(lgR-lgx0)无压非完整井：Q=1.366(2H0-S)S/(lgR-lgx0)承压完整井：Q=2.73KMS/(lgR-lgx0)承压非完整井：0S/(lgR-lgx°)其中 x0= F/n R=S HKH、M一含水层厚度，F一环形井点所包围面积，S一水位降低值，R一抽水影响半径，x0 一假想半径，K一渗透系数。
抽水影响深度H0S '/〔S "L〕H o1.3〔S，+L〕1.5〔S，+L〕1.3〔S，+L〕1.85〔S'+L〕Ho〉H 取 Ho=H单根井点最大出水量q=65HdL3 Kd-滤管直径L-滤管长度K-渗透系数井点管根数n=1.1 Q/q井点管间距D= L/n L总管长度n井点管根数井距必须大于5Hd4・5关于井点降水施工中应注意的问题当形成三个以上降水井点时，应进行抽水试验工作，以此获得真实的水文 地质参数及单井涌水量抽水试验过程应进行含砂量观测，假设井水含砂量较大，应调整井点反滤 层结构并对以后施工井点进行包网处理，井点使用时，基坑周围井点应对称、同时抽水，使水位差控制在要求限度 内4.5.4降水运行期间做好水位观测工作，以便随时获得水位降低信息做好进场维护工作，这是保证边坡稳定及周边建筑物平安的前提靠近建筑物的深井，应使建筑物下的水位与附近水位之差保持不大于 1m,以免造成建筑物的不均匀沉降而出现裂缝为此，要加强水位观测， 当水位差过大时，应立即采取措施补救井点供电系统应采用双线路，防止中途停电或发生其他故障，影响排水 必要时设置能满足施工要求的备用发电机组，以防止突然停电，造成水淹 基坑。
4・6哈尔滨市道里、道外沿江地区地下水位较高一般考虑井点降水 南岗地区地下水位较底注意作好地表水的维护工作〔马家沟河两岸局部地 区应考虑降水〕三、防止基坑坍塌和毗临建筑物地基稳定支护措施：1、 深基坑支护结构包括挡墙支护和支撑〔土锚〕支护两局部常用支护结构按计算体系不同有两种形式即重力式和非重力式：①重力式包括： 深层搅拌水泥土桩挡墙、旋喷桩帷幕②非重力式包括：钢板桩、钢筋混 凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、H型钢支柱木档板支护墙和地下连续墙3、 土压力的计算方法：基坑支护问题中第一步首先要确定土压力的性质大小方向和作用点. 对于土压力计算现多采用古典的朗肯理论即主动土压力计算公式：6a=rZKa 〔无粘性土〕6a=rZKa-2c Ka 〔粘性土〕Ka-主动土压力系数：tan2（45° -6/2）R 一墙后填土的重度KN/m3地下水位以下用有效重度C 一填土粘聚力Kpa6一填土的内磨擦角〔度〕Z-所计算点离填土面的深度m被动土压力计算公式：6p=rzKp 〔无粘性土〕6 p=rZKp+2c Kp 〔粘性土〕Kp一被动土压力系数：tan2=(45° +6/2)如基坑边有均布荷载将均布荷载换算成当量重h=q/r,如有地下水 侧压力为水压力与土压力的总和水压力rwh,3、 非重力式支护结构包括：钢板桩：其优点钢板桩在软土地基地区钢板桩打设方便，有一定挡水能力，施工迅速，且打设后可立即开挖，其缺 点钢板桩柔性较大，打设噪音对相邻土体扰动力较大、钢筋混凝土板桩： 其优点钢筋混凝土板桩施工方便，截面企口有一定挡水作用，其缺点打设 时存在对地基的振动且噪音较大、钻孔灌注桩挡墙其优点刚度较大，抗弯 能力强，其缺点为以后地下工程施工造成障碍，且桩间隙间挡水效果较差、 H型钢支柱或钢筋混凝土桩支柱木挡板支护墙其优点为用后可拔出重复 使用使用较为经济，但一次投资较大、地下连续墙其优点为刚度大，抗弯 能力强，挡水效果好。
哈尔滨市深基坑支护最常用的是桩锚支护体系，即用灌注桩作为挡土 桩，桩间距一般按经验选取后进行配筋及验算用土层锚杆提供水平拉力， 其计算体系采用等值梁法板桩前 Kp=KKp=Ktg(45° +6/2)板桩后 Kp, =K Kp =K tg(45° +6/2)被动土压力修正系数：土的内摩擦角40°35°30°25°20°15°10°K2.0K '计算桩墙上土压力强度等于零的点离挖土面的距离y,在y处桩前的被动土 压力等于桩后的主动土压力rKpy=rka(H+y)那么 y=Pb/r(Kp-Ka)计算最小入土深度to=y+xx= 6p0/r(Kp-Ka)x通过对D点取矩求得实际埋深应位于X之下t=k2 t0paHBy p0 CxD用等值梁法求Mmax Pa、Po用Mmax对桩进行配筋将Pa加大35%-40%作为锚杆设计拉力4、 重力式支护结构主要是深层搅拌水泥土桩挡墙和旋喷桩帷幕墙，其中，深层搅拌水泥桩挡墙挡水效果好，刚度，抗弯能力较小，适 用于不是很深的基坑而旋喷桩帷幕墙作用与深层搅拌水泥土桩挡 墙类似，但工艺有所不同可按重力式挡土墙的设计方法进行计算滑动稳定性验算Kb =〔Wu+Ep〕/EANKb一抗滑动稳定平安系数；W一墙体自重〔KN/M〕；EahpEphA重力式支护结构方案计算简图u一基底墙体与土的摩擦系数;Ep一被动土压力合力〔KN/M〕；EA—主动土压力钢板桩〔KN/M〕。
倾覆稳定性验算：Kp=(Wb+Ephp)/EahAKp一抗倾覆稳定性平安系数；B、hp、hA一分别为W、Ep、Ea对墙趾入点的力臂〔M〕；其它符号同前墙身应力验算W/2b
可 采用放坡与支护联合使用支挡型式如在坑底加设砂袋，或用脚手支护； 道里、道外地区属沿江地区地下水位较高首先考虑降水方案，且支护 结构应具备一定的挡水能力如用钻孔灌注桩与深层搅拌水泥土挡墙联 合使用，前者刚度好后者挡水效果好，或使用地下连续墙壁使之成为地 下结构一局部，支护效果好某工程位于道里区买卖街与石头道街交汇处沿买卖街方向长沿石 头道街方向长M基坑深度M采用桩径。
