防止基坑土方坍塌的安全技术措施.doc

避免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基本埋置深度较大，以满足抗震设计的规定，同步运用地下室，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种突出的问题基坑支护不仅要保证基坑内能正常安全作业，并且要避免基底及坑外土体移动，保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运营近年来，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，但也有不少教训目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安全的基坑开挖；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安全保证现将基坑开挖，支护施工经验简介安全监察站，供参照：一、避免基坑土方坍塌的安全措施：1、 基坑开挖应视现场状况而定，当基坑深度在5M以内且现场条件、工程所处环境、地理条件、容许放坡的状况下，当采用人工开挖时需满足表1-1的放坡规定当采用机械开挖时需满足表1-2的放坡规定 表1-1土壤类别沟边积土时随挖随运时砂土1：1.001：0.75粉土1：0.671：0.50粉质粘土1：0.501：0.33粘土1：0.331：0.25含砾土、卵石土1：0.671：0.50泥碳岩、白恶土1：0.331：0.25老黄土1：0.251：0.10表1-2土壤类别边坡坡度（高：宽）坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有动载中密的砂土1:1.001:1.251:1.50硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00硬塑的粉质粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黄土1:0.101:0.251:0.33软土（经井点降水后）1:1.00中密的碎石类土（充砂土）1:0.751:1.001:1.25中密的碎石类土（填充物为粘性土）1:0.51:0.671:0.752、 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安全规定期，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、 施工过程中若地下水位较高，当开挖基坑或沟槽至地下水位如下时，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，并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安全，做好施工排水工作，保持开挖土体的干燥是十分重要的2、 施工过程避免或排除地面水（涉及雨水、施工用水，生活污水等）一般采用在基坑，周边设立排水沟，截水沟或筑土堤等措施，尽量运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减少基坑中的地下水常采用集水坑法和井点法3、 集水坑降水法是一种常用的简易的降水措施，合用于较小，降水深不大的基坑槽开挖对软土或具有细砂、粉砂或淤泥层时，不适宜采用这种措施，易产生流砂现象集水坑降水法是在基坑开挖过程中，沿坑底周边或中央挖有一定坡度的排水沟，坑底每隔20-40M设一种集水坑，集水坑宽度一般为0.6-0.8M，坑保持低于基坑底1-2M4、 井点降水法减少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运用抽水设备抽水，使地下水位降落至基坑底如下，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合用范畴井点类别土层渗入系数减少水位深度（M）单层轻型井点0.1-503-6多层轻型井点0.1-506-12(由井点层数定)喷射井点0.1-28-20电渗井点＜0.1根据选用的井点拟定管井井点20-2003-5深井井点10-250＞154．1 轻型管路系统涉及：滤井、井点管、弯联管及总管等4．2 基坑的宽度不不小于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不不小于基坑宽度，如基坑宽度不小于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不不小于1M以防局部漏气接近河流处或总管四角部分应合适加密4．3 井点管埋设深度HA（不涉及滤管可按下式计算）HA ≥H1+h1+ILH1—井点管埋设面至基坑底面的距离（M） h1—基坑底面至减少后的地下水位距离，一般取0.5-1.0M.I— 水力坡度，单排井点取1/4，双排及环形井点取1/10L—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不小于6M应减少总管的埋设标高以适应降水深度的规定。

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不小于5或基坑宽度不小于2倍抽水影响半径时，既有公式不能直接使用要将基坑划分若干块，使符合计算条件水井根据井底与否达到不适水层及与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: 2.73H0S/(lgR-lgx0)其中 x0= F/π R=1.95S HKH、M—含水层厚度，F—环形井点所包围面积，S—水位减少值，R—抽水影响半径，x0—假想半径，K—渗入系数抽水影响深度H0S＇/（S＇+L）0.20.30.50.8Ho1.3（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=65∏dL 3 Kd-滤管直径L-滤管长度K-渗入系数 井点管根数 n=1.1 Q/q 1.1备用系数考虑井点管堵塞等因素井点管间距D= L/n L 总管长度n 井点管根数井距必须不小于5∏d4．5 有关井点降水施工中应注意的问题4.5.1当形成三个以上降水井点时，应进行抽水实验工作，以此获得真实的水文地质参数及单井涌水量。

4.5.2抽水实验过程应进行含砂量观测，若井水含砂量较大，应调节井点反滤层构造并对后来施工井点进行包网解决，4.5.3井点使用时，基坑周边井点应对称、同步抽水，使水位差控制在规定限度内4.5.4降水运营期间做好水位观测工作，以便随时获得水位减少信息4.5.5做好进场维护工作，这是保证边坡稳定及周边建筑物安全的前提4.5.6 接近建筑物的深井，应使建筑物下的水位与附近水位之差保持不不小于1m，以免导致建筑物的不均匀沉降而浮现裂缝为此，要加强水位观测，当水位差过大时，应立即采用措施补救4.5.7井点供电系统应采用双线路，避免半途停电或发生其她故障，影响排水必要时设立能满足施工规定的备用发电机组，以避免忽然停电，导致水淹基坑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、 避免基坑坍塌和毗临建筑物地基稳定支护措施：1、 深基坑支护构造涉及挡墙支护和支撑（土锚）支护两部分常用支护构造按计算体系不同有两种形式即重力式和非重力式：①重力式涉及：深层搅拌水泥土桩挡墙、旋喷桩帷幕②非重力式涉及：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持续墙。

3、 土压力的计算措施： 基坑支护问题中第一步一方面要拟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积极土压力计算公式： бa=rZKa （无粘性土 ） бa=rZKa-2c Ka （粘性土） Ka-积极土压力系数：tan2(45°-φ/2)R —墙后填土的重度KN/m3地下水位如下用有效重度C —填土粘聚力Kpa φ—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：бp=rzKp （无粘性土） бp=rZKp+2c Kp （粘性土）Kp—被动土压力系数：tan2=(45°+φ/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、 非重力式支护构造涉及：钢板桩：其长处钢板桩在软土地基地区钢板桩打设以便，有一定挡水能力，施工迅速，且打设后可立即开挖，其缺陷钢板桩柔性较大，打设噪音对相邻土体扰动力较大、钢筋混凝土板桩：其长处钢筋混凝土板桩施工以便，截面企口有一定挡水作用，其缺陷打设时存在对地基的振动且噪音较大、钻孔灌注桩挡墙其长处刚度较大，抗弯能力强，其缺陷为后来地下工程施工导致障碍，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长处为用后可拔出反复使用使用较为经济，但一次投资较大、地下持续墙其长处为刚度大，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用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3.1.1 板桩前Kp=KKp=Ktg(45°+φ/2) 板桩后Kp＇=K＇Kp =K＇tg(45°+φ/2)被动土压力修正系数：土的内摩擦角40°35°30°25°20°15°10°K2.32.01.81.71.61.41.2 K＇0.350.400.470.550.640.751.00 3.1.2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积极土压力rKpy=rka(H+y) 则y=Pb/r(Kp-Ka) 3.1.3计算最小入土深度t0=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 t0 paHp0y B Dx C 3.1.4用等值梁法求Mmax Pa、Po 3.1.5用Mmax对桩进行配筋 3.1.6将Pa加大35%-40%作为锚杆设计拉力4、 重力式支护构造重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，合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措施进行计算 4.1滑动稳定性验算 Kb =（Wu+Ep）/EA≥1.3Kb—抗滑动稳定安全系数；W—墙体自重（KN/M）；wEAhAhpEPbbA。