工程勘察及基坑工程知识讲座课件.pptx

1、2015年年11月月18日日 基础基础知识讲座知识讲座1.1 1.1 概述概述 1.2 1.2 勘察阶段勘察阶段1.3 1.3 勘探方法勘探方法1.4 1.4 岩土的分类及鉴别岩土的分类及鉴别1.5 1.5 勘察报告的结构及组成勘察报告的结构及组成1.6 1.6 验槽验槽 1 1 岩土工程勘察岩土工程勘察什么是岩土工程勘察？什么是岩土工程勘察？ 岩土工程勘察是指根据建设工程的要求，查明、分岩土工程勘察是指根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的活动。编制勘察文件的活动。 勘察的重要性勘察的重要性

2、各项建设工程在设计和施工之前，各项建设工程在设计和施工之前，必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。它是基本建设的它是基本建设的首要环节首要环节。 1.1 1.1 概述概述勘察的目的：勘察的目的： 为了为了获取建筑场地工程地质条件，不良地质作用和获取建筑场地工程地质条件，不良地质作用和地质灾害等原始资料地质灾害等原始资料，为工程设计提供依据。，为工程设计提供依据。勘察工作的依据：勘察工作的依据：4 4 设计提供的勘察任务书设计提供的勘察任务书1 1 国家规范国家规范2 2 行业规范行业规范3 3 地方规范地方规范321权威性？权威性？41.1 1.1 概述概述几

3、个概念：几个概念：场地：工程建筑所处的场地：工程建筑所处的和直接使用的土地。和直接使用的土地。基础基础地基地基1.1 1.1 概述概述确定勘察等级：确定勘察等级：根据根据： 建筑工程安全等级建筑工程安全等级 建筑场地等级建筑场地等级 建筑地基等级建筑地基等级确定勘察等级：确定勘察等级：一级一级 二级二级 三级三级重要重要工程工程一般一般工程工程次要次要工程工程复杂复杂场地场地中等中等复杂复杂简单简单场地场地复杂复杂地基地基中等中等复杂复杂简单简单地基地基甲级甲级 乙级乙级 丙级丙级场地场地与地基的稳定性、地层结构、持力层与下卧层与地基的稳定性、地层结构、持力层与下卧层的工程特点、土的应力历史和

4、地下水条件及不良地的工程特点、土的应力历史和地下水条件及不良地质作用等；质作用等；勘察内容：勘察内容：提供提供满足设计施工需要的岩土参数，确定地基承载力，满足设计施工需要的岩土参数，确定地基承载力，预测地基变形性状；预测地基变形性状；提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议；与施工方案的建议；提出提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议；对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议；对于对于抗震设防烈度等于或大于抗震设防烈度等于或大于6 6度的场地，进行场地与度的场地，进行场地与地基的地震效应评价。地基的地震效应评价。1.

5、1 1.1 概述概述1.2 1.2 勘察阶段勘察阶段可行性研究勘察（选址勘察）可行性研究勘察（选址勘察）勘察阶段的划分：勘察阶段的划分：初步勘察初步勘察施工勘察施工勘察详细勘察详细勘察注意：注意：不同阶段有不同的目的和任务不同阶段有不同的目的和任务1.3 1.3 勘探方法勘探方法n钻探法钻探法n触探法触探法n地球物理勘探（物探）地球物理勘探（物探）n坑槽探（坑探、井探、洞探、掘探）坑槽探（坑探、井探、洞探、掘探）n原位测试原位测试n室内试验室内试验注意：注意：勘探勘探 勘察勘察勘探方法主要包括：勘探方法主要包括：u钻探法钻探法最常用的办法最常用的办法, ,可达可达100m100m以下以下划分地

6、层划分地层可以进行触探及原位试验可以进行触探及原位试验确定地下水确定地下水取样取样1.3 1.3 勘探方法勘探方法触探法触探法 动力触探（广义）动力触探（广义） 静力触探静力触探标准贯入试验标准贯入试验圆锥动力触探（狭义）圆锥动力触探（狭义）单桥单桥双桥双桥三桥三桥1.3 1.3 勘探方法勘探方法触探法触探法 动力触探动力触探标准贯入试验标准贯入试验管状探头管状探头 锤重锤重63.5 kg,63.5 kg,落距落距76cm,76cm, 贯入深度贯入深度30cm30cm的击数的击数, N , N 63.563.5适用于适用于 一般粘性土、砂土、砂砾石一般粘性土、砂土、砂砾石用途用途 1 1 密实

7、度密实度 2 2 承载力承载力 3 3 液化判断液化判断 1.3 1.3 勘探方法勘探方法触探法触探法 动力触探动力触探圆锥动力触探圆锥动力触探锥状探头锥状探头 轻型轻型10 kg,10 kg,落距落距50cm,50cm,贯入深度贯入深度30cm30cm，浅层砂土，粉土，浅层砂土，粉土等等 重型重型 63.5kg 63.5kg 落距落距76cm76cm，贯入，贯入10cm10cm，密实的砂土，碎，密实的砂土，碎石土石土, ,砾石砾石地层地层 特重型特重型 120kg 120kg 落距落距100cm100cm，贯入，贯入10cm10cm，适用于密实碎石，适用于密实碎石土，软岩等。土，软岩等。常用

8、于搅拌桩的桩身检测常用于搅拌桩的桩身检测和路基密实度检测和路基密实度检测 用途用途 承载力和地基的均匀性承载力和地基的均匀性1.3 1.3 勘探方法勘探方法标准贯入试验探头标准贯入试验探头圆锥动力触探装置圆锥动力触探装置触探法触探法 静力触探静力触探单桥探头单桥探头 比贯入阻力比贯入阻力双桥探头双桥探头 端部和侧壁端部和侧壁三桥探头三桥探头 可测孔压可测孔压用途用途 1 1 土层划分土层划分 2 2 密实度密实度 3 3 压缩性压缩性 4 4 强度强度 5 5 桩和地基的承载力桩和地基的承载力 优点：优点：可以连续反可以连续反映土质变化映土质变化1.3 1.3 勘探方法勘探方法坑槽探坑槽探 优

9、点优点: : 直观直观 缺点缺点: : 浅层，地下水以下危险浅层，地下水以下危险1.3 1.3 勘探方法勘探方法地球物理勘探地球物理勘探方法方法: : 重力场，电磁场，声，弹性波，放射性勘探，重力场，电磁场，声，弹性波，放射性勘探， 地震勘探地震勘探优点优点: : 简单迅速简单迅速缺点缺点: : 间接判断间接判断1.3 1.3 勘探方法勘探方法 1.3 1.3 勘探方法勘探方法原位测试原位测试十字板剪切试验十字板剪切试验 软土软土载荷试验载荷试验 浅层土浅层土旁压试验旁压试验 深层土深层土其它现场试验其它现场试验扁铲试验扁铲试验 1.3 1.3 勘探方法勘探方法原位测试原位测试十字板剪切试验十

10、字板剪切试验HD)3(22maxHDDMf原位测试原位测试载荷载荷试验试验123SP0比比例例界界限限极极限限荷荷载载PcrPu阶段阶段1：弹性段弹性段阶段阶段2：局部塑性区局部塑性区阶段阶段3：完全破坏段完全破坏段PS曲线曲线临临塑塑荷荷载载浅层平板载荷浅层平板载荷试验试验1 分级加载，分级不少于分级加载，分级不少于8级，每级沉降稳定级，每级沉降稳定后再进行下一级加载；后再进行下一级加载；说明：说明：终止加载标准：终止加载标准：建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007-2002GB50007-2002）：）：1 1 承压板周围的土明显侧向挤出承压板周围的土明显侧向挤出2 2

11、沉降沉降 s s 急骤增大，荷载急骤增大，荷载 沉降（沉降（psps）曲线出现陡降段）曲线出现陡降段 2 Pu取值：取值：满足终止加载标准（破坏标准）满足终止加载标准（破坏标准）的某级荷载的的某级荷载的上一级荷载上一级荷载作为极限荷载作为极限荷载3 3 在某一荷载下，在某一荷载下，2424小时内沉降速率不能达到稳定小时内沉降速率不能达到稳定4 4 沉降量与承压板宽度或直径之比沉降量与承压板宽度或直径之比 0.060.06浅层平板载荷浅层平板载荷试验试验原位测试原位测试旁压试验旁压试验1 1 将囊状探头放入钻孔（预钻将囊状探头放入钻孔（预钻式）；或者自己钻入（自钻式）；或者自己钻入（自钻式）地基

12、式）地基；2 2 通过探头的通过探头的体积变化体积变化水压水压力力关系确定地基土的模量和关系确定地基土的模量和强度。强度。 V0 ph V0 Vpuh V pcrpoh室内试验室内试验 物理性质物理性质 力学特性力学特性 渗透渗透（渗透系数）（渗透系数）直剪试验、三轴试验、压缩（固结）直剪试验、三轴试验、压缩（固结）1.3 1.3 勘探方法勘探方法建筑地基基础设计规范将岩土分为7大类：注意注意：不同行业规范的分类及名称有所不同不同行业规范的分类及名称有所不同l岩岩石石l碎石土碎石土l砂土砂土l粉土粉土l特殊土特殊土l粘性土粘性土l人工填土人工填土淤泥属于哪一类？1.4 1.4 岩土的工程分类及

13、野外鉴别岩土的工程分类及野外鉴别1.4.1 1.4.1 岩土的工程分类岩土的工程分类 岩石的坚硬程度根据岩块的饱和单轴抗压强度分为坚坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩。 岩石按风化程度分为未风化、微风化、弱风化、强风未风化、微风化、弱风化、强风化和全风化。化和全风化。 岩体完整程度划分为完整、较完整、较破碎、破碎和完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎。极破碎。岩石岩石1.4.1 1.4.1 岩土的工程分类岩土的工程分类 碎石土为粒径大于大于2mm2mm的颗粒含量超过全重5050的土。根据粒组含量及颗粒形状，碎石土可分为块石、漂石、块石、漂石、碎石、卵石、角砾、

14、圆砾。碎石、卵石、角砾、圆砾。 碎石土碎石土1.4.1 1.4.1 岩土的工程分类岩土的工程分类 砂土为粒径大于大于2mm2mm的颗粒含量不超过全重5050、粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒含量超过全重5050的土。 根据粒组含量，砂土可分为砾砂、粗砂、中砂、砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。细砂和粉砂。 砂土砂土1.4.1 1.4.1 岩土的工程分类岩土的工程分类 粉土粉土为性质介于砂土和粘性土之间，塑性指数IP10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50的土。 塑性指数塑性指数等于液限与塑限之差。液限液限是指土由可塑状态转变为流动状态的界限含水量，塑限塑限为土由半固态转变为可

15、塑状态的界限含水量。 一般说来，土的颗粒越细、细颗粒的含量越多，土的塑性（塑性指数）也就越大。 粉土粉土1.4.1 1.4.1 岩土的工程分类岩土的工程分类 粘性粘性土土是指塑性指数IP10的土。根据塑性指数，可将粘性土分为粘土（IP17）和粉质粘土（10IP17）。根据液性指数可将粘性土分为坚硬、硬塑、可塑、软塑坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑和流塑五种状态。液性指数液性指数ILIL是土的天然含水量和塑限之差与塑性指数的比值，是判断粘性土软硬程度的指标，也叫稠度。一般而言，粘性土的沉积历史越久，结构性越好，工程力学性质越好。 粘性土粘性土1.4.1 1.4.1 岩土的工程分类岩土的工程分类 人工

16、填土是人类活动的堆积物。根据其组成和成因，可分为素素填土、杂填土和冲填土填土、杂填土和冲填土。素填土为由碎石土、砂、粉土、粘性土等一种或几种土通过人工堆填方式而形成的土。经过分层压实后的素填土称为压实填土。杂填土是指含有大量的建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等人工堆填物。冲填土是人类借助水力充填泥砂形成的土，一般压缩性大、含水量大、强度低。 人工填土人工填土1.4.1 1.4.1 岩土的工程分类岩土的工程分类 （1 1）软土软土 软土软土泛指天然含水量高、压缩性高、强度低、渗透性差的软塑、流塑状粘性土。它包括淤泥、淤泥质土、冲淤泥、淤泥质土、冲填土等填土等。软土生成于静水或缓慢流动的流水环境。 建

17、筑在软土地基上的建筑物易产生较大沉降或不均匀沉降，且沉降稳定所需要的时间很长，所以，在软土上建造建筑物必须慎重对待。特殊土特殊土1.4.1 1.4.1 岩土的工程分类岩土的工程分类（2 2）红粘土红粘土红粘土红粘土是碳酸盐系岩石经红土化作用所形成的棕红、褐黄等色的高塑性粘土。红粘土的液限一般大于50，具有表面收缩、上硬下软、裂隙发育的特征，吸水后迅速软化。一般情况下，红粘土的表层压缩性低、强度较高、水稳定性好，属良好的地基土层。但随着含水量的增大，土体呈软塑或流塑状态，强度明显变低，作为地基时条件较差。 特殊土特殊土1.4.1 1.4.1 岩土的工程分类岩土的工程分类（3）膨胀土膨胀土膨胀土是

18、一种具有强烈的吸水膨胀和失水收缩特性的粘性土。土呈黄、红褐、灰白色，粘粒含量高，天然含水量接近塑限。膨胀土通常表现为压缩性低、强度高，因此易被误认为是良好的天然地基。特殊土特殊土1.4.1 1.4.1 岩土的工程分类岩土的工程分类（4）湿陷性黄土黄土黄土是指以粉粒为主，富含碳酸钙盐系，垂直节理发育，具有大孔结构，以黄色、褐黄色为主，有时为灰黄色的土体。黄土在天然含水状态下具有较高的强度和较小的压缩性，但雨水浸湿后，有的即使在自身重力作用下也会发生剧烈而大量的变形，强度也随之迅速降低。 黄土在一定的压力下受水浸湿后结构迅速破坏而发生附加下沉的现象称为湿陷。浸水后发生湿陷的黄土称为湿陷性黄土。在自

19、重压力作用下，受水浸湿而发生湿陷的黄土称为自重湿陷性黄土，不发生湿陷的黄土称为非自重湿陷性黄土。 特殊土特殊土1.4.1 1.4.1 岩土的工程分类岩土的工程分类1.4.2 1.4.2 岩土的野外鉴别岩土的野外鉴别土名手摸时感觉粘着程度湿润时刀切情况湿土搓条情况干土情况其它特征粉土一般感觉有细颗粒存在或有粗糙感，有时有轻微粘滞感一般不粘着物体，若粘着物体时，干燥后一碰即掉无光滑面，切面粗糙一般湿土不能搓成直径小于2mm的土条，且易断裂用手很易捏碎能取上土样，但易扰动粘性土粉 质 粘土 仔细拈摸，感觉有少量细颗粒存在，稍有滑腻感，有粘滞惑能粘着于物体，干燥后较易剥掉稍有光滑面，切面规则，感觉有砂

20、粒存在能 搓 成 0 . 5 2.0mm直径的土条用锤击易碎，用手难捏碎表面无光泽，有较粗且宽的条纹粘土 湿土用手拈摸有滑腻感，当水分较大时，极易粘手，感觉不到有颗粒存在湿土极易粘着物体(包括金属、玻璃)，干燥后不易剥去，用水反复洗才能去掉切面非常光滑，刀刃有粘腻阻力能 搓 成 小 于0.5mm细-长土条，长度不短于手掌，手持一端及弯曲时不致断裂坚硬，用锤击方可打碎，不易击成粉末 表 面 有腊状光泽，有细狭条纹1.4.2 1.4.2 岩土的野外鉴别岩土的野外鉴别土名土名颗粒粗细颗粒粗细干燥时状态干燥时状态湿润时用手拍击湿润时用手拍击后状态后状态粘着感粘着感碎碎石石土土漂漂( (块块) )石石1

21、/21/2以上颗粒大于以上颗粒大于200mm200mm颗粒完全分散颗粒完全分散表面无变化表面无变化无粘着感无粘着感卵卵( (碎碎) )石石1/21/2以上颗粒比蚕豆大以上颗粒比蚕豆大( (大于大于20mm)20mm)圆圆( (角角) )砾砾1/21/2以上颗粒比高梁粒大以上颗粒比高梁粒大( (大大于于2mm)2mm)砂砂土土砾砂砾砂1/41/4以上颗粒比高梁粒大以上颗粒比高梁粒大( (大大于于2mm)2mm)粗砂粗砂1/21/2以上颗粒比小米粒大以上颗粒比小米粒大( (大大于于0.5 mm)0.5 mm)颗粒分散，个别粘结颗粒分散，个别粘结中砂中砂1/21/2以上颗粒比砂糖粒大以上颗粒比砂糖粒

22、大( (大大于于0.25 mm)0.25 mm)颗粒基本分散，局部粘颗粒基本分散，局部粘结，但碰即散结，但碰即散表面偶有水印表面偶有水印细砂细砂3/43/4以上颗粒与粗玉米粉相以上颗粒与粗玉米粉相似似颗粒大部分分散，少量颗粒大部分分散，少量粘结，稍碰即能分散粘结，稍碰即能分散表面有水印表面有水印偶有轻微粘着感偶有轻微粘着感粉砂粉砂颗粒粗细与小米粉相似颗粒粗细与小米粉相似颗粒少部分分散，大部颗粒少部分分散，大部分粘结，稍加压即能分分粘结，稍加压即能分散散表面有显著水印表面有显著水印有轻微粘着感有轻微粘着感1.51.5岩土工程勘察报告的结构和组成岩土工程勘察报告的结构和组成 要点：要点：1 1 情

23、况介绍情况介绍2 2 勘察结果勘察结果地形和平面钻孔布置图地形和平面钻孔布置图地质剖面地质剖面岩土性质及参数岩土性质及参数地下水和不良地质问题地下水和不良地质问题3 3 意见和建议意见和建议评价、设计施工建议、地基处理意见评价、设计施工建议、地基处理意见报告包括：报告包括： 文字部分文字部分 图表部分图表部分1.6 1.6 验槽验槽目的：目的：1 1 检验勘察成果是否符合实际检验勘察成果是否符合实际2 2 解决遗留和新发现的问题解决遗留和新发现的问题建设单位、勘察、设计、施工方建设单位、勘察、设计、施工方共同验槽共同验槽本章结束2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 支护结构的主要类型及特点支

24、护结构的主要类型及特点2.3 2.3 基坑地下水控制措施基坑地下水控制措施2.4 2.4 基坑开挖方案基坑开挖方案2.5 2.5 基坑监测基坑监测2.62.6典型案例典型案例2 2 基坑工程基坑工程2.1概述随着城市建设的发展，地下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、地下民防工事以及多种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。基坑工程主要包括支护体系的设置和土方开挖两个方面。支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。基坑：基坑：房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工时需开挖房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工

25、时需开挖的地坑。的地坑。深基坑深基坑：开挖深度超过：开挖深度超过5m5m（含（含5m5m）；或开挖深度虽未超过；或开挖深度虽未超过5m5m，但地质条件、周围环境和地下管线特别复杂的基坑。，但地质条件、周围环境和地下管线特别复杂的基坑。基坑工程：基坑工程：为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围为保证基坑施工、主体地下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，环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填，包括勘察、设计、施工和监测等。包括勘察、设计、施工和监测等。2.1概述基本术语基本术语支护结构支护结构：基坑工程中采用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、：基坑工程中采

26、用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、围檩、防渗帷幕等结构体系总称。围檩、防渗帷幕等结构体系总称。围护结构（基坑）围护结构（基坑）: : 是稳定基坑的一种施工（临时）挡墙结构，是稳定基坑的一种施工（临时）挡墙结构，主要承受基坑开挖卸荷所产生的水压力和土压力。主要承受基坑开挖卸荷所产生的水压力和土压力。支撑体系支撑体系：由钢或钢筋混凝土构件组成的用以支撑基坑侧壁的：由钢或钢筋混凝土构件组成的用以支撑基坑侧壁的结构体系。包括结构体系。包括内支撑内支撑和和拉锚支撑拉锚支撑两大类。两大类。注意：围护结构与支护结构是不同的，但是在日常应用中往往不加区分，视为等同。2.1概述基本术语基本术语1.1.支护支护体系

27、是临时结构、安全储备较小，具有较大体系是临时结构、安全储备较小，具有较大风险性风险性 。2.2.有很强的区域性有很强的区域性。3.3.综合性强；综合性强；4.4.有较强的时空效应有较强的时空效应5.5.是系统工程，包括支护体系设计和土方开挖是系统工程，包括支护体系设计和土方开挖6.6.基坑工程的环境效应基坑工程的环境效应。2.1概述基坑工程的特点基坑工程的特点1)1)保证基坑周围未开挖土体的稳定；保证基坑周围未开挖土体的稳定；2)2)保证相邻建筑物的、地下管线的安全，不受损害；保证相邻建筑物的、地下管线的安全，不受损害；3)3)保证作业面在地下水位以上。保证作业面在地下水位以上。支护结构应满足

28、的基本要求支护结构应满足的基本要求2.1概述 环境调查和基坑安全等级确定环境调查和基坑安全等级确定 围护结构选型围护结构选型 围护结构设计计算围护结构设计计算 围护结构稳定性验算围护结构稳定性验算 节点设计节点设计 降水设计降水设计 土方开挖方案土方开挖方案 基坑监测要求及方案基坑监测要求及方案基坑工程设计的主要内容基坑工程设计的主要内容2.1概述2.2支护结构的主要类型及特点放坡开挖及简易支护悬臂式支护结构重力式支护结构内撑式支护结构拉锚式支护结构土钉墙支护结构其它形式支护结构支护结构类型支护结构类型支支护护结结构构挡土部分挡土部分支撑部分支撑部分透水挡土结构透水挡土结构止水挡土结构止水挡土

29、结构 H H型钢、工字钢型钢、工字钢+ +插板插板 疏排灌注桩疏排灌注桩+ +钢丝网水泥抹面钢丝网水泥抹面 密排灌注桩、预制桩密排灌注桩、预制桩 双排桩挡土双排桩挡土 连拱式灌注桩连拱式灌注桩 土钉墙土钉墙 地下连续墙地下连续墙 深层搅拌桩、墙深层搅拌桩、墙 深层搅拌桩深层搅拌桩+ +灌注桩灌注桩 密排桩密排桩+ +高压喷射桩高压喷射桩 钢板桩钢板桩 闭合拱圈墙闭合拱圈墙 自立式桩、墙自立式桩、墙 锚拉支护锚拉支护 土层锚杆土层锚杆 水平支撑、斜撑水平支撑、斜撑 环梁支护系统环梁支护系统支护结构的形式支护结构的形式放坡开挖及简易支护放坡开挖及简易支护放坡开挖及简易支护放坡开挖及简易支护岩土类别

30、岩土类别状态及风化程度状态及风化程度允许坡高允许坡高允许坡度允许坡度硬质岩石硬质岩石微风化微风化中等风化中等风化强风化强风化121081：0.101：0.201：0.201：0.351：0.351：0.50软质岩石软质岩石微风化微风化中等风化中等风化强风化强风化8881：0.351：0.501：0.501：0.751：0.751：1.00砂土砂土中密以上中密以上51：1.00基坑顶面无载重基坑顶面无载重1：1.25基坑顶面有静载基坑顶面有静载1：1.50基坑顶面有动载基坑顶面有动载粉土粉土稍湿稍湿51：0.75基坑顶面无载重基坑顶面无载重1：1.00基坑顶面有静载基坑顶面有静载1：1.25基坑

31、顶面有动载基坑顶面有动载边坡允许坡度值边坡允许坡度值边坡高度与坡度控制边坡高度与坡度控制岩土类别岩土类别状态及风化程度状态及风化程度允许坡高允许坡高允许坡度允许坡度粉质粘土粉质粘土坚硬坚硬硬塑硬塑可塑可塑5541：0.33基坑顶面无载重基坑顶面无载重1：0.50基坑顶面有静载基坑顶面有静载1：0.75基坑顶面有动载基坑顶面有动载1：1.001：1.25基坑顶面无载重基坑顶面无载重1：1.251：1.50基坑顶面无载重基坑顶面无载重粘土粘土坚硬坚硬硬塑硬塑可塑可塑5541：0.331：0.751：1.001：1.251：1.251：1.50杂填土杂填土中密、密实的建筑中密、密实的建筑垃圾土垃圾土

32、51：0.751：1.00边坡允许坡度值（续）边坡允许坡度值（续）边坡高度与坡度控制边坡高度与坡度控制优点：优点：直接费用最少。直接费用最少。为主体工程创造了比较宽为主体工程创造了比较宽敞的施工作业空间。敞的施工作业空间。工期比较短。工期比较短。缺点：缺点：受周围场地空间的限制。受周围场地空间的限制。开挖深度的限制。开挖深度的限制。变形位移相对较大。变形位移相对较大。放坡开挖及简易支护放坡开挖及简易支护悬臂式支护结构悬臂式支护结构1)1)结构特征：无支撑的悬结构特征：无支撑的悬臂支护结构；臂支护结构；2)2)支撑材料：钢筋混凝土支撑材料：钢筋混凝土排桩、钢板桩、木板桩、排桩、钢板桩、木板桩、钢

33、筋混凝土板桩、地下连钢筋混凝土板桩、地下连续墙、续墙、SMWSMW工法桩等；工法桩等；3)3)受力特征：利用支撑入受力特征：利用支撑入土的嵌固作用及结构的自土的嵌固作用及结构的自身的抗弯刚度挡土及控制身的抗弯刚度挡土及控制变形；变形；4)4)适用条件：土质较好，适用条件：土质较好，开挖深度较小的基坑。开挖深度较小的基坑。（开挖深度一般小于（开挖深度一般小于6 6米）米）悬臂式支护结构悬臂式支护结构悬臂式挡墙是依靠悬臂式挡墙是依靠自身的刚度和强度自身的刚度和强度就能维持其稳定的支就能维持其稳定的支护结构，由于支护结构承受比较大的弯矩，需要采用钢筋护结构，由于支护结构承受比较大的弯矩，需要采用钢筋

34、混凝土、钢板等材料。混凝土、钢板等材料。当重力式挡墙因场地宽度不够而不能采用时，悬臂式挡墙当重力式挡墙因场地宽度不够而不能采用时，悬臂式挡墙就能克服这个缺点，可以在就能克服这个缺点，可以在1.51.52m2m的狭窄范围内安置悬的狭窄范围内安置悬臂式挡墙。但悬臂式挡墙的臂式挡墙。但悬臂式挡墙的位移比较大位移比较大，难以满足周边环，难以满足周边环境的严格要求，同时在开挖深度较大时墙身弯矩很大，因境的严格要求，同时在开挖深度较大时墙身弯矩很大，因此适用的开挖深度也不深；使用条件不当时可能产生支护此适用的开挖深度也不深；使用条件不当时可能产生支护结构损坏或严重影响环境的事故。结构损坏或严重影响环境的事

35、故。悬臂式支护结构悬臂式支护结构重力式支护结构重力式支护结构1) 1) 结构特征：常用水泥土桩结构特征：常用水泥土桩构成重力式挡土构造；构成重力式挡土构造； 2) 2) 支撑材料：水泥搅拌桩、支撑材料：水泥搅拌桩、注浆；注浆； 3) 3) 受力特征：利用墙体或格受力特征：利用墙体或格构自身的稳定挡土与止水；构自身的稳定挡土与止水； 4) 4) 适用条件：宽度较大，开适用条件：宽度较大，开挖较浅，周围场地较宽，对挖较浅，周围场地较宽，对变形要求不高的基坑。（变形要求不高的基坑。（开开挖深度不宜大于挖深度不宜大于6 6米）米）不设置支撑或锚杆的不设置支撑或锚杆的自立式墙体自立式墙体结构，墙体厚度较

36、大，通结构，墙体厚度较大，通过墙体自重、墙体与地基的摩擦力、墙体在开挖面以下受过墙体自重、墙体与地基的摩擦力、墙体在开挖面以下受到土体的被动抗力平衡水土压力，维持边坡稳定。重力式到土体的被动抗力平衡水土压力，维持边坡稳定。重力式挡墙是依靠自身的重力维持其稳定的支护结构，由于可以挡墙是依靠自身的重力维持其稳定的支护结构，由于可以采用价格比较低廉的水泥土等材料制作，是采用价格比较低廉的水泥土等材料制作，是一种比较经济一种比较经济的方案的方案。在开挖深度不大（如软土地区在开挖深度不大（如软土地区不大于不大于6 67m7m），环境对位），环境对位移的要求可允许有移的要求可允许有50mm50mm左右的条

37、件下是首选方案，但重力左右的条件下是首选方案，但重力式挡墙的宽度比较大，在地下室外墙与红线之间的距离过式挡墙的宽度比较大，在地下室外墙与红线之间的距离过小时就很难放得下宽度较大的重力式挡墙。小时就很难放得下宽度较大的重力式挡墙。重力式支护结构重力式支护结构内撑式支护结构内撑式支护结构1) 1) 结构特征：由挡土结结构特征：由挡土结构与支撑结构两部分组成；构与支撑结构两部分组成； 2) 2) 支撑材料：挡土材料支撑材料：挡土材料有钢筋混凝土桩、地下连有钢筋混凝土桩、地下连续墙，支撑材料有钢筋混续墙，支撑材料有钢筋混凝土梁、钢管、型钢等；凝土梁、钢管、型钢等； 3) 3) 受力特征：水平支撑、受力

38、特征：水平支撑、斜支撑，单层支撑、多层斜支撑，单层支撑、多层支撑；支撑； 4) 4) 适用条件：各种土层适用条件：各种土层和基坑深度。和基坑深度。内撑式支护结构内撑式支护结构内撑式支护结构内撑式支护结构内撑式支护结构内撑式支护结构内撑式支护结构内撑式支护结构拉锚式支护结构拉锚式支护结构1) 1) 结构特征：由挡土结构与锚固系统两部分组成；结构特征：由挡土结构与锚固系统两部分组成； 2) 2) 支撑材料：可采用内撑式结构相同的材料外，还可支撑材料：可采用内撑式结构相同的材料外，还可以采用钢板桩等；以采用钢板桩等； 3) 3) 受力特征：由挡土结构与锚固系统共同承担土压力；受力特征：由挡土结构与锚

39、固系统共同承担土压力； 4) 4) 适用条件：砂土或粘性土地基。适用条件：砂土或粘性土地基。拉锚式支护结构拉锚式支护结构拉锚式挡墙是依靠锚杆传递的拉力来维持其稳定的支护拉锚式挡墙是依靠锚杆传递的拉力来维持其稳定的支护结构，对于深基坑可以采用多道锚杆来平衡土压力，因结构，对于深基坑可以采用多道锚杆来平衡土压力，因而可以而可以适用于开挖得很深的基坑适用于开挖得很深的基坑。拉锚式支护结构拉锚式支护结构土层锚杆要求具有土层锚杆要求具有比较好的地比较好的地质条件质条件，同时还必须有足够开，同时还必须有足够开阔的阔的场地条件场地条件或者容许锚杆可或者容许锚杆可以伸入红线以外的土层中。在以伸入红线以外的土层

40、中。在软土地区，由于土层缺乏足够软土地区，由于土层缺乏足够的锚固力而很少采用锚杆，如的锚固力而很少采用锚杆，如将锚杆锚固在很深的砂层中，将锚杆锚固在很深的砂层中，则锚杆的长度很长，也就不是则锚杆的长度很长，也就不是一个经济的方案。一个经济的方案。锚 拉 系 统 破 坏底 部 内 移板 桩 弯 曲整 体 滑 动管 涌 、 隆 起拉锚式支护结构拉锚式支护结构土钉墙支护结构土钉墙支护结构1)1)结构特征：由土钉与喷结构特征：由土钉与喷锚混凝土面板两部分组成；锚混凝土面板两部分组成；2)2)支撑材料：由土钉及钢支撑材料：由土钉及钢筋混凝土面板构成支撑；筋混凝土面板构成支撑；3)3)受力特征：由土钉构成

41、受力特征：由土钉构成支撑体系，喷锚混凝土面支撑体系，喷锚混凝土面板构成挡土体系；板构成挡土体系；4)4)适用条件：地下水位以适用条件：地下水位以上或降水后的粘土、粉土、上或降水后的粘土、粉土、杂填土及非松散砂土、碎杂填土及非松散砂土、碎石土。石土。注意：土钉和锚杆、锚索的区别。注意：土钉和锚杆、锚索的区别。土钉墙支护结构土钉墙支护结构其它形式支护结构其它形式支护结构7474地下连续墙成槽施工地下连续墙成槽施工 先建造钢筋砼地下连续墙，达到强度后在墙间先建造钢筋砼地下连续墙，达到强度后在墙间用机械挖土。该支护法刚度大、强度高，可挡土、用机械挖土。该支护法刚度大、强度高，可挡土、承重、截水、抗渗，

42、可在狭窄场地施工，适于大面承重、截水、抗渗，可在狭窄场地施工，适于大面积、有地下水的深基坑施工。积、有地下水的深基坑施工。SH350SH350连续墙抓斗连续墙抓斗成槽机成槽机三一重工三一重工槽段的连接槽段的连接其它形式支护结构（地下连续墙）7575 导导墙施工墙施工 导墙施工完导墙施工完 泥浆系统泥浆系统-泥浆池泥浆池成槽施工成槽施工 钢筋钢筋笼吊装笼吊装 锁口管起拔锁口管起拔 砼浇筑砼浇筑常用的地下水控制措施有：常用的地下水控制措施有：基坑明沟排水基坑明沟排水基坑降水（包括基坑降水（包括轻型井点降水轻型井点降水和深井降水）和深井降水）基坑截水（包括各类截水帷幕）基坑截水（包括各类截水帷幕）2

43、.3基坑地下水控制措施明沟排水法明沟排水法 地面排水地面排水 排除地面水排除地面水( (包括雨水、施工包括雨水、施工用水、生活污水等用水、生活污水等) )常在基坑常在基坑周围设置排水沟、截水沟或周围设置排水沟、截水沟或筑土堤，并尽量利用原有的筑土堤，并尽量利用原有的排水系统，或将临时性排水排水系统，或将临时性排水设施与永久性设施相结合使设施与永久性设施相结合使用。用。 基坑集水井排水或降水：基坑集水井排水或降水： 排水体系：基坑周围或中央排水体系：基坑周围或中央排水沟排水沟+ +基坑边角处基坑边角处集水井集水井水泵水泵 作用：基坑排水、降水。作用：基坑排水、降水。 适用范围：粗粒土和渗水量适用

44、范围：粗粒土和渗水量 小的粘性土小的粘性土2.3基坑地下水控制措施明沟排水法明沟排水法轻型井点降水法轻型井点降水法 是指基坑开挖前，利用是指基坑开挖前，利用抽水设备使地下水位降落到抽水设备使地下水位降落到坑底设计标高以下，并保持坑底设计标高以下，并保持至至 回填完成或地下结构有足回填完成或地下结构有足够的抗浮能力为止。够的抗浮能力为止。 作用：作用： 基坑土保持干燥，改基坑土保持干燥，改 善施工条件；善施工条件； 防治流砂发生；防治流砂发生； 提高土体强度和密实度提高土体强度和密实度。轻型井点法降低地下水位全貌图轻型井点法降低地下水位全貌图1井管；井管；2滤管；滤管；3总管；总管；4弯联管；弯

45、联管；5水泵水泵房房 6原有地下水位线；原有地下水位线；7降低后地下水位线降低后地下水位线2.3基坑地下水控制措施轻型井点降水法轻型井点降水法2.3基坑地下水控制措施截水帷幕法截水帷幕法截水帷幕是一个概念，是工程主体外围止水系列的总称。用于阻止或减少基坑侧壁及基坑底地下水流入基坑而采取的连续止水体。高压旋喷桩深层搅拌桩螺旋钻机素砼或压浆止水帷幕（新工艺）钻孔咬合桩2.3基坑地下水控制措施2.4基坑开挖方案基坑工程开挖方式按下表分类：基坑工程开挖方式按下表分类： 各种不同的开挖方法适用于不同的场合，不同的开各种不同的开挖方法适用于不同的场合，不同的开挖方法对围护结构和支撑体系也提出不同的要求。设

46、计挖方法对围护结构和支撑体系也提出不同的要求。设计人员应熟悉各自的特点，并根据实际工程情况选择合适人员应熟悉各自的特点，并根据实际工程情况选择合适的开挖方案。的开挖方案。基坑开挖的原则：基坑开挖的原则：开槽支撑开槽支撑先撑后挖先撑后挖分层开挖分层开挖严禁超挖严禁超挖1、大基坑、小开挖原则 2、分段、分层原则 3、先支护，后开挖原则 4、土方服从于支护的原则 5、先测量、后开挖原则 6、先排水，后开挖的原则 7、先修路，后开挖原则 8、支护结构强度优先原则 9、支护结构保护原则 10、应急措施响应原则2.4基坑开挖方案常用的基坑开挖方法常用的基坑开挖方法中心盆式中心盆式2.4基坑开挖方案放坡开挖

47、放坡开挖分层开挖分层支护法分层开挖分层支护法中心岛法中心岛法放坡开挖放坡开挖适用范围：适用范围：具有可以放坡具有可以放坡开挖条件的基坑。开挖条件的基坑。优点：优点：施工简单，施工简单，施工速施工速度快，相对措施费用低。度快，相对措施费用低。缺点：缺点：周边场地要空旷，周边场地要空旷，开挖和回填土方量大。放开挖和回填土方量大。放坡坡度的大小与地区土质坡坡度的大小与地区土质有关。有关。大型基坑放大型基坑放坡开挖，坡坡开挖，坡面喷混凝土面喷混凝土保护保护管井井点管井井点降水降水2.4基坑开挖方案分层开挖分层支护法分层开挖分层支护法适用范围：适用范围：可适用于各种条件下有支撑或拉锚结构的基坑。可适用于

48、各种条件下有支撑或拉锚结构的基坑。优点：优点：施工方法简单，易行。施工方法简单，易行。缺点：缺点：挡墙暴露时间长，经济性稍差。挡墙暴露时间长，经济性稍差。分层开挖分层支护法示意图分层开挖分层支护法示意图施工时施工时要严格按照设要严格按照设计规定的程序实施，才能保计规定的程序实施，才能保证围护结构的稳定性和控制证围护结构的稳定性和控制变形。在平面上按设定的挖变形。在平面上按设定的挖土与设置支撑流程由一侧向土与设置支撑流程由一侧向另一侧推进，也可以由中部另一侧推进，也可以由中部向两侧推进。向两侧推进。2.4基坑开挖方案中心岛式开挖中心岛式开挖适用范围：适用范围：无内撑支护（如无内撑支护（如土层锚杆

49、）、或采用边桁架土层锚杆）、或采用边桁架大空间支护的大型基坑。大空间支护的大型基坑。优点优点：可利用中心岛搭设栈：可利用中心岛搭设栈桥，土方外运快。桥，土方外运快。缺点缺点：挡墙暴露时间较长，：挡墙暴露时间较长，变形比盆式开挖大。变形比盆式开挖大。2.4基坑开挖方案中心盆式开挖中心盆式开挖适用范围：适用范围：大型有较密支大型有较密支撑的基坑。撑的基坑。优点：优点：挡墙暴露时间短，挡墙暴露时间短，变形小。变形小。缺点缺点：土方不能直接外运，：土方不能直接外运，需提升后装车外运。需提升后装车外运。2.4基坑开挖方案2.5基坑监测 侧壁安全等级侧壁安全等级监监 测测 项项 目目一级一级二级二级三级三

50、级支护结构水平位移支护结构水平位移应测应测应测应测应测应测周围建筑物、地下管线变形周围建筑物、地下管线变形应测应测应测应测宜测宜测地下水位地下水位应测应测应测应测宜测宜测桩、墙内力桩、墙内力应测应测宜测宜测可测可测锚杆拉力锚杆拉力应测应测宜测宜测可测可测支撑轴力支撑轴力应测应测宜测宜测可测可测立柱变形立柱变形应测应测宜测宜测可测可测土体分层竖向位移土体分层竖向位移应测应测宜测宜测可测可测支护结构界面上侧向压力支护结构界面上侧向压力宜测宜测可测可测可测可测基坑监测项目表基坑监测项目表2.6经典案例2.6经典案例上海上海“莲花河畔景苑莲花河畔景苑”在建楼房整体倒塌在建楼房整体倒塌 上海闵行区“莲花