市政工程管理与实务精品课件：26明挖基坑施工.ppt

1、地基加固处理方法 一、地基加固处理作用与方法选择 （一）基坑地基加固的目的 （1）基坑地基按加固部位不同，分为基坑内加固和基坑外两种。 （2）基坑外加固的目的主要是止水，有时也可减少围护结构承受的主动土压力。,（3）基坑内加固的目的主要有：提高土体的强度和土体的侧向抗力，减少围护结构位移，保护基坑周边建筑物及地下管线；防止坑底土体隆起破坏；防止坑底土体渗流破坏；弥补围护墙体插入深度不足等。【2014年多选题】,（二）基坑地基加固的方式 （1）基坑内被动区土体加固 基坑地基加固的平面布置形式： 墩式加固：土体加固布置在基坑周边阳角位置或跨中区域。,抽条加固：长条形基坑。 裙边加固：基坑面积较大。

2、 格栅式加固：地铁车站的端头井。 满堂加固：环境保护要求高、或为了封闭地下水。,（二）基坑地基加固的方式 （1）换填材料加固处理法 适用于较浅基坑。 （2）水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆或其他方法对地基掺入一定量的固化剂或使土体固结适用于深基坑。,二、常用方法与技术要点 （一）注浆法 （1）注浆材料 浆液组成：主剂（原材料）、溶剂（水或其他溶剂）、外加剂。 注浆材料常用水泥浆。,（一）注浆法 （1）注浆工艺,（一）注浆法 （1）注浆设计 工艺参数：注浆量、布孔、注浆有效范围、注浆流量、注浆压力、浆液配方等。 没有经验可供参考时，应通过现场试验确定工艺参数。 （2）注浆加固区检验：静力触探法。,

3、（二）水泥土搅拌法 （1）分类 浆液搅拌； 粉体喷射搅拌。 （2）主要步骤 1）搅拌机械就位、调平； 2）预搅下沉至设计加固深度；,3）边喷浆（粉）、边搅拌提升直至预定的停浆（灰）面； 4）重复搅拌下沉至设计加固深度； 5）根据设计要求，喷浆（粉）或仅搅拌提升直至预定的停浆（灰）面； 6）关闭搅拌机械。,（三）高压喷射注浆法 （1）高压喷射注浆法对淤泥、淤泥质土、黏性土（流塑、软塑和可塑）、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果。但对于硬黏性土，含有较多的块石或大量植物根茎的地基，因喷射流可能受到阻挡或削弱，冲击破碎力急剧下降，切削范围小或影响处理效果。对于含有过多有机质的土

4、层，其处理效果取决于固结体的化学稳定性。,（2）高压喷射有旋喷（固结体为圆柱状）、定喷（固结体为壁状）和摆喷（固结体为扇状）等三种基本形状，它们均可用下列方法实现：,（三）高压喷射注浆法【2014多选题】 1）单管法：喷射高压水泥浆液一种介质；有效处理长度最短。 2）双管法：喷射高压水泥浆液和压缩空气两种介质；有效处理长度居中。 3）三管法：喷射高压水流、压缩空气及水泥浆液三种介质；有效处理长度最长。,（3）高压喷射注浆基本工序 钻机就位钻孔置入注浆管高压喷射注浆拔出注浆管。 施工结束后应立即对机具和孔口进行清洗。 在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或冒浆异常时，应查明原因并及时采取措

5、施。,【2014年II真题】下列土层中，采用高压喷射注浆法加固效果较好的有（ ）。 A.软塑粘性土 B.硬粘性土 C.腐殖土 D.砂土 E.素填土 【答案】ADE,明挖基坑施工安全事故预防 本目内容： 1. 防止基坑坍塌、淹埋的安全措施 2.开挖过程中地下管线的安全保护措施 3. 施工监控量测内容与方法,防止基坑坍塌、淹埋的安全措施 一、明挖基坑安全控制特点 （一）基坑工程安全风险 （1）基坑工程安全风险主要是基坑坍塌和 淹没，防止基坑坍塌和淹没是基坑施工的重要任务。,（二）基坑开挖安全技术措施 1.基坑边坡和支护结构的确定方法 根据土的分类和力学指标、开挖深度等确定边坡坡度（放坡开挖时），或

6、根据土质、地下水情况及开挖深度等确定支护结构方法（采用支护开挖时）。 2.尽量减少基坑坡顶荷载,3.做好降水措施，确保基坑开挖期间的稳定 地下水的控制方法主要有降水、截水和回灌等几种形式。这几种形式可以单独使用，也可以组合使用。降水会引起基坑周围土体沉降，当基坑邻近有建筑物时，宜采用截水或回灌方法。,4.控制好边坡 5.严格按设计要求开挖和支护 6.及时分析监测数据，做到信息化施工 基坑失稳破坏一般都有前兆，具体表现为监测数据的急剧变化或突然发展。,二、应急预案与保证措施 （一）应急预案 （1）制定应急预案。 （2）建立应急组织体系，配备人员、物资和设备，并根据现场实际情况进行应急演练。 （3

7、）进行信息化施工，及早发现坍塌、淹埋和管线破坏事故的征兆。如果基坑即将坍塌、淹埋时，应以人身安全为第一要务，及早撤离现场。,（二）抢险支护与堵漏 （1）有降水或排水条件的工程，宜在采用降水或排水措施后再对围护缺陷进行修补处理。围护结构缺陷造成的渗漏一般采用下面方法处理：在缺陷处插入引流管引流，然后采用双快水泥封堵缺陷处，等封堵水泥形成一定强度后再关闭导流管。如果渗漏较为严重时直接封堵困难时，则应首先在坑内回填土封堵水流，然后在坑外打孔灌注聚氨酯或双液浆等封堵渗漏处，封堵后再继续向下开挖基坑。,（2）基坑支护结构出现变形过大或较为危险的“踢脚”变形时，可以采用坡顶卸载，适当增加内支撑或锚杆，被动

8、土压区堆载或注浆加固等处理措施。 （3）基坑出现整体或局部土体滑塌时，应在可能条件下降低土中水位，并进行坡顶卸载，加强未滑塌区段的监测和保护，严防事故继续扩大。,（4）基坑坍塌或失稳征兆已经非常明显时，必须果断采取回填土、砂或灌水等措施，然后再进一步采取应对措施，以防止险情发展成事故。 【技巧】基坑坍塌应采取的措施： 坡顶卸载、护坡、坡脚压重； 加强支护； 加强观测； 加强降排水； 回填土、回填砂、灌水。,开挖过程中地下管线的安全保护措施 一、施工准备阶段 （一）工程地质条件及现况管线调查 （二）编制施工组织设计 （三）现况管线改移、保护措施,（一）工程地质条件及现况管线调查 （1）进场后应依

9、据建设方提供的工程地质勘查报告、基坑开挖范围内及影响范围内的各种管线、地面建筑物等有关资料，查阅有关专业技术资料，掌握管线的施工年限、使用状况、位置、埋深等数据信息。,（2）对于资料反映不详、与实际不符或 在资料中未反映管线真实情况的，应向规划部门、管线管理单位查询，必要时在管理单位人员在场情况下进行坑探查明现状。,（3）将调查的管线、地下建（构）筑物的位置埋深等实际情况按照比例标注在施工平面图上，并在现场做出醒目标志。 （二）编制施工组织设计 （1）重要的基坑开挖方案需要经建设单位、监理单位同意后执行，并严格按照建设单位、监理单位同意的施工方案实施。,（三）现况管线改移、保护措施 （1）对于

10、基坑开挖范围内的管线，与建设单位、规划单位和管理单位（管线主管部门）协商确定管线拆迁、改移和悬吊加固措施。,（2）基坑开挖影响范围内的地下管线、地面建（构）筑物的安全受施工影响，或其危及施工安全时，均应进行临时加固，经检查、验收，确认符合要求，并形成文件后，方可施工。,（3）开工前，由建设单位召开工程范围内有关地上建（构）筑物、地下管线、人防、地铁等设施管理单位的调查配合会，由产权单位指认所属设施及其准确位置，设明显标志。 （4）在施工过程中，必须设专人随时检查地下管线、维护加固设施，以保持完好。 （5）观测管线沉降和变形并记录，遇到异常情况，必须立即采取安全技术措施。,二、应急预案与抢险组织

11、 （1）对于具有中、高度危险因素的地下管线、地面建（构）筑物，必须制订应急预案和有效安全技术措施。 （2）建立应急组织体系，配备应急抢险的人员、物资和设备，组织体系应保证在紧急状态时可以快速调动人员、物资和设备，并根据现场实际情况进行应急演练。,（3）出现异常情况，应立即通知管理单位人员到场处理、抢修。,施工监控量测内容与方法 一、基坑监测的基本要求 （1）基坑工程施工前，应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施现场监测。监测单位应编制监测方案，监测方案需经建设方、设计方、监理方等认可，必要时还须与基坑周边环境涉及的有关单位协商一致后方能实施。,二、监测布置与监测方法 （一）监测项目

12、（1）基坑工程现场监测的对象包括： 1）支护结构； 2）地下水状况； 3）基坑底部及周边土体； 4）周边建筑； 5）周边管线及设施； 6）周边重要的道路； 7）其他监测的对象。,（2）基坑监测项目 基坑监测项目包括围护墙顶的水平和竖向位移，围护结构水平位移（常称为测斜变形），锚杆或支撑内力，围护结构内力，地下水位，土压力及孔隙水压力，土体分层竖向位移及水平位移，周边建（构）筑物、地下管线及道路沉降，坑边地表沉降，立柱竖向位移，坑底隆起（回弹）等。,（3）基坑监测项目 围护墙顶的水平位移，周边建（构）筑物、地下管线及道路沉降一般为应测项目； 坑底隆起（回弹）监测难度较高，一般用立柱竖向位移代替；

13、 围护结构水平位移也是重点监测项目。,（三）监测方法 （1）水平位移监测： 测定特定方向的水平位移宜采用小角度法、投点法、视准线法等。 （2）竖向位移监测： 竖向位移监测可采用几何水准测量、光电距三角高程测量、静力水准测量等方法。,（3）深层水平位移监测： 深层水平位移监测方法适用于基坑围护桩（墙）和土体深层水平位移监测项目，宜采用在桩（墙) 体或土体中预埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法。【2014单选题】,（4）土压力、孔隙水压力及地下水位： 土压力宜采用土压力计测量； 孔隙水压力采用孔隙水压力计进行测量； 地下水位监测宜通过孔内设置水位管，采用水位计进行量测。,（5）支护结构

14、内力： 支护结构内力可采用安装在结构内部或表面的应变计或应力计量测； 混凝土构件可采用钢筋应力计或混凝土应变计量测； 钢构件可采用轴力计或应变计等量测。,（6）锚杆及土钉内力： 锚杆及土钉内力宜采用专用测力计、钢筋应力计或应变计，当使用钢筋束时宜监测每根钢筋内力。,三、监测频率及报警值 （一）监测时间 （1）基坑监测应贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程。监测期应从基坑工程施工开始，直至地下工程完成为止。 （2）结束监测标准：当最后100d的沉降速率小于0.010.04mm/d，可认为已经进入稳定阶段。,（二）监测频率 （1）当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率。 （2）出现异常情况时，应提高

15、监测频率。 （3）当有危险事故征兆时，应实时跟踪监测。,【案例】 基坑侧壁安全等级一级、二级、三级均“应测”的监测项目： 支护结构顶部水平位移； 基坑周围建（构）筑物、地下管线、道路沉降。,【案例】 监测总结报告内容： 工程概况； 监测项目和各测点的平面和立面布置图； 采用仪器设备和监测方法； 监测数据处理方法和监测结果过程曲线； 监测结果评价。,【例题（历年真题I）】A公司某项目部承建一供水厂扩建工程，主要内容为新建一座钢筋混凝土水池，长32米，宽40m，池体深6.5米，基坑与邻近建筑物距离2.6m，设计要求基坑用灌注桩作为围护结构，搅拌桩作止水帷幕。项目部制定了详细的施工组织设计，其中水池浇筑方案包含控制混凝土入模温度，控制配合比和坍落度，内外温差控制在25内。,地层土为黏土，地下水位于地表水下0.5m，项目部制订了施工组织设计按程序报批，A 公司主管部门审核时，提出了以下问题：（三）施工组织设计只考虑了围护桩变形，监测项目偏少。,【问题】基坑监测的主要对象除围护桩变形外，还应有哪些监测项目？ 【答案】除围护桩变形外，基坑还应监测：地表沉降；地下管线沉降；建筑物沉降；建筑物倾斜；土体水平位移；地下水位；支撑轴力、锚固力；地表、建筑物、支护结构裂缝。（每答对一点给1分，满分6分）,