1、建筑深基坑安全管理 Page 2LOGO深基坑工程的现状深基坑工程的现状n 点多面广，在建项目数量众多；点多面广，在建项目数量众多；n 周围环境复杂，场地条件差，基坑深度和面积不周围环境复杂，场地条件差，基坑深度和面积不断加大；断加大；n 有深基坑施工经验，懂得深基坑安全技术管理的有深基坑施工经验，懂得深基坑安全技术管理的人员较为缺乏；人员较为缺乏；n 工期紧，后门关死。工期紧，后门关死。n 综合上述因素，再加上参与深基坑建设施工单位综合上述因素，再加上参与深基坑建设施工单位管理和技术水平参差不齐，一旦管理和操作失控管理和技术水平参差不齐，一旦管理和操作失控，极易发生重大事故，甚至可能造成社会
2、灾害。，极易发生重大事故，甚至可能造成社会灾害。Page 3LOGO一、深基坑的概念及特点一、深基坑的概念及特点 危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知规定：一般深基坑规定：一般深基坑是指开挖深度超过是指开挖深度超过5 5米（含米（含5 5米）或地下室三层以上（含三层），或深米）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过度虽未超过5 5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程本规定所称深基坑工程，包括本规定所称深基坑工程，包括工程勘察、围护结构设计、围工程勘察、围护结构设计、围护结构施工、地下
3、水控制、基护结构施工、地下水控制、基坑监测、土方挖填等内容坑监测、土方挖填等内容1 1、深基坑的概念深基坑的概念Page 4LOGO(1)(1)深基坑工程具有很强的区域性深基坑工程具有很强的区域性 岩土工程区域性强岩土工程区域性强,岩土工程中的深基坑工程区域性更强。如黄岩土工程中的深基坑工程区域性更强。如黄土地基、砂土地基、软粘土地基等工程地质和水文地质条件不同的地土地基、砂土地基、软粘土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基中,基坑工程差异性很大。因此基坑工程差异性很大。因此,深基坑开挖要因地制宜深基坑开挖要因地制宜,根据本地根据本地具体情况具体情况,具体问题具体分析具体问题具体分析,而
4、不能简单地完全照搬外地的经验。而不能简单地完全照搬外地的经验。(2)(2)深基坑工程具有很强的个性深基坑工程具有很强的个性 深基坑工程不仅与当地的工程地质条件和水文地质条件有关深基坑工程不仅与当地的工程地质条件和水文地质条件有关,还还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件有关。因此重要性以及周围场地条件有关。因此,对深基坑工程进行分类对深基坑工程进行分类,对支护对支护结构允许变形规定统一的标准是比较困难的结构允许变形规定统一的标准是比较困难的,应结合地区具体情况具应结合地区具体情况具体运
5、用。体运用。2 2、深基坑工程的特点深基坑工程的特点一、深基坑的概念及特点一、深基坑的概念及特点Page 5LOGO(3)(3)基坑工程具有很强的综合性基坑工程具有很强的综合性 深基坑工程涉及土力学中强度深基坑工程涉及土力学中强度(或称稳定或称稳定)、变形和渗流、变形和渗流3 3个基本个基本课题课题,三者融溶一起需要综合处理。有的基坑工程土压力引起支护结三者融溶一起需要综合处理。有的基坑工程土压力引起支护结构的稳定性问题是主要矛盾构的稳定性问题是主要矛盾,有的土中渗流引起土破坏是主要矛盾有的土中渗流引起土破坏是主要矛盾,有有的基坑周围地面变形是主要矛盾。深基坑工程的区域性和个性强也表的基坑周围
6、地面变形是主要矛盾。深基坑工程的区域性和个性强也表现在这一方面。同时现在这一方面。同时,深基坑工程是岩土工程、结构工程及施工技术深基坑工程是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科相互交叉的学科,是多种复杂因素相互影响的系统工程是多种复杂因素相互影响的系统工程,是理论上尚待是理论上尚待发展的综合技术学科。发展的综合技术学科。(4)(4)深基坑工程具有较强的时空效应深基坑工程具有较强的时空效应 深基坑的深度和平面形状深基坑的深度和平面形状,对深基坑的稳定性和变形有较大影响。对深基坑的稳定性和变形有较大影响。在深基坑设计中在深基坑设计中,要注意深基坑工程的空间效应。土体蠕变体要注意深基坑工程的空
7、间效应。土体蠕变体,特别是特别是软粘土软粘土,具有较强的蠕变性。作用在支护结构上的土压力随时间变化具有较强的蠕变性。作用在支护结构上的土压力随时间变化,蠕变将使土体强度降低蠕变将使土体强度降低,使土坡稳定性减小使土坡稳定性减小,故基坑开挖时应注意其时故基坑开挖时应注意其时空效应。空效应。一、深基坑的概念及特点一、深基坑的概念及特点Page 6LOGO(5)(5)深基坑工程具有较强的环境效应深基坑工程具有较强的环境效应 深基坑工程的开挖深基坑工程的开挖,必将引起周围地基中地下水位变化和应力场必将引起周围地基中地下水位变化和应力场的改变的改变,导致周围地基土体的变形导致周围地基土体的变形,对相邻建
8、筑物、构筑物及市政地下对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响。影响严重的将危及相邻建筑物、构筑物及市政地下管管网产生影响。影响严重的将危及相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的安全与正常使用。大量土方运输也对交通产生影响。所以应注意网的安全与正常使用。大量土方运输也对交通产生影响。所以应注意其环境效应。其环境效应。(6)(6)深基坑工程具有较大工程量及较紧工期深基坑工程具有较大工程量及较紧工期 由于深基坑开挖深度一般较大由于深基坑开挖深度一般较大,工程量比浅基坑增加很多。抓紧工程量比浅基坑增加很多。抓紧施工工期施工工期,不仅是施工管理上的要求不仅是施工管理上的要求,它对减小基坑变形它对减小基坑
9、变形,减小基坑周减小基坑周围环境的变形也具有特别的意义。围环境的变形也具有特别的意义。一、深基坑的概念及特点一、深基坑的概念及特点Page 7LOGO (7)(7)深基坑工程具有很高的质量要求深基坑工程具有很高的质量要求由于深基坑开挖的区域也就是将来地下结构施工的区域由于深基坑开挖的区域也就是将来地下结构施工的区域,甚至有甚至有时深基坑的支护结构还是地下永久结构的一部分时深基坑的支护结构还是地下永久结构的一部分,而地下结构的好坏而地下结构的好坏又将直接影响到上部结构又将直接影响到上部结构,所以所以,必须保证深基坑工程的质量必须保证深基坑工程的质量,才能保才能保证地下结构和上部结构的工程质量证地
10、下结构和上部结构的工程质量,创造一个良好的前提条件创造一个良好的前提条件,进而保进而保证整幢建筑物的工程质量。证整幢建筑物的工程质量。另一方面另一方面,由于深基坑工程中的挖方量大由于深基坑工程中的挖方量大,土体中原有天然应力的土体中原有天然应力的释放也大释放也大,这就使基坑周围环境的不均匀沉降加大这就使基坑周围环境的不均匀沉降加大,使基坑周围的建筑使基坑周围的建筑物出现不利的拉应力物出现不利的拉应力,地下管线的某些部位出现应力集中等地下管线的某些部位出现应力集中等,故深基坑故深基坑工程的质量要求高。工程的质量要求高。一、深基坑的概念及特点一、深基坑的概念及特点Page 8LOGO(8)(8)深
11、基坑工程具有较大的风险性深基坑工程具有较大的风险性深基坑工程是个临时工程深基坑工程是个临时工程,安全储备相对较小安全储备相对较小,因此风险性较大。因此风险性较大。由于深基坑工程技术复杂由于深基坑工程技术复杂,涉及范围广涉及范围广,事故频繁事故频繁,因此在施工过程中因此在施工过程中应进行监测应进行监测,并应具备应急措施。深基坑工程造价较高并应具备应急措施。深基坑工程造价较高,但有时临时性但有时临时性工程工程,一般不愿投入较多资金一般不愿投入较多资金,一旦出现事故一旦出现事故,造成的经济损失和社会造成的经济损失和社会影响往往十分严重。影响往往十分严重。(9)(9)深基坑工程具有较高的事故率深基坑工
12、程具有较高的事故率 深基坑工程施工周期长深基坑工程施工周期长,从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程,常常经历多次降雨、周边堆载、振动等许多不利条件常常经历多次降雨、周边堆载、振动等许多不利条件,安全度的随机安全度的随机性较大性较大,事故的发生往往具有突发性。事故的发生往往具有突发性。一、深基坑的概念及特点一、深基坑的概念及特点Page 9LOGOn 深基坑工程除通常具有区域性、个性、综合性、风险性等特点外，深基坑工程除通常具有区域性、个性、综合性、风险性等特点外，当前我国各大城市深基坑工程更突出了以下几个特点。当前我国各大城市深基坑工程更突出了以下几个特点。近近
13、 即深基坑离周边的环境保护对象近即深基坑离周边的环境保护对象近。由于城市的改造与开发，基坑四周往往紧贴各种重要的建（构）筑物，如轨道交通设施、地下管线（煤气、水、电、通讯管道等）、隧道、防汛墙、天然地基民宅、古建筑、大型建筑物等，环境保护已成为突出问题，设计或施工不当，均会对环境造成不利影响。一、深基坑的概念及特点一、深基坑的概念及特点Page 10LOGOn 深深随着地下空间的开发利用，随着地下空间的开发利用，基坑越来越深，如无锡恒隆广基坑越来越深，如无锡恒隆广场基坑深近场基坑深近27m27m，上海中心深基，上海中心深基坑坑30m30m，均已挖入了承压水层。，均已挖入了承压水层。特别是在软土
14、地区，对设计理特别是在软土地区，对设计理论与施工技术都提出的更难的论与施工技术都提出的更难的要求。要求。n 万达双塔基坑深达16米，其中的坑中坑则深达23米，创下云南省最深基坑纪录。一、深基坑的概念及特点一、深基坑的概念及特点Page 11LOGO一、深基坑的概念及特点一、深基坑的概念及特点n大大 基坑的规模与尺寸越来越大。基坑的规模与尺寸越来越大。目前随着我国高铁及地铁的迅目前随着我国高铁及地铁的迅猛发展，现在许多大城市的高铁站猛发展，现在许多大城市的高铁站前广前广场下均修建或计划修建与地铁及汽场下均修建或计划修建与地铁及汽车公交的地下换乘空间，如虹桥枢车公交的地下换乘空间，如虹桥枢纽、天津
15、西站、南京南站、济南西纽、天津西站、南京南站、济南西站等，均有大规模地下空间的开发。站等，均有大规模地下空间的开发。n上海招商银行信用卡中心工程上海招商银行信用卡中心工程基坑面积达基坑面积达8100081000，无锡恒隆广，无锡恒隆广场基坑面积场基坑面积3500035000 。这类基坑在。这类基坑在支护结构的设计中，特别是支撑系支护结构的设计中，特别是支撑系统的布置、围护墙的位移及坑底隆统的布置、围护墙的位移及坑底隆起的控制均有相当的难度。起的控制均有相当的难度。Page 12LOGOn 紧即场地紧凑。紧即场地紧凑。n 市区大规模的改造与开发，其中不少以土地出让形式吸引外资、市区大规模的改造与
16、开发，其中不少以土地出让形式吸引外资、内资开发，为充分利用土地资源，常要求建筑物地下室做足红线。场地内资开发，为充分利用土地资源，常要求建筑物地下室做足红线。场地可用空间小大大增加了施工难度。这必须通过有效的资源整合才能顺利可用空间小大大增加了施工难度。这必须通过有效的资源整合才能顺利实现。实现。一、深基坑的概念及特点一、深基坑的概念及特点Page 13LOGO二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则n 安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。n 安全是前提，技术先进和确保质量是保证，保护环境是为安全是前提，技术先进和确保质量是保证，
17、保护环境是为了可持续发展，经济合理是目标。了可持续发展，经济合理是目标。Page 14LOGO基坑侧壁安全等级基坑侧壁安全等级n 强调基坑侧壁安全等级的划分，就是要求设计者在支强调基坑侧壁安全等级的划分，就是要求设计者在支护结构设计时应根据基坑侧壁不同条件因地制宜进行护结构设计时应根据基坑侧壁不同条件因地制宜进行设计。设计。n 目前关于基坑侧壁安全等的划分的规范、规程、标准目前关于基坑侧壁安全等的划分的规范、规程、标准有有4 4本，分别是：本，分别是：n 1 1）建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-2012JGJ 120-2012）；）；n 2 2）高层建筑岩土工程勘察规
18、程高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ 72-2004JGJ 72-2004）；n 3 3）建筑地基基础工程施工质量验收规范建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB GB 50202-200250202-2002）；）；n 4 4）建筑基坑工程监测技术规范建筑基坑工程监测技术规范（GB 50497-2009GB 50497-2009）。）。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 15LOGOn 影响基坑稳定的主要因素包括：影响基坑稳定的主要因素包括：n 开挖岩土体和地下水特征、基坑深度及放坡坡度、基坑周边环境条件开挖岩土体和地下水特征、基坑深度及放坡坡度、基坑周边环境条件、施工因素、气象因
19、素等。、施工因素、气象因素等。n 基坑侧壁安全等级的划分原则：基坑侧壁安全等级的划分原则：n 建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程根据基坑开挖深度、周边环境条件和支护根据基坑开挖深度、周边环境条件和支护结构破坏后果的严重程度，可分为三级。结构破坏后果的严重程度，可分为三级。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 16LOGOn 建筑地基基础工程施工质量验收规范建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002GB50202-2002中中7.1.17.1.1条规条规定：定：n 1 1、符合下列情况之一，为一级基坑：、符合下列情况之一，为一级基坑：n 1)1)重要工程或支护结构
20、做主体结构的一部分；重要工程或支护结构做主体结构的一部分；n 2)2)开挖深度大于开挖深度大于10m;10m;n 3)3)与临近建筑物，重要设施的距离在开挖深度以内的基坑；与临近建筑物，重要设施的距离在开挖深度以内的基坑；n 4 4）基坑范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护）基坑范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护的基坑。的基坑。n 2 2、三级基坑为开挖深度小于、三级基坑为开挖深度小于7m7m，且周围环境无特别要求时的基坑。，且周围环境无特别要求时的基坑。n 3 3、除一级和三级外的基坑属二级基坑。、除一级和三级外的基坑属二级基坑。n 4 4、当周围已有设施有
21、特殊要求时，尚应符合这些要求。、当周围已有设施有特殊要求时，尚应符合这些要求。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 17LOGOn 支护结构分类与选型支护结构分类与选型根据根据建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-2012 JGJ 120-2012）规定：）规定：二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 18LOGOn 建筑边坡工程技术规范建筑边坡工程技术规范 GB50330-2013 GB50330-2013中规定边坡支护常用形式中规定边坡支护常用形式有重力式挡墙、扶壁式挡墙、悬臂式支护、板肋式或格构式锚杆挡墙有重力式挡墙、扶壁式挡墙、悬臂式支护、板肋
22、式或格构式锚杆挡墙支护、排桩式锚杆挡墙支护、岩土锚喷支护、坡率法等。支护、排桩式锚杆挡墙支护、岩土锚喷支护、坡率法等。n 基坑支护结构分类：基坑支护结构分类：（1）放坡开挖和简易支护；）放坡开挖和简易支护；（2）土钉支护；）土钉支护；（3）悬臂式围护结构；）悬臂式围护结构；（4）重力式围护结构；）重力式围护结构；（5）拉锚式围护结构；）拉锚式围护结构；（6）内撑式围护结构；）内撑式围护结构；（7）其他：门架式、拱式、沉井和（椭）圆形墙、加筋水泥土、冻结）其他：门架式、拱式、沉井和（椭）圆形墙、加筋水泥土、冻结法；法；二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 19LOGOn（1）放坡：）
23、放坡：适用条件：适用条件：u1）基坑周边开阔，满足放坡条件；）基坑周边开阔，满足放坡条件；u2）基坑周边土体允许有较大位移；）基坑周边土体允许有较大位移；u3）开挖面以上一定范围内无地下水或已经降水处理；）开挖面以上一定范围内无地下水或已经降水处理；u4）可独立或联合使用。）可独立或联合使用。不宜使用条件：不宜使用条件：u1）淤泥和流塑土层；）淤泥和流塑土层；u2）地下水高于开挖面或未降水处理；）地下水高于开挖面或未降水处理；二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 20LOGOn（2）土钉墙：）土钉墙：u适用条件：基坑周边不具备放坡条件；邻近基坑边无重要建适用条件：基坑周边不具备放坡
24、条件；邻近基坑边无重要建筑物、深基础建筑物或地下管线。筑物、深基础建筑物或地下管线。u土质条件：一般粘性土、中密以上砂土。土质条件：一般粘性土、中密以上砂土。u开挖深度小于开挖深度小于15 m15 m。u优点：土钉与坑壁土通过注浆体、喷射混凝土面层形成复合优点：土钉与坑壁土通过注浆体、喷射混凝土面层形成复合土体，提高边坡稳定性及承受坡顶荷载的能力；设备简单、土体，提高边坡稳定性及承受坡顶荷载的能力；设备简单、造价低、噪声小、振动小。造价低、噪声小、振动小。u缺点：土体富含地下水施工困难，在缺点：土体富含地下水施工困难，在市区内或基坑周围有需要保护的建筑市区内或基坑周围有需要保护的建筑物时，应慎
25、用土钉墙。物时，应慎用土钉墙。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 21LOGO二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 22LOGOn（3）水泥土墙：）水泥土墙：u 适用条件：适用条件：1）基坑开挖深度不宜大于）基坑开挖深度不宜大于7m，基坑周边土体允许有较大位移，基坑周边土体允许有较大位移2）填土、可塑）填土、可塑流塑粘性土、粉土、粉细砂、松散的中粗砂；流塑粘性土、粉土、粉细砂、松散的中粗砂；3）坡顶超载不大于）坡顶超载不大于20kpa。u 不宜使用条件：不宜使用条件：1）周边无足够施工场地；）周边无足够施工场地；2）基坑周边有严格控制位移的建筑物、构筑物和地下管线等；
26、）基坑周边有严格控制位移的建筑物、构筑物和地下管线等；3）墙深度范围内存在富含有机质的淤泥；）墙深度范围内存在富含有机质的淤泥；二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 23LOGOn（4 4）悬臂桩排式挡土支护结构）悬臂桩排式挡土支护结构u适用条件：基坑周边不具备放坡条件或重力式挡墙的宽度，适用条件：基坑周边不具备放坡条件或重力式挡墙的宽度，临近基坑边无重要建筑物或管线。临近基坑边无重要建筑物或管线。u土质条件：软土地区，一般粘性土。土质条件：软土地区，一般粘性土。u开挖深度软土小于开挖深度软土小于4m4m，一般粘性土小于，一般粘性土小于10m10m。u优点：施工单一，不需支锚系统；
27、基坑深度不大时，从经济、优点：施工单一，不需支锚系统；基坑深度不大时，从经济、工期、作业性方面分析为较好支护结构。工期、作业性方面分析为较好支护结构。u缺点：对土的性质和荷载大小较敏感，坑顶水平位移及结构缺点：对土的性质和荷载大小较敏感，坑顶水平位移及结构本身变形较大。本身变形较大。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 24LOGO二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 25LOGOn（5 5）密排混凝土桩锚支护体系）密排混凝土桩锚支护体系u适用条件：基坑周围施工宽度狭小；临近基坑边有深基础适用条件：基坑周围施工宽度狭小；临近基坑边有深基础建筑物或有地下管线需要保护。建筑
28、物或有地下管线需要保护。u土质条件：锚杆的锚固段要求有较好土层，其余不限。土质条件：锚杆的锚固段要求有较好土层，其余不限。u开挖深度小于开挖深度小于30m。u优点：用锚杆取代支撑可直接扩大作业空间，进行机械化优点：用锚杆取代支撑可直接扩大作业空间，进行机械化施工。施工。u缺点：挖土作业需分层进行。缺点：挖土作业需分层进行。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 26LOGO二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 27LOGO 锚杆端部节点锚杆端部节点二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 28LOGO二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 29LOGOn
29、（6）排桩内支撑支护结构）排桩内支撑支护结构u适用条件：基坑平面尺寸较小，或临近基坑边有深基础适用条件：基坑平面尺寸较小，或临近基坑边有深基础建筑物。建筑物。u土质条件：不限。土质条件：不限。u开挖深度小于开挖深度小于30m30m。u优点：受地区条件、土层条件及开挖深度等的限制较小，优点：受地区条件、土层条件及开挖深度等的限制较小，支撑设施的构架单纯，易于掌握应力状态，易于实施现支撑设施的构架单纯，易于掌握应力状态，易于实施现场监测。场监测。u缺点：挖土作业面不开阔，支撑内力值与实际值常不相缺点：挖土作业面不开阔，支撑内力值与实际值常不相符。符。(b)(a)(d)(c)二、基坑工程设计原则二、
30、基坑工程设计原则Page 30LOGO 地铁站施工，土方开挖的深基坑支护采用钻孔灌注桩地铁站施工，土方开挖的深基坑支护采用钻孔灌注桩钢管内撑支护方案。钢管内撑支护方案。粉沙土粉沙土 型钢腰梁型钢腰梁 钢筋混凝土压顶梁钢筋混凝土压顶梁 第一道钢管内撑第一道钢管内撑 钻孔灌注桩排桩钻孔灌注桩排桩二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 31LOGO 高层建筑基础施工，土方开挖的深基坑支护采用钻孔灌高层建筑基础施工，土方开挖的深基坑支护采用钻孔灌注桩混凝土梁内撑支护方案。注桩混凝土梁内撑支护方案。钻孔灌注桩支护钻孔灌注桩支护 基坑第一道钢筋基坑第一道钢筋混凝土梁内撑混凝土梁内撑 第二道钢内撑
31、第二道钢内撑二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 32LOGO二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 33LOGO二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 34LOGO 钢筋混凝土梁内支撑的优点是刚度大，经济性好，能有效控制基钢筋混凝土梁内支撑的优点是刚度大，经济性好，能有效控制基坑变形；缺点是施工时间长（混凝土达到设计强度需时间），拆除不坑变形；缺点是施工时间长（混凝土达到设计强度需时间），拆除不便（凿除或爆破）。便（凿除或爆破）。水泥土内插型水泥土内插型钢（钢（SMW工工法）支护结构法）支护结构二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 35LOGOn（
32、7）地下连续墙：）地下连续墙：u适用条件：基坑周围施工宽度狭小；邻近基坑边有建筑物适用条件：基坑周围施工宽度狭小；邻近基坑边有建筑物或地下管线需要保护。或地下管线需要保护。u土质条件：不限。土质条件：不限。u开挖深度小于开挖深度小于60 m60 m。u优点：低振动、低噪声；刚度大，整体性好，变形小；任优点：低振动、低噪声；刚度大，整体性好，变形小；任何设计强度、厚度或深度均能施工；止水效果好。何设计强度、厚度或深度均能施工；止水效果好。u缺点：工期长、造价高、需要大型机械移动困难。缺点：工期长、造价高、需要大型机械移动困难。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 36LOGO成槽机施
33、工地下连续墙成槽机施工地下连续墙二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 37LOGOn（8）钢板桩）钢板桩u 适用条件：钢板桩适用于地下水位较高，邻近基坑边无重要建筑物或适用条件：钢板桩适用于地下水位较高，邻近基坑边无重要建筑物或重要管线的情况。重要管线的情况。u 土质条件：软土、淤泥及淤泥质土。土质条件：软土、淤泥及淤泥质土。u 开挖深度小于开挖深度小于10m10m。u 优点：板桩系工厂制品，质量及接缝精度均能保证；有一定的挡水能优点：板桩系工厂制品，质量及接缝精度均能保证；有一定的挡水能力；施工迅速能重复使用。力；施工迅速能重复使用。u 缺点：打桩挤土，拔出时又带出土体；刚度较排
34、桩与地下连续墙小。缺点：打桩挤土，拔出时又带出土体；刚度较排桩与地下连续墙小。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 38LOGO二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 39LOGOn（9 9）H H型钢桩加横档板型钢桩加横档板u适用条件：地下水位较低；邻近基坑边无重要建筑物或地适用条件：地下水位较低；邻近基坑边无重要建筑物或地下管线。下管线。u土质条件：粘土、砂土。土质条件：粘土、砂土。u开挖深度小于开挖深度小于25m25m。u优点：材料采购容易；施工简单迅速；拔桩作业简单，主优点：材料采购容易；施工简单迅速；拔桩作业简单，主桩可重复使用。桩可重复使用。u缺点：整体性差；
35、止水性差；打拔桩噪声大；拔桩后留下缺点：整体性差；止水性差；打拔桩噪声大；拔桩后留下孔洞需处理；地下水位高时需降水。孔洞需处理；地下水位高时需降水。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 40LOGO二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 41LOGOn（1010）环形内支撑桩墙支护结构环形内支撑桩墙支护结构u适用条件：基坑周边施工场地狭窄或有相邻重要建筑物，适用条件：基坑周边施工场地狭窄或有相邻重要建筑物，且基坑尺寸较大。且基坑尺寸较大。u土质条件：可塑以上粘性土。土质条件：可塑以上粘性土。u开挖深度小于开挖深度小于30m30m。u优点：能满足场地土质较差，对支护结构有较
36、大要求的工优点：能满足场地土质较差，对支护结构有较大要求的工程。程。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 42LOGO 结构高度结构高度597597米的天津市米的天津市117117大厦项目基坑内土方挖大厦项目基坑内土方挖运完毕，施工单位正在进行垫层和防水的施工，两层超运完毕，施工单位正在进行垫层和防水的施工，两层超大环形内支撑已经完整呈现。大环形内支撑已经完整呈现。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 43LOGOn（1111）组合式支护结构组合式支护结构u 适用条件：邻近基坑边有重要建筑物或地下管线，基坑周边施工场地适用条件：邻近基坑边有重要建筑物或地下管线，基坑周边
37、施工场地狭窄。狭窄。u 土质条件：不限。土质条件：不限。u 开挖深度小于开挖深度小于30m30m。u 优点：根据具体工程条件与要求，确定能充分发挥所选结构单元特长优点：根据具体工程条件与要求，确定能充分发挥所选结构单元特长的最佳组合形式。的最佳组合形式。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 44LOGOn（1212）逆作法或半逆作法支护结构）逆作法或半逆作法支护结构u适用条件：基坑周边施工场地狭窄；邻近基坑边有重要建适用条件：基坑周边施工场地狭窄；邻近基坑边有重要建筑物或地下管线。筑物或地下管线。u土质条件：不限。土质条件：不限。u开挖深度不限。开挖深度不限。u优点：以地下室的梁板
38、做支撑，自上而下施工，变形小；优点：以地下室的梁板做支撑，自上而下施工，变形小；可以地上、地下同时施工，立体交叉作业，施工速度快。可以地上、地下同时施工，立体交叉作业，施工速度快。u缺点：挖土施工比较困难，节点处理比较困难。缺点：挖土施工比较困难，节点处理比较困难。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 45LOGO 逆作法施工程序演示逆作法施工程序演示二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 46LOGO逆作法施工程序逆作法施工程序Page 47LOGO逆作法施工现场逆作法施工现场二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 48LOGO逆作法施工现场逆作法施工现场二、
39、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 49LOGO逆作法施工现场逆作法施工现场二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 50LOGO 随着基坑支护技术的发展，近年来出现了一些新的复随着基坑支护技术的发展，近年来出现了一些新的复合型支护体系，例如复合土钉墙、双排桩、疏排桩等支护合型支护体系，例如复合土钉墙、双排桩、疏排桩等支护方式方式 。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 51LOGOn 地下水种类：地下水种类：地下水根据其埋藏条件和储存形式可分为潜水、承压水、裂地下水根据其埋藏条件和储存形式可分为潜水、承压水、裂隙水、岩溶水等。隙水、岩溶水等。基坑降水基坑降水二、
40、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 52LOGO 基本概念基本概念n 潜水：是指具有自由水面含水层中的水，它没有顶板隔水潜水：是指具有自由水面含水层中的水，它没有顶板隔水层，它的补给与大气和地表水密切相关。层，它的补给与大气和地表水密切相关。n 承压水：是指充满在两个隔水层之间的含水层中的水，其承压水：是指充满在两个隔水层之间的含水层中的水，其上、下均被连续的隔水层所封闭。承压含水层的水头高于上、下均被连续的隔水层所封闭。承压含水层的水头高于隔水层顶板而产生压力。隔水层顶板而产生压力。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 53LOGO降水的作用：降水的作用：1.1.防止基
41、坑坡面和基地渗水，保证坑底干燥，便于基坑防止基坑坡面和基地渗水，保证坑底干燥，便于基坑开挖施工；开挖施工；2.2.增加边坡和坑底的稳定性，防止边坡或坑底的土层颗增加边坡和坑底的稳定性，防止边坡或坑底的土层颗粒流失，防止流砂的产生；粒流失，防止流砂的产生；3.3.减少土体含水量，增加地基土抗剪强度，有效提高土减少土体含水量，增加地基土抗剪强度，有效提高土体的力学性能指标；体的力学性能指标；4.4.降低承压水水头，减少承压水头对基坑底板的顶拖力降低承压水水头，减少承压水头对基坑底板的顶拖力，防止基坑突涌。，防止基坑突涌。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 54LOGO疏干井（降潜水）
42、降水井运行阶段有关安全质疏干井（降潜水）降水井运行阶段有关安全质量控制要求：量控制要求：1.1.加强基坑周边建筑物、管线等的沉降观测；加强基坑周边建筑物、管线等的沉降观测；2.2.对坑内及坑外地下水位标高进行监测，对每口对坑内及坑外地下水位标高进行监测，对每口井降水量应进行记录和分析；井降水量应进行记录和分析；3.3.基坑开挖前应对疏干井进行预降水，预降水时基坑开挖前应对疏干井进行预降水，预降水时间越长，降水效果越好，一般性要求有间越长，降水效果越好，一般性要求有2020天的天的预降水时间；预降水时间；4.4.开挖期间，做好疏干井的运行维护工作，对于开挖期间，做好疏干井的运行维护工作，对于高出
43、开挖面井管要配合挖土工作面，分层割除高出开挖面井管要配合挖土工作面，分层割除井管；井管；二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 55LOGO承压降水井（降承压水）降水井运行阶段有承压降水井（降承压水）降水井运行阶段有关安全质量控制要求：关安全质量控制要求：1.1.做好群井抽水试验；做好群井抽水试验；2.2.按需降水，杜绝超降和盲目降水；按需降水，杜绝超降和盲目降水；3.3.必须制定有效措施，确保降压井连续运行；必须制定有效措施，确保降压井连续运行；4.4.降压井停止降水，须满足相应的条件要求；降压井停止降水，须满足相应的条件要求；5.5.降压井封井应有专项技术措施，确保封井安降压井封
44、井应有专项技术措施，确保封井安全要求。全要求。二、基坑工程设计原则二、基坑工程设计原则Page 56LOGO基坑开挖遵循的原则基坑开挖遵循的原则n 基坑开挖与支承施工应遵循基坑开挖与支承施工应遵循“开槽支撑，先撑开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，土方开的原则，土方开挖的顺序、方法必须与挖的顺序、方法必须与设计工况设计工况相一致。相一致。Page 57LOGO57工况 57.63工况 67.24工况 710.24工况 10.8工况 20.4工况 34.23工况 43.82 Page 58LOGO2022-8-19深基坑围护结构变形的组成深基坑围护结构变形的组
45、成 基坑变形基坑变形3阶段阶段前期变形：前期变形：包括施工顶圈梁、降水和基坑加固等工序引包括施工顶圈梁、降水和基坑加固等工序引起的结构和土体扰动所导致的变形。起的结构和土体扰动所导致的变形。开挖期间的变形：开挖期间的变形：包括开挖期间的无支撑暴露变形和开包括开挖期间的无支撑暴露变形和开挖期间的有支撑暴露变形。挖期间的有支撑暴露变形。后期变形后期变形：基坑开挖结束后由于土体固结等原因而产生基坑开挖结束后由于土体固结等原因而产生的变形。的变形。由分析可知：由分析可知：开挖阶段被动区土体所受压应力、围护结构内力以及开挖阶段被动区土体所受压应力、围护结构内力以及支撑轴力等参数变化最为显著，因此开挖阶段
46、是基坑施支撑轴力等参数变化最为显著，因此开挖阶段是基坑施工中安全问题最突出、变形最大的阶段。因此，是安全、工中安全问题最突出、变形最大的阶段。因此，是安全、质量控制的重点阶段质量控制的重点阶段Page 59LOGO2022-8-19深基坑开挖阶段变形的原因和种类深基坑开挖阶段变形的原因和种类 变形产生的原因变形产生的原因 基坑开挖是一个土体应力释放过程，此过程打破了原有基坑开挖是一个土体应力释放过程，此过程打破了原有地层的应力平衡体系，使得基坑支护结构和坑内外土体产地层的应力平衡体系，使得基坑支护结构和坑内外土体产生应力重新分布，产生新的动态平衡，从而使基坑围护结生应力重新分布，产生新的动态平
47、衡，从而使基坑围护结构有向坑内变形的趋势，这是基坑产生变形的主要原因。构有向坑内变形的趋势，这是基坑产生变形的主要原因。基坑变形的主要类型基坑变形的主要类型无支撑变形：基坑开始挖土至支撑安装完毕期间，围护结无支撑变形：基坑开始挖土至支撑安装完毕期间，围护结构所产生的变形。构所产生的变形。有支撑变形：有支撑变形是指在基坑开挖阶段，各层支撑有支撑变形：有支撑变形是指在基坑开挖阶段，各层支撑安装完成后，在有支撑的情况下，围护结构所产生的变形。安装完成后，在有支撑的情况下，围护结构所产生的变形。Page 60LOGO影响无支撑变形的因素及相应控制措施影响无支撑变形的因素及相应控制措施 影响无支撑变形时
48、间因素影响无支撑变形时间因素分块土体开挖时间；分块土体开挖时间；对应支撑安装及施加预应力时间。对应支撑安装及施加预应力时间。控制无支撑暴露变形措施控制无支撑暴露变形措施加快分块土体开挖加快分块土体开挖安装钢支撑及施加预应力的进度，减少无支撑基坑暴安装钢支撑及施加预应力的进度，减少无支撑基坑暴露时间；露时间；通过改善坑内土体力学性能，充分发挥被动区土体抵通过改善坑内土体力学性能，充分发挥被动区土体抵抗变形的潜能，从而减小基坑围护结构的变形。抗变形的潜能，从而减小基坑围护结构的变形。Page 61LOGO影响有支撑变形的因素及相应控制措施影响有支撑变形的因素及相应控制措施 影响有支撑变形的因素影响
49、有支撑变形的因素支撑体系的强度和刚度；支撑体系的强度和刚度；温差对支撑变形的影响；温差对支撑变形的影响；坑内外土体强度对基坑变形的影响。坑内外土体强度对基坑变形的影响。控制有支撑变形措施控制有支撑变形措施控制支撑系统安装变形；控制支撑系统安装变形；a a、支撑压缩和应、支撑压缩和应力松弛；力松弛；b b、契块变形和松动；、契块变形和松动；c c、支撑与、支撑与围护结构间的填充材料变形；围护结构间的填充材料变形；控制温度变化导致的预应力损失；控制温度变化导致的预应力损失；控制主动区和被动区土压力变化。控制主动区和被动区土压力变化。Page 62LOGO62长条形深基坑分层、分段施工示意图长条形深
50、基坑分层、分段施工示意图 开挖参数应由设计规定，通常取值范围为：开挖参数应由设计规定，通常取值范围为：分段长度分段长度:L25m每小段宽度每小段宽度:Bi=36m每层厚度每层厚度:hi=34m每小段开挖支撑时限：每小段开挖支撑时限：Tr=824hL、Bi、hi、Tr在施工时可根据监测数据进行适当调整，但必须经过设计同意。在施工时可根据监测数据进行适当调整，但必须经过设计同意。Page 63LOGO63建立深基坑基坑开挖申请及审批制度建立深基坑基坑开挖申请及审批制度n 基坑开挖阶段是地下结构最为危险的施工阶段，基坑开基坑开挖阶段是地下结构最为危险的施工阶段，基坑开挖前，若施工准备工作不充分，而盲
