工程施工系统课件01：建筑工程基坑工程及土方工程施工控制培训讲义.ppt

,2011年8月,XXXX公司工程系统课件之X,基坑与土方工程 编制：审核：批准：,2,第1部分 基坑概述第2部分 基坑工程事故案例第3部分 设计的支护形式及控制要点第4部分 支护施工工艺流程第5部分 排水工程第6部分 土方开挖与回填第7部分 基坑监测第8部分 优秀案例,目 录,3,第1部分 基坑概述1.1 基坑概述1.2 基坑支护方式及内容1.3 支护概念,4,1.1 基坑概述,随着城市建设的发展，地下室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、地下人防以及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。基本术语：基坑：房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工时需开挖的地坑。基坑工程：为保证基坑施工、主体地下室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、勘察、设计、施工和监控等。,5,基坑开挖方式及内容,无支护开挖,有支护开挖,降水工程,土方开挖,地基加固及土坡护面,监测,环境保护,围护结构,支撑体系,降水工程,土方开挖,地基加固,监测,环境保护,深基坑工程：开挖深度超过5米（温州地区4米）；或开挖深度虽未超过5米，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，影响毗邻建筑物安全的基坑的土方开挖、支护、降水工程。按建质200987号（危险性较大的分部分项工程安全管理办法）文件的规定，施工单位应当组织专家对专项方案进行论证。结合工程实际应用和危险程度，本课件将着重讲述有支护开挖的控制要点。,1.2 基坑支护方式及内容,6,支护结构：基坑工程中采用的围护墙、支撑、土层锚杆、围檩、防渗帷幕等结构体系总称。围护结构：是稳定基坑的一种施工挡墙结构，主要承受基坑开挖卸荷所产生的水压和土压力。,围护结构,1）支护结构包含围护结构,2）围护结构与支护结构概念在日常应用中往往不加区分，视为等同。,支护结构,1.3 支护概念,7,基坑工程主要包括围护结构的设置和土方开挖两个方面，围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，围护结构应满足的基本要求：1）保证基坑周围未开挖土体的稳定。2）保证相邻建筑物、地下管线的安全，不受损害。3）保证作业面在地下水位以上。,1.3 支护概念,8,第2部分 基坑工程事故案例2.1 基坑工程事故类型2.2 事故案例,2.1 基坑工程事故类型,基坑工程事故类型很多，在水土压力作用下，支护结构可能发生破坏，支护结构型式不同，破坏形式也有差异。渗流可能引起流土、流砂、突涌，造成破坏。围护结构变形过大及地下水流失，引起周围建筑物及地下管线破坏也属基坑工程事故。粗略地划分，基坑工程事故形式可分为：1、周边环境破坏：围护结构变形过大或地下水位降低造成周围路面、建筑物及地下管线破坏事故。2、支护体系破坏：主要包括：墙体折断；整体失稳;基坑踢脚隆起破坏；锚撑失稳。3、渗透破坏：土体渗透破坏（流土、管涌、突涌）。,2.2 事故案例2.2.1 周边环境破坏2.2.2 支护体系破坏2.2.3 渗透破坏,2.2.1 周边环境破坏,在深基坑工程施工过程中,会对周围土体有不同程度的扰动,一个重要影响表现为引起周围地表不均匀下沉,从而影响周围建筑、构筑物及地下管线的正常使用,严重的造成工程事故。引起周围地表沉降的因素一般有:墙体变位;基坑回弹、隆起;井点降水地层固结；抽水造成砂土损失、管涌流砂等。在这些因素中又以前三种为主,因此如何预测和减小其所引起的地面沉降为基 坑工程界的一个重要课题。,2010年1月南宁市中兴街路面开裂,2010年4月广州市中山三路路面开裂,工程实例,2010年5月深圳地铁5号线太安站基坑施工引起居民楼裂缝,工程实例,2010年8月上海逸虹景苑小区楼房开裂,工程实例,2.2.2 支护体系破坏,由于施工抢进度，超量挖土，支撑架设跟不上，是围护体系缺少大量设计上必须的支撑，或者由于施工单位不按图施工，抱侥幸心理，少加支撑，致使围护体系应力过大而折断或支撑轴力过大而破坏或产生大变形。,1、围护体系折断,2008年苏州某基坑事故,工程实例,2008年杭州地铁地下连续墙折断破坏,工程实例,2011年杭州基坑围护桩折断,工程实例,基坑开挖后，土体沿围护墙体下形成的圆弧滑面或软弱夹层发生整体滑动失稳的破坏。,2、围护体整体失稳模式,工程实例,工程实例,3、围护体踢脚破坏模式,由于基坑围护墙体插入基坑底部深度较小，同时由于底部土体强度较低，从而发生围护墙底向基坑内发生较大的“踢脚”变形，同时引起坑内土体隆起。,某基坑发生“踢脚”破坏,工程实例,地铁车站长条形基坑内区放坡挖土，由于放坡较陡、降雨或其他原因引致滑坡、冲毁基坑内先期施工的支撑及立柱，导致基坑破坏。,4、坑内土滑坡，使内支撑失稳,2009年杭州地铁1号线凤起路站基坑内土体滑坡及支撑体系破坏,工程实例,在深基坑开挖过程中，降低地下水位过大或围护结构有较大变形时，可能会引起基坑周围地面沉降，若不均匀沉降过大时，还有可能引起建筑物倾斜，墙体、道路及地下管线开裂等严重问题。,2.2.3 基坑降水引起的沉降,在饱和含水地层（特别是有砂层、粉砂层或者其他透水性较好的地层），由于围护墙的止水效果不好或止水结构失效，致使大量的水夹带砂粒涌入基坑，严重的水土流失会造成地面塌陷。,1、基坑壁流土破坏,2.2.3 基坑降水引起的沉降,止水帷幕渗漏，桩间流土,地面塌陷,宁波某基坑发生流土与地面塌陷,工程实例,由于对承压水的降水不当，在隔水层中开挖基坑时，当基底以下承压含水层的水头压力冲破基坑底部土层，发生坑底突涌破坏。,2、基坑底突涌破坏,上海某基坑坑底内发生承压水突涌,工程实例,在砂层或粉砂底层中开挖基坑时，在不打井点或井点失效后，会产生冒水翻砂（即管涌），严重时会导致基坑失稳。,3、基坑底管涌,湖南浯溪水电站二期基坑出现管涌,工程实例,以上基坑工程事故，只是从某一种形式上表现了基坑破坏，实际上基坑工程事故的表现形式往往具有多样性，有一个连锁效应，表现的形式也呈多样性。所以基坑工程事故发生的原因往往是多方面的，具有复杂性。,34,第3部分 基坑设计方案的评审要点3.1 设计方案评审的内容及原则3.2 设计具体评审要求,1、基坑围护设计方案评审主要包括四部分内容：（1）前置性审查；（2）文字表述；（3）计算书；（4）施工图。2、评审原则：（1）围护结构体系符合工程实际；（2）选型合理；（3）计算正确；（4）技 术可行；（5）经济适用；（6）内容齐全；（7）图纸详尽；（8）操作性强。,3.1 设计方案评审的内容及原则,3.2 具体评审要求,1、前置性审查内容（1）围护设计单位是否具有相应资质，设计人员是否有岩土工程注册章（或结构工程师）；（2）设计依据是否符合国行业及地方的政策和法律法规的要求，下面列举一些地方政策和法律法规：,绍兴市建筑业管理局关于市区深基坑围护方案设计的有关规定的通知 绍市建管200867号 市区有关设计单位：为保证深基坑围护方案设计的质量，确保建筑工程的顺利进行和相邻建筑物、构筑物及地下管线、道路的安全，现规定：自2008年10月1日起，绍兴市区范围内的深基坑围护方案必须同时由注册结构工程师和注册土木工程师（岩土）签字、盖章，即注册结构工程师和注册土木工程师（岩土）可以一人设计、一人审核；也可以两人共同参与设计。此规定各县（市、区）和各开发区可参照执行。二八年七月十一日抄送：市府办城交处、各县（市、区）建管（设）局、市安监局、市质监总站、市 安监站、图审中心,宁波市深基坑工程管理暂行规定：第十三条 从事深基坑工程设计的单位，必须具有工程勘察专业类岩土工程专业（岩土设计）的乙级及以上资质；基坑深度超过10米或地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的深基坑工程，必须具有甲级资质。设计单位的主要设计人必须具有国家注册岩土工程师或注册结构工程师资格。济南市深基坑工程管理（暂行）规定（济建发200644号）从事深基坑工程设计的单位，必须具有相应勘察设计资质。深基坑工程项目的主要设计人必须具有国家注册岩土工程师资格。福建省建筑边坡与深基坑工程管理暂行规定(试行)设计单位应具有岩土工程设计甲级资质，设计文件应由具有一级注册结构工程师参与。,2、内容齐全性 基坑围护设计方案的内容应包括文字说明、计算书和施工图三部分。3、文字部分的评审要点 文字说明包括：编制依据，工程概况，周边环境条件分析，工程地质条件分析，重点难点分析，围护型式选择，围护体系技术要求，基坑开挖及施工要求，现场监测和应急措施。（1）工程概况评审要点 1）工程规模、用地红线范围、各方建设主体、建筑结构概况。特别是地下室结构设计情况，包括周边承台、地梁、电梯井、消防水池、集水井、汽车坡道、后浇带的分布情况、工程桩形式等。这些参数与基坑开挖的深度的确定、围护结构换撑（特别是斜撑）、施工区块的划分有关。,3.2 具体评审要求,2）基坑开挖深度的确定是否合理。软粘土、承台分布较密、有地梁的地下室，宜取承台底垫层作为基坑开挖深度，其他情况可综合考虑；对于靠近基坑边局部较深坑中坑，应综合考虑开挖深度。3）基坑安全等级确定是否合理。,3.2 具体评审要求,（2）周边环境评审要点 1）周边建筑物、构筑物的距离、基础形式、结构形式、建造年代、现有状况的描述及对基坑影响程度的分析。2）周边道路的距离；管线的管型、管径、距离、埋深等；河流分布、边坡状态或完整性及可能对基坑的影响、自然地坪标高的描述等及对基坑影响程度的分析。3）基坑开挖对重点建筑物、构筑物、管线影响的分析。,3.2 具体评审要求,（3）地质情况评审要点 1）应结合专业单位提供的地质报告，提供的土层物理力学参数（容重、抗剪强度指标、渗透系数、压缩模量、含水量、孔隙比等）是否齐全，复核相关物理力学参数取值是否正确、合理。2）应特别注意是否存在不良地质条件，如承压水、流砂、沼气、暗塘、淤泥质土或软弱夹层、断层、岩熔（洞）、河流等，基坑设计是否已考虑不良地质情况对基坑安全带来的影响。3）提供的勘探点线平面布置图、工程地质剖面图是否齐全。,3.2 具体评审要求,（4）围护设计选型的合理性评审要点 1）围护型式是否综合考虑了工程结构、周围环境、工程地质、工程施工工期及可行性，是否安全、合理、经济。2）方案的比选和确定是否合理。3）基坑围护是否超红线。4）平面支撑体系的道数、形式、间距是否合理。,3.2 具体评审要求,5）是否结合地质情况、周围环境、围护体型式等综合考虑降排水情况，重点关注降水是否可行，降水对周围环境可能带来的影响，降水控制标准，计算与降水控制标准是否吻合，承压水的处理方式，降水方式及构造，封井的数量及时间。6）是否考虑了总体施工顺序及施工的可行性。7）基坑变形的控制值是否合理，变形对周围环境影响是否是合理及可控。8）对周围环境、工程地质、建筑结构的难点重点所采取的对策是否合理。,3.2 具体评审要求,45,第4部分 支护结构施工工艺流程4.1 水泥搅拌桩施工工艺流程4.2 工法桩施工工艺流程4.3 灌注桩施工工艺流程4.4 土钉墙4.5 加筋水泥土锚桩4.6 冠梁、支撑梁施工工艺及管控要点,5/8/2023,房屋建筑深基坑工程前期管理流程图,建设单位委托具备深基坑设计资质的单位,基坑工程施工图设计（专家论证）,与房屋建筑工程施工图同步审查,建设主管部门,施工单位,基坑工程施工专项方案编制与内部审批,基坑工程施工专项方案专家论证,根据专家论证意见进行修改或完善后报批,监理单位,安监部门,基坑工程施工专项方案办理专项备案,合格,不合格,与房屋建筑工程施工图同步备案,批准,不予批准,实施,5/8/2023,温州地区深基坑工程前期管理需要注意事项,房屋建筑深基坑工程前期管理需要注意的几个事项（依据温建建【2009】269号文件）：1、温州地区房屋建筑基坑工程开挖深度超过4m（含4m），及深度虽未达到4m，但存在厚回填土、流砂等地质条件或基坑开挖深度3倍范围内有重要建（构）筑物、住宅、需要严加保护的城市道路、地下管线的基坑，均应列入深基坑范围。2、根据基坑设计图理出基坑的等级，房屋建筑深基坑工程设计单