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第五章_土石方及基坑工程安全技术

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本节导航:第一节岩土的分类和性能第二节土石方开挖工程安全技术第三节基坑支护安全技术第四节建筑边坡工程技术要求

#第五章土石方及基坑工程安全技术

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第五章土石方及基坑工程安全技术第五章土石方及基坑工程安全技术

📝 真题怎么考(基坑)

基坑工程原则:先设计后施工、分层分段开挖、随挖随撑(支护)、先撑后挖;基坑周边1m 内禁堆载;地下水位高要降水并监测周边沉降。坍塌是基坑最大风险。口诀「先设计、分层挖、随挖随撑」。

本章主要介绍土石方工程和基坑工程中围护、降水、基坑支护、结构回筑等施工过程中的安全技术要求,运用建筑施工安全技术知识和相关标准,分析土石方及基坑工程施工过程中的危险因素,制定并实施安全技术措施。第一节岩土的分类和性能

一、岩土的工程分类根据《土的工程分类标准》(GB/T 50145)的规定,土按其不同粒组的相对含量可划分为巨粒类土、粗粒类土、细粒类土三类。

(1)巨粒土和含有巨粒的土:巨粒组质量大于总质量的50??土称为巨粒土;巨粒组质量为总质量15?0??土称为巨粒混合土(包括混合巨粒土和巨粒混合土)。

(2)粗粒土:粗粒组质量大于总质量的50??土称为粗粒土。砾粒组质量大于总质量的50??粗粒土称为砾类土;砾粒组质量小于或等于总质量的50??粗粒土称砂类土。

(3)细粒土:细粒组质量大于或等于总质量的50??粗粒组质量小于总质量的25%的土称为细粒土。粗粒组质量为总质量的25?0??土称含粗粒的细粒土。根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021)的规定,岩石坚硬程度分类为:坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩。根据地质成因,土可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土等。根据工程特性分为湿陷性土、红黏土、软土(包括淤泥和淤泥质土)、冻土、膨胀土、盐渍土、混合土、填土和污染土。土按颗粒级配和塑性指数可分为碎石土、砂土、粉土和黏性土。碎石土:粒径大于2mm的颗粒质量>总质量50??土。碎石土又分为:漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾。砂土:粒径大于2mm的颗粒质量≤总质量50粒径大于0.075 mm的颗粒质量>总质量50??土。砂土又分为:砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂。粉土:粒径大于0.075 mm的颗粒质量≤总质量50且塑性指数≤10的土。黏性土:塑性指数>10的土。黏性土又分为:粉质黏土和黏土。根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007)的分类方法,作为建筑地基的岩土,可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。在土石方工程中,根据土的开挖难易程度,将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚

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土、软石、次坚石、坚石、特坚石,前四类为一般土,后四类为岩石,土的工程分类与现表5-1土的工程分类与现场鉴别方法场鉴别方法见表5-1。土的分类土的名称现场鉴别方法一类土(松软土)砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥(泥炭)能用锹、锄头挖掘,少许用脚蹬二类土(普通土)粉质黏土;潮湿的黄土;夹有碎石、卵石的砂;粉土混卵用锹、锄头挖掘,少许用镐(碎)石;种植土、填土翻松三类土(坚土)软及中等密实黏土;重粉质黏土、砾石土;干黄土、含有主要用镐,少许用锹、锄头碎石卵石的黄土、粉质黏土;压实的填土挖掘,部分用撬棍四类土(砂砾坚土)坚硬密实的黏性土或黄土;含碎石卵石的中等密实的黏性整个先用镐、撬棍,后用锹土或黄土;粗卵石;天然级配砂石;软泥灰岩挖掘,部分使用楔子及大锤五类土(软石)硬质黏土;中密的页岩、泥灰岩、白垩土;胶结不紧的砾用镐或撬棍、大锤挖掘,部岩;软石灰及贝壳石灰石分使用爆破方法六类土(次坚石)泥岩、砂岩、砾岩;坚实的页岩、泥灰岩,密实的石灰用爆破方法开挖,部分用岩;风化花岗岩、片麻岩及正长岩风镐七类土(坚石)大理石;辉绿岩;玢岩;粗、中粒花岗岩;坚实的白云石、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩;微风化安山岩、玄武岩爆破方法开挖八类土(特坚石)安山岩;玄武岩;花岗片麻岩;坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩、角闪岩爆破方法开挖

二、岩土的工程性能岩土的工程性能主要是强度、弹性模量、变形模量、压缩模量、黏聚力、内摩擦角等物理力学性能,各种性能应按标准试验方法经过试验确定。

(1)内摩擦角:土体中颗粒间相互移动和胶合作用形成的摩擦特性。其数值为强度包线与水平线的夹角。内摩擦角是土的抗剪强度指标,是工程设计的重要参数。土的内摩擦角反映了土的摩擦特性。内摩擦角在力学上可以理解为块体在斜面上的临界自稳角,在这个角度内,块体是稳定的;大于这个角度,块体就会产生滑动。利用这个原理,可以分析边坡的稳定性。

(2)土抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限强度,包括内摩擦力和内聚力。抗剪强度可通过剪切试验测定。当土中某点由外力所产生的剪应力达到土的抗剪强度,发生了土体的一部分相对于另一部分的移动时,便认为该点发生了剪切破坏。工程实践和室内试验都验证了土受剪产生的破坏。剪切破坏是强度破坏的重要特点,所以强度问题是土力学中最重要的基本内容之一。

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第五章土石方及基坑工程安全技术

(3)黏聚力:是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力,这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。只有在各分子十分接近时(小于10??cm)才显示出来。黏聚力能使物质聚集成液体或固体。特别是在与固体接触的液体附着层中,由于黏聚力与附着力相对大小的不同,致使液体浸润固体或不浸润固体。

(4)土的天然含水量:土中所含水的质量与土的固体颗粒质量之比的百分率,称为土的天然含水量。土的天然含水量对挖土的难易、土方边坡的稳定、填土的压实等均有影响。

(5)土的天然密度:土在天然状态下单位体积的质量,称为土的天然密度。土的天然密度随着土的颗粒组成、孔隙的多少和水分含量而变化,不同的土密度不同。

(6)土的干密度:单位体积内土的固体颗粒质量与总体积的比值,称为土的干密度。干密度越大,表明土越坚实。在土方填筑时,常以土的干密度控制土的夯实标准。

(7)土的密实度:是指土被固体颗粒所充实的程度,反映了土的紧密程度。

(8)土的可松性:天然土经开挖后,其体积因松散而增加,虽经振动夯实,仍不能完全恢复到原来的体积,这种性质称为土的可松性。它是挖填土方时,计算土方机械生产率、回填土方量、运输机具数量、进行场地平整规划竖向设计、土方平衡调配的重要参数。第二节土石方开挖工程安全技术

一、基本规定土石方工程开挖施工前,必须具备完备的地质勘察资料及工程附近管线、建筑物、构筑物和其他公共设施的构造情况,必要时应作施工勘察和调查以确保工程质量及管线和邻近建、构筑物的安全。土石方工程应编制专项施工方案,并应严格按照方案实施。属于危险性较大的和超过一定规模的危险性较大的土石方开挖工程,必须按《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》的规定执行。施工前应针对安全风险进行安全教育及安全技术交底。特种作业人员必须持证上岗,机械操作人员应经过专业技术培训。施工现场发现危及人身安全和公共安全的隐患时,必须立即停止作业,排除隐患后方可恢复施工。

二、土石方开挖作业要求(一)开挖准备

(1)施工单位应根据环境条件、地质条件、设计文件等基础性资料和相关工程建设标准,结合自身施工经验,针对各级风险工程编制专项施工方案。深基坑工程的专项施工方案,应经施工单位技术负责人签认后,报监理单位。

(2)监理单位应组织对专项施工方案审查,深基坑工程应填报施工方案安全性评估表和施工组织合理性评估表。

(3)在深基坑土方开挖前,要进行施工现场勘察和环境调查,进一步了解施工现场

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基坑影响范围内地下管线、建筑物地基基础情况,必要时制定预先加固方案;要对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护。

(4)石方开挖应根据岩石的类别、风化程度和节理发育程度确定开挖方式。对软地质岩石和强风化岩石,可以采用机械开挖或人工开挖;对于坚硬岩石宜采取爆破开挖;对开挖区周边有防震要求的重要结构或设施的地区进行开挖,宜采用机械和人工开挖或控制爆破。

(5)专项施工方案要求。基坑开挖前,要制定土方开挖工程及基坑支护专项施工方案,深基坑工程实行专业分包的,其专项施工方案可由专业承包单位组织编制,专项施工方案应当由施工单位技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核。经审核合格的,由施工单位技术负责人签字。实行施工总承包的,专项施工方案应当由总承包单位技术负责人及相关专业承包单位技术负责人签字。不需专家论证的专项施工方案,经施工单位审核合格后报监理单位,由项目总监理工程师审核签字后方可实施。超过一定规模的危险性较大的深基坑工程专项施工方案应当由施工单位组织召开专家论证会。实行施工总承包的,由施工总承包单位组织召开专家论证会。施工单位应当根据论证报告修改完善专项施工方案并经施工单位技术负责人、项目总监理工程师签字后,方可组织实施。专项施工方案编制应当包括以下内容:

①工程概况。分部分项工程概况、施工平面布置、施工要求和技术保证条件。

②编制依据。相关法律、法规、规范性文件、标准、规范及图纸(国标图集)、施工组织设计等。

③施工计划。施工进度计划、材料与设备计划。

④施工工艺技术。技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收等。

⑤施工安全保证措施。组织保障、技术措施、应急预案、监测监控等。

⑥施工管理及作业人员配备和分工。专职安全生产管理人员、特种作业人员等。

⑦验收要求。验收标准、验收程序、验收内容、验收人员等。

⑧应急处置措施。

⑨计算书及相关图纸。

(6)安全技术交底要求。深基坑土方工程施工前,专项施工方案编制人员或者项目技术负责人应当向施工现场管理人员进行方案交底。施工现场管理人员应当向所有作业人员进行安全技术交底,并由双方和项目专职安全生产管理人员共同签字确认。安全技术交底应包括以下内容:

①现场勘察与环境调查报告。

②施工组织设计。

③主要施工技术、关键部位施工工艺工法参数。

④各阶段危险源分析结果与安全技术措施。

⑤应急预案与应急响应等。(二)土石方开挖

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第五章土石方及基坑工程安全技术

1.开挖方式土石方开挖宜根据支护形式分为无围护结构的放坡开挖、有围护结构无内支撑的基坑开挖及有围护结构有内支撑的基坑开挖等方式。

(1)深基坑工程的挖土方案,主要有放坡挖土、岛式挖土、盆式挖土、逆作法挖土。面积较大的基坑宜采用中心岛式、盆式挖土。

(2)有内支撑结构的深基坑土石方开挖,可以分为明挖法和暗挖法(盖挖法)。

(3)多道内支撑基坑开挖遵循“分层支撑、分层开挖、限时支撑、先撑后挖”的原则,且分层厚度须满足设计工况要求。

(4)分层支撑和开挖的基坑上部可采用大型施工机械开挖,下部宜采用小型施工机械和人工挖土,在内支撑以下挖土时,每层开挖深度不得大于2m,施工机械不得损坏和挤压工程桩及降水井。

2.施工安全作业要求

(1)土石方开挖顺序、方法应与设计工况相一致,必须严格遵循先设计后施工的原则,按照分层、分段、分块、对称、均衡、限时的方法,确定开挖顺序。

(2)土石方开挖应防止碰撞支护结构。基坑开挖前,支护结构、基坑土体加固、降水等应达到设计和施工要求。当基坑开挖面上方的锚杆、土钉、支撑未达到设计要求时,严禁向下超挖土方。

(3)基坑边界周围地面应设排水沟,对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施,防止地面水流入或渗入坑内,以免发生边坡塌方。

(4)挖土机械、运输车辆等直接进入基坑进行施工作业时,应采取保证坡道稳定的措施,坡道坡度不应大于1:7,坡道的宽度应满足车辆行驶的安全要求。

(5)基坑周边、放坡平台的施工荷载应按照设计要求进行控制;基坑开挖的土方不应在邻近建筑及基坑周边影响范围内堆放,并应及时外运。除基坑支护设计要求允许外,基坑边1m范围内不得堆土、堆料、放置机具。

(6)基坑开挖时,两人操作间距应大于2.5m。多台机械开挖,挖土机间距应大于10m。在挖土机工作范围内,不允许进行其他作业。挖土应由上而下,逐层进行,严禁先挖坡脚或逆坡挖土。

(7)土石方开挖不得在危岩、孤石或贴近未加固的危险建筑物的下方进行。

(8)基坑开挖过程中发现地质条件或环境条件与原地质报告、环境调查报告不相符合时,应停止施工,及时会同相关设计、勘察单位进行设计验算或设计修改后方可恢复施工。

(9)基坑开挖期间,支护结构达到设计强度要求前,严禁在设计预计的滑裂面范围内堆载;临时土石方的堆放应进行包括自身稳定性、邻近建筑物地基和基坑稳定性验算。

(10)采用放坡开挖的基坑,应验算基坑边坡的稳定性,边坡坡度应根据土层性质、开挖深度确定,各级边坡坡度不宜大于1:1.5,淤泥质土层中不宜大于1:2.0;多级放坡开挖的基坑,坡间放坡平台宽度不宜小于3.0m。

(11)在坡体整体稳定的情况下,如地质条件良好、土(岩)质较均匀,高度在3m以内的临时性挖方边坡坡度应符合表5-2的规定。

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表5-2临时性挖方边坡坡度土的类别边坡坡度砂土不包括细砂、粉砂1:1.25~1:1.50坚硬1:0.75~1:1.00一般性黏土硬塑1:1.00~1:1.25碎石类土密实、中密1:0.50~1:1.00稍密1:1.00~1:1.50

(12)采用复合土钉支护的基坑开挖施工应符合下列要求:

①隔水帷幕的强度和龄期应达到设计要求后方可进行土方开挖。

②基坑开挖应与土钉施工分层交替进行,应缩短无支护暴露时间。

③面积较大的基坑可采用岛式开挖方式,先挖除距基坑边8~10m的土方,再挖除基坑中部的土方。

④应采用分层分段方法进行土方开挖,每层土方开挖的底标高应低于相应土钉位置,且距离不宜大于200 mm,每层分段长度不应大于30m。

⑤应在土钉养护时间达到设计要求后开挖下一层土方。

(13)岛式土方开挖应符合下列要求:

①边部土方的开挖范围应根据支撑布置形式、围护墙变形控制等因素确定;边部土方应采用分段开挖的方法,应减小围护墙无支撑或无垫层暴露时间。

②中部岛状土体的高度不宜大于6m。高度大于4m时,应采用二级放坡形式,坡间放坡平台宽度不应小于4m,每级边坡坡度不宜大于1:1.5,总边坡坡度不应大于1:2.0。高度不大于4m时,可采取单级放坡形式,坡度不宜大于1:1.5。

③中部岛状土体的各级边坡和总边坡应验算边坡稳定性。

④中部岛状土体的开挖应均衡对称进行,高度大于4m时,应采用分层开挖的方法。

(14)盆式土方开挖应符合下列要求:

①中部土方的开挖范围应根据支撑形式、围护墙变形控制、坑边土体加固等因素确定;中部有支撑时应先完成中部支撑,再开挖盆边土方。

②盆边土体的高度不宜大于6m,盆边上口宽度不宜小于8m;盆边土体的高度大于4m时,应采用二级放坡形式,坡间放坡平台宽度不应小于3m。

③盆边土体应分块对称开挖,分块大小应根据支撑平面布置确定,应限时完成支撑。

3.基坑开挖的监控基坑开挖前应做出系统的开挖监控方案,监控方案应包括监控目的、监测项目、监控报警值、监测方法及精度要求、监测点的布置、监测周期、工序管理和记录制度以及信息反馈系统等。

(1)基坑工程的监测包括支护结构的监测和周围环境的监测,应采用仪器检测与巡视检查相结合的方法。

(2)基坑监测的重点是做好支护结构水平位移、周围建筑物、地下管线变形、地下

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第五章土石方及基坑工程安全技术水位等的监测。

(3)基坑开挖应采用信息化施工和动态控制方法,应根据基坑支护体系和周边环境的监测数据,适时调整基坑开挖的施工顺序和施工方法。

4.安全防护措施

(1)开挖深度超过2m的基坑周边必须安装防护栏杆,防护栏高度不应低于1.2m,安装牢固,材料应有足够的强度。

(2)基坑内宜设置供施工人员上下的专用梯道。梯道应设扶手栏杆,宽度不应小于1m。

(3)同一垂直作业面的上下层不宜同时作业。需要同时作业时,上下层之间应采取隔离防护措施。

(4)采用井点降水时,井口应设置防护盖板或围栏,警示标志应明显。降水停止后,应及时将井填实。

(5)当夜间进行土石方施工时,设置的照明必须充足,灯光布局合理,防止强光影响作业人员视力,不得照射坑上建筑物,必要时应配备应急照明。

(6)雨季施工时,应有防洪、防暴雨的排水措施及应急材料、设备,备用电源应处在良好的技术状态。(三)事故应急预案与响应当施工过程中发生生产安全事故时,必须采取有效措施,首先确保施工人员及建筑物内人员的生命安全,保护好事故现场,按规定程序立即上报,并及时分析原因,采取有效措施避免再次发生事故。

(1)施工单位应根据施工现场安全管理、工程特点、环境特征和危险等级,制定建筑施工生产安全事故应急预案,并报监理审核,建设单位备案。当出现基坑坍塌或人身伤亡事故时,应急响应必须由建设单位或工程总承包单位组织实施。

(2)当坑体渗水、积水或有渗流时,应及时进行疏导、排泄,截断水源。

(3)基坑变形超过报警值时应调整分层、分段土方开挖施工方案,加大预留土墩,坑内堆沙袋、回填土、增设锚杆、支撑等。

(4)开挖施工引起邻近建筑物开裂或倾斜时,应立即停止基坑开挖,回填反压、基坑侧壁卸载,必要时及时疏散人员。

(5)临近地下管线破裂时,应立即关闭危险管道阀门,防止发生火灾、爆炸等安全事故;停止基坑开挖,回填反压、基坑侧壁卸载;及时加固、修复或更换破裂管线。

(6)当发现不能辨认的液体、气体及弃物时,应立即停止作业,排除隐患后方可恢复施工。

(7)当地下管线不能移位时,根据专项施工方案的要求,采取保护措施,确保管线正常使用。

三、土石方爆破(一)一般规定

(1)土石方爆破工程应由具有相应爆破资质和安全生产许可证的企业承担。爆破作

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业人员应取得有关部门颁发的资格证书,持证上岗。作业现场应由具有相应资格的技术人员指导施工。

(2)A、B、C级和对安全影响较大的D级爆破工程均应编制爆破设计书,并对爆破工程进行专家论证。

(3)爆破器材临时储存及修建临时爆破器材库房必须经过当地公安管理部门的许可,修建的临时库应符合安全评价合格的程序要求。

(4)在爆破作业区内有两个及以上爆破施工单位同时实施爆破作业时,必须由建设单位负责统一协调指挥。

(5)爆破警戒范围经由设计确定。在危险区边界应设有明显标志,并设置警戒人员。

(6)爆破现场严禁烟火和使用手机。(二)土石方爆破作业要求施工现场常用的起爆方法有电力起爆、导爆索起爆、导爆管起爆三种。露天爆破按孔径、孔深的不同分为深孔爆破和浅孔爆破。

1.浅孔爆破

(1)浅孔爆破宜采用台阶爆破法,台阶高度不宜超过5m,在台阶形成之前进行爆破时应加大警戒范围。

(2)装药前应进行验孔,对于炮孔间距和深度偏差大于设计允许范围的,应由爆破技术负责人提出处理意见。

(3)炮孔采用人工装药时,不应过度挤压或分散装药;使用机械装填炸药时,应防止静电引起早爆。

(4)起爆后,应至少5min后方可进入爆破区检查。

2.深孔爆破

(1)深孔爆破应采用台阶爆破法,在台阶形成之前进行爆破时应加大警戒范围。台阶高度依据地质情况、开挖条件、钻孔机械、装载设备匹配及经济合理等因素确定,宜为8~15m。

(2)深孔爆破宜采用电爆网路或导爆管网路起爆,大规模深孔爆破应预先进行网路模拟实验。

(3)装药和填塞过程中,应保护好起爆网路;当发生装药卡堵时,不得用钻杆捣捅药包。

(4)起爆后,应至少15min后方可进入爆破区检查。

3.边坡控制爆破

(1)边坡控制爆破宜采用预裂爆破和光面爆破。

(2)需要设置隔振带的开挖区,边坡开挖宜采用预裂爆破。

(3)光面、预裂爆破的炮孔均应采用不耦合装药。(三)爆后检查及发现问题的处置

1.爆后检查

(1)B级及复杂环境的爆破工程,爆后检查工作应由现场技术负责人、起爆组长和

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第五章土石方及基坑工程安全技术有经验的爆破员、安全员组成检查小组实施。

(2)其他爆破工程的爆后检查工作由安全员、爆破员共同实施。

(3)爆破后的检查内容有:

①确认有无盲炮。

②露天爆破爆堆是否稳定,有无危坡、危石。

③爆破警戒区内公用设施及重点保护建(构)筑物安全情况。

2.发现问题的处置

(1)检查人员发现盲炮或怀疑盲炮,应向爆破负责人报告后组织进一步检查和处理;发现其他不安全因素应及时排查处理;在上述情况下,不应发出解除警戒信号。

(2)电力起爆网路发生盲炮时,应立即切断电源,及时将盲炮电路短路。

(3)导爆索和导爆管起爆网路发生盲炮时,应首先检查导爆索和导爆管是否有损坏或断裂,发现有损坏或断裂的应修复后重新起爆。

(4)发现爆破作业对周边建(构)筑物、公用设施造成安全威胁时,应及时组织抢险、治理,排除事故隐患。第三节基坑支护安全技术基坑支护是指为保证地下主体结构施工和基坑周边环境的安全,对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施。基坑支护设计应规定其设计使用期限。基坑支护的设计使用期限不应小于一年。基坑工程按破坏后果的严重程度分为三个安全等级,见表5-3。表5-3基坑工程安全等级安全等级破坏后果一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重基坑支护应满足下列功能要求:

(1)保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用。

(2)保证主体地下结构的施工空间。根据基坑支护在功能上的要求,支护结构选型时,应综合考虑下列因素:

(1)基坑深度。

(2)土的性状及地下水条件。

(3)基坑周边环境对基坑变形的承受能力及支护结构一旦失效可能产生的后果。

(4)主体地下结构及其基础形式、基坑平面尺寸及形状。

(5)支护结构施工工艺的可行性。

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(6)施工场地条件及施工季节。

(7)经济指标、环保性能和施工工期。

一、基坑支护的种类基坑工程按其开挖深度及地质条件和周边环境等因素可分为浅基坑工程和深基坑工程,根据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》的规定:开挖深度超过3m(含3m)或虽未超过3m但地质条件和周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建、构筑物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程;开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程属于深基坑工程。浅基坑和深基坑适用不同的支护结构形式,分别如下。(一)浅基坑的支护

(1)锚拉支撑:水平挡土板支在柱桩的内侧,柱桩一端打入土中,另一端用拉杆与锚桩拉紧,在挡土板内侧回填土。适于开挖较大型、深度较深的基坑或使用机械挖土,不能安设横撑时使用。

(2)斜柱支撑:水平挡土板钉在柱桩内侧,柱桩外侧用斜撑支顶,斜撑底端支在木桩上,在挡土板内侧回填土。适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土时。

(3)型钢桩横挡板支撑:沿挡土位置预先打人钢轨、工字钢或H型钢桩,间距

1.0~1.5m,然后边挖方边将3~6cm厚的挡土板塞进钢桩之间挡土,并在横向挡板与型钢桩之间打上楔子,使横板与土体紧密接触。适于地下水位较低、深度不很大的一般黏性或砂土层中使用。

(4)短桩横隔板支撑:打入小短木桩或钢桩,部分打入土中,部分露出地面,钉上水平挡土板,在背面填土、夯实。适于开挖宽度大的基坑,当部分地段下部放坡不够时使用。

(5)临时挡土墙支撑:沿坡脚用砖、石叠砌或用装水泥的聚丙烯扁丝编织袋、草袋装土、砂堆砌,使坡脚保持稳定。适于开挖宽度大的基坑,当部分地段下部放坡不够时使用。

(6)挡土灌注桩支护:在开挖基坑的周围,用钻机或洛阳铲成孔,桩径400~500 mm,现场灌筑钢筋混凝土桩,桩间距为1.0~1.5m,在桩间土方挖成外拱形使之起土拱作用。适用于开挖较大、较浅(<5m)基坑,邻近有建筑物,不允许背面地基有下沉、位移时采用。

(7)叠袋式挡墙支护:采用编织袋或草袋装碎石(砂砾石或土)堆砌成重力式挡墙作为基坑的支护,在墙下部砌500 mm厚块石基础,墙底宽1500~2000 mm,顶宽适当放坡卸土1.0~1.5m,表面抹砂浆保护。适用于一般黏性土、面积大、开挖深度在5m以内的浅基坑支护。(二)深基坑的支护深基坑土方开挖,当施工现场不具备放坡条件,放坡无法保证施工安全,通过放坡及加设临时支撑已经不能满足施工需要时,一般采用支护结构进行临时支挡,以保证基坑的土壁稳定。支护结构的选型有排桩、地下连续墙、水泥土桩墙、逆作拱墙或采用上述形式

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第五章土石方及基坑工程安全技术的组合等。

(1)排桩支护:通常由支护桩、支撑(或土层锚杆)及防渗帷幕等组成。排桩可根据工程情况分为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构和锚杆式支护结构。适用条件:基坑侧壁安全等级为一级、二级、三级;适用于可采取降水或止水帷幕的基坑。

(2)地下连续墙:地下连续墙可与内支撑、逆作法、半逆作法结合使用,施工振动小、噪声低,墙体刚度大,防渗性能好,对周围地基扰动小,可以组成具有很大承载力的连续墙。地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙。适用条件:基坑侧壁安全等级为一级、二级、三级;适用于周边环境条件复杂的深基坑。

(3)水泥土桩墙:水泥土桩墙,依靠其本身自重和刚度保护坑壁,一般不设支撑,特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。水泥土桩墙有深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等类型,通常呈格构式布置。适用条件:基坑侧壁安全等级宜为二、三级;水泥土桩施工范围内地基土承载力宜≤150 kPa;基坑深度宜≤6m。

(4)逆作拱墙:当基坑平面形状适合时,可采用拱墙作为围护墙。拱墙有圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱墙和组合拱墙。对于组合拱墙,可将局部拱墙视为两铰拱。适用条件:基坑侧壁安全等级宜为二、三级;淤泥和淤泥质土场地不宜采用;拱墙轴线的矢跨比宜≥1/8;基坑深度宜≤12m;地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。(三)支护结构选型支护结构应综合考虑功能、安全等级、工程特点等因素选择合适的支护结构形式,各类支护结构适用条件见表5-4。表5-4各类支护结构特点及适用条件统计表适用条件结构形式安全等级基坑深度、环境条件、土类和地下水条件锚拉式结构适用于较深的基坑支撑式结构适用于较深的基坑(1)排桩适用于可采用降水或截水帷幕的基坑。悬臂式结构适用于较浅的基坑(2)地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙,可同时用于截水。支挡一级、(3)锚杆不宜用在软土层和高水位的碎石土、当锚拉式、支撑式和式结双排桩二级、砂土层中。悬臂式结构不适用时,构三级(4)当邻近基坑有建筑物地下室、地下构筑可考虑采用双排桩物等,锚杆的有效锚固长度不足时,不应采用锚杆。

(5)当锚杆施工会造成基坑周边建(构)筑支护结构与主体结构结合的适用于基坑周边环境物的损害或违反城市地下空间规划等规定时,不逆作法条件很复杂的深基坑应采用锚杆

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表5-4(续)适用条件结构形式安全等级基坑深度、环境条件、土类和地下水条件单一土钉墙适用于地下水位以上或经降水的非软土基坑,且基坑深度不宜大于12m预应力锚杆适用于地下水位以上或经降水的非软土基坑,且复合土钉墙基坑深度不宜大于15m当基坑潜在滑动面土钉二级、墙水泥土桩垂直三级用于非软土基坑时,基坑深度不宜大于12m;用内有建筑物、重要地复合土钉墙于淤泥质土基坑时,基坑深度不宜大于6m;不宜用下管线时,不宜采用在高水位的碎石土、砂土、粉土层中土钉墙微型桩垂直适用于地下水位以上或经降水的基坑,用于非软复合土钉墙土基坑时,基坑深度不宜大于12m;用于淤泥质土基坑时,基坑深度不宜大于6m重力式水泥土墙二级、三级适用于淤泥质土、淤泥基坑,且基坑深度不宜大于7m放坡三级(1)施工场地应满足放坡条件。

(2)可与上述支护结构形式结合注:1.当基坑不同部位的周边环境条件、土层性状、基坑深度等不同时,可在不同部位分别采用不同的支护形式。

二、基坑施工作业要求(一)基坑的安全级别根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202)的划分方法,将基坑安全表5-5基坑安全等级

2.支护结构可采用上、下部以不同结构类型组合的形式。等级划分为三个等级,见表5-5。类别分类标准重要工程或支护结构作为主体结构的一部分;一级开挖深度大于10m;与邻近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑;基坑范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需要严加保护的基坑二级除一级基坑和三级基坑外的基坑均属二级基坑三级开挖深度小于7m,且周围环境无特别要求的基坑(二)土方开挖的要求

(1)土方开挖的顺序、方法必须与设计要求相一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。

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第五章土石方及基坑工程安全技术

(2)当开挖基坑土体含水量大而不稳定或基坑较深,或受到周围场地限制而需要用较陡的边坡或直立开挖而土质较差时,应采用临时性支撑加固。

(3)挖至坑底时,应避免扰动基底持力土层的原状结构。

(4)相邻基坑开挖时,应遵循先深后浅或同时进行的施工顺序。

(5)开挖时,挖土机械不得碰撞或损害支撑结构,不得损害已施工的基础桩。

(6)基坑开挖时,应对平面控制桩、水准点、平面位置、水平标高、边坡坡度、排水、降水系统等经常复测检查。

(7)当基坑采用降水时,应在降水后开挖地下水位以下的土方,且地下水位应保持在开挖面50 cm以下。

(8)软土基坑开挖尚应符合下列规定:

①应按分层、分段、对称、均衡、适时的原则开挖。

②当主体结构采用桩基础且基础桩已施工完成时,应根据开挖面下软土的性状,限制每层开挖厚度。

③对采用内支撑的支护结构,宜采用开槽方法浇筑混凝土支撑或安装钢支撑;开挖到支撑作业面后,应及时进行支撑的施工。

④对重力式水泥土墙,沿水泥土墙方向应分区段开挖,每一开挖区段的长度不宜大于40m。(三)支护的作业要求

(1)应按支护结构设计规定的施工顺序和开挖深度分层开挖。

(2)当支护结构构件强度达到开挖阶段的设计强度时,方可向下开挖;对采用预应力锚杆的支护结构,应在施加预加力后,方可开挖下层土方;对土钉墙,应在土钉、喷射混凝土面层的养护时间大于2天后,方可开挖下层土方。

(3)开挖至锚杆、土钉施工作业面时,开挖面与锚杆、土钉的高差不宜大于500 mm。

(4)采用锚杆或支撑的支护结构,在未达到设计规定的拆除条件时,严禁拆除锚杆或支撑。

(5)基坑周边施工材料、设施或车辆荷载严禁超过设计要求的地面荷载限值。

(6)基坑开挖和支护结构使用期内,应按下列要求对基坑进行维护:

①雨期施工时,应在坑顶、坑底采取有效的截排水措施;排水沟、集水井应采取防渗措施。

②基坑周边地面宜作硬化或防渗处理。

③基坑周边的施工用水应有排放系统,不得渗入土体内。

④当坑体渗水、积水或有渗流时,应及时进行疏导、排泄,截断水源。

⑤开挖至坑底后,应及时进行混凝土垫层和主体地下结构施工。

⑥主体地下结构施工时,结构外墙与基坑侧壁之间应及时回填。

(7)支护结构或基坑周边环境出现下列规定的报警情况或其他险情时,应立即停止开挖,并应根据危险产生的原因和可能进一步发展的破坏形式,采取控制或加固措施。危险消除后,方可继续开挖。必要时,应对危险部位采取基坑回填、地面卸土、临时支撑等应急措施。当危险由地下水管道渗漏、坑体渗水造成时,尚应及时采取截断渗漏水水源、

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疏排渗水等措施。上述报警情况或其他险情包括:

①支护结构位移达到设计规定的位移限值,且有继续增长的趋势。

②支护结构位移速率增长且不收敛。

③支护结构构件的内力超过其设计值。

④基坑周边建筑物、道路、地面的沉降达到设计规定的沉降限值,且有继续增长的趋势;基坑周边建筑物、道路、地面出现裂缝,或其沉降、倾斜达到相关规范的变形允许值。

⑤支护结构构件出现影响整体结构安全性的损坏。

🔍 基坑监测

基坑监测内容:支护结构水平/竖向位移、周边建筑物与管线沉降、地下水位、支撑轴力;达到报警值要停工并采取措施。出现流土、管涌、隆起、裂缝扩大等都是危险征兆。

⑥基坑出现局部坍塌。

⑦开挖面出现隆起现象。

⑧基坑出现流土、管涌现象。(四)基坑的监测基坑监测是指在建筑基坑施工及使用阶段,对建筑基坑及周边环境实施的检查、量测和监视工作,主要是为了确保建筑基坑的安全和保护基坑周边环境。开挖深度大于等于5m或开挖深度小于5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑工程及其他需要检测的基坑工程应实施基坑工程监测。

(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,必要时还需与基坑周边环境涉及的有关管理单位协商一致后方可实施。

(2)安全等级为一级、二级的支护结构,在基坑开挖过程与支护结构使用期内,必须进行支护结构的水平位移监测和基坑开挖影响范围内建(构)筑物、地面的沉降监测。

(3)基坑工程选用的监测项目及其监测部位应能反映支护结构的安全状态和基坑周边环境影响的程度。

(4)各监测项目应在基坑开挖前或测点安装后测得稳定的初始值,且次数不应少于两次。

(5)监测方案应包括下列内容:

①工程概况。

②建设场地岩土工程条件及基坑周边环境状况。

③监测目的和依据。

④监测内容及项目。

⑤基准点、监测点的布设与保护。

⑥监测方法及精度。

⑦监测期和监测频率。

⑧监测报警及异常情况下的监测措施。

⑨监测数据处理与信息反馈。

⑩监测人员的配备。?监测仪器设备及检定要求。?作业安全及其他管理制度。

(6)下列基坑工程的监测方案应进行专门论证:

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第五章土石方及基坑工程安全技术

①地质和环境条件复杂的基坑工程。

②临近重要建筑和管线,以及历史文物、优秀近代建筑、地铁、隧道等破坏后果很

③已发生严重事故,重新组织施工的基坑工程。

④采用新技术、新工艺、新材料、新设备的一、二级基坑工程。

⑤其他需要论证的基坑工程。

(7)基坑工程现场监测的对象应包括:

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其他应监测的对象。

(8)基坑支护结构的监测应根据结构类型和地下水控制方法按表5-6选择基坑监测表5-6基坑监测项目选择严重的基坑工程。项目。支护结构的安全等级监测项目一级二级三级支护结构顶部水平位移应测应测应测基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路沉降应测应测应测坑边地面沉降应测应测宜测支护结构深部水平位移应测应测选测锚杆拉力应测应测选测支撑轴力应测宜测选测挡土构件内力应测宜测选测支撑立柱沉降应测宜测选测支护结构沉降应测宜测选测地下水位应测应测选测土压力宜测选测选测孔隙水压力宜测选测选测注:表内各监测项目中,仅选择实际基坑支护形式所含有的内容。

(9)基坑工程巡视检查应包括以下内容:

①支护结构:如支护结构成型质量;冠梁、围檩、支撑有无裂缝出现;支撑、立柱有无较大变形;止水帷幕有无开裂、渗漏;墙厚土体有无裂缝、沉陷及滑移;基坑有无涌土、流沙、管涌。

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②施工工况:场地地表水、地下水排放状况是否正常;基坑降水、回灌设施是否运转正常;基坑周边地面有无超载。

③周边环境:周边管道有无破损、泄漏情况;周边建筑有无新增裂缝出现;周边道路(地面)有无裂缝、沉陷;临近基坑及建筑的施工变化情况;裂缝监测应监测裂缝的位置、走向、长度、宽度,必要时尚应监测裂缝深度。

④监测设施:基准点、监测点完好情况;有无影响观测工作的障碍物。

(10)当出现下列情况之一时,应提高监测频率:

①监测数据达到报警值。

②监测数据变化较大或速率加快。

③存在勘察未发现的不良地质。

④超深、超长开挖或未及时加撑等违反设计工况施工。

⑤基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏。

⑥基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限制。

⑦支护结构出现开裂。

⑧周边地面突发大沉降或出现严重开裂。

⑨邻近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂。

⑩基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象。?基坑工程发生事故后重新组织施工。?出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。

(11)当出现下列情况之一时,必须立即进行危险报警,并对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施:

①监测数据达到监测报警值的累计值。

②基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流沙、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等。

③基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象。

④周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝。

⑤周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等。

⑥根据当地工程经验判断,出现其他必须进行危险报警的情况。

三、基坑安全措施通常,基坑安全措施有如下几项:

(1)开挖深度超过2m的,必须在沿基坑边设立防护栏杆,防护栏杆应安装牢固,高度不应低于1.2m,且在危险处设置红色警示灯,防护栏杆周围悬挂“禁止翻越”“当心坠落”等禁止、警告标志。

(2)基坑内应搭设上下通道,以满足作业人员通行。作业人员在作业施工时应有安全立足点,禁止垂直交叉作业。

(3)基坑内及基坑周边应设置良好的排水系统,并满足施工、防汛要求。

(4)基坑周边距基坑边1m范围内严禁堆放土石方、料具等荷载较重的物料。对周

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第五章土石方及基坑工程安全技术边原有建筑物、公共设施等应设置观测点,安排专人负责,及时观测,发现异常情况立即采取措施处理。

四、地下水控制地下水控制应根据工程地质和水文地质条件、基坑周边环境要求及支护结构形式选用截水、降水、集水明排或其组合方法。当降水会对基坑周边建筑物、地下管线、道路等造成危害或对环境造成长期不利影响时,应采用截水方法控制地下水。采用悬挂式帷幕时,应同时采用坑内降水,并宜根据水文地质条件结合坑外回灌措施。当坑底以下有水头高于坑底的承压水含水层时,各类支护结构均应进行承压水作用下的坑底突涌稳定性验算。当不满足突涌稳定性要求时,应对该承压水含水层采取截水、减压措施。(一)截水基坑截水应根据工程地质条件、水文地质条件及施工条件等,选用水泥土搅拌桩帷幕、高压旋喷或摆喷注浆帷幕、地下连续墙或咬合式排桩。支护结构采用排桩时,可采用高压喷射注浆与排桩相互咬合的组合帷幕。对碎石土、杂填土、泥炭质土、泥炭、pH值较低的土或地下水流速较大时,水泥土搅拌桩帷幕、高压喷射注浆帷幕宜通过试验确定其适用性或外加剂品种及掺量。当坑底以下存在连续分布、埋深较浅的隔水层时,应采用落底式帷幕。截水帷幕在平面布置上应沿基坑周边闭合。当采用沿基坑周边非闭合的平面布置形式时,应对地下水沿帷幕两端绕流引起的渗流破坏和地下水位下降进行分析。高压喷射注浆截水帷幕施工时应符合下列要求:

(1)采用与排桩咬合的高压喷射注浆截水帷幕时,应先进行排桩施工,后进行高压喷射注浆施工。

(2)高压喷射注浆的施工作业顺序应采用隔孔分序方式,相邻孔喷射注浆的间隔时间不宜小于24h。

(3)喷射注浆时,应由下而上均匀喷射,停止喷射的位置宜高于帷幕设计顶面标高1m。

(4)可采用复喷工艺增大固结体半径、提高固结体强度。

(5)喷射注浆时,当孔口的返浆量大于注浆量的20??,可采用提高喷射压力、增加提升速度等措施。

(6)当因浆液渗漏而出现孔口不返浆的情况时,应将注浆管停置在不返浆处持续喷射注浆,并宜同时采用从孔口填入中粗砂、注浆液掺人速凝剂等措施,直至出现孔口返浆。

(7)喷射注浆后,当浆液析水、液面下降时,应进行补浆。

(8)当喷射注浆因故中途停喷后,继续注浆时应与停喷前的注浆体搭接,其搭接长度不应小于500 mm。

(9)当注浆孔邻近既有建筑物时,宜采用速凝浆液进行喷射注浆。

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(二)降水基坑降水可采用管井、真空井点、喷射井点等方法,并宜按表5-7的适用条件选用。表5-7各种降水方法的适用条件降水后基坑内的水位应低于坑底0.5m。当主体结构有加深的电梯井、集水井时,坑底应按电梯井、集水井地面考虑或对其另行采取局部地下水控制措施。基坑采用截水结合坑外减压降水的地下控制方法时,尚应规定降水井水位的最大降深值和最小降深值。方法土类渗透系数/(m·d-1)降水深度/m管井粉土、砂土、碎石土0.1~200.0不限真空井点黏性土、粉土、砂土0.005~20.0单级井点<6多级井点<20喷射井点黏性土、粉土、砂土0.005~20.0 <20抽水系统在使用期的维护应符合下列要求:

(1)降水期间应对井水位和抽水量进行监测,当基坑侧壁出现渗水时,应采取有效疏排措施。

(2)采用管井时,应对井口采取防护措施,井口宜高于地面200 mm以上,并应防止物体坠入井内。

(3)冬季负温环境下,应对抽排水系统采取防冻措施。(三)集水明排对坑底汇水、基坑周边地表汇水及降水井抽出的地下水,可采用明沟排水;对坑底渗出的地下水,可采用盲沟排水;当地下室底板与支护结构间不能设置明沟时,也可采用盲沟排水。基坑排水设施与市政网连接口之间应设置沉淀池。明沟、集水井、沉淀池使用时应排水畅通并应随时清理淤积物。

五、基坑发生坍塌前主要迹象基坑发生坍塌前主要迹象有如下几种:

(1)周围地面出现裂缝,并不断扩展。

(2)支撑系统发出挤压等异常响声。

(3)环梁或排桩、挡墙的水平位移较大,并持续发展。

(4)支护系统出现局部失稳。

(5)大量水土不断涌入基坑。

(6)相当数量的锚杆螺母松动,甚至有槽钢松脱现象。

六、基坑工程应急措施

(1)在基坑开挖过程中,一旦出现了渗水或漏水,应根据水量大小,采用坑底设沟排水、引流修补、密实混凝土封堵、压密注浆、高压喷射注浆等方法及时进行处理。

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第五章土石方及基坑工程安全技术

(2)如果水泥土墙等重力式支护结构位移超过设计估计值,应予以高度重视,同时做好位移监测,掌握发展趋势。如果位移持续发展,超过设计值较多,则应采用水泥土墙背后卸载、加快垫层施工及加大垫层厚度和加设支撑等方法及时进行处理。

(3)如果悬臂式支护结构位移超过设计值,应采取加设支撑或锚杆、支护墙背卸土等方法及时进行处理。如果悬臂式支护结构发生深层滑动,应及时浇筑垫层,必要时也可以加厚垫层,形成下部水平支撑。

(4)如果支撑式支护结构发生墙背土体沉陷,应采取增设坑外回灌井、进行坑底加固、垫层随挖随浇、加厚垫层或采用配筋垫层、设置坑底支撑等方法及时进行处理。

(5)对于轻微的流沙现象,在基坑开挖后可采用加快垫层浇筑或加厚垫层的方法“压住”流沙。对于较严重的流沙,应增加坑内降水措施进行处理。

(6)如果发生管涌,可以在支护墙前再打设一排钢板桩,在钢板桩与支护墙间进行注浆。

(7)对邻近建筑物沉降的控制一般可以采用回灌井、跟踪注浆等方法。对于沉降很大,而压密注浆又不能控制的建筑,如果基础是钢筋混凝土的,则可以考虑采用静力锚杆压桩的方法进行处理。

(8)对于基坑周围管线保护的应急措施一般包括增设回灌井、打设封闭桩或管线架空等方法。

(9)当基坑变形过大,或环境条件不允许等危险情况出现时,可采取底板分块施工和增设斜支撑的方法措施。第四节建筑边坡工程技术要求

一、基本概念建筑边坡(简称边坡)是指在建筑场地及其周边,因建筑工程和市政工程开挖或填筑施工形成的人工边坡,以及对建(构)筑物安全或稳定有不利影响的自然斜坡。边坡工程必须遵循“安全第一、预防为主、动态管控、综合治理”的方针,以边坡稳定性为核心,确保施工期间及使用阶段不发生坍塌、滑坡、落石等事故,保障作业人员、设备及周边建(构)筑物、地下管线安全。(一)边坡分类

1.按稳定性状态分按稳定性状态分为稳定边坡和欠稳定边坡。

(1)稳定边坡:自然形成或人工开挖后,在设计使用年限内,无需人工支护即可保持自身稳定的建筑边坡。

(2)欠稳定边坡:自然形成或人工开挖后,自身稳定性不足,需通过人工支护(锚杆、挡墙等)才能在设计使用年限内保持稳定的边坡。

2.按使用年限分按使用年限分为永久性边坡和临时性边坡。

(1)永久性边坡:设计使用年限超过2年的边坡。一般为永久性建(构)筑物(如

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注:1.一个边坡工程的各段,可根据实际情况采用不同的安全等级。

2.对危害性极严重、环境和地质条件复杂的边坡工程,其安全等级应根据工程情况适当提高。

3.很严重:造成重大人员伤亡或财产损失。严重:可能造成人员伤亡或财产损失。不严重:可能造成财产损失。住宅、厂房)服务。

(2)临时性边坡:设计使用年限不超过2年的边坡。一般为临时性工程(如施工便

3.按岩土性质分按岩土性质分为土质边坡和岩质边坡。

(1)土质边坡:由黏性土、粉土、砂土等土层构成的边坡。

(2)岩质边坡:由岩石(如花岗岩、石灰岩)构成,且岩石占比≥70??边坡。

4.按支护结构形式分按支护结构形式分为锚杆(索)支护边坡、挡墙支护边坡、坡率法边坡。

(1)锚杆(索)支护边坡:通过锚杆(索)将坡体与深部稳定岩体/土体连接,利

(2)挡墙支护边坡:通过重力式挡墙、扶壁式挡墙等结构,依靠自身重量或结构刚

(3)坡率法边坡:无须人工支护,仅通过调整边坡开挖坡度(坡率)即可保持稳定(二)边坡工程安全等级边坡工程应根据其损坏后可能造成的破坏后果(危及人的生命、造成经济损失、产表5-8边坡工程安全等级道、基坑开挖临时边坡)服务。用锚杆(索)拉力平衡坡体侧向推力的边坡。度抵抗坡体侧向压力的边坡。的边坡。生不良社会影响)的严重性、边坡类型和边坡高度等因素,按表5-8确定边坡工程安全等级。边坡类型边坡高度H/m破坏后果安全等级很严重一级H≤30严重二级岩体类型为I或Ⅱ类不严重三级岩质边坡很严重15<H≤30一级严重二级很严重一级岩体类型为Ⅲ或IV类H≤15严重二级不严重三级10<H≤15很严重一级严重二级土质边坡很严重一级H≤10严重二级不严重三级

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第五章土石方及基坑工程安全技术破坏后果很严重、严重的下列边坡工程,其安全等级应定为一级:

(1)由外倾软弱结构面控制的边坡工程。

(2)工程滑坡地段的边坡工程。

(3)边坡塌滑区有重要建(构)筑物的边坡工程。

二、边坡勘察与设计安全要求地质条件和环境条件复杂、有明显变形迹象的一级边坡工程、边坡邻近有重要建(构)筑物的边坡工程和超过《建筑边坡工程技术规范》使用范围的边坡工程应进行专门性边坡工程地质勘察。其他边坡工程可与建筑工程地质勘察一并进行,但应满足边坡勘察的工作深度和要求,勘察报告应有边坡稳定性评价的内容。大型和地质环境复杂的边坡工程宜分阶段勘察;当地质环境复杂、施工过程中发现地质环境与原勘察资料不符且可能影响边坡治理效果或因设计、施工原因变更边坡支护方案时应进行施工勘察。(一)边坡勘察的主要内容

(1)场地地形和场地所在地貌单元。

(2)岩土时代、成因、类型、性状、覆盖层厚度、基岩面的形态和坡度、岩石风化和完整程度。

(3)岩、土体的物理力学性能。

(4)主要结构面特别是软弱结构面的类型、产状、发育程度、延伸程度、结合程度、充填状况、充水状况、组合关系、力学属性和与临空面的关系。

(5)地下水水位、水量、类型、主要含水层分布情况、补给及动态变化情况。

(6)岩土的透水性和地下水的出露情况。

(7)不良地质现象的范围和性质。

(8)地下水、土对支挡结构材料的腐蚀性。

(9)坡顶邻近(含基坑周边)建(构)筑物的荷载、结构、基础形式和埋深,地下设施的分布和埋深。边坡工程勘察应先进行工程地质测绘和调查。工程地质测绘和调查工作应查明边坡的形态、坡角、结构面产状和性质等,工程地质测绘和调查范围应包括可能对边坡稳定有影响及受边坡影响的所有地段。边坡工程勘探应采用钻探(直孔、斜孔)、坑(井)探、槽探和物探等方法。对于复杂、重要的边坡工程可辅以洞探。位于岩溶发育的边坡除采用上述方法外,尚应采用物探。(二)边坡稳定性评价

(1)下列建筑边坡应进行稳定性评价。

①选作建筑场地的自然斜坡。

②由于开挖或填筑形成、需要进行稳定性验算的边坡。

③施工期出现新的不利因素的边坡。

④运行期条件发生变化的边坡。边坡稳定性评价应在查明工程地质、水文地质条件的基础上,根据边坡岩土工程条件,采用定性分析和定量分析相结合的方法进行。对土质较软、地面荷载较大、高度

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较大的边坡,其坡脚地面抗隆起、抗管涌和抗渗流等稳定性评价应按国家现行有关标

(2)边坡稳定性评价标准。

①除校核工况外,边坡稳定性状态分为稳定、基本稳定、欠稳定和不稳定四种状态,表5-9边坡稳定性状态划分表准执行。可根据边坡稳定性系数按表5-9确定。边坡稳定性系数F, F,<1.00 1.00≤F,<1.05 1.05≤F,<F. F,≥F.边坡稳定性状态不稳定欠稳定基本稳定稳定注:F,为边坡稳定安全系数。

②边坡稳定安全系数F应按表5-10确定,当边坡稳定性系数小于边坡稳定安全系表5-10边坡稳定安全系数F数时应对边坡进行处理。边坡工程安全等级稳定安全系数一级二级三级边坡类型一般工况1.35 1.30 1.25永久边坡地震工况1.15 1.10 1.05临时边坡1.25 1.20 1.15注:1.地震工况时,安全系数仅适用于塌滑区内无重要建(构)筑物的边坡。

2.对地质条件很复杂或破坏后果极严重的边坡工程,其稳定安全系数应适当提高。(三)边坡支护结构选型边坡支护结构选型需根据边坡高度、岩土性质、稳定性等级及周边环境,选择匹配的支护结构形式,严禁选用超出适用范围的支护结构。常见的支护结构形式有支挡式支护、锚固式支护、锚喷支护、重力式挡墙等。对于抗震设防烈度为7度及7度以下地区、建(构)筑物位于岩土质边坡塌滑区、土质边坡1倍边坡高度和岩质边坡0.5倍边坡高度范围的边坡工程,坡顶有重要建(构)筑物的下列边坡应优先采用排桩式锚杆挡墙、锚拉式桩板挡墙或抗滑桩板式挡墙等主动受力、变形较小、对边坡稳定性和建筑物地基基础扰动小的支护结构:

(1)建(构)筑物基础置于塌滑区内的边坡。

(2)存在外倾软弱结构面或坡体软弱、开挖后稳定性较差的边坡。

(3)建(构)筑物及管线等对变形控制有较高要求的边坡。

(4)采用其他支护方案在施工期可能降低边坡稳定性的边坡。

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第五章土石方及基坑工程安全技术对坡顶邻近建(构)筑物、道路及管线等可能引发较大变形或危害的边坡工程应加强监测并采取设计和施工措施。当出现可能产生较大危害的变形时,应按现行国家标准《建筑边坡工程鉴定与加固技术规范》(GB 50843)的有关规定执行。

三、边坡施工作业要求(一)边坡开挖安全要求边坡开挖前需完成坡顶截水沟施工,清理坡顶5m范围内的杂物、堆载;对周边地下管线、建(构)筑物,需设置保护标识,必要时采取加固措施。边坡开挖严格遵循“分层开挖、分层支护、限时开挖、严禁超挖”,严禁“一次开挖到底”。每层开挖完成后需暂停开挖,立即进行支护,支护完成且达到设计强度70?,方可进行下一层开挖。坡顶5m范围内严禁堆载(弃土、材料、机械),确需堆载的,需经设计验算。严禁在雨天或边坡出现裂缝、位移时开挖,雨后开挖前需检查边坡稳定性,排除积水后方可作业。(二)边坡支护施工安全要求不同支护结构的施工工艺不同,需严格按规范和专项施工方案执行。支护施工前,对作业人员进行专项安全技术交底,内容包括支护工艺、风险点(高空坠落、机械致害、物体打击)及应急措施,交底记录需签字确认。特种作业人员必须持证上岗,作业前检查设备是否验收合格,严禁使用不合格设备。

1.锚杆(索)支护施工

(1)锚杆的锚固段不应设置在未经处理的下列岩土层中:

①有机质土,淤泥质土。

②液限大于50??土层。

③松散的砂土或碎石土。

(2)锚杆总长度应为锚固段、自由段和外锚头的长度之和,并应符合下列规定:

①锚杆自由段长度应为外锚头到潜在滑裂面的长度;预应力锚杆自由段长度应不小于5.0m,且应超过潜在滑裂面1.5m。

②土层锚杆的锚固段长度不应小于4.0m,并不宜大于10.0m;岩石锚杆的锚固段长度不应小于3.0m,且不宜大于45D和6.5m,预应力锚索不宜大于55D和8.0m。

③位于软质岩中的预应力锚索,可根据地区经验确定最大锚固长度。

④当计算锚固段长度超过构造要求长度时,应采取改善锚固段岩土体质量、压力灌浆、扩大锚固段直径、采用荷载分散型锚杆等,提高锚杆承载能力。

(3)锚杆的钻孔直径应符合下列规定:

①钻孔内的锚杆钢筋面积不超过钻孔面积的20??

②钻孔内的锚杆钢筋保护层厚度,对永久性锚杆不应小于25mm,对临时性锚杆不应小于15mm。

(4)锚杆的倾角宜采用10°~35°,并应避免对相邻构筑物产生不利影响。

(5)锚杆挡墙支护中锚杆的布置应符合下列规定:

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①锚杆上下排垂直间距、水平间距均不宜小于2.0m。

②当锚杆间距小于上述规定或锚固段岩土层稳定性较差时,锚杆宜采用长短相间的方式布置。

③第一排锚杆锚固体上覆土层的厚度不宜小于4.0m,上覆岩层的厚度不宜小于

2.0m。

④第一锚点位置可设于坡顶下1.5~2.0m处。

⑤锚杆的倾角宜采用10°~35°。

⑥锚杆布置应尽量与边坡走向垂直,并应与结构面呈较大倾角相交。

⑦立柱位于土层时宜在立柱底部附近设置锚杆。

2.岩石锚喷支护施工岩石锚喷支护施工喷射混凝土强度等级,对永久性边坡不应低于C25,对防水要求较高的不应低于C30;对临时性边坡不应低于C20。喷射混凝土1d龄期的抗压强度设计值不应小于5 MPa。

3.重力式挡墙施工

(1)采用重力式挡墙时,土质边坡高度不宜大于10m,岩质边坡高度不宜大于12m。

(2)对变形有严格要求或开挖土石方可能危及边坡稳定的边坡不宜采用重力式挡墙,开挖土石方危及相邻建筑物安全的边坡不应采用重力式挡墙。

(3)重力式挡墙类型应根据使用要求、地形、地质和施工条件等综合考虑确定,对岩质边坡和挖方形成的土质边坡宜优先采用仰斜式挡墙,高度较大的土质边坡宜采用衡重式或仰斜式挡墙。

(4)重力式挡墙在施工前应预先设置好排水系统,保持边坡和基坑坡面干燥。基坑开挖后,基坑内不应积水,并应及时进行基础施工。

(5)重力式抗滑挡墙应分段、跳槽施工。

4.桩板式挡墙施工

(1)悬臂式桩板挡墙高度不宜超过12m,锚拉式桩板挡墙高度不宜大于25m。桩间距不宜小于2倍桩径或桩截面短边尺寸。

(2)挖方区悬臂式桩板挡墙应先施工桩,再施工挡板;挖方区锚拉式桩板挡墙应先施工桩,再采用逆作法施工锚杆(索)及挡板。

(3)桩身混凝土应连续灌注,不得形成水平施工缝。当需加快施工进度时,宜采用速凝、早强混凝土。

四、边坡监测与验收(一)边坡监测边坡工程应由设计单位提出监测项目和要求,由业主委托有资质的监测单位编制监测方案,监测方案应包括监测项目、监测目的、监测方法、测点布置、监测项目报警值和信息反馈制度等内容,经设计、监理和业主等共同认可后实施。边坡工程可根据安全等级、地质环境、边坡类型、支护结构类型和变形控制要求,按表5-11选择监测项目。

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第五章土石方及基坑工程安全技术注:1.在边坡塌滑区内有重要建(构)筑物,破坏后果严重时,应加强对支护结构的应力监测。

2.H——边坡高度(m)。表5-11边坡工程监测项目表边坡工程安全等级测试项目测点布置位置一级二级三级坡顶水平位移和垂直位移支护结构顶部或预估支护结构变形最大处应测应测应测地表裂缝墙顶背后1.0H(岩质)~1.5H(土质)范围内应测应测选测坡顶建(构)筑物变形边坡坡顶建筑物基础、墙面和整体倾斜应测应测选测降雨、洪水与时间关系一应测应测选测锚杆(索)拉力外锚头或锚杆主筋应测选测可不测支护结构变形主要受力构件应测选测可不测支护结构应力应力最大处选测选测可不测地下水、渗水与降雨关系出水点应测选测可不测边坡塌滑区有重要建(构)筑物的一级边坡工程施工时必须对坡顶水平位移、垂直位移、地表裂缝和坡顶建(构)筑物变形进行监测。边坡工程监测应符合下列规定:

(1)坡顶位移观测,应在每一典型边坡段的支护结构顶部设置不少于3个监测点的观测网,观测位移量、移动速度和移动方向。

(2)锚杆拉力和预应力损失监测,应选择有代表性的锚杆(索),测定锚杆(索)应力和预应力损失。

(3)非预应力锚杆的应力监测根数不宜少于锚杆总数3预应力锚索的应力监测根数不宜少于锚索总数的5且均不应少于3根。

(4)监测工作可根据设计要求、边坡稳定性、周边环境和施工进程等因素进行动态调整。

(5)边坡工程施工初期,监测宜每天一次,且应根据地质环境复杂程度、周边建(构)筑物、管线对边坡变形敏感程度、气候条件和监测数据调整监测时间及频率;当出现险情时应加强监测。

(6)一级永久性边坡工程竣工后的监测时间不宜少于2年。(二)验收要求验收程序:边坡工程分“分项验收”(开挖、支护、排水)和“竣工验收”,验收需由建设、设计、施工、监理单位共同参与,形成验收记录。验收基本要求如下:

(1)支护结构尺寸、强度符合设计。

(2)排水系统畅通,无积水。

(3)监测数据稳定(连续7天位移≤2mm/天)。

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(4)坡面无明显裂缝、松动土体,周边建(构)筑物无沉降超标。验收应取得下列资料:

(1)施工记录、隐蔽工程检查验收记录和竣工图。

(2)边坡工程与周围建(构)筑物位置关系图。

(3)原材料出厂合格证、场地材料复检报告或委托试验报告。

(4)混凝土强度试验报告、砂浆试块抗压强度试验报告。

(5)锚杆抗拔试验等现场实体检测报告。

(6)边坡和周围建(构)筑物监测报告。

(7)勘察报告、设计施工图和设计变更通知、重大问题处理文件及技术洽商记录。

(8)各分项、分部工程验收记录。验收后管理:验收合格后方可投入使用,使用期间严禁在坡顶违规堆载、开挖,定期检查支护结构(每季度1次),遇暴雨、地震后需重新监测验收。

五、边坡坍塌前主要迹象边坡坍塌前的主要迹象有以下几种:(一)坡体及地表变形加剧

(1)坡顶、坡面出现弧形或放射状裂缝,且裂缝宽度、长度持续发展,雨后或震动后变化更显著。

(2)坡脚出现土体隆起、局部沉陷或小范围掉块,软弱外倾结构面的边坡出现明显水平位移迹象,土质边坡坡顶水平位移超开挖深度1/500或20mm。

(3)边坡表面岩土体松散脱落加剧,植被根系暴露、树木倾斜,坡体出现台阶状错动,预示滑动面正在形成。(二)支护结构出现失稳、失效迹象

(1)土钉墙、排桩等出现开裂(挡墙迎土面裂缝宽>0.2mm、背土面>0.3mm)、倾斜,重力式挡墙出现鼓包、错断或接缝张开。

(2)锚杆(索)预应力损失异常、螺母松动,重要支护构件出现应力骤增、压屈、断裂或松弛迹象,部分构件发出挤压、断裂异响。

(3)喷射混凝土面层剥落、钢筋网外露,支护结构与岩土体脱离,整体稳定性明显下降。(三)水文状况出现异常迹象

(1)边坡周边泉水突然复活、流量骤增,干涸坑洼或坡脚出现异常积水,地下水渗漏点增多且水质浑浊、夹带泥沙。

(2)地下水位异常升降,坡面泄水孔出水不畅或水流夹带大量泥砂,土体因浸泡软化,抗剪强度显著降低。(四)周边建(构)筑物出现异常迹象

(1)坡顶邻近建筑物出现新裂缝或原有裂缝持续发展,累计沉降、不均匀沉降或整体倾斜超现行标准允许值的80??

(2)建筑物整体倾斜度变化速度连续3d每天大于0.00008,门窗无法正常闭合,围

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第五章土石方及基坑工程安全技术墙、道路出现开裂、沉降或波浪形变形。

(五)监测数据出现异常迹象

(1)坡顶水平位移速度连续3 cl大千2 mm/cl,累计位移超预警值,沉降监测数据呈现加速增长趋势。

(2)支护结构内力、铀杆拉力监测数据突变,超出设计控制范围,且尤收敛迹象。

六、边坡工程应急措施

(1)如果边坡出现变形过大、周边环境沉降开裂超过报警值等情况,需立刻暂停施工,第一时间向建设、勘察、设计等相关单位反馈情况。同时开展坡顶主动区卸土减载并规范卸载流程,在坡底被动区进行临时压重,以此快速平衡坡体受力,阻止险情加剧。

(2)如果边坡支护结构出现应力骤增、断裂等失效迹象,必须立即停工及时对其做临时加固处理。例如对开裂的排桩增设斜撑,对预应力损失的描杆(索)补加注浆或重新增设描杆,防止支护体系进一步损坏引发坰塌。

(3)边坡应做好临时排水和坡面封面处理,避免雨水或地下水持续浸润软化岩土体,破坏边坡稳定性。如果遇到雨天,需快速疏通排水设施,对坡面采用防雨布覆盖等临时防护,减少雨水冲刷和渗透。

(4)如果发生边坡局部砃塌,应立即停止施工,对坰塌部位回填沙袋,增设临时描杆或土钉,加固后清理砃塌土体。

(5)如果发生边坡整体滑坡,立即启动一级应急响应,疏散周边人员至安全区域,采用“上部卸载、下部反压"措施,严禁强行清理滑坡体。

(6)边坡险情发生后需加密监测频次,重点监测地表裂缝、坡体位移及支护结构受力情况。

(7)边坡险情初步控制后,应会同相关单位查清险情原因,制定专项抢险方案并及时实施。同时收集整理边坡支护结构及周边环境的异常情况,待抢险完成后复审勘察及设计资料,避免后续施工再次出现同类险情。

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📌 本章要点清单

  1. 基坑:先设计后施工、分层分段开挖、随挖随撑;周边 1m 禁堆载。
  2. 监测:支护位移、周边沉降、地下水位、支撑轴力。

❓ 本章回顾

  1. 基坑周边多少米内禁止堆载?——1m。
  2. 基坑监测的核心目的?——防坍塌,超标停工。