基坑与桩基工程安全管理

'基坑与桩基工程安全培训材料编制单位：中建二局上海分公司编制人：张建峰联系电话：021-61635711日期：2012年8月12日版次：A 目录一、前言（简介）二、适用的法律法规、规范、标准清单三、法律法规、规范、标准主要内容四、风险分析与安全管理要点五、良好实践六、典型缺陷七、案例分析 一、前言（简介） 一、前言基坑支护工程是建筑施工中不可或缺的一种施工方法，它包括地下连续墙、排桩支护、重力式档土结构、喷锚支护结构和组合式支护结构等形式，其施工过程极易发生坍塌伤亡事故。建设部《建筑工程预坊坍塌事故若干规定》中明确指出，基坑支护是多发事故专项治理的主要内容之一应制定预防坍塌事故的安全技术措施，做好施工组织，确保安全。《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）也明确规定基坑支护工程必须编制施工组织设计，否则该项为“零分项”。因此加强基坑支护工程技术安全措施至关重要。 二、适用的法律法规、规范、标准清单 适用的法律法规、规范、标准清单工程建设国家标准1、GB5007-2002建筑地基基础设计规范2、GB50021-2001岩土工程勘察规范3、GB50086-2001锚杆喷射混凝土支护技术规范4、GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范5、GB50330-2002建筑边坡工程技术规范6、GB50164-92混凝土质量控制标准7、GB50497-2009建筑基坑工程检测技术规范 适用的法律法规、规范、标准清单工程建设标准化协会标准1、CECS01:2004混凝土结构耐久性设计与施工指南2、CECS22:2005岩土锚杆（索）技术规程3、CECS96:97基坑土钉支护技术规程4、CECS161:2004喷射混凝土加固技术规程 适用的法律法规、规范、标准清单建筑工程建设行业标准1、《建筑变形测量规范》JGJ8-20072、《混凝土泵送施工技术规程》JGJ50/T10-953、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-20054、《高层建筑岩土工程勘察规范》JGJ72-20045、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-20026、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20087、《建筑桩基检测技术规程》JGJ106-2003 适用的法律法规、规范、标准清单8、《钢筋直螺纹接头技术规程》JGJ109-969、《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-9910、《建筑地基基础加强技术规范》JGJ123-200011、《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160-2008 三、法律法规、规范、标准主要内容 常用支护结构 水泥土墙支护1、水泥土墙支护（重力式支护结构）（1）组成和特点①水泥土搅拌桩（或称深层搅拌桩）：是重力式围护墙，利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质水泥加固土。水泥土墙宜用：于坑深≯6m；基坑侧壁安全等级为一、二级；地基土承载力≯150kPa的情况。水泥土墙的优缺点：优点：由于坑内无支撑，便于机械化快速挖土；挡土又防渗，比较经济。缺点：不宜用于深基坑；位移相对较大；墙体厚度大，有时受周围环境限制。 ②高压喷射旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基达到加固。特点：施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。适用：高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土、粘性土、黄土、碎石土等地基。水泥土墙支护 水泥土搅拌桩水泥土墙支护 南京市级机关33层住宅楼，地下室一层，挖深6m，水泥土搅拌桩支护技术水泥土墙支护 （2）水泥土墙的设计计算1）嵌固深度2）水泥土墙厚度设计值b3）正截面承载力验算压应力验算：拉应力验算：水泥土墙支护 4）抗滑移稳定性验算5）抗倾覆稳定性验算6）整体稳定性验算水泥土墙支护 深层搅拌桩机机组1—主机；2—机架；3—灰浆拌制机；4—集料斗；5—灰浆泵；6—贮水池；7—冷却水泵；8—道轨；9—导向管；10—电缆；11—输浆管；12—水管深层搅拌桩机的组成：深层搅拌机（主机）、机架及灰浆搅拌机、灰浆泵等配套机械组成水泥土墙支护（3）水泥土墙施工1）水泥土搅拌桩施工 塔架式桅杆式履带式水泥土墙支护 水泥土搅拌桩施工工艺搅拌桩成桩工艺可采用“一次喷浆、二次搅拌”或“二次喷浆、三次搅拌”工艺，主要依据水泥掺入比及土质情况而定。水泥掺量较小，土质较松时，可用前者，反之可用后者。当采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺时可在图示步骤e）作业时也进行注浆，以后再重复d）与e）的过程。水泥土墙支护 水泥土墙支护图“一次喷浆、二次搅拌”施工流程a)定位；b)预埋下沉；c)提升喷浆搅拌；d)重复下沉搅拌；e)重复提升搅拌；f)成桩结束 （4）水泥土墙施工检测水泥土墙支护 水泥土墙支护 天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)并与喷射砼面板相结合，形成类似重力挡墙的土钉墙，以抵抗墙后的土压力，保持开挖面的稳定。也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。2、土钉墙支护土钉墙支护土钉墙支护 土钉墙支护钻孔插筋、注浆 土钉墙支护铺设钢筋网喷射砼护面 （1）土钉墙的组成和特点原理：土钉墙支护是在基坑开挖过程中将较密的细长杆件钉置于原位土体中,并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层。通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同工作,形成复合土体。利用复合土体的自稳达到支护目的。组成：螺纹钢筋+灌浆a）土钉剖面b）土钉面层喷锚c）土钉节点土钉墙支护 土钉墙特点：（1）形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。（2）施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力所以设备简单。（3）随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。（4）施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。（5）土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。（6）施工噪音、振动小，不影响环境。（7）土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。土钉墙支护 土钉墙适用条件：地下水低于土坡开挖段或经过降水措施后使地下水位低于开挖层的情况。适用于有粘性土、粉性土、含有30%上粘土颗粒的砂土边坡。常用于开挖深度不大、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求不高的基坑支护。土钉墙支护土钉施工 土钉墙支护 （2）土钉墙的设计验算1）抗拉承载力设计值的计算2）土钉墙整体稳定性计算3）土钉长度的计算4）喷射混凝土面层承受侧压力F的验算土钉墙支护 （3）土钉墙支护结构施工工艺见右图（4）土钉墙施工检测与监测1）检测：对土钉应采用抗拉试验检测承载力。2）监测根据地质划分开挖高度开挖土方并修整边坡初喷底层混凝土钻设钉孔土钉安装注浆挂钢筋网并与土钉尾部焊牢安装泄水管复喷表层混凝土至设计厚度土钉墙支护 3、排桩墙支护基坑开挖时，对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅拌桩支护，开挖深度在6~10米左右时，即可采用排桩支护。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩。（1）排桩墙的平面布置形式①柱列式排桩支护②连续排桩支护③组合式排桩支护②连续排桩支护②连续排桩支护②连续排桩支护排桩墙支护 （2）排桩墙结构形式①无支撑支护结构②单支撑支护结构③多支撑支护结构（3）排桩墙设计计算（4）排桩墙施工（5）排桩墙施工检测排桩墙支护 （6）挡土灌注桩支护开挖前在基坑周围设置砼灌注桩，桩的排列有间隔式、双排式和连续式，桩顶设置砼连系梁或锚桩、拉杆。施工方便、安全度好、费用低。缺点：止水性差。为防止水土流失，也可在灌注桩之间加粉喷桩。深基坑的间隔式排桩支护排桩墙支护 排桩墙支护适于开挖面积大、深度大于6m、不允许放坡、邻近有建（构）筑物的基坑支护。 （7）挡土灌注桩与土层锚杆结合支护桩顶不设锚桩、拉杆，而是挖至一定深度，每隔一定距离向桩背面斜向打入锚杆，达到强度后，安上横撑，拉紧固定，在桩中间挖土，直至设计深度。深基坑的间隔式排桩支护桩顶连系梁悬臂支护桩锚杆及横撑排桩墙支护 排桩墙支护适于大型较深基坑,施工期较长,邻近有建筑物,不允许支护,邻近地基不允许有下沉位移时使用 （8）板桩支护当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板桩作为支护结构，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩两大类。排桩墙支护 板式支护结构由两大系统组成：挡墙系统和支撑(或拉锚)系统。（1）板桩有钢板柱、木板桩与钢筋混凝土板桩数种。c）H形板桩a）U形板桩相互连接b）Z形板桩相互连接锁口——形成整体，具有较好的隔水能力。排桩墙支护 板式支护结构1—板桩墙；2—围檩；3—钢支撑；4—斜撑；5—拉锚；6—土锚杆；7—先施工的基础；8—竖撑d)土锚式a)水平支撑式b)斜撑式c)拉锚式排桩墙支护 常用钢板桩截面形式(a)Z型;(b)U型;(c)一字型;(d)组合型排桩墙支护 钢板桩＋水平支撑挡墙系统：常用的形式有槽钢、钢板桩、钢筋混凝土板桩、灌注桩及地下连续墙等。支撑系统：大型钢管、H型钢或格构式钢支撑，也可采用现浇钢筋混凝土支撑。拉锚系统：用钢筋、钢索、型钢或土锚杆。排桩墙支护 排桩墙支护U型钢板桩插打 排桩墙支护入土U型板桩相互连接 排桩墙支护 挖孔桩-钢支撑排桩墙支护 排桩墙支护 SMW工法（劲性水泥土搅拌桩）--板式支护-钢板桩排桩墙支护 排桩墙支护 （2）钢板桩施工钢板桩施工要正确选择打桩方式、打桩机械和流水段划分，以便使打设后的板桩墙，有足够的刚度和防水作用。钢板桩的打设虽然在基坑开挖前已完成，但整个板桩支护结构需等地下结构施工后，在许可的条件下将板桩拔除才算结束。钢板桩打桩方法有以下几种：单独打入法；双层围檩插桩法；分段复打桩（屏风法）。常见的拔桩方法有两种：一是用振动锤拔桩；二是用重型起重机与振动锤共同拔桩。钢板桩土孔处理：对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填。回填的处理方法有：振浮法、挤密法和填入法。所用材料一般为砂子。排桩墙支护 a）平面布置b）剖面打桩围檩支架1—围檩桩；2--围檩；3—钢板桩排桩墙支护 3）总结板桩的工程事故，其失败的原因主要有六方面：a)板桩下部走动；b)拉锚破坏；c)支撑破坏；d)拉锚长度不足；e)板桩失稳弯曲；f)板桩变形及土体沉降排桩墙支护 4、土层锚杆支护在立壁土层上钻（掏）孔至要求深度，孔内放入钢筋，灌入水泥砂浆或化学浆液，使之与土层结合成抗拉锚杆，将立壁土体侧压力传至稳定土层。基坑锚杆支护施工中土层锚杆支护 土层锚杆支护适于较硬土层或破碎岩石中开挖较大较深基坑，邻近有建筑物须保证边坡稳定时采用 （1）锚杆的组成和特点锚杆有三部分组成：头部连接（锚头）、拉杆、锚固体。锚杆承受拉力，一般采用螺纹钢、钢绞线等强度高、延伸率大、疲劳强度高的材料。永久性锚杆尚需进行防腐处理。土层锚杆支护 a）多层锚杆剖面图b）锚杆与地下墙连结构造图c）二次灌浆管的布置1--墙结构；2—锚头垫座；3—锚头；4--钻孔；5—锚拉杆；6—锚固体；7—一次灌浆管；8—二次灌浆管；9—定位器土层锚杆支护 重庆市高切坡，预应力锚索支护为了均匀分配传到连续墙或柱列式灌注桩上的土压力，减少墙、柱的水平位移和配筋，一端采用锚杆与墙、柱连接，另一端锚固在土层中，用以维持坑壁的稳定。土层锚杆支护 （2）锚杆的设计计算（3）锚杆的施工土锚杆的施工工艺：土方开挖—定位—钻孔--安放拉杆--灌浆--养护--安装锚头--张拉锚固和挖土。（1）设备和机具（2）施工方法（3）施工监测土层锚杆支护 DML-120D1跟管钻进锚索施工设备土层锚杆支护 螺旋钻机土层锚杆支护 5、内撑式支护由支护桩或墙和内支撑组成，适用于各种地基土层，缺点是内支撑会占用一定的施工空间。北京地铁熊猫环岛大型深基坑的钢管对撑支护车站基坑钢管支护内撑式支护 制作深基坑砼构架构架支护下挖桩间土方构架支护下逆作法施工内撑式支护 6、地下连续墙支护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、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。地下连续墙支护 地下连续墙支护地下连续墙成槽施工SH350连续墙抓斗—成槽机槽段的连接 导墙施工导墙施工完泥浆系统--泥浆池成槽施工钢筋笼吊装锁口管起拔砼浇筑地下连续墙支护 四、风险分析与安全管理要点 建筑基坑工程事故的原因：⒈工程勘察：勘察不详、不准、疏漏、失误。⒉工程设计：对支护参数进行设计时，需进行稳定性计算分析及与之紧密相关的边壁破坏模式的选定。⒊工程施工：施工质量、施工工艺、材料质量、施工机械化程度、施工速度和时机、管理水平均可能成为工程事故的直接原因或间接原因。⒋工程监理：监测现场担负着监督处理施工是否按图施工的重任，是确保工程质量安全的重要环节。⒌工程建设方或大发包方：工程建设方或大发包方盲目压价、层层分包、不恰当地参与选择或强行拍板某种支护方案或降水措施等所引起的。⒍规范：有些规范的某些规定显得不尽科学、合理、适用。风险分析 基坑事故原因统计表事故原因勘察设计施工监理建设方(大发包方)规范出现频率121241467202比例(%)3.939.946.92.36.40.6风险分析 事故基坑支护结构类型统计表支护类型桩墙板桩锚板锚桩撑板撑墙撑喷锚网深层搅拌桩放坡出现频率632291842151715比例(%)42.68.11.46.10.75.42.71.410.111.510.1风险分析 设计因素1.支撑和地下连续墙设计存在严重的问题是造成结构局部破坏的主要原因。支撑与墙体连接部位没有设置围檩支撑，连杆系节点设计不当，抗剪强度不要求，地下连续墙设计强度不足。2.邻近基坑比本工程先完工，降水可能导致地下土流失，引起马路下方土体局部掏空，使本工程情况更加严重。风险分析 施工因素1.设计图纸规定，在基坑开挖面以下沿地下连续墙四周的坑底深度5m，宽度5m范围内，要灌注水泥浆加固，但施工单位未实施。2.斜撑缺撑率高达62.3％，受力较大部位未按设计要求注浆，使得连续墙结构内力超过设计工况时的设计容许值。基坑东南角局部超挖，并未及时支撑。3.在基坑出现周围地面过大下沉以及涌土，钢支撑产生异样声响的情况下，未能及时采取有效抢险措施。风险分析 监测因素监测人员没有分析监测数据，并及时将监测结果报告有关各方，失去了排险的最佳时机。风险分析 1、基坑防护（1）、基坑临边防护。基坑上口设置黄黑相间的水平警示护拦一道，采用Φ48×3.5钢管搭设，立杆间距2.5m，高1.2m，栏杆柱打入地面30—50cm深，钢管离基坑边不小于50cm，横杆二道，设置20cm挡水墙处，并用密目网进行封闭封挡，待土方回填完毕后，方可全部拆除。安全管理要点 （2）、设置人员上下专用通道。下坑通道设置利用钢筋混凝土支撑和上下相邻两道支撑间的斜梯（用钢管搭设）构成人员上下基坑的通道，人员上下基坑必须走通道。安全管理要点 （3）、基坑设置排水。坑外降水有防止临近建、构筑物危险沉降的措施，基坑外四周设置排水沟，并在四角设置三级沉淀池，抽排水经过沉淀后排入市政管网。安全管理要点 （4）、坑边荷载（积土、料具堆放，机械设备作业）与槽边距离符合规定。基坑周边5米范围内不得堆载。（5）、有专人负责对基坑支护变形或透水先兆进行监测。安全管理要点 2、土方开挖（1）、明确现场指挥即安全责任人，明确参加施工的各类人员的安全职责。（2）、挖土前，坑壁上和支撑上杂物清理干净，防止后续施工过程中坠落伤人。（3）、挖土必须严格按照方案设计的程序进行，按照时空效应原理，分层、分区、分块，尽量减少每步开挖面积，每步开挖后支撑及时跟进，减少围护墙无支撑暴露时间.（4）、严格按照开挖方案进行开挖，土方开挖按踏步式逐行进行，严禁一次突发性开挖到底，避免土体大量挖除后，造成土坡侧向应力增大过快而产生险情。（5）、使用栈桥时，栈桥两边设置防护栏杆，栏杆构造符合临边作业的安全要求；栈桥结构施工完毕，结构达到设计强度后方允许车辆上栈桥工作，上桥车辆严格限制车速，严禁荷载集中。安全管理要点 3、栈桥及内支撑（1）、根据设计允许荷载，对上栈桥车辆、机械进行限载，防止栈桥超载；（2）、栈桥道路及平台上严禁堆放钢筋、水泥、砂石及其他建筑材料和杂物，严禁停放空压机。（3）、挖掘机、车辆等机械在栈桥上工作时安排2名交通安全指挥负责车辆行驶安全监督，保证车辆在栈桥上的安全行驶。（4）、坑内应有足够照明。在栈桥上设置夜间警示灯。（5）、对人机作业区域的确定以及对参与施工人员安全教育、劳动纪律的要求；（6）、做好基坑内安全防护，在地连墙上做高度为1.2m的安全防护栏杆，张挂密目安全网。安全管理要点 4、施工用电（1）、施工用电必须符合国家JGJ46-2005规范要求，达到“一机一箱，一漏一保”要求。（2）、电工必须持证上岗，非本项目在册电工不准接线、挂线、修理配电箱内用电器。（3）、工程开工前，技术人员或电工应根据规范并结合工程的实际情况，编制临时用电施工组织设计，并报工程部备案。（4）、临时用电工程施工程序应遵循：施组→交底→安装→调试→验收→交付使用→检查整改→维修保养→竣工拆除（5）、电缆不得沿地面或基坑明敷，埋地敷设时：过路及穿过建筑物时，必须穿保护管。保护管内径不小于电缆外径的1.5倍，过路保护管两端与电缆间应作绝缘固定，在转弯处和直线段每隔20米处应设电缆走向标示桩。安全管理要点 （6）、电缆不宜沿钢管，脚手架等金属构筑物敷设，必要时需用绝缘子作隔离固定或穿管敷设。严禁用金属裸线梆扎加固电缆。（7）、生活区、办公室等室内配线必须用绝缘子固定，过墙要穿保护管。（8）、地下工程所用电源线必须使用橡套电缆，且沿墙壁等架空敷设，其架设高度不应低于2m，固定时也应用绝缘子。（9）、配电系统宜设三级配电，即总配电箱（室）→分配电箱→开关箱。（10）、分配电箱：总空气开关→分路漏电开关→瓷插（额定容量100A以上的漏电开关可不加瓷插）。（11）、开关箱：漏电开关→瓷插→插座（设备）安全管理要点 （12）、开关箱应背向基坑，关闭箱门，摆放在地面以上0.15m的水泥抹面砖基础上，并在箱门内侧贴有控制降水井编号，水泵电源插头与插座编号应一致。（13）、电焊机、钢筋埋弧对焊机使用时，焊把线，地线应同时拉到施焊点，二次线与焊机连接应用线鼻子、二次线及焊钳绝缘应完好无损。电焊机均应装设“安全节电器”，焊机室外使用时，应有防雨水措施。（14）、潜水泵使用前应作检查，测试、绝缘电阻不小5mΩ，电缆线应接线正确，无破损、无接头、泵运行时，在半径30m水域内不得有人畜进入。挪动水泵时应断电，并不得拉拽电缆，挪动水泵的绳应用绝缘或采取绝缘保护措施。安全管理要点 （15）、降水工程中每台水泵应设带漏电开关的开关箱。（16）、振捣器使用前应检查外观和电缆线，作业人员必须穿戴绝缘靴和绝缘手套。一人理线，一人操作，电源线不得拖地，不得敷设在水中。（17）、夜间施工用的照明装置宜采用固定灯具。（18）、施工现场所有电源电均应有插头，不得电源线头直接插在插座上。安全管理要点 安全管理要点 安全管理要点 五、良好实践 1、北京银泰中心基坑支护工程银泰中心位于北京建国门外大街国贸桥西南角原第一机床厂院内。北侧紧邻地铁变电站，基坑围护与其结构外墙净距仅1.95m～2.13m。该工程由三栋塔楼及裙房组成，总建筑面积35.75万m2。基坑开挖长219.4ｍ，宽100.4ｍ，最深部位22.95m。基坑围护形式为10m土钉墙＋护坡桩＋2层锚杆。护坡桩为φ800mm，桩间距为1.5m，桩深15.6-19.5m，共计407根。锚杆为φ150预应力锚杆，第一道长度为15-18m，第二道长度为16-23m，间距为1.5m，共779根。良好实践 北京银泰中心基坑支护工程良好实践 银泰中心北侧地铁变电站处支护全景良好实践 2、央视CCTV基坑支护、降水、土方及基础桩工程CCTV新台址建设工程位于北京市朝阳区东三环中路32号，地处东三环路东侧、光华路以北、朝阳路以南，地处北京市中央商务区（CBD）规划范围内。该工程建筑用地面积总计17800m2，总建筑面积56.6万m2，高度234m。基坑开挖深度12-22m，支护形式采取土钉墙、土钉墙+护坡桩、土钉墙+护坡桩+1（2、3）锚杆等综合支护形式，土钉直径φ120mm，水平间距1.5m，竖向间距1.5m，护坡桩采用φ800、φ600钢筋砼灌注桩，桩长4.6m-19.7m，嵌固深度2.5m-4.0m，桩间距1.2-1.6m，护坡桩数量280余根。锚杆长度13-29m，间距1.6m。降水方式采用抽取和疏干基坑范围内层间潜水，降低承压水良好实践 央视CCTV基坑支护、降水、土方及基础桩工程良好实践 央视CCTV工程良好实践 3、国家大剧院基坑支护工程国家大剧院位于人民大会堂西侧，建筑面积149500平方米。该工程基坑属超深、超大基坑工程，基础平均埋深26米，局部埋深32.6米。基坑支护采用护坡桩、地下连续墙和隔水帷幕等多种支护形式联合并用，其中连续墙周长610米，厚度800mm；采用了“两钻一抓”施工工艺，解决了深厚卵石地层条件下地下连续墙的垂直度控制和成槽速度的施工难题；解决了深大基坑富含高承压水砂卵石地层锚索成孔与注浆难题；基坑地下水动态控制采用疏干、抽渗、隔离、减压等多种降、排水并用的地下水控制方法。良好实践 国家大剧院良好实践 国家大剧院地连墙基坑支护工程良好实践 国家大剧院基坑支护工程良好实践 4、首都机场3号航站楼T3A主楼基础桩工程北京新首都国际机场T3A航站楼，总建筑面积38.7万平米，是首都机场扩建工程的核心项目，国家重点工程。新航站楼南北方向总长度约1.0km，东西方向总长度约0.8km。该工程桩基采用后压浆钻孔灌注桩，桩身直径为800mm、1000mm、1200mm三种桩基进入持力层不小于2m，设计桩长为26m、40m、55m三种。共7763根。良好实践 首都机场3号航站楼T3A主楼工程良好实践 首都机场3号航站楼T3主楼工程良好实践 首都机场3号航站楼T3A主楼工程良好实践 5、国家体育场工程（鸟巢工程）国家体育场位于奥林匹克公园B区的东南部，主体建筑西侧紧邻城市中轴线，并与国家体育馆和国家游泳中心相对于中轴线均匀布置。总建筑面积：25.32万ｍ2。建设用地面积为80890m2；总建筑面积：80412m2；基底建筑面积约22900m2。南北总长度212.5m，东西总宽度150.3m。该工程基坑开挖深度为3.0-10.4m，边坡采用土钉墙支护，土钉墙间距1.5m，长度4-9m，钢筋直径18mm。该工程桩基采用后压浆钻孔灌注桩，桩身直径为800～1200mm，设计桩长为36m～40m，桩数760根。降水方式采用明排抽水。良好实践 国家体育场工程良好实践 6、中国国家博物馆改扩建基坑工程本工程位于天安门东侧，长安街南侧，国家公安部西侧，为天安门地区标志性建筑，在中国革命博物馆和中国历史博物馆原址上进行改建。本工程东侧结构紧邻建筑红线，新馆建筑镶嵌于老馆之中，且南北两侧局部紧靠老馆基础，基坑周边存在各种地下管线。基坑开挖深度14.65m，支护形式采用挡土墙＋护坡桩＋1（2、3）道锚杆，南、北汽车坡道处局部采用土钉墙支护形式。挡土墙高度2m，护坡桩直径800mm，间距1600mm，桩长19.45m，共5148根。第一道锚杆长25m，第二道锚杆长22m。第三道锚杆18m，锚杆间距1.6m，一桩一锚。降水方式采用坑内设渗水井，抽排结合。良好实践 中国国家博物馆改扩建基坑支护良好实践 7、世纪财富中心基坑支护工程世纪财富中心基坑支护工程位于大北窑国贸北，嘉里中心与汉威大厦之间。基坑长160米，宽140米，基坑深20.6米支护结构采用土钉墙+护坡桩+锚杆支护形式。良好实践 世纪财富中心基坑支护工程良好实践 世纪财富中心基坑支护工程良好实践 8、天津和黄地铁广场工程该工程位于天津市营口道，北临南京路，东临长沙路。地南北侧分别与南京路、潼关道相邻，东侧为长沙路和城建大厦，西侧紧邻津汇广场。建筑物总高度240.6m，建筑面积32.52万平方米，是天津市南京路沿线上的地标建筑。基坑开挖长度为180m，宽90m，深度20m。该工程基坑支护形式采用地下连续墙，与结构楼板内连接。连续墙施工厚度为1000mm，施工深度为34.4m，施工长度567.987m，共98槽。良好实践 9、太原万达基坑支护工程太原万达广场B1区位于太原市新建北路以东，焊西门街以北，东侧紧邻龙潭湖。该工程基坑开挖深度11.2m。本工程基坑支护主要采用钢筋砼灌注桩+两层锚杆的支护形式，四角部位采用钢筋砼灌注桩+内支撑+一层锚杆的支护形式，灌注桩桩径800mm，桩长18.5m（一期施工桩长19.2m），桩间距1.3m，共计484根。第一道锚杆间距1.3m，长度18m；第二道锚杆间距2.6m，长度22.5m，共计678根。基坑内降水采用管井降水，基坑西侧设置回灌井。帷幕桩均采用三层水泥深层搅拌桩，φ500@350mm，有效桩长为18m，止水帷幕桩共计约5500根。良好实践 太原万达基坑支护良好实践 10、轨道交通亦庄线肖村桥车站肖村桥站位于宋家庄站与小红门站之间，南四环与成寿寺路交叉口的北侧，城外诚家具城广场上，地下多种管线交错复杂。基坑开挖深度16.7m，基坑长192.4，宽19.7，总建筑面积10200平方米。工程围护结构形式为挡土墙+钻孔灌注桩+3道锚杆，为一桩一锚，东端大里程处及盾构井段围护结构形式为钻孔灌注桩+3道钢支撑（斜撑）。挡土墙高2.3m，护坡桩直径800mm，间距1.3m，桩长19.661m，嵌固长度为5m，护坡桩共计342根。锚杆为一桩一锚，长度为27-30m。降水方式采用大口径管井降水。良好实践 肖村桥车站基坑支护照片良好实践 肖村桥车站基坑支护照片良好实践 肖村桥车站基坑支护照片良好实践 11、杭州地铁1号线滨康路车站杭州地铁1号线工程滨康路站位于滨安路、滨康路及西兴路间的三角地块内，与滨康路成60º夹角，施工条件良好。该工程基坑开挖长度170m宽21.7-25.8m，深度15.03-17m该工程围护结构采用800mm厚地下连续墙，标准段采用1道混凝土支撑加3道钢支撑，端头井采用1道混凝土支撑加4道钢支撑。连续墙共87槽。钢支撑采用φ609壁厚16mm钢管，支撑间距1.7～4.5m，一般为3m；混凝土支撑形式为八字形撑，支撑间距8.4～9.5m，一般为9.0m。出入口采用SMW桩施工，桩径φ850mm，共136根。降水形式采用大口径无砂管降水。承压气体排气井，施工期间进行坑外排气，在排气井外设置回灌井。良好实践 杭州地铁车站钢支撑及混凝土支撑良好实践 杭州地铁车站基坑支护良好实践 12、深圳地铁翠竹车站翠竹站位于东门北路与翠竹路、华丽路交叉路口地下，东南侧紧邻银汉大厦（原海洋大厦）、翠竹小学，西北角与深圳市人民医院相临。车站建筑总面积10053.9m2。基坑开挖深度16.4-17.8m，基坑开挖长度192m，宽约18.5-23m围护结构采用连续墙+3道钢管支撑。连续墙厚度800mm，槽深21.4-22.83m，共74槽，总长433.4m钢支撑三道，第一道钢支撑设在地连墙冠梁上，间距6m，采用直径609mm钢管，壁厚12mm；以下两道支钢撑水平间距为3m，采用直径609mm钢管，壁厚16mm。降水采用集水井明排降水。基坑内井点延纵向方向分一排布置，间距20m左右。良好实践 深圳地铁翠竹站基坑支护照片良好实践 深圳地铁翠竹站基坑支护照片良好实践 13、南昌地铁长江路车站长江路站位于与长江路T字相交的丰和北大道下，横跨长江路，车站呈南北走向，交通流量较小。周边有多层及高层房屋多栋，距离较远。道路下方管线较多，需要进行改迁或临时保护车站总建筑面积11000m2。基坑开挖深度17m，长200m，标准段宽18m。该车站主体围护结构采用800厚地下连续墙。基坑开挖（标准段）竖向采用3道支撑：其中第1道采用φ609壁厚12mm的钢支撑，间距3m；第2道采用φ800t=16mm的钢支撑，间距3m；第3道采用φ609壁厚16mm的钢支撑，间距3m。南北端头井设置4道钢支撑。出入口等附属围护结构采φ800mm@1000mm钻孔灌注桩+三轴搅拌桩止水帷幕+2道钢管支撑。第1道为φ609壁厚12mm的钢支撑，第2道为φ609壁厚16mm的钢支撑。良好实践 14、北京地铁房山线世界公园站～郭公庄站区间基坑支护工程北京轨道交通房山线工程世界公园站～郭公庄站地下区间位于葆台北路与丰葆路交叉口，区间横穿丰葆路及郭公庄路。明挖段区间总长268.222m，宽度为11m～15.7m，基坑深度8.712m～14.626m。基坑围护结构采用挡土墙+围护桩+2（3、4）内支撑的支护形式。挡土墙为砖砌，高1.1m；围护桩直径800mm，间距1.6m，桩长11.4-21.4m；内支撑采用工字钢488双拼，间距5m，桩间采用100mm厚C20喷射混凝土支护。基坑不需要降水。良好实践 区间基坑支护工程良好实践 区间基坑支护工程良好实践 15、北京地铁五号线刘家窑车站刘家窑站位于南三环路与蒲黄榆路交叉口处，车站位置横越南三环（刘家窑桥），呈南北向布置。北侧为现状蒲黄榆路，南侧为规划的蒲黄榆南路，是南三环重要的交通枢纽。现状为大量1～2层平房，周围地势平坦.该车站总建筑面积11426.26m2。基坑开挖分南侧和北侧，南侧基坑开挖深度为16.7m～20.0m，开挖宽度为20.3m，开挖长度为75.7m；北侧基坑开挖深度为17.5m～20.6m，开挖宽度为22.35m，开挖长度为49.8m。本工程明挖车站围护结构形式采用护坡桩+3道钢支撑+1道一桩一锚杆（仅北侧基坑北侧），围护桩直径600mm，间距800-1100mm，桩长为19.54m～23.82m，共385根；锚杆长20m，竖向设三道钢围檩及φ609X14mm的钢支撑。降水方式采用管井降水，抽渗结合。良好实践 刘家窑车站基坑工程良好实践 北京地铁五号线雍和宫车站基坑工程良好实践 六、典型缺陷 典型缺陷 典型缺陷 基坑破坏典型缺陷 城市基坑开挖引起附近道路路面破坏典型缺陷 加固排险典型缺陷 地铁车站基坑发生坍塌事故典型缺陷 地铁车站基坑开挖发生塌方事故典型缺陷 七、案例分析 案例一：广州海珠城广场基坑坍塌事故•基坑位于广州江南大道与江南西路十字路口的西南角•基坑周长约330米，开挖深度为20.3米。•基坑东侧距地铁二号线隧道结构边线为5.7~6.6米（隧道埋深约20米），南侧距7层海员宾馆和7层隔山1号楼约16米，西侧距马涌约6米。基坑东侧、西侧边坡和南侧东段、北侧东段边坡上部高6m采用土钉墙喷锚支护，6m以下采用人工挖孔桩与三道钢管角撑支护，人工挖孔桩桩底深度为20.0m。基坑其它地段边坡采用土钉墙喷锚加两道预应力锚索支护形式。案例分析 海珠城广场位置案例分析 坡体处于不稳定状态案例分析 东边约20米深的支护桩吊脚临空对地铁隧道安全产生威胁案例分析 南侧距7层隔山1号楼约16米基础桩外露并部分滑落、部分断裂案例分析 部分承台脱空案例分析 加强对基坑及周边建筑物的监测案例分析 采用长臂泵车，灌注混凝土案例分析 采用人工喷护，在坡体基本稳定前提下，堆沙包围堰，浇筑混凝土至断裂面以上500mm案例分析 保护钢角撑和龙门架案例分析 基坑滑塌的原因分析⑴本基坑原设计深度只有16.2米，而实际开挖深度为20.3米，超深4.1米，造成原支护桩成为吊脚桩，尽管后来设计有所变更，但对已施工的支护桩和锚索等构件已无法调整，成为隐患。⑵从地质勘察资料反应和实际开挖揭露，南边地层向坑里倾斜，并存在软弱透水夹层，随着开挖深度增大，导致深部滑动。⑶本基坑施工时间长达2年9个月，基坑暴露时间大大超过临时支护为一年的时间，导致开挖地层的软化渗透水和已施工构件的锈蚀和锚索预应力损失，强度降低，甚至失效。案例分析 ⑷事故发生前在南边坑顶因施工而造成东段严重超载，成为了基坑滑坡的导火线。⑸从施工纪要和现场监测结果分析，在基坑滑坡前已有明显预兆，但没有引起应有的重视，更没有采用针对性的处理措施，也是导致事故原因之一。事故调查结果和处理结果于2005年9月20日在广州日报A5版公布：对7个建设责任主体及其20名责任人给予行政处罚或处分，其中7名主要责任人因涉嫌触犯刑法被司法机关依法逮捕；对事故发生负有监管责任的14名行政人员给予降级或降级以下的行政处分和责令作出深刻检讨，并责成相关单位对市政府作出书面检查。案例分析 '