一级建造师 基坑土方开挖及变形控制全.docx

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1、一级建造师基坑土方开挖及变形控制1K413023基坑（槽）土方开挖及基坑变形控制一、基本要求（1）基本规定如下：1）应根据支护结构设计、降（排）水要求，确定基坑开挖方案。2）基坑周围地面应设排水沟，且应避免雨水、渗水等流入坑内，同时，基坑也应设置必要的排水设施,保证开挖时及时排出雨水；放坡开挖时，应对坡顶、坡面、坡脚采取降（排）水措施，当采取基坑内、外降水措施时，应按要求降水后方可开挖。4）基坑开挖过程中，必须采取措施防止开据机械等碰撞支护结构.格构柱、降水井点或扰动基底原状土。5）当开挖揭露的实际土层性状或地下水情况与设计依据的勘察资料明显不符，或出现异常现象、不明物体时，应停止开挖，在采取

2、相应措施后方可继续开挖。（2）发生下列异常情况时，应立即停止开挖，并应立即查清原因和及时采取措施后，方可继续施工：1）支护结构变形达到设计规定的控制值或变形速率持续增长且不收敛。2）支护结构的内力超过其设计值或突然增大。3）围护结构或止水帷幕出现渗漏，或基坑出现流土管涌现象。4）开搀暴露出的基底出现明显异常（包括黏性土时强度明显偏低或砂性土层时水位过高造成开搀施工困难时）。5）围护结构发生异常声响。6）边坡出现失稳征兆时。7）基坑周边建（构）筑物等变形过大或已经开裂。二、基坑槽的土方开挖方法（1）根据不同的开挖深度采用不同的施工方法，主要开挖方法包括以下两种：1）浅层土方开搀：第一层土方一般采

3、用短臂挖掘机及长臂挖掘机直接开挖、出土，自卸运输车运输。在条件具备的情况下，采用两台长臂液压挖掘机在基坑的两侧同时挖土,一起分段向前推进,可以极大提高挖土速度,为及时安装支撑提供条件。2)深层土方开搀：当长臂挖机不能开挖时,应采用小型挖掘机，将开挖后的土方转运至围护墙边，用吊车提升出土，自卸车辆运输的方法；坑底以上0.3m的土方采用人工开挖。(2)基坑分块开挖顺序：地铁车站的长条形基坑应遵循分段分层、由上而下、先支撑后开挖的原则，兼作盾构始发井的车站，一般从两端或一端向中间开挖，以方便端头井的盾构始发。三、基坑的变形控制(一)基坑变形特性1.土体变形基坑开挖时，由于坑内开挖卸荷造成围护结构在内

4、外压力差作用下产生水平向位移，进而引起围护结构外侧土体的变形，造成基坑外土体及邻近建(构)筑物等沉降；同时，开挖卸荷也会引起坑底土体隆起。可以认为，基坑周围地层移动主要是由围护结构的水平位移和坑底土体隆起造成。2、围护墙体水平变形1）开挖较浅，未设支撑：不论刚性、柔性墙体，均表现为墙顶位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布。2）开挖较深：柔性墙体设支撑，表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动，墙体腹部向基坑内凸出。3、围护墙体竖向变位1）围护桩或地下连续墙底下因清孔不净有沉渣时，维护墙在开挖中会下沉；2）围护结构下方有顶管和盾构等穿越时,也会引起维护结构突然沉降。4、基坑底部的隆起基坑底不透

5、水土层由于其自重不能够承受不透水层下承压水水头压力而产生突然性隆起；基坑由于围护结构插入坑底土层深度不足而产生坑内土体隆起破坏。5、地表沉降围护结构的水平变形及坑底土体隆起会造成地表沉降，引起基坑周边建（构）筑物变形。（二）基坑的变形控制（2）控制基坑变形主要方法有:1）增加围护结构和支撑的刚度。2 ）增加围护结构的入土深度。3 ）加固基坑内被动区土体。加固方法有抽条加固、裙边加固及二者结合的形式。4）减小每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑时间。5）通过调整围护结构深度或降水井布置来控制降水对环境变形的影响。6）加强监测。（地表、管线、周边建（构）筑物沉降）（三）坑底稳定控制（1）加深围护

6、结构入土深度。（2）坑底土体加固。（3）坑内井点降水。（4）适时施作底板结构。1K413024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基坑地基按加固部位不同，分为基坑内加固和基坑外两种。(1)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。(2)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。基坑外止水加固目的减少围护结构承受的主动土压力基坑内提高土体的强度和土体的侧向抗力加固目的减少围护结构位移保护基坑周边建筑物及地下

7、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(二)基坑地基加固的方式基坑内墩式加固被动区裙边加固加固形式抽条加固格栅式加固满堂加固长条形基坑玲抽条加固；基坑面积较大时1裙边加固；地铁车站端头井f格栅式加固；环境保护要求高或为了封闭地下水时3满堂加固。(2)换填材料加固处理法，以提高地基承载力为主，适用于较浅基坑，方法简单，操作方便。(3)采用水泥土搅拌、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，以提高土体的强度和土体的侧向抗力为主，适用于深基坑。二、常用方法与技术要点(一)注浆法(1)注浆法是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注

8、入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,经人工控制一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能好和化学稳定性良好的结石体。(3)在地基处理中，注浆工艺所依据的理论主要可分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和电动化学注浆四类，(二)水泥土搅拌法（1）利用水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械，就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基土强度和增大变形模量。根据固化剂掺入状态的不同，它可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用浆液和地基土搅拌，后者是用

9、粉体和地基土搅拌。可采用单轴、双轴、三轴及多轴搅拌机或连续成槽搅拌机。（2）水泥土搅拌法加固软土技术具有其独特优点：1）最大限度地利用了原土；2）搅拌时无振动、无噪声和无污染，可在密集建筑群中进行施工，对周围原有建筑物及地下沟管影响很小；3）根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式；4）与钢筋混凝土桩基相比，可节约钢材并降低造价。其主要步骤应为：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

10、）高压喷射注浆法原理：利用钻机钻孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为20Mpa以上的高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。部分细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力，离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。（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。高压喷射注浆三种基本形式它们均可用下列方法实现：1）单管法：喷射高压水泥浆液一种介质；2）双管法：喷射

11、高压水泥浆液和压缩空气两种介质；3）三管法：喷射高压水流、压缩空气及水泥浆液等三种介质。由于上述三种喷射流的结构和喷射的介质不同，有效处理长度也不同；以三管法最长，双管法次之，单管法最短。实践表明，旋喷形式可采用单管法、双管法和三管法中的任何一种方法。定喷f口摆喷注浆常用双管法和三管法。（5）高压喷射注浆的全过程为钻机就位、钻孔、置入注浆管、高压喷射注浆和拔出注浆管等基本工序。【例U在明挖基坑外进行地基加固的目的包括（）。A.止水B.减少围护结构承受的主动土压力C,减少围护结构位移D.防止坑底土体隆起E.弥补围护结构插入深度不足例2基坑内地基加固的主要目的有（）。A.减少围护结构位移B提高坑内土体强度C.提高土体的侧向抗力D.防止坑底土体隆起E.减少围护结构的主动土压力例3基坑内被动区加固土体布置常用的形式有（）。A.墩式加固B.岛式加固C.裙边加固D.抽条加固E.满堂加固【例4】适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石土层的注浆方法是A.劈裂注浆B.渗透注浆C.压密注浆D.电动化学注浆