深基坑是指开挖深度超过5米(含5米),或深度虽未超过5米,但地质条件和 周围环境 地下管线 特别复杂的工程。
根据中华人民共和国住房和城乡建设部于2018年5月17日发布 《关于实施<危险性较大的分部分项工程安全管理规定>有关问题的通知》 中的附件2,深基坑工程为:
开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。
基坑工程主要包括 基坑支护 体系设计与施工和土方开挖,是一项综合性很强的系统工程。它要求 岩土工程 和结构 工程技术人员 密切配合。基坑支护体系是临时结构,在地下 工程施工 完成后就不再需要。
基坑和 基槽 都是用来建筑建筑物的基础的,只是平面形状不同而已.基坑是方形或者比较接近方形;,基槽是长条形状的,而且有时候比较长.你要掌握的是它们的形状的区别.
基坑是指 底面积 在27平方米以内(不是20),且底长边小于三倍短边的为基坑.
基槽是指槽底宽度在3米以内,且槽长大于3倍槽宽的为基槽.
也就是说,一般定义深基坑为:底面积在27平方米以内(不是20),且底长边小于三倍短边,开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5米,但地质条件和 周围环境 地下管线 特别复杂的工程。(反之则为浅基坑)
超过一定规模的 危险性较大的分部分项工程 (深基坑)专项方案应当由 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。 专家论证前专项施工方案应当通过施工单位审核和总监理工程师审查。 下列人员应当参加专家论证会:
(一)专家;
(二)建设单位项目负责人;
(三)有关勘察、设计单位项目技术负责人及相关人员;
(四)总承包单位和分包单位技术负责人或授权委派的专业技术人员、项目负责人、项目技术负责人、专项施工方案编制人员、项目专职安全生产管理人员及相关人员;
(五)监理单位项目总监理工程师 及专业监理工程师。
1) 基坑支护 体系是临时结构, 安全储备 较小,具有较大的 风险性 。基坑工程 施工过程 中应进行监测,并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情,需要及时抢救。 在开挖深基坑时候注意加强排水防灌措施,风险较大应该提前做好 应急预案
2)基坑工程具有很强的区域性。如 软粘土 地基、黄土地基等工程地质和 水文地质条件 不同的地基中基坑工程差异性很大。同一城市不同区域也有差异。基坑工程的支护体系设计与施工和 土方开挖 都要因地制宜,根据本地情况进行,外地的经验可以借鉴,但不能简单搬用。
3)基坑工程具有很强的个性。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关,还与基坑相邻建(构)筑物和 地下管线 的位置、抵御变形的能力、重要性,以及周围场地条件等有关。有时保护相邻建(构)筑物和 市政设施 的安全是基坑 工程设计 与施工的关键。这就决定了基坑工程具有很强的个性。因此,对基坑工程进行分类、对支护结构允许变形规定统一标准都是比较困难的。
4)基坑工程综合性强。基坑工程不仅需要 岩土工程 知识,也需要 结构工程 知识,需要 土力学 理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合。
5)基坑工程具有较强的时空效应。基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响。在基坑支护体系设计中要注意基坑工程的 空间效应 。土体,特别是软粘土,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。蠕变将使土体强度降低, 土坡 稳定性变小。所以对基坑工程的 时间效应 也必须给予充分的重视。
6)基坑工程是系统工程。基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致 主体结构 桩基 变位、支护结构过大的变形,甚至引起支护体系失稳而导致破坏。同时在施工过程中,应加强监测,力求实行 信息化施工
7)基坑工程具有 环境效应 。基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和 应力场 的改变,导致周围地基土体的变形,对周围建(构)筑物和地下管线产生影响,严重的将危及其正常使用或安全。大量土方外运也将对交通和 弃土 点环境产生影响。
基坑工程是由地面向下开挖一个地下空间,深基坑四周一般设置垂直的挡土 围护结构 ,围护结构一般是在 开挖面 基底下有一定插入深度的板(桩)墙结构;板(桩)墙有悬臂式、单撑式、多撑式。支撑结构是为了减小围护结构的变形,控制墙体的 弯矩 ;分为内撑和外锚两种。
一、围护结构
(一) 基坑围护结构 体系
1.基坑围护结构体系包括板(桩)墙、围檩( 冠梁 )及其他附属构件。板(桩)墙主要承受 基坑开挖 卸荷所产生的 土压力 水压力 ,并将此压力传递到支撑,是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。
2.地铁基坑所采用的围护结构形式很多,其 施工方法 、工艺和所用的施工机械也各异;因此,应根据基坑深度、工程地质和 水文地质条件 、地面 环境条件 等,特别要考虑到城市施工特点,经技术经济 综合比较 后确定。
(二)深基坑围护 结构类型
在我国应用较多的有板柱式、柱列式、 重力式挡墙 、组合式以及 土层锚杆 逆筑法 沉井 等。
(1) 工字钢 桩围护结构
作为 基坑围护结构 主体的工字钢,一般采用i50号、i55号和i60号大型工字钢。基坑开挖前,在地面用冲击式 打桩机 沿基坑设计边线打入地下,桩间距一般为1.0~1.2m。若地层为饱和淤泥等松软地层也可采用 静力压桩机 振动打桩机 进行 沉桩 。基坑开挖时,随挖土方随在桩间插入50mm厚的水平木板,以挡住桩间土体。基坑开挖至一定深度后,若悬臂工字钢的刚度和强度都够大,就需要设置 腰梁 和横撑或锚杆(索),腰梁多采用大型槽钢、工字钢制成,横撑则可采用钢管或组合 钢梁
工字钢桩围护结构适用于 黏性土 砂性土 和粒径不大于100mm的 砂卵石 地层;当 地下水位 较高时,必须配合人工降水措施。打桩时,施工噪声一般都在100dB以上,大大超过 环境保护法 规定的 限值 。因此,这种围护结构一般宜用于郊区距居民点较远的基坑施工中。当基坑范围不大时,例如 地铁车站 的出入口,临时施工 竖井 可以考虑采用工字钢做围护结构。
(2) 钢板桩 围护结构
钻孔灌注桩
钻孔灌注桩一般采用机械成孔。地铁明挖基坑中多采用 螺旋钻机 、冲击式钻机和 正反循环钻机 等。对正反循环钻机,由于其采用 泥浆护壁 成孔,故成孔时噪声低,适于城区施工,在地铁基坑和 高层建筑 深基坑施工中得到广泛应用。
深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和 地基土 相拌合,从而达到 加固地基 的目的。作为挡土结构的搅拌桩一般布置成格栅形,深层搅拌桩也可连续搭接布置形成 止水帷幕
(5) SMW桩
SMW桩挡土墙是利用 搅拌设备 就地切削土体,然后 注入水泥 混合液 搅拌形成均匀的挡墙,最后,在墙中插入 型钢 ,即形成一种劲性复合围护结构。
这种围护结构的特点主要表现在止水性好,构造简单,型钢插入深度一般小于搅拌桩深度,施工速度快,型钢可以部分回收、重复利用。
地下 连续墙 主要有预制 钢筋混凝土 连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类,通常地下连续墙一般指后者。地下连续墙有如下优点:施工时振动小、噪声低,墙体刚度大,对周边地层扰动小;可适用于多种土层,除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外,对黏性土、 无黏性土 、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。
地下连续墙施工 采用专用的挖槽设备,沿着基坑的周边,按照事先划分好的幅段,开挖狭长的沟槽。挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。在开挖过程中,为保证槽壁的稳定,采用特制的泥浆护壁。泥浆应根据地质和 地面沉降 控制要求经试配确定,并在泥浆配制和挖槽施工中对泥浆的 相对密度 、黏度、含砂率和pH等主要技术 性能指标 进行检验和控制。每个幅段的沟槽开挖结束后,在槽段内放置 钢筋笼 ,并浇筑 水下混凝土 。然后将若干个幅段连成一个整体,形成—个连续的地下墙体,即现浇钢筋混凝土壁式连续墙。