2022年二级建造师《市政工程》章节考点分析7.docx

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1、2K313020明挖基坑施工2K313021深基坑支护结构与变形控制基坑工程是由地面向下开挖一个地F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、围橡（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和水压力，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。（二）深基坑围护结构类型（1）在我国应用较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙

2、、组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井 等。（2）不同类型围护结构的特点见表2K313021-1。不同类型围护结构的特点表2K313021-1两类内支撑体系的形式和特点表2K313021-2材料截面形式布置形式特点现浇钢筋混凝土可根据断面要求 确定断面形状利 尺寸有对撑、边桁架、环梁结合边桁架等，形式灵活多样混凝土硬化后刚度大，变形小，施工方便，施工工期长撤除困难，爆砌除对周围环境有影响钢结构单钢管、双钢管竖向布置有水平撑、斜撑；装、撤除施工方便，可周转使用三、基坑的变形控制(一)基坑变形特征(1)基坑周围地层移动主要是由于围护结构的水平位移和坑底土体隆起造成的。(2)围护墙体水平变形当基坑开挖较

3、浅，还未设支撑时，均表现为墙顶位移最大，向基坊方向水平位移，呈三角形 分布。(4)基坑底部的隆起过大的坑底隆起可能是两种原因造成的：1)基坑底不透水土层由于其自重无法承受其下承压水水头压力而产生突然性的隆起；2)基坑由于围护结构插入坑底土层深度缺乏，也会产生坑内土体隆起破坏。(5)地表沉降(二)基坑的变形控制(2)控制基坑变形的主要方法有：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一加固方法有抽条加固、裙边加固及二者相结合的形式；4)减小每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑时间，这一点在软土地区施工时尤其有效;5)通过调整围护结构深度和降水井布置来控制

4、降水对环境变形的影响。(三)坑底稳定控制(1)保证深基坑坑底稳定的方法有加深围护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水等措 施。(2)适时施作底板结构2K313022基槽土方开挖及护坡技术一、基(槽)坑土方开挖(一)根本规定(1)基坑开挖应根据支护结构设计、降排水要求，确定开挖方案。(2)基坑周围地面应设排水沟，且应防止雨水、渗水等流入坑内，同时，基坑也应设置必要的 排水设施。(3)软土基坑必须分层、分块、均衡地开挖，分块开挖后必须及时施工支撑，(二)异常情况立即停止挖土发生以下情况立即停止挖土，查清原因并及时采取措施：(1)围护结构变形明显加剧；(2)支撑轴力突然增大；(3)围护结构或止水

5、帷幕出现渗漏；(4)开挖暴露出的基底出现明显异常(5)围护结构发生异常声响；(6)边坡出现失稳征兆。二、护坡技术(一)基坑边放)坡2.基坑边坡稳定影响因素施工不当也会造成边坡失稳，主要表现为：(1)没有按设计坡度进行边坡开挖；(2)基坑边坡坡顶堆放材料、土方及运输机械车辆等增加了附加荷载；(3)基坑降排水措施不力，地下水未降至基底以下，而地面雨水、基坑周围地下给排水管线漏水渗流至基坑边坡的土层中，使土体湿化，土体自重加大，增加土体中的剪应力；(4)基坑开挖后暴露时间过长，经风化而使土体变松散；(5)基坑开挖过程中，未及时刷坡，甚至挖反坡，使土体失去稳定性。3.基坑放坡要求按是否设置分级过渡平台

6、，边坡可分为级放坡和分级放坡两种形式。(二)长基坑开挖与过程放坡(2)坑内纵向放坡是动态的边坡，在基坑开挖过程中不断变化。软土地区地铁车站施工时，曾 屡次发生纵向滑坡的工程事故，分析原因大都是坡度过陡、雨季施工、排水不畅、坡脚扰动等原因引起。三、边坡保护(一)基坑边坡稳定措施(1)根据土层的物理力学性质确定基坑边坡坡度，并于不同土层处做成折线形边坡或留置台阶;(2)必须做好基坑降排水和防洪工作，保持基底和边坡的枯燥；(3)基坑边坡坡度受到一定限制而采用围护结构又不太经济时，可采用坡面土钉、挂金属网喷 混凝土或抹水泥砂浆护面等措施；(4)严格禁止在基坑边坡坡顶12m范围堆放材料、土方和其他重物以

7、及停置或行驶较大的施工 机械；(5)基坑开挖过程中，边坡随挖随刷，不得挖反坡；(6)暴露时间较长的基坑，一般应采取护坡措施。(二)护坡措施(1)基坑土方开挖时，应按设计要求开挖土方，不得超挖，不得在坡顶随意堆放土方、材料和设备。在整个基坑开挖和地下工程施工期间，应严密监测坡顶位移，随时分析观测数据。当边坡有失 稳迹象时，应及时采取削坡、坡顶卸荷、坡脚压载或其他有效措施。放坡开挖时应及时作好坡脚、坡面的保护措施。常用的保护措施有：叠放沙包或土袋、水泥抹 面、挂网喷浆或混凝土等。也可采用其他措施：包括锚杆喷射混凝土护面、塑料膜或土工织物覆盖坡 面等。2K313023地基加固处理方法一、基坑地基加固

8、的目的与方法选择(-)基坑地基加固的目的(1)基坑地基按加固部位不同，分为基坑内和基坑外加固两种。(2)基坑外加固的目的主要是止水，并可减少围护结构承受的主动土压力。(3)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；防止坊底土体渗流破坏；弥补围护墙体插入深 度缺乏等。(二)方法选择(1)按平面布置形式分类，基坑内被动区加固形式主要有墩式加固、裙边加固、抽条加固、格 栅式加固和满堂加固。采用墩式加固时，土体加固一般多布置在基坑周边阳角位置或跨中区域；长条 形基坑可考虑采用抽条加固；基坑面积较大时，宜采用裙边加固；

9、地铁车站的端头井一般采用格栅式 加固；环境保护要求高，或为了封闭地下水时，可采用满堂加固。加固体的深度范围应从第二道支撑 底至开挖面以下一定深度，考虑地表有施工机械运行需要时，也可以采用低水泥掺量加固到地面。(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入地层中来加固土体的 方法。(2)注浆材料有很多，其中，水泥浆材是以

10、水泥浆液为主的浆液，适用于岩土加固，是国内外常 用的浆液。(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；其应用条件见表2K313023o 不同注浆法的适用范围 表2K313023注浆方法适用范围渗透注浆只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石劈裂注浆适用于低渗透性的土层压密注浆常用于中砂地基，黏土地基中假设有适宜的排水条件也可采用。如遇抨 水困难而可能在土体中引起高孔隙水压力时；就必须采用很低的注浆迹 率。挤密注浆可用于非饱和的土体，以调整不均匀沉降以及在大开 挖或隧道开挖时对邻近土进行加固电动化学注浆地基土的渗透系数k10-4cm/s,只靠

11、一般静压力难以使浆液注入土的孔隙的地层（二）深层搅拌法（1）深层搅拌法适用于加固饱和黏性土和粉土等地基。它利用水泥（或石灰）等材料作为固化 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，使软土固结。它可分为浆液 搅拌和粉体喷射搅拌两种。目前，喷浆型湿法深层搅拌机械在国内常用的有单、双轴、三轴及多轴搅 拌机等四种。（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、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，

12、可节约钢材并降低造价。深层搅拌法施工步骤由于湿法和干法的施工设备不同而略有差异。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）高压喷射注浆法（1）高压喷射注浆法对淤泥、淤泥质土、流塑或软塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和 碎石土等地基都有良好的处理效果，但对于硬黏性土，含有较多的块石或大量植物根茎的地基，因喷射 流可能受到阻挡或削弱，使冲击破碎力急剧下降，造成切削范围小或影响处理效果。（2）高压喷射有

13、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）等三种根本形状，它们均可用以下方法实现（见图2K313023-4）：1）单管法：喷射高压水泥浆液一种介质；2）双管法：喷射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、压缩率以及及水泥浆三种介质.（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根 本工序。2K313024工程降水方法一、降水方法选择（）根本要求（2）当地下水位高于基坑开挖面，需要采用降低地下水方法疏干坑内土层中水。疏干降水有 增加坑内土体强度的作用，有利于控制基坑围护结构变形。在软土地区基坑开挖深度超过3m, 一般就

14、 要用井点降水。开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。（3）当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底抗承压水突涌验算。当坑底含承压 水层且上部土体压重缺乏以抵抗承压水水头时，应布置降压井降低承压水水头压力，防止承压水突涌， 确保基坑开挖施工平安。（4）当因降水而危及基坑及周边环境平安时，宜采用截水或回灌方法。（二）工程降水技术方法可根据土层情况、渗透性、降水深度、周围环境、支护结构种类按表2K313024选择和设计。井点降水方法的选用表2K313024降水方法适用地层渗透系数（m/d）降水深度（m）地下水类型集水明排黏性土、砂土15潜水减压砂性土，粉土0. 120承压

15、水二、常见降水方法（一）明沟、集水井排水（1）当基坑开挖不很深，基坑涌水量不大时，集水明排法是应用最广泛，亦是最简单、经济的 方法。明沟、集水井排水多是在基坑的两侧或四周设置排水明沟，在基坑四角或每隔3040m设置集 水井，使基坑渗出的地下水通过排水明沟聚集于集水井内，然后用水泵将其排出基坑外（见图 2K313024-1） o（2）排水明沟宜布置在拟建建筑根底边0. 4m以外，沟边缘离开边坡坡脚应不小于0.3m。排水明沟的底面应比挖土面低0.30.4m。集水井底面应比沟底面低0. 5m以上，并随基坑的挖深而加深，以保持水流畅通。（3）明沟、集水井排水，视水量多少连续或间断抽水，直至根底施工完毕

16、、问填土为止。（二）井点降水（2）井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。当基坑 （槽）宽度小于6m且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧；当基坑（槽） 宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑（槽）的两侧，当基坑面积较 大时，宜采用环形井点。挖土运输设备出入道可不封闭，间距可达4m, 一般留在地下水下游方向。（3）井点管距坑壁不应小于1.01.5m,距离太小，易漏气。井点间距一般为0. 81.6m。必 须将滤水管埋入含水层内，并且比所挖基坑（沟、槽）底深0.91.2m,井点管的埋置深度应经计算确 定。三、基坑

17、的隔（截）水帷幕与坑内外降水（一）隔（截）水帷幕（1）采用隔（截）水帷幕的目的是切断基坊外的地下水，阻止其流入基坑内部。（3）截水帷幕目前常用注浆、旋喷法、深层搅拌水泥土桩挡墙等结构形式。（二）隔（截）水帷幕与降水井布置（1）隔水帷幕隔断降水含水层类型特 点桩板式、墙板式桩(DH钢的间距在1.21.5m；造价低，施工简单，有障碍物时可改变间距；止水性差，地下水位高的地方不适用，坑壁不稳的地方不适用钢板桩(1)成品制作，可反复使用；(2)施工简便，但施工有噪声；刚度小，变形大，与多道支撑结合，在软弱土层中也可采用(4)新的时候止水性尚好，如有漏水现象，需增加防水措施板式钢管桩截面刚度大于钢板桩，

18、在软弱土层中开挖深度可大，在日本开挖深度达30m;需有防水措施相配合预制混凝土板桩(1)施工简便，但施工有噪声；(2)需辅以止水措施；(3)自重大，受起吊设备限制，不适合大深度基坑；国内用于10m以内的基坑，法国用于15m以内深基坑类型特 点灌注桩刚度大，可用在深大基坑；施工对周边地层、环境影响小；需降水或与能止水的搅拌桩、旋喷桩等配合使用地下连续墙刚度大，开挖深度大，可适用于所有地层；强度大，变位小，隔水性好，同时可兼作主体结构的一局部(3)可临近建、构筑物使用，环境影响小：(4)造价高SMW工法桩强度大，止水性好；内插的型钢可拔出反复使用，经济性好；(3)开挖深度8. 65m;具有较好开展

19、前景，国内上海等城市已有工程实践基坑隔水帷幕深入降水含水层的隔水底板中，井点降水以疏干基坑内的地下水为目的，此时， 应把降水井布置于坑内，降水时，基坑外地下水不受影响。2 .隔水帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中隔水帷幕位于承压水含水层顶板中，井点降水以降低基坑下部承压含水层的水头，防止基坑 底板隆起或承压水突涌为目的。此时，应把降水井布置于基坑外侧。3 .隔水帷幕底位于承压水含水层中在这类情况时，应把降水井布置于坑内侧，这样可以明显减少降水对环境的影响，而且隔水帷幕 插入承压含水层越深，这种优势越明显。自立式水泥土挡墙(1)无支撑，墙体止水性好，造价低；/水泥土搅拌桩挡(2)墙体变位大墙不同类

20、型围护结构简要介绍如下:1)工字钢桩围护结构工字钢桩围护结构适用于黏性土、砂性土和粒径不大于lOOnun的砂卵石地层。2)钢板桩围护结构钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可重复使用，在地下水位较高的基坑中 采用较多。钢板桩常用断面形式，多为U形或Z形。我国地下铁道施工中多用U”形钢板桩。3)钻孔灌注桩围护结构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。钻孔灌注桩围护结构经常与止水帷幕联合使用，止水帷幕一般采用深层搅拌桩。

21、如果基坑上部受环境条件限制时，也可采用高压旋喷桩止水帷幕4)深层搅拌桩挡土结构深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合，从而到达加固地基的目的。作为挡土 结构的搅拌桩般布置成格栅形，深层搅拌桩也可连续搭接布置形成止水帷幕。5) SMW 桩利用搅拌设备就地切削土体，然后注入水泥类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 深度般小于搅拌桩深度，施工速度快，型钢可以局部回收、重复利用。6）地下连续墙挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。地下连续墙的字形槽段长度宜取4-6mo地下连续墙的槽段接

22、头应按以下原那么选用：地下连续墙宜采用圆形锁口管接头、波纹管接头、楔形接头、工字形钢接头或混凝土预制 接头等柔性接头；导墙是控制挖槽精度的主要构筑物，导墙结构应建于坚实的地基之上，并能承受水土压力和施工 机械设备等附加荷载，不得移位和变形。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比重、黏度、含砂率和pH值等主要技术性能指 标进行检验和控制。导墙放线导墙开挖导墙钢筋绑扎导墙支撑模板导墙混凝土浇筑加设支撑连续墙成槽开挖连续墙钢筋绑扎钢筋起吊入槽连续墙混凝土浇注（接头管）拔出接头管二、支撑结构类型（-）支撑结构

23、体系（1）内支撑一般有钢支撑和钢筋混凝土支撑，也可采用钢或钢筋混凝土混合支撑，外拉锚有土锚 和拉锚两种形式。（2）在软弱地层的基坑工程中，支撑结构承受围护墙所传递的土压力、水压力。支撑结构挡土的 应力传递路径是围护（桩）墙一围楝（冠梁）一支撑。（3）在深基坑的施工支护结构中，常用的内支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和 钢支撑体系两大类。现浇钢筋混凝土支撑体系由围槐（圈梁）、支撑及角撑、立柱和围樵托架或吊筋、立柱、托架锚固 件等其他附属构件组成。钢结构支撑（钢管、型钢支撑）体系通常为装配式的，由围楝、角撑、支撑、预应力设备（包括千 斤顶自动调压或人工调压装置.）、轴力传感器、支撑体系监测监控装置、立柱桩及其他附属装配式构件组 成。