深基坑及高边坡技术安全管理讲义(图文丰富)

深基坑、高边坡技术安全管理知识2016年6月30日交流提纲引言1边坡工程2基坑工程3基坑工程案例4引言基坑、边坡相关规范1、《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-20132、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012（1999年版已废止）3、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-20094、《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086-2015（2016年2月1日起实施）、原《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001同时废止【住建部公告】5、《建筑地基基础工程施工规范》GB51004-2015第六章为“基坑支护施工”【住建部公告】6、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002第七章为“基坑工程”7、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-20118、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013引言基坑、边坡的定义1、基坑：为进行建(构)筑物地下部分的施工由地面向下开挖出的空间。2、深基坑：为进行建(构)筑物地下部分施工及地下设施、设备埋设，由地面向下开挖，深度大于或等于5m的空间。（规范中的定义）超过一定规模的危险性较大的分部分项工程清单中对深基坑工程的定义：（1）开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。（2）开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。引言3、建筑边坡：在建筑场地及其周边，由于建筑工程和市政工程开挖或填筑施工所形成的人工边坡和对建（构）筑物安全或稳定有不利影响的自然斜坡。4、高边坡：目前，工程上对高边坡没有一个统一的定义。《建筑边坡工程技术规范》规定，土质边坡高度15m以下（含15m）、岩质边坡高度30m以下（含30m）的建筑边坡工程适用该规范；超过上述限定高度的边坡工程或地质和环境条件复杂的边坡工程，除应符合本规范的规定外,还应进行专项设计、采取有效可靠的加强措施。因此，可以认为开挖高度超过15m的土质边坡，高度超过30m的岩质边坡是高边坡。（“公路和铁路路基设计规范”中，高度超过20m的土质边坡，高度超过30m的岩质边坡设计就没有可参考的建议参数，需要做特殊设计。）引言引言基坑工程的特点1、安全储备小、风险大。一般情况下，基坑工程作为临时性措施，基坑围护体系在设计时有些荷载（如地震荷载）不加考虑，相对永久结构而言，在强度、变形、防渗、耐久性等方面的要求较低一些，安全储备要求小一些，加上建设方对基坑工程认识上的偏差，为降低工程费用，对设计提出一些不合理要求，实际的安全储备可能会更小。因此，基坑工程具有较大的风险性，必须有合理的应对措施。2、制约因素多。基坑工程与自然条件的关系密切，设计施工中必须全面考虑气象、工程地质及水文地质条件及其在施工过程中的变化，充分了解工程所处的工程地质及水文地质、周边环境与基坑开挖的关系及相互影响。引言3、计算理论不完善。基坑工程作为地下工程，所处的地质条件复杂，影响因素众多，人们对岩土力学性质的了解还不够深入，很多设计计算理论，如岩土压力、岩土的本构关系等，还不完善，还是一门发展中的学科。基坑工程的设计计算理论的不完善，直接导致了工程中的许多不确定性，因此目前在工程实践中采用理论导向，量测定量和经验判断三者相结合的方法。故基坑工程必须要和监测、监控相结合，更要有相应的应急措施，强调信息化施工的必要性。4、对综合性知识、经验要求较高。基坑工程的设计与施工不仅需要岩土工程方面的知识，也需要结构工程方面的知识。基坑工程中设计和施工是密不可分的。设计计算理论的不完善和施工中的不确定因素会增加基坑工程失效的风险，所以需要设计施工人员具有丰富的现场实践经验。①使用年限②专家论证③边坡工程安全等级④边坡塌滑区⑤边坡支护结构常用形式⑥边坡工程滑坡防治边坡工程2边坡工程使用年限1边坡的使用年限指边坡工程的支护结构能发挥正常支护功能的年限，边坡工程设计年限临时边坡为2年，永久边坡按50年设计。《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013第3.1.3条规定：建筑边坡工程的设计使用年限不应低于被保护的建（构）筑物设计使用年限。（强制性条文）边坡工程专家论证2《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013第3.1.12条规定，下列边坡工程的设计及施工应进行专门论证：高度超过本规范适用范围的边坡工程（土质边坡高度大于15m、岩质边坡高度大于30m）；地质和环境条件复杂、稳定性极差的一级边坡工程；边坡塌滑区有重要建（构）筑物、稳定性较差的边坡工程；采用新结构、新技术的一、二级边坡工程。边坡工程边坡工程安全等级3边坡安全等级划分依据边坡高度等因素边坡的类型破坏后造成的损失的严重性边坡工程建筑边坡安全等级划分边坡工程边坡塌滑区4边坡塌滑区的范围大小直接影响对边坡工程等级的确定和边坡防护工程的塌方后果严重程度、危害程度。边坡塌滑区范围大小可按以下公式进行估算：经验值：粘性土30°～40°边坡工程塌滑区示意图边坡工程边坡支护结构的常用形式5建筑边坡支护结构形式应考虑场地地质和环境条件、边坡高度、边坡侧压力的大小和特点、对边坡变形控制的难易程度以及边坡工程安全等级等因素。常用的形式有重力式挡墙、悬臂式挡墙、扶壁式挡墙、桩板式挡墙、板肋式或格构式锚杆挡墙、排桩式锚杆挡墙、岩石锚喷支护、坡率法，其中锚拉式桩板式挡墙、板肋式或格构式锚杆挡墙、排桩式锚杆挡墙属于有利于对边坡变形进行控制的支护形式，其余支护形式均不利于边坡变形控制。边坡工程支护结构常用形式——重力式挡墙特点是不利于控制边坡变形，土方开挖后边坡稳定较差时不应采用。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。重力式挡墙材料可使用浆砌块石、条石、毛石混凝土或素混凝土。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，确保基坑开挖及挡墙施工过程中边坡的稳定安全。边坡工程支护结构常用形式——重力式挡墙重力式挡墙常用断面形式：（a）仰斜式（b）垂直式（c）俯斜式（d）凸形折线式（e）衡重式边坡工程支护结构常用形式——重力式挡墙重力式挡墙边坡工程支护结构常用形式——悬臂式挡墙、扶壁式挡墙适用于土质边坡和地基承载力较低的填方边坡工程。悬臂式挡墙高度不宜超过6m，扶壁式挡墙高度不宜超过10m。悬臂式和扶壁式结构应采用现浇钢筋混凝土结构。悬臂式挡墙扶壁式挡墙边坡工程支护结构常用形式——悬臂式挡墙、扶壁式挡墙扶壁式挡墙悬臂式挡墙边坡工程支护结构常用形式——桩板式挡墙桩板式挡墙：适用于开挖土石方可能危及相邻建筑物或环境安全的边坡、填方边坡支档以及工程滑坡治理。按结构形式分为悬臂式桩板挡墙、锚拉式桩板挡墙，挡板可采用现浇板或预制板。桩嵌固段土质较差时不宜采用，当对挡墙变形要求较高时宜采用锚拉式桩板挡墙。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超过25m。桩间距不宜小于2倍桩径或桩截面短边尺寸。边坡工程支护结构常用形式——桩板式挡墙立面图剖面图抗滑桩挡土板边坡工程支护结构常用形式——桩板式挡墙锚索桩锚头抗滑桩挡土板边坡工程支护结构常用形式——锚杆（索）挡土墙锚杆（索）挡土墙支护结构一般是由锚杆（索）、肋柱（立柱或格构梁）和挡板等组成。根据结构形式的不同，锚杆挡墙可分为板肋式锚杆挡墙、格构式锚杆挡墙和排桩式锚杆挡墙（此时立柱为桩）。板肋式或格构式锚杆挡墙特点：边坡高度较大或稳定性较差时宜采用逆作法施工。对挡墙变形有较高要求的边坡，宜采用预应力锚杆。（逆作法：从上往下开挖，边挖边支护）排桩式锚杆挡墙特点：有利于对边坡变形控制。适用于稳定性较差的土质边坡、有外倾软弱结构面的岩质边坡、垂直开挖施工尚不能保证稳定的边坡。采用逆作法施工。边坡工程支护结构常用形式——锚杆（索）挡土墙板肋式锚杆（索）挡墙板肋式与桩板式的区别？支护结构常用形式——锚杆（索）挡土墙边坡工程格构式锚杆（索）挡墙边坡工程支护结构常用形式——锚杆（索）挡土墙排桩式锚杆（索）挡墙边坡工程支护结构常用形式——岩石锚喷支护边坡锚喷支护边坡工程支护结构常用形式——坡率法当工程场地有放坡条件，坡顶无重要建（构）筑物，且无不良地质作用时宜优先采用坡率法。采用坡率法时应进行边坡环境整治、坡面绿化和排水处理。当地质条件良好、土质均匀且无地下水，其放坡的坡度系数应根据当地施工经验确定，无经验时可按下表确定：自然放坡的坡率允许值边坡土类别状态坡率允许值（高宽比）坡高小于5m坡高5～10m碎石土密实1:0.35～1:0.501:0.50～1:0.75中密1:0.50～1:0.751:0.75～1:1.00稍密1:0.75～1:1.001:1.00～1:1.25黏性土坚硬1:0.75～1:1.001:1.00～1:1.25硬塑1:1.00～1:1.251:1.25～1:1.50边坡工程支护结构常用形式——坡率法留设边坡需考虑的因素：挖填高度：高度大则坡度系数大，反之坡度系数小，甚至不放坡；土的工程性质：土的类别、含水量，有无地下水等。土的类别低(密度小)、含水量大，则坡度系数大；反之坡度系数小；施工特点：坡顶是否有荷载？施工季节及施工期长短？人工作业还是机械作业？边坡支护形式：浆砌片石护坡、锚喷支护、土钉墙等边坡工程边坡工程滑坡防治6土方开挖过程中,土壁是由土体内磨擦阻力和粘结力保持平衡而稳定。一旦土体失去平衡(俗称失稳),土体就会塌方,这不仅会造成人身安全事故、影响工期,有时还会危及附近的建(构)筑物。在滑坡区或潜在滑坡区进行工程建设和滑坡整治时应以防为主，防治结合，先治坡，后建房。应根据滑坡特性采取治坡与治水相结合的措施，合理有效地综合整治滑坡。边坡工程-滑坡防治措施所谓排水就是将影响坡体滑动的坡面水、坡体深部水和坡面外的客水通过一定的方法排走。水是边坡不稳定的主要因素，什么样的边坡防治，排水都是第一位的。当坡体内存在水时，排水应作为首选和必选措施。边坡排水措施包括坡面以外的截水措施、坡面排水措施和坡内深部排水（含钻孔排水，平洞排水）措施。1、排水边坡工程-滑坡防治措施（1）地表截水渠所谓截水是截坡面以外的客水。在滑坡后缘及左右两侧以外设置地表截水渠（俗称天沟和吊沟），拦截滑坡体以外的客水，不使其汇入滑坡体内。（2）坡面防水坡面防水既重要又简单，主要是封闭坡面存在的裂隙、裂缝和落水洞等。为避免滞留在坡顶或坡面的雨水经坡面裂缝、裂隙和落水洞等渗入到坡体内，必须采取有效措施封闭裂缝、裂隙和落水洞等，并平整坡面，以利地表集水的快速流散。常用的方法是沿裂隙、裂缝向下挑沟，然后进行夯填、整平。（3）坡面和坡脚集（排）水渠为了将坡面水排走，必须在坡面、坡脚及卸荷平台设置集（排）水渠，将坡面水收集后及时排走。（4）坡内排水孔对于坡体内存在的潜水，要用钻孔排水，对于软岩和土质边坡，排水孔可在坡面上按照一定的规则间距布置；对于岩质滑坡，其排水孔优先选在裂隙发育，渗水严重的部位。边坡工程-滑坡防治措施对基础施工期较短的临时性基坑边坡，采取在边坡上铺塑料薄膜，在坡顶及坡脚用草袋或编织袋装土压住或用砖压住；或在边坡上抹水泥浆2~2.5cm厚保护。为防止薄膜脱落，在上部及底部均应搭盖不少于80cm，同时在土中插适当锚筋连接，在坡脚设排水沟。2、覆盖边坡工程-滑坡防治措施根据滑坡稳定性、滑坡推力和岩土性状等因素，按规范要求选择合理的边坡支档措施。及时进行支护结构施工（保证支护结构施工质量），避免坡体长时间暴露和遭受冰冻、雨雪等环境的影响甚至破坏，从而防止坍塌、滑坡等事故的发生。3、支档边坡工程-滑坡防治措施4、放坡减载坡率法——通过控制滑坡高度和坡度，或将部分滑坡体移走，减少滑坡体积，从而无需对边坡进行整体加固就能使坡体达到自身稳定的方法就叫坡率法。坡率法也称削坡减载，是一种经济合理，施工简便，且一劳永逸的有效措施，对于土质边坡和强风化碎岩，宜优先采用。通过坡率法，减小了坡度，消减了滑坡体荷载，滑坡的风险也随之降低。边坡工程-滑坡防治措施对滑带注浆条件和注浆效果较好的滑坡，可