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二級建造師考試市政實務(wù)知識點:基槽土方開挖及護坡技術(shù)

2018-12-19 10:55  來源:建設(shè)工程教育網(wǎng)  字體:  打印 收藏

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  二級建造師考試市政實務(wù)知識點:基槽土方開挖及護坡技術(shù),2019年二級建造師考試備考是需要我們一點一點去積累的。為此,今天為大家分享二級建造師考試市政實務(wù)知識點:基槽土方開挖及護坡技術(shù),希望能幫助各位小伙伴2019年二級建造師備考。

  知識點:基槽土方開挖及護坡技術(shù)

  本條文以地鐵工程為主,簡要介紹明挖基(槽)坑的土方開挖及護坡技術(shù)。

  一、基(槽)坑土方開挖

  (一)基本規(guī)定

  (1)基坑開挖應(yīng)根據(jù)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計、降排水要求,確定開挖方案。

  (3)軟土基坑必須分層、分塊、均衡地開挖,分塊開挖后必須及時施工支撐。對于有預應(yīng)力要求的鋼支撐或錨桿,還必須按設(shè)計要求施加預應(yīng)力。

  (二)發(fā)生下列異常情況時,應(yīng)立即停止挖土,并應(yīng)立即查清原因和及時采取措施后,方能繼續(xù)挖土:

  (1)圍護結(jié)構(gòu)變形明顯加劇;

  (2)支撐軸力突然增大;

  (3)圍護結(jié)構(gòu)或止水帷幕出現(xiàn)滲漏;

  (4)開挖暴露出的基底出現(xiàn)明顯異常。包括黏性土時強度明顯偏低或砂性土層時水位過高造成開挖施工困難時;

  (5)圍護結(jié)構(gòu)發(fā)生異常聲響;

  (6)邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)征兆時。

  二、護坡技術(shù)

  (一)基坑邊(放)坡

  1.地質(zhì)條件、現(xiàn)場條件等允許時,通常采用敞口放坡基坑形式修建地下工程或構(gòu)筑物的地下部分。但保持基坑邊坡的穩(wěn)定是非常重要的,否則,一旦邊坡坍塌,不但地基受到震動,影響承載力,而且還影響周圍地下管線、地面建筑物、交通和人身安全。

  2.基坑邊坡穩(wěn)定影響因素

  基坑邊坡坡度是直接影響基坑穩(wěn)定的重要因素。當基坑邊坡土體中的剪應(yīng)力大于土體的抗剪強度時,邊坡就會失穩(wěn)坍塌。其次,施工不當也會造成邊坡失穩(wěn),主要表現(xiàn)為:

  (1)沒有按設(shè)計坡度進行邊坡開挖;

  (2)基坑邊坡坡頂堆放材料、土方及運輸

  機械車輛等增加了附加荷載;

  (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、基坑周圍地下給水排水管線漏水滲流至基坑邊坡的土層中,使土體濕化,土體自重加大,增加土體中的剪應(yīng)力;

  (4)基坑開挖后暴露時間過長,經(jīng)風化而使土體變松散;

  (5)基坑開挖過程中,未及時刷坡,甚至挖反坡,使土體失去穩(wěn)定性。

  3.基坑放坡要求

  按是否設(shè)置分級過渡平臺,邊坡可分為一級放坡和分級放坡兩種形式。在場地土質(zhì)較好、基坑周圍具備放坡條件、不影響相鄰建筑物的安全及正常使用的情況下,基坑宜采用全深度放坡或部分深度放坡。

  放坡應(yīng)以控制分級坡高和坡度為主,必要時輔以局部支護結(jié)構(gòu)和保護措施,放坡設(shè)計與施工時應(yīng)考慮雨水的不利影響。

  當存在影響邊坡穩(wěn)定性的地下水時,應(yīng)采取降水措施或深層攪拌樁、高壓旋噴樁等截水措施。

  分級放坡時,宜設(shè)置分級過渡平臺。分級過渡平臺的寬度應(yīng)根據(jù)土(巖)質(zhì)條件、放坡高度及施工場地條件確定,對于巖石邊坡不宜小于0.5m,對于土質(zhì)邊坡不宜小于1.0m。下級放坡坡度宜緩于上級放坡坡度。

  三、邊坡保護

  (一)基坑邊坡穩(wěn)定措施

  (1)根據(jù)土層的物理力學性質(zhì)確定基坑邊坡坡度,并于不同土層處做成折線形邊坡或留置臺階;

  (2)必須做好基坑降排水和防洪工作,保持基底和邊坡的干燥;

  (3)基坑邊坡坡度受到一定限制而采用圍護結(jié)構(gòu)又不太經(jīng)濟時,可采用坡面土釘、掛金屬網(wǎng)噴混凝土或抹水泥砂漿護面等措施;

  (4)嚴格禁止在基坑邊坡坡頂1~2m范圍堆放材料、土方和其他重物以及停置或行駛較大的施工機械;

  (5)基坑開挖過程中,隨挖隨刷邊坡,不得挖反坡;

  (6)暴露時間較長的基坑,一般應(yīng)采取護坡措施。

  (二)護坡措施

  (1)基坑土方開挖時,應(yīng)按設(shè)計要求開挖土方,不得超挖,不得在坡頂隨意堆放土方、材料和設(shè)備。在整個基坑開挖和地下工程施工期間,應(yīng)嚴密監(jiān)測坡頂位移,隨時分析觀測數(shù)據(jù)。當邊坡有失穩(wěn)跡象時,應(yīng)及時采取削坡、坡頂卸荷、坡腳壓載或其他有效措施。

  (2)放坡開挖時應(yīng)及時作好坡腳、坡面的保護措施。常用的保護措施有:

  1)疊放砂包或土袋;

  2)水泥抹面;

  3)掛網(wǎng)噴漿或混凝土;

  4)其他措施:包括錨桿噴射混凝土護面、塑料膜或土工織物覆蓋坡面等。

  【案例】

  1.背景

  某市政工程基礎(chǔ)采用明挖基坑施工,基坑挖深為5.5m,地下水在地面以下1.5m??颖诓捎镁W(wǎng)噴混凝土加固。基坑附近有高層建筑物及大量地下管線。設(shè)計要求每層開挖1.5m,即進行掛網(wǎng)噴射混凝土加固。某公司承包了該工程,由于在市區(qū),現(xiàn)場場地狹小,項目負責人(經(jīng)理)決定把鋼材堆放在基坑坑頂附近;為便于出土,把開挖的棄土先堆放在基坑北側(cè)坑頂,然后再裝入自卸汽車運出。由于工期緊張,施工單位把每層開挖深度增大為3.0m,以加快基坑挖土加固施工的進度。

  在開挖第二層土時,基坑變形量顯著增大,變形發(fā)展速率越來越快。隨著開挖深度的增加,坑頂?shù)乇砻娉霈F(xiàn)許多平行基坑裂縫。但施工單位對此沒有在意,繼續(xù)按原方案開挖。當基坑施工至5m深時,基坑出現(xiàn)了明顯的坍塌征兆。項目負責人(經(jīng)理)決定對基坑進行加固處理,組織人員在坑內(nèi)搶險,但已經(jīng)為時過晚?;犹斐闪硕嗳怂劳龅闹卮笫鹿?,并造成了巨大的經(jīng)濟損失。

  2.問題

  (1)按照《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012,本基坑工程側(cè)壁安全等級應(yīng)屬于哪一級?

  (2)本工程基坑應(yīng)重點監(jiān)測哪些內(nèi)容?當出現(xiàn)本工程發(fā)生的現(xiàn)象時,監(jiān)測工作應(yīng)做哪些調(diào)整?

  (3)本工程基坑施工時存在哪些重大工程事故隱患?

  (4)項目負責人(經(jīng)理)在本工程施工時犯了哪些重大錯誤?

  【參考答案】

  (1)基坑工程具有地域性,許多地區(qū)對基坑的分類做了規(guī)定。《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012中第3.1.3條對基坑側(cè)壁安全等級做了如下表所示規(guī)定:

  基坑側(cè)壁安全等級  

安全等級
破壞后果
一級
支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴重
二級
支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般
三級
支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴重

  本工程基坑周圍有高層建筑和大量地下管線,如果支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對周邊環(huán)境影響很嚴重,因此,基坑側(cè)壁安全等級應(yīng)定為一級。

  (2)基坑開挖卸載必然引起基坑側(cè)壁水平位移,基坑側(cè)壁水平位移越大,坑后土體變形越大。過大的側(cè)壁水平位移必然會造成建筑物沉降及管線變形。因此,任何環(huán)境保護要求高的基坑,側(cè)壁水平位移都是監(jiān)測的重點。本工程基坑周圍建筑物及地下管線是基坑環(huán)境保護的主要內(nèi)容,其變形也應(yīng)該是基坑監(jiān)測的重點。

  本工程地下水位在坑底以上,必須采取降水措施。施工時需要監(jiān)測地下水位,因此,地下水位也應(yīng)該是監(jiān)測的重點。

  另外,地下水中的承壓水對基坑的危害很大,尤其要注意接近坑底的淺層承壓水對基坑的影響。如果承壓水上面有不透水層,隨著基坑開挖,當承壓水層上部土重不能抵抗承壓水水頭壓力時,基坑坑底會出現(xiàn)突然的隆起,極容易引起基坑事故。如果坑底存在承壓水層時,坑底隆起也是基坑監(jiān)測的重點內(nèi)容。但由于基坑開挖施工,直接監(jiān)測坑底隆起并不容易,可以通過監(jiān)測埋設(shè)在坑底的立柱的上浮來間接監(jiān)測坑底隆起。

  當基坑變形超過有關(guān)標準或監(jiān)測結(jié)果變化速率較大時,應(yīng)加密觀測次數(shù)。當有事故征兆時,應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。本工程應(yīng)加密觀測次數(shù),如果變形發(fā)展較快應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。

  (3)本工程施工中存在的重大事故隱患:不按設(shè)計要求加大每層開挖深度是引發(fā)事故的主要原因之一,基坑設(shè)計單位都應(yīng)該根據(jù)其設(shè)計時的工況對施工單位的基坑開挖提出要求,不按設(shè)計要求施工,在施工時超挖極容易引起基坑事故。在基坑頂大量堆荷是引發(fā)基坑事故的另一重要原因,背景介紹未提及考慮這些荷載的安全性設(shè)計驗算,因此本工程把大量鋼材及棄土堆集于坑頂也是重大事故隱患。

  (4)對于基坑變形量顯著增大,變形發(fā)展速率越來越快現(xiàn)象,施工單位應(yīng)該對基坑進行搶險,對基坑做必要的加固和卸載;并且應(yīng)調(diào)整設(shè)計和施工方案。基坑危險征兆沒有引起注意,仍按原方案施工是施工項目負責人(經(jīng)理)一大失誤。

  當基坑變形急劇增加,基坑已經(jīng)接近失穩(wěn)的極限狀態(tài),種種跡象表明基坑即將坍塌時,項目負責人(經(jīng)理)應(yīng)以人身安全為第一要務(wù),人員要及早撤離現(xiàn)場。組織人進入基坑內(nèi)搶險,造成人員傷亡是項目負責人(經(jīng)理)指揮的一個重大錯誤。

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