深基坑工程风险管控要点及典型事故剖析.pptx
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1、塔吊拆除平面图塔吊拆除剖面图基坑设计与施工方案编制及审批典型支护体系介绍基坑工程管理要点基坑工程地下水控制要点基坑工程监测基坑工程典型案例事故剖析基坑工程实施过程风险管控01基坑工程管理要点p深基坑 一般指开挖深度5m或地下室层数3,或深度5m但地质条件和周围环境等特别复杂的工程。p深基坑工程 包括基坑开挖、降水和支护结构设计、施工与监测;是一项风险性工程,它涉及工程地质、土力学、基础工程、结构工程、结构力学、施工技术、土与结构的共同作用以及环境岩土工程等多门学科,是一门综合性很强的新型学科。基坑工程概述深圳平安金融中心基坑工程概述l挡土功能l止水功能l为地下室主体结构施工创造条件l控制围护结
2、构位移和坑底隆起对环境的影响l控制降低地下水位对环境的影响l控制土锚对相邻场地的影响p深基坑工程要求 受地质、水文、气候和周围环境等多种因素影响,工程设计与施工需确保支护结构在施工过程中安全,并控制其及土体变形对周围环境(邻近建筑物及地下设施等)的影响。基坑工程概述p区域性强 不同地质、水文和周围场地环境及邻近建(构)筑物等条件中的地基中,基坑工程差异性大。北京地区砂、粉土华南区域岩层出露天津/上海等饱和软土基坑工程概述p综合性强 深基坑工程是岩土工程、结构工程及施工技术等多种学科相互交叉的学科,其涉及土力学中强度、变形和渗流等内容的复杂耦合作用。p事故率高 工程施工周期长,需经历多次降雨、周
3、边堆载、振动等诸多不利条件,安全度的随机性大,事故的发生具有突发性。基坑工程概述p时空效应强 基坑深度较大,开挖后土体变形较浅基大,且软黏土的蠕变会使作用在支护结构上的土体强度随时间增加而降低,进而降低基坑稳定性。典型案例:上海地铁2号线河南路站基坑工程概述p环境效应强 开挖引起周围地下水位变化和土体应力场改变,导致地基土体变形,对邻近建(构)筑物等产生影响,另外,大量土方运输也会对交通产生较大影响。某基坑工程开挖对周边建筑物影响模拟基坑开挖变形引起的周边路面沉降基坑工程概述p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
4、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。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。对基坑工程有较大影响的因素工程地质条件文物古建、构筑物等周边环境地铁、地下管线等地下环境基坑工程概述p工程量大、工期紧 基坑开挖深度一般较大,为减小基坑变形及符合施工管理等要求,工程量比浅基坑大、且施工工期紧张。p风险性大 深基坑工程技术复杂,安全储备相对较小,涉及范围广,事故频繁,导致风险性较大(使用期一般为1年)。p质量要求高 基坑工程的质量直接影响相应地下和上部结构的工程质量,且较高的基
5、坑工程质量可以减小对周围环境和邻近建筑物及管道等的影响。基坑工程管理重点工作1)遵循“先勘察后设计”的基本程序基坑工程必须遵循“先勘察后设计”的基本程序。深基坑工程勘察除进行建筑物常规勘察内容外,还要探明和查清基坑开挖使用范围内不明地下的障碍物,对工程所在地的地质和气候进行深层分析。施工时发现不明障碍物时,不得贸然施工,要在查明障碍物,采取相应的、不留隐患的施工措施后,再行施工。2)严把工程设计质量关设计时应考虑到各种不利情况的发生。选择有深基坑设计经验和专业技能的工程设计人员,总结之前的成功经验和失败的教训,需要聘请专家进行审核。根据自身工程要求和条件,综合考虑技术、经济、安全和环境等方面的
6、因素,做出一个安全、可靠、经济的包括围护结构选型、设计、土方开挖、控水、地基加固等内容的整体设计方案。基坑工程管理重点工作3)保持与施工和设计的及时沟通与了解 施工图纸依据的地质资料与实际不符、差别较大时,要及时的与设计进行沟通。如在一些城市区域时,马路两侧的地质情况也会有着较大的差别,比如土层的分布、微承压水、承压水的层厚等等。这就要求我们及时的与设计部门沟通,及时的进行施工方案的更改。4)对施工单位的管理对从事基坑工程的施工单位,应按有无资质条件进行严格审核,无资质者不得承接施工任务;要对专业分包进场前的资质预审、专业考核、管理专业技术人员配备等状况要进行认真的考察了解,进场后一旦发现与实
7、际情况有明显差异、不能胜任专业分包任务的,需要及时清退、更换。基坑工程管理重点工作5)基坑项目的报建与许可建设单位和施工单位在办理建筑工程质量、安全监督手续时,除按规定提交有关文件外,应同时提交深基坑工程设计方案专家组评审报告,以及经施工企业技术负责人和总监理工程师批准的深基坑工程专项施工方案。6)工程前期准备工作应当邀请设计、施工、监理、市政、公用、供电、通讯、监测等单位,对可能产生影响的构建筑物、地下管线、道路等作进一步检查,重要部位做好记录及摄像。对有可能产生争议的相邻建筑物,提前签订书面协议,并委托第三方检测单位进行检测。02典型支护体系介绍基坑工程支护结构选型“岩土工程与其说是一门科
8、学,不如说是一门艺术。(Geotechnologyisanartratherthanascience)无论天然土层结构怎样复杂,也无论我们的知识与土的实际条件有多么大的差距,我们必须利用处理问题的艺术,在合理造价的前提下,为土工结构和地基基础问题寻求满意的答案。“基坑工程支护结构选型中医讲究天地人时,宏观把握,望闻问切,综合判断,辨证施治,随时调整,因人制宜,同病异治。刘建航院士总结上海地铁的工程经验时说,岩土工程应以理论导向、实测定量、经验判断、检验验证为原则开展工作。基坑工程支护结构选型在基坑工程中应用的支护形式很多,对基坑支护工程形式进行合理分类中,包括各种支护形式是很困难的。将基坑工程
9、常用的支护形式可分为以下四个大类:1.放坡开挖及简易支护放坡及简易支护的支护形式主要包括:放坡开挖;放坡开挖为主,辅以坡脚采用短桩、隔板及其他简易支护;放坡开挖为主,辅以喷锚网加固等。2.加固边坡土体形成自立式支护对基坑边坡土体进行土质改良或加固,形成自立式支护。主要包括:水泥土重力式支护结构;各类加筋水泥土墙支护结构;土钉墙支护结构;复合土钉墙支护结构;冻结法支护结构等。基坑工程支护结构选型3.挡墙式支护结构挡墙式支护结构又可分为悬臂式挡墙式支护结构、内支撑挡墙式支护结构、锚拉式挡墙支护结构三大类。另外还有内撑与锚拉想结合挡墙式支护结构等形式。挡墙式支护结构中常用的挡墙形式有:排桩墙、地下连
10、续墙、板桩墙、加筋水泥土墙等。排桩墙常用的桩型有:钻孔灌注桩、沉管灌注桩等,也有采用大直径薄壁筒桩、预制桩等桩型。4.其他形式支护结构其他形式支护结构常用形式有:门架式支护结构、重力式门架支护结构、拱式组合结型支护结构、沉井支护结构等。基坑工程支护结构选型基坑工程支护结构选型基坑工程支护结构选型每种支护形式都有一定的适用范围,而且随工程地质和水文地质条件,以及周围环境条件的差异,其合理支护高度可能产生较大的差异。类别支护形式适用范围备注放坡开挖及简易支护放坡开挖地基土质较好,地下水位低,或采取降水措施,以及施工现场有足够放坡场所的工程。允许开挖深度取决于地基土的抗剪强度和放坡坡度费用较低,条件
11、许可时可采用放坡开挖为主,辅以坡脚采用短桩、隔板以及他简易支护基本同放坡开挖。坡脚采用短桩、隔板及其他简易支护,可减小放坡占用场地面积,或提高边坡稳定性放坡开挖为主,辅以喷锚网加固基本同放坡开挖。喷锚网主要用于提高边坡表层土体稳定性基坑工程支护结构选型类别支护形式适用范围备注加固边坡土体形成自立式围护水泥土重力式支护结构软黏土地基中一般用于支护深度小于6m的基坑。可采用深层搅拌法施工,也可采用旋喷法施工。可布置成格栅状,支护结构宽度较大,变形较大。加筋水泥土墙支护结构一般用于软黏土地基中支护深度小于6m的基坑。常用型钢、预制钢筋混凝土T形桩等加筋材料。采用型钢加筋需考虑回收。土钉墙支护结构一般
12、是由地下地下水位以上或降水后的基坑边坡加固。土钉墙支护临界高度主要与地基土体的抗剪强度有关。软黏土地基中应控制使用,一般用于深度不超过5m且允许较大变形的基坑。可与锚、撑式排桩支护联合使用,用于浅层支护。复合土钉墙支护结构同土钉墙支护结构。复合土钉墙形式很多,应具体情况,具体分析。冻结法支护结构可用各类地基。应考虑冻融过程中对周围的影响,全过程电源不能中断,以及工程费用等基坑工程支护结构选型类别支护形式适用范围备注挡墙式支护结构悬臂式排桩墙支护结构基坑深度较浅,而且可允许产生较大变形的基坑。软黏土地基中一般用于深度小于6m的基坑。常辅以水泥土止水帷幕排桩墙加内支撑式支护结构适用范围广,可用于各
13、种土层和基坑深度。软黏土地基中一般用于深度大于6m的基坑。常辅以水泥土止水帷幕地下连续墙加内支撑式支护结构适用范围广,可用各种土层和基坑深度。一般用于基坑深度大于10m的基坑。基坑工程支护结构选型类别支护形式适用范围备注挡墙式支护结构加筋水泥土墙加内支撑式支护结构适用土层取决于形成水泥土的施工方法,SMW工法三轴搅拌机械不仅适用于粘性土层,也能用于砂性土层的搅拌;TRD工法则适用于各种土层,且形成的水泥土连续墙水泥土强度沿深度均匀,水泥土连续墙连续性好,加固深度可达60m排桩墙加锚拉式支护结构砂性土地基和硬黏性土地基可提供较大的锚固力。常用于可提供较大的锚固力地基中的基坑。基坑面积越大,优越性
14、越显著,常采用浆囊式锚杆可用于软黏土地基尽量采用可拆式锚杆地下连续墙加锚拉式支护结构常用于可提供较大的锚固力地基中的基坑,基坑面积越大,优越性越显著基坑工程支护结构选型类别支护形式适用范围备注其他形式支护结构门架式式支护结构常用于开挖深度已超过悬臂式支护结构的合理支护深度,但开挖深度也不是很大的情况。一般用于软黏土地基中深度7-8m,而且可允许产生较大变形的基坑重力式门架支护结构基本同门架式支护结构对门架内土体采用深层搅拌法加固拱式组合型支护结构一般用于软黏土地基中深度小于6m,而且可允许产生较大变形的基坑辅以内支撑可增加支护高度减少变形沉井支护结构软土地基中面积较小且呈圆形或矩形等较规则的基
15、坑基坑工程支护结构选型基坑支护形式选用建议土层特点基坑深度可选择支护形式备注软黏土地基小于3m放坡开挖为主,辅以坡脚采用短桩隔板及其他简易支护小于5m土钉墙或复合土钉墙周边环境允许产生较大变形小于6m悬臂式排桩墙支护结构周边环境允许产生较大变形水泥土重力式支护结构周边环境允许产生较大变形加筋水泥土墙支护结构周边环境允许产生较大变形排桩墙加内支撑式支护结构周边环境不允许产生较大变形冻结法支护结构周边环境限制,采用其他支护形式较困难大于6m排桩墙加内支撑支护结构加筋水泥土墙加内支撑结构大于10m地下连续墙加内支撑支护结构基坑工程支护结构选型基坑支护形式选用建议土层特点基坑深度可选择支护形式备注砂性
16、土地基小于5m放坡开挖,加降水小于8m土钉墙或复合土钉墙,加降水大于8m排桩墙加内支撑或锚拉支护结构,加止水帷幕浅层土钉墙加降水,深层排桩墙加内支撑或锚拉式支护几个,加止水帷幕大于15m地下连续墙加内撑式或锚拉式支护结构,加止水帷幕放坡开挖及简易支护案例项目所在地项目所在地案例一:北汽通顺路公租房项目项目位于北京顺义区通顺路,基坑深度5-10m,基坑周边为规划场地,变形控制要求不高。北京地区对工程建设影响最大的主要是第四纪地层。西部的各大河流冲积扇顶部以厚层砂土和卵、砾石为主;东则以厚层粘性土、粉土为主。放坡开挖及简易支护案例本工程基坑基坑底标高为-10.3m(坑深9.3m)、-8.7m(坑深
17、7.7m)、-6.85m(坑深5.85m),坑内变标高处高差为3.45m、2.85m、1.6m;基坑肥槽取800mm;1、4、6、7剖面采用放坡土钉墙;2、5、9剖面采用自然放坡;3剖面采用桩锚支护;8(8a/8b)剖面为基坑内变标高处,按60放坡处理;案例一:北汽通顺路公租房项目放坡开挖及简易支护案例本剖面基坑深度9.3m,为放坡支护,坡度1:1.2,放坡坡面布置6.5200200钢筋网,喷射面层混凝土强度等级为C20,厚度50mm;坡面锚入1m长HRB400级16mm短钢筋,水平、垂直距离1.5m(1.2m),梅花形布置。案例一:北汽通顺路公租房项目加固边坡土体形成自立式支护案例案例二:深
18、圳市南山文化中心区水处理站基坑支护工程该剖面采用土钉墙+预应力锚索+预应力管桩+深层搅拌桩复合土钉墙的组合式支护。加固边坡土体形成自立式支护案例案例三:武汉华星光电项目武汉华星光电项目开挖深度约为7.4m,采用“大放坡喷锚网”+“钢板桩”超前支护+“预应力锚索”的组合支护方式。加固边坡土体形成自立式支护案例该剖面采用土钉墙+预应力锚索+钢板桩复合土钉墙的组合式支护。案例三:武汉华星光电项目加固边坡土体形成自立式支护案例该剖面采用放坡+预应力锚索+钢板桩的组合式支护。案例三:武汉华星光电项目挡墙式支护结构案例案例一:国贸三期该基坑位于北京东三环CBD核心区,周边地下管线密集、建筑物拥挤,而且新建
19、建筑的基础埋深深于已有建筑。挡墙式支护结构案例基坑开挖深度20.85m。根据开挖深度与周边环境条件,本工程按12个断面进行设计,分别采用喷锚、护坡桩+锚杆+土钉墙支护等支护方式。AB区域采用护坡桩+锚索的支护结构。案例一:国贸三期挡墙式支护结构案例本区域(DE区域)考虑到离国贸饭店较近,且考虑到道路畅通问题,上面只放坡约0.85m,从-2.0m(38.15m)以下采用护坡桩+土钉墙+锚索支护。分别在-3.0m(37.15m)、-5.0m(35.15)、-7.0m(33.15m)和-9.0m(31.15m)的位置设四道土钉。案例一:国贸三期挡墙式支护结构案例本区域(EF区域)临近国贸二期,上部放
20、坡0.55m,从-1.7m(38.45m)以下采用护坡桩+2道钢支撑+三道锚索进行支护。案例一:国贸三期挡墙式支护结构案例本区域(FG区域)临近国贸二期,上部放坡0.85m,从-2.0m(38.15m)到-16.25m(23.90m)采用护坡桩+5道土钉支护,在-9.15m(31.0m)、-13.15m(27.0m)和-17.15m(23.0m)处设置三道锚索。案例一:国贸三期挡墙式支护结构案例由于本剖面位置(GHI区域)处结构距离红线较远,上部放坡约3.6m,-4.75m(35.4m)以下采用支护桩+4道锚索支护结构。案例一:国贸三期挡墙式支护结构案例天津以粘性土、粉土、细砂土为主,地下水水
21、位较高,深基坑以挡墙式支护结构为主。案例二:天津津塔工程挡墙式支护结构案例地下连续墙设计概况天津津塔工程基坑开挖深度在-19.6m-25.5m之间,局部深坑最深达到-32.1m(主楼电梯井坑)。基坑周边的围护结构采用两墙合一的地下连续墙,基坑内部分别设置四道钢筋混凝土支撑系统。案例二:天津津塔工程挡墙式支护结构案例案例三:金融街(和平)中心项目津门津塔31#地块天津站海河津塔31#地块30#地块32#地块中共北方局纪念馆旧址银监会天津监督局31#地块32#地块夏新里如家银监会天津监督局中国化工供销华北公司周边环境概况挡墙式支护结构案例基坑支护概况31#地块基坑整体采用钻孔灌注桩结合两道钢筋混凝
22、土支撑体系进行支护,防水帷幕采用三轴水泥土搅拌桩(SMW)。案例三:金融街(和平)中心项目挡墙式支护结构案例案例三:金融街(和平)中心项目挡墙式支护结构案例案例四:龙湖天街项目B1A1B2A2B3A3B4本基坑安全等级为一级,由于临近地铁,为了保证地铁运营安全,需要控制变形量。根据时空效应原理及技术方法,整个基坑分为7个分仓进行施工,施工次序为A区B区。待A区结构回筑至0后,开挖B区。地铁车站挡墙式支护结构案例地铁侧采用1000mm厚地下连续墙+三道内支撑防护体系非地铁侧采用1100mm钻孔灌注桩+止水帷幕+三道内支撑防护体系案例四:龙湖天街项目03基坑设计与施工方案编制及审批基坑工程方案论证
23、流程基坑方案编制、审批、论证流程穿越城市轨道交通设施检测评估及监测实施流程基坑安全性报告送审资料清单:1、工可批复/核准批复/备案意见2、基坑安全性报告签章要求:编制单位项目负责人,设计人员,校审人员签字,并加盖编制单位图章,注册土木工程师(岩土工程)执业章。支护结构与主体结构相结合的基坑工程,还需加盖主体结构设计单位一级注册结构工程师执业章,并签字。3、地质详勘报告4、包含上述资料的光盘基坑工程方案论证材料清单基坑设计方案送审资料清单:1、规划设计方案批文2、基坑安全性报告评审意见及意见回复3、基坑工程设计方案4、地质详勘报告5、周边房屋检测报告6、包含上述资料的光盘基坑工程方案论证材料清单
24、基坑施工方案送审资料清单:1、施工总承包单位中标通知书2、基坑设计方案评审意见及意见回复3、基坑支护设计施工图4、基坑工程施工方案5、基坑工程监测方案6、地质详勘报告7、包含上述资料的光盘基坑工程方案论证材料清单北京地区基坑工程管理1、施工方案论证:根据北京市房屋建筑和市政基础设施工程危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则,符合以下情况的工程为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,需要进行施工方案论证。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
25、工程。3开挖深度超过5m的人工挖孔桩工程。4地下暗挖工程、顶管工程、水下作业工程。5采用新技术、新工艺、新材料、新设备及尚无相关技术标准的危险性较大的分部分项工程。北京地区基坑工程管理依据文件:危险性较大的分部分项工程安全管理规定(住房城乡建设部令第37号)北京市房屋建筑和市政基础设施工程危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则(京建法201911号)施工方案论证程序:施工方案论证由施工(总承包)单位组织论证。抽取专家-专项方案预审-召开论证会并形成论证报告-宣读并提交报告、接受劳务费-专项方案跟踪(从危大工程安全动态管理平台专家库中抽取专家)北京地区基坑工程管理施工方案论证内容:专项方案的主
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