基坑支护是为了确保地下结构施工和基坑周边环境的安全,采取的临时性支挡、加固和保护措施。根据中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012的定义,基坑支护主要包括对基坑进行临时性支挡、加固、保护和地下水控制等措施。
基坑支护的目的是保护地下主体结构的施工安全,并确保基坑周边环境的稳定和保护。在基坑开挖过程中,由于土体的挖掘和侧壁的暴露,有可能导致土体坍塌、地面沉降、周边建筑物和管线受损等问题。因此,通过采取适当的支挡、加固和保护措施,可以减少这些风险并保证施工的顺利进行。
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规范
现批准《建筑基坑支护技术规程》为行业标准,编号为JGJ 120-2012,自2012年10月1日起实施。其中,第3.1.2、8.1.3、8.1.4、8.1.5、8.2.2条为强制性条文,必须严格执行。原行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99同时废止。
本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部 2012年4月5日
工程
根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质【2009】87号文)的规定,开挖深度超过3米(含3米)或地质条件和周边环境复杂的基坑(槽)支护,以及开挖深度超过5米(含5米)或地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑物安全的基坑支护工程,都属于危险性较大的分部分项工程范围,必须按照相关规定执行。这意味着在进行这些基坑支护工程时,需要加强安全管理措施,包括制定详细的施工方案、合理选择支护形式和材料、严格控制施工工艺等。这些安全管理措施的目的是确保基坑支护工程的安全进行,防止发生塌方、坍塌等意外事故。
形式
常见的基坑支护形式主要有:
1. 排桩支护:采用桩撑、桩锚、排桩悬臂等方式支撑土壤和水压力。
2. 地下连续墙支护:在地下开挖建筑物基坑时,通过地连墙和支撑结构来支撑土体,防止塌方。
3.水泥挡土墙:将水泥混凝土浆液注入土壤中,形成挡土墙,以抵抗土压力和地下水的影响。
4.土钉墙(喷锚支护):在基坑周边或斜坡上设置钢筋混凝土土钉,通过土钉和锚杆的力量来支撑土壤。
5. 逆作拱墙:通过设置逆作拱结构,将土体进行加固和支撑。
6. 原状土放坡:在基坑开挖时,只进行土体的削方工作,不进行支护,通过土体原状的自重来保持土壤的稳定。
7. 桩、墙加支撑系统:通过设置桩基和墙体,再结合支撑系统,提供稳定的支撑力。
8. 简单水平支撑:通过设置简单的支撑结构,如竹木桩、钢支撑梁等,来支撑土壤。
9. 钢筋混凝土排桩:在基坑周边设置钢筋混凝土排桩,通过排桩的刚度和强度来支撑土壤。
10. 上述两种或者两种以上方式的合理组合等:根据基坑的具体情况和要求,综合运用多种基坑支护形式。
施工
施工方案
基坑支护施工方案需要根据具体的基坑深度和土壤条件编制施工方案,方案要经过设计计算,并经过上级审批。对于深度超过5m的基坑,需要有经过设计计算的支护方案。施工方案应考虑基坑的开挖、支护、临时支撑、排水、安全措施等。
临边防护:
- 基坑深度超过2m时,必须设置临边防护措施,四周必须设置临边防护栏。
- 临边防护栏杆的高度不得低于1.2m,可以采用密目式安全网进行封闭。
- 临边防护离开基坑边的水平距离不得小于0.5m。
坑边荷载:
- 施工机械和物料堆放距离基坑边缘必须按设计规定执行。
- 挖出的土方不得堆放在基坑外侧,以免引起地面过载。
- 不得在距离基坑边缘1m以内堆放杂物。
上下通道和土方开挖:
- 基坑内应设置上下通道,确保施工人员的安全进出。
- 基坑土方开挖一般采用分层开挖法,对挖出的土方要及时清运。
坑壁支护:
- 基坑土质不好、开挖深度大、场地受限或附近有建筑物限制放坡时,可以采取支挡土板的方式进行支护。
- 支挡土板可以采用断续式或连续式,根据具体情况进行选择。
- 支护设施产生局部变形时,需要及时采取措施进行调整。
排水措施:
- 基坑施工需要设置有效的排水措施,尤其是在基坑底面积位于地下水位以下时。
- 可采用明沟排水和井点降水两种方式进行排水。
- 井点降水需要设置抽水井,并通过抽水设备将地下水位下降。
基坑支护变形监测:
- 需要对基坑支护进行变形监测,包括毗邻建筑物、重要管线和道路的沉降观测。
- 监测数据要及时记录,并根据监测结果采取相应的措施。
作业环境:
- 基坑内作业时,施工人员需要有安全立足点,确保人身安全。
- 垂直作业时需要进行隔离防护。
- 光线不足的地方需要设置照明灯,提供足够的照明。
施工流程
深基坑支护的施工流程可以分为以下几个步骤:
1. 施工前准备:包括现场勘察、设计施工方案、制定施工计划、准备材料和人力等资源。
2. 支护桩的施工:先进行人工挖孔,然后用钢筋混凝土进行护壁施工,确保支护桩的稳定性和承载力。
3. 联系梁等的施工:先开挖基槽,然后进行抗渗墙混凝土的浇筑,最后再对联系梁进行施工,确保地基的稳定性和支护效果。
4. 锚杆的施工:对基坑挖至锚杆标准高度后,在地下进行钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆等工作,确保锚杆的固定性和支撑能力。
5. 土方开挖:采用分层开挖的方法,随时挖出随时运走土方,并定期清理基坑内的土方,确保施工区域的清洁和安全。
在整个施工过程中,需要进行实时监测,包括基坑变形、支护结构变形、土层位移、地下水位等数据的监测,以及对施工过程中的安全问题进行检查和评估,确保施工的安全性,并提供决策指导和调整方案。
施工资质
基坑支护施工单位可以申请地基基础工程专业承包资质一级、二级或三级。根据《中华人民共和国建筑法》相关部门制定的建筑业企业资质标准,地基与基础工程专业承包资质已于2015年1月1日起被改为地基基础工程专业承包资质。
在资质申请过程中,施工单位需要满足一定条件和要求,如投标文件、企业资金、项目经验、技术人员等方面的实力和能力。申请资质时,还需要提供相关的资料和证明材料,经相应部门审核通过后方可取得相应的资质等级。
安全等级
基坑工程安全等级的划分是根据支护结构及周边环境对变形的适应能力以及基坑工程对周边环境可能造成的危害程度。一般来说,安全等级划分为三个级别:一级、二级和三级。
一级安全等级适用于周边环境复杂程度很高,破坏后果很严重的基坑工程。这种情况下,基坑深度大于12m,工程地质条件很复杂,地下水情况水位很高,施工受到严重影响。
二级安全等级适用于周边环境复杂程度较高,破坏后果严重的基坑工程。这种情况下,基坑施工深度范围小于等于12m,大于6m,工程地质条件较复杂,地下水情况水位较高,施工受到较严重影响。
三级安全等级适用于周边环境复杂程度简单,破坏后果不严重的基坑工程。这种情况下,基坑施工深度范围小于等于6m,工程地质条件简单,地下水情况水位较低,施工受到轻微影响。
根据安全等级的不同,对基坑工程的设计、施工和监测要求也会有所不同。对于较高安全等级的基坑工程,需要更加严格地进行支护设计和施工,以确保工程的安全性。