深基坑施工安全及变形控制
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注意：围护结构的隔断和止水是关键，加强降水对围 护施工、开挖施工十分重要！
第22页共114页
3.1 常见地层组合
组合三：微承压水地层
含④2层微承压含 水层地层剖面
含⑤2层微承压含 水层地层剖面
第23页共114页
3.1 常见地层组合
组合三：微承压水地层（分布）
第⑤2层厚度等值线分布
• 工程中常用的顺逆结合方案主要有： （1）主楼先顺作、裙楼后逆作； （2）裙楼先逆作、主楼后顺作； （3）中心顺作、周边逆作； （4）大坑先逆做、小坑后顺做。
第11页共114页
2.3 顺逆结合
虹口商城基坑大坑先逆作、小坑后顺做方案示意
基坑面积约24280m2，裙楼挖深约为22.47m，主楼挖深约 为22.97m，基坑划分为一大一小两个基坑，小坑为靠近地铁8 号线的区域，大小基坑中间以钻孔灌注桩分隔，大坑面积约 22880m2，小坑面积约1400m2，先逆作施工大坑，待大坑底板 全部完成后再顺作施工小坑。
深大基坑施工安全及变形控制 技术要点
第1页共114页
内容提要
1
深大基坑施工特点
2
基坑施工方法
3
上海地区土层特点
4
车站基坑施工规程
5 深大基坑控制措施
6
结语
第2页共114页
1. 深大基坑施工特点
➢ 开挖深 ➢ 面积大
第3页共114页
➢ 周期长 ➢ 风险高
1. 深大基坑施工特点：开挖深
4号线修复段基坑示意 挖深达41m
第9页共114页
2.2 逆作法
逆作法是每开挖一定深度的土体后，即支设模板浇筑永久的结构
梁板，用以代替常规顺作法的临时支撑，以平衡作用在围护墙上 的土压力，地下结构自上而下浇筑。有全逆作和半逆作之分。
优点
缺点
1）板撑刚度大于临时支撑； 2）地面楼板形成后，可作为施工作业 面，施工受天气影响较小； 3）一般情况下课不必架设内撑及栈桥， 可降低施工费用； 4）地上与下部结构可同时施工，可缩 短总工期。
盖挖法是由地面向下开挖至 一定深度后，将顶部封闭，其余 的下部工程在封闭的顶盖下进行 施工。对于占用道路区域的基坑 施工，为减轻交通压力，可选用 盖挖法。
第14页共114页
内容提要
1
深大基坑特点
2
基坑施工方法
3
上海地区土层特点
4
车站基坑施工规程
5
深大基坑控制措施
6
结语
第15页共114页
3. 上海地区土层特点
第12页共114页
2.3 顺逆结合
上海月星环球商业中心基坑开挖面积约56705m2，普遍 挖深约17.4m。为减小开挖对地铁影响，将整个基坑分为① ～⑦区开挖施工。其中①～⑤区采用逆作法先施工，⑥～ ⑦区待13号线车站主体结束后采用明挖顺作法施工，工程 以逆作施工为主。
第13页共114页
2.4 盖挖法
• 常见地层组合 • 典型土层物理力学特性 • 特殊地质现象
第16页共114页
3.1 常见地层组合
组合一：典型地层
第17页共114页
该类地层为 上海地区最 常见的地层 组合，标志 层包括第④ 层灰色淤泥 质粘土以及 第⑥层暗绿 色粉质粘土 等。
3.1 常见地层组合
组合一：典型地层（地层危害性）
（1）如坑底位于第④层灰色淤泥质粘土层顶附近时，易发 生因被动区抗力不足引起的基坑失稳问题；当墙底产生较 大踢脚时，应特别当心！设计时应加强坑内土体加固、提 高围护刚度，施工期间应增加支撑等。
第②3层厚度等值线分布
第21页共114页
3.1 常见地层组合
组合二：故河道地层（地层危害性）
（1）如坑底位于第②3层灰色粉土、粉砂层中，易发生流 砂或管涌现象； （2）围护间隙易发生漏砂现象，并形成渗漏通道，进一 步引发基坑事故； （3）如坑深达到一定程度，涉及降承压水时，易发生因 降压控制不当导致的坑底突涌事故；
地质风险因素
号 线
人
民
公
园
新
站
加
事
坡
故
某
4
地
铁
号
ຫໍສະໝຸດ Baidu
基
线
坑
董
事
家
故
渡
事
故
第6页共114页
内容提要
1
深大基坑特点
2
基坑施工方法
3
上海地区土层特点
4
车站基坑施工规程
5
深大基坑控制措施
6
结语
第7页共114页
2. 基坑施工方法 ➢ 顺作法 ➢ 逆作法 ➢ 盖挖法 ➢ 顺逆结合
第8页共114页
2.1 顺作法
50万伏变电站基坑示意 挖深达34m
第4页共114页
1. 深大基坑施工特点：周期长
基坑
夜间作业限制
开挖
出土
设备资源限制
受到 严格
限制
作业面限制
某车
民生压力
站基
坑周
出土控制
边复 杂的
环境
第5页共114页
1. 深大基坑施工特点：风险高
2
环境的复杂性
号 线
科
技
施工管理不足
馆 站
基
坑
勘察设计失误
事 故
2
• 最常见、最普遍施工方法； • 施工工艺成熟，支护结构体系与主体结构相对独
立，相比逆作法，其设计、施工均比较便捷； • 相对来讲，与逆作法相比，对施工单位管理和技
术水平的要求不时特别高（当然，另有要求或环 境保护的工程例外）； • 相对于逆作法而言，其基坑支护结构设计与主体 结构设计关联性较低，受主体设计进度的制约相 对较小。
1）无法调整高度,且形成时间较长； 2） 挖土作业空间狭小，效率相对较低； 3）技术复杂，施工难度大，接头处理 复杂； 4） 与主体结构设计关联度大，进度易 受制约。
第10页共114页
2.3 顺逆结合
• 在工程实践中，有时采用顺作法与逆作法结合的方案，通 过充分发挥顺作法与逆作法的优势，取长补短，从而实现 部分特殊工程的建设目标。
第19页共114页
3.1 常见地层组合
组合二：故河道地层
故河道区 域以存在 第②3层灰 色粉性土、 粉砂为标 志。
第20页共114页
3.1 常见地层组合
组合二：故河道地层（分布）
第②3层主要分布于吴凇江故 道，呈条带状延伸于苏州河 以北地区，由西向东经长宁 、普陀、黄浦、虹口以及杨 浦五角场地区，至浦东高桥 一带，在彭浦、江湾、北蔡 有零星分布。吴淞江故河道 区第②3层具有河流沉积特点 ，两侧厚度相对较薄，中部 厚度大，最大厚度一般约为 10～15m，在共青森林公园附 近最大厚度达20m。
第18页共114页
3.1 常见地层组合
组合一：典型地层（地层危害性）
（2）如坑深达到一定程度，涉及降承压水时，易发生因降压控制不当导 致的坑底突涌事故；
（3）当基坑深度范围内存在粉、砂性土时，围护间隙易发生漏砂现象， 并形成渗漏通道，进一步引发基坑事故；如未对勘探钻孔实施良好的 封闭，同样会引起较大危害！
第22页共114页
3.1 常见地层组合
组合三：微承压水地层
含④2层微承压含 水层地层剖面
含⑤2层微承压含 水层地层剖面
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3.1 常见地层组合
组合三：微承压水地层（分布）
第⑤2层厚度等值线分布
• 工程中常用的顺逆结合方案主要有： （1）主楼先顺作、裙楼后逆作； （2）裙楼先逆作、主楼后顺作； （3）中心顺作、周边逆作； （4）大坑先逆做、小坑后顺做。
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2.3 顺逆结合
虹口商城基坑大坑先逆作、小坑后顺做方案示意
基坑面积约24280m2，裙楼挖深约为22.47m，主楼挖深约 为22.97m，基坑划分为一大一小两个基坑，小坑为靠近地铁8 号线的区域，大小基坑中间以钻孔灌注桩分隔，大坑面积约 22880m2，小坑面积约1400m2，先逆作施工大坑，待大坑底板 全部完成后再顺作施工小坑。
深大基坑施工安全及变形控制 技术要点
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内容提要
1
深大基坑施工特点
2
基坑施工方法
3
上海地区土层特点
4
车站基坑施工规程
5 深大基坑控制措施
6
结语
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1. 深大基坑施工特点
➢ 开挖深 ➢ 面积大
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➢ 周期长 ➢ 风险高
1. 深大基坑施工特点：开挖深
4号线修复段基坑示意 挖深达41m
第9页共114页
2.2 逆作法
逆作法是每开挖一定深度的土体后，即支设模板浇筑永久的结构
梁板，用以代替常规顺作法的临时支撑，以平衡作用在围护墙上 的土压力，地下结构自上而下浇筑。有全逆作和半逆作之分。
优点
缺点
1）板撑刚度大于临时支撑； 2）地面楼板形成后，可作为施工作业 面，施工受天气影响较小； 3）一般情况下课不必架设内撑及栈桥， 可降低施工费用； 4）地上与下部结构可同时施工，可缩 短总工期。
盖挖法是由地面向下开挖至 一定深度后，将顶部封闭，其余 的下部工程在封闭的顶盖下进行 施工。对于占用道路区域的基坑 施工，为减轻交通压力，可选用 盖挖法。
第14页共114页
内容提要
1
深大基坑特点
2
基坑施工方法
3
上海地区土层特点
4
车站基坑施工规程
5
深大基坑控制措施
6
结语
第15页共114页
3. 上海地区土层特点
第12页共114页
2.3 顺逆结合
上海月星环球商业中心基坑开挖面积约56705m2，普遍 挖深约17.4m。为减小开挖对地铁影响，将整个基坑分为① ～⑦区开挖施工。其中①～⑤区采用逆作法先施工，⑥～ ⑦区待13号线车站主体结束后采用明挖顺作法施工，工程 以逆作施工为主。
第13页共114页
2.4 盖挖法
• 常见地层组合 • 典型土层物理力学特性 • 特殊地质现象
第16页共114页
3.1 常见地层组合
组合一：典型地层
第17页共114页
该类地层为 上海地区最 常见的地层 组合，标志 层包括第④ 层灰色淤泥 质粘土以及 第⑥层暗绿 色粉质粘土 等。
3.1 常见地层组合
组合一：典型地层（地层危害性）
（1）如坑底位于第④层灰色淤泥质粘土层顶附近时，易发 生因被动区抗力不足引起的基坑失稳问题；当墙底产生较 大踢脚时，应特别当心！设计时应加强坑内土体加固、提 高围护刚度，施工期间应增加支撑等。
第②3层厚度等值线分布
第21页共114页
3.1 常见地层组合
组合二：故河道地层（地层危害性）
（1）如坑底位于第②3层灰色粉土、粉砂层中，易发生流 砂或管涌现象； （2）围护间隙易发生漏砂现象，并形成渗漏通道，进一 步引发基坑事故； （3）如坑深达到一定程度，涉及降承压水时，易发生因 降压控制不当导致的坑底突涌事故；
地质风险因素
号 线
人
民
公
园
新
站
加
事
坡
故
某
4
地
铁
号
ຫໍສະໝຸດ Baidu
基
线
坑
董
事
家
故
渡
事
故
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内容提要
1
深大基坑特点
2
基坑施工方法
3
上海地区土层特点
4
车站基坑施工规程
5
深大基坑控制措施
6
结语
第7页共114页
2. 基坑施工方法 ➢ 顺作法 ➢ 逆作法 ➢ 盖挖法 ➢ 顺逆结合
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2.1 顺作法
50万伏变电站基坑示意 挖深达34m
第4页共114页
1. 深大基坑施工特点：周期长
基坑
夜间作业限制
开挖
出土
设备资源限制
受到 严格
限制
作业面限制
某车
民生压力
站基
坑周
出土控制
边复 杂的
环境
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1. 深大基坑施工特点：风险高
2
环境的复杂性
号 线
科
技
施工管理不足
馆 站
基
坑
勘察设计失误
事 故
2
• 最常见、最普遍施工方法； • 施工工艺成熟，支护结构体系与主体结构相对独
立，相比逆作法，其设计、施工均比较便捷； • 相对来讲，与逆作法相比，对施工单位管理和技
术水平的要求不时特别高（当然，另有要求或环 境保护的工程例外）； • 相对于逆作法而言，其基坑支护结构设计与主体 结构设计关联性较低，受主体设计进度的制约相 对较小。
1）无法调整高度,且形成时间较长； 2） 挖土作业空间狭小，效率相对较低； 3）技术复杂，施工难度大，接头处理 复杂； 4） 与主体结构设计关联度大，进度易 受制约。
第10页共114页
2.3 顺逆结合
• 在工程实践中，有时采用顺作法与逆作法结合的方案，通 过充分发挥顺作法与逆作法的优势，取长补短，从而实现 部分特殊工程的建设目标。
第19页共114页
3.1 常见地层组合
组合二：故河道地层
故河道区 域以存在 第②3层灰 色粉性土、 粉砂为标 志。
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3.1 常见地层组合
组合二：故河道地层（分布）
第②3层主要分布于吴凇江故 道，呈条带状延伸于苏州河 以北地区，由西向东经长宁 、普陀、黄浦、虹口以及杨 浦五角场地区，至浦东高桥 一带，在彭浦、江湾、北蔡 有零星分布。吴淞江故河道 区第②3层具有河流沉积特点 ，两侧厚度相对较薄，中部 厚度大，最大厚度一般约为 10～15m，在共青森林公园附 近最大厚度达20m。
第18页共114页
3.1 常见地层组合
组合一：典型地层（地层危害性）
（2）如坑深达到一定程度，涉及降承压水时，易发生因降压控制不当导 致的坑底突涌事故；
（3）当基坑深度范围内存在粉、砂性土时，围护间隙易发生漏砂现象， 并形成渗漏通道，进一步引发基坑事故；如未对勘探钻孔实施良好的 封闭，同样会引起较大危害！