深基坑工程安全管理要点及案例分析

型钢水泥土墙（SMW工法）
SMW工法+钢管支撑
取土设备、取土孔
取土架
挖土机
挖土环境
6．拉锚式围护结构 由围护结构和锚固体系两部分组成。围护结构与内撑
式围护结构体系相同。锚固体系可分为锚杆式和地面拉锚 式。地面拉锚式需要有足够的场地设置锚桩或锚固物；锚 杆式需要地基土能提供锚杆较大的锚固力。锚杆式一般适 用于砂土或粘土地基，而在软粘土中很少使用。
5．内支撑围护结构
由围护结构和内支撑体系两部分组成。围护结构常采用钢 筋混凝土排桩、SMW工法和地下连续墙。内支撑体系可采用水 平支撑和斜抛撑，其中水平内支撑又包括对撑、斜角撑和圆环 梁支撑等型式。从材料上内撑有钢筋混凝土支撑和钢管（或型 钢）支撑两种。适用范围广，可适用各种土层和基坑深度。
当利用地下室的结构梁板体系作为内支撑体系时，则应视 为内撑式围护结构的特例。此时可以结合全逆作或半逆作的施 工方法，达到节约围护费用和施工周期的目的。
1．放坡开挖 选择合理的边坡以保证开挖过程中边坡的稳定性，
包括坡面自身的稳定和边坡的整体稳定性。适用于地基 土质较好、开挖深度较浅、施工现场有足够场地的工程， 开挖支护费用一般较低。
2．水泥土重力式围护结构 常采用深层搅拌法形成，有时也采用高压旋喷法，
由数排水泥土桩排列在一起相互搭接而成，形成重力式 挡墙支挡周围土体，并保持基坑边坡稳定。常用于软粘 土地区开挖深度在6m以内的基坑工程。具有施工噪音低、 振动小，对环境影响小、造价低、便于土方开挖等优点， 缺点是通常变形较大。
基坑安全等级：三个安全等级。
一级基坑： （1）软土地区基坑开挖深度大于8m（修订后10m，上海 12m）。 （2）支护结构作为主体结构的一部分。 （3）在基坑开挖影响范围内有重要建（构）筑物、轨道
交通、需严加保护的管线或其他重要设施。 。 三级基坑：
开挖深度小于5m（上海7m)，且周围环境无特殊要求。 二级基坑：
除一级和三级以外的基坑。
围护墙： 地下连续墙、排桩墙（防渗帷幕）、SMW工法墙、
TRD内插型钢墙、（钢、钢筋混凝土）板桩墙、木桩 支撑（锚杆）：
钢砼支撑、钢支撑（钢管支撑、组合型钢支撑） 井字撑、角撑、桁架、圆环支撑、斜抛撑 土层锚杆（常规锚杆或锚索、浆囊袋式可回收锚索、 旋喷或搅拌可回收水泥土锚）、岩层锚杆 地基加固体： 深层搅拌法、高压喷射注浆法、压密 注浆法、降 水加固 —— 软土地区或防渗管涌易发地区采用
涉及土力学领域： 强度（稳定）问题：围护桩（墙）、支撑系统、地基 变形问题：支护结构、周围环境——变形控制设计 渗流问题
土与支护结构共同作用(应同时具备岩土工程和结构工程知识)
实践性很强的岩土工程问题
实践先于理论发展：基坑稳定性、支护结构的内力和变形以及地基变 形对周围建筑物、地下管线的影响和保护的计算分析不准确。 目前对策：理论导向、现场监测和经验判断三者相结合。全国性规范 和地区性规范都应满足。
杭州莫干山路华龙商务大厦基坑实景
杭州利群大厦基坑实景
杭州武林路某基坑实景
型钢组合支撑基坑实景
TRD内插型钢围护墙基坑实景
2. 基坑工程发展趋势
江苏润扬长江公路大桥锚碇基坑开挖深度达48m，是 目前国内最深的基坑 ；
杭州西湖文化广场深基坑平面尺寸达350m×285m，开 挖深度达12.85m，上海虹桥枢纽地下室面积17万平方米；
区域性和个性很强 系统性工程
围护体系的设计、施工和土方开挖相互影响
基坑工程的环境效应
基坑开挖势必引起周围地基中地下水位பைடு நூலகம்变化和应力场的改变， 导致周围地基土体变形，对相邻建筑物、构筑物和地下管线产生影 响，甚至造成事故。
挡土体系
放坡开挖 有支护开挖
加固型 支挡型
水泥土重力式挡墙 土钉墙 冻结法 悬臂式围护结构 内撑式围护结构 拉锚式围护结构 其它形式：双排桩门架式、组合式、沉井等
一、 概 述 二、基坑围护结构主要类型 三、基坑变形、破坏现象 四、基坑工程设计及施工要求 五、基坑工程重大危险源辨识 六、基坑施工安全生产管理 七、典型基坑工程案例分析
1. 基本概念
基坑（广义）：由地面向下开挖形成的敞开地下空间。 基坑工程：建筑物或构筑物地下部分施工时，需开挖 基坑，进行施工降水，同时要对基坑四周的建筑物、构筑 物、道路和地下管线进行围护及监测，确保正常、安全施 工。这项综合性工程称为基坑工程。 支护结构：基坑工程中采用的围护墙、支撑（或土层 锚杆）、防渗帷幕、地基加固体等结构体系的总称。 深基坑：开挖深度超过5m（含5m）或深度虽未超过 5m，但地质条件和周围环境及地下管线极其复杂的工程。
上海绿洲中环中心基坑，采用直径为210m的超大圆环 支撑，为目前国内同类工程之最。
国外，圆形基坑深度最大达74m，直径达98m，法国 非圆形基坑深度已达9层。
上海世博500kV地下变电站 (挖深34m)
开挖深度48米（12道支撑）
3.基坑工程特点
基础和地下工程施工中的传统课题
综合性岩土工程难题
隔渗降水体系
隔渗帷幕 降水体系
挡土墙本身：如水泥土重力式挡墙、地下连续墙 水泥土帷幕：深层搅拌桩或高压旋喷桩连续搭接 素混凝土桩帷幕：嵌桩或连续排桩 轻型井点：单级或多级 深井：真空或自流深井 明排：集水井、排水沟相结合
加固体
深层搅拌法 高压喷射法 其它：注浆法、降水等
加固区
主动加固区 被动加固区
土钉+排桩形成复合土钉墙
4．悬臂式围护结构
常采用不设内支撑和锚杆的钢筋混凝土排桩墙、木 板桩、钢板桩、钢筋混凝土板桩、地下连续墙等型式， 钢筋混凝土桩常采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、沉管灌 注桩及预制桩，一般在桩顶设压顶梁以增强整体性，悬 臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来 维持整体稳定和结构的安全，适用于土质较好、开挖深 度较浅的基坑工程。
土钉墙是边开挖基坑，边在土坡中设置土钉，在坡面上 铺设钢筋网，并通过喷射混凝土形成混凝土面板，从而形成 加筋土重力式挡墙起到挡土作用。适用于地下水位以上或人 工降水后的粘性土、粉土、杂填土，一般不适用于淤泥质及 地下水位以下且未经降水处理的土层，周围管线密集的基坑 也应慎用。
复合土钉墙系由常规土钉墙与水泥搅拌桩（或高压旋喷 桩）、钢板桩、木桩、钻孔灌注桩等超前支护结构组合而成， 可提高基坑稳定性，减少基坑变形，常用于软粘土基坑。