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基坑土方开挖及基坑变形控制

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基坑土方开挖及基坑变形控制考点解析

所属考试:二级建造师
授课老师:凌平平
所属科目:市政公用工程管理与实务
考点标签: 运用
所属章节:第3章城市隧道工程/3.3明挖法施工/基坑支护施工
所属版本:2025

基坑土方开挖及基坑变形控制介绍

(1)基本要求如下:

③软土基坑必须分层、分块、对称、均衡地开挖,分块开挖后应及时支护。对于有预应力要求的钢支撑或锚杆,还必须按设计要求施加预应力。当基坑开挖面上方的支撑、锚杆和土钉未达到设计要求时,严禁向下开挖

3)基坑的变形控制

(1)基坑变形特征:

①土体变形:

基坑周围地层移动主要是由围护结构的水平位移和坑底土体隆起造成的。

②围护结构水平变形:

当基坑开挖较浅,还未设支撑时,不论对刚性墙体(如水泥土搅拌桩墙、旋喷桩墙等)还是柔性墙体(如钢板桩、地下连续墙等),均表现为墙顶位移最大且向基坑方向水平位移,呈三角形分布的特征。

③围护结构竖向变位

④基坑底部的隆起

⑤地表沉降

(2)基坑的变形控制:

②控制基坑变形的主要方法有:

a.增加围护结构和支撑的刚度

b.增加围护结构的入土深度

c.加固基坑内被动土压区土体。加固方法有墩式加固、满堂加固、格栅加固、抽条加固、裙边加固及抽条加固与裙边加固相结合。

专题更新时间:2025/08/01 10:54:15

基坑土方开挖及基坑变形控制考点试题

单选题 1.当基坑开挖较浅,还未设支撑时,不论对刚性墙体还是柔性墙体,均表现为(  )位移最大,向基坑方向水平位移,呈(  )分布。
A . 墙顶,弧形
B . 墙底,三角形
C . 墙顶,三角形
D . 墙底,扇形

正确答案: C

答察解析: 当基坑开挖较浅,还未设支撑时,均表现为墙顶位移最大,向基坑方向水平位移,呈三角形分布。

单选题 2.当基坑开挖较浅且未设支撑时,围护墙体水平变形表现为(  )。
A . 墙顶位移最大,向基坑方向水平位移
B . 墙顶位移最大,背离基坑方向水平位移
C . 墙底位移最大,向基坑方向水平位移
D . 墙底位移最大,背离基坑方向水平位移

正确答案: A

答察解析: 当基坑开挖较浅,还未设支撑时,不论对刚性墙体(如水泥土搅拌桩墙、旋喷桩墙等)还是柔性墙体(如钢板桩、地下连续墙等),均表现为墙顶位移最大且向基坑方向水平位移,呈三角形分布的特征。

多选题 3.基坑开挖时防止坑底土体过大隆起可采取的措施()。
A . 增加围护结构刚度
B . 围护结构入土深度
C . 坑底土体加固
D . 降压井点降水
E . 适时施作底板

正确答案: B

答察解析:

坑底稳定控制:

①保证深基坑坑底稳定的措施有加深围护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水等。

②适时施作底板结构。
故本题选BCDE 


简答/论述/问答 4.某公司承建一城市主干道的地下隧道工程,,采用明挖法施工,基坑围护结构采用灌注桩支护,随着基坑的开挖卸载,基坑底部出现过大隆起,过大的坑底隆起往往是基坑险情的征兆。项目部立即停止施工,查清原因并及时采取措施。
问题:
1、造成过大坑底隆起的原因有哪些?

正确答案:

答察解析: 答案:
1、
(1)基坑底不透水土层由于其自重不能够承受下方承压水水头压力而产生突然性隆起;
(2)由于围护结构插入基坑底土层深度不足而产生坑内士体隆起破坏。

简答/论述/问答 5.背景资料
某公司中标城市轨道交通工程,项目部编制了基坑明挖法、结构主体现浇的施工方案,根据设计要求,本工程须先降方至两侧基坑支护顶标高后再进行支护施工,降方深度为6m,黏性土层,1∶0.375放坡,坡面挂网喷浆。横断面如图4所示。施工前对基坑开挖专项方案进行了专家论证。
基坑支护结构分别由地连墙及钻孔灌注桩两种形式组成,两侧地连墙厚度均为1.2m,深度为36m;两侧围护桩均为φ1.2m钻孔灌注桩,桩长36m,间距1.4m。围护桩及桩间土采用网喷C20混凝土。中隔土体采用管井降水,基坑开挖部分采用明排疏干。基坑两端末接邻标段封堵墙。
基坑采用三道钢筋混凝土支撑+两道φ609×16钢支撑,隧道内净高12.3m,汽车吊配合各工序吊装作业。
施工期间对基坑监测的项目有:围护桩及降方层边坡顶部水平位移、支撑轴力及深层水平位移,随时分析监测数据。
地下水分布情况见横断面示意图。

图4横断面示意图(单位:m)
问题
 1.本工程涉及超过一定规模的危险性较大的分部分项工程较多,除降方和基坑开挖支护方案外,依据背景资料,另补充三项需专家论证的专项施工方案。
 2.分析两种不同支撑方式的优点及两种降排水措施产生的效果。
 3.本工程施工方案只考虑采用先降方后挂网喷浆护面措施,还可以使用哪些常用的坡脚及护面措施。
 4.降方工作坡面喷浆不及时发生边坡失稳迹象可采取的措施有哪些?
 5.在不考虑环境因素的前提下,补充基坑监测应监测的项目。

正确答案:

答察解析: 1.基坑降水;起重机的安装与拆卸工程、吊装工程;模板支架工程。
 2.1)钢筋混凝土支撑:混凝土支撑刚度大,变形小,强度的安全可靠性强;钢支撑:安装、拆除施工方便,可周转使用,同时可以施加预应力,可以调整轴力而有效控制围护墙变形。
(2)管井降水作用:疏干中隔土体水分,可增加被动土压区土抗力,减少主动土压区土体侧压力,从而提高支护体系的稳定性,减少支护体系的变形。
明排作用:排除地表水,无水施工,增加边坡的稳定性,防止便于机械挖土、土方外运。
 3.还可考虑:叠放砂包或土袋;水泥砂浆或细石混凝土抹面;锚杆喷射混凝土护面;塑料膜或土工织物覆盖坡面。
 4.削坡、坡顶卸载、坡脚压载,必要时进行基坑回填。
 5.围护桩及降方层边坡顶部竖向位移、地下水位、周边地表竖向位移、周边建筑物竖向及倾斜、建筑裂缝、地表裂缝、周边管线竖向沉降等。

大咖讲解:基坑土方开挖及基坑变形控制

凌平平
二级建造师
一级建造师
硕士,高校教授,国家注册一级建造师,233网校一级建造师,二级建造师独家签约网课老师。
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胡宗强
一级建造师
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从事建造师培训多年。经验丰富,命题方向把握准确。
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房超
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地基加固处理方法

1)基坑地基加固的目的

(1)基坑加固——主要是止水,有时也可减少围护结构承受的主动土压力。

(2)基坑加固——提升土体的强度和土体的侧向抗力,减少围护结构位移,进而保护基坑周边建筑物及地下管线;防止坑底土体隆起破坏;防止坑底土体渗流破坏弥补围护墙体插入深度不足

3)常用方法与技术要点

(1)注浆法

②注浆材料有很多,其中,水泥浆是以水泥为主的浆液,适用于岩土加固,是常用的浆液。

②注浆材料有很多,其中,水泥浆是以水泥为主的浆液,适用于岩土加固,是常用的浆液。

渗透注浆指浆液以渗透渗入方式,渗入土体孔隙的注浆方式。

劈裂注浆是目前应用最广泛的一种注浆方法,是在钻孔内施加液体压力于土体,当液体压力超过劈裂压力时土体产生水力劈裂,也就是土体突然出现裂缝,吃浆量突然增加,劈裂注浆在注浆孔附近形成网状浆脉,通过浆脉挤压土体和浆脉的骨架作用加固土体。

压密注浆指用很稠的浆液灌入事先在地基土内钻进的孔中并挤向土体,在注浆处形成浆泡,浆液的扩散靠对周围土体的压缩。

电动化学注浆:在双液注浆的基础上通直流电,孔隙水由阳极流向阴极,浆液随之填充孔隙,电渗作用扩大溶液分布半径,同时加速浆液固化。

(2)水泥土搅拌法:

①水泥土搅拌法是利用水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械,就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土,从而提升地基土强度增大变形模量

根据固化剂掺入状态的不同,它可分为浆液搅拌粉体喷射搅拌两种。前者是用浆液和地基土搅拌,后者是用粉体和地基土搅拌。可采用单轴、双轴、三轴及多轴搅拌机或连续成槽搅拌机

(3)高压喷射注浆法:

利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水成为20-40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出,冲击破坏土体,同时钻杆以一定的速度逐渐向上提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个固结体。

①高压喷射注浆法对淤泥、淤泥质土、黏性土(流塑、软塑和可塑)、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果。但对于硬黏性土含有较多的块石或大量植物根茎的地基,因喷射流可能受到阻挡或削弱,使冲击破碎力急剧下降,造成切削范围小或影响处理效果。对于含有过多有机质的土层,其处理效果取决于固结体的化学稳定性

②高压喷射有旋喷(固结体为圆柱状)、定喷(固结体为壁状)和摆喷(固结体为扇状)等三种基本形状,

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钢筋混凝土结构施工

1)明挖隧道侧墙模架体系

明挖隧道侧墙模架体系施工有独特的要求,一般分为两种情况:

(1)城市隧道围护结构与主体结构为分离式结构形式时,侧墙一般采用对拉螺栓模板体系;有防水要求的结构对拉螺栓要采取止水措施

 

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防水工程施工技术

1)主体结构防水工程施工

地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则。主体结构防水工程一般包括结构自防水及防水层。迎水面主体结构应采用防水混凝土,并应根据防水等级的要求采取其他防水措施。

备注:此内容主要来源于《建筑与市政防水通用规范》(GB55030-2022)

(1)水泥砂浆防水层:

①防水砂浆应包括聚合物水泥防水砂浆、掺外加剂或掺合料的防水砂浆,宜采用多层抹压法施工。

③分层施工时,每层宜连续施工;留槎时应采用阶梯坡形,层与层间搭接应紧密;接槎处与特殊部位加强层距离不应大于200mm。

备注:特殊部位如阴阳角等。

2)细部构造防水工程施工

地下工程细部构造防水工程包括施工缝、变形缝、后浇带、穿墙管、预埋件、预留通道接头、桩头等。

(1)施工缝:

施工缝处浇筑混凝土,应符合下列要求:

①墙体水平施工缝应留设在高出底板表面不小于300mm的墙体上。拱、板与墙结合的水平施工缝,宜留在拱、板与墙交接处以下150~300mm处;垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段,并宜与变形缝相结合。

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