读书卡 S07上 · 基坑支护与开挖：边坡·土钉墙·围护结构
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一建市政 · 通用技术平台 · S07 上联

基坑支护与开挖（上）：能放坡就放坡

边坡失稳的力学本质 × 护坡四法两个厚度 × 土钉墙三限定与三类数字 × 四类围护结构全数字 —— 事故率最高的一段，先把「墙」立起来　0:08–13:08
📖现象：为什么这段要能背
  • 基坑是整个市政工程里事故率最高的作业环节
  • 一建市政案例题，但凡出安全类背景，十有八九是基坑：坍塌、涌水、周边管线破裂、邻近建筑开裂
  • 所以这一段不是「了解一下」就行的，是要能背出数字、判断是非的
「坍塌 · 涌水 · 管线破裂 · 房屋开裂
案例题的四张脸，都长在基坑上。」
🧭工具：本段五块骨架
1边坡防护与土钉墙 —— 本联
2围护结构 —— 本联
3支撑体系 —— 下联
4土方开挖 —— 下联
5变形控制 —— 下联
为什么放通用平台？道路挡墙基坑、桥梁承台基坑、管道沟槽、厂站水池基坑、管廊明挖基坑，用的是同一套支护逻辑。本段讲通法，后面各专业段只讲它自己的特殊形式。
📄总原则与坡率法
  • 地质条件、现场条件允许时，通常采用放坡开挖；放坡应以控制分级坡高和坡度为主，必要时辅以局部支护和防护措施，并应考虑雨水的不利影响
  • 条件许可时，应优先采取坡率法控制边坡的高度和坡度
  • 坡率法：无须对边坡整体进行加固而能达成自身稳定的一种人工边坡设计方法
  • 按是否设置分级过渡平台，边坡分为一级放坡和分级放坡两种形式
「无须加固」这四个字，是坡率法跟支护结构最本质的区别——放坡不算支护。
⚖️边坡为什么会塌 · 稳定控制四条
  • 力学本质（原话要记）：当基坑边坡土体中的剪应力大于土体的抗剪强度时，边坡就会失稳坍塌
  • 这也是所有边坡控制措施的理论依据——要么减小剪应力，要么提高抗剪强度
1根据土层的物理力学性质及边坡高度确定坡度，并于不同土层处做成折线形边坡或留置台阶
2严格按设计坡度开挖，不得挖反坡
3基坑周围影响边坡稳定的范围内，对地面采取防水、排水、截水措施，保持基底和边坡干燥
4严禁在坡顶较近范围堆放材料、土方和其他重物，以及停放或行驶较大的施工机械
「严禁坡顶堆载」是案例题常客。背景写「为方便施工，将钢筋堆放在基坑边两米处」——这就是违规。正确做法：材料离基坑边一定距离，且不超过设计允许荷载。
🛠️应急三招 · 护坡四法两个厚度
  • 边坡有失稳迹象时，应及时采取削坡、坡顶卸荷、坡脚压载或其他有效措施
削坡
减小下滑力
坡顶卸荷
减小下滑力
坡脚压载
增大抗滑力
护坡措施厚度要点
叠放砂包或土袋—草袋、纤维袋或土工织物袋装砂（土），沿坡脚叠放一层或数层，沿坡面叠放一层
水泥砂浆或细石混凝土抹面30~50mm人工修平坡面后抹面；水泥砂浆砌筑砖石护坡脚，坡面水引入排水沟；预留泄水孔，间距不宜大于3m
挂网喷浆或混凝土50~60mm沿坡面挂钢筋网或钢丝网后喷射水泥砂浆或细石混凝土，坡脚同样需要处理
其他—锚杆喷射混凝土护面、塑料膜或土工织物覆盖坡面等
抹面 30~50、挂网喷 50~60，两个数容易混。记法：光抹面薄一点（三到五），挂了网就厚一点（五到六）。
🧱土钉墙：三个限定、三类数字、两个时间
  • 一种经济、简便、施工快速、无须大型施工设备的基坑支护形式
  • 适用：地下水位以上或经降水的非软土基坑；软土不能用土钉墙，这是硬规定
  • 禁用：当基坑潜在滑动面内有建筑物、重要地下管线时，不宜采用土钉墙
① 几何参数
坡比不宜大于1∶0.2；土钉水平间距和竖向间距宜为1~2m；倾角宜为5°~20°。基坑较深、土的抗剪强度较低时，坡比和间距都应取小值
② 成孔注浆型钢筋土钉
成孔直径70~120mm；钢筋直径16~32mm；沿土钉全长设对中定位支架，间距1.5~2.5m；钢筋保护层不宜小于20mm；注浆材料强度不宜低于20MPa
③ 喷射混凝土面层
（墙高不大于12m时）
设计强度等级不应低于C25；面层厚度宜取80~100mm；配置钢筋网和通长加强钢筋，土钉与加强钢筋宜采用焊接连接
两个时间要求（非常爱考）数字
喷射混凝土终凝后应及时喷水养护2h
土钉、喷射混凝土面层养护时间大于此值后，方可下挖基坑2d
「养护大于两天下挖」是高频陷阱。背景写「喷完混凝土第二天就开挖下一层」——这就是错的。
  • 预应力锚杆复合土钉墙：宜采用钢绞线锚杆；锚杆应设自由段，自由段长度应超过坡体潜在滑动面
  • 锚杆与喷射混凝土面层之间设腰梁连接，腰梁与面层应紧密接触
  • 注浆时注浆管端部至孔底的距离不宜大于200mm
🚇长条形基坑：纵向放坡的特别风险
  • 地铁车站这类长条形基坑，开挖中通常考虑纵向放坡，目的有两个：保证开挖安全、防止滑坡；保证出土运输方便
  • 风险：坑内纵向放坡是动态的边坡，开挖过程中不断变化，其安全性在施工时往往被忽视，非常容易产生滑坡事故
  • 纵向边坡一旦坍塌，就可能冲断横向对撑并导致基坑失稳，酿成安全质量事故
必背数字：软土地区施工经验表明，降雨可能使土坡的安全系数降低40%~50%。它说明雨天的边坡风险是成倍放大的，所以要求「施工期间特别是雨天必须制定监护与保护措施」。
一条规律：纵向放坡较陡处，往往也是坑外地表纵向差异沉降较大处；土坡越缓，沉降曲线越平缓。附近有需保护的管线或建筑，应减缓该处坡度以减小管线变形和建筑物的差异沉降。
🏗️围护结构总览
  • 基坑四周一般设置挡土围护结构——一般是在开挖面基底下有一定插入深度的桩、墙结构
  • 我国应用较多的有：排桩、地下连续墙、重力式挡墙，以及这些结构的组合形式
  • 排桩里再分：钻孔灌注桩、SMW 工法桩、咬合式排桩（下面逐个过数字）
「先立墙，再上撑。
这一联只讲墙，下一联讲撑。」
支撑结构的作用是减小围护结构变形、控制墙体弯矩——这是下一联的开头。
1️⃣钻孔灌注桩
  • 对悬臂式排桩，桩径宜≥600mm
  • 对拉锚式或支撑式排桩，桩径宜≥400mm
  • 排桩的中心距不宜大于桩直径的2倍
  • 桩身混凝土强度等级不宜低于C25；排桩顶部应设置混凝土冠梁
悬臂 600、支撑式 400：差别在于悬臂没有支撑帮忙，全靠桩自己扛，所以要更粗。
2️⃣SMW 工法桩
  • 即型钢水泥土搅拌墙：利用搅拌设备就地切削土体，注入水泥类混合液搅拌形成均匀的水泥土搅拌墙，再在墙中插入型钢，形成劲性复合围护结构
  • 水泥土搅拌桩直径宜采用 650 / 850 / 1000mm
  • 内插的型钢宜采用 H 型钢
  • 搅拌桩 28d 龄期无侧限抗压强度不应小于设计要求且不宜小于0.5MPa
3️⃣咬合式排桩
  • 采用软切割工艺施工时，加筋桩应在非加筋桩初凝前进行施工，并应确保相互咬合
  • 垂直度控制：允许偏差应为0.3%
  • 抓斗在套管内取土时，套管底部应始终位于抓土面下方，且抓土面与套管底的距离应大于1m
「套管底始终低于抓土面且距离大于1米」是为了防止塌孔——套管不超前，抓斗一抓就把孔壁抓塌了。
4️⃣重力式水泥土挡墙
  • 宜采用水泥土搅拌桩相互搭接成格栅状的结构形式，也可采用搭接成实体的结构形式
  • 采用格栅形式时要满足一定的面积转换率：对淤泥质土不宜小于0.7，对淤泥不宜小于0.8
  • 水泥土挡墙的 28d 无侧限抗压强度不宜小于0.8MPa
  • 需增加墙体抗拉性能时，可在水泥土桩内插入钢筋、钢管等杆筋，插入深度宜大于基坑深度，并应锚入面板内，面板厚度不宜小于150mm
5️⃣地下连续墙
  • 优点要会背：施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；可适用于多种土层
  • 一字形槽段长度宜取4~6m
1挡土：单元槽段挖完之前，导墙起挡土作用
2基准：作为测量挖槽标高、垂直度和精度的基准
3承重：既是挖槽机械轨道的支承，又是钢筋笼接头管等搁置的支点
4存蓄泥浆：稳定槽内泥浆液面
5其他：防止泥浆漏失、阻止雨水流入槽内，邻近建筑时起一定补强作用
泥浆液面双控：始终保持在导墙面以下20cm，并高出地下水位1m。两个数方向相反——低于导墙面是防溢出，高于水位是保证压力差、稳定槽壁。口诀：低于导墙、高于水位。
  • 柔性接头：圆形锁口管、波纹管、楔形、工字钢接头或混凝土预制接头等；作为主体地下结构外墙且需形成整体性墙体时，宜采用刚性接头
上联 · 立墙
第一，边坡：剪应力大于抗剪强度就失稳；严禁坡顶堆载；降雨使软土边坡安全系数降低四到五成。
第二，土钉墙三个限定：水位以上、降水后、非软土；喷完养护大于两天才能下挖；面层不低于 C25、厚 80~100mm。
第三，围护结构：悬臂桩 600 / 支撑桩 400 / 中心距不大于两倍桩径；SMW 桩径 650·850·1000、28d ≥0.5MPa；地连墙槽段 4~6m、泥浆低于导墙 20cm 高于水位 1m。
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