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2025环球网校一级建造师《矿业工程管理与实务》考点精讲-第8讲
4.3 基坑工程施工
4.3.1 基坑围护结构类型及应用
常见的基坑支护形式主要有：支挡式结构、土钉墙、重力式水泥土墙、放坡等。
支挡式结构适于一级、二级及三级的基坑安全等级。
土钉墙适于二级及三级的基坑安全等级，在基坑潜在滑动体内没有永久建筑或重要地下管线，土
钉墙适于地下水位以上或经降水的非软土土层，且基坑深度不宜大于 12m；
重力式水泥土墙适于二级及三级的基坑安全等级，软土地层中，基坑深度不宜大于 6m；水泥土桩
底以上地层的硬度，应满足水泥土桩施工能力的要求。
放坡适于二级的基坑安全等级。具有放坡的场地，可与各类支护结构结合，在基坑上部采用放坡。
1.支挡式支护结构
1）横撑式土壁支撑
开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑。横撑式土壁支撑根据挡土板的不同，分为水平挡土板式
以及垂直挡土板式两类。前者挡土板的布置又分间断式和连续式两种。
2）重力式水泥土墙
重力式水泥土墙结构是在基坑侧壁形成一个具有相当厚度和重量的刚性实体结构，以其重量抵抗
基坑侧壁土压力，满足抗滑移和抗倾覆8 要求。
7
1
【例题·单选】适于一级深基坑4 9的基坑围护结构为（ ）。
8
3
A.支挡式结构 信
微
B.土钉墙 系
联
C.重力式水泥土墙 题
押
D.放坡 准
精
【答案】A
【解析】支挡式结构适于一级、二级及三级的基坑安全等级。
3）钢板桩
钢板桩有槽钢钢板桩、热轧锁扣钢板桩等类型。
（1）槽钢钢板桩是一种简易的钢板桩围护墙，由槽钢正反扣搭接或并排组成。
（2）热轧锁口钢板桩的形式有U形、L形、一字形、H形和组合形。常用的U形钢板桩，多用于
周围环境要求不太高的深5～8m的基坑，视支撑（拉锚）加设情况而定。
4）板桩式支护结构
板桩式支护结构亦称型钢横挡板围护墙，由工字钢（H 形钢）和横挡板组成8，加上围檩、支撑等
7
1
9
形成的一种支护体系。施工时先打设工字钢或H形钢桩，然后边挖土边加设4横挡板。施工结束拔出工
8
3
信
字钢或H形钢，并在安全允许条件下尽可能回收横挡板。
微
系
2.板桩墙支护结构
联
一
板桩墙墙支护结构由两大系统组成：挡墙系统和支撑（或拉锚）系统。悬臂式板桩支护结构则不
唯
设支撑（或拉锚）。
挡墙系统常用的材料有钢板桩、钢筋混凝土板桩、灌注桩及地下连续墙等。„„„
灌注桩排桩围护墙是采用连续的柱列式排列的灌注桩形成的基坑支护结构，适于基坑侧壁安全等
级一、二、三级。当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙共同形成
基坑支护结构。工程中常用的灌注桩排桩的形式有分离式、双排式和咬合式。
【例题·多选】挡墙系统常用的材料包括（ ）。
A.钢板桩
B.钢筋混凝土板桩
C.灌注桩
D.地下连续墙
E.土壁支撑
【答案】ABCD
【解析】板桩墙墙支护结构由两大系统组成：挡墙系统和支撑（或拉锚）系统。悬臂式板桩支护
结构则不设支撑（或拉锚）。挡墙系统常用的材料有钢板桩、钢筋混凝土板桩、灌注桩及地下连续墙
等。
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【例题·多选】工程中常用的灌注桩排桩的形式包括（ ）。
A.分离式
B.双排式
C.咬合式
D.单排式
E.板桩式
【答案】ABC
【解析】灌注桩排桩围护墙是采用连续的柱列式排列的灌注桩形成的基坑支护结构，适于基坑侧
壁安全等级一、二、三级。工程中常用的灌注桩排桩的形式有分离式、双排式和咬合式。
3.喷锚支护
喷锚支护由喷射混凝土和锚杆组成。
1）喷射混凝土的施工技术要求
（1）喷射混凝土的工艺过程一般由供料、供压风和供水三个系统组成。
2）地面土层锚杆与锚索的施工技术要求
（1）地面土层锚杆和锚索与地下隧道、矿山巷道的锚杆不同。地面土层锚杆与锚索一样，是一
种施加预应力的基坑（边坡）支护形式（因此有时统称为锚杆）。它可以作为临时性支护或者永久性
支护。 8
7
1
3）岩石锚杆 4 9
8
3
（1）地面岩层中同样可以使信用锚杆进行加固。这种锚杆与土层锚杆相比，长度相对较短，一般
微
不采用预应力；孔径也相对较小系，通常岩石锚杆的孔径为30～40mm。土层锚杆或锚索的孔径要求较大，
联
可到150mm左右。 题
押
4.土钉墙 准
精
土钉墙支护是一种原 位土体加固技术，由原位土体、设置在土中的土钉与喷射混凝土面层组成，
形成一个类似重力式挡土墙结构，维护开挖面的稳定。土钉支护用于基坑侧壁安全等级宜为二、三级
的非软土场地；基坑深度不宜 大于 12m；当地下水位高于基坑底面时，应采用降水或截水措施。目前
在软土场地亦有应用。
5.地下连续墙
1）地下连续墙结构特点
地下连续墙是在地下工程开挖前，在 地面上沿着基坑的周边，用特制的挖槽机械，在泥浆护壁的
情况下开挖一定长度的沟槽（称为单元槽段），然后将钢筋骨架吊放入沟槽，最后用导管在充满泥浆
的沟槽中浇筑混凝土，形成一个单元墙段。各单 元墙段之间以某种接头方式连接8，就形成一条连续的
1
7
9
地下墙。
8
4
信
3
2）地下连续墙施工工艺与技术要求
微
地下连续墙施工前应通过试成槽确定合适的成槽机械 、护壁泥浆配
系
比、施工工艺、槽壁稳定等技
联
一
术参数。
唯
（1）制作导墙。„„„„..
（2）制备泥浆。„„„.
（3）开挖槽段。„„„.
（4）加工吊装钢筋笼。„„„..
（5）接入接头管。„„„..
（6）水下浇筑混凝土。„„„
4.3.2 基坑工程稳定性分析方法
基坑工程的破坏或失效有多种形式，任何一种控制条件不能满足都有可能造成支护结构的整体破
坏或支护功能的丧失。基坑工程支护结构设计时应全面考虑这些破坏因素，有针对性地对支护结构、
边坡及土体进行计算和验算。
基坑工程有可能产生的破坏形式主要包括：基坑支护结构整体失稳破坏、基坑支护结构构件破坏、
支护结构正常使用功能丧失、地下水作用下土体的渗透破坏。
基坑支护结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
1.基坑支护结构承载能力极限状态
基坑支护结构进行承载能力极限状态设计的计算应包括的内容有：根据基坑支护形式及其受力特
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点进行基坑稳定性验算；基坑支护结构的受压、受弯、受剪、受扭承载力计算；当有锚杆或支撑时，
应对其进行承载力计算和稳定性验算。对于支护结构安全等级为一级、二级的基坑工程，应对支护结
构变形及基坑周边土体的变形进行计算，并应进行周边环境影响的分析评价。
2.基坑支护结构正常使用极限状态
支护结构设计时应采用的正常使用极限状态有：
（1）造成基坑周边建（构）筑物、地下管线、道路等损坏或影响其正常使用的支护结构位移；
（2）因地下水位下降、地下水渗流或施工因素而造成基坑周边建（构）筑物、地下管线、道路
等损坏或影响其正常使用的土体变形；
（3）影响主体地下结构正常施工的支护结构位移；
（4）影响主体地下结构正常施工的地下水渗流。
4.3.3 基坑开挖施工方法与技术要求
1.基坑土方工程施工及相关要求
1）一般要求
基坑开挖应分层进行，分层厚度宜控制在 3m 以内，并应配合支护结构的设置和施工的要求，临
近基坑边的局部深坑宜在大面积垫层完成后开挖。
设有内支撑的基坑开挖应遵循“先撑后挖、限时支撑”的原则，减少基坑无支撑暴露的时间和空
间。下层土方的开挖应在支撑达到设计8 要求后方可进行。挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走或作
7
1
业，严禁在底部已经挖空的支撑上行4 9走或作业。
8
3
【例题·多选】设有内支撑信的基坑开挖应遵循（ ）。
微
A.先撑后挖 系
联
B.限时支撑 题
押
C.提前支撑 准
精
D.最后支撑
E.不必支撑
【答案】AB
【解析】设有内支撑的基坑开 挖应遵循“先撑后挖、限时支撑”的原则，减少基坑无支撑暴露的
时间和空间。下层土方的开挖应在支撑达到设计要求后方可进行。
2）基坑放坡开挖施工
基坑开挖须放坡时，应符合下列规定 ：
（1）当场地条件允许，并经验算能保证边坡稳定性时，可采用放坡开挖。多级放坡时应同时验
算各级边坡和多级边坡的整体稳定性，坡脚附近 有局部坑内深坑时，应按深坑8深度验算边坡稳定性；
1
7
9
（2）应根据土层性质、开挖深度、荷载等通过 计算确定坡体坡度、放
8
4坡平台宽度，多级放坡开
信
3
挖的基坑，坡间放坡平台宽度不宜小于3.0m；
微
3）有支护体系的基坑开挖
系
联
一
采用土钉支护、土层锚杆支护的基坑开挖，应符合下列 规定：
唯
（1）应在截水帷幕或排桩墙的强度和龄期满足设计要求后 方可进行基坑开挖；
（2）基坑开挖应和支护施工相协调，应提供土钉、土层锚杆成孔施工的工作面宽度，土方开挖
和支护施工应形成循环作业；
（3）基坑开挖应分层分段进行，每层开挖深度应根据土钉、土层锚杆施工作业面确定，并满足
设计工况要求，每层分段长度不宜大于30m；
4）岩石基坑开挖施工
岩石基坑可根据工程地质与水文地质条件、周边环境保护要求、支护形式等情况，选择合理的开
挖顺序和开挖方式。
岩石基坑应采取分层分段的开挖方法，遇不良地质、不稳定或欠稳定的基坑，应采取分层分段间
隔开挖的方法，并限时完成支护。
岩石的开挖宜采用爆破法，强风化的硬质岩石和中风化的软质岩石，在现场试验满足的条件下，
也可采用机械开挖方式。
爆破开挖宜先在基坑中间开槽爆破，再向基坑周边进行台阶式爆破开挖。在接近支护结构或坡脚
附近的爆破开挖，应采取减小对基坑边坡岩体和支护结构影响的措施。爆破后的岩石坡面或基底，应
采用机械修整。
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2.基坑土方堆放与运输
基坑土方工程施工应进行土方平衡计算，应按土方运距最短、运程合理和各个工程项目的施工顺
序做好调配，减少重复搬运，合理确定土方机械的作业线路、运输车辆的行走路线、弃土地点等。
3.基坑回填施工
1）基坑土方回填的一般要求
永久性土方回填的边坡坡度应符合设计要求。使用时间较长的临时性土方回填的边坡坡度，应根
据当地经验或通过稳定性计算确定。
回填土料应符合设计要求，土料不得采用淤泥和淤泥质土，有机质含量不大于 5%，土料含水量应
满足压实要求。
2）基坑回填压实施工
基坑回填压实施工应符合下列规定：轮（夯）迹应相互搭接，机械压实应控制行驶速度；在转角、
空间狭小等机械压实不能作业的区域，可采用人工压实的方法；回填面积较大的区域，应采取分层、
分块（段）回填压实的方法，各块（段）交界面应设置成斜坡形，碾迹应重叠 0.5～1.0m，填土施工
时的分层厚度及压实遍数应符合相关规定，上、下层交界面应错开，错开距离不应小于 1m。
4.3.4 基坑开挖土方工程施工设备及其选用
基坑开挖土方工程应根据基础形式、工程规模、开挖深度、地质、地下水情况等合理选择施工机
械。常用的施工机械有：推土机、铲运8 机、挖掘机、装载机等。
7
1
1.推土机 4 9
8
3
推土机是土方工程施工的主信要机械之一，是在履带式拖拉机上安装推土板等工作装置而成的机械，
微
是一种自行式的挖土、运土工系具。按铲刀的形式分，推土机有索式和液压式。按推土机行走方式分，
联
推土机有履带式和轮胎式。题推土机的经济运距在100m以内，以30～60m为最佳运距。
押
2.铲运机 准
精
铲运机的特点是能独 立完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等工作，对行驶道路要求较低，行驶
速度快，操纵灵活，运转方便，生产效率高。按行走方式分为自行式铲运机和拖式铲运机两种。拖式
铲运机是由拖拉机牵引及操纵 ，自行式铲运机的行驶和工作，都靠本身的动力设备，不需要其他机械
的牵引和操纵。常用于坡度在20 °以内的大面积场地平整，开挖大型基坑、沟槽，以及填筑路基等土
方工程。铲运机可在 I~Ⅲ类土中直接挖土、运土，适宜运距为 600～1500m，当运距为 200～350m 时
效率最高。
3.挖掘机
挖掘机是基坑（槽）土方开挖常用的一种机械。按其行走装置的不同，分为履带式和轮胎式两类；
按其工作装置的不同，可以分为正铲、反铲、拉 铲和抓铲四种；按其传动装置又8可分为机械传动和液
1
7
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压传动两种。
8
4
信
3
1）正铲挖掘机
微
正铲挖掘机装车轻便灵活，回转速度快，移位方便； 能够挖掘坚硬
系
土层，易控制开挖尺寸，工作
联
一
效率高。适用于开挖含水量不大于 27%的I～IV类土和经爆 破后的
唯
岩石与冻土碎块、独立基坑和边坡
开挖等工程。其挖土特点是“前进向上，强制切土”。根据开挖 路线与运输汽车相对位置的不同，一
般有两种方法：正向开挖，侧向装土法；正向开挖，后方装土法。
【例题·多选】正铲挖掘机根据开挖路线与运输汽车相对位置的不同可以（ ）。
A.正向开挖，侧向装土法
B.正向开挖，后方装土法
C.后向开挖，前方装土法
D.后向开挖，侧方装土法
E.后向开挖，后方装土法
【答案】AB
【解析】正铲挖掘机其挖土特点是“前进向上，强制切土”。根据开挖路线与运输汽车相对位置
的不同，一般有两种方法正向开挖，侧向装土法；正向开挖，后方装土法。
2）反铲挖掘机
反铲挖掘机操作灵活，挖土、卸土均在地面作业，不用开运输道。适用于开挖含水量大的I~Ⅲ三
类的砂土或黏土、管沟和基槽、独立基坑和边坡开挖等工程。其挖土特点是“后退向下，强制切土”。
根据开挖路线与运输汽车相对位置的不同，一般有沟端开挖法、沟侧开挖法、沟角开挖法、多层接力
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开挖法等。
3）拉铲挖掘机
拉铲挖掘机可挖深坑，挖掘半径及卸载半径大，操纵灵活性较差。适用于挖掘I~Ⅲ类土，开挖较
深较大的基坑和管沟、大量外运土方、填筑路基堤坝等工程。
4）抓铲挖掘机
抓铲挖掘机适用于土质比较松软，施工面较窄的深基坑、基槽，水中挖取土等工程。其挖土特点
是“直上直下，自重切土”。
深度不大的大面积基坑开挖，宜采用推土机或装载机推土、装土，用自卸汽车运土；对长度和宽
度均较大的大面积土方一次开挖，可用铲运机铲土、运土、卸土、填筑作业；对面积较深的基础多采
用液压正铲挖掘机，上层土方也可用铲运机或推土机进行；如操作面狭窄，且有地下水，土体湿度大，
可采用液压反铲挖掘机挖土，自卸汽车运土；在地下水中挖土，可用拉铲，效率较高；对地下水位较
深，采用不排水时，可分层用不同机械开挖，先用正铲挖土机挖地下水位以上土方，再用拉铲或反铲
挖地下水位以下土方，用自卸汽车将土方运出。
4.3.5 基坑施工防排水方法及其应用
地下水控制应包括基础开挖影响范围内的潜水、上层滞水与承压水控制，采用的方法应包括集水
明排、降水、截水以及地下水人工回灌（以下简称回灌）。应根据工程地质、水文地质条件、基坑周
边环境要求及支护结构形式选用截水、8 降水、集水明排或其组合方法。
7
1
依据场地的水文地质条件、基础4 9规模、开挖深度、各土层的渗透性能等，可选择集水明排、降水
8
3
以及回灌等方法单独或组合使用信。
微
基坑截水方法应根据工程系地质条件、水文地质条件及施工条件等，选用水泥土搅拌桩帷幕、高压
联
旋喷或摆喷注浆帷幕、搅拌题-喷射注浆帷幕、地下连续墙或咬合式排桩。
押
基坑施工时地下水降准水方法可分为重力降水和强制降水，工程中采用较多的是集水井降水和轻型
精
井点降水。
基坑工程防排水方法可分为集水明排、井点降水、截水和回灌等形式的单独或组合使用。方法的
选择应根据土层情况、降水深 度、周围环境、支护结构类型等方面综合考虑。常用地下水控制方法及
适用条件如表4.3-1所示。
表4.3-1常用地下水控制方法及适用条件
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1
7
9
8
4
信
3
微
系
联
一
唯
【例题·多选】基坑工程防排水方法包括（ ）。
A.集水明排
B.井点降水
C.截水
D.回灌
E.先灌
【答案】ABCD
【解析】基坑工程防排水方法可分为集水明排、井点降水、截水和回灌等形式的单独或组合使用。
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1.集水明排法
集水明排法是在基坑开挖过程中，沿坑底周围或中央开挖排水沟，在坑底设置集水坑，使水流入
集水坑，然后用水泵抽走。在细砂和粉砂土层中，由于地下水渗出会带走细粒、发生流砂现象，容易
导致边坡坍塌、坑底涌砂，因此不宜采用。
2.井点降水
井点降水是在基坑开挖之前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备抽水，
使地下水位降落到坑底以下，并且在基坑开挖过程中仍不断抽水。
井点降水方法一般分为两类，一类为真空抽水，有真空井点（单层或多层轻型井点）以及喷射井
点；另一类为非真空抽水，有管井井点（包括深井井点）等。
表4.3-2各类井点的适用范围
8
7
1
9
4
8
3
信
微
系
联
题
押
准
精
1）轻型井点
轻型井点是沿基坑四周以 一定间距埋入直径较细的井点管至地下含水层内，井点管的上端通过弯
连管与总管相连接，利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，使原有地下水位降至坑底以下。在
施工过程中要不断地进行抽水，直 至基础施工完毕并回填土为止。
2）电渗井点
电渗井点，一般与轻型井点或喷射井点结合使用，是利用轻型井点或者喷射井点管本身作为阴极，
以金属棒（钢筋、钢管、铝棒等）作为阳极 ，通直流电（采用直流发电机或直流电焊机）后，带有负
电荷的土粒即向阳极移动（即电泳作用），而带有 正电荷的水则向阴极方向移动
8
集中，产生电渗现象。
1
7
3）喷射井点 9
8
4
喷射井点是利用循环高压水流产生的负压把地下 水吸出。喷射井点主信要
3
适用于渗透系数较小的含
微
水层和降水深度较大的降水工程。 系
联
4）管井井点 一
唯
管井井点就是沿基坑每隔一定距离（20～50m）设置一个 管 井 ，每个管井单独用一台水泵不断抽
水来降低地下水位。在土的渗透系数大（K≥20m/d）、地下水量大的土层中，宜采用管井井点。
5）真空管井井点
真空管井井点宜采用真空泵抽气集水，深井泵或潜水泵排水，井管应严密封闭，并与真空泵吸气
管相连。
【例题·单选】利用循环高压水流产生的负压把地下水吸出的降水方法为（ ）。
A.喷射井点
B.管井井点
C.轻型井点
D.回灌井点
【答案】A
【解析】利用循环高压水流产生的负压把地下水吸出。喷射井点主要适用于渗透系数较小的含水
层和降水深度较大的降水工程。
3.回灌
当基坑外地下水位降幅较大、基坑周围存在需要保护的建（构）筑物或地下管线时，宜采用地下
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水人工回灌措施。坑外回灌井的深度不宜大于承压含水层中基坑截水帷幕的深度，回灌井与减压井的
间距应通过设计计算确定。
回灌井可分为自然回灌井与加压回灌井。
井管外侧止水封闭层顶至地面之间，宜用素混凝土充填密实。
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