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2025环球网校一级建造师《建筑工程管理与实务》考点精讲
第11讲-3.2土石方工程施工(1)
3.2土石方工程施工
3.2.1岩土的分类和工程性能【了解】
1.岩土的工程分类
(1)根据土方开挖的难易程度不同,可将土石分为八类,以便选择施工方法和确定劳动量,为
计算劳动力、机具及工程费用提供依据。
2.岩土的工程性能
(1)内摩擦角:土体中颗粒间相互移动和胶合作用形成的摩擦特性。内摩擦角,是土的抗剪强
度指标。土的内摩擦角反映了土的摩擦特性。
(2)土抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限强度,参数包括内摩擦角和黏聚力。
(3)土的天然含水量:土中所含水的质量与土的固体颗粒质量之比的百分率,称为土的天然含
水量。
(4)土的天然密度:土在天然状态下单位体积的质量,称为土的天然密度。
(5)土的干密度:单位体积内土的固体颗粒质量与总体积的比值,称为土的干密度。干密度越
大,表明土越坚实。在土方填筑时,常以土的干密度控制土的夯实标准。
(6)土的可松性:天然土经开挖后,其体积因松散而增加,虽经振动夯实,仍不能完全恢复到
原来的体积,这种性质称为土的可松性。它是挖填土方时,计算土方机械生产率、回填土方量、运
输机具数量、进行场地平整规划竖向设计、土方平衡调配的重要参数。
3.2.2基坑支护工程施工【必会】
1.深基坑支护
基坑支护结构的类型有灌注桩排桩围护墙、板桩围护墙、咬合桩围护墙、型钢水泥土搅拌墙、
地下连续墙、水泥土重力式围护墙、土钉墙等;支护结构围护墙的支撑形式有内支撑、锚杆
(索)、与主体结构相结合(两墙合一)的基坑支护等。
1)灌注桩排桩支护
通常由支护桩、支撑(或土层锚杆)及防渗帷幕等组成。排桩根据支撑情况可分为悬臂式支护
结构、锚拉式支护结构、内撑式支护结构和内撑-锚拉混合式支护结构。当以上支护方式都不适合
时,可以考虑采用双排桩形式。
适用条件:基坑侧壁安全等级为一级、二级、三级;适用于可采取降水或止水帷幕的基坑。除
悬臂式支护适用于浅基坑外,其他几种支护方式都适用于深基坑。
锚拉式支护墙
施工要求有:
(1)灌注桩排桩应采取间隔成桩的施工顺序,已完成浇筑混凝土的桩与邻桩间距应大于4倍桩
径,或间隔施工时间应大于36h。
(2)灌注桩顶应充分泛浆,高度不应小于500mm;水下灌注混凝土时混凝土强度应比设计桩身
强度提高一个强度等级进行配制。
(3)灌注桩外截水帷幕宜采用单轴、双轴或三轴水泥土搅拌桩;截水帷幕与灌注桩排桩间的净
距宜小于200mm;采用高压旋喷桩时,应先施工灌注桩,再施工高压旋喷截水帷幕。
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2)地下连续墙支护
地下连续墙可与内支撑、与主体结构相结合(两墙合一)等支撑形式采用顺作法、逆作法、半
逆作法结合使用,施工振动小、噪声低,墙体刚度大,防渗性能好,对周围地基扰动小,可以组成
具有很大承载力的连续墙。地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙即“两墙合一”。
适用条件:基坑侧壁安全等级为一级、二级、三级;适用于周边环境条件很复杂的深基坑。
地下连续墙施工要求有:
(1)应设置现浇钢筋混凝土导墙。混凝土强度等级不应低于C20,厚度不应小于200mm;导墙顶
面应高于地面100mm,高于地下水位0.5m以上;导墙底部应进入原状土200mm以上;导墙高度不应小
于1.2m;导墙内净距应比地下连续墙设计厚度加宽40mm。
(2)地下连续墙单元槽段长度宜为4~6m。槽内泥浆面不应低于导墙面0.3m,同时应高于地下
水位0.5m以上。
(3)水下混凝土应采用导管法连续浇筑。导管水平布置距离不应大于3m,距槽段端部不应大于
1.5m,导管下端距槽底宜为300~500mm;钢筋笼吊放就位后应及时浇筑混凝土,间隔不宜大于4h;
现场混凝土坍落度宜为(200±20)mm,强度等级应比设计强度提高一级进行配制;混凝土浇筑面宜
高出设计标高300~500mm。
(4)混凝土达到设计强度后方可进行墙底注浆。注浆管应采用钢管;单元槽段内不少于2根,
槽段长度大于6m时宜增加注浆管;注浆管下端应伸到槽底200~500mm;注浆压力应控制在2MPa以
内,注浆总量达到设计要求或注浆量达到80%以上,压力达到2MPa可终止注浆。
地下连续墙施工程序
1-导墙;2-已浇筑混凝土的单元槽段;3-开挖的槽段;4-未开挖的槽段;5-接头管;
6-钢筋笼;7-正浇筑混凝土的单元槽段;8-接头管拔出后的孔洞
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【例题·多选】关于地下连续墙施工要求,正确的有( )。【2023】
A.地下连续墙单元槽段长度宜为8~10m
B.导墙高度不应小于1.0m
C.应设置现浇钢筋混凝土导墙
D.水下混凝土应采用导管法连续浇筑
E.混凝土达到设计强度后可进行墙底注浆
【答案】CDE
【解析】地下连续墙单元槽段长度宜为4~6m。应设置现浇钢筋混凝土导墙。导墙高度不应小于
1.2m。水下混凝土应采用导管法连续浇筑。混凝土达到设计强度后方可进行墙底注浆。
3)土钉墙
土钉墙可分为单一土钉墙、预应力锚杆复合土钉墙、水泥土桩复合土钉墙、微型桩复合土钉墙
等类型。土钉墙或复合土钉墙支护的土钉不应超出建筑用地红线范围,同时不应伸入邻近建(构)
筑物基础及基础下方。
截水帷幕复合土钉墙 预应力锚杆复合土钉墙 微型桩复合土钉墙
图 土钉墙
1-土钉 2-喷射细石混凝土面层 3-焊接短钢筋 4-孔道灌浆
(1)土钉墙的构造要求
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①土钉墙、预应力锚杆复合土钉墙的坡比(墙面垂直高度与水平宽度的比值)不宜大于1:0.2。
②土钉墙宜采用洛阳铲成孔的钢筋土钉。对易塌孔的松散或稍密砂土、稍密的粉土、填土或易
缩径的软土宜采用打入式钢管土钉。打入困难的土层,宜采用机械成孔的钢筋土钉。
③土钉水平间距和竖向间距宜为1~2m;土钉倾角宜为5°~20°。
④成孔注浆型钢筋土钉成孔直径宜为70~120mm;土钉钢筋宜选用HRB400、HRB500钢筋,直径
16~32mm;土钉孔注浆材料可选用水泥浆或水泥砂浆(1:2~1:3),强度不宜低于20MPa。
⑤钢管土钉用钢管外径不宜小于48mm,壁厚不宜小于3mm。
⑥土钉墙高度不大于12m时,喷射混凝土面层要求有:厚度80~100mm,设计强度等级不低于
C20;应配置钢筋网和通长的加强钢筋,宜采用HPB300级钢筋,钢筋网用直径6~10mm、间距150~
250mm,加强钢筋用直径14~20mm。土钉与加强钢筋宜采用焊接连接。
(2)土钉墙的施工要求
①基坑挖土分层厚度应与土钉竖向间距协调同步,逐层开挖并施工土钉,禁止超挖。土钉墙施
工必须遵循“超前支护,分层分段,逐层施作,限时封闭,严禁超挖”的原则要求。
②每层土钉施工后,应按要求抽查土钉的抗拔力。
③开挖后应及时封闭临空面,应在24h内完成土钉安放和喷射混凝土面层。在淤泥质土层开挖
时,应在12h内完成土钉安放和喷射混凝土面层。
④上一层土钉完成注浆48h后,才可开挖下层土方。
⑤成孔注浆型钢筋土钉应采用两次注浆工艺施工。第一次注浆宜为水泥砂浆,注浆量不应小于
钻孔体积的1.2倍,第一次注浆初凝后,方可进行二次注浆;第二次压注纯水泥浆,注浆量为第一次
注浆量的30%~40%。注浆压力宜为0.4~0.6MPa。
⑥击入式钢管土钉从钢管空腔内向土层压注水泥浆,注浆压力不应小于0.6MPa;注浆顺序宜从
管底向外分段进行,最后封孔。
⑦钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺设,采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被
混凝土覆盖后铺设。
⑧喷射混凝土的骨料最大粒径不应大于15mm。作业应分段分片依次进行,同一分段内应自下而
上,一次喷射厚度不宜大于120mm。
⑨土钉筋体保护层厚度不应小于25mm。
【例题·单选】土钉墙施工要求正确的是( )。【2021】
A.超前支护严禁超挖
B.全部完成后抽查土钉抗拔力
C.同一分段喷射混凝土自上而下进行
D.成孔注浆型钢筋土钉采用一次注浆工艺
【答案】A
【解析】土钉墙施工必须遵循“超前支护,分层分段,逐层施作,限时封闭,严禁超挖”的原
则要求。每层土钉施工后,应按要求抽查土钉的抗拔力。作业应分段分片依次进行,同一分段内应
自下而上,一次喷射厚度不宜大于120mm。成孔注浆型钢筋土钉应采用两次注浆工艺施工。
4)咬合桩围护墙
咬合桩施工要求有:
(1)咬合桩分I、Ⅱ两序跳孔施工,Ⅱ序桩施工时利用成孔机械切割I序桩桩身,形成连续的咬
合桩墙。
(2)咬合切割分为软切割和硬切割。软切割应采用全套管钻孔咬合桩机、旋挖桩机施工,硬切
割应采用全回转全套管钻机施工。
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(3)采用软切割工艺的桩,I序桩终凝前应完成Ⅱ序桩的施工,I序桩应采用超缓凝混凝土,缓
凝时间不应小于60h;混凝土3d强度不宜大于3MPa;软切割Ⅱ序桩及硬切割的I序、Ⅱ序桩应采用普
通混凝土。
(4)分段施工时,应在施工段的端头设置一个用砂灌注的Ⅱ序桩,用于围护桩的闭合处理。
适用条件:基坑侧壁安全等级为一级、二级、三级。适用于较深的基坑,可同时用于截水。
5)型钢水泥土搅拌墙
施工要求有:
(1)型钢水泥土搅拌墙宜采用三轴搅拌桩机施工。可采用跳打方式、单侧挤压方式、先行钻孔
套打方式等施工顺序。桩与桩的搭接时间间隔不宜大于24h。
(2)拟拔出回收的型钢,插入前应先在干燥条件下除锈,再在其表面涂刷减摩擦材料。型钢拔
出后留下的空隙应及时注浆填充。
(3)基坑开挖前应检验水泥土搅拌桩的桩身强度,宜采用浆液试块强度试验的方法确定,也可
以采用钻取桩芯强度试验的方法确定。
适用条件:基坑侧壁安全等级为一级、二级、三级。
6)板桩围护墙
板桩包括混凝土板桩和钢板桩,结合内支撑(以钢支撑为主)使用,具有截水的作用。板桩施
工要求有:
(1)宜采用振动锤施打。采用锤击式时,应设置桩帽;邻近建(构)筑物、地下管线时,应采
用静力压桩法施工。
(2)钢板桩身接头在同一标高处不应大于50%。
(3)混凝土板桩吊运时,混凝土强度应达到70%,施打时应达到100%。
(4)板桩回收应在基坑回填土完成后进行。拔除后的桩孔应及时注浆填实。
适用条件:基坑侧壁安全等级为一级、二级、三级。适用于黏性土、粉土、砂土等较深的基
坑,深度不宜大于12m。
7)水泥土重力式围护墙
水泥土重力式围护墙施工要求有:
(1)围护墙顶部应设置钢筋混凝土压顶板,并与水泥土加固体用钢筋连接。
(2)基坑开挖前宜采用钻取桩芯的方法检验桩长和桩身强度,深度大于5m的基坑应采用制作水
泥土试块的方法检测桩身强度。
适用条件:基坑侧壁安全等级为二级、三级。适用于淤泥质土、淤泥基坑,深度不宜大于7m。
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8)内支撑
内支撑包括钢筋混凝土支撑和钢支撑,施工要求有:
(1)支撑系统的施工与拆除顺序应与支撑结构的设计工况一致,严格执行先撑后挖的原则。立
柱穿过主体结构底板以及支撑穿越地下室外墙的部位应有止水构造措施。
(2)钢筋混凝土支撑拆除,可采用机械拆除、爆破拆除,爆破孔宜采取预留方式。爆破前应先
切割支撑与围檩或主体结构连接的部位。
9)锚杆(索)
锚杆(索)施工要求有:
(1)施工前应通过试成锚验证设计指标和施工工艺。
(2)锚固段强度大于15MPa并达到设计强度的75%后方可进行张拉。
(3)锚杆正式张拉前,对锚杆预张拉1~2次。正式张拉时,锚杆张拉到(1.05~1.10)倍拉力
设计值时,岩层、砂土层应保持10min,黏性土层应保持15min,然后卸载至设计锁定值。
图 喷锚支护
(a)喷锚支护结构(b)锚杆头与钢筋网和加强筋的连接
1-喷射混凝土面层 2-钢筋网 3-错杆 4-镇定筋两根与错杆双面焊接 5-加强筋 6-锚固段灌浆
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10)与主体结构相结合(两墙合一)的基坑支护
两墙合一围护结构宜采用地下连续墙。采用逆作法施工时的要求有:
(1)应按柱距和层高合理选择土石方作业机械。
(2)宜采用专用的自动提土机垂直运输土石方,运输轨道宜设置在永久结构上,并经设计同
意。
(3)梁板混凝土强度达到设计强度的90%并经设计同意后方能进行下层土方的开挖。需要时,
也可采取措施提高早期强度。
(4)应采取地下水控制措施,实行全过程的降水运行信息化管理。
3.基坑监测
(1)基坑工程施工前,应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施现场监测。
(2)基坑工程监测,应符合下列规定:
①监测点应沿基坑围护墙顶部周边布设,周边中部、阳角处应布点。
②基坑降水应对水位降深进行监测,地下水回灌施工应对回灌量和水质进行监测。
③逆作法施工应全过程进行监测。
(3)基坑工程的现场监测应采用仪器监测与现场巡视检查相结合的方法。
(4)基坑工程整个施工期内,每天均应有专人进行巡视检查。巡视检查应包括主要内容:支护
结构、施工状况、周边环境、监测设施及其他巡视检查内容。
(5)巡视检查的方法以目测为主,可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设
备进行。
(6)基坑工程监测工作应贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程。监测工作应从基坑工程施工
前开始,直至地下工程完成为止。
【例题·多选】基坑侧壁安全等级为一级,可采用的支护结构有( )。【2022】
A.灌注桩排桩
B.地下连续墙
C.土钉墙
D.型钢水泥土搅拌墙
E.水泥土重力式围护墙
【答案】ABD
【解析】适用于基坑侧壁安全等级为一级、二级、三级的有灌注桩排桩、地下连续墙、咬合桩
围护墙、型钢水泥土搅拌墙、板桩围护墙。
【例题·案例题】【2024(二)】
某商品住宅项目,地下2层,地上12~18层,装配式剪力墙结构,总建筑面积8.4万平方米。施
工总承包单位中标后组建项目部进场施工。
公司技术部门在审核基坑专项施工方案时,提出以下内容存在不妥之处,要求修改:(1)灌注
桩桩身设计强度等级C20,采用水下灌注时提高一个等级;(2)高压旋喷桩截水帷幕与灌注桩排桩
净距小于200mm,先施工截水帷幕,后施工灌注桩;(3)灌注桩顶部泛浆高度不大于300mm,节约混
凝土用量;(4)基坑内支撑的拆除顺序根据现场施工情况调整;(5)项目部委托具备相应资质的
第三方进行基坑监测。
【问题】答出项目部基坑专项施工方案中不妥之处的正确做法。
【参考答案】正确做法一:排桩支护结构的桩身混凝土强度等级不应低于C25。
正确做法二:采用高压旋喷桩时,应先施工灌注桩,再施工高压旋喷截水帷幕。
正确做法三:灌注桩顶应充分泛浆,高度不应小于500mm。
正确做法四:支撑系统的施工与拆除顺序应与支撑结构的设计工况一致,严格执行先撑后挖的
原则。
正确做法五:应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施现场监测。
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