《深基坑支护学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《深基坑支护学习教案.pptx（38页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、会计学1深基坑支护深基坑支护(zh h)第一页，共38页。全国各地的地质条件不同，建筑要求也不同，挡土支护结构也各异。通过近年来的工程实践，各种不同类型的支护技术得到很快发展，特别是淤泥质土、软土地区，从理论(lln)、设计、施工等各方面发展得较快。第1页/共38页第二页，共38页。深基坑支护的基本要求：深基坑支护的基本要求：深基坑支护的基本要求：深基坑支护的基本要求：确保支护结构能起挡土作用，基坑边坡保持稳确保支护结构能起挡土作用，基坑边坡保持稳确保支护结构能起挡土作用，基坑边坡保持稳确保支护结构能起挡土作用，基坑边坡保持稳定；定；定；定；确保相邻的建（构）筑物、道路、地下管线的确保相邻的建
2、（构）筑物、道路、地下管线的确保相邻的建（构）筑物、道路、地下管线的确保相邻的建（构）筑物、道路、地下管线的安全，不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害；安全，不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害；安全，不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害；安全，不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害；通过通过通过通过(tnggu)(tnggu)(tnggu)(tnggu)排水降水等措施，确保基础施排水降水等措施，确保基础施排水降水等措施，确保基础施排水降水等措施，确保基础施工在地下水位以上进行。工在地下水位以上进行。工在地下水位以上进行。工在地下水位以上进行。在支护结构设计中首先要考虑周边环境的保护，在支护结构设计中首
3、先要考虑周边环境的保护，在支护结构设计中首先要考虑周边环境的保护，在支护结构设计中首先要考虑周边环境的保护，其次要满足本工程地下结构施工的要求，再则应尽可其次要满足本工程地下结构施工的要求，再则应尽可其次要满足本工程地下结构施工的要求，再则应尽可其次要满足本工程地下结构施工的要求，再则应尽可能降低造价、便于施工。能降低造价、便于施工。能降低造价、便于施工。能降低造价、便于施工。第2页/共38页第三页，共38页。上海环球金融上海环球金融中心中心(zhngxn)基础施工基础施工地铁站深基坑支地铁站深基坑支护护(zh h)第3页/共38页第四页，共38页。5常常常常用用用用的的的的支支支支护护护护结
4、结结结构构构构(j ji i g g u u)体体体体系系系系排桩式排桩式土钉墙土钉墙喷锚支护喷锚支护(zh h)钢管钢管(gnggun)桩桩挖孔灌注桩挖孔灌注桩钢板桩钢板桩板墙式板墙式板桩式板桩式组合式组合式粉体喷射注浆桩墙粉体喷射注浆桩墙钻孔灌注桩钻孔灌注桩高压喷射注浆桩墙高压喷射注浆桩墙深层搅拌水泥土桩墙深层搅拌水泥土桩墙边坡稳定式边坡稳定式排桩与板墙式排桩与板墙式水泥挡土墙式水泥挡土墙式现浇地下连续墙现浇地下连续墙灌注桩与灌注桩与水泥土桩结合水泥土桩结合加筋水泥土围护墙加筋水泥土围护墙型钢横挡板型钢横挡板支护结构主要由支护结构主要由围护墙围护墙和和支撑体系支撑体系组成。组成。加筋水泥土
5、墙加筋水泥土墙第4页/共38页第五页，共38页。一、支护结构选型一、支护结构选型(7种种)基坑挡土、支撑、开挖组合基坑挡土、支撑、开挖组合分类分类(fn li)：A、板桩式挡土结构（悬臂）、板桩式挡土结构（悬臂）+分分层全开挖（只适用于浅基坑）；层全开挖（只适用于浅基坑）；B、板桩式挡土结构、板桩式挡土结构+（内支撑（内支撑/土锚土锚/拉锚）拉锚）+分层全开挖；分层全开挖；C、板桩式挡土结构、板桩式挡土结构+支撑（水平支撑（水平撑、换撑、斜撑）撑、换撑、斜撑）+岛区式开挖；岛区式开挖；第5页/共38页第六页，共38页。D、板桩式挡土结构、板桩式挡土结构(jigu)+内内支撑支撑+壕沟式开挖；壕
6、沟式开挖；E、板桩式挡土结构、板桩式挡土结构(jigu)（连（连续墙）续墙）+逆作法开挖逆作法开挖F、重力式挡土结构、重力式挡土结构(jigu)（自（自立式）立式）+分层全开挖分层全开挖G、刚性重力式（自立式）挡土结、刚性重力式（自立式）挡土结构构(jigu)和柔性板桩式挡土结和柔性板桩式挡土结构构(jigu)组合，各种内支撑和组合，各种内支撑和土锚、拉锚组合。土锚、拉锚组合。第6页/共38页第七页，共38页。（一）悬臂式支护（一）悬臂式支护（一）悬臂式支护（一）悬臂式支护(zh h)(zh h)结构结构结构结构 悬臂式支护结构常采用地下悬臂式支护结构常采用地下(dxi)连连续墙、钢板桩、钢筋
7、混凝土桩（钻孔灌注续墙、钢板桩、钢筋混凝土桩（钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、沉管灌注桩及预制桩、人工挖孔灌注桩、沉管灌注桩及预制桩）、钢筋混凝土排桩墙等形式。它在基桩）、钢筋混凝土排桩墙等形式。它在基坑开挖时完全依靠插入坑底足够的深度，坑开挖时完全依靠插入坑底足够的深度，利用悬臂作用来挡住壁后的土体。利用悬臂作用来挡住壁后的土体。适用于土质较好，开挖深度较浅的基坑适用于土质较好，开挖深度较浅的基坑工程。工程。第7页/共38页第八页，共38页。悬臂式支护(zh h)结构示意图第8页/共38页第九页，共38页。（二）水泥搅拌桩重力式支护（二）水泥搅拌桩重力式支护（二）水泥搅拌桩重力式支护（二）水泥搅
8、拌桩重力式支护(zh h)(zh h)结构结构结构结构 水泥土与其包围的天然(tinrn)土形成重力式挡墙支挡周围土体，保证基坑边坡稳定。常用于软黏土地区开挖深度约在6m左右的基坑工程。适用于较浅的基坑，成本低。水泥搅拌桩在进行平面布置时常采用格构式。（格构式：由型钢、钢管或组合截面杆件连接而成的杆系结构，多作成桁架和格构柱。）第9页/共38页第十页，共38页。第10页/共38页第十一页，共38页。第11页/共38页第十二页，共38页。13注：注：水泥土搅拌桩（或称深层搅拌水泥土搅拌桩（或称深层搅拌桩）：是重力式围护墙，利用桩）：是重力式围护墙，利用水泥作为固化剂，通过特制的水泥作为固化剂，通
9、过特制的搅拌机械，在地基深处将软土搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定具有整体性、水稳定性和一定强度的优质水泥加固土。强度的优质水泥加固土。水泥土墙宜用：于坑深水泥土墙宜用：于坑深 6m；基坑侧壁安全等级为一、二；基坑侧壁安全等级为一、二级；地基土承载力级；地基土承载力 150kPa的情的情况。况。水泥土墙的优缺点：水泥土墙的优缺点：优点：由于坑内无支撑，便优点：由于坑内无支撑，便于机械化快速挖土；挡土又防于机械化快速挖土；
10、挡土又防渗，比较经济。渗，比较经济。缺点：不宜用于深基坑；位缺点：不宜用于深基坑；位移相对较大；墙体厚度移相对较大；墙体厚度(hud)大，有时受周围环境限制。大，有时受周围环境限制。第12页/共38页第十三页，共38页。14水泥土水泥土(nt)搅拌桩搅拌桩第13页/共38页第十四页，共38页。15（三）（三）内支撑内支撑(zh chng)式支护式支护 由支护桩或墙和内支撑体系组成，支护墙体可采用钢由支护桩或墙和内支撑体系组成，支护墙体可采用钢筋混凝土排桩墙、地下连续墙或钢板桩等形式。内支撑体筋混凝土排桩墙、地下连续墙或钢板桩等形式。内支撑体系可采用水平支撑和斜支撑。根据开挖深度可采用单层支系可
11、采用水平支撑和斜支撑。根据开挖深度可采用单层支撑和多层支撑。当基坑面积较大，而开挖深度不太大时，撑和多层支撑。当基坑面积较大，而开挖深度不太大时，可用单层斜支撑形式（如下图）。可用单层斜支撑形式（如下图）。适用于各种适用于各种(zhn)(zhn)地基土层，缺点是内支撑会占用地基土层，缺点是内支撑会占用一定的施工空间。一定的施工空间。第14页/共38页第十五页，共38页。第15页/共38页第十六页，共38页。第16页/共38页第十七页，共38页。车站基坑(j kn)钢管支护大型深基坑的钢管大型深基坑的钢管(gnggun)(gnggun)对撑支护对撑支护第17页/共38页第十八页，共38页。19制
12、作制作制作制作(zhzu)(zhzu)深基坑砼构架深基坑砼构架深基坑砼构架深基坑砼构架构架构架(u ji)(u ji)支护下支护下挖桩间土方挖桩间土方构架支护下构架支护下逆作法逆作法(zu(zu f)f)施工施工第18页/共38页第十九页，共38页。（四）拉锚式支护（四）拉锚式支护（四）拉锚式支护（四）拉锚式支护(zh h)(zh h)结构结构结构结构 由支护墙体和锚固体系两部分组成。支护墙体同内支撑式支护结构；锚固体系可分为土层(t cn)锚杆和拉锚式两种。随基坑深度不同，土层(t cn)锚杆可分为单层锚杆、二层锚杆和多层锚杆；拉锚式需要有足够的场地设置锚桩或其他锚固物；土层(t cn)锚杆
13、式需要地基能提供较大的锚固力，较适用于砂土地基或黏土地基。第19页/共38页第二十页，共38页。第20页/共38页第二十一页，共38页。22 天然土体通过钻孔、插筋、注浆来天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设置土钉设置土钉(亦称砂浆锚杆亦称砂浆锚杆)并与喷射砼并与喷射砼面板相结合，形成类似重力挡墙的土面板相结合，形成类似重力挡墙的土钉墙，以抵抗墙后的土压力，保持钉墙，以抵抗墙后的土压力，保持(boch)(boch)开挖面的稳定。也称为喷锚开挖面的稳定。也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。网加固边坡或喷锚网挡墙。（五）土钉墙支护（五）土钉墙支护（五）土钉墙支护（五）土钉墙支护(zh h)(zh h)钻
14、钻 孔孔 插筋、注浆插筋、注浆 铺设钢筋铺设钢筋(gngjn)网网 喷射砼护喷射砼护面面土钉墙支护土钉墙支护第21页/共38页第二十二页，共38页。23（1）土钉墙的组成和特点）土钉墙的组成和特点 原理：土钉墙支护是在基坑开原理：土钉墙支护是在基坑开挖过程中将较密的细长杆件钉挖过程中将较密的细长杆件钉置于原位土体中置于原位土体中,并在坡面上喷并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层。通过土射钢筋网混凝土面层。通过土钉、土体和喷射混凝土面层的钉、土体和喷射混凝土面层的共同工作共同工作,形成复合土体。利用形成复合土体。利用复合土体的自稳达到支护目的复合土体的自稳达到支护目的(md)。组成：螺纹钢筋组成：螺纹
15、钢筋+灌浆灌浆a a）土钉剖面）土钉剖面 b b）土钉面层）土钉面层(min cn)(min cn)喷锚喷锚 c c）土钉节点）土钉节点第22页/共38页第二十三页，共38页。（2 2）土钉墙特点：）土钉墙特点：A A、形成土钉复合体、显著提高、形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。B B、施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小、施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力所以设备简单。的多，不加预应力所以设备简单。C C、随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单、随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效
16、率高，占用周期短。独作业时间，施工效率高，占用周期短。D D、施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困、施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。难，有相邻建筑物时显示其优越性。E E、土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。、土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。F F、施工噪音、振动小，不影响环境。、施工噪音、振动小，不影响环境。G G、土钉墙本身、土钉墙本身(bnshn)(bnshn)变形很小，对相邻建筑物变形很小，对相邻建筑物影响不大。影响不大。第23页/共38页第二十四页，共38页。（3 3）土钉墙适用条件：地下水低于土坡开挖段或经）土钉墙适用条件：地下水低于
17、土坡开挖段或经过降水措施后使地下水位低于开挖层的情况。适用过降水措施后使地下水位低于开挖层的情况。适用于有粘性土、粉性土、含有于有粘性土、粉性土、含有30%30%上粘土颗粒的砂土边上粘土颗粒的砂土边坡。坡。常用于开挖深度不大、周围相邻建筑或地下管线常用于开挖深度不大、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求对沉降与位移要求(yoqi)(yoqi)不高的基坑支护。不高的基坑支护。第24页/共38页第二十五页，共38页。26土钉施工(sh gng)第25页/共38页第二十六页，共38页。27第26页/共38页第二十七页，共38页。（六）其他形式支护（六）其他形式支护（六）其他形式支护（六）其他形式支
18、护(zh h)(zh h)结构结构结构结构1、门架式、门架式支护结构：支护结构：常用钢筋常用钢筋混凝土灌混凝土灌注桩、冠注桩、冠梁及联系梁及联系(linx)梁梁形成门架形成门架式支护结式支护结构体系。构体系。第27页/共38页第二十八页，共38页。2、拱式组合、拱式组合型支护结型支护结构构(jigu)：利用各：利用各种桩组合种桩组合形成的支形成的支护结构护结构(jigu)。第28页/共38页第二十九页，共38页。钢筋钢筋(gngjn)混混凝土桩凝土桩水泥水泥(shun)搅搅拌桩拌桩连拱式支护连拱式支护(zh h)结构平结构平面图面图第29页/共38页第三十页，共38页。3、喷锚网、喷锚网支护结
19、构：支护结构：由锚杆由锚杆（锚索）、（锚索）、钢筋钢筋(gngjn)网喷射混网喷射混凝土面层凝土面层与边坡土与边坡土体组成。体组成。第30页/共38页第三十一页，共38页。二、支护结构二、支护结构二、支护结构二、支护结构(jigu)(jigu)的计算分析的计算分析的计算分析的计算分析第31页/共38页第三十二页，共38页。（一）支护结构（一）支护结构(jigu)设计方设计方案考虑的因素案考虑的因素1、基坑的几何尺寸：基坑场地的、基坑的几何尺寸：基坑场地的形状、深度和宽度等。形状、深度和宽度等。2、基坑支护结构、基坑支护结构(jigu)所受的所受的荷载荷载 A、侧向土压力荷载；、侧向土压力荷载；
20、B、垂直地面荷载；、垂直地面荷载；C、施工动荷载；、施工动荷载；D、工期长的大型工程需考虑地、工期长的大型工程需考虑地震荷载。震荷载。第32页/共38页第三十三页，共38页。3、基坑场地的工程地质和水文地、基坑场地的工程地质和水文地质情况；质情况；A、勘测、勘测(knc)资料报告；资料报告；B、勘控数据测试方式；、勘控数据测试方式；C、地下水情况及分布，地表水、地下水情况及分布，地表水位等。位等。4、环境条件：、环境条件：A、基坑施工所在地及周围地区、基坑施工所在地及周围地区性质；性质；B、基坑周围建筑物状况；、基坑周围建筑物状况；C、基坑周围公用设施分布及地、基坑周围公用设施分布及地下构造物
21、管线状况；下构造物管线状况；第33页/共38页第三十四页，共38页。D、基坑周围交通状况及水域、基坑周围交通状况及水域(shuy)状况；状况；E、基坑所处地区环境特殊状况、基坑所处地区环境特殊状况对施工的特殊要求。对施工的特殊要求。5、基坑施工其建筑物的基础结构、基坑施工其建筑物的基础结构及上部结构要求；及上部结构要求；6、基坑开挖及排水等方法；、基坑开挖及排水等方法；7、对基坑支护结构施工的要求；、对基坑支护结构施工的要求；8、周围已有支护结构形式经验教、周围已有支护结构形式经验教训等；训等；9、现已应用的各种支护技术的特、现已应用的各种支护技术的特点及范围。点及范围。第34页/共38页第三
22、十五页，共38页。（二）非重力（二）非重力（二）非重力（二）非重力(zhngl)(zhngl)式支护结构计算式支护结构计算式支护结构计算式支护结构计算分析分析分析分析1、支护结构承受的荷载、支护结构承受的荷载 包括土压力、水压力和墙后包括土压力、水压力和墙后地面地面(dmin)荷载引起的附加荷荷载引起的附加荷载。载。第35页/共38页第三十六页，共38页。2 2、单锚（支撑）式板桩常见破坏、单锚（支撑）式板桩常见破坏、单锚（支撑）式板桩常见破坏、单锚（支撑）式板桩常见破坏(phui)(phui)方方方方式式式式A、锚定系统破坏：可能是拉杆、锚定系统破坏：可能是拉杆(lgn)断等；断等；B、板桩
23、底部向外移动：板桩入土、板桩底部向外移动：板桩入土深度不足，挖土超深时可能发深度不足，挖土超深时可能发生；生；C、板桩弯曲破坏：土压力估算不、板桩弯曲破坏：土压力估算不准、填土料不适当等造成；准、填土料不适当等造成；D、整体圆弧滑动破坏：软黏土、整体圆弧滑动破坏：软黏土发生圆弧滑动而引起整个板桩发生圆弧滑动而引起整个板桩墙的破坏；墙的破坏；E、墙后沉降。、墙后沉降。第36页/共38页第三十七页，共38页。3 3、验算、验算、验算、验算(yn sun)(yn sun)相关内容相关内容相关内容相关内容A、支护结构的强度计算；、支护结构的强度计算；B、支护结构的稳定、支护结构的稳定(wndng)验验算：算：a、整体滑动失稳验算；、整体滑动失稳验算；b、坑底隆起验算；、坑底隆起验算；c、管涌验算；、管涌验算；C、基坑周围土体变形计算；、基坑周围土体变形计算；第37页/共38页第三十八页，共38页。