《深基坑支护工程》PPT课件

深基坑支护工程 基 坑 工 程 基坑工程设计与施工 1. 基 坑 支 护 结 构 设 计 2. 基 坑 支 护 结 构 施 工 3. 基 坑 工 程 事 故 1. 基 坑 支 护 结 构 的 设 计 1.1 设 计 原 则 1.2 支 护 方 案 的 选 择 1.3 几 种 支 护 结 构 设 计 1.1 设计原则 1.1.1 基 坑 工 程 的 分 级 1.1.2 基 坑 支 护 结 构 极 限 状 态 1.1.3 设 计 计 算 内 容 1.1.4 设 计 荷 载 1.1.1 基坑工程的分级 建设部规范建筑基坑技术规范：安全等级 破 坏 后 果一级 支护结构破坏对基坑周边环境影响很严重。 1.10二级 支护结构破坏对基坑周边环境影响很小，但对本工程地下结构施工影响严重。 1.00三级 支护结构破坏对基坑周边环境影响及地下结构施工影响不严重。 0.95 1.1.2 基坑支护结构极限状态 基 坑 支 护 结 构 极 限 状 态 分 为 下 列 两 类 ： 1、 承 载 能 力 极 限 状 态 对 应 于 支 护 结 构 达 到 最 大 承 载 能 力 或 基 坑 底 失 稳 、 管 涌 导 致 土 体 或 支 护 结 构 破 坏 ；2、 正 常 使 用 极 限 状 态 对 应 于 支 护 结 构 的 变 形 已 破 坏 基 坑 周 边 的平 衡 状 态 并 产 生 了 不 良 影 响 。 1.1.3 设计计算内容 支护结构均应进行承载能力极限状态的计算。 对有位移控制要求的工程应进行支护结构的位移计算。 1.1.4 设计荷载 1.2 设计方案选择 1.2.1 方案选择的依据 1.2.2 基坑变形控制标准 1.2.3 不同开挖深度的方案选择 1.2.1 方案选择的依据 基 坑 开 挖 深 度 ； 工 程 地 质 与 水 文 地 质 ； 基 坑 等 级 （ 邻 近 环 境 ） ； 土 方 开 挖 方 法 ； 地 下 水 处 理 ； 支 护 工 程 造 价 1.2.2 基坑变形控制标准 保护要求 地面最大沉降（ ） 支护墙最大水平位移（ ）特别 0.1%h 0.15%h重要 0.2%h 0.3%h一般 0.5%h 0.7%h低 1%h 1.5%h h 基 坑 开 挖 深 度 1.2.3 不同开挖深度的方案选择 h 3 m (半地下室) 挡 土 结 构 降 水 或 止 水 措 施1、 放 坡 开 挖 明 排 水 、 井 点 降 水2、 土 钉 墙 明 排 水 、 井 点 降 水 2、 水 泥 土 搅 拌 桩 3、 悬 臂 式 钢 (混 凝 土 )板 桩 明 排 水 、 井 点 降 水 1.2.3 不同开挖深度的方案选择h = 36m (一 层 地 下 室 ) 挡 土 结 构 降 水 或 止 水 措 施1、 土 钉 墙 井 点 降 水 、 搅 拌 桩 止 水2、 水 泥 土 搅 拌 桩 3、 悬 臂 式 钢 （ 砼 ） 板 桩 明 排 水 、 井 点 降 水 4、 钢 (砼 )板 桩 + 一 道 支 撑 搅 拌 桩 止 水 、 井 点 降 水5、 灌 注 桩 + 一 道 支 撑 搅 拌 桩 止 水 1.2.3 不同开挖深度的方案选择 h = 69m (一 二层地下室) 挡 土 结 构 降 水 或 止 水 措 施1.水 泥 土 搅 拌 桩 2.钢 (砼 )板 桩 + 一 二 道 支 撑 搅 拌 桩 止 水 3.灌 注 桩 + 一 二 道 支 撑 搅 拌 桩 止 水 1.2.3 不同开挖深度的方案选择 h = 912m (二 三 层 地 下 室 ) 挡 土 结 构 降 水 或 止 水 措 施1 钢 (砼 )板 桩 + 二 三 道 支 撑 搅 拌 桩 止 水2 灌 注 桩 + 二 三 道 支 撑 搅 拌 桩 止 水3 SMW工 法 4 地 下 连 续 墙 （ 搅 拌 桩 止 水 ） 1.2.3 不同开挖深度的方案选择 h 12m (三 层 以 上 地 下 室 ) 挡 土 结 构 降 水 或 止 水 措 施1 灌 注 桩 + 三 四 道 支 撑 搅 拌 桩 止 水2 SMW工 法 3 地 下 连 续 墙 （ 搅 拌 桩 止 水 ）4 半 逆 作 法 、 逆 作 法 地 下 连 续 墙 土钉墙 土钉墙 水泥土墙 水泥土墙 灌注桩排桩 地下连续墙 混凝土支撑 混凝土支撑 钢支撑 钢支撑 钢支撑 钢支撑 钢-混凝土组合支撑 钢-混凝土组合支撑 钢-混凝土组合支撑 土层锚杆 1.3 几种支护结构设计 1.3.1 土钉墙1.3.2 水泥土搅拌桩1.3.3 排桩、地下连续墙 1.3.1 土钉墙 （计算简图） b)a) bi R O i W 2 1 Tuj h 0q 2 1 il ujT q0 h 1喷 射 混 凝 土 面 层 ； 2土 钉 1喷 射 混 凝 土 面 层 ； 2土 钉 1.3.1 土钉墙 （构造） 土 钉 的 长 度 一 般 为 开 挖 深 度 的 0.51.2倍 (软 土 中 为 12倍 )， 间 距 1 2m； 土 钉 与 面 层 必 须 有 可 靠 的 连 接 ； 墙 面 坡 度 不 宜 大 于 1:0.1； 钢 筋 钉 钻 孔 70120mm， 钢 筋 直 径 1632mm； 钢 管 钉 一 般 用 48/3钢 管 ； 注 浆 材 料 水 泥 浆 或 水 泥 砂 浆 ； 喷 锚 网 厚 度 80mm， 混 凝 土 不 小 于 C20。 1.3.1 土钉墙 （案例） 1.3.1 土钉墙 （案例） 1.3.2 水泥土墙 （计算简图） ib 0 b h dh i q R O b = (0.60.8)h hd = (0.81.2)h 1.3.2 水泥土墙 （构造） 水 泥 土 置 换 率 0.60.8； 格 栅 长 宽 比 不 宜 大 于 2； 搅 拌 桩 之 间 的 搭 接 100 200mm； 插 筋 、 面 板 、 局 部 加 墩 ； 坑 底 加 固 。 1.3.2 水泥土墙 （案例） 1.3.2 水泥土墙 （案例） 1.3.2 水泥土墙 （案例） 1.3.3 排桩、地下连续墙（计算简图） h p2h pj h a) T1 Tc1 EEa1 a2 ac E d Ep E p1h Epcc 1h a1Ea3 dh h h h b) Tc1 T1 E E a1 a2 ai E haEa3p1E Ea4 h(a) 支 点 力 计 算 ； (b) 嵌 固 深 度 计 算 1.3.3 排桩、地下连续墙（计算简图） aike kai ka1 k Tj z kT1 y O hd h 弹性支点法 1.3.3 排桩、地下连续墙 （构造） 1.3.3.1 支护墙 排 桩 桩 径 与 桩 距 500， 连 续 排 桩 净 距 宜 取 150200； 地 下 连 续 墙 厚 度 600； 水 下 混 凝 土 强 度 不 应 小 于 C20， 纵 向 主 筋 计 算 确 定 ， 箍 筋 6 8200300、 加 强 筋 12 142000 顶 部 应 设 冠 梁 ， 冠 梁 宽 度 桩 径 (墙 宽 度 ),高 度 400， 混 凝 土 强 度 不 应 小 于 C20。 1.3.3 排桩、地下连续墙 （构造） 1.3.3.1 支撑体系 支 撑 混 凝 土 支 撑 混 凝 土 强 度 不 应 小 于 C20 ； 整 体 浇 筑 ， 接 点 刚 接 。 钢 支 撑 连 接 可 采 用 高 强 螺 栓 或 焊 接 ； 腰 梁 连 接 点 宜 设 在 支 撑 点 附 近 ； 腰 梁 与 支 撑 的 连 接 节 点 处 应 设 加 劲 板 ； 钢 腰 梁 与 挡 墙 间 应 用 细 石 混 凝 土 （ C20） 填 充 。 1.3.3 排桩、地下连续墙 （构造） 1.3.3.1 支撑体系 拉 锚 锚 锭 式 拉 锚 锚 杆 宜 用 普 通 低 碳 钢 ； 锚 杆 间 距 1.5 4.0m; 锚 杆 长 度 大 于 10m时 应 施 加 预 拉 应 力 。 土 层 锚 杆 锚 杆 锚 固 长 度 不 应 宜 小 于 4m、 自 由 长 度 不 宜 小 于 5m； 锚 杆 水 平 间 距 不 宜 小 于 4.0m、 竖 向 间 距 不 宜 小 于 2.0m； 锚 固 体 上 覆 土 层 厚 度 不 宜 小 于 4.0m； 锚 杆 倾 角 1525 0 ， 并 不 大 于 450 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） 排 桩 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） 排 桩 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） 排 桩 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） 排 桩 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） 地下连续墙 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） 地下连续墙 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） 地下连续墙 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） 地下连续墙 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） 地下连续墙 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） 地下连续墙 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） 地下连续墙 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） SMW工法 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） SMW工法 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） SMW工法 1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例） SMW工法 2. 支 护 结 构 施 工 2.1 水 泥 土 搅 拌 桩 2.2 地 下 连 续 墙 2.3 SMW工 法 2.4 基 坑 施 工 阶 段 的 有 关 设 施 2.1 水 泥 土 搅 拌 桩 施 工 2.1.1 水 泥 土 的 形 成 2.1.2 水 泥 土 的 物 理 力 学 性 质 2.1.3 水 泥 土 搅 拌 桩 的 应 用 2.1.4 水 泥 土 搅 拌 桩 的 施 工 2.1.1 水 泥 土 的 形 成 水 泥 土 是 通 过 机 械 强 力 将 水 泥与 土 搅 拌 形 成 具 有 较 好 物 理 力 学 性质 的 水 泥 加 固 土 2.1.1 水 泥 土 的 形 成 2.1.2 水 泥 土 的 物 理 力 学 性 质 水 泥 土 的 物 理 性 质 1、重度 当水泥掺入比在8%20%之间，水泥土重度比原状土增加约3%6% 2、含水量 水泥土的含水量一般比原状土降低7%15% 3、抗渗性 渗透系数K一般在10 -710-8cm/ces 2.1.2 水 泥 土 的 物 理 力 学 性 质 水 泥 土 的 力 学 性 质 1、无侧限抗压强度 水泥土的无侧限抗压强度qu在0.34.0 MPa之间，比原状土提高几十倍乃至几百倍 2、抗拉强度 水泥土抗拉强度与抗压强度有一定关系，一般情况下，抗拉强度在（0.150.25）qu之间 3、抗剪强度 当水泥土q u=0.54MPa时，其粘聚力C在1001000kPa之间，其摩擦角在2030之间 4、变形特性 当qu=0.54.0MPa时，其50d后的变形模量相当于（120150）qu 2.1.3 水 泥 土 搅 拌 桩 的 应 用 1、 支 护 结 构 重 力 式 支 护 结 构 ； 止 水 帷 幕 ； SMW工 法 2、 地 基 加 固 提 高 地 基 强 度 ； 控 制 沉 降 ； 防 止 液 化 2.1.3 水 泥 土 搅 拌 桩 的 应 用地 基 加 固 c)a) d)b) 2.1.3 水 泥 土 搅 拌 桩 的 应 用地 基 加 固 2.1.4 水 泥 土 搅 拌 桩 的 施 工 2.1.4.1 施 工 机 械 2.1.4.2 施 工 工 艺 2.1.4.3 水 泥 掺 量 及 外 加 剂 2.1.4.4 水 泥 土 墙 施 工 注 意 事 项 2.1.4 水 泥 土 搅 拌 桩 的 施 工2.1.4.1 施 工 机 械 主 机 32 632415 GZB-600 7 125 2 4 21 3 23 2 2 21 13 43218 12 1 2 4 2.1.4 水 泥 土 搅 拌 桩 的 施 工 2.4.1.2 施 工 工 艺 e) f)c) d)a) b) 2.1.4 水 泥 土 搅 拌 桩 的 施 工 2.4.1.2 施 工 工 艺 一 般 的 施 工 工 艺 流 程 （ 一 次 喷 浆 、 二 次 搅 拌 ） 就位 预搅下沉 （制备水泥浆） 提升喷浆搅拌 沉钻复搅 重复提升搅拌 2.1.4 水 泥 土 搅 拌 桩 的 施 工2.1.4.3 水 泥 掺 量 及 外 加 剂 水 泥 掺 量 水 泥 掺 入 比 （ 单 位 体 积 搅 拌 桩 中 水 泥 与 土 的 重 量 比 ） 一 般 为 1116% 外 加 剂外 掺 剂 作 用 掺 量 （ %）碳 酸 钠 早 强 0.2 0.4氯 化 钙 早 强 2 5三 乙 醇 胺 早 强 0.05 0.2木 质 素 磺 酸 钙 减 水 、 可 泵 0.2 0.5粉 煤 灰 填 充 、 早 强 50 80 2.1.4 水 泥 土 搅 拌 桩 的 施 工2.1.4.4 水 泥 土 墙 施 工 注 意 事 项.（ 1） 复 搅 工 艺 确 保 搅 拌 均 匀 （ 干 法 工 艺 为 一 次 搅 拌 ， 因 而 不 均 匀 ） 。 （ 2） 提 升 速 度 喷 浆 速 度 提 升 搅 拌 速 度 不 宜 大 于 0.5m/min； 提 升 速 度 与 喷 浆 速 度 应 协 调 ， 以 保 证 延 桩 身 全 长 喷 浆 均 匀 。 （ 3） 桩 的 搭 接 一 般 为 200， 搭 接 间 歇 时 间 不 超 过 24h， 宜 留 踏 步 式 接 头 ； 如 因 施 工 原 因 间 歇 时 间 超 过 24h， 应 有 措 施 （ 增 加 复 搅 、 增 加 水 泥 掺 量 等 ） 。 2.2 地 下 连 续 墙 施 工 2.3 SMW（ Soil Mixing Wall） 工 法 施 工 f) d) a) 5 6 g) e) h) b) 2c) 1 3 i)4 残 土 处 理 土 方 开 挖 型 钢 回 收地 下 工 程 施 工 冠 梁 施 工插 入 型 钢 设 置 打 桩 围 檩 搅 拌 桩 施 工SMW搅 拌 桩 定 位设 置 导 向 围 檩 开 挖 导 沟 型 钢 涂 减 摩 檫 材 料 2.3 SMW（ Soil Mixing Wall） 工 法 施 工 2.3 SMW（ Soil Mixing Wall） 工 法 施 工 2.3 SMW（ Soil Mixing Wall） 工 法 施 工 2.3 SMW（ Soil Mixing Wall） 工 法 施 工 2.3 SMW（ Soil Mixing Wall） 工 法 施 工 2.3 SMW（ Soil Mixing Wall） 工 法 施 工 2.4 基 坑 施 工 阶 段 的 有 关 设 施 2.4.1 塔 吊 的 设 置 2.4.2 施 工 栈 桥 2.4.3 工 作 平 台 2.4.1 塔 吊 的 设 置 2.4.1.1 水 泥 土 墙 边 的 塔 吊 设 置 2.4.1 塔 吊 的 设 置 2.4.1.1 水 泥 土 墙 边 的 塔 吊 设 置 直 接 放 置 在 水 泥 土 墙 上 1000 500AA 1 4A A 213 2.4.1 塔 吊 的 设 置 2.4.1.1 水 泥 土 墙 边 的 塔 吊 设 置直 接 放 置 在 水 泥 土 墙 上 2.4.1 塔 吊 的 设 置 2.4.1.1 水 泥 土 墙 边 的 塔 吊 设 置 设 置 灌 注 桩 2.4.1 塔 吊 的 设 置 2.4.1.2 排 桩 (地 下 连 续 墙 )边 的 塔 吊 设 置 14 AA 23 32 AA 5 14 2.4.1 塔 吊 的 设 置 2.4.1.3 基 坑 中 央 设 置 塔 吊 2.4.1 塔 吊 的 设 置 2.4.1.3 基 坑 中 央 设 置 塔 吊 +0.500基 底 标 高a) 6 5 1324 基 底 标 高+0.500 8b) 6 11 9710 2.4.1 塔 吊 的 设 置 2.4.1.3 基 坑 中 央 设 置 塔 吊 2.4.1 塔 吊 的 设 置 2.4.1.3 基 坑 中 央 设 置 塔 吊 2.4.2 栈 桥 的 设 置52002 14745122003 14745 1 2.4.2 栈 桥 的 设 置1 2 3 460006000-6.550 -12.1001218000 60003 -0.65018000 2.4.2 栈 桥 的 设 置 2.4.2 栈 桥 的 设 置 2.4.3 工 作 平 台a) 14 26 3 b) 15 26 3 2.4.3 工 作 平 台a) 9364b) 1752 自 然 地 面94 7185 自 然 地 面 2.4.3 工 作 平 台76007路2 大 门威21500 # AA 6海9710000 245 13 2 -24.550-8.950500870009 A3 6400-0.610A 6 3. 支 护 结 构 事 故 水泥土墙 3. 支 护 结 构 事 故 水泥土墙 3. 支 护 结 构 事 故 排 桩 3. 支 护 结 构 事 故 排 桩 3. 支 护 结 构 事 故 地下连续墙 3. 支 护 结 构 事 故 地下连续墙 3. 支 护 结 构 事 故 地下连续墙 3. 支 护 结 构 事 故 邻近基坑影响