基础工程基坑工程课件

基坑工程(1)Foundation pit(1)基坑工程(1)Foundationpit(1)1概述(Introduction)n建筑基坑(Foundation pit)n基坑工程n特点：n临时性n地域特征n综合性n时空效应n环境效应概述(Introduction)建筑基坑(Foundatio22005.7.212005.7.21广州海珠城广场基坑坍塌广州海珠城广场基坑坍塌案例案例 1基坑塌陷直接导致工地附近的海员宾基坑塌陷直接导致工地附近的海员宾馆北侧坍塌，并引发火灾；馆北侧坍塌，并引发火灾；三幢居民楼倾斜、墙体开裂；三幢居民楼倾斜、墙体开裂；事故导致事故导致5人被埋，其中两人死亡。人被埋，其中两人死亡。邻近坍塌现场的地铁二号线区段被迫邻近坍塌现场的地铁二号线区段被迫停开近停开近24小时。小时。周边地区的供水、供电、供气、路面周边地区的供水、供电、供气、路面交通停止。交通停止。受到坍塌工地威胁的受到坍塌工地威胁的199户、户、572人撤人撤离。离。2005.7.21广州海珠城广场基坑坍塌案例1基坑塌陷直接3导致基坑滑塌有五大初步原因：导致基坑滑塌有五大初步原因：1 1.基基坑坑原原设设计计深深度度只只有有16.216.2米米，而而实实际际开开挖挖深深度度为为20.320.3米米，超超深深4.14.1米米，造造成成原原支支护护桩桩成成为为吊吊脚脚桩桩，尽尽管管后后来来设设计计有有所所变变更更，但但对对已已施施工工的的支支护护桩和锚索等构件已无法调整，成为隐患；桩和锚索等构件已无法调整，成为隐患；2.2.从从地地质质勘勘察察资资料料反反映映和和实实际际开开挖挖揭揭露露，南南边边地地层层向向坑坑里里倾倾斜斜，并并存存在在软弱透水夹层，随着开挖深度增大，导致深部滑动；软弱透水夹层，随着开挖深度增大，导致深部滑动；3.3.基基坑坑施施工工时时间间长长达达两两年年9 9个个月月，基基坑坑暴暴露露时时间间大大大大超超过过临临时时支支护护为为一一年年的的时时间间，导导致致开开挖挖地地层层的的软软化化渗渗透透水水和和已已施施工工构构件件的的锈锈蚀蚀和和锚锚索索预预应应力力损失，强度降低，甚至失效；损失，强度降低，甚至失效；4.4.近近段段时时间间在在南南边边坑坑顶顶因因施施工工地地下下室室而而造造成成东东段段严严重重超超载载达达140140吨吨，成成为为了基坑滑坡的导火线；了基坑滑坡的导火线；5.5.从从施施工工纪纪要要和和现现场场监监测测结结果果分分析析，在在基基坑坑滑滑坡坡前前已已有有明明显显预预兆兆，但但没没有有引引起起应应有有的的重重视视，更更没没有有采采用用针针对对性性的的处处理理措措施施，也也是是导导致致事事故故原原因因之一。之一。导致基坑滑塌有五大初步原因：4案例案例2 某大厦位于上海金某大厦位于上海金桥出口加工区的第桥出口加工区的第18号地块，分为主楼和号地块，分为主楼和裙楼两部分，主楼裙楼两部分，主楼28层，高层，高99.50m，框架，框架剪力墙结构，箱基加剪力墙结构，箱基加桩基，工程桩断面桩基，工程桩断面450*450mm，长为，长为29.5m，某基础公司负，某基础公司负责打桩。责打桩。基坑局部损坏情况基坑局部损坏情况案例2某大厦位于上海金桥出口加工区的第18号5基础工程基坑工程课件62004.4.12004.4.1上午建设中的广州地铁三号线沥滘站地下连续墙围护结构突然塌方上午建设中的广州地铁三号线沥滘站地下连续墙围护结构突然塌方1.1.临近珠江，地临近珠江，地质条件复杂；质条件复杂；2.2.土层自稳能力土层自稳能力极差；极差；3.3.地下水丰富；地下水丰富；4.4.近期连降暴雨，近期连降暴雨，砂层含水量加大，砂层含水量加大，加重了连续墙背加重了连续墙背后的土压，后的土压，案例案例37 一名施工负责人介绍，事发时间在上午一名施工负责人介绍，事发时间在上午8时时10分左右，值班施工分左右，值班施工员在对讲机中报告有隧道墙体脱落现象。他立即带人察看险情，员在对讲机中报告有隧道墙体脱落现象。他立即带人察看险情，正打算进入工地的时候，巨大的水泥断裂声就突如其来，轰轰地正打算进入工地的时候，巨大的水泥断裂声就突如其来，轰轰地砸下，打横支撑隧道墙的钢管随即纷纷坠落，形成更大的轰鸣声。砸下，打横支撑隧道墙的钢管随即纷纷坠落，形成更大的轰鸣声。据一名目击者介绍，当时他正在值班，开始听到的塌方声并不很据一名目击者介绍，当时他正在值班，开始听到的塌方声并不很大，但稍后水泥墙崩裂声沉闷而且还伴随有猛烈的震感。他说，大，但稍后水泥墙崩裂声沉闷而且还伴随有猛烈的震感。他说，塌方时间不很长，瞬间就将停在隧道里面的两辆中型挖掘机吞没，塌方时间不很长，瞬间就将停在隧道里面的两辆中型挖掘机吞没，地面上的几部钻机及一些施工机械也随塌方落下，被深埋在土中。地面上的几部钻机及一些施工机械也随塌方落下，被深埋在土中。中午中午12点，在离地铁点，在离地铁3号线沥滘工地只有号线沥滘工地只有30米的一栋楼房突然严米的一栋楼房突然严重倾斜。楼房旁边地基全部塌方，形成一个重倾斜。楼房旁边地基全部塌方，形成一个1000多平方米的大多平方米的大坑，楼房并没有全部倒塌变成一堆瓦砾，而是向南面倾斜得厉害坑，楼房并没有全部倒塌变成一堆瓦砾，而是向南面倾斜得厉害与地平面形成一个与地平面形成一个60度的夹角。度的夹角。“我看见整栋楼慢慢往下沉，就像是地上有个洞，房屋掉进里面一我看见整栋楼慢慢往下沉，就像是地上有个洞，房屋掉进里面一样，随后听见一声闷响样，随后听见一声闷响”提起房屋下沉倾斜时，住在里面的建提起房屋下沉倾斜时，住在里面的建筑工仍心有余悸。筑工仍心有余悸。一名施工负责人介绍，事发时间在上午8时10分左右，8案例案例4 上海浦东服饰大厦上海浦东服饰大厦 案例4上海浦东服饰大厦9基础工程基坑工程课件10案例案例5 杭州地铁杭州地铁案例5杭州地铁11基础工程基坑工程课件12基础工程基坑工程课件13基础工程基坑工程课件14基础工程基坑工程课件15基坑支护工程设计原则n在满足支护结构本身强度、稳定性和变形要求的同时，确保周围环境的安全；n在保证安全可靠的前提下，具有较好的技术经济和环境效应；n为基坑支护工程施工和基础施工提供最大限度的施工方便，保证施工安全。建筑基坑支护技术规程（JGJ12099）极限状态设计：承载力极限状态和正常使用状态基坑支护工程设计原则在满足支护结构本身强度、稳定性和变形要求16基坑工程设计内容1.勘查：基坑内场地和基坑周边环境；2.选择基坑支护的类型：技术经济指标最佳；3.支护结构设计：强度、稳定和变形以及基坑内外土体稳定性验算；4.降水和防渗：基坑降水、止水帷幕设计和支护墙的抗渗设计；降水过程中变形验算和环境影响；5.基坑开挖施工方案和施工检测设计。基坑工程设计内容1.勘查：基坑内场地和基坑周边环境；17基坑勘查n基坑内：利用地基勘查资料n基坑周边：n地面建筑物结构类型、层数、基础类型、埋深、基础荷载大小及上部结构现状；n地下建筑物及各种管线等的分布和状况；n场地周围和邻近地表地下水分布情况。基坑勘查基坑内：利用地基勘查资料18基坑支护方法n放坡开挖n土钉墙支护和喷锚支护n水泥土墙支护n排桩支护n逆作拱墙支护n板桩支护n排桩支护n地下连续墙支护n逆作法基坑支护方法放坡开挖19放坡开挖n合理的坡比开挖n土质较好、开挖深度不大、空间允许n挖土及回填土方大n简易支护放坡开挖合理的坡比开挖20基础工程基坑工程课件21土钉墙支护和喷锚支护n土钉墙支护结构n由原位土体、土钉和面板组成；n地下水位以上的粘性土、砂土和碎石土；n支护深度12m；n土体与土钉间发生 一定的相对位移 才发挥作用土钉墙支护和喷锚支护土钉墙支护结构22基础工程基坑工程课件23基础工程基坑工程课件24土钉墙支护和喷锚支护n喷锚支护n受力构件是土层锚杆；n一般施加预应力张拉；n锚杆分非锚固段和锚固段；n不适用于有机土层，松砂，高含水量土。土钉墙支护和喷锚支护喷锚支护25基础工程基坑工程课件26基础工程基坑工程课件27水泥土墙支护n水泥和软土硬结成水泥土桩；n淤泥、淤泥质土；深度6m隔水性能好水泥土墙支护水泥和软土硬结成水泥土桩；深度6m28基础工程基坑工程课件29基础工程基坑工程课件30逆作拱墙支护结构逆作拱墙支护将土压力转化为混凝土拱墙水平方向的压力，同时留出较宽敞的施工空间。逆作拱墙支护结构逆作拱墙支护将土压力转化为混凝土拱墙水平方向31板桩支护n适用于高含水量软土层中的基坑板桩支护适用于高含水量软土层中的基坑32基础工程基坑工程课件33排桩支护n钻孔灌注桩、人工挖孔桩排桩支护钻孔灌注桩、人工挖孔桩34地下连续墙支护n地下连续墙支护可以挡土和防渗n支护结构刚度大，整体性好地下连续墙支护地下连续墙支护可以挡土和防渗35基础工程基坑工程课件36逆作法n以地下结构的梁、板、柱等作为开挖的支撑，自上而下施工。n支护结构与永久地下室结构合二为一，节省了临时支护结构。P270 逆作法以地下结构的梁、板、柱等作为开挖的支撑，自上而下施工。37基础工程基坑工程课件38基坑工程类型n悬臂式支护结构n依靠入土深度和结构抗弯维持稳定；n土质较好、开挖深度不大；n开挖深度敏感；n没有内撑和锚拉的板桩墙、排桩墙、地下连续墙。基坑工程类型悬臂式支护结构39基坑工程类型n内撑式支护结构n由支护桩或墙和内支撑组成；n各种地基；n占一定施工空间；n拉锚式支护结构n由支护桩或墙及锚杆组成；n深部有较好土层；不适于软土地层；n锚杆：地面拉锚和土层锚杆。基坑工程类型内撑式支护结构拉锚式支护结构40支护结构上的荷载计算n荷载：土压力、水压力、建筑物荷载、施工荷载等n土压力计算：n朗肯土压力理论；nTerzaghi-Peck 表观土压力。支护结构上的荷载计算荷载：土压力、水压力、建筑物荷载、施工荷41基础工程基坑工程课件42n水土分算与水土合算ABCDhhd水土分算（稳定渗流）水土分算与水土合算ABCDhhd水土分算（稳定渗流）43稳定渗流稳定渗流44基坑的稳定计算n基坑的整体稳定性分析基坑的稳定计算基坑的整体稳定性分析45基坑的稳定计算n基坑底抗隆起稳定性分析基坑的稳定计算基坑底抗隆起稳定性分析46基坑的稳定计算n基坑渗流稳定性分析承压水层基坑的稳定计算基坑渗流稳定性分析承压水层47基坑的稳定计算n抗倾覆稳定验算n抗水平滑移稳定验算基坑的稳定计算抗倾覆稳定验算48自学：n重力式水泥土墙的稳定验算n土钉墙的稳定验算自学：49