地下结构工程深基坑工程课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,3,深基坑工程,概述：大量的深基坑工程伴随着城市高层建筑的发展大量出现。,国外，圆形基坑的深度已达,74m(,日本,),，,直径最大的达,98m(,日本,),，而非圆形基坑的深度已达到地下层,（法国）,。,国内，上海,88,层,的,金茂大厦,，基坑平面尺寸为,170m150m,，基坑开挖深度达,19.5m,。上海的汇京广场，围护结构与相邻建筑最近的距离仅,40cm,。而无支撑基坑的开挖深度也已达到了,9m,。,两个功能：一是挡土；二是止水。,基坑支护分两类：,支护型,将支护墙（排桩）作为主要受力构件；,支护型基坑支护包括,板桩墙、排桩、地下连续墙,等。,在基坑较浅时可不设支撑，成,悬臂式结构,；,当基坑较深或对周围地面变形严格限制时，应设水平或斜向支撑，或锚定系统；,形成空间力系,是发展方向。,加固型,充分利用加固土体的强度。,加固型包括,水泥搅拌桩、高压旋喷桩、注浆和树根桩,等。,基坑侧壁安全等级及重要性系数,安全等级,破坏后果,一级,支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工,影响很严重,1.10,二级,支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工,影响一般,1.00,三级,支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工,影响不严重,0.90,3.1,结构方案及选择,3.1.1,结构类型,支护结构类型及其适用范围 表,3-1,结 构 形 式,适 用 范 围,排桩,结构,稀疏排桩,土质较好，地下水位低或降水效果好,连续排桩,土质差，地下水位高或降水效果差,框架式排桩,单排桩刚度不能满足变形要求,组,合,排,桩,结,构,排桩加挡板,排桩桩距较大，利用挡板传递土压并有一定防渗作用,排桩加水泥,搅拌桩,以水泥搅拌桩互搭组成平面拱代替挡板传递土压力，具有较好防涌效果,排桩加水泥防渗墙,地下水位较高的软土地区,排桩或组合,排桩加锚杆结构,开挖深度较大，排桩或组合排桩结构强度无法满足要求,地下连续墙结构,与地下室墙体合一，防渗性强，施工场地较小，开挖深度大,沉井结构,软土地区,重力式挡土墙结构,具有一定施工空间，软土地区,图,3,1,板桩,图,3-2,组合挡土壁,图,3-3,单排与双排桩支护结构,图,3-4,接头管接头的施工程序,a),开挖槽段；,b),吊放接头管和钢筋笼；,c),浇筑砼；,d),拔出接头管；,e),形成接头,3.1.2,支撑体系,支撑体系是用来支挡围护墙体，承受墙背侧土层及地面超载在围护墙上的侧压力。,支撑体系是由支撑、围檩、立柱三部分组成。,特 点,平面尺寸不大，且长短边长相差不多的基坑宜布置角撑。它的,开挖土方空间较大，但变形控制要求不能很高,钢支撑和钢筋混凝土支撑均可布置；支撑受力明确，,安全稳定,，有利于墙体的变形控制，但,开挖土方较为困难,多采用钢筋混凝土支撑；,中部形成大空间,，有利于开挖土方和主体结构施工,多采用钢筋混凝土支撑；,支撑体系受力条件好,；开挖空间大，便于施工,开挖面积大、深度小的基坑宜采用；在软弱土层中,，不易控制基坑的稳定和变形,便于土方开挖和主体结构施工，但仅,适用于周边场地具有拉设锚杆的环境和地质条件,3.2,支护结构上的作用,3.2.1,土压力,主动土压力和被动土压力的产生，前提条件是,支护结构存在位移,；,当支护结构,没有位移,时，则土对支护结构的压力为,静止土压力,。,土压力的分布与支点的设置及其数量都有关系；悬臂支护桩土压力的实测值与按朗肯公式计算值的对比，非挖土侧实测土压力小于朗肯主动土压力，即,计算结果偏大,。,图,3-5,悬臂支护桩土压力分布,图,3-6,芝加哥深基坑土压力实测图 图,3-7,柏林地道工程土压力实测图,土的内聚力,C,、内摩擦角,值可根据下列规定适当调整：,在,井点降低地下水,范围内，当地面有排水和防渗措施时，,值可提高,20%,；,在,井点降水土体固结,的条件下，可考虑土与支护结构间侧摩阻力影响，,将土的内聚力,c,提高,20%,。,土压力计算公式,exit,主动土压力,：,被动土压力：,3.2.2,地面附加荷载传至,n,层土底面的竖向荷载,q,n,（,1,）地面满布均布荷载,q,0,时，任何土层底面处：,（,2,）离开挡土结构距离为,a,时,(3),作用在面积为 与挡土结构平行）的地面荷载，离开挡土结构距离时。,3.2.3,水压力,水压力，主要,根据土质情况,确定如何考虑水压力的问题 。,对于,粘性土,，土壤的透水性较差，此粘性土产生的侧向压力可采用,水土合算,的方法，即侧压力为相应深度处竖向土压力与水压力之和乘以侧压力系数。,对于,砂性土,，采用,水土分算,，即侧压力为相应深度处竖向土压力乘以侧压力系数与该深度处水压力之和。,对比,砂土简化计算，将水压力与土压力分别计算，并把水看作是：,主动压力,=,静止压力,=,被动压力,= h,3.3,排桩、地下连续墙,计算主动土压力和被动土压力,并确定计算简图，确定嵌固深度、内力计算；,支护桩或墙的截面设计以及压顶梁的设计等。,3.3.1,悬臂式支护结构,图,根据朗肯,-,库伦土压力理论分层计算主动土压力和被动土压力；,在此基础上确定图,3-10,所示的计算简图。,图,据此简图求出嵌固深度,h,d,;,最大弯矩截面位置及最大弯矩值；,进行配筋设计或承载力计算；,计算支护结构顶端位移。,悬臂,exit,计算简图,据此求出嵌固深度,h,d,配筋和挠度计算,地质条件或其它影响因素较为复杂时，也可按最大弯矩断面的配筋贯通全长。,配筋应满足下式条件：,支护结构顶端的水平位移值,y,剪力为零处即,D,点至基坑底的距离；,悬臂梁上段结构柔性变形值,下段结构在弯矩,M,max,作用下产生的转角,下段结构在弯矩,M,max,作用下在,D,点产生的水平位移,上段结构柔性变形下段结构在作用下,3.3.2,单层支撑支护结构设计,图,计算方法是,“,等值梁法,”,。,等值梁法的关键是,如何确定反弯点的位置。,对单锚或单撑支护结构，地面以下土压力为零的位置，,即主动土压力等于被动土压力的位置，与反弯点位置较接近 。,图,exit,用等值梁法计算单锚、单支支护结构：,图,3-15,单层支点支护结构,深度计算简图,（,3,）支点力,TC1,可按下式计算：,等值梁法，对反弯点：,（,1,）计算土压力 （,2,）基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置,（,4,）,嵌固深度,H,d,设计值可按,下式确定,:,（,5,）计算内力和配筋,单层支撑支护结构的最大弯矩,:,发生在剪力,0,处，应根据土压力平衡，求得处的位置,y,可得,M,max,。,弯矩图可按静力平衡条件求得,可以,分段配筋,，也可以按最大弯矩断面,通长配筋,.,3.3.3,多层锚拉式支护结构设计,1),应根据分层挖土深度与每层锚杆设置的实际施工情况分阶段分层计算，这时假定下层挖土不影响上层锚杆计算的水平力；,2),多层布置时，有等弯矩布置和等反力布置两种模式；,3,）,悬臂式及单支点支护结构嵌固深度设计不宜小于 ；多支点支护结构嵌固深度设计值小于,0.2 h,时，宜取,。,抗渗透稳定条件,:,当基坑底为碎石土及砂土、基坑内排水且作用有渗透水压力时，侧向截水的排桩、地下连续墙除应满足上述规定外，嵌固深度设计值尚应满足式抗渗透稳定条件,:,注意事项：,1,）排桩、地下连续墙水平荷载计算单位；,中心距和单位长度,；,2,）有支撑变形计算按弹性支点法计算，,支点刚度系数 及地基土水平抗力系数,m,应按地区经验取值；,3,）,支,撑体系（含具有一定刚度的冠梁）或其与锚杆混合的支撑体系应按支撑体系与排桩、地下连续墙的空间作用协同分析方法，计 算内力和变形。,3.4,土层锚杆,土层锚杆是一种埋入土层深部的受拉杆件，它一端与构筑物相连，另一端锚固在土层中。,3.4.2,锚杆设计,1,）锚杆承载力计算,2,）锚杆杆体的截面面积,3,）锚杆轴向受拉承载力设计值,（,1,）安全等级为一级及缺乏地区经验的二级基坑侧壁，应进行锚杆的基本试验，受拉抗力分项系数可取,1.3,。,（,2,）基坑侧壁安全等级为二级且有邻近工程经验时 ：,（,3,）,.,对于塑性指数大于,17,的粘性土层中的锚杆应进行蠕变试验。,（,4,）锚杆预加力值（锁定值）应根据地层条件及支护结构变形要求确定，宜取为锚杆轴向受拉承载力设计值的,0.500.65,倍。,（,5,） 自由段计算长度,本讲要点,重点掌握悬臂式支护结构计算方法和计算要点；,重点掌握单锚、单支支护结构计算方法和计算要点。,掌握锚杆计算方法；,理解多层支撑的计算原则；,3.6,水泥土墙设计,又称,搅拌桩挡墙,，利用一种特殊的搅拌头或钻头，钻进地基至一定深度后，喷出固化剂，与地基土强行拌和而形成的,加固土桩体,。,Mixed-In-Place Method MIP(,美国,),Deep Mixing Method (,日本,),固化剂,采用水泥或石灰；,适用于加固淤泥质土、粘土；,国外最大深度,60m,，国内,12,18m,；,特点：,施工无震动、噪音、无废水泥浆；,坑内无需支撑拉锚，优良的抗渗特性。,支挡高度，国内最深,9m;,水泥墙的结构形式,挡墙宽度为,0.6,0.8,开挖深度，桩长为开挖深度的,1.8-2.2,倍。,3.6.1,土压力计算,计算主动土压力和被动土压力,3.6.2,抗倾覆计算,3.6.3,抗滑移计算,3.6.4,墙身应力验算,3.6.5,整体稳定计算,一般情况下，使墙体强度不成为设计的控制条件，而以结构和边坡的整体稳定控制设计。,1.,土压力计算,墙后主动土压力,墙前被动土压力,2,抗倾覆计算,图,按重力式挡墙计算墙体绕前趾,A,的抗倾覆安全系数 ，不小于,(1.0,1.1).,3,抗滑移计算,按重力式挡墙计算墙体沿底面滑动的安全系数：,4.,墙身应力验算,墙体所验算截面处的法向应力,剪应力按下式进行 ：,5,整体稳定计算,k= 1.25,整体稳定计算时，将滑动土体与搅拌桩挡墙视为一个整体考虑,(,常选在墙底下,0.5,1.0,米处,),，采用圆弧滑动法计算,图,：,构造要求,格栅布置,时，水泥土的,置换率,对于淤泥不宜小于,0.8,，淤泥质土不宜小于,0.7,，一般粘性土及砂土不宜小于,0.6,；格栅长宽比不宜大于,2,；,桩与桩之间的,搭接宽度,：,考虑截水作用时，桩的有效搭接宽度不宜小于,150mm,；当不考虑截水作用时，搭接宽度不宜小于,100mm,。,不能满足要求,时，宜采用基坑内侧土体,加固,或水泥土墙,插筋,、加混凝土面板及,加大嵌固深度,等措施。,搅拌桩挡墙设计计算实例（详见教材,),3.7,土钉墙,土钉墙由,被加固土体,、放置在土中的,土钉体,和,喷射砼面板,组成，形成一个以土挡土的,重力式挡土墙,。,土钉墙,自上而下施工，步步为营，土钉墙是靠土钉的相互作用,形成复合整体,作用。,土层锚杆,的失效影响较大，不应用于没有临时自稳能力的淤泥、饱和软弱土层。,图,3-32,土钉墙应用领域,a),托换基础,; b),竖井的挡墙,; c),斜面的挡土墙,d),斜面稳定,; e),和锚杆并用的斜面防护,1,土钉受拉承载力计算,受拉承载力,受拉荷载标准值,荷载折减系数,2,土钉墙承载力计算,采用简化圆弧滑动条分法,3,构 造,土钉墙墙面坡度不宜大于,1,：,0.1,；,喷射混凝土面层宜配置钢筋网，钢筋直径宜为,6,10mm,，间距宜为,150,300mm,；,喷射混凝土强度等级不宜低于,C20,，面层厚度不宜小于,80mm,；,土钉钢筋宜采用,、,级钢筋，钢筋直径宜为,16,32mm,，钻孔直径宜为,70,120mm,；,本讲要点,重点掌握水泥土挡墙的设计要点：,荷载、强度、稳定（倾覆、滑动、整稳）,土钉墙的设计要点：,土钉承载力和整稳,3.8 SMW,SMW,挡土墙是先施工水泥土挡墙，最后按一定的形式在其中插入型钢（如,H,钢），即形成一种,劲性复合围护结构,。：,止水好，刚度大，构造简单，型钢插入深度一般小于搅拌深度，型钢可回收重复使用，成本较低。,SMW,适宜的基坑深度为,6,10m,，国外开挖深度已达,20m,。,要求型钢间距不能过大，保证水泥土的强度由受剪，受压控制。,（,a,）全位,“,满堂,”,；（,b,）全位,“,1,隔,1,”,（,c,）全位,“,1,隔,2,”,；（,d,）半位,“,满堂,”,；（,e,）半位,“,1,隔,1,”,1,型钢净间距的确定,保证型钢间的水泥土在侧向水土压力作用下不产生弯曲应力,2.,水泥土强度校核,“,连续,”,截面剪力,型钢,“,间隔,”,布置,验算拱的轴力强度,3.9,逆作拱墙,在基坑四周场地都允许起拱的条件下（基坑各边长,L,的起拱矢高 ），可以采用,闭合的水平拱圈来,支挡土压力以围护基坑的稳定，采用闭合的水平拱圈来支挡土压力以围护基坑的稳定 ；,拱结构是以受压力为主，能更好地发挥混凝土抗压强度高的材料特性，而且拱圈支挡高度只需在坑底以上,这个闭合拱圈可以由几条二次曲线围成的组合拱圈（,曲率不连续,），也可以是一个完整的椭圆或蛋形拱圈（,曲率连续,）。,安全可靠，每道拱圈分别承受该道拱圈高度内的压力，不相互影响；,节省工期，施工方便；,节省挡土费用，用拱圈支护的费用仅为用挡土桩的,40%60%,。而且，基坑越深，经济效益越显著。,1.,截面形状,2.,拱墙计算,逆作拱墙结构型式根据基坑平面形状可采用全封闭拱墙，也可采用局部拱墙，拱墙轴线的矢跨比不宜小于,1/8,，基坑开挖深度,h,不宜大于,12m,。,当基坑开挖深度范围或基坑底土层为砂土时，应按抗渗透条件验算土层稳定性 ；,当基底土层为粘性土时，基坑,开挖深度满足下列,抗隆起验算条件,：,均布荷载作用下，圆形闭合拱墙结构轴向,压力设计值,应按下式计算：,圆拱的外圈半径；,拱墙分道计算高度,在分道高度范围内的基坑外侧水平荷载标准值的平均值。,3,构造,混凝土强度等级不宜低于,C25,；,拱墙截面宜为,Z,字型，拱壁的上、下端宜加肋梁；,当基坑较深且一道,Z,字型拱墙的支护高度不够时，可由数道拱墙叠合组成；,肋梁，其竖向间距不宜大于,2.5m,。,圆形拱墙壁厚不应小于,400mm,，其他拱墙壁厚不应小于,500mm,。,3.10,逆作法施工,深地下室的常规施工是通过临时支护基坑坑壁，开挖至预定深度后，浇底板并由下而上施工各层地下室结构，待地下室完工后，再逐层进行地上结构的施工。,利用地下连续墙采用,逆作法施工,较深的多层地下室，成为发展的方向，这已在国内外到得了显著的效果。,逆作法施工工艺是先沿建筑物外围,施工地下连续墙,，作为地下室的边墙或基坑的围护结构。,在建筑物内部的浇筑中间支承柱，开挖土方至第一层地下室底面标高，浇注梁及部分的板，该层楼盖即可作为,地下连续墙刚度很大的支撑系统。,然后在梁间没有浇板的空档内，向下逐层施工各层地下室结构。与此,同时,，在已完成底面梁板结构的基础上,，做上部结构,。,地下室封底前，地面上允许施工的层数要,通过计算确定。,日本读卖新闻社大楼 逆作法施工,地上层，地下层，总工期只用了个月，,比常规方法缩短了个月。该工程用,2.0m,大直,径钻孔灌注桩作为中间支承柱，,m,共,用根。,逆作法的优点：,地下主体结构的梁、板、柱作为挡土墙的横向支撑；,大幅度缩短工期；,逆作法只开挖有效范围内的土方量，减少了大量的土方量；,安全性好，且基本上不受气候所左右。,不足：,封闭状态下的环境进行施工，作业环境较差；大型机械设备难于进场；,地下结构中墙柱的混凝土接搭质量较难控制 ；,控制导柱的垂直度和承载力较难；,逆作法侧向刚度较封闭式的小，施工中应采取措施，防止一侧连续墙的过大变形。,立柱,立柱在逆作施工中具有无法取代的重要性，立柱设计和计算，为逆作法设计的主要内容：,1),立柱位置的设置,2,）立柱负担荷载的计算,3,）允许应力的决定,）立柱桩的设计按灌注桩进行。,）上部结构体加固设计,）立柱的设计,）柱脚根部插入部分的设计。,逆作法施工，以地面层的梁板结构是封闭还是敞开分为,“,封闭式逆作法,”,和,“,开敞式逆作法,”,。,我国第一个按,“,封闭式逆作法,”,施工的试点工程是上海基础工程科研楼，地上层，地下层。,另一个为上海电信大楼地下室工程采用了,“,开敝式逆作法,”,旋工（该工程地下层，地上,17,层），在南京夫子庙地下商场也采用过该方法施工。,本讲要点,掌握,SMW,方法的设计要点；,了解逆作拱墙的设计过程；,了解逆作法施工。,5,浅埋的地下结构,当垂直土压力和水平土压力均随着深度增加而增加时，则为浅埋式结构,.,浅埋的地下结构包括,附建式的地下室,结构（防空地下室）、,隧道的引道结构,和,一般的浅埋结构,.,本章着重讨论矩形浅埋式结构的设计与计算原理,.,5.1.1,防空地下室,大量的住宅和公共建筑物在修建时，按照国家的规定，按比例修建的,具有一定防护要求,的建筑物地下室。,承受上部地面建筑传来的,静荷载,承受核爆炸冲击波的,动力荷载,;,平战结合；,一般采用,梁板结构、板柱结构、箱形结构、壳体结构,等结构形式。,地道,5.1.2,引道结构,城市道路系统中立交地道、水底隧道的峒门与地面间的连接段 ，是一种,纵向变高度的堑壕。,（,1,）,.,墙型支挡结构,应用广泛的是,薄壁型挡墙,，又可分为,悬臂式和扶壁式挡墙,。,（,2,）,.,槽形支挡结构,(a),悬臂式挡墙 （,b,）扶壁式挡墙,图,5,1,薄壁型挡墙,其他：,重力型、半重力型（块石、素混凝土制成）、钢筋混凝土薄壁挡墙、加筋土型支挡结构、拉锚型支挡结构、地下连续墙型支挡结构。,槽形支挡结构,（整体式引道结构）,静定结构，其形状与船坞类似，,其设计需要先进行抗浮稳定计算，然后进行结构的强度计算。,5.1.3,一般浅埋结构,浅埋的地铁车站、地铁通道、地下工厂、地下医院、指挥所等，应用广泛。,一般采用,明挖法,施工。,为,直墙拱、矩形框架和梁板式,结构 。,5.2,一般浅埋结构结构形式,5.2.1,直墙拱,半圆拱、割圆拱和抛物线拱,5.2.2,矩形闭合框架,(a),单跨,(b),双跨,(c),隔墙开设孔洞,(d),梁柱体系,(e),多层多跨地下厂房,5.2.3,梁板式结构,5.3,矩形闭合框架的计算,矩形闭合框架的结构计算通常包括,荷载、内力及截面,计算，必要时尚应进行,抗浮,计算。,5.3.1,荷载计算,静荷载,:,自重土压力和地下水头压力；,活荷载,:,施工活荷载、车辆设备等荷载 ；,特定荷载,:,常规武器甚至核武器作用下的冲击荷载。,顶板荷载：,(1).,上部覆土重力,(2).,水压力：,(3).,顶板自重：,(4).,特载,顶板总荷载为三者与特载之和：,底板荷载,直线分布，底板上的荷载为结构整体自重、顶板传下的荷载与特载之和，即,:,侧墙荷载,侧墙上的荷载包括有水平向土压力，水压力和特载。,折减系数，依土体透水性而定；对于砂土,对于粘土,图,5,5,荷载示意图,5.3.2,内力计算,可将地基视作弹性半无限平面，作为,弹性地基上的框架进行分析,。,简化，本节将弹性地基上的反力作为荷载作用在闭合框架底部，按照,一般平面框架计算 。,1,）计算简图,视为平面应变问题，,图,5,7,计算简图及简化,框架的顶底板厚度都比内隔墙大得多，中隔墙的刚度相对较小，将中隔墙一般视为只承受轴力的二力杆，,图,5,8,纵梁和柱计算简图,本讲要点,了解浅埋结构的结构形式；,掌握矩形闭合框架的计算简图。,2,）截面选择,计算超静定结构内力时需要知道截面尺寸，这在设计前是不知道的。所以只有根据,经验假定,各个截面的尺寸，进行内力计算，然后,验算截面,是否合适。若不合格，,重复,上述过程，直至所设截面合适为止,3),计算方法,采用,位移法,计算，当不考虑线位移的影响时，则以力矩分配法为简便。,(1).,当竖向荷载不平衡时，可以在底板的结点上,加设集中力,.,(2).,线位移的确定，一般情况下，框架有几孔就有几个,独立的线位移。,浅埋式结构上特载的值远大于其他荷载，而且，特载的值的计算是非常粗略的，因此,并非非常精确。,集中力的施加,5.3.3,截面计算,以,现行钢筋混凝土结构设计规范,为准。,特载与其他荷载组合：,按照,弯矩和轴力,对构件承载力进行验算时，需要,考虑,动力荷载作用下,材料强度的提高；,按,剪力和扭力,对构件进行承载力验算时，则,不考虑,材料强度的提高。,设有支托的框架结构,地下矩形闭合框架结构中的顶板、侧墙和底板,均按照偏压构件,进行截面验算。,5.3.4,抗浮计算,为结构自重、设备重量及上部覆土重之和，但对箱体施工完毕后工况，仅考虑结构自重；,为浮力。,5.4,构造要求,5.4.1,配筋形式,5.4.2,混凝土保护层厚度,保护层最小厚度常比地面结构增加,5-10mm,。通常可按照,“,混凝土结构设计规范,”,（,GB50010-2002,）规定采用，其环境类别应属,b,类。,5.4.3,横向受力钢筋,钢筋直径选取,32mm,以下，钢筋的间距一般不大于,200mm,，不小于,70mm,，以方便施工。,表,5,1,最小钢筋配筋率,(%),项次,分类,混凝土强度等级,0,时，采用朗肯主动土压力系数， 为坑壁土的内摩擦角标准值。,宜采用,1.21.5,的安全系数；,当基坑附近有超载时，应重新验算；当坑壁因吸水或失水等原因，一旦形成裂缝时，公式不成立；对黄土及具有裂隙的胀缩性土，该式不适用。,无地下水时直立开槽的允许高度,表,2-1,土层类别,坡高允许值（,m,）,密实、中密的砂土和碎石类石（充填物为砂土）,1.00,硬塑、可塑的粘质粉土及粉质粘土,1.25,硬塑、可塑的粘性土和碎石类石（充填物为粘性土）,1.50,坚硬的粘性土,2.00,2,2,放坡开挖,2,2,1,散坡开挖分类,（,1,） 无地下水的一般放坡开挖,适用于地下水在开挖深度以下,。,（,2,） 明沟排水放坡开挖,适用于地下水为潜水型、涌水量较小、坑壁土及坑底土不会产生流砂、管涌、基坑突涌的场地条件。,（,3,） 井点降水放坡开挖,地下水埋深较浅、基坑开挖较深可能产生流砂、管涌、基坑突涌等不良现象时，可采用井点降水放坡开挖。,特别注意,降水对附近建筑设施产生的不良影响。,2,2,2,放坡开挖坡度确定,con,（,1,）查表法,表,（,2,）,Taylor,法,图,（,3,）条分法,图,（,1,）查表法,exit,坑壁土类型,状态,边坡高度,6,米以内,10,米以内,软质岩石,微风化,1,0.0,10.10,中等风化,10.10,10.20,强风化,10.20,10.25,碎石类土,密 实,10.20,10.25,中 密,10.25,10.30,稍 密,10.30,10.40,粘性土,坚 硬,10.35,10.50,硬 塑,10.45,10.55,可 塑,10.55,10.65,粉土,Sr,0.5,10.45,10.55,(2). Taylor,法,exit,边坡的临界高度由下式确定：,例题,.doc,采用陈惠发（美，肯塔基州大学，,1980,(3),条分法,exit,2.3,基坑边坡失稳的防止措施,（,1,）边坡修坡,图,2-3,（,2,）设置边坡护面,图,2,4,（,3,）边坡坡脚抗滑加固,图,2,5,(,设置抗滑桩，旋喷桩，分层注浆法，深层搅拌桩,),。,con,图,2-3,边坡修坡,（,a,）坡顶卸土； （,b,）坡度减小；,(c),台阶放坡,exit,图,2-4,设置边坡护面,exit,图,2-5,基坑边坡坡脚抗滑加固,exit,2,4,地下水的处理,2,4,1,地下水流的基本性质,水力坡度,:,以,I,表示，,I=,（,H,1,-H,2,）,/L,，,I=1,时的渗透速度称为,土的渗透系数,K,，,常用,m/d,、,m/s,等表示,.,动水压力,:,（,kN/m,3,）,动水压力,F,等于或大于土的有效重度,时，土颗粒处于悬浮状态，土的抗剪强度等于零，土颗粒将随着渗流的水一起流动，即所谓,“,流砂”。,2,4,2,地下水处理方法,归结成两种：,一种是,降水,；,第二种是,止水,防水帷幕。,降水的方法有,集水井降水,和,井点降水,两类 。,井点降水法有,轻型井点、喷射井点和电渗井点 、管井井点和深井泵,等。,当土的渗透系数,K,5m/d,时，宜用轻型井点和喷射井点；,当,K,520m/d,时,除上述方法外,还可选用管井井点；,当,K20,深井泵、喷射井点,深井泵,电渗井点布置示意图喷射井点工作示意图,管井井点就是沿开挖的基坑，每隔,2050m,设,置一个管井，每个管井单独用一台水泵抽水，,适用于,K=20200m/d,，即地下水量大的土层中，,此法可降低地下水位,510m,。,在城市中由于深基坑降水，总会引起,地面沉陷,，影响邻近建筑物和管线。回灌井点方法 可以使地表沉陷减少,2/3,；,因此，采用特定的支护结构，既挡土，又止水，形成,防水帷幕,为较好选择，但造价较高。,防水帷幕常用,钻孔压浆成桩法、地下连续墙、板桩、深层搅拌桩墙。,本讲要点,重点掌握竖直开挖、放坡开挖的计算方法；,了解边坡失稳的防止措施；,