课件《深基坑支护》全解

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,深基坑支,护新,技术,1.1,基坑支护技术概述,1.2,复合土钉墙支护技术,1.3,型钢水泥土复合搅拌桩支护技术,1.4,组合内支撑支护技术,1.5,地下连续墙支护技术,1.6,逆作法,1.7,环梁支护技术,1.8,冻结排桩法,1.9,基坑支护常见问题分析,1,深基坑支护新技术,1,深基坑支护新技术,1.1,基坑支护技术概述,1.1.1,深基坑工程,1.1.2,建筑基坑工程的发展,1.1.3,支护结构类型及适用范围,1.1.1,深基坑工程,环境较复杂,深基坑是指开挖深度超过,5m,的基坑、或深度未达到,5m,但地质情况和周围环境较复杂的基坑。,-,建设部,建筑工程预防坍塌事故若干规定,1,）与邻近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑；,2,）基坑影响范围内（不小于,2,倍的基坑开挖深度）有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护的基坑。,-,山东省工程建设标准,建筑基坑工程监测技术规范,1.1.1,深基坑工程,深基坑工程,：,深基坑支护,土方开挖,基坑降水,基坑工程监测,1.1.2,建筑基坑工程的发展,（,1,）两个发展阶段,上一世纪八十年代末到九十年代末,探索,大量地下工程的涌现，开始进行科学研究、工程实践，进行探索。,上一世纪九十年代末到,2010,年前后,发展,在前十年的基础上，从理论上不断发展，施工技术进行开发，开始以信息化指导施工。,两个阶段发展的两个重要标志,第一阶段发展的标志：,在,2000,年前后颁布了一批国家行业规范和地方规范。,第二阶段发展的标志：,2009,年颁布了国家标准,基坑工程监测技术规范,，并在这期间，修订了有关的基坑工程规范。,（,2,）基坑工程发展的几个重要方面,设计理念,的演变,a.,以考虑地下工程施工，为施工创造条件为主。,b.,设计中考虑承载能力极限状态，而较少关注周边环境保护。,c.,由于缺乏设计规范指导,工程设计与施工或以经验为主，或以理论为主。,当前,a.,首先考虑环境保护,b.,设计不仅满足承载能力极限状态，还要满足正常使用极限状态，即满足环境保护要求,早期,c.,设计和施工注重理论与经验相结合,基坑支护结构,设计方法,的发展,经典的土力学设计方法（静力平衡的解析法）, 考虑施工工况的设计方法（不同工况的分析）, 优化的解析法（仍只能求解力，无法计算变形）, 弹性基床系数法（解决了力和变形的计算问题）, 平面有限元法（解决了土和结构的共同工作）, 空间有限元法（解决了结构的空间作用）,考虑土的弹塑性的分析（更准确地反映土体的变形）, 基坑工程监测和反分析（实现信息化设计和施工）, 基坑工程的风险分析和设计（实现预测和预控）,时空效应,时间效应：,基坑支护结构的变形和周边地层的变形随时间推移而发展。,空间效应：,基坑支护结构的变形和周边地层的变形因开挖的空间尺度、开挖后的坑底暴露面积而不同。,“,时空效应,”,的应用,a.,经过理论分析和大量工程实践，提出,“,分层、分块、对称、平衡、限时,”,土方开挖原则。,b.,改变了很多常规的结构设计和施工理念，如：混凝土结构的分段施工（施工缝的设置）、钢筋连接接头的错位要求等。,常规的结构设计和,施工理念的改变,常规的结构设计和施工理念的改变,基坑工程,施工技术,的发展,a.,水泥土的应用（,SMW,工法的运用）,b.,地下连续墙技术在超深基坑中的应用,c.,基坑钢支撑施工中采用预应力技术，并开始应用跟踪实时调节预应力技术,将可实现围护墙变形的干预性控制,d.,软土旋喷锚杆和可回收锚杆的应用,e.,地下工程的逆作法施工，实现地下结构与上部结构双向同步施工,1.1.3,基坑支护技术概述,基坑支护是保证地下结构施工基坑周边环境的安全，对基坑侧壁采取的支挡、加固与保护措施。,特点：,A,临时性,B,技术综合性强,C,难度大,D,容易出事,E,环节多,F,相互影响,G,造价高,H,周期长,此外还有许多不确定性：,A,外力的不确定性,B,变形不确定,C,土性不确定,D,偶然的不确定因素,支护结构主要由,围护墙,和,支撑结构,组成。,（,1,）锚拉支护：锚拉梁、桩,（,2,）土层锚杆,（,3,）钢管、型钢支撑（水平撑）,（,4,）钢筋混凝土支撑,（,5,）环梁支护体系,（,6,）逆作法施工,支撑结构分类：,1.1.3,基坑支护技术概述,（,2,）水泥土挡墙：,深层水泥土搅拌桩墙、高压旋喷桩墙,（,3,）边坡稳定式挡墙：,土钉墙、锚喷支护,（,4,）组合式：,灌注桩与搅拌桩结合、复合土钉墙、,SMW,工法,（,5,）逆作拱挡墙,围护墙分类：,板桩式挡墙：钢板桩、,H,型钢加横挡板,柱列式挡墙：钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制混凝土桩,板墙式挡墙：地下连续墙,（,1,）排桩与板墙式挡墙：,桩墙结构是在基坑开挖前沿基坑边缘施工成排的桩或地连墙,并使其底端嵌入到基坑底面以下。,常见的形式,排桩,锚杆结构,排桩,内支撑结构,地下连续墙,锚杆结构,地下连续墙,内支撑结构等,（,1,）排桩与板墙式挡墙,锚头,排桩,-,锚杆支护,（,1,）排桩与板墙式挡墙,排桩,内支撑结构,地下连续墙,内支撑结构,排桩或地下连续墙适用条件,:,1.,适于基坑侧壁安全等级一、二、三级,;2.,悬臂式结构在软土场地中不宜大于,5m;3.,当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙。,水泥土墙,（重力式结构）是在基坑侧壁形成一个具有相当厚度和重量的刚性实体结构，以其重量抵抗基坑侧壁的土压力，以满足该结构的抗滑移和抗倾覆要求。,重力式结构示意图,类型,:,石砌挡土墙,水泥土搅拌桩,旋喷桩,（,2,）,水泥土墙,（,2,）,水泥土墙,水泥土墙支护,上海新世纪商厦,8m,深基坑采用水泥土墙支护,桩长,19m,坝宽,8.7m,，插,10m,毛竹,水泥土墙适用条件,1.,基坑侧壁安全等级宜为二、三级,2.,水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于,150kPa3.,基坑深度不宜大于,6m,1),土钉墙,土钉墙是一种具有自稳能力的原位挡土墙。主要由土钉、粘附于土体表面的混凝土面层及土钉之间的原位土体组成。,土钉墙结构示意图,未施工完毕的土钉墙,（,3,）边坡稳定式挡墙,土钉孔注浆,击入法施工,粉质粘土、软土,土钉,土钉墙适用条件,1.,基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地,2.,基坑深度不宜大于,12m3.,当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施,2,）锚喷支护,（,3,）,边坡稳定式挡墙,土层锚杆,适用范围,无流砂及淤泥土层；,基坑周围地下空间允许锚杆占用；,基坑开挖深度一般不超过,18m,；,对硬塑土层可适当放宽，对风化岩层可不受此限,。,（,4,） 组合式挡墙,SMW,工法的工作机理,通过特殊的多轴深层搅拌机将土体切散，同时从其钻头前端将水泥浆注入土体，通过搅拌头将水泥浆与原位土反复混合搅拌，采取重迭搭接，在水泥土混合体未结硬前，按设计间距插入,H,型钢或钢板桩作为应力加强材料，直至水泥土结硬后形成型钢水泥土复合挡土墙，当围护结构的挡土功能完成以后，回收型钢重复使用。,1,）,SMW,工法,SMW,工法适,用范围,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用劲性水泥土搅拌桩法，尤其适合于粘土和粉细砂为主的松软地层。基坑深度国内为,6,10m,。,施工不扰动邻近土体，不会产生邻近地面下沉、道路裂损及地下设施移位等危害。,止水好，强度可靠，适合于各种土层,所需工期较其他工法短。在一般地质条件下，为地下连续墙的三分之一。, 特点,2,）灌注桩与水泥土桩结合,钻孔灌注桩,水泥土搅拌桩,冠梁,适用范围,：,软弱地层，,挖深,12m,（,4,） 组合式挡墙,3,）复合土钉墙,适用范围：各种土质， 坑深,12,18m,。,土钉,喷射砼面层,水泥土墙,（,4,） 组合式挡墙,逆作拱墙是将基坑开挖成圆形、椭圆形等弧形平面,并沿基坑侧壁分层逆做钢筋混凝土拱墙,利用拱的作用将垂直于墙体的土压力转化为拱墙内的切向力,以充分利用墙体混凝土的抗压强度。,（,5,）逆作拱墙,拱墙结构,基坑侧壁安全等级宜为二、三级，淤泥和淤泥质土场地不宜采用,;,拱墙轴线的矢跨比不宜小于,1/8;,基坑深度不宜大于,12m;,地下水位高于基坑底面时，应采取降水或止水措施。,适用范围,:,1.1.4,深基坑工程发展展望, 工程规模将向大面积、超深度方向发展；, 设计将加强空间分析，并使空间有限元分析方法实用化；, 进一步实现设计施工信息化，实现实时的监测和反分析；, 施工技术的不断创新，在节能减排、环境保护得到提升；, 施工技术和施工机械设备形成产业；, 各学科进一步结合，形成系统工程。,