基坑工程1讲-基础知识PPT推荐.ppt

1、n 施工场地紧张、工期紧、地质条件复杂、施工条件复杂、周围设施环境保护要求高基坑工程的特点基坑工程的特点 城市中深基坑工程常处于密集的既有建筑城市中深基坑工程常处于密集的既有建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的近旁，虽属临时性工程，但其技术复工程的近旁，虽属临时性工程，但其技术复杂性却远甚于永久性的基础结构或上部结构，杂性却远甚于永久性的基础结构或上部结构，稍有不慎，不仅将危及基坑本身安全，而且稍有不慎，不仅将危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建构筑物会殃及临近的建构筑物及及地下设施。地下设施。n1）建筑趋向高层化，基坑向大深度方向发展；建筑趋

2、向高层化，基坑向大深度方向发展；n2）基坑开挖面积大，长度与宽度有的达数百米，基坑开挖面积大，长度与宽度有的达数百米，给支撑系统带来较大的难度；给支撑系统带来较大的难度；n3）在软弱的土层中，基坑开挖会产生较大的位移在软弱的土层中，基坑开挖会产生较大的位移和沉降，对周围建筑物、市政设施和地下管线造和沉降，对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响；成影响；n4）深基坑施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆深基坑施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利；放等对基坑稳定性不利；深基坑工程的发展具有以下趋势深基坑工程的发展具有以下趋势基坑工程的基本特点基坑围护体系是临时结构，安全储备小，风险

3、大基坑围护体系是临时结构，安全储备小，风险大基坑工程具有很强的区域性基坑工程具有很强的区域性基坑工程具有很强的个性基坑工程具有很强的个性基坑工程综合性强基坑工程综合性强基坑工程具有较强的时空效应基坑工程具有较强的时空效应基坑工程是系统工程基坑工程是系统工程基坑工程的环境效应基坑工程的环境效应 围护体系=支护体系=围护结构=支护结构基坑工程围护体系 由于场地的限制，在基槽平面以外没有足够的空间安全放坡，或为了满足无水条件下的干作业施工，需要设置的挡水和截水结构。两个功能：一是挡土；二是截水。由围护桩（墙）、支撑（或锚杆）结构以及截水结构等部分组成。基坑工程围护体系基坑围护体系的要求保证基坑四周边

4、坡的稳定性，满足地下室施工有足够空间的要求。基坑围护体系要能起到挡土的作用，这是土方开挖和地下室施工的必要条件。保证基坑四周相邻建筑物、构筑物和地下管线在基坑工程施工期间不受损害。这要求在围护体系施工、土方开挖及地下室施工过程中控制土体的变形，使基坑周围地面沉降和水平位移控制在容许范围以内。保证基坑工程施工作业面在地下水位以上。围护体系通过截水、降水、排水等措施，保证基坑工程施工作业面在地下水位以上,地下水位位于坑底以下0.51m。基坑围护结构设计的特点基坑围护结构设计的特点n 1.外力的不确定性外力的不确定性。外力往往随着环境条件、施工。外力往往随着环境条件、施工方法和施工步骤等因素的变化而

5、改变；方法和施工步骤等因素的变化而改变；n2.变形的不确定性变形的不确定性。围护墙体的刚度、支撑。围护墙体的刚度、支撑（或锚或锚杆杆）体系的布置和构件的截面特性、地基土的性质、体系的布置和构件的截面特性、地基土的性质、地下水的变化、潜蚀和管涌以及施工质量和现场管地下水的变化、潜蚀和管涌以及施工质量和现场管理水平等等都是产生变形的原因。理水平等等都是产生变形的原因。n 3.土性的不确定性土性的不确定性。地基土的非均质性。地基土的非均质性（成层成层）和地和地基土的特性不是常量基土的特性不是常量n 4.一些偶然变化所引起的不确定因素一些偶然变化所引起的不确定因素。施工场地内。施工场地内土压力分布的意

6、外变化、事先没有掌握的地下障碍土压力分布的意外变化、事先没有掌握的地下障碍物或地下管线的发现以及周围环境的改变等等物或地下管线的发现以及周围环境的改变等等基坑工程设计施工人员要具备的知识基坑支护体系选用原则支撑体系n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，减小墙体的水平位移。n内支撑体系内支撑体系和土层锚杆体系土层锚杆体系n有基坑内部的有基坑内部的井字撑井字撑或其与斜撑组合的或其与斜撑组合的受压受压杆件体系杆件体系。也有做成在中间留出较大空间的。也有做成在中间留出较大空间的周边周边桁架式体系桁架式体系。或者为锚固端在基坑周围。或者为锚固端在基坑周围地层中地层中受

7、拉锚杆体系受拉锚杆体系。支撑方式：无支撑式、支撑式和锚撑式。按设置支撑的层数 无支撑 单支撑 多支撑 锚撑特 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钢板桩钢板桩施打钢板桩施打

8、钢板桩钢板桩基坑支撑基坑远景基坑支撑基坑支撑基坑支撑基坑支撑常用支撑体系的布置形式a平面交叉式（单层或多层）支撑；b井字式支撑；c角（斜）撑式支撑；d周边桁架；e圆形环梁；f水平压杆支撑；g圆拱形支撑；h竖向斜撑；i中心岛式开挖及支撑j逆作法；k锚杆；l拉锚（锚破）；m组合式支撑。基坑支护分类 n基坑工程根据其支护情况可分为:无支护基坑 有支护基坑n有支护的基坑工程可进一步分为:无支撑围护 有支撑围护 围护结构型式及适用范围围护结构型式及适用范围放坡开挖及简易支护放坡开挖及简易支护悬臂式围护结构悬臂式围护结构重力式围护结构重力式围护结构内撑式围护结构内撑式围护结构拉锚式围护结构拉锚式围护结构土

9、钉墙围护结构土钉墙围护结构其他形式围护结构其他形式围护结构基坑围护结构的分类基坑围护结构的分类桩桩（墙墙）式围护体系式围护体系重力式围护体系重力式围护体系 桩桩（墙墙）式围护体系式围护体系n一般有一般有围护墙结构围护墙结构、支撑支撑（或锚杆或锚杆）结构结构以及以及防水帐幕防水帐幕等部分组成。等部分组成。n根据围护墙材料，可分为根据围护墙材料，可分为钢筋混凝土地下连续墙、柱钢筋混凝土地下连续墙、柱列式钻孔灌注桩、钢板桩和钢筋混凝土板桩列式钻孔灌注桩、钢板桩和钢筋混凝土板桩等形式。等形式。n根据对围护墙的支撑方式，又可以分为根据对围护墙的支撑方式，又可以分为内支撑体系和内支撑体系和土层锚杆体系土层

10、锚杆体系两类。两类。n原理：原理：桩桩（墙墙）式围护体系的墙体厚度相对较小，通常式围护体系的墙体厚度相对较小，通常是借助墙体在开挖面以下的插入深度和设置在开挖面是借助墙体在开挖面以下的插入深度和设置在开挖面以上的支撑或锚杆系统来平衡墙后的水、土压力和维以上的支撑或锚杆系统来平衡墙后的水、土压力和维持边坡稳定。持边坡稳定。n对于开挖深度不大的基坑，经过验算也可采用无支撑、对于开挖深度不大的基坑，经过验算也可采用无支撑、无锚杆的无锚杆的悬臂式桩悬臂式桩（墙墙）式围护体系式围护体系。重力式围护体系重力式围护体系n一般是指不用支撑及锚杆的自立式墙体结构，厚度相一般是指不用支撑及锚杆的自立式墙体结构，厚

11、度相对较大，主要借助对较大，主要借助其自重、墙底与地基之间的摩擦力其自重、墙底与地基之间的摩擦力以及墙体在开挖面以下受到的土体被动抗力来平衡墙以及墙体在开挖面以下受到的土体被动抗力来平衡墙后的水压力和维持边坡稳定后的水压力和维持边坡稳定。n在基坑工程中，重力式围护体系的墙体在开挖面以下在基坑工程中，重力式围护体系的墙体在开挖面以下往往需要有一定的埋入深度。在我国各地常用的水泥往往需要有一定的埋入深度。在我国各地常用的水泥土围护体系以及地下连续墙一般都归在重力式围护体土围护体系以及地下连续墙一般都归在重力式围护体系中，其受力性能类似于悬臂式的桩系中，其受力性能类似于悬臂式的桩（墙墙）式围护结构，

12、式围护结构，但在板式围护结构中一般不计墙体自重及墙底摩阻力但在板式围护结构中一般不计墙体自重及墙底摩阻力对墙体稳定的影响。对墙体稳定的影响。放坡开挖 放坡开挖是选择合理的基坑边坡坡比以保证在开挖过程中边坡的稳定性，包括坡面的自立性和边坡整体稳定性。放坡开挖适用于地基土质较好，开挖深度不深，以及施工现场有足够放坡场所的工程。施工简便费用较低，能采用放坡开挖应尽量采用放坡开挖。有时虽有足够放坡的场所，但挖土及回填土方量大，考虑工期、工程费用并不合理，不宜采用放坡开挖。土袋土袋短桩短桩基坑简易支护基坑简易支护 土袋或块石支护土袋或块石支护 短桩支护短桩支护 放坡开挖及简易支护放坡开挖及简易支护n 边

13、坡高度与坡度控制边坡高度与坡度控制岩土类别岩土类别状态及风化程度状态及风化程度允许坡高允许坡高允许坡度允许坡度硬质岩石硬质岩石微风化微风化中等风化中等风化强风化强风化121081：0.101：0.201：0.351：0.50软质岩石软质岩石微风化微风化中等风化中等风化强风化强风化8881：0.501：0.751：1.00砂土砂土中密以上中密以上51：1.00基坑顶面无载重基坑顶面无载重1：1.25基坑顶面有静载基坑顶面有静载1：1.50基坑顶面有动载基坑顶面有动载粉土粉土稍湿稍湿51：0.75基坑顶面无载重基坑顶面无载重1：1.00基坑顶面有静载基坑顶面有静载1：1.25基坑顶面有动载基坑顶面

14、有动载无支护边坡允许坡度值无支护边坡允许坡度值岩土类别岩土类别状态及风化程度状态及风化程度允许坡高允许坡高允许坡度允许坡度粉质粘土粉质粘土坚硬坚硬硬塑硬塑可塑可塑5541：0.33基坑顶面无载重基坑顶面无载重1：0.50基坑顶面有静载基坑顶面有静载1：0.75基坑顶面有动载基坑顶面有动载1：1.001：1.25基坑顶面无载重基坑顶面无载重1：1.251：1.50基坑顶面无载重基坑顶面无载重粘土粘土坚硬坚硬硬塑硬塑可塑可塑5541：0.331：1.50杂填土杂填土中密、密实的建中密、密实的建筑垃圾土筑垃圾土51：1.00无支护边坡允许坡度值（续）无支护边坡允许坡度值（续）无围护基坑悬臂式支护结构 常采用钢筋混凝土桩排桩墙、木板桩、钢板桩、钢筋混凝土板桩