常见基坑围护结构设计PPT格式课件下载.ppt

1、3 3、基坑工程的基本技术要求、基坑工程的基本技术要求（1 1）安全可靠性；）安全可靠性；（2 2）经济合理性；）经济合理性；（3 3）施工便利性和工期保证性。）施工便利性和工期保证性。1.概述概述基坑工程具有以下特点基坑工程具有以下特点：l l）建筑趋向高层化，基坑向大课度方向发展；）建筑趋向高层化，基坑向大课度方向发展；2 2）基坑开挖画积大，长度与宽度有的达数百米，给）基坑开挖画积大，长度与宽度有的达数百米，给支撑系绞带来较大的难度；支撑系绞带来较大的难度；3 3）在软弱的上层中，基坑开挖会产生较大的位移和沉）在软弱的上层中，基坑开挖会产生较大的位移和沉降，降，对周围建筑物、市政设施和地

2、下管线造成影响；深基坑对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响；深基坑施工施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对墓坑稳定性不工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对墓坑稳定性不利；利；5 5在相邻场地的施工中，打桩、降水、挖土及基础浇在相邻场地的施工中，打桩、降水、挖土及基础浇注注混凝土等工序会相互制约与影响，增加协调工作的难度。混凝土等工序会相互制约与影响，增加协调工作的难度。基坑围护结构通常分两类：桩墙式围护体系将支护墙（排桩）作为主要受力构件；桩墙式围护体系包括板桩墙、排桩、地下连续墙等。重力式围护体系充分利用围护结构的重力。如重力式水泥土挡墙。1.概述概述（1）无围护放坡开挖；（2）桩墙

3、支护：它由桩墙结构及支护结构两部分组成，桩墙结构有钢板桩、板桩墙、灌注桩排、地下连续墙；支护结构类型有内支撑式、外拉锚杆式、地面锚定式、无锚式等。（3）重力式支护结构：软土地基可用深搅桩、旋喷桩、树根桩等形成重力式的挡土结构。1.概述概述 （5）开槽施工法：）开槽施工法：与中央开挖施工法施工正好相与中央开挖施工法施工正好相反，先在坑内周边挖槽，用内支撑板桩墙法修筑周反，先在坑内周边挖槽，用内支撑板桩墙法修筑周边的基础工程，形成一道重力式挡土墙，再挖除挡边的基础工程，形成一道重力式挡土墙，再挖除挡土墙内的全部土体，构筑中央部分的基础工程。土墙内的全部土体，构筑中央部分的基础工程。（6）墙墙前前被

4、被动动区区土土体体加加固固法法：对对于于软软土土地地基基深深大大基基坑坑，为为控控制制挡挡墙墙侧侧向向位位移移，降降低低护护桩桩的的入入土土深深度度，在在基基坑坑开开挖挖前前用用深深搅搅桩桩、旋旋喷喷法法对对墙墙前前土土体体进进行行加加固，加固深度固，加固深度36m，宽度，宽度59m。（4）中央开挖施工法：先施工基坑四周排桩，桩内放坡开挖后施工中央部分基础工程，待完工后再挖除排桩内侧土体，边挖边用支撑杆将支护排桩与中央部分基础工程支撑起来，最后再施工周边基础工程。1.概述概述（7）逆作法；（8）沉井法；（9）土钉墙支护；（10）组合型支护。两种以上的支护方法组合起来使用，既能保证支护结构的安全

5、又降低成本。如上部放坡，下部桩墙锚杆支护；锚杆与土钉组合；深搅桩与灌注桩排组合；深搅桩中打入H钢桩组合支护等。1.概述概述结构类型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

6、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，软土地区板桩 1.概述概述 组合挡土壁1.概述概述单排与双排桩支护结构1.概述概述特 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

7、仅适用于周边场地具有拉设锚杆的环境和地质条件支撑体系1.概述概述1.概述概述1.概述概述1.概述概述1.概述概述12.1.2 基坑围护结构设计的特点1.外力的不确定性；2.变形的不确定性；3.土性的不确定性；4.一些偶然变化所引起的不确定因素。2.基坑工程的设计内容基坑工程的设计内容 基坑工程的设计内容基坑工程的设计内容包括包括：环境调查及基坑安全等级的确定，围护结构选型，围护结构设计计算，节点设计，井点降水、土方开挖方案以及监测要求等。2.基坑工程的设计内容基坑工程的设计内容 2.基坑工程的设计内容基坑工程的设计内容 基坑围护结构设计所需的基本资料主要有：基坑围护结构设计所需的基本资料主要有

8、：工程水文地质资料；场地环境资料；所建工程的地下室结构、基础桩基图纸等；与施工条件有关的资料。基坑基坑围护结构安全等构安全等级及重要性系数及重要性系数 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0.902.基坑工程的设计内容基坑工程的设计内容 2.基坑工程的设计内容基坑工程的设计内容 围护结构的选择和布置围护结构的选择和布置围护结构的选择的原则：围护结构的选择的原则：基坑围护结构的构件

9、在一般情况下不应超出基坑围护结构的构件在一般情况下不应超出工程用地范围；工程用地范围；基坑围护结构的构件不能影响主体工程结构基坑围护结构的构件不能影响主体工程结构构件的正常施工；构件的正常施工；尽可能采用受力性能较好的圆形、正多边形尽可能采用受力性能较好的圆形、正多边形和矩形。和矩形。2.基坑工程的设计内容基坑工程的设计内容 结 构 型 式适 用 条 件排桩或地下连续墙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

10、力不宜大于150kPa；3.基坑深度不宜大于6m。土 钉 墙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12m；3.当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。逆 作 拱 墙1.基坑侧壁安全等级宜为二、三级；2.淤泥和淤泥质土场地不宜采用；3.拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8；4.基坑深度不宜大于12m；5.地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。放 坡1.基坑侧壁安全等级宜为三级；2.施工场地应满足放坡条件；3.可独立或与上述其他结构结合使用；4.当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施。2.基坑工程的设计内容基坑工程的设计内容 围护结构设计计算围护结构设计计算通过

11、设计计算确定围护结构构件的内力和通过设计计算确定围护结构构件的内力和变形，据以验算截面承载力和基坑位移。变形，据以验算截面承载力和基坑位移。设计计算必须按不同施工阶段的特征分别设计计算必须按不同施工阶段的特征分别进行验算，同时应考虑前一种工况对后面进行验算，同时应考虑前一种工况对后面各种工况内力和变形的影响。各种工况内力和变形的影响。2.基坑工程的设计内容基坑工程的设计内容 围护结构稳定性验算围护结构稳定性验算基坑边坡总体稳定演算；基坑边坡总体稳定演算；围护墙体抗倾覆稳定验算；围护墙底面抗滑移验算；基坑围护墙前抗隆起稳定验算；抗竖向渗流验算；基坑周围地面沉降及其影响范围的估计。均与围护墙的插入

12、土深度有关。2.基坑工程的设计内容基坑工程的设计内容 节点设计节点设计合理的节点构造应符合以下条件：合理的节点构造应符合以下条件：方便施工；节点构造与设计计算模型中的假设条件一致；节点构造应起到防止构件局部失稳的作用；尽可能减少节点自身的变形量；与整体稳定相关的节点应设置多道防线，同与整体稳定相关的节点应设置多道防线，同时要具有良好的节点延性。时要具有良好的节点延性。2.基坑工程的设计内容基坑工程的设计内容 其他土工问题其他土工问题井点降水井点降水井点降水的作用是：井点降水的作用是：1）通过降低地下水位消除基坑坡面及坑底）通过降低地下水位消除基坑坡面及坑底的渗水，改善施工作业条件；的渗水，改善

13、施工作业条件；2）增加边坡稳定性，防止坡面和基底的土）增加边坡稳定性，防止坡面和基底的土粒流失，以避免流砂现象；粒流失，以避免流砂现象；3）降低水位，防止坑底隆起与破坏；）降低水位，防止坑底隆起与破坏；4）改善基坑的砂土特性，加速土的固结。）改善基坑的砂土特性，加速土的固结。降水的方法有集水明排和井点降水两类。2.基坑工程的设计内容基坑工程的设计内容 土方开挖土方开挖其中最重要的要求是每阶段的开挖深度与相其中最重要的要求是每阶段的开挖深度与相应设计工况的计算模型一致。应设计工况的计算模型一致。强调先支撑后开挖的原则。监测监测内容有以下几个方面：内容有以下几个方面：围护结构主要构件的内力和变形围

14、护结构主要构件的内力和变形基坑周围土体的变形，边坡稳定及地下水的基坑周围土体的变形，边坡稳定及地下水的变化和空隙水压力的测定等；变化和空隙水压力的测定等；对周围环境中需要保护的对象进行专门内容对周围环境中需要保护的对象进行专门内容的观察和测定。的观察和测定。3 基坑围护结构的内力计算基坑围护结构的内力计算深基坑支护结构内力计算是个古老的传统深基坑支护结构内力计算是个古老的传统课题，同时又是一个综合性的。它既涉及课题，同时又是一个综合性的。它既涉及土力学中典型的强度与稳定问题，又包含土力学中典型的强度与稳定问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的的共同作用问题共同作用问题。地基反力系数是一个必须首先确定的参数。主要由地质条件决定，与承力面积和深度主要由地质条件决定