基坑工程设计与施工概论.pptx

《基坑工程设计与施工概论.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基坑工程设计与施工概论.pptx（75页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、目目 录录 1 1 基坑支护形式及适用范围基坑支护形式及适用范围 2 2 基坑工程的特点及研究方法基坑工程的特点及研究方法 3 3 基坑工程设计基本要求基坑工程设计基本要求 4 4 基坑工程的监测与信息化施工基坑工程的监测与信息化施工 5 5 基坑工程变形控制技术及应急措施基坑工程变形控制技术及应急措施 6 6 基坑工程施工力学研究课题基坑工程施工力学研究课题1 1 基坑支护形式及适用范围基坑支护形式及适用范围（1 1）基坑支护形式）基坑支护形式 复合拱墙复合拱墙支护体系支护体系复合桩墙支复合桩墙支护体系护体系桩锚复合土钉支护体系桩锚复合土钉支护体系水泥土桩水泥土桩( (小桩小桩) )复合土钉

2、支护复合土钉支护体系体系e e、异性联合（复合）支、异性联合（复合）支护体系护体系d d、土钉墙支护法、土钉墙支护法c c、喷锚网支护法（包括、喷锚网支护法（包括注浆和拉锚）注浆和拉锚）撑锚支护撑锚支护管锚支护管锚支护墙锚支护墙锚支护板锚支护板锚支护桩锚支护桩锚支护b b、改良方法、改良方法撑（钢支撑（槽钢、工撑（钢支撑（槽钢、工字钢、钢管）、木支撑、砂袋堆撑）字钢、钢管）、木支撑、砂袋堆撑）管（钢管桩）管（钢管桩）墙（地下连续墙）墙（地下连续墙）板（槽钢钢板桩、工字板（槽钢钢板桩、工字钢板桩）钢板桩）桩（人工挖孔桩、机械桩（人工挖孔桩、机械钻孔桩、预制钢筋混凝土桩、搅拌桩）钻孔桩、预制钢筋混

3、凝土桩、搅拌桩）a a、传统方法、传统方法土钉土钉土钉支护技术土钉支护技术土钉土钉微型桩微型桩复合土钉复合土钉支护技术支护技术预应力锚杆预应力锚杆预应力排桩预应力排桩支护结构支护结构内支撑结构内支撑结构内支撑支护技术内支撑支护技术预应力锚杆预应力锚杆水泥土桩水泥土桩 加筋水泥土加筋水泥土桩锚支护技术桩锚支护技术型钢或钢型钢或钢筋、钢管筋、钢管加筋水加筋水泥土桩泥土桩小桩小桩钢筋混凝钢筋混凝土压顶板土压顶板预应力锚杆预应力锚杆人字形加筋水泥土人字形加筋水泥土桩锚支护技术桩锚支护技术 柔性支护柔性支护刚性支护刚性支护支护结构刚度支护结构刚度主动支护主动支护被动支护被动支护作用机理作用机理外锚式外锚

4、式内撑式内撑式减小侧移方法减小侧移方法土钉及锚喷土钉及锚喷锚杆式锚杆式墙板式墙板式重力式重力式受力特点受力特点基基坑坑支支护护形形式式分分类类排桩式排桩式（2 2）基坑支护形式的适用范围和选型原则）基坑支护形式的适用范围和选型原则考虑因素：考虑因素：基坑深度及环境条件；基坑深度及环境条件；工程地质条件和水文地质条件；工程地质条件和水文地质条件；支护体系可用空间与施工技术水平；支护体系可用空间与施工技术水平；施工工期要求。施工工期要求。选型原则：选型原则：安全性、稳定性条件；安全性、稳定性条件；可施工性条件；可施工性条件；经济型原则；经济型原则；环境保护原则。环境保护原则。支护结构选型表（支护结

5、构选型表（JGJ120-99）结构形式结构形式适用条件适用条件排桩或地排桩或地下连续墙下连续墙水泥土墙水泥土墙土钉墙土钉墙逆作拱墙逆作拱墙2 2 基坑工程特点与研究方法基坑工程特点与研究方法u（1 1）城市建设）城市建设u 地下空间的发展地下空间的发展u “大、深、近、紧、异大、深、近、紧、异”基坑基坑u 对基坑工程的设计与施工技术提出更高的要求对基坑工程的设计与施工技术提出更高的要求（2 2）地下工程的复杂性）地下工程的复杂性 深基坑工程建设环境的深基坑工程建设环境的“恶化恶化” 较大的风险、事故率高较大的风险、事故率高 原时常设计方法不能适应原时常设计方法不能适应 设计中没有考虑施工过程中

6、的诸多因素设计中没有考虑施工过程中的诸多因素 对施工过程中的复杂与突发情况未进行受力分析对施工过程中的复杂与突发情况未进行受力分析 正常使用过程中异常突变未进行应有力学分析正常使用过程中异常突变未进行应有力学分析 时变设计方法时变设计方法u技术特点：技术特点：临时性临时性区域性区域性综合性综合性耦联性耦联性时空效应时空效应u空间效应空间效应：基坑本身的空间效应基坑本身的空间效应u 支护体系的空间效应（空间结构）支护体系的空间效应（空间结构）u 挖土工序的空间效应挖土工序的空间效应u时间效应：时间效应：基坑施工期间的施工效应基坑施工期间的施工效应u 支护体系使用阶段土体的时间效应支护体系使用阶段

7、土体的时间效应u （土体流变）（土体流变）u 边支边挖的时间问题边支边挖的时间问题研究手段研究手段研究内容研究内容基坑稳定性分析基坑稳定性分析基坑变形分析基坑变形分析基坑中土与支护结构相互作用分析基坑中土与支护结构相互作用分析基坑时空效应分析基坑时空效应分析基坑渗流分析基坑渗流分析基坑施工时变力学分析基坑施工时变力学分析 基坑优化设计基坑优化设计 基坑边坡土体参数的反分析基坑边坡土体参数的反分析广义广义基坑基坑工程工程设计设计0支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基支护结构破坏、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坑周边环境及地下结构施工影响很严重支护结构破坏、土体失稳或过大

8、变形对基支护结构破坏、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坑周边环境及地下结构施工影响一般支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基支护结构破坏、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坑周边环境及地下结构施工影响不严重3.4 土压力计算土压力计算规范、规规范、规程、标准程、标准计算方法计算方法土压力调整土压力调整GB500072002JGJ12099YB925897湖湖 北北深圳深圳上海上海广东广东4.4 设计基本内容设计基本内容1 1）支护结构构件承载能力计算；）支护结构构件承载能力计算； 支护桩或地下连续墙的受弯支护桩或地下连续墙的受弯/受剪承载力计算；受剪承

9、载力计算； 支撑和立柱的承载力计算；支撑和立柱的承载力计算； 锚杆或土钉的抗拔承载力计算；锚杆或土钉的抗拔承载力计算； 腰梁或受力冠梁的受弯腰梁或受力冠梁的受弯/受剪承载力计算；受剪承载力计算； 结构各连接件的受压、受剪承载力计算等。结构各连接件的受压、受剪承载力计算等。2 2）支护结构整体失稳破坏和坑底土体隆起破坏验算；）支护结构整体失稳破坏和坑底土体隆起破坏验算； 桩墙桩墙-锚杆结构的圆弧滑动稳定性验算；锚杆结构的圆弧滑动稳定性验算； 支护结构下土体竖向承载力验算；支护结构下土体竖向承载力验算； 重力式结构抗倾覆或抗滑移能力验算；重力式结构抗倾覆或抗滑移能力验算； 土钉墙的圆弧稳定性验算；

10、土钉墙的圆弧稳定性验算；3 3）支护结构位移和地面沉降变形计算；）支护结构位移和地面沉降变形计算； 支护结构侧移造成周边土体的水平变位和竖向沉降；支护结构侧移造成周边土体的水平变位和竖向沉降； 降水施工或基坑开挖引起的地下水位下降，使土体固结变形；降水施工或基坑开挖引起的地下水位下降，使土体固结变形； 支护结构施工扰动（流砂、涌泥、塌孔等）产生的变形；支护结构施工扰动（流砂、涌泥、塌孔等）产生的变形；4 4）地下水作用下的土体渗透破坏验算；）地下水作用下的土体渗透破坏验算；基坑工程的监测与信息化施工基坑工程的监测与信息化施工A-15绿地世纪大厦绿地世纪大厦绿地世纪大厦绿地世纪大厦绿地世纪大厦绿

11、地世纪大厦绿地世纪大厦绿地世纪大厦A-16峰会天下峰会天下A-16峰会天下峰会天下天下城天下城天下城天下城天一大厦天一大厦天一大厦天一大厦上海上海500KV地下变电站地下变电站上海上海500KV地下变电站地下变电站10/11/06AM郑州国贸郑州国贸郑州国贸郑州国贸10/11/06AM郑州国贸郑州国贸10/11/06AM郑州国贸郑州国贸10/11/06AM郑州国贸郑州国贸10/11/06AM郑州国贸郑州国贸10/11/06AM郑州国贸郑州国贸10/11/06AM1 1）基坑工程施工监控原则）基坑工程施工监控原则 系统原则系统原则 可靠性原则可靠性原则 与设计相结合原则与设计相结合原则 关键部位

12、优先、兼顾全面的原则关键部位优先、兼顾全面的原则 与施工相结合原则与施工相结合原则 经济合理原则经济合理原则4.1 监控原则与目的监控原则与目的必测必测； 宜测；宜测； 可测。可测。检测检测 项目项目侧壁侧壁安全等安全等级级支护结支护结构水平构水平位移位移检测范检测范围内建围内建筑物、筑物、地下管地下管线变形线变形地下地下水位水位桩、桩、墙内墙内力力锚杆锚杆拉力拉力支支撑撑轴轴力力立立柱柱变变形形土体分土体分层竖向层竖向位移位移支护结支护结构截面构截面上侧压上侧压力力一级一级二级二级三级三级必测必测； 宜测；宜测； 可测。可测。u（1 1）变形控制指标）变形控制指标u水平位移及其速率水平位移及

13、其速率u支护结构的倾斜支护结构的倾斜u支撑构件或锚头的位移量及其速率支撑构件或锚头的位移量及其速率u基坑隆起及其速率基坑隆起及其速率u地表沉降及其速率地表沉降及其速率u临近设施的沉降、倾斜、变形等临近设施的沉降、倾斜、变形等（2）变形控制标准变形控制标准上海地铁基坑工程支护结构安全控制标准上海地铁基坑工程支护结构安全控制标准保护保护等级等级地面最大沉降量及围护墙侧移控制要求地面最大沉降量及围护墙侧移控制要求环境条件环境条件特级特级1.地面最大沉降量地面最大沉降量 0.1H ；2.围护墙最大水平位移围护墙最大水平位移 0.14H ；3.抗隆起安全系数抗隆起安全系数Ks2.2基坑周围基坑周围10m

14、范围内设有地铁、范围内设有地铁、共同沟、煤气管、大型压力共同沟、煤气管、大型压力总水管等重要建筑及设施，总水管等重要建筑及设施，必须确保安全必须确保安全一级一级1.地面最大沉降量地面最大沉降量 0.2H ；2.围护墙最大水平位移围护墙最大水平位移 0.3H ；3.抗隆起安全系数抗隆起安全系数Ks2.0基坑周围基坑周围H 范围内设有重要范围内设有重要干线水管，大型对沉降敏感干线水管，大型对沉降敏感的建筑物、构筑物的建筑物、构筑物二级二级1.地面最大沉降量地面最大沉降量 0.5H ；2.围护墙最大水平位移围护墙最大水平位移 0.7H ；3.抗隆起安全系数抗隆起安全系数Ks1.5基坑周围基坑周围H

15、范围内设有重要范围内设有重要支线管道和建筑物、地下设支线管道和建筑物、地下设施施三级三级1.地面最大沉降量地面最大沉降量 1.0H ；2.围护墙最大水平位移围护墙最大水平位移 1. 4H ；3.抗隆起安全系数抗隆起安全系数Ks1.2基坑周围基坑周围30m范围内设有需要范围内设有需要保护的建筑设施保护的建筑设施 和构筑物、和构筑物、地下管线地下管线安全等级安全等级支护结构侧移限制水平支护结构侧移限制水平排桩、地下连续墙、土钉墙排桩、地下连续墙、土钉墙钢板桩、深层搅拌桩钢板桩、深层搅拌桩一级一级0.0025H二级二级0.005H0.01H三级三级0.01H0.02Hu变形量控制标准之外，还应考虑变

16、形的时空效变形量控制标准之外，还应考虑变形的时空效应，控制监测值的变化速率。根据经验，软土应，控制监测值的变化速率。根据经验，软土地区，深基坑工程支护结构水平位移速率宜按地区，深基坑工程支护结构水平位移速率宜按下列标准控制：下列标准控制：u 安全域：安全域：2 （mm/d）u 警戒域：警戒域：25 （mm/d）u 危险域：危险域： 5 （mm/d）基坑安全监测的预警值基坑安全监测的预警值u水平位移的速率水平位移的速率 3mm/d；u总水平位移量（或累计水平位移）达到或超总水平位移量（或累计水平位移）达到或超过基坑深度的过基坑深度的0.5；u最大沉降量达到或超过基坑深度的最大沉降量达到或超过基坑深度的0.7；u周围建筑物、管线等设施的不均匀沉降已大周围建筑物、管线等设施的不均匀沉降已大于现行规范规定的允许沉降差。于现行规范规定的允许沉降差。基坑工程变形控制技术及应急措施基坑工程变形控制技术及应急措施u5.1 按变形控制设计按变形控制设计u5.2施工过程中的动态设计施工过程中的动态设计Y提出地基提出地基处理方案及处理方案及地基土特性地基土特性参数参数提出开挖提出开挖支撑方案及支撑方案及施工