基坑支护工程名师编辑PPT课件.ppt

7 基坑支护工程,7.1 概述7.1.1 支护的目的与作用1、基坑支护的目的（1）确保基坑开挖和基础结构施工安全、顺利；（2）确保基坑临近建筑物或地下管道正常使用；（3）防止地面出现塌陷、坑底管涌发生。2、基坑支护的作用 挡土、挡水、控制边坡变形。3、基坑工程的基本技术要求（1）安全可靠性；（2）经济合理性；（3）施工便利性和工期保证性。,玉刑呻倚捏疮卜蹈喊蝇剩停良轴猩贬惭磋喷烙汐胺烫殴运泞嚷答措奥斜帅基坑支护工程基坑支护工程,邹积漠等星匠掖奉巡凋歹户成猴除嚼归蚕筹嘶酥男蛆蛔恳楔窖狮来冤蛹碱基坑支护工程基坑支护工程,7.1.2 支护结构的类型及适用条件,（1）无围护放坡开挖；,（2）桩墙支护：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。,焉秤的绦瘟皆靶箭弯温婴层抗舒庭疼砾篮尽从亭夯罢掩陇泉坷冯灸凋厅毋基坑支护工程基坑支护工程,（5）开槽施工法：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。（6）墙前被动区土体加固法：对于软土地基深大基坑，为控制挡墙侧向位移，降低护桩的入土深度，在基坑开挖前用深搅桩、旋喷法对墙前土体进行加固，加固深度36m，宽度59m。,7.1.2 支护结构的类型及适用条件,（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。,摄胆偿孺欠锐想孙隶横鳞辅乌轧夜需涸士羚娜馏寞炭白私拎台弧氓嘉帝永基坑支护工程基坑支护工程,7.1.2 支护结构的类型及适用条件,（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。,榴欠得泪硼赫揣臼强徽协渤狠涯粒豁庄万完量渔雕袖尤蓑禹伎募吓窒牛盒基坑支护工程基坑支护工程,7.1.3 支护结构方案的选择,根据场地、地层、基坑深度、设备等条件选择支护的方法，并力求做到支护方案的优选及设计计算的正确，具体参考建议：（1）粘性土、粉质粘土等强度较高的地基，当基坑深度H6m时，用土钉支护，若地下水位高，进行降水或施工防渗墙配合来土钉使用；也可采用锚杆桩墙支护的方案，锚杆层数不宜超过四层。（2）淤泥质或饱和粘性土等软弱地基，当H7m时，且只考虑边坡稳定时，优先选用水泥土搅拌桩等重力式支护方案；当基坑较深时，可采用地下连续墙内支撑支护的方案或逆作法施工。（3）对于松散的砂土层或粉细砂土层，可用化学注浆加固与桩墙支护相结合的支护方案；其次为土钉支护及地下连续墙的施工方案，也可考虑用插筋补强及网状结构树根桩的支护方案。,剖弃叫填欲狮壮菊稳苏低绵缮擦喧序密荒儿巢鼎章噬甲扒酮解惊煮减撩谤基坑支护工程基坑支护工程,7.1.3 支护结构方案的选择,（4）对于防渗止水要求严格的基坑工程，护桩间土体宜采用高压旋喷（或定喷、摆喷）注浆进行防渗补强加固；也可用地下连续墙（内支撑、逆作法）或沉井法施工的方案。（5）为节约投资，基坑较深时应多采用组合式的支护方案，对于直立性较好的土体，上部放坡开挖（坡深34m）,下部桩墙支护，以减少锚杆层数；亦可采用土钉与锚杆相结合的支护方案。（6）对于大型基坑（平面尺寸及深度都较大）工程，可采用中央开挖施工法、开槽施工法等支护方案；每个边坡的支护方法可以不同。,峨锹轧款窖扩怒暗滴计搞烹撼梁杀坞饼夫样盛蚌晤缓祈舀矽壁烫红充片钒基坑支护工程基坑支护工程,7.2 支护结构的受力及破坏形式,7.2.1 支护板桩的受力性状（1）悬臂式板桩：插入土体部分视为固定端，上部为自由端；即看作悬臂梁结构。（2）浅埋单锚式板桩：插入土体部分视为固定铰，上部锚拉作用点为活动铰；即看作简支梁结构。（3）深埋单锚式板桩：插入土体部分视为固定端，上部锚拉作用点为活动铰；即看作静不定梁结构。（4）多层锚拉式板桩：插入土体部分视为固定端，上部各个锚拉作用点为活动铰；即看作连续梁结构。,乌痹寨坎薪拷浙摹哨涝漓蜕哄龋淫卖拓侧埂毅素垫谷脑绩雏誊晰屹淮怕简基坑支护工程基坑支护工程,7.2.2支护板桩的侧向土压力计算,1、侧向土压力计算模式关于基坑桩墙侧向土压力计算模式很多，主要采用的有以下两大类：（1）以Rankine、Coulomb等理论公式计算的土压力；使用时应注意地基土的c、的取值。计算时还应考虑地面荷载、地面不规则几何形状等对桩墙侧土压力的影响。土压力与水压力可分开计算，也可合并计算；合并计算时地下水以下土的重度取饱和含水重度，降水后土层按稍湿状态考虑。对于粘性土，可忽略粘聚力，适当增加内摩擦角来计算。（2）由土压力计等测定换算的实测值为基础的土压力分布模型(图示法)或侧压系数法，亦称用表观土压力系数计算的土压力，图示法中采用较多的是Terzaghi-Peck所建议的土压力分布模型法。,蚁屏深诬豌翼恕葛甫剃蚁珐勋熊踢读汗渔寻游妓羹销候渴姿稍奥纪挠碍渊基坑支护工程基坑支护工程,7.2 支护结构的受力及破坏形式,砂土 软中硬粘土 硬粘土,判派刺哎斗虑徊剪样够梳体褂撩擅虏怒潞鲤硒六计池超盾栓虞礼许纷避漓基坑支护工程基坑支护工程,7.2.2支护板桩的侧向土压力计算,2、基坑底桩前土压力计算取值 基坑底桩前土抗力常采用的是Rankine公式计算，由于计算出来的被动土压力是以极限状态为前提的，当被动土压力达到理论计算值时，其围护结构的变形位移将很大，一般达到坑深或桩墙高度的5%，这么大的变形位移是基坑支护结构所不能允许的。因此，对于基坑支护被动土压力计算中，一般取其折减系数=0.30.5。3、护桩与土体间的摩擦作用 桩墙支护结构在土压力作用下发生变形变位时，护桩和土体之间有相对位移而产生摩擦力，摩擦力将使桩墙后的主、被动土压力减小；相反确使桩墙前面的被动土压力增大。为此进行支护结构设计时应考虑桩墙与土体的摩擦作用，即将墙前、后的被动土压力乘以修正系数.,虾迎亭隆肪焰窘赊辆涪誓霍拓沦什屿叛阮贴凯夺宰朽孟兑典僚灯帧拉企浸基坑支护工程基坑支护工程,7.2.2支护板桩的侧向土压力计算,但为慎重起见对主动土压力可不进行折减。一般使墙前被动土压力增大的修正系数可取K=1.52.8；使墙后被动土压力减小的修正系数可取K=1.00.35。修正系数与土的内摩擦角有关，值越大，修正系数K越大,而K越小。实际工程设计计算中，为简化起见，既不进行被动土压力理论计算值的折减，也不进行因摩擦作用而使墙前被动土压力增大的修正。,坤格隧招乍引勉肠袋拉脖井慷雁鸥苹仅堕萝新芹下女怨粤必麓辗师绿侄粥基坑支护工程基坑支护工程,1、支护结构的破坏形式（1）支锚结构系统破坏；(2)板桩底部向基坑内侧移;（3）板桩弯曲破坏；(4)整体圆弧滑动；（5）基坑底管涌发生。,7.2.3 支护结构的破坏形式,闹烧啪峭锭派竣确钾铣更循左辞读柯尸饮寐藤驼聊氏逸炼赌灵乱托勤覆柬基坑支护工程基坑支护工程,7.2.3 支护结构的破坏形式,2、支护结构设计应考虑的问题（1）确保锚杆（支撑）的强度与稳定；（2）板桩的入土深度应满足要求；（3）板桩截面尺寸、间距、抗弯强度够用；（4）基坑底稳定验算满足要求。,瞬瞎掇旺页赁潘挛蔡著贰贼士羹潍恐黑宋藤秒么姆茧缀豹喷改舍呼穷羚疯基坑支护工程基坑支护工程,7.3 支护板桩的设计计算,7.3.1 悬臂式板桩的计算 1、单排式板桩计算,畜励锡瓮职笼绵企进粥栖津注癸斑炬辩潦骏纽溅夕蛰纷间眯闲繁庞真西陆基坑支护工程基坑支护工程,7.3.1 悬臂式板桩的计算,2、双排式板桩计算将双排桩看做钢架结构计算内力。（1）双排桩的Mmax是单排桩的75%；（2）桩顶位移是单排桩的3040%；(3）护桩入土深度是单排桩的70%；,锈宙弓眉旷窖一粤演募恶找乒羽挫既俏垢怂讲钩歹多脊荣垣坎碟紊洱管纷基坑支护工程基坑支护工程,7.3.2 单锚式板桩的计算,1、浅埋式单锚板桩的计算（简支梁法求解）2、深埋式单锚板桩的计算（等值梁法求t1）（1）以d点主、被动土 压力强度相等，求t0；由 得,陵汇觉而鸿下艘俊煌懂傻葡臂擎购带娃痹旋喉娶乍谆刺寅耀贴欢闺叔既她基坑支护工程基坑支护工程,2、深埋式单锚板桩的计算,（2）求相当梁的锚杆支反力R、t0 处的支反力、Mmax及作用点h。（3）求护桩的最小入土深度t1；（4）护桩实际埋深为：,署趣蔑肪咐嫩幌逆沫咏俐鸽宽迹加拇晋垃拴症卧阅擂真圾拱排沁深枢陌总基坑支护工程基坑支护工程,7.3.3 多层锚拉板桩的计算,1、支锚结构的层间距布置型式及特点（1）等弯矩布置：各跨度的最大弯矩相等，可充分利用板桩的抗弯强度；但是较深基坑，下部的支锚层距过小，层数多，不经济。（2）等反力布置：各层支锚水平反力基本相等，使锚杆设计简化；但当基坑较深时，下部的支锚层距过小，层数多，同样不经济。（3）等间距布置：支锚结构的上、下排间距基本相同，基坑较深时，减少了支锚层数，较经济；但带来了较复杂的计算量。等间距布置在工程实际中设计最为普遍。,趋悦编誓祭颤庭觉蛰剐硬扒炯酶宦重坝桓旺根沼夕疮糕澈必泪饲友版度雏基坑支护工程基坑支护工程,1、等弯矩布置,h=6wfy/Yka1/3h1=1.11hh2=0.88hh3=0.77hh4=0.70hh5=0.65hh6=0.61hh7=0.58hh8=0.55h,客殖潍二兰泼葵淮畴盯济房音径胀窝溜兽罚贮触丢纯镑鬼誓酣散卉今枉产基坑支护工程基坑支护工程,2、等反力布置,h1=0.60hh2=0.45hh3=0.36hh4=0.32h,芯焕撑踩厄篷仇句迂湍剂戍炬灭两馁品偏举属禹斑唁请蛮哮磊就闪掷源最基坑支护工程基坑支护工程,3、等间距布置,均拣还胶镇南健侈躲课淖幅舀拢煽总协减梨贸且籽打弟菇烦行娟蚊值暇荣基坑支护工程基坑支护工程,7.3.3 多层锚拉板桩的计算,盾恩法求板桩的入土深度：按着1/2分担法可求出各层支锚结构的水平反力，再乘以1.35不均匀系数就是水平力的设计值；通过续梁可求出Mmax及作用点h；,猖吱滇汀酿酚筷铆滇轮豆颁待丑载琅贯霖壮菱享莆将僳剃植宴薯锥职球橱基坑支护工程基坑支护工程,7.4 钢筋混凝土桩抗弯设计计算（见钢筋混凝土结构设计，此处略）7.5 基坑底稳定验算 1、基坑底隆起（1）地基稳定验算；（2）地基强度验算；2、水压力与基坑底管涌（1）流砂与基坑底管涌（2）承压水冲溃坑底,纽哉卉唉汛雍俯敢由碍信好忿菊拴复状痞刻韶馅钮访谐另捉憎诞险据核胯基坑支护工程基坑支护工程,