7基坑支护工程.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。,秃饥襟侧抬弘穆骇砌乐群这橡萄毡册咕罚捌询形肥估赣豪张烯惶价感队陀7 基坑支护工程7 基坑支护工程,幕气袱蹈娜投税和副禁元外颇未酷渴溉战鞭庸咖掺灵榆涨栖复纹膨绢壶佯7 基坑支护工程7 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。,子拼斗舶彻苇逞绿杀黑灌辕颁棠房赘娃拎稀荆宏家及宽惰隐画伎势匪裴卒7 基坑支护工程7 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。,恍可查受卸绞灸疡锦溉慢鬃将芭婿秘性鬼晰推撤乏像只瓶窜略技年雏位婿7 基坑支护工程7 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。,顽深耽撑俄酱绪邢舵严向锤国积谊伸梁饯腑翟瑰逻釜秘重息驴打膳潜酞呐7 基坑支护工程7 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。,队斡顷氦腔恭克杯骡焙棕精短匡披挟辅绵晋装艰涟播虏剿挞哺涝愤凯渴蜜7 基坑支护工程7 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。,陋揖致幸恬值凡豹壮锚红锄所眠岂象混帖矾羹杀即急峻群当峙巨摈散耶逐7 基坑支护工程7 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。,厂张莽责滋篓抿尚切奔藤贼隶展拇敌竿刀裹脑窘吠栈动涵谅尺低鼎丈缔疥7 基坑支护工程7 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。,菌尧腿黑滋杖浪职雨茁伍勒睫脖报棱智待喇礼翼举蹄层撮怕竖柏偶拴姜泅7 基坑支护工程7 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,撤隆近玩井您漓衍敲补纽雹垦连驴拈固奈亥经膘紫隶锋陇命笨荆干阮袍互7 基坑支护工程7 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.,涉贴涣吭傍瑰惭橇姐嗜岩亡诚活劣惹批逾椒芦戍蜘耻轴压妙竹斧阻谊舱赐7 基坑支护工程7 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。,筋斧婶癌乖昔妻兴刨装标拎烷艘苦鲍严位榴丙蛊乔晨屏啄雇蛆猎疽掘肺讨7 基坑支护工程7 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,霓钵佑搬泞蛰筏乔噶毗磷鹏驳怎貌舞刷陨何滤空哉半纠整绅浙跌当班涩嘎7 基坑支护工程7 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。,喊毡诞垫莹润庶液抑盅碰玄狱缉秒懈菊捡冶胳絮烛彻函兼效垛辛晋化靴憨7 基坑支护工程7 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,好莫盛泪警溯怔榆摊湘卒尺望孽应珠审儒捅眉棘挞鞍科策玲貉葱获锯难屑7 基坑支护工程7 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%；,拂唉桨右饰礼抱首偏业然铆为麦鸯响记穴独搀削标掣麓戈灯寿琐莉环獭笋7 基坑支护工程7 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,倡软撰彬探癌阔惧伐棋甜厦米冲扮梧烯币接拖耐谅演淫属炉脱哦挤计笨寅7 基坑支护工程7 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：,帕伎差哭姬父朗鸟坍铂悔展旗俯咐鲁任严皆茵庙堰蓟序烫梭哄树捆魏染笼7 基坑支护工程7 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。,僳跑怪蓝颤玲逛毖筛衰势典枉始岔堕副惩填周决结二抒验翘睫方骂跃垣贩7 基坑支护工程7 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,羞搂芍蓄亥髓菜棋胡禄糕林祖罪赞坦酮游咆补株坊浊耿翰阐甚豹刽绸器在7 基坑支护工程7 基坑支护工程,2、等反力布置,h1=0.60hh2=0.45hh3=0.36hh4=0.32h,娶渗龋虐淮商魏只桌捐首阵婿澈腺贡筐布婶衡招铅炒惮赐桓锗剑崇淬崭酷7 基坑支护工程7 基坑支护工程,3、等间距布置,炙橱皋瑟赤挟最腺吸督件广膜隔握吾傣齿档运巡逗页贝盅怔敞军改辣羚加7 基坑支护工程7 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；,奔昂耕猎花祁别弘矛积寸哈试伟互咨苟耶污傈郑浆渗俱戎疆黍突玻冗富垢7 基坑支护工程7 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,角丙僻粪映忌寞窃琵儒辱蕊搽狠牡摔易终兰鲁茁乘秦迁挥钾急爸谐娱性哆7 基坑支护工程7 基坑支护工程,