深基坑支护技术(一)设计.ppt

深基坑支护技术,第二讲,深基坑支护技术,1、基坑工程应用：高层建筑的多层地下室、地铁车站、地下车库、地下商场、地下人防工程、桥墩等施工。,上述工程施工，均需开挖较深的基坑。故其施工需要考虑的问题：基坑开挖方法；基坑支护与环境保护；基坑地下水控制。,2、基坑工程新学科：是土木工程学科内目前发展最迅速的学科之一。,基坑工程特点：它涉及多个学科；工程地质、岩土力学、工程结构等 受土质、环境、气候等多变因素影响大；深、大基坑的投资巨大。,该学科研究基坑工程的设计和施工问题，对加快工程进度、保护周围环境能发挥重要作用，从而可带来巨大的经济和社会效益。,深基坑支护技术,第一节 基坑工程的内容、设计原则与安全等级,深基坑支护技术,第一节 基坑工程的内容、设计原则与安全等级,1、基坑开挖的两类施工工艺：无支护开挖放坡开挖；（简单经济，但环境条件需满足）有支护开挖在支护系统保护下的开挖；（不具备放坡开挖条件时采用）,一、基坑工程的内容,第一节 基坑工程的内容、设计原则与安全等级,2、支护开挖基坑工程的一般内容：（1）基坑工程勘察；（2）基坑支护结构的设计和施工；（3）基坑地下水位的控制；（4）基坑土方的开挖和运输；（5）基坑土方开挖过程中的工程监测；（6）基坑周围的环境保护。,一、基坑工程的内容,第一节 基坑工程的内容、设计原则与安全等级,二、基坑支护结构的设计原则与方法,1、基坑支护结构的设计原则：（1）安全可靠；（确保基坑施工及周围环境的安全）（2）经济合理；（符合造价、工期及环保等方面的经济技术要求）（3）便利施工。（具有施工的可能性和方便性）,第一节 基坑工程的内容、设计原则与安全等级,二、基坑支护结构的设计原则与方法,2、基坑支护结构的设计方法：根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-99，采用分项系数表示的极限状态设计方法进行设计。即：（1）承载能力极限状态；（2）正常使用极限状态。,基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算；对于安全等级为一级、支护结构变形有限制的二级建筑基坑侧壁，尚应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。,第一节 基坑工程的内容、设计原则与安全等级,三、基坑支护结构的安全等级,1、建筑基坑支护技术规程JGJ120-99对基坑侧壁的安全等级：基坑侧壁的安全等级分为三级，根据不同的安全等级采用对应的重要性系数0（1.1、1.0、0.9）用于支护结构的设计取值,2、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002对基坑分级和变形监控值的规定：以便于支护结构的施工控制 该规范将基坑分为三个等级，并规定了三个等级的基坑变形监控值。控制项目：围护结构墙顶位移监控值；（3、6、8cm）围护结构墙体最大位移监控值；（5、8、10cm）地面最大沉降监控值。（3、6、10cm）,第二节 基坑工程勘察,深基坑支护技术,第二节 基坑工程勘察,一、岩土勘察,1、勘察要求：（1）勘察内容；（满足基坑工程的需要）（2）勘察范围；（开挖边界以外的范围12倍开挖深度）（3）勘探点的设置。（勘探点间距2030m、深度1倍开挖深度）,第二节 基坑工程勘察,一、岩土勘察,2、岩土勘察一般应提供的资料：（1）场地土层的类型、特点、土层性质；（2）基坑及围护结构边界附近的不良地质情况；（3）地下水的埋藏情况，土层渗流特性及产生流砂、管涌的可能性；（4）支护结构设计和施工所需要的土、水指标。,1）土的常规物理实验指标；2）土的剪切强度指标；（、c值）3）室内或原位试验测试的土的渗透系数。,第二节 基坑工程勘察,二、水文地质勘察 应提供下列情况和数据：（1）地下各含水层和隔水层的分布情况；（2）地下各含水层中水的补给情况和动态变化情况，与附近水体连通情况；（3）地下各含水层的渗透系数和渗透影响半径；（4）分析施工过程中水位变化对支护结构和基坑周边环境的影响，提出应采取的措施。,第二节 基坑工程勘察,三、基坑周边环境勘察 包括：基坑影响范围内的建（构）筑物、各类地下设施、周边道路，以及邻近地表水汇流和排泻等情况。,第三节 支护结构设计简介,深基坑支护技术,第三节 支护结构设计简介,一、支护结构选型,支护结构,水泥土墙式（深层搅拌混凝土桩墙、高压旋喷桩墙）,排桩与板墙式,支护结构按工作机理和围护墙形式分下列几种类型：,板桩式（钢板桩、砼板桩、型钢横挡板）,排桩式（预制砼桩、钻孔灌注桩、挖孔灌注桩）,板墙式（现浇、预制钢筋砼地下连续墙）,组合式（加筋水泥土墙、高应力区加筋水泥土墙）,边坡稳定式（土钉墙、锚喷支护）,支护结构主要由围护墙和支撑体系组成。,一、支护结构选型,1、水泥土墙：为重力式围护墙，水泥土加固体的防渗系数107cm/s，有挡土、防渗双重功能。水泥土墙宜用：于坑深6m；基坑侧壁安全等级为一、二级；地基土承载力150kPa的情况。,水泥土墙的优缺点：优点：由于坑内无支撑，便于机械化快速挖土；挡土又防渗，比较经济。缺点：不宜用于深基坑；位移相对较大；墙体厚度大，有时受周围环境限制。,（一）围护墙选型,第三节 支护结构设计简介,一、支护结构选型,2、钢板桩：有以下两种，刚度较小，支护深度不大，但可重复使用。,（一）围护墙选型,（2）热轧锁口钢板桩板桩截面形式有U形、L形、H形、一字形，有一定挡水能力。常用的U形钢板桩（图11），多用于周围环境要求不甚高的深58m的基坑，视支撑（拉锚）加设情况而定。,（1）槽钢钢板桩简易的钢板桩围护墙，不能防渗。用于深度4m基坑。,第三节 支护结构设计简介,一、支护结构选型,3、型钢横挡板：,（一）围护墙选型,多用于土质较好，地下水位较低的地区。,由横挡板（多用厚度60mm的木板或预制砼薄板）、型钢（工字钢、H型钢）桩组成。（图12）,第三节 支护结构设计简介,一、支护结构选型,4、钻孔灌注桩：,图14 为双排桩加顶梁构成的围护墙（不用支撑，简化施工）,这种排桩直径较大，具有刚度大、抗弯能力强、变形小的特点，多用于深715m，基坑侧壁安全等级为一、二、三级的基坑工程。在软土地区多加内撑（或拉锚），如用悬臂式结构，坑深5m。,钻孔灌注桩是排桩式支护结构，为间隔排列，缝隙100mm，不具备挡水功能；如需要，可另作防水帷幕（1.2m厚水泥土桩）。（图13）,第三节 支护结构设计简介,（一）围护墙选型,一、支护结构选型,5、挖孔桩：多为人工开挖的大直径桩。挖孔桩宜用于土质较好，地下水位较低的地区。如土质松软，地下水位较高，需作混凝土衬圈。,6、地下连续墙：地下连续墙多用于12m以下，安全等级为一、二、三级的深基坑；与钻孔灌注桩相比，更有整体性好、抗渗止水的特点。,第三节 支护结构设计简介,（一）围护墙选型,一、支护结构选型,8、土钉墙（图16）是一种边坡稳定的支护型式。常结合边坡表面挂钢筋网、并喷射细石砼，构成锚喷支护。用于深12m的二、三级非软土基坑。地下水位较高时，应采取降水或截水措施。,7、加筋水泥土墙（SMW）插入H型钢后提高受力性能，多用于深715m的基坑。（图15）,第三节 支护结构设计简介,（一）围护墙选型,一、支护结构选型,a.内撑式支撑支撑设置在基坑内。（钢支撑、砼支撑）b.外锚式支撑支撑锚在基坑外的土层中。（土锚）,内支撑体系：包括腰梁或冠梁（围檩）、支撑和立柱。（图18）,（二）支撑体系选型,支撑体系是当基坑深度较大时，上述围护墙增设的支承点，以防围护墙变形的结构体系。,支撑体系的支撑形式可分两类：,第三节 支护结构设计简介,一、支护结构选型,1、内撑式支撑：,主要优点：装拆方便、速度快；能尽快发挥支撑作用，减小时间效应，使围护墙变形小；可重复使用，多为租赁方式、专业化施工；可以施加预紧力，并能根据围护墙变形情况，及时调整预紧力值以限制围护墙变形的发展。,（二）支撑体系选型,（1）钢支撑包括钢管支撑（多用609钢管）、型钢支撑（多用H型钢）。（图1 9、10）,第三节 支护结构设计简介,一、支护结构选型,1、内撑式支撑：,主要优点：形状多样性（可浇筑成直线、曲线构件）；整体刚度大，安全可靠（可使围护墙变形小，有利于保护周围环境）；能方便地变化构件的截面和配筋，以适应其内力的变化。,（2）混凝土支撑根据设计规定的支撑位置，现场支模浇筑而成。混凝土强度等级多为C30，腰梁和支撑的截面尺寸一般在：600800mm10001200mm。现浇混凝土支撑结构，可有多种形状。如：（附图）,第三节 支护结构设计简介,（二）支撑体系选型,一、支护结构选型,布置要求：支撑系统安全可靠，经济合理；不防碍土方开挖和地下结构施工。,考虑因素：基坑平面形状、尺寸、开挖深度；基坑周围环境保护要求和邻近地下工程情况；主体工程地下结构的布置；土方开挖和地下结构施工顺序和方法。,（3）内支撑的布置：,第三节 支护结构设计简介,1、内撑式支撑：,（二）支撑体系选型,一、支护结构选型,1）支撑体系在平面上的布置形式：（a）角撑;（b）对撑;（c）桁架式;（d）框架式;（e）环形（图111）,2）支撑在竖向上的布置：（便于换撑）见（图112）支撑多数布置在楼盖和底板之上600mm；多层支撑的竖向间距A：人工开挖：A3m；机械开挖：A4m。,3）换撑位置：底板上表面、楼板标高处。,第三节 支护结构设计简介,（3）内支撑的布置：,1、内撑式支撑：,（二）支撑体系选型,一、支护结构选型,2、外锚式支撑：（土锚）,第三节 支护结构设计简介,b.基坑土锚的应用特点：在土质较好地区，且场外条件允许时可用；有利于基坑土方开挖、地下工程施工，对尺寸较大基坑也较经济。,a.土锚的构造：,主要组成：锚头、拉杆、锚固体。,（二）支撑体系选型,一、支护结构选型,2、外锚式支撑：（土锚）,第三节 支护结构设计简介,c.土锚的布置：根据建筑基坑支护技术规程 JGJ120-99,锚固体上覆土层厚度：4m；土锚倾角：宜为1525，且应45；土锚间距：上下排垂直间距2m，水平间距1.5m；,（二）支撑体系选型,一、支护结构选型,2、外锚式支撑：（土锚）,第三节 支护结构设计简介,c.土锚的布置：根据建筑基坑支护技术规程 JGJ120-99,自由段长度：5m，并应超过潜在滑裂面1.5m；锚固段长度：4m；锚固体宜用水泥浆或水泥砂浆：强度等级M10,（二）支撑体系选型,二、支护结构的围护墙计算,（二）围护墙结构计算1、排桩与地下连续墙计算2、水泥土墙计算3、土钉墙计算,支护结构类型较多，其计算方法也不相同。但所受的荷载和抗力基本相同。,（一）荷载与抗力计算,第三节 支护结构设计简介,（三）支撑系统计算,结 束,（一）围护墙选型2、钢板桩：（图11）,一、支护结构选型,第三节 支护结构设计简介,（一）围护墙选型3、型钢横挡板：（图12）,一、支护结构选型,第三节 支护结构设计简介,（一）围护墙选型4、钻孔灌注桩：（图13）,一、支护结构选型,第三节 支护结构设计简介,（一）围护墙选型（图14）：,一、支护结构选型,第三节 支护结构设计简介,（一）围护墙选型加筋水泥土墙（图15）,一、支护结构选型,第三节 支护结构设计简介,（一）围护墙选型土钉墙（图16）,一、支护结构选型,第三节 支护结构设计简介,（二）支撑体系选型内支撑体系：（图18）,一、支护结构选型,第三节 支护结构设计简介,（二）支撑体系选型 1、内支撑类型（1）钢支撑（图19）：,一、支护结构选型,第三节 支护结构设计简介,（二）支撑体系选型 1、内支撑类型：（1）钢支撑：（图110）,一、支护结构选型,第三节 支护结构设计简介,（2）混凝土支撑（附图）,第三节 支护结构设计简介,一、支护结构选型,（图111）,f角撑加对撑,第三节 支护结构设计简介,（3）内支撑的布置：,1、内撑式支撑：,（二）支撑体系选型,一、支护结构选型,支撑在竖向上的布置：（图112）,第三节 支护结构设计简介,（二）支撑体系选型,（3）内支撑的布置：,1、内撑式支撑：,低面背景简约商务风PPT模板,2015,LOGO,所涉及提供的PPT模板、PPT图片、PPT图表等PPT素材大多 来自PPT设计大师（PPT原创作者个人）授权发布作品、PPT设计公司免费作品、互联网免费共享资源精选以及部分原创作品，分享给PPT爱好者交流学习 之用，我们并未授权您将这些PPT模板、素材、图片用于任何商业及其他用途，如果要使用请联系原作者并征求作者同意。,48,为什么要进行事故分析？,49,2011年15月份各类事故对比,分析说明：1月TZB酯化岗位员工在分层提取时，未关闭通往排污池的排污阀，导致500L料液跑掉，直接经济损失30000元，占总损失77%。3月份TZB员工白班交接班不到位，导致在回收车间的回收酒精操作一晚无人管，致玻璃冷凝器次日破裂，冰盐损失16公分，乙醇损失500kg，直接经济损失6000元，占总损失85%。5月份回收车间员工烧伤（6222元）、仓储员工手压伤（3448元）、SBA车间员工脑部受伤（7330元），PLA跑料（5000元）、回收车间跑冰盐（5000元）、中试车间跑冰盐（5000元）。因员工操作马虎、工作不负责，造成的生产事故有12起，直接损失65200元，占总损失72%。,50,2011年国内事故摘录,1、2011年5月28日晚上9点31分，位于淄博市桓台县唐山镇境内的山东宝源化工股份有限公司一车间发生爆燃事故，造成2人死亡，8人受伤。2、2011年5月12日1时40分，位于山西运城市盐湖区龙居乡二十里店村的山西三维丰海化工有限公司发生火灾并伴随小规模的爆炸。3、2011年5月10日13时许，位于广州市黄埔区的中石化广州分公司203号汽油罐灌顶呼吸阀着火爆炸。据介绍，爆炸事故是由气泄漏发生闪燃所致，导致7名施工人员受伤，其中3人伤势严重。4、2011年5月2日中午12时52分，位于浙江省衢州市的巨化集团北二道的锦纶厂发生火灾，熊熊的火光借着风势蹿到空中达数十米之高。衢州消防支队接到报警后，立即调集市区三个消防中队以及巨化集团专职消防队共13辆消防车100多名官兵展开灭火战斗。5、2011年4月13日22时12分，黑龙江省大庆市让胡路区喇嘛甸镇富鑫化工厂非法生产偶氮二异丁腈过程中发生爆炸燃烧。现场作业人员共计14人，9人当场死亡（6男3女）。6、2011年4月12日凌晨5时47分，位于榆林锦界工业园区的神木化学工业公司一期20万吨甲醇装置因一处管线开裂，氢气泄露，引发闪爆并起火，事故未造成人员伤亡。,51,2011年国内事故摘录,7、2011年4月1日晚上20时35分，位于缙云县东渡镇的浙江宏威车业有限公司一车 间发生一起爆炸事故，造成现场作业工人3人当场死亡，3人受伤。其中2名伤者 经医院抢救无效死亡，1人仍在救治中。8、2011年3月31日下午17时，位于武汉市东西湖区京港澳高速往港澳方向1147公 里处，一辆装载危险化学品的货车在等待加油时突发大火并爆炸，经过近一个半 小时的奋力扑救，消防官兵成功将大火扑灭并保住了邻近的加油站。9、2011年3月17日12时40分，榆林市一化工厂工人在调试设备时，产生的电弧引 发大火。事故造成1人当场死亡，4人不同程度烧伤。10、2011年3月15日下午1时20分左右，位于嘉兴工业园区东区的东方化工厂发生火 灾事故，经市、区两级消防部门全力扑救，火势于当天下午2时20分被扑灭。该 起火灾未造成人员伤亡。11、2011年2月27日11时，307国道汾阳仁岩村附近的一家汽修厂门口，一辆正在焊 接的油罐车突然发生爆炸，事故造成一人当场死亡，两人受重伤。,52,2011年国内事故摘录,12、2011年1月13日上午11时许，江苏盐城大丰港工业园区的一家化工企业发生爆炸 并引发火灾。经消防官兵2个多小时的奋战，大火最终被扑灭。13、2011年1月12日17时，裕华区槐北路一在建楼盘的25楼腾起滚滚浓烟，起火原因 是焊工操作不慎将焊花溅到水泥保温层引起的。14、2011年1月2日中午12时，邢台市开发区富强路一家板厂的锅炉发生爆炸，据传事 故造成两人重伤两人轻伤。事故原因一方面是锅炉质量有问题，验收部门走过 场，另一方面是员工操作 不当，司炉工没有相应执照。15、2010年12月30日上午10时10分，云南昆明一家生物化学制品厂发生爆炸。截至目 前，事故已经造成5人遇难，另有8人受伤。,53,启示,事故是最大的浪费。事故是可以预防的。学习、分析各类事故发生的原因是有必 要的。,54,安全生产事故案例分析,EHS部 龚海琴 2011-6-13,55,操作注意事项,工作中：遵守有关安全管理、安全操作规程。使用劳动保护用品和装备（如防毒口罩、防护眼镜、耐酸手套、通风设施等）。专心工作，严禁睡岗和阅读与工作无关的书、报、杂志等。严禁野蛮操作。按工艺要求逐步操作。检查和确认曾经出现过错误操作步骤和发生过事故的同类设备。向上级领导汇报不安全状况和行为。应注意生产区域中的各类警示标牌。在使用设备前，最好对所使用的设备进行一次试运行，以确认其性能良好。,56,结束语,对待事故应有的正确态度是：第一，坚持“安全第一，预防为主”的方针。第二，要有事故预案，并建立健全事故应急救援体系。第三，对已发生的事故，要按照“四不放过”的原则，严肃 调查处理。,