深基坑支護技術(shù)

深基坑支護技術(shù)深基坑支護技術(shù)1、基坑工程應(yīng)用：高層建筑的多層地下室、地鐵車站、地下車庫、地下商場、地下人防工程、橋墩等施工。

上述工程施工，均需開挖較深的基坑。故其施工需要考慮的問題：

基坑開挖方法；基坑支護與環(huán)境保護；基坑地下水控制。2、基坑工程新學(xué)科：是土木工程學(xué)科內(nèi)目前發(fā)展最迅速的學(xué)科之一。基坑工程特點：

它涉及多個學(xué)科；工程地質(zhì)、巖土力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)等受土質(zhì)、環(huán)境、氣候等多變因素影響大；深、大基坑的投資巨大。

該學(xué)科研究基坑工程的設(shè)計和施工問題，對加快工程進(jìn)度、保護周圍環(huán)境能發(fā)揮重要作用，從而可帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益。深基坑支護技術(shù)第一節(jié)基坑工程的內(nèi)容、設(shè)計原則與安全等級深基坑支護技術(shù)第一節(jié)基坑工程的內(nèi)容、設(shè)計原則與安全等級一、基坑工程的內(nèi)容2、支護開挖基坑工程的一般內(nèi)容： （1）基坑工程勘察； （2）基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工； （3）基坑地下水位的控制； （4）基坑土方的開挖和運輸； （5）基坑土方開挖過程中的工程監(jiān)測； （6）基坑周圍的環(huán)境保護。1、基坑開挖的兩類施工工藝：①無支護開挖——放坡開挖；（簡單經(jīng)濟，但環(huán)境條件需滿足）②有支護開挖——在支護系統(tǒng)保護下的開挖；（不具備放坡開挖條件時采用）第一節(jié)基坑工程的內(nèi)容、設(shè)計原則與安全等級二、基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則與方法

1、基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則： （1）安全可靠；（確?；邮┕ぜ爸車h(huán)境的安全） （2）經(jīng)濟合理；（符合造價、工期及環(huán)保等方面的經(jīng)濟技術(shù)要求） （3）便利施工。（具有施工的可能性和方便性）

2、基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法：根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99，采用分項系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計。即： （1）承載能力極限狀態(tài)； （2）正常使用極限狀態(tài)。基坑支護結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計算；對于安全等級為一級、支護結(jié)構(gòu)變形有限制的二級建筑基坑側(cè)壁，尚應(yīng)對基坑周邊環(huán)境及支護結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行驗算。

第一節(jié)基坑工程的內(nèi)容、設(shè)計原則與安全等級三、基坑支護結(jié)構(gòu)的安全等級1、《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99對基坑側(cè)壁的安全等級：

基坑側(cè)壁的安全等級分為三級，根據(jù)不同的安全等級采用對應(yīng)的重要性系數(shù)γ0（1.1、1.0、0.9）———用于支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計取值2、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50202-2002對基坑分級和變形監(jiān)控值的規(guī)定：

———以便于支護結(jié)構(gòu)的施工控制該規(guī)范將基坑分為三個等級，并規(guī)定了三個等級的基坑變形監(jiān)控值。控制項目： ①圍護結(jié)構(gòu)墻頂位移監(jiān)控值；（3、6、8cm） ②圍護結(jié)構(gòu)墻體最大位移監(jiān)控值；（5、8、10cm） ③地面最大沉降監(jiān)控值。

（3、6、10cm）第二節(jié)基坑工程勘察深基坑支護技術(shù)第二節(jié)基坑工程勘察一、巖土勘察1、勘察要求：（1）勘察內(nèi)容；（滿足基坑工程的需要）（2）勘察范圍；（開挖邊界以外的范圍—1～2倍開挖深度）（3）勘探點的設(shè)置。（勘探點間距—20～30m、深度—≮1倍開挖深度）第二節(jié)基坑工程勘察一、巖土勘察2、巖土勘察一般應(yīng)提供的資料：（1）場地土層的類型、特點、土層性質(zhì)；（2）基坑及圍護結(jié)構(gòu)邊界附近的不良地質(zhì)情況；（3）地下水的埋藏情況，土層滲流特性及產(chǎn)生流砂、管涌的可能性；（4）支護結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工所需要的土、水指標(biāo)。1）土的常規(guī)物理實驗指標(biāo)；2）土的剪切強度指標(biāo)；（φ、c值）3）室內(nèi)或原位試驗測試的土的滲透系數(shù)。第二節(jié)基坑工程勘察二、水文地質(zhì)勘察應(yīng)提供下列情況和數(shù)據(jù)：（1）地下各含水層和隔水層的分布情況；（2）地下各含水層中水的補給情況和動態(tài)變化情況，與附近水體連通情況；（3）地下各含水層的滲透系數(shù)和滲透影響半徑；（4）分析施工過程中水位變化對支護結(jié)構(gòu)和基坑周邊環(huán)境的影響，提出應(yīng)采取的措施。三、基坑周邊環(huán)境勘察

包括：基坑影響范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物、各類地下設(shè)施、周邊道路，以及鄰近地表水匯流和排瀉等情況。第三節(jié)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介深基坑支護技術(shù)第三節(jié)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介一、支護結(jié)構(gòu)選型支護結(jié)構(gòu)水泥土墻式（深層攪拌混凝土樁墻、高壓旋噴樁墻）排樁與板墻式支護結(jié)構(gòu)按工作機理和圍護墻形式分下列幾種類型：板樁式（鋼板樁、砼板樁、型鋼橫擋板）排樁式（預(yù)制砼樁、鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁）板墻式（現(xiàn)澆、預(yù)制鋼筋砼地下連續(xù)墻）組合式（加筋水泥土墻、高應(yīng)力區(qū)加筋水泥土墻）邊坡穩(wěn)定式（土釘墻、錨噴支護）支護結(jié)構(gòu)主要由圍護墻和支撐體系組成。一、支護結(jié)構(gòu)選型1、水泥土墻：為重力式圍護墻，水泥土加固體的防滲系數(shù)≯10－7cm/s，有擋土、防滲雙重功能。水泥土墻宜用：于坑深≯6m；基坑側(cè)壁安全等級為一、二級；地基土承載力≯150kPa的情況。水泥土墻的優(yōu)缺點：優(yōu)點：由于坑內(nèi)無支撐，便于機械化快速挖土；擋土又防滲，比較經(jīng)濟。缺點：不宜用于深基坑；位移相對較大；墻體厚度大，有時受周圍環(huán)境限制。（一）圍護墻選型第三節(jié)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介一、支護結(jié)構(gòu)選型2、鋼板樁：有以下兩種，剛度較小，支護深度不大，但可重復(fù)使用。

（一）圍護墻選型

（2）熱軋鎖口鋼板樁——板樁截面形式有U形、L形、H形、一字形，有一定擋水能力。常用的U形鋼板樁（圖1－1），多用于周圍環(huán)境要求不甚高的深5～8m的基坑，視支撐（拉錨）加設(shè)情況而定。

（1）槽鋼鋼板樁——簡易的鋼板樁圍護墻，不能防滲。用于深度≯4m基坑。第三節(jié)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介一、支護結(jié)構(gòu)選型3、型鋼橫擋板：4、鉆孔灌注樁：圖1－4為雙排樁加頂梁構(gòu)成的圍護墻

（不用支撐，簡化施工）（一）圍護墻選型多用于土質(zhì)較好，地下水位較低的地區(qū)。

這種排樁直徑較大，具有剛度大、抗彎能力強、變形小的特點，多用于深7～15m，基坑側(cè)壁安全等級為一、二、三級的基坑工程。在軟土地區(qū)多加內(nèi)撐（或拉錨），如用懸臂式結(jié)構(gòu)，坑深≯5m。

鉆孔灌注樁是排樁式支護結(jié)構(gòu)，為間隔排列，縫隙≮100mm，不具備擋水功能；如需要，可另作防水帷幕（1.2m厚水泥土樁）。（圖1－3）

由橫擋板（多用厚度60mm的木板或預(yù)制砼薄板）、型鋼（工字鋼、H型鋼）樁組成。（圖1－2）第三節(jié)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介一、支護結(jié)構(gòu)選型5、挖孔樁：

多為人工開挖的大直徑樁。挖孔樁宜用于土質(zhì)較好，地下水位較低的地區(qū)。如土質(zhì)松軟，地下水位較高，需作混凝土襯圈。8、土釘墻（圖1－6）是一種邊坡穩(wěn)定的支護型式。常結(jié)合邊坡表面掛鋼筋網(wǎng)、并噴射細(xì)石砼，構(gòu)成錨噴支護。用于深≯12m的二、三級非軟土基坑。地下水位較高時，應(yīng)采取降水或截水措施。7、加筋水泥土墻（SMW）插入H型鋼后提高受力性能，多用于深7～15m的基坑。（圖1－5）6、地下連續(xù)墻：地下連續(xù)墻多用于－12m以下，安全等級為一、二、三級的深基坑；與鉆孔灌注樁相比，更有整體性好、抗?jié)B止水的特點。（一）圍護墻選型第三節(jié)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介一、支護結(jié)構(gòu)選型a.內(nèi)撐式支撐——支撐設(shè)置在基坑內(nèi)。（鋼支撐、砼支撐）

b.外錨式支撐——支撐錨在基坑外的土層中。（土錨）

內(nèi)支撐體系：包括腰梁或冠梁（圍檁）、支撐和立柱。（圖1－8）

（二）支撐體系選型

支撐體系是當(dāng)基坑深度較大時，上述圍護墻增設(shè)的支承點，以防圍護墻變形的結(jié)構(gòu)體系。支撐體系的支撐形式可分兩類：第三節(jié)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介一、支護結(jié)構(gòu)選型1、內(nèi)撐式支撐：主要優(yōu)點：裝拆方便、速度快；能盡快發(fā)揮支撐作用，減小時間效應(yīng)，使圍護墻變形?。豢芍貜?fù)使用，多為租賃方式、專業(yè)化施工；可以施加預(yù)緊力，并能根據(jù)圍護墻變形情況，及時調(diào)整預(yù)緊力值以限制圍護墻變形的發(fā)展。（二）支撐體系選型（1）鋼支撐——包括鋼管支撐（多用φ609鋼管）、型鋼支撐（多用H型鋼）。（圖1－9、10）第三節(jié)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介一、支護結(jié)構(gòu)選型1、內(nèi)撐式支撐：主要優(yōu)點：形狀多樣性（可澆筑成直線、曲線構(gòu)件）；整體剛度大，安全可靠（可使圍護墻變形小，有利于保護周圍環(huán)境）；能方便地變化構(gòu)件的截面和配筋，以適應(yīng)其內(nèi)力的變化。（二）支撐體系選型（2）混凝土支撐——根據(jù)設(shè)計規(guī)定的支撐位置，現(xiàn)場支模澆筑而成?；炷翉姸鹊燃壎酁镃30，腰梁和支撐的截面尺寸一般在：600×800mm～1000×1200mm。

現(xiàn)澆混凝土支撐結(jié)構(gòu)，可有多種形狀。如：（附圖）第三節(jié)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介一、支護訊結(jié)構(gòu)選型布置要雷求：①翠支撐惡系統(tǒng)安全可靠，經(jīng)濟合理；②不防礙土方開耀挖和地蜘下結(jié)構(gòu)耽施工。考慮因素?fù)希孩呕~坑平面形支狀、尺寸膨、開挖深屯度；⑵基擊坑周圍暢環(huán)境保趨護要求響和鄰近頓地下工塊程情況嶺；⑶主體炊工程地下看結(jié)構(gòu)的布袖置；⑷土方組開挖和地密下結(jié)構(gòu)施祥工順序和膊方法。（二）支朽撐體系選榨型（3）內(nèi)悅支撐的布波置：第三節(jié)訴支囑護結(jié)構(gòu)歷設(shè)計簡窮介1、內(nèi)襪撐式支率撐：一、支護改結(jié)構(gòu)選型（1）支套撐體系在慎平面上的送布置形式扔：（a）角撐;（b）對撐;隔（c）桁架式豈;（d）框架式演;（e）環(huán)形（圖1－滿11）（2）支站撐在豎向赴上的布置：（便于洗換撐）見（圖1－1爸2）支撐多繁數(shù)布置瞎在樓蓋鍋和底板洲之上≮枯600mm；多層支虧撐的豎芹向間距A：人工開挖蝴：A≮3餓m；機械開挖隱：A≮4m裕。（二）粥支撐體狼系選型（3）換核撐位置：底板上碰表面、搖樓板標(biāo)誤高處。第三節(jié)勞支價護結(jié)構(gòu)燦設(shè)計簡撈介（3）機內(nèi)支撐胳的布置罰：1、內(nèi)名撐式支穗撐：一、支想護結(jié)構(gòu)泳選型（二）支鄉(xiāng)豐撐體系選眠型2、外錨厘式支撐：（土錨仍）第三節(jié)型支護結(jié)梁構(gòu)設(shè)計簡乏介b.基坑土錨析的應(yīng)用特哨點：在土質(zhì)錢較好地雀區(qū)，且矩場外條遼件允許禽時可用??；有利易于基坑緩?fù)练介_麻挖、地漁下工程藥施工，孤對尺寸爬較大基哲坑也較貝經(jīng)濟。a.土錨的構(gòu)采造：主要組成游：錨頭、拉齡桿、錨固降體。一、支護曾結(jié)構(gòu)選型（二）支孤?lián)误w系選買型2、外錨顏式支撐：（土錨翠）第三節(jié)醉支護結(jié)桃構(gòu)設(shè)計簡嘴介c.土錨的壩布置：根據(jù)《勤建筑基勾坑支護叉技術(shù)規(guī)細(xì)程》JGJ1爪20-9欣9錨固體上裂覆土層厚賄度：≮4m；土錨傾角舒：宜為15?！恪?5亭°，且應(yīng)則≯45絞°；土錨間距摩：上下排垂繩直間距≮刻2m，水平間挎距≮1鬧.5m；自由段長寺度：≮5m，并應(yīng)超過芹潛在滑裂似面1.5m；錨固段哈長度：≮4m；錨固體妥宜用水齊泥漿或繼水泥砂厲漿：強度等級室≮M10二、支護混結(jié)構(gòu)的圍叼護墻計算（二）柿圍護墻秩結(jié)構(gòu)計閥算1、排樁與小地下連問續(xù)墻計監(jiān)算2、水泥可土墻計算3、土闖釘墻計貼算支護結(jié)改構(gòu)類型斧較多，開其計算杜方法也它不相同灣。但所慕受的荷挪載和抗乘力基本足相同。（一）荷攪載與抗力敘計算第三節(jié)捎支步護結(jié)構(gòu)滅設(shè)計簡績介（三）支撐系欄統(tǒng)計算結(jié)軍束（一）怕圍護墻榴選型2、鋼雜板樁：（圖1－津1）一、支昏護結(jié)構(gòu)糖選型第三節(jié)瞇支護結(jié)紫構(gòu)設(shè)計簡畝介（一）圍倚護墻選型3、型兄鋼橫擋哄板：（圖1－焦2）一、支高護結(jié)構(gòu)脊選型第三節(jié)軋支護結(jié)距構(gòu)設(shè)計簡雁介（一）紛圍護墻芽選型4、鉆孔巨灌注樁：（圖1葵－3）一、支存護結(jié)構(gòu)刷選型第三節(jié)叮支頸護結(jié)構(gòu)染設(shè)計簡慕介（一）貧圍護墻哨選型（圖1散－4）姿：一、支酒護結(jié)構(gòu)模選型第三節(jié)選支護結(jié)吩構(gòu)設(shè)計簡榜介（一）