常見基坑支護形式課件

最新版整理ppt1地下結(jié)構(gòu)工程主講教師：白哲第4章常見基坑支護形式最新版整理ppt2本章內(nèi)容4.1大開挖基坑工程4.2排樁4.3水泥土重力式圍護墻4.4土釘墻4.5土層錨桿4.6型鋼水泥土攪拌墻4.7地下連續(xù)墻4.8逆作拱墻4.9逆作法施工最新版整理ppt3地下連續(xù)墻是利用特制的成槽機械,在泥漿護壁的情況下進行開挖,形成一定槽段長度的溝槽,再將在地面上制作好的鋼筋籠放入溝槽內(nèi),采用導(dǎo)管法進行水下混凝土澆筑,完成一個單元的墻段,各墻段之間以特定的接頭方式相互連接,各段墻順次施工并連接成整體,形成一條連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻。4.7地下連續(xù)墻最新版整理ppt44.7地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻的施工工藝最新版整理ppt54.7地下連續(xù)墻4.7.1地下連續(xù)墻的特點優(yōu)點:1）施工時振動小、噪聲低，對周邊環(huán)境影響小。2）墻體剛度大、整體性好，安全性高，支護結(jié)構(gòu)變形較小。3）墻身具有良好的抗?jié)B能力，坑內(nèi)降水時對坑外影響小。4）可作為地下室結(jié)構(gòu)的外墻，可配合逆作法施工，以縮短工期、降低造價。最新版整理ppt64.7地下連續(xù)墻4.7.1地下連續(xù)墻的特點缺點:1）棄土及廢棄泥漿的處理問題，增加工程費用，如處理不當，造成環(huán)境污染。2）土質(zhì)條件特殊時，易出現(xiàn)不規(guī)則超挖或槽壁坍塌等問題。3）與板樁、灌注樁及水泥土攪拌樁相比，地下連續(xù)墻造價高。4）施工機械設(shè)備價格昂貴，施工專業(yè)化程度高。最新版整理ppt74.7地下連續(xù)墻4.7.2地下連續(xù)墻的適用條件深度較大的基坑工程,一般開挖深度大于10m。臨近存在保護要求較高的建筑物,基坑本身的變形與防水要求較高。場地內(nèi)空間有限,地下室外墻與紅線距離極近。圍護結(jié)構(gòu)亦作為主體結(jié)構(gòu)的一部分,且對防水、抗?jié)B有較嚴格要求。采用逆作法施工,地上和地下同步施工時。超深基坑,采用其它圍護體無法滿足要求時。最新版整理ppt84.7地下連續(xù)墻4.7.3地下連續(xù)墻的結(jié)構(gòu)形式板壁式:應(yīng)用最多，適用于各種直線段和圓弧段墻體T形和π形地下連續(xù)墻:適用于開挖深度較大，支撐垂直間距大的情況格形地下連續(xù)墻:前兩種組合在一起的結(jié)構(gòu)形式，可不設(shè)支撐，靠其自重維持墻體的穩(wěn)定預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力U形折板地下連續(xù)墻:新式地下連續(xù)墻，是一種空間受力結(jié)構(gòu)，剛度大、變形小、能節(jié)省材料。板壁式U形折板

T形π形最新版整理ppt94.7地下連續(xù)墻4.7.4地下連續(xù)墻的設(shè)計強度:墻體的水平和豎向截面承載力；變形:墻體的水平變形和作為豎向承重結(jié)構(gòu)的豎向變形；穩(wěn)定性:基坑圍護結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性、坑底抗隆起穩(wěn)定性、抗?jié)B流穩(wěn)定性。最新版整理ppt104.7地下連續(xù)墻4.7.4地下連續(xù)墻的設(shè)計（1）墻體厚度和槽段寬度地下連續(xù)墻厚度一般為0.5~1.2m，常用墻厚為0.6.0.8、1.0、1.2m。槽段寬度一般取3~6m。（2）地下連續(xù)墻的入土深度地下連續(xù)墻的入土深度需考慮擋土和隔水兩方面的要求。入土深度一般取10~50m。最新版整理ppt114.7地下連續(xù)墻4.7.4地下連續(xù)墻的設(shè)計（3）內(nèi)力與變形計算平面彈性地基梁法,適用于常規(guī)工程；具有明顯空間效應(yīng)的深基坑工程,采用空間彈性地基板法；對于復(fù)雜基坑工程需采用連續(xù)介質(zhì)有限元法。（4）承載力驗算截面承載力驗算和配筋計算。正截面受彎、受壓,斜截面受剪承載力及配筋設(shè)計按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范進行。僅作為基坑圍護結(jié)構(gòu)時,按照承載能力極限狀態(tài)對地下連續(xù)墻進行配筋計算；又作為主體結(jié)構(gòu)時,應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)根據(jù)裂縫控制要求進行配筋計算。最新版整理ppt124.8逆作拱墻在基坑四周場地都允許起拱的條件下（基坑各邊長L的起拱矢高f>0.12L）,可以采用閉合的水平拱圈來支擋土壓力以圍護基坑的穩(wěn)定；拱結(jié)構(gòu)是以受壓力為主,能更好地發(fā)揮混凝土抗壓強度高的材料特性,而且拱圈支擋高度只需在坑底以上。4.8.1逆作拱墻的構(gòu)造與特點最新版整理ppt13斷面形狀拱圈的斷面一般為Z字形,拱壁的上下加肋梁以提高拱圈的剛度和穩(wěn)定性。4.8逆作拱墻4.8.1逆作拱墻的構(gòu)造與特點最新版整理ppt14安全可靠性高:擋土拱圈以受壓為主，彎矩很小，本身強度破壞或失穩(wěn)的可能性很小。分道施工，每道拱圈分別承受該道拱圈高度內(nèi)的壓力，不相互影響。節(jié)省工期，施工方便:拱圈施工與基坑開挖同步進行，施工拱圈猶如逆作法形成一條彎曲的地梁，施工方便。節(jié)省擋土費用:用拱圈支護的費用僅為用擋土樁的40%~60%。而且，基坑越深，經(jīng)濟效益越顯著。缺點:超挖土方，要有臨時占用的起拱場地；不能作為防水體系使用。逆作拱墻的特點4.8逆作拱墻4.8.1逆作拱墻的構(gòu)造與特點最新版整理ppt154.8逆作拱墻4.8.2拱墻計算逆作拱墻結(jié)構(gòu)型式根據(jù)基坑平面形狀可采用全封閉拱墻，也可采用局部拱墻，拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8，基坑開挖深度h不宜大于12m。當基坑開挖深度范圍或基坑底土層為砂土?xí)r，應(yīng)按抗?jié)B透條件驗算土層穩(wěn)定性。（1）當坑底土層為粘性土?xí)r，基坑開挖深度滿足下列抗隆起驗算條件:最新版整理ppt16（2）均布荷載作用下，圓形閉合拱圈結(jié)構(gòu)軸向壓力設(shè)計值應(yīng)按下式計算:R－圓拱的外圈半徑；hi－拱墻分道計算高度ea－在分道高度范圍內(nèi)的基坑外側(cè)水平荷載標準值的平均值。4.8逆作拱墻4.8.2拱墻計算最新版整理ppt17混凝土強度等級不宜低于C25；拱墻截面宜為Z字型,拱壁的上、下端宜加肋梁；當基坑較深且一道Z字型拱墻的支護高度不夠時,可由數(shù)道拱墻疊合組成,設(shè)置數(shù)道肋梁,其豎向間距不宜大于2.5m；拱墻結(jié)構(gòu)水平方向應(yīng)通常雙面配筋,總配筋率不應(yīng)小于0.7%；圓形拱墻壁厚不應(yīng)小于400mm,其他拱墻壁厚不應(yīng)小于500mm。4.8逆作拱墻4.8.3構(gòu)造要求最新版整理ppt18深地下室的常規(guī)施工是通過臨時支護基坑坑壁,開挖至預(yù)定深度后,澆底板并由下而上施工各層地下室結(jié)構(gòu),待地下室完工后,再逐層進行地上結(jié)構(gòu)的施工。對有多層地下室的情況,上述常規(guī)方法的工期很長,施工中采用的常規(guī)支護結(jié)構(gòu)有局限性或容易產(chǎn)生嚴重事故。因此,利用地下連續(xù)墻采用逆作法施工較深的多層地下室,成為發(fā)展的方向,并收到了顯著的效果。4.9逆作法施工概述最新版整理ppt19逆作法施工工藝是先沿建筑物外圍施工地下連續(xù)墻。同時在建筑物內(nèi)部的有關(guān)部位澆筑或打下中間支承柱。然后開挖土方至第一層地下室頂面標高,并完成該層樓面的梁及部分的板。然后在梁間沒有澆板的空檔內(nèi),繼續(xù)下挖,并依此向下逐層施工各層地下室結(jié)構(gòu)。與此同時,在已完成底面梁板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,做上部結(jié)構(gòu),即接高柱子或墻板,向上逐層施工。如此以地面為始點,上、下同時施工,直至工程結(jié)束。4.9逆作法施工逆作法的施工工藝最新版整理ppt201.邊樁施工2.破路面挖土3.中間柱施工5.路面恢復(fù)通車6.挖地下一層土7.地下一層底板施工8.地下一層側(cè)墻施工9.挖地下二層土10.地下二層底板施工11.地下二層側(cè)墻施工12.地下二層地面工程施工完成4.頂板施工最新版整理ppt211-地下連續(xù)墻；2-中間支承柱；

3-地下室頂板；4-底板

4.9逆作法施工逆作法的工程實例圖4-44為日本讀賣新聞社大樓用逆作法施工的情況,地上9層,地下6層,總工期只用了22個月,比常規(guī)方法縮短了6個月。該工程用2.0m大直徑鉆孔灌注樁作為中間支承柱,L=30m,共用35根。最新版整理ppt22（1）可將地下主體結(jié)構(gòu)的梁、板、柱作為擋土墻的橫向支撐,減少了基坑周圍土體的側(cè)向位移。（2）地上地下可同時施工,可大幅度縮短工期。（3）由于利用地下構(gòu)筑物當作臨時擋土支護結(jié)構(gòu),大大降低施工費用。（4）因逆作法施工不進行一次性大開挖,避免了基坑長時期的暴露而造成邊坡的風(fēng)化和護坡樁間土的塌落。（5）周邊的地下連續(xù)墻既可作為擋土截水結(jié)構(gòu),又可作為地下工程的外墻,這樣降低了成本。（6）逆作法只開挖有效范圍內(nèi)的土方量,因而比傳統(tǒng)的大開挖減少了大量的土方量。（7）封閉式逆作法施工時,地下施工人員因在剛度和強度很大的地下框架內(nèi)作業(yè),故安全性好。4.9逆作法施工逆作法的優(yōu)點最新版整理ppt23（1）封閉式逆作法使施工人員在地下各層基本處于封閉狀態(tài)下的環(huán)境進行施工,作業(yè)環(huán)境較差。（2）封閉式逆作法系在封閉狀態(tài)下施工,大型機械設(shè)備難于進場。（3）在逆作法施工中,地下結(jié)構(gòu)中墻柱的混凝土搭接質(zhì)量較難控制,如措施不力,易出現(xiàn)漏水、降低承載力等后果。（4）在逆作法施工中,控制導(dǎo)柱的垂直度和承載力較難。（5）敞開式逆作法由于未同期澆筑各層樓板,側(cè)向剛度較封閉式逆作法的小。4.9逆作法施工逆作法的不足最新版整理ppt24逆作法施工的重要特點是地下室結(jié)構(gòu)（梁、板、柱、墻）都是自上而下分層澆筑的,因而其模板都要支承在剛開挖的土層上。為減少沉降,對土層可采取臨時加固的方法。如澆素混凝土（挖下一層土方時隨土一同挖去）或鋪設(shè)砂墊層后上架枕木,也可以用懸吊模板的方法來解決,由于混凝土是從側(cè)面進入模板內(nèi)澆筑的,因而構(gòu)件頂部模板需做成喇叭形。上部墻、柱鋼筋應(yīng)插入砂墊層,以便與下層后澆結(jié)構(gòu)的鋼筋連接。4.9逆作法施工土層的臨時加固