建筑深基坑支护工程技术的发展.ppt

1,建筑深基坑支护工程技术的发展,同济大学,2,1.基坑支护结构设计理论与实践 2.基坑施工技术的发展,3,1.1 设计理念的变化,基坑支护结构设计理念 早期的仅考虑承载能力极限状态 现今注重位移控制要求。,4,基坑变形控制标准,h 基坑开挖深度,5,1.2 设计荷载,水土压力,6,1.2 设计荷载,土压力分布及取值,7,透水性较小的软土中,重力式支护结构（水泥土墙) 水土合算、三角形荷载,1.2 设计荷载,板式支护结构（排桩、地下连续墙等) 水土分算、矩形荷载,8,1.3 设计方法,平面求解 支护墙的变形与支撑变形的协调及两者的相互作用？ 弹性地基梁法 土弹簧的模拟（常用的“m”法）。具有很强的经验性。,9,1.3 设计方法,发 展 整体三维建模 从整体上分析支护结构及周围土体 的应力与位移性状。 有限单元法 动态的模拟基坑的施工工况 模拟土体支护结构之间相互作用 水土之间的耦合等因素,10,1.4 几种支护结构设计,1.4.1 土钉墙 1.4.2 水泥土搅拌桩 1.4.3 排桩、地下连续墙,11,1.4.1 土钉墙,12,1.4.1 土钉墙,13,1.4.1 土钉墙,土钉墙边塔吊 基础的设置,14,1.4.1 土钉墙,15,1.4.1 土钉墙（计算简图）,1喷射混凝土面层；2土钉,1喷射混凝土面层；2土钉,16,1.4.1 土钉墙,在软土中应用的发展 规范提出的适用性： 仅适用于地下水以下或经过人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土卵石土,17,1.4.1 土钉墙,在软土中应用的发展 实际工程： 淤泥质土中采用土钉支护的基坑一般开挖深度可达56m，最大为78m,18,1.4.1 土钉墙,在软土中应用的问题 1. 土钉的抗拔力小 试验结果 每米土钉极限抗拉力平均值在 6.738.57kN之间 影响内部稳定,19,1.4.1 土钉墙,在软土中应用的问题 1. 土钉的抗拔力小 解决方法 加长土钉长度、减小间距， 保证降水的有效性,20,1.4.1 土钉墙,在软土中应用的问题 1. 软弱下卧层 外部整体失稳是软土中土钉墙事故的主要形式 原因照搬规范 （适用性、验算项目）,21,22,23,24,1.4.1 土钉墙,土钉墙外部整体破坏的几种形式,25,1.4.1 土钉墙,某工程地基土勘察的物理力学指标,26,1.4.1 土钉墙,某工程地基土勘察的物理力学指标,27,1.4.1 土钉墙,28,1.4.1 土钉墙,必须进行外部整体稳定验算，防止深部滑移破坏。,29,1.4.1 土钉墙,一般认为，在硬土层中土钉墙的整体位移不大，而且土钉墙支护结构仅适用于二、三级基坑，所以通常设计对土钉墙不进行位移计算，有关规范也未对土钉墙位移计算作出具体规定。,30,1.4.1 土钉墙,在软土中土钉墙位移较大， 它包括 开挖阶段初始滑动造成的位移、 各工况下产生的位移 成型的土钉整体结构位移 三部分的叠加。,31,1.4.1 土钉墙,在软土中土钉结构的设计中应增加土钉墙位移计算项目，使土钉墙的总位移控制在基坑周边环境许可的变形范围内。,32,1.4.2 板式支护结构,33,1.4.2 板式支护结构,34,1.4.2 板式支护结构,35,1.4.2 板式支护结构,36,1.4.2 板式支护结构,大型环形支撑体系的应用 目前我国直径最大的单环环形支撑 100m 直径最大的双环环形支撑 216m，,37,1.4.2 板式支护结构,大型环形支撑体系,38,1.4.2 板式支护结构,大型环形支撑体系,39,1.4.2 板式支护结构,大型环形支撑体系,40,1.4.2 板式支护结构,大型环形支撑体系,41,1.4.2 板式支护结构,42,1.4.2 板式支护结构,坑边逆作法 问题的提出 超大面积与超深基坑 周边环境保护,43,1.4.2 板式支护结构,坑边逆作法 插入苏州工程CAD坑边逆作法施工 流程图,44,1.4.2 板式支护结构,全逆作法 充分发挥逆作法的优越性,45,第一步：开挖土方至地下室二楼楼板底标高,46,第二步：施工四周区域二楼楼板（形成支撑）,47,第三步：开挖四周区域土方至基坑底,48,第四步：施工四周区域地下室二层主体结构,49,第五步：开挖四周区域土方至基坑底,50,第六步：施工地下室三层主体结构,51,第七步：开挖中央区域土方至坑底,52,第八步：施工中央区域地下室二层三层主体结构,53,第九步：施工地下室一层主体结构,54,1.4.2 板式支护结构,55,1.4.2 板式支护结构,56,1.4.2 板式支护结构,57,1.4.2 板式支护结构,58,1.4.2 板式支护结构,全逆作法 尚需解决的问题 立柱桩的承载力与沉降 立柱状的安装精度,59,1.4.2 板式支护结构,60,1.4.2 板式支护结构,61,1.4.2 板式支护结构,62,1.4.2 板式支护结构,63,1.4.2 板式支护结构,64,2.基坑施工技术的发展,65,2.1 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,66,2.1 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,67,2.1 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,68,2.1 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,69,2.1 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,70,2.1 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,71,2.1 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,72,2.1 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,73,2.1 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,74,2.1 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,75,2.1 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,76,77,78,79,80,81,82,83,2.2 加筋水泥土,84,2.2 加筋水泥土,85,2.2 加筋水泥土,86,2.2 加筋水泥土,87,2.2 加筋水泥土,88,2.2 加筋水泥土,89,2.2 加筋水泥土,90,2.3 盖挖法,91,2.3 盖挖法,92,2.3 盖挖法,93,2.3 盖挖法,94,2.3 盖挖法,95,2.3 盖挖法,96,2.3 盖挖法,97,2.3 盖挖法,98,2.3 盖挖法,99,2.3 盖挖法,100,2.3 盖挖法,101,2.3 盖挖法,102,2.3 盖挖法,103,2.3 盖挖法,104,2.4 施工机械 2.4.1 地下连续墙嵌岩 铣削钻 成槽机,105,2.4.1 地下连续墙嵌岩 铣削钻,106,2.4.1 地下连续墙 嵌岩 铣削钻,107,2.4.2 筒状钻,108,2.