概述基坑支护结构设计与计算PPT课件.ppt

第四章基坑支护结构计算与设计 防灾科技学院防灾工程系主讲教师 肖专文 1 4 1概述 4 2基坑支护结构设计原则 4 3排桩 地下连续墙设计计算 4 4土钉墙设计计算 4 5水泥土墙设计计算 4 6地下水控制 4 7基坑监测 第四章基坑支护结构计算与设计 2 4 1概述 一 引言基坑工程是一个古老而具有时代特点的岩土工程课题 放坡开挖和简易木桩围护可以追溯到远古时代 事实上人类土木工程的频繁活动促进了基坑工程的发展 特别是在21世纪随着大量高层 超高层建筑 以及地下工程的不断涌现 对基坑工程的要求越来越高 随之出现的问题也越来越多 迫使工程技术人员须从新的角度去审视基坑工程这一古老的课题 导致许多新的理论 新的经验或研究方法得以出现与成熟 3 深基坑工程是一项风险性工程 是一门综合性很强的技术领域 它涉及工程地质 土力学 结构力学 基础工程 结构工程 施工技术 土与结构的共同作用以及环境岩土工程等多门学科 是理论上尚待进一步发展的具有综合性和交叉性的技术学科 深基坑工程大多是临时性工程 经费限制很紧 而影响因素 不确定性因素又很多 例如地质条件 水文情况 具体工程要求 气候变化的影响 施工顺序及管理 场地周围环境等等 深基坑工程的设计与施工既要保证整个支护结构在施工过程中的安全 又要控制支护结构及其周围土体的变形 保证周围环境 相邻建筑物及地下公共设施等 的安全 4 二 深基坑工程的特点 1 基坑工程是与众多因素相关的综合技术 如场地勘察 基坑设计 施工 监测 现场管理 相邻场地施工的相互影响等 2 建筑趋向高层化 基坑工程正向大深度 大面积方向发展 有的长度和宽度多达百余米 给支撑系统带来较大的难度 3 基坑工程经常在已建或在建的 密集的或紧靠重要市政设施的建筑群中施工 场地狭窄 邻近常有必须保护的永久性建筑和市政公用设施 不能放坡开挖 对基坑稳定和位移控制的要求很严 4 在软弱的土层中 基坑开挖会产生较大的位移和沉降 对周围建筑物 市政建设和地下管线造成影响 5 二 深基坑工程的特点 5 基坑工程周期长 从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程 常需经历多次降雨 周边堆载 振动等 对基坑稳定性不利 6 基坑支护型式具有多样性 同时也各有其适用范围和优缺点 相同的地质条件可以采用几种不同的支护结构型式 可以从各方面相互比较 从中选取最合适的支护型式 7 基坑工程事故多 无论地质条件的优劣 无论基坑的深浅 都经常发生事故 给国家造成巨大的经济损失 6 三 基坑支护工程的工作内容 1 岩土工程勘察与工程调查 确定岩土参数与地下水参数 测定邻近建筑物 周围地下埋设物 管道 电缆 光缆 城市道路等工程设施的工作现状 并对其随地层位移的限值作出分析 2 支护结构设计 包括挡土墙围护结构 如连续墙 柱列式灌注桩挡墙 支承体系 如内支撑 锚杆 以及土体加固等 支护结构的设计必须与基坑工程的施工方案紧密结合 需要考虑的主要依据有 当地经验 土体和地下水状况 四周环境安全所允许的地层变形限值 可提供的施工设施与施工场地 工期与造价等 7 三 基坑支护工程的工作内容 3 基坑开挖与支护的施工 包括土方开挖 工程降水和工程的施工组织设计与实施 4 地层位移预测与周边工程保护 地层位移既取决于土体和支护结构的性能与地下水的变化 也取决于施工工序和施工过程 如预测的变形超过允许值 应修改支护结构设计与施工方案 必要时对周边的重要工程设施采取专门的保护或加固措施 5 施工现场量测与监控 根据监测的数据和信息 了解基坑支护结构的安全度 必要时进行反馈设计 用信息化来指导下一步的施工 8 四 深基坑支护的目的与要求 1 确保坑壁稳定 施工安全 2 确保邻近建筑物 构筑物和管线安全 3 有利于挖土及地下室的建造 4 支护结构施工方便 经济合理 9 五 深基坑支护结构的设计原则 1 安全可靠 满足支护结构本身强度 稳定性及变形的要求 确保周围环境的安全 2 经济合理 在支护结构安全可靠的前提下 要从工期 材料 设备 人工以及环境保护等方面 综合确定具有明显技术经济效果的方案 3 施工便利并保证工期 在安全可靠 经济合理的前提下 最大限度地方便施工 缩短工期 10 六 支护结构的分类 11 常见基坑支护分类及适用条件表1 12 常见基坑支护分类及适用条件续表1 13 常见基坑支护分类及适用条件续表1 14 常见基坑支护分类及适用条件续表1 常见基坑支护方式施工图片见附图 15 深基坑工程喷锚支护 16 悬臂灌注桩排桩基坑支护 17 深基坑工程桩锚支护 18 钢板桩 钢管内支撑基