一土方工程PPT课件.ppt

第四节土方边坡与土壁支护 一 概述 随着城市建设的发展 地下空间在世界各大城市中得到开发利用 如高层建筑地下室 地下仓库 地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等 在我国 地铁及高层建筑的兴建 产生了大量的基坑 深基坑 工程 基坑工程主要包括围护体系的设置和土方开挖两个方面 围护结构通常是一种临时结构 安全储备较小 具有比较大的风险 围护结构应满足的基本要求保证基坑周围未开挖土体的稳定 保证相邻建筑物的 地下管线的安全 不受损害 保证作业面内干燥无水 适合施工要求 1 上海浦东绿洲中环中心 2 二 围护结构型式及适用范围 围护结构型式及分类 1 放坡开挖及简易支护 2 悬臂式围护结构 3 重力式围护结构 4 内撑式围护结构 5 拉锚式围护结构 6 土钉墙围护结构 7 其他形式围护结构 3 采取何种边坡形式与基坑深度或边坡高度 地质情况 使用年限 坡顶荷载有关 1 放坡开挖及简易支护 4 1 放坡开挖及简易支护 5 边坡高度与坡度控制 边坡允许坡度值 1 放坡开挖及简易支护 6 边坡允许坡度值 续 7 2 土壁支护基坑 槽 支护结构形式 重力式和非重力式 由挡土结构和支撑结构组成 1 基槽支护结构开挖较窄的沟槽 多用横撑式土壁支撑 8 9 1 基槽支护结构 10 2 悬臂式围护结构结构特征 无支撑的悬臂围护结构 支撑材料 钢筋混凝土排桩 钢板桩 木板桩 钢筋混凝土板桩 地下连续墙 SMW工法桩等 受力特征 利用支撑入土的嵌固作用及结构的自身的抗弯刚度挡土及控制变形 适用条件 土质较好 开挖深度较小的基坑 H 5m 11 12 3 重力式围护结构结构特征 常用水泥土桩构成重力式挡土构造 支撑材料 水泥搅拌桩 注浆 受力特征 利用墙体或格构自身的稳定挡土与止水 适用条件 宽度较大 开挖较浅 周围场地较宽 对变形要求不高的基坑 重力式水泥土墙断面图平面图 13 3 重力式围护结构水泥搅拌桩施工工艺 14 3 重力式围护结构 水泥搅拌桩施工工艺 15 搅拌方式 桩体施工采用二喷二搅工艺 水泥和原状土需均匀搅和 下沉及提升均为喷浆搅拌 不得冲水下沉 搅拌次数和搅拌时间应能保证水泥土搅拌桩的成桩质量 钻头下沉速度宜控制在0 5 1 0m min以内 提升速度宜控制在1 0 2 0m min 并匀速提升或下沉 提升喷浆搅拌 当搅拌机下降到设计标高 打开送浆阀门 喷送水泥浆 确认水泥浆已到桩底后 边提升边搅拌 确保喷浆均匀性 同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机 平均提升速度 0 5m min 确保喷浆量 以满足桩身强度达到设计要求 16 17 4 内撑式围护结构结构特征 由挡土结构与支撑结构两部分组成 支撑材料 挡土材料有钢筋混凝土桩 地下连续墙 支撑材料有钢筋混凝土梁 钢管 型钢等 受力特征 水平支撑 斜支撑 单层支撑 多层支撑 适用条件 各种土层和基坑深度 内撑式围护结构 18 4 内撑式围护结构 19 20 21 5 拉锚式围护结构结构特征 由挡土结构与锚固系统两部分组成 支撑材料 可采用内撑式结构相同的材料 受力特征 由挡土结构与锚固系统共同承担土压力 适用条件 砂土或粘性土地基 拉锚式围护结构 22 23 a 多层锚杆剖面图b 锚杆与地下墙连结构造图c 二次灌浆管的布置土层锚杆构造1 墙结构 2 锚头垫座 3 锚头 4 钻孔 5 锚拉杆 6 锚固体 7 一次灌浆管 8 二次灌浆管 9 定位器 23 24 25 6 土钉墙围护结构 录像 土钉墙的施工顺序为 按设计要求自上而下分段 分层开挖工作面 修整坡面 埋设喷射混凝土厚度控制标志 喷射第一层混凝土 钻孔 安设土钉钢筋 注浆 安设连接件 绑扎钢筋网 喷射第二层混凝土 设置坡顶 坡面和坡脚的排水系统 若土质较好亦可采取如下顺序 开挖工作面 修坡 绑扎钢筋网 成孔 安设土钉 注浆 安设连接件 喷射混凝土面层 26 6 土钉墙围护结构 27 6 土钉墙围护结构 28 6 土钉墙围护结构 29 结构特征 由土钉与喷锚混凝土面板两部分组成 结构简单 可以阻水 施工方便快捷 费用较低 支撑材料 由土钉及钢筋混凝土面板构成支撑 受力特征 由土钉构成支撑体系 喷锚混凝土面板构成挡土体系 适用条件 地下水位以上或降水后的粘土 粉土 杂填土及非松散砂土 碎石土 开挖深度 15m 6 土钉墙围护结构 30 钢筋混凝土桩 水泥搅拌桩 连拱式支护结构平面图 7 其他形式围护结构 31 高压喷射桩 钻孔灌注桩 灌注桩与高压喷射桩组合支护 32 型钢 深层搅拌桩 SMW工法桩组合支护 33 34 35 施工方法水泥土墙按施工机具和方法不同 分为深层搅拌法 旋喷法和粉喷法 特点与适用范围挡土挡水 坑内无支撑 便于机械化挖土 施工机具简单 速度块 造价低 变形位移大 不适合深基坑 适于淤泥质土 粉土 黏土和加沙层较薄的素土 一般承载力 150kPa 适用深度4 8m 36 37 SMW工法 劲性水泥土搅拌桩 板式支护 钢板桩 37 38 38 深基坑支护结构分类 支护结构 挡土部分 支撑部分 透水挡土结构 止水挡土结构 H型钢 工字钢 插板疏排灌注桩 钢丝网水泥抹面密排灌注桩 预制桩双排桩挡土连拱式灌注桩土钉墙 地下连续墙深层搅拌桩 墙深层搅拌桩 灌注桩密排桩 高压喷射桩钢板桩闭合拱圈墙 自立式桩 墙锚拉支护土层锚杆水平支撑 斜撑环梁支护系统 39 1 北京财源国际中心基坑支护 降水 土方及基础桩工程 北京财源国际中心位于朝阳区东长安街延长线 原北京第一机床厂院内 基坑北侧距居民楼最近距离为3 36m 西侧距丽晶苑 24 层为6 9m 工程占地面积9444 8m2 总建筑面积23 96万m2 该工程基坑开挖长279m 宽47 67m 开挖深度为24 86 26 56m 基坑北侧为砖砌挡墙 护坡桩 4 5 层锚杆支护体系 西侧 南侧采用连续墙 5层锚杆支护体系 丽晶苑部位增加管棚支护 基坑的东侧 南侧东段采用土钉墙 护坡桩 锚杆支护体系 连续墙厚度600 800mm 深度20 24 34 1m 管棚采用 108钢花管 水平间距1 5m 竖向间距1 5m 护坡桩采用 800钢筋砼灌注桩 桩间距均为1 4m 锚杆长度21 30m 降水方式采用大口管渗井抽渗结合的闭合降水方案 40 北京财源国际中心基坑支护 41 西侧丽晶苑 采用800mm厚连续墙 5层锚杆支护体系 42 西侧丽晶苑部位支护全景 43 财源国际中心西北角支护全景 44 2 北京银泰中心基坑支护工程 银泰中心位于北京建国门外大街国贸桥西南角原第一机床厂院内 北侧紧邻地铁变电站 基坑围护与其结构外墙净距仅1 95m 2 13m 该工程由三栋塔楼及裙房组成 总建筑面积35 75万m2 基坑开挖长219 4 宽100 4 最深部位22 95m 基坑围护形式为10m土钉墙 护坡桩 2层锚杆 护坡桩为 800mm 桩间距为1 5m 桩深15 6 19 5m 共计407根 锚杆为 150预应力锚杆 第一道长度为15 18m 第二道长度为16 23m 间距为1 5m 共779根 45 北京银泰中心基坑支护工程 46 银泰中心北侧地铁变电站处支护全景 47 3 世纪财富中心基坑支护工程 世纪财富中心基坑支护工程位于大北窑国贸北 嘉里中心与汉威大厦之间 基坑长160米 宽140米 基坑深20 6米支护结构采用土钉墙 护坡桩 锚杆支护形式 48 世纪财富中心基坑支护工程 49 世纪财富中心基坑支护工程 50 基坑施工事故 51 52 53 深基坑边坡支护坍塌事故 53 北京大兴黄村土钉墙事故 54 55 基坑支护事故分析 a 板桩下部走动 b 拉锚破坏 c 支撑破坏 d 拉锚长度不足 e 板桩失稳弯曲 f 板桩变形及土体沉降板桩的工程事故 55 56