《基坑开挖》PPT课件.ppt

一 边坡工程 二 支护横撑式支撑开挖较窄的基坑或沟槽时多采用横撑式支撑 如图所示 水平挡土板适用于湿度小 开挖深度H 3m的条件 垂直挡土板适用于松散 湿度大的土质条件 而且开挖深度不限 沟槽横撑式支撑图a 水平挡土板b 垂直挡土板1 水平挡土板 2 垂直支撑 3 工具式支撑 4 垂直挡土板 5 水平支撑 6 连接件 一 边坡工程 二 支护板桩式支护结构深基坑可采用短桩隔墙板支撑 锚拉支撑 斜柱支撑 临时挡土墙支撑 钢板桩 挡土灌注桩 型钢构架横撑 土层锚杆 挡土灌注桩与土层锚杆相结合等多种支护形式支撑 这些支护都属于板桩式结构 由挡墙系统和支撑 或拉锚 系统两部分组成 其破坏形式如图 板桩事故图a 入土深度不足导致板桩下部走动 b 拉锚强度不足导致板桩倾覆 c 拉锚长度 板桩入土深度不足导致整体滑移 d 刚度不足导致板桩侧向弯曲 一 边坡工程 二 支护重力式支护结构水泥土重力式围护结构如图所示 利用柱状水泥土搅拌桩 彼此搭接形成重力式挡墙 它没有支撑或拉锚结构 费用较低 该支护结构适用于深度h0 4 6m的基坑 其面积置换率 加固土面积 总面积 约为0 6 0 8 墙体宽度B 0 6 0 8 h0 墙体插入深度D 0 8 1 2 h0 水泥土重力式围护结构设计应计算整体稳定性 抗渗性 抗倾性 抗滑移和墙体抗剪强度等 水泥土重力式围护结构图1 水泥土搅拌桩 2 插筋 3 混凝土面层 一 边坡工程 二 支护单支点 嵌固支撑板桩计算 计算模型图 一 边坡工程 二 支护单支点 嵌固支撑板桩计算 计算方法图 相当梁法 一 边坡工程 二 支护单支点 嵌固支撑板桩计算步骤 板墙部分计算a 计算板桩的主动土压力和被动土压力 计算板桩上土压力强度为零的点D至地面的距离 b 将板桩在D点截断 X 0 M 0求AD的支座反力RD和拉锚力RA c 由 MC 0计算板桩入土深度t0d 板桩总的入土深度t u 1 2t0e 在剪力为零处求得最大弯矩Mmax 一 边坡工程 二 支护单支点 嵌固支撑板桩计算步骤拉锚系统计算 拉锚长度应保证锚座板桩位于它本身引起的被动土楔滑移线 板桩位移引起的主动土楔滑移线和静土楔滑移线之外 阴影区 按下列两式计算 取其中大值 二 排 降水工程 一 排水排水方法如图所示 采用集水沟 集水井集水 然后由水泵排出 排水沟截面为0 3m 0 5m 坡度为3 集水井直径0 6 0 8m 间距20 40m 所用水泵有离心泵 潜水泵 软轴泵等 排水适用条件为粗粒土层或粘性土层 集水井降水图1 排水沟 2 集水井 3 水泵 二 排 降水工程 二 降水流沙概念 当基坑 槽 挖土到地下水位以下 而土质又是细砂和粉砂 若采用明排水的方法疏干开挖 则坑 槽 底下面的土会形成流动状态 并随地下水涌入基坑 这种现象叫流砂 危害 流砂可造成边坡塌方 附近建筑物 构筑物 下沉 倾斜 倒塌等 流砂产生的原因 是单位体积颗粒所受的向上动水压力GD大于颗粒浸水容重 即 GD w 土颗粒处于悬浮状态 土的抗剪强度为零 土颗粒随水流一起流入基坑形成流砂 可见 产生流砂的条件是细砂或粉砂且颗粒较均匀 外因是动水压力GD 防治流砂的原则 可概括为 治砂先治水 途径包括减少和平衡动水压力的大小和改变动水压力的方向 施工中采取的具体措施包括 1 枯水期施工 2 打板桩增加地下水的渗流长度 减小动水压力 3 水下挖土 平衡动水压力 4 地下连续墙截住地下水 5 人工降水等 二 排 降水工程 二 降水 降水的含义基坑开挖前 预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管 井 利用抽水设备从中抽水 使地下水位降落在坑底以下 直至施工结束 降水效果优点 工作面保持干燥 改善施工条件改变动水压力方向 防止流砂形成提高土的强度和密实度缺点 基坑附近土壤会沉降 二 排 降水工程 二 降水 降水方法 轻型井点 喷射井点 电渗井点 管井井点 深井井点 二 排 降水工程 二 降水 轻型井点 轻型井点的设备 滤管 1 0 1 2m 38 57mm 20 50 井点管 5 7m 38 57mm集水总管和弯联管 100 127mm 4m 节抽水设备真空泵 每台负担100 200m 离心水泵 水气分离器 二 排 降水工程 二 降水 轻型井点 轻型井点降水全貌 轻型井点降水全貌图1 井点管 2 滤管 3 总管 4 弯联管 5 水泵房 6 原有地下水位线 7 降水后的水位线 二 排 降水工程 二 降水 轻型井点 轻型井点布置 平面布置单排 B6m S 5m环形 大面积 B 15m 单环形 L B 5 S 5m B5分段布置成多个环形高程布置H H1 h IL H1 井点埋设面至坑底距离 m h 坑底至降水后地下水位的距离 m I 地下水降落坡度 环形 双排布置时取1 10 单排布置时取1 4 L 井点管至基坑中心的距离 单排井点为井点管至基坑另一侧的水平距离 m 环形井点布置图 1 平面布置 2 高程布置1 总管 2 井点管 3 泵站 二 排 降水工程 二 降水 轻型井点 轻型井点布置 单排线状基坑布置图 a 平面布置 b 高程布置1 总管 2 井点管 3 泵站 二 排 降水工程 二 降水 轻型井点 轻型井点计算 井点系统涌水量计算 Q 井点管数量计算 n 井距计算 D 井距和井点管数量的调整 D n 抽水设备的选择 二 排 降水工程 2 降水 轻型井点 轻型井点计算 井点系统涌水量计算 Q 确定水井种类计算公式 无压完整井 x0 环状井点系统的假想半径 m 当矩形基坑的长宽比不大于5时 可按下式计算 F 环状井点系统所包围的面积 m2 二 排 降水工程 二 降水 轻型井点 轻型井点计算 环形井点无压完整井涌水量计算公式 式中 Q 井点系统涌水量 m3 d K 土壤渗透系数 m d H 含水层厚度 m S 降水深度 m R 抽水影响半径 m 常按下式计算 水井分类a 无压完整井 b 无压非完整井 c 承压完整井 d 承压非完整井 二 排 降水工程 二 降水 轻型井点 轻型井点计算 确定井点管数量需要先确定单根井点管的出水量q m3 d 这取决于滤管的构造 尺寸及土的渗透系数K 按下式计算 式中 d 滤管直径 内径 m l 滤管长度 m 由此得井点管数量n为 式中 1 1 备用系数 井点管间距 D 的计算式中 L 总管长度 m n 井点管数量 井点管数量 n 计算 井距和井点管数量的调整 井点管间距经计算后 在确定时还应注意以下几点 井点管间距不能过小 否则彼此干扰大 出水量会显著减小 一般取滤管周长的5倍 10倍 即5 d 10 d 在渗透系数小的土中 井距不应完全按计算取值 还要考虑抽水时间 否则井距较大时水位降落时间很长 因此在此类土中井距宜取得较小些 在基坑 槽 周围拐角和靠近地下水流方向 河边 一边的井点管应适当加密 井距应与总管上的接头间距相配合 取接头间距的整数倍 当采用多级井点排水时 下一级井距应小于上一级井距 根据综合考虑确定了实际井点管间距后 再确定所需的井点管根数和总管长度 二 排 降水工程 二 降水 轻型井点 轻型井点计算 抽水设备一般都已固定型号 选择的主要设备是真空泵 或射流器 和离心泵 真空泵的选用 常用干式真空泵 根据集水总管的长度确定型号 总管长度小于100m时可选用W5型 总管长度小于200m可选用W6型泵 离心泵的选用 根据流量 1 2Q 吸水扬程 总扬程选型号 二 排 降水工程 二 降水 轻型井点 轻型井点计算 抽水设备的选择 二 排