深基坑工程培训讲义t共61图文丰富

深基坑工程课程目标1．认识和了解深基坑支护的特点，掌握深基坑工程的基本理论知识和分析计算方法；2.培养学生解决实际工程问题的能力；参考书籍：刘宗仁，基坑工程，哈尔滨工业大学出版社，2007年《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）课程主要内容：介绍深基坑开挖与支护的主要特点，国内外深基坑工程的发展现状；掌握作用在基坑支护结构上的荷载。学习常见的基坑支护结构的设计施工方法，包括悬臂桩、单层及多层锚杆档土桩、土层锚杆、土钉支护等。掌握基坑工程降水设计的基本原理和计算方法。深基坑工程的特点深基坑开挖支护结构形式深基坑工程的设计内容和要求基坑支护设计的基本规定基坑监测第一章概述1深基坑工程的特点基坑工程深基坑：开挖深度超过5m（含5m）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5m（含5m），但地质条件和周围环境及地下管线极其复杂的工程。

符合上述条件的基坑都属于深基坑。基坑工程一般特点

1.基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大的风险性2.基坑工程具有很强的区域性和个性(地质、场地)3.基坑支护结构所承受的土压力特点4.基坑工程具有明显的环境效应(生活、地层)5.基坑工程综合性强，是系统工程(知识、工程)6.基坑工程具有较强的时空效应杭州西湖文化广场：42720m2超过40mi总耗资近27亿，占地120000平方米，平均埋深－26.1米、局部深度达到－32.6米，总计运出120万方土深基坑的工程环境要保护周边构构筑物的安全全使用一般的基坑支支护大多是临临时结构如何安全、合合理地选择合合适的支护结结构并根据基基坑工程的特特点进行科学学的设计是基基坑工程要解解决的主要内内容。降水设计在工程实践中中，一般采用用理论导向、、量测定量和和经验判断三三者相结合的的方法。基坑工程是理理论与实践并并重的技术，，具有高风险险性全面、高精度度的监测是保保证基坑工程程安全的透视视眼。施工过过程中也应紧紧密结合监测测结果，及时时调整施工方方案，做到信信息化施工2深基坑开挖放坡开挖适用于硬质、、可塑性粘土土和良好性砂砂土需要核算边坡坡表面的稳定定性砂质地基：坡坡角主要取决决于砂的内摩摩擦角，特特别注意降水水粘性土地基：：稳定性主要要取决于滑动动计算，其安安全系数要求求为1.1~1.3斜面高度，通通常限于3~6米放坡开挖支护开挖支护开挖适用于土质软软弱、场地狭狭窄、开挖深深度较大人工开挖和机机械开挖3支护结构形式式放坡开挖支护结构包包括:挡墙和支撑撑（或拉锚锚）两部分分（1）支护结构构地下连续墙墙混凝土灌注注桩水泥土桩墙墙土钉墙逆作拱墙其它形式①地下连续墙墙地下连续墙墙地下连续墙墙可兼作地地下室外墙墙，一般集集挡土、承重重、止水和和防渗功能于一身身。对多种种地质条件件和复杂的的施工环境境适应能力力较强适用于基坑坑侧壁安全全等级一、、二、三级级最深己用于于约35m深开挖基坑坑工程。常常用墙厚0.6、0.8、1.0和1.2米不足之处在在于单体造造价较高。。②混凝土灌注注桩悬臂式结构构在软土场场地中不宜宜大于5m，但与土层锚锚杆共同使使用后，则则适用于基基坑侧壁安安全等级一一、二、三三级。是目前深基基坑工程中中应用最多多的一种支支护结构形形式成孔方式主主要有机械械钻孔和人人工挖孔两两种混凝土灌注注桩③水泥土桩墙墙水泥土桩墙墙插入型钢一一般采用H型钢、槽钢钢或拉森板板桩。通常常内插型钢钢在施工结结束后可拔拔除回收－－SWM法。一般用于深深度不超过过13m的基坑工程程基坑侧壁安安全等级宜宜为二、三三级主要用于软软土地区，，具有抗渗渗防水和挡挡土的性能能，施工便便利，并且且较为经济济。④土钉墙施工简便，，节省工期期，经济效效益好，是是基坑的首首选型式基坑坑深深度度不不宜宜大大于于12m当地地下下水水位位高高于于基基坑坑底底面面时时，，应应采采取取降降水水或或截截水水措措施施基坑坑侧侧壁壁安安全全等等级级宜宜为为二二、、三三级级的的非非软软土土场场地地土钉钉墙墙⑤逆作作拱拱墙墙逆作作拱拱墙墙基坑坑深深度度不不大大于于12m、基基坑坑侧侧壁壁安安全全等等级级宜宜为为二二、、三三级级淤泥泥和和淤淤泥泥质质土土场场地地不不宜宜采采用用发挥挥混混凝凝土土受受压压的的特特性性，，节节约约钢钢材材和和投投资资场地地周周围围须须有有较较大大空空间间，，施施工工要要求求严严格格⑥环梁支护结构构体系⑦钢板桩（2）支撑当基坑深度较较大，悬臂挡挡墙的强度和和变形不能满满足要求时，，需增设支撑撑系统。支撑系统有基坑内支撑基坑外拉锚（（顶部拉锚、、土层锚杆拉拉锚）常用的有钢结构支撑钢筋混凝土支支撑钢支撑撑钢筋混混凝土土支撑撑钢－混混凝土土组合合支撑撑圆环梁梁的直直径66m，圆内内无支支撑，，外与与钢管管连接接4深基坑坑工程程的设设计内内容和和要求求收集下下列资资料：：岩土工工程勘勘察报报告；；邻近建建筑物物和地地下设设施及及地下下管网网的类类型和和分布布图；；用地界界线及及红线线图、、建筑筑总平平面图图、地地下结结构平平面图图和剖剖面图图等设计内内容，，一般般应包包括：：支护结结构的的方案案比较较和选选型；；支护结结构的的内力力和变变形计计算；；基坑稳稳定性性验算算；结构长长度（（高度度）设设计及及截面面尺寸寸和配配筋验验算；；降水设设计；；挖土方方案；；监测方方案和和环保保要求求。5基坑支支护设设计的的基本本规定定基坑支支护结结构应应采用用分项项系数数表示示的极极限状状态设设计表表达式式进行行设计计。(1)承载能能力极极限状状态对应于于支护护结构构达到到最大大承载载能力力或土土体失失稳、、过大大变形形导致致支护护结构构破坏坏或基基坑周周边环环境破破坏；；(2)正常使使用极极限状状态对应于于支护护结构构的变变形已已妨碍碍地下下结构构施工工或影影响基基坑周周边环环境的的正常常使用用功能能。承载能力极极限状态安全等级

破坏后果一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重。1.10二级支护结构破坏对基坑周边环境影响很小，但对本工程地下结构施工影响严重。1.00三级支护结构破坏对基坑周边环境影响及地下结构施工影响不严重。0.95基坑支护结结构设计应应根据《建筑基坑支支护技术规规程》（JGJ120-99）表3.1.3选用相应的的侧壁安全全等级及重重要性系数数结构形式适用条件排桩或地下连续墙1．适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级2．悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m3．当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙水泥土墙1．基坑侧壁安全等级宜为二、三级2．水泥土桩施工范围内地基承载力不宜大于150kPa3．基坑深度不宜大于6m土钉墙1．基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地2．基坑深度不宜大于12m3．当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施逆作拱墙1．基坑侧壁安全等级宜为二、三级2．淤泥和淤泥质土场地不宜采用3．拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/84．基坑深度不宜大于12m放坡1．基坑侧壁安全系数等级宜为三级2．施工场地应满足放坡条件3．可独立或与上述其他结构结合适用4．当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施支护结构选选型表第二章荷荷载与抗抗力水平荷载水平抗力1水平荷载（1）支护结构构承受的荷荷载支护结构承承受的荷载载一般包括括土压力水压力墙后地面荷荷载引起的的附加荷载载。(2)土压力Ea-ΔE0+Δ外力Ep滑裂面主动土压力力静止土压力力被动土压力力朗肯主动土压力---第i层土的主动动土压力系系数---作用在深度度处的竖向力力标准值，，（3.4.1-1）（3.4.2-1）---基坑外测任任意深度由由地面超载载产生的竖竖向应力标标准值---计算点深度处的自重竖向应力标准值自重竖向应应力标准值值1）当计算点点在基坑底底面以上时时：（3.4.2-2）---计算点深度以上土的加权平均重度2）当计算点点在基坑底底面以下时时：（3.4.2-3）---基坑底面以以上土的加加权平均重重度---支护结构顶顶面至坑底底的距离对于粘性土土按计算公公式计算时时，主动土土压力在土土层顶部（（H=0处）为负值值，即表明出现拉拉力区，这这在实际上上是不可能能发生的。。可计算临临界高度以以下的主动动土压力：：粘性土临界高度ZcZcH可计算此种种情况下的的临界高度度Zc，进而计算算临界高度度以下的主主动土压力力。（3）水压压力－砂砂性土（（水土分分算）水平荷载载标准值值计算图图（a）水压力力计算（b）水减重重作用mj：当zj＜h时，取zj；当zj≥h时，取h；ηwa：当hwa≤h时，取1；当hwa＞h时，取零；砂性土中中的水－－土压力力（2）当计算算点位于于地下水水位以下下时（3.4.1-2）（4）地面面超载有三种情情况：⑴墙后后有均布布荷载ｑｑ⑵距离离支护结结构一定定距离有有均布荷荷载ｑ⑶距离离支护结结构一定定距离有有一定宽宽度的均均布荷载载q。①墙后有均均布荷载载ｑ如墙后堆堆有土方方、材料料等地面面均布荷荷载对支支护结构构引起的的附加荷荷载，可可按下式式计算：：qHσok＝q0（3.4.2-4）②距离支护护结构一一定距离离距离有均均布荷载载ｑ此时时压应力力传到支支护结构构上有一一空白距距离h1,在h1之下产生生均布的的附加应应力：l1qHe1e2当距支护护结构b1外侧，地地表作用用有宽度度为b0的条形附附加荷载载q1时，基坑坑外侧深深度CD范围内的的附加竖竖向应力力值σ1k可按下式式确定：：③地面上均均布荷载载在一定定宽度范范围内（3.4.2-5）几种集中中荷载折折算为均均布荷载载繁重的起起重机械械：距桩桩1.5m内按60kPa取值；距距桩1.5~3.5m，按40kPa取值；轻型公路路：按5kPa取值；重型公路路：按10kPa取值；铁道:按20kPa取值。碎石土和和砂土按按水土分分算原则则计算，，例如：：对于重重度为γ的均匀砂砂土，按按水土分分算原则则，其主主动土压压力应为为：基坑内侧水平平抗力标准值值epjk宜按下列规定定计算：1）对于砂土及碎碎石土，基坑坑内侧水平抗抗力标准值按按下列规定计计算：式中：σpjk——作用于基坑底底面以下深度度为Zj的竖向应力标标准值，，，其中γmj为深度zj以上土的加权平均均天然重度；Kpi——第i层土的被动土土压力系数，，2水平抗力（