深基坑工程讲义八

深基坑工程1、深基坑工程简介所谓深基坑工程，就是指采用排桩、地下连续墙、土层锚杆、水泥土墙、土钉墙、SMW工法、逆作拱墙、逆作法施工等基坑支护方式，进行的开挖深度较大的基坑工程。1、深基坑工程简介深基坑支护措施支护型将支护结构作为受力构件加固型利用支护结构加固土体强度混合型支护结构兼有受力和加固功能一是挡土二是止水排桩地下连续墙土层锚杆水泥土墙土钉墙板桩墙逆作拱墙树根桩高压旋喷桩注浆2、支护结构方案选择支护结构类型结构形式适用范围排桩结构稀疏排桩连续排桩框架式排桩土质较好，地下水位低或降水效果好土质差，地下水位高或降水效果差单排桩刚度不能满足变形要求组合排桩结构排桩加挡板排桩加水泥搅拌桩排桩加水泥防渗墙排桩桩距较大，利用挡板传递土压，并防渗水泥搅拌桩墙传递土压，具有较好防涌效果地下水位较高的软土地区排桩或组合排桩加锚杆结构开挖深度大，排桩或组合排桩无法满足强度地下连续墙结构防渗强，施工场地小，开挖深度大沉井结构软土地区重力式挡土墙结构具有一定施工空间的软土地区必要时应设置为闭合结构，或在转角处设置斜撑，以增加支护结构整体性。2、支护结构方案选择支撑体系支撑体系由支撑、围檩、立柱三部分组成。斜角撑适用于平面尺寸不大的矩形平面基坑；他的开挖土方空间较大，变形控制要求不高。直撑钢支撑或钢筋混凝土直撑均可；直撑受力明确，安全稳定，有利于墙体的变形控制，由于占用开挖土方空间，不利于开挖土方施工。2、支护结构方案选择桁架支撑多采用钢筋混凝土结构支撑；支护结构中部空间较大，有利于土方的开挖和主体结构开展施工工作面。多采用钢筋混凝土结构支撑；支撑体系整体受力条件较好；支护结构中部空间较大，有利于土方的开挖和主体结构开展施工工作面。圆形支撑斜支撑2、支护结构方案选择多采用钢筋混凝土结构支撑；适用于开挖面积大、开挖深度小的基坑；在软弱土层中，不易控制基坑的稳定和变形。多采用锚杆与锚板结合；适用于土层承载力较高和地质条件较好的基坑场地环境；有利于土方的开挖和主体结构开展施工工作面。斜拉锚杆3、支护结构上的作用土压力作用于支护结构上的作用主要有土压力和水压力。作用于支护结构上的土压力与挡土墙结构上的土压力作用相同（挡土墙也是一种支护结构）。土压力分为：主动土压力、静止土压力、被动土压力要分析土压力，就必须先了解土中应力土中应力的组成：1、由土体自重引起的自重应力；2、由建筑物荷载在地基土体中引起的附加应力；3、水在孔隙中流动产生的渗透应力；4、由地震或其他振动荷载在土体中引起的振动应力。3、支护结构上的作用对于单一土层：对于多层土层：对于地下水位以下土层：土中应力的计算3、支护结构上的作用朗肯主动土压力的计算粘性土主动土压力强度：无粘性土主动土压力强度：主动土压力=主动土压力强度包围面积；作用点为强度面积形心处。3、支护结构上的作用朗肯被动土压力的计算粘性土被动土压力强度：无粘性土被动土压力强度：被动土压力=被动土压力强度包围面积；作用点为强度面积形心处。3、支护结构上的作用填土表面有连续均布荷载情况下土压力的计算1、将均布荷载等效成同重度假象土层2、按（等效土层+原土层）计算强度3、计算土压力并确定作用点3、支怠护结扒构上灶的作余用填土苹表面棋有局纷部均牺布荷痒载情榨况下觉土压范力的盖计算1、按务无荷倦载下肝的情殿况实悬际计鸟算强释度3、从骄局部叠均布肤荷载暑两端氧开始晨确定槐局部抖荷载滤强度惰影响凭区；恶并按龄一定穿角度害反射份到墙缎背及瞒强度颠面积抱上；程然后改局部视累加玻土压令力强火度2、计证算局赢部荷题载的脾土压乘力强爬度3、支博护结耕构上孩的作弟用支护帅结构对承受荐的土烛压力跟根据染朗肯-库伦湖土压副力理食论确屡定，糕土的唉粘聚既力c、内钞摩擦赔角ψ则根姥据地痛质勘年察报完告确荐定，个而且所要根鸦据规给定适怜当调根整：1、在终井点雀降低啄地下慰水范府围内乡丰，当旷地面苦有排广水和嚷防渗宽措施赏时，ψ值可泻提高20测%；2、在疏井点捕降水婆土体喉固结太的条脾件下汇，可哲考虑桨土与灿支护且结构苗间侧挣摩阻春力影近响，担将土茫的粘自聚力c提高20动%。土压叛力的惭计算痰值与目实测样值之请间存盘在一挨定差刮异朗肯土压力朗肯土压力实测值实测值3、支团护结旅构上权的作划用水压崖力水压帝力就礼是土挑颗粒价之间女的孔便隙水饱压力兆，它傻与支悬护结师构刚架度及梯支撑酱力无衰关，奖仅与宏地下祸水的炒补给糟量、沸土质喘类别和、支屈护结就构入型土深室度、锡排水踏处理五方法径等因纷素有肝关。粘性私土：计算我侧压棕力时找采用水土病合算的方恢法实际碧情况企下，取必须荡根据辫土质每情况孟切实涉考虑蔬水压置力对颈侧压渗力的液影响升。砂性池土：计算惹侧压绒力时碎采用水土层分算的方豪法土体佩透水辈性差土体请透水守性好4、排封桩与搏地下犁连续喜墙——悬臂悄式支即护结梅构排桩豪与地尝下连卸续墙痕是常腿用的宁基坑殃支护肝结构阁，根条据受州力情追况可裤分为活悬臂邀式支美护结示构、恰单层欣支撑纲支护妨结构记、多贸层支梢撑支欺护结驶构。1、计酬算支夫护结矿构土侧压兰力2、求萍解支裁护结起构嵌畏固深伸度注：抄以结泻构底薪部为苏点求挂矩4、排撕桩与述地下薄连续蚁墙——悬臂狗式支军护结潮构3、求杯支护陡结构葬剪力黑零点4、求抗支护奖结构或最大停弯矩注：趴以剪棚力零泼点为选点取偏矩按剪轻力零逗点以涝上主批动土蒸压力愁与被当动土哭压力拘相等（主酬动土爬压力广强度丽面积剖与被候动土胜压力蛾强度卸面积狭相等岁）时求茂解剪领力零啦点位港置。注意深：梯膨形图纵要分胀解求蚀值确脑定形砌心4、排旦桩与爹地下掉连续粗墙——悬臂省式支语护结刊构5、配狭筋计昼算配筋亩应按龟支护伟结构触弯矩启图选双用，今当地惧质条颜件复宏杂时券，可赴按最榴大弯尝矩断仅面配血筋布章置全灭长。6、支蛙护结据构顶够端水杆平位动移剪力零点至基坑底部距离最大弯矩以下支护结构下段在剪力零点的水平位移支护结构上段柔性变形值最大弯矩以下支护结构下段转角基坑底部以上支护结构长度4、排尿桩与拒地下唱连续家墙——单层楼支撑漂支护誓结构单层举支撑膀支护辟结构责通常勒采用略“等兄值梁礼法”乱计算稍。反弯点反弯辽点（庄弯矩洗零点洒）如摧何确凯定？对于货单锚剂或单滴撑支肃护结逝构，皂其支传护结抽构固端倍剪力磁零点与反酒弯点绩接近留；为汽简化庸计算敬，故烈通常出选取述下段市剪力斥零点根作为窃支护常结构映计算遭的反瓦弯点奖。通常堆将支且护结抢构的避嵌固柔端作得为固兰定端蹈分析贞。注意固端沾剪力厚零点是以穴支护毒结构医嵌固讽端为蜻计算热单元4、排许桩与背地下妨连续从墙——单层逝支撑裕支护柏结构“等征值梁肿法”急计算老过程1、求吨支护灭结构功反弯沿点从支响护结定构嵌捡固端话开始垃，按评主动麦土压询力与沫被动绵土压花力相还等（主怕动土历压力竞强度寇面积熄与被词动土仿压力颜强度剥面积弊相等敬）时求疮解反焰弯点族。2、求画支护放结构挺支承绑点力注：容以反伯弯点牧上段许为计汁算单维元，符以反脊弯点卫为点掏取矩4、排贺桩与闹地下装连续磁墙——单层阁支撑淋支护寄结构3、求映支护贴结构扇嵌固但深度4、计兆算内洽力并帝配筋按以竿上计知算结辛果绘贼制支学护结熊构弯围矩图暑，配市筋应丛按支例护结栗构弯树矩图搁选用泄，当朝地质始条件惑复杂窑时，担可按在最大竟弯矩阅断面滩配筋很布置解全长佛。同样需要满足4、排枪桩与图地下拢连续邀墙——单层也支撑录支护饲结构求解辈支护如结构怎“反盆弯点欠”的网简易英方法按照凶“相劳似三脂角形涉”原键理求宿解4、排背桩与袭地下麻连续眉墙——多层碑支撑非支护刷结构对于粒基坑泛较深影，地定质较科差，猜用单巡寿层支耳撑支繁护结各构不米能满肾足支惰护结歼构稳差定与滴强度凳要求幼时，梳需采智用多详层支偶撑支璃护结朽构。多层阔支撑奋支护钳结构勾同样浓采用撤“等感值梁耽法”倚计算矮。5、土奴层锚洗杆——概述土层祝锚杆虽是一状种埋假入土抗层深符部的去受拉绑杆件布，一疏端与抬构筑简物相洽连，娃另一捞端锚专固在愿土层敏中，得通常德对其析施加栏预应嚷力，白以承状受由坚土压宽力、贞水压范力或锤活荷撞载产刊生的马拉力鞋，用驻以维结护构絮筑物院的稳到定。地下室抗浮主要腰用途深基坑支挡5、土湖层锚遇杆——概述锚杆住类型应用牵领域斜坡挡土5、土鹊层锚听杆——概述滑坡治理边坡稳定锚固挡墙基坑土体5、土周层锚呀杆——抗拔狸受力柔机理土层肌锚杆钓以主希动滑拾动面份为界愤，分鬼为锚固匹段和非锚欧固段校（自担由段怜）。施工笑工艺主动滑动面土层字锚杆督受力色传递致途径拉力羡作用仁杆端拉力局传递叉杆体杆体至与锚善固段码水泥偏砂浆卖锚固脉体之污间产恭生握裹眨力锚固决体与注土层暮孔壁罪之间伍产生摩阻毛力土层碗孔壁省传力罚给锚浇固土淋层土层情滑动腐面产栗生抗害剪力5、土手层锚僚杆——抗拔这受力智机理土层勒锚杆挺抗拔析作用董满足疗条件1、锚宜杆本慢身具免有足敬够截胡面强许度足寒以承钥受拉逼力；2、水皆泥砂碍浆锚凯固体杰对锚砍杆的巩握裹指力足省以承佳受拉岩力；3、锚破固段秩锚孔村土层菌对锚也固体宋的摩敢阻力岁足以劳承受沈拉力督；4、锚闹固土权体在恰最不蜓利条扔件下牙应能帆保持浇整体俩稳定谣性。抗拔坟作用常决定邪因素不同门的地宗质条及件、耀基坑曲深度球、构译筑物侵形式增都对茶抗拔这作用后有不详同的堵影响拐。根本扛因素裳：锚杆匀本身题具有勺足够痒截面植强度块足以耀承受上拉力翼；对于滴岩层傍嵌固群锚杆却，抗壤拔力寨取决按于水端泥砂革浆锚金固体鲁与锚妥杆之怨间的握裹拥力对于烛土层衣嵌固扔锚杆箭，抗模拔力系取决瓣于锚冰固体挪与锚准固土艰体之简间的极限辞摩阻糟力对于娱高层以锚杆腿，抗闲拔力场取决抖于锚爆固土赔体的整体统稳定料性（抹土体头抗剪胜强度采）5、土有层锚暴杆——锚杆秀设计1、计辰算锚娱杆杆禽端承胜载力安全柳等级炕一级头及缺孙乏经毅验的忌二级纤基坑这，以歪锚杆失试验反值除踩以抗撒力分月项系螺数确项定：2、确适定锚捡杆轴喜向承唐载力安全茂等级组二级耳及有既临近处工程爪经验啄基坑窃，以庸锚杆嫌验收烂值确痕定：安全唇等级要三级邻基坑怠，同己样以店锚杆洞验收未值确处定对于嫌塑性咐指数饲大于17的粘持性土香层，池锚杆壶要进劣行蠕扑变试安验极限摩阻力标准值锚固体的扩孔直径锚固体的直孔直径3、计蕉算锚休杆杆茂体截焰面积5、土微层锚越杆——锚杆总设计4、计沙算锚持杆自铃由段六长度5、确壳定锚福杆预阔加应吓力值根据膝地层袖条件览及支据护结板构变厨形要助求，管宜取左锚杆饭轴向漠承载扰力的0.同5~造0.跃65倍锚杆杆端至坑底以下坑壁内侧抗力标准值与外侧荷载标准值相等处的距离5、土角层锚偶杆——锚杆担布置侦原则1、为炭了不串使锚达杆引洪起地访面隆增起，战最上棋层锚皇杆应抹有必历要覆者土厚希度，丢即锚卸杆轴仇向承诊载力粮的竖愁向分拦力不齿得大离于覆护土土图层重悠量。鸡一般舌要求童上覆城土层予厚度捎不得症小于4.颂0m。2、锚渣杆的健布置赠层数社应计柔算确浆定，纪上下旅两层哲锚杆看布置纪位置暮之间舅的竖子向间嘴距不惕宜小仗于2.房诚5m，锚豪杆布创置位窗置之勿间的绣横向愤间距肿不宜迫小于2.劲0m；如衣果按货施工最要求沉需要漆密集叹布置币，应灶降低推单根套锚杆迟的轴荷向承亏载力寸。3、锚攀杆与沸水平诊面的适夹角堡一般洽为向际下倾轨斜至兵少13o，以述便利锻于灌俘注水珍泥砂贯浆，阴但也雹不得拌大于45o，一集般根窃据地榜层情移况选茅择在15o~偿35o范围苹内选圆定，堤以便扭于使逮锚固笑段位萝置处牛于有气利于巴锚固焰土层坝整体晒稳定孔的土蒸层中。6、水罩泥土践墙——概述水泥纤土墙樱是由鸟水泥鞠土搅慨拌桩坑排列胁组合碎搭接钢而成续的墙流体支踪蝶护结妇构。水泥片土搅架拌桩气是用粪搅拌槽机将桨水泥谨与地零基土朵拌合卸后，衬回填卷至挖变土区茂，从钥而达蚁到加豪固土斤体的恒目的套。水泥后土搅潮拌桩凡施工风工艺水泥竿土搅挺拌桩饥挡土放结构赵优点1、具弹有良虫好抗书渗性绞，不孙需辅啄助井钟点降员水；2、具盘有良忧好经携济性接，施唐工技译术要壮求低秋，工坊程成照本低腔；3、具寸有良泰好环竟保性妹，施绑工期研间基怕本无吴排污芦，无望振动传和噪脾声的咽影响阔。6、水妨泥土姿墙——概述水泥不土搅夸拌桩盗搭接砍布置磁形式柱式正方形排列三角形排列块式壁式无肋带肋格栅克式拱式6、水施泥土池墙——土墙功设计1、计著算土撇侧压斯力2、抗奶滑移尿稳定屋性验约算3、抗辰倾覆域稳定冬性验医算对于臂被动淘土压介力要飞将梯醉形分煌解表约示，煎便于划下面摄计算明步骤赤的方魔便。抗倾台覆验单算以祖土墙间前墙棒趾为酱倾覆或点6、水傅泥土谜墙——土墙活设计如果鼓存在烈地表垮荷载累，也骆需计伐算在叉内。4、地科基稳册定性助验算地基辅稳定窑性参嘱考《建筑识地基效基础皮设计类规范》，采拔用圆鱼弧滑彻动面遇法验菠算。获对于遗深埋抹的挡泻墙基替础，喂如果踏能够充满足挽抗滑送移和糕抗倾因覆验懒算要瞒求，课一般临都能咐满足稼地基茅稳定贿性要脏求，谱可不猾必验苍算。6、水牛泥土屈墙——土墙昂设计5、墙看身应衔力验等算墙身帮应力便验算孕以基常坑坑租底为幅验算卫平面通常甚采用夜简化前验算遣方式7、土奏钉墙——概述土钉夸墙是膜由被爆加固赌土体裹、土授钉体描、喷运射混争凝土交面板便组成移的重检力式稻挡土妥墙。（以若土挡杜土）土钉堡是一卵种简拳易锚没杆，泥通常傲通过您钻孔烈、插闹筋、叨注浆蓬来设迁置，裹俗称刊砂浆直锚杆撤。其惯施工惧工艺田与锚宰杆施宽工工熔艺相居同。应用置领域竖井挡墙托换基础斜坡挡土斜面稳定斜面护坡7、土秩钉墙——土钉百设计计算汽过程罗与土镜层锚盆杆相睛似，堵参考推课本洗内容构造锈要求1、土唤钉墙循墙面匙坡度揪不宜翼＞1：0.司1；2、土拜钉必足须和陆面层常有效晓连接盯，应卧设置澡承压有板或锣加强示钢筋勉措施贼，承锣压板腾或加叮强钢逝筋应块与土捧钉螺千栓连溜接或乘与钢都筋焊躲接；3、土絮钉的殊长度覆宜为顿开挖民深度亚的0.从5~其1.座2倍，假间距榆宜为1~再2m，与扁水平予面夹秧角宜盆为5°~2意0°；4、土秃钉钢扇筋宜翅采用Ⅱ、Ⅲ级钢加筋，捞钢筋具直径维宜为16筐~3帆2m鱼m，钻食孔直痛径宜叼为70天~1六20醉mm；5、注蝴浆材晋料宜级采用灶水泥当浆或旱水泥从砂浆完，其奋强度朽等级不宜＜M1芽0；6、喷卸射混抹凝土谜面层斯宜配炉置钢职筋网油，钢假筋直斯径宜浅为6~按10免mm，间章距宜父为15筑0~含30拔0m奖m；混益凝土芒等级懒不宜＜C2映0，面纲层厚迁度不刑宜＜80乒mm；7、坡什面上认下段爷钢筋她网搭损接长糠度应＞30顺0m将m。7、土签钉墙——工程海实际土钉嫩墙成爸孔7、土隙钉墙——工程协实际土钉均墙插甩筋、挂架钢丝住网7、土笼钉墙——工程续实际土钉吨墙主别筋焊荐接7、土赤钉墙——工程献实际土钉伏墙孔拔内灌党浆7、土盛钉墙——工程狭实际土钉它墙孔挡内灌岛浆完捉毕7、土冰钉墙——工程嚼实际土钉叙墙墙泊面喷尚浆7、土扯钉墙——工程意实际土钉执墙施订工完枕毕8、SM虑W工法——概述SM绍W工法哭挡土裁墙是钓由水相泥搅症拌桩见挡土兄墙发酱展而封来，贫即在撇水泥餐土搅舍拌桩坝挡土牢墙中循插入锻型钢足，形栏成劲轰性复础合围李护结川构。按照委型钢替配置克方式午划分津截面饼形式全位“满堂”全位“1隔1”全位“1隔2”半位“满堂”半位“1隔1”8、SM校W工法——概述截面射形式朱适用搜范围“半位飞”布叮置充页分利会用两秃种材缴料（跑型钢落与水萌泥土歇体）爱的特轿性，后即型塞钢的焰抗拉蔑性和议水泥编土体各的抗表压性赠，受这力比训较合迷理（机类似收于钢萍筋混妹凝土浮构件卵）；织尤其衫水泥辽土体侄参与凳抵抗穿变形叉的贡贼献较苍大，天但是比截面火的整答体刚语度较虑小，跨比较定适合愁于负缎弯矩湾较小窜的场驾合。“全位霞”布挠置较死少充倚分利升用两宿种材停料的钞特性辣，截柄面的录整体爹刚度颤大，功结构厘布置穿对称摊，抗优弯能锤力大卫，但置是用斥钢量妇较大锣。优先选用结构始优点构造兼简单工艺听简单止水唉性好可用赏于地送下水菌位较决浅场迈地刚度宿较大材料利配置需合理成本炮较低型钢劲插入起深度越小于投水泥戴土体善深度型钢名可重羞复利克用8、SM另W工法——结构拍设计型钢矮净间闪距的按确定SM追W工法锦挡墙油结构膨中的烦水泥秆土体化在型泳钢的殊支点办作用活下，露基本攀是水奶平向句受力接构件碰。如减果型剂钢间抛距较五大，访相对访应的诱土侧撕压力乘就大敏，那饥么型岸钢的份挠度制变化希就较秧大，嗓这时扣型钢抛之间什的水叶泥土伍体除捷了受遗到剪塘力、献轴力慰作用坚外，朗还受创到弯阁曲作嫂用。筒由于爹水泥内土体程的抗筹拉强岔度较埋小，黄不能墓承受止较大毛的弯浙曲应慢力，勿因此绍要控萍制好妥型钢朋间距圣，保翼证水跪泥土兼体只确在受换剪和梨受压诞作用兆范围苗内。8、SM芒W工法——结构胀设计水泥济土强泼度的屋校核水泥烦土强丙度