《挡土结构与基坑工程》第六章内支撑系统的设计与施工培训

挡土结构与基坑工程

木林隆博士岩土大楼820室65982005第6讲内支撑系统的设计与施工概述支撑系统的设计水平支撑的计算方法换撑设计支撑结构施工实例深基坑工程中的支护结构一般有两种形式，分别为围护墙结合内支撑系统的形式和围护墙结合锚杆的形式。内支撑可以直接平衡两端围护墙上所受的侧压力，构造简单，受力明确。内支撑系统由水平支撑和竖向支承两部分组成，深基坑开挖中采用内支撑系统的围护方式已得到广泛的应用，特别对于软土地区基坑面积大、开挖深度深的情况，内支撑系统由于具有无需占用基坑外侧地下空间资源、可提高整个围护体系的整体强度和刚度以及可有效控制基坑变形的特点而得到了大量的应用。内支撑的概念概述内支撑的概念概述内支撑体系的组成概述围檩、水平支撑、钢立柱和立柱桩是内支撑体系的基本构件。围檩水平支撑立柱概述内支撑体系的组成围檩围檩是协调支撑和围护墙结构间受力与变形的重要受力构件，其可加强围护墙的整体性，并将其所受的水平力传递给支撑构件，因此要求具有较好的自身刚度和较小的垂直位移。首道支撑的围檩应尽量兼作为围护墙的圈梁。水平支撑水平支撑是平衡围护墙外侧水平作用力的主要构件，要求传力直接、平面刚度好而且分布均匀。竖向支撑钢立柱及立柱桩的作用是保证水平支撑的纵向稳定，加强支撑体系的空间刚度和承受水平支撑传来的竖向荷载，要求具有较好自身刚度和较小垂直位移。概述内支撑体系单层或多层平面支撑体系平面支撑体系可以直接平衡支撑两端围护墙上所收到的侧压力，其构造简单，受力明确，使用范围广。但当支撑长度较大时，应考虑支撑自身的弹性压缩以及温度应力等因素对基坑位移的影响。竖向斜撑体系竖向斜撑体系的作用是将围护墙所受的水平力通过斜撑传到基坑中部先浇筑好的斜撑基础上。对于平面尺寸较大，形状不很规则的基坑，采用斜支撑体系施工比较方便，也可大幅节省支撑材料。但墙体位移受到基坑周边土坡变形、斜撑弹性压缩以及斜撑基础变形等多种因素的影响，在设计计算时应给予合理考虑。此外，土方施工和支撑安装应保证对称性。支撑材料概述支撑材料可以采用钢或混凝土，也可以根据实际情况采用钢和混凝土组合的支撑形式。钢支撑钢结构支撑除了自重轻、安装和拆除方便、施工速度快以及可以重复使用等优点外，安装后能立即发挥支撑作用，对减少由于时间效应而增加的基坑位移，是十分有效的。钢支撑的节点构造和安装相对比较复杂，如处理不当，会由于节点的变形或节点传力的不直接而引起基坑过大的位移。支撑材料概述支撑材料可以采用钢或混凝土，也可以根据实际情况采用钢和混凝土组合的支撑形式。钢支撑常用H型钢支撑表尺寸（mm）单位重量（kg/m）断截面（cm2）回转半径（cm）截面惯性矩（cm4）截面抵抗力（cm2）AxBxt1xt2WAfxfyIxIyWxWy800x300x14x26210267336.6225400099307290782700x300x12x1418523629.36.78201000108005760722600x300x12x2015119324.86.8511800090204020601500x300x11x1812916420.87.037140081202930541400x400x13x2117222017.510.2669002240033401120支撑吊材料概述支撑多材料拆可以竹采用钢或混凝草土，也稼可以位根据姐实际砌情况讨采用钢和皱混凝丛土组合瘦的支只撑形待式。钢支坚撑常用H型钢支撑表尺寸（mm）单位重量（kg/m）断截面（cm2）回转半径（cm）惯性矩（cm4）DxtgAfxIx609x1623429821131117609x1217722521100309580x1622328320112815支撑病材料概述支撑猴材料轧可以风采用钢或混凝惑土，也落可以怒根据软实际季情况馆采用钢和雅混凝忍土组合片的支雨撑形壶式。混凝浆土支察撑现浇蕉混凝愁土支疤撑由热于其奶刚度瓦大，若整体狗性好崭，可覆以采糖取灵善活的仗布置某方式轿适应符于不撑同形猫状的炊基坑蝴，而衡且不院会因叶节点吐松动识而引湾起基堤坑的址位移顺，施善工质登量相矮对容辞易得野到保辱证，涛所以初使用容面也祸较广易。但刃是混疑凝土嗽支撑鞋在现呈场需叶要较疫长的务制作极和养朴护时跑间，栏制作词后不尝能立钳即发盲挥支链撑作迫用，冶需要系达到身一定母的强痰度后错，才当能进册行其骡下土采方作蒜业，翠施工刷周期沙相对器较长分。同漏时，分混凝胸土支臣撑采滨用爆抓破方拣法拆剥除时糖，对季周围屯环境狗（包哥括震怪动、饥噪音设和城裙市交歌通等爸）也哗有一甩定的滔影响毛，爆仍破后锁的清虫理工匠作量夹也很呈大，怀支撑眯材料弯不能炭重复别利用洁。水平剂支撑组系统算平面夸布置我原则支撑美系统困的设拆计支撑私系统降的设灶计应若包含辆支撑材料日的选疑择、结构骡体系旦的布鲁置、支撑矛结构煮内力苹和变舒形计蓬算、支撑运构件搏的强为度和帐稳定职性计妄算、支撑梯构件射的节朴点设低计以晕及支撑招结构崖的安磨装和素拆除锤。基坑址工程鸟特点主体枯地下孟结构耍布置周边兴环境约的保萌护要勒求经济冲性水平键支撑欢系统排中内横支撑断与围胳檩必趴须形滩成稳磁定的剪结构理体系并，有信可靠衫的连芳接，粘满足况承载磁力、绿变形预和稳反定性话要求旦。考虑殃因素水平孟支撑慢系统补平面设布置至原则支撑球系统搬的设钞计长条荐形基陈坑工阶程中疯，可哑设置匆以短呜边方林向的忘对撑齐体系蜡，两加端可仁设置舱水平绘角撑屡体系掘。短筒边方蕉向的或对撑挥体系熔可根痕据基准坑短冶边的浙长度逼、土如方开半挖、洁工期呼等要耳求采僵用钢罩支撑床或者扇混凝巷土支乡丰撑，斑两端怕的角练撑体阁系从驰基坑友工程麻的稳践定性带以及指控制午变形连角度搜上，亏宜采鸦用混蛇凝土淘支撑狱的形捕式。布置晋形式水平道支撑缠系统困平面夫布置天原则支撑惜系统掌的设谜计当基蜻坑周崖边紧敏邻保碎护要斩求较丧高建勾（构波）筑挠物、唱地铁套车站艳或隧亩道，蓬对基棍坑工证程的仇变形唯控制傍要求淡较为多严格业时，资或者馅基坑绣面积探较小持、两素个方更向的污平面场尺寸牲大致碗时，宪或者头基坑乘形状刷不规臭则，捡其他圾形式副的支念撑布抹置有绒较大嗽难度葡时，丑宜采明用相巴互正纤交的劳对撑虾布置继方式倘。该哀布置粥型式可的支霞撑系讲统具害有支源撑刚骨度大亦、传秃力直校接以兰及受梅力清康楚的屠特点多，适输合在询变形达控制梯要求欠高的裂基坑婶工程史中应锈用。布置讽形式水平直支撑甲系统亦平面裙布置柜原则支撑骡系统优的设葵计当基款坑面旬积较您大，辨平面逼形状毒不规存则时俱，同荒时在黑支撑章平面君中需匹要留槽设较糖大作料业空就间时荒，宜死采用循角部财设置费角撑泄、长辽边设交置沿旨短边大方向偷的对静撑结拌合边陵桁架采的支纱撑体选系。倒该类羽型支叮撑体奔系由庙于具简有较税好的恰控制苗变形雷能力苦、大秆面积夸无支纠撑的滤出土熟作业森面以增及可旗适应氏各种横形状折的基搭坑工氧程，蜓同时笑由于绍支撑怖系统累中对朽撑、有各榀国对撑糟之间恒具有茅较强葡的受顽力上贱的独尺立性呜，易勺于实银现土抗方上洲的流棒水化智施工气，此舅外还储具有嫩较好宫的经斜济性拼。布置舅形式水平舅支撑抓系统碰平面雄布置增原则支撑衰系统缓的设箭计基坑标平面呢为规间则的做方形液、圆鸟形或和者平羡面虽炉不规久则但录基坑舅两个辩方向托的平笛面尺痛寸大站致相漏等，嗽或者泛是为兔了完赚全避难让塔楼楼框仰架柱视、剪窝力墙智等竖顷向结坏构以裁方便库施工漏、加鹊快塔循楼施饲工工狼期，刷尤其乓是当杜塔楼坐竖向井结构结采用洁劲性桂构件断时，除临时砌支撑足平面甚应错轨开塔贤楼竖希向结掠构，逐以利剃于塔掀楼竖话向结盈构的若施工私，可结采用炭单圆寻环形励支撑当甚至趣多圆老环形层支撑拉布置阶方式坟。布置蚁形式水平狐支撑似系统掠平面评布置狠原则支撑候系统蚊的设锡计基坑消平面僵有向罚坑内棵折角孝（阳柜角）毒时，咐阳角门处的辛内力哀比较笋复杂干，是琴应力库集中蓬的部败分，漏稍有已疏忽丽，最惧容易脉在该波部分纺出现婶问题赢。阳肌角的啊处理女应从绕多方依面进悠行考民虑，酬首先延基坑暮平面黎的设考计应油尽量伶避免米出现里阳角雷，当冒不可勤避免榜时，闻需作印特别葱的加趴强，已如在烛阳角芦的两轮个方钞向上虫设置院支撑名点，木或者劳可根后据实焰际情卖况将胡该位誉置的喇支撑食杆件夸设置贼现浇罗板，漠通过园增设活现浇祸板增文强该胖区域疲的支精撑刚荣度，窗控制皆该位北置的禽变形宪。布置尚形式水平准支撑绵系统挤平面黄布置瞧原则支撑供系统舒的设皆计支撑菊结构螺与主否体地程下结借构的英施工蹈期通做常是史错开泪的，拆为了鼓不影惊响主劲体地可下结级构的岂施工健，支步撑系妻统平传面布创置时侧，支似撑轴照线应傍尽量另避开蛋主体历工程月的柱高网轴会线，宰同时杠，避凶免出冰现整促根支萄撑位执于结端构剪念力墙穴之上肺的情避况，镇其目墨的是宜减小奴支撑者体系俱对主个体结称构施般工时坟的影圣响。布置情形式水平病支撑帮系统刘平面闸布置岁原则支撑房诚系统图的设厌计支撑降杆件阻相邻公水平临距离雹首先稠应确肉保支葛撑系厨统整狮体变割形和庙支撑骆构件果承载霉力在颤要求盘范围躺之内男，其阶次应挺满足胜土方田工程梨的施运工要协求。井当支凡撑系榨统采蒙用钢席筋混薯凝土独围檩鹿时，拿沿着骂围檩宏方向仗的支感撑点从间距返不宜根大于9m；采产用钢场围檩彩时，衬支撑额点间寄距不墙宜大狸于4m；当栗相邻签支撑冬之间叉的水赤平距渔离较锁大时薪，应元在支锄撑端协部两婆侧与妥围檩或之间泉设置化八字虾撑，兆八字孟撑宜预左右墨对称悲，与该围檩捡的夹霉角不迎宜大敏于60度。布置握形式水平副支撑银系统甘竖向虫布置理原则支撑督系统亲的设宝计在基场坑竖伸向平欣面内仰需要清布置锁的水榨平支俩撑的骑数量旬，主竹要根捕据基连坑围捷护墙疏的承醒载力员和变住形控代制计绪算确狮定，灶同时究应满芽足土认方开润挖的煎施工竟要求仆。基坑抗竖向伪支撑鸡的数搜量主蛇要受土层琴地质斤特性以及周围捕环境市保护抖要求的影霉响。布置技原则在竖见向平蔑面内洒，水奥平支烈撑的划层数妖应根峡据基鸟坑开牌挖深关度、峰土方范工程胁施工谎、围临护结料构类经型及想工程听经验技，有明围护乒结构微的计坛算工罚况确忧定。上、舟下各规层水迟平支玻撑的染轴线践应尽棒量布殖置在宣同一泽竖向驻平面枪内，解主要长目的给是为楚了便帽于基易坑土栽方的朵开挖芒，同属时也址能保是证各各层水嫂平支碧撑共扯用竖升向支贷承立境柱系桂统。紧此外餐，相朱邻水序平支脚撑的慰净距烈不宜弊小于3m。各层压水平需支撑匠与围窑檩的遭轴线剖标高融应在辫同一恋平面夕上，坦且设开定的越各层或水平惭支撑遥的标俱高不勇得妨适碍主味体工枪程施垦工。首道帆水平父支撑桂和围脊檩的懂布置聋宜尽筋量与炉围护强墙结而构的开顶圈转梁相腾结合报。竖向瞒斜撑菌的布答置支撑纸系统巷的设民计竖向带斜撑挽体系滚一般戏较多纤的应恢用在沈开挖汗深度悄较小塔、面地积巨求大的淋基坑充工程润中。册竖向冬斜撑秆体系文一般像由斜陆撑、茎压顶夹圈梁巨和斜占撑基优础等某构件呼组成伟，斜矩撑一设般投渔影长猴度大侵于15喂m时应它在其贫中部柔设置权立柱楚。采用舍竖向书斜撑剩体系凝的基伍坑，般在基缝坑中恒部的政土方扑开挖利后和医斜撑分未形晌成前迹，基演坑变野形取供决于溪围护努墙内菜侧预愚留的饶土堤止对墙写体所右提供获的被厚动抗抖力，旁因此煮保持幅土堤党边坡声的稳腾定至神关重评要，法必须券通过盾计算醉确定妻可靠末的安痛全储瞒备。支撑律节点写构造支撑辅系统狠的设室计钢结流构支慢撑构谦件的担拼接祖应满帆足截都面等估强度割的要疏求。嘱常用羞的连片接方译式有焊接和螺栓滋连接。钢支签撑长搞度拼凤接支撑培节点斑构造支撑饼系统翁的设抓计两个深方向滤钢结赔构支朗撑的失连接孤可以狼采用重迭即连接互，十避字接做头，修井字澡接头冷。两个泳方向殊钢支球撑连号接支撑锅节点酬构造支撑倦系统菊的设房诚计钢支孔撑的驳端部港，考瓣虑预瞎应力傲施加袍的需悦要，墓一般枝均设安置为幼活络打端。果一种蓬为契型迟活络史端、一肺种为箱体窃活络余端。钢支袋撑端考部预纺应力修活络教头支撑睬节点抱构造支撑友系统抄的设述计由于京围护溉墙表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