基坑工程2011

1、19:41119:412概述概述n大量的深基坑工程伴隨著城市高層建筑的大量的深基坑工程伴隨著城市高層建筑的發(fā)展大量出現(xiàn)。發(fā)展大量出現(xiàn)。n國外，圓形基坑的深度已達國外，圓形基坑的深度已達74m(日本日本)，直直徑最大的達徑最大的達98m(日本日本)，而非圓形基坑的深，而非圓形基坑的深度已達到地下層度已達到地下層（法國）（法國）。n國內(nèi)，上海國內(nèi)，上海88層層的的金茂大廈金茂大廈，基坑平面尺寸，基坑平面尺寸為為170m170m150m150m，基坑開挖深度達，基坑開挖深度達19.5m。上。上海的匯京廣場，圍護結(jié)構(gòu)與相鄰建筑最近海的匯京廣場，圍護結(jié)構(gòu)與相鄰建筑最近的距離僅的距離僅40cm。而無支撐基

2、坑的開挖深度。而無支撐基坑的開挖深度也已達到了也已達到了9m。19:41319:41419:415上海軌道交通宜山路車站為上海軌道交通宜山路車站為9號線一期：主體結(jié)構(gòu)最號線一期：主體結(jié)構(gòu)最深地下連續(xù)墻為深地下連續(xù)墻為62米，基坑開挖最深為米，基坑開挖最深為30.6米，是米，是地下四層島式車站，地下四層島式車站，19:41619:4172007年廣州地鐵年廣州地鐵 多！多！90個深基坑同時施工；個深基坑同時施工； 懸！最深達懸！最深達342米；米； 險！離房屋最近只有險！離房屋最近只有16米米19:418一、基坑工程的概念及特點一、基坑工程的概念及特點 基坑工程基坑工程指建筑物基礎(chǔ)工程或其他地下

3、工指建筑物基礎(chǔ)工程或其他地下工程（地下變電站、地鐵）施工中所進行的程（地下變電站、地鐵）施工中所進行的基坑開挖、降水、支護和土體加固基坑開挖、降水、支護和土體加固以及以及監(jiān)監(jiān)測測等綜合性工程等綜合性工程深基坑工程深基坑工程：是指開挖深度超過：是指開挖深度超過5m（含（含5m）或地下室三層以上（含三層）或地下室三層以上（含三層），或深，或深度雖未超過度雖未超過5m（含（含5m），但地質(zhì)條件和），但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線周圍環(huán)境及地下管線極其復(fù)雜極其復(fù)雜的工程。的工程?；庸こ淌且粋€綜合性巖土工程問題，涉基坑工程是一個綜合性巖土工程問題，涉及：土及：土力學(xué)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、計算力學(xué)、工程

4、地質(zhì)、水文地質(zhì)、計算技術(shù)、測試技術(shù)、施工設(shè)備和技術(shù)技術(shù)、測試技術(shù)、施工設(shè)備和技術(shù)19:419基坑工程的特點基坑工程的特點 （1）一般是臨時結(jié)構(gòu)，安全儲備較小，風(fēng)）一般是臨時結(jié)構(gòu)，安全儲備較小，風(fēng)險較大險較大 （2）具有很強的區(qū)域性和個案性）具有很強的區(qū)域性和個案性 （3）是一項綜合性很強的系統(tǒng)工程）是一項綜合性很強的系統(tǒng)工程 （4）具有有較強的時空效應(yīng)）具有有較強的時空效應(yīng) （5）對周邊環(huán)境會產(chǎn)生較大影響）對周邊環(huán)境會產(chǎn)生較大影響19:4110二、深基坑支護工程設(shè)計原則二、深基坑支護工程設(shè)計原則（一）設(shè)計狀態(tài)（一）設(shè)計狀態(tài)n 承載力極限狀態(tài)：支護結(jié)構(gòu)和被支護土體的破壞承載力極限狀態(tài)：支護結(jié)構(gòu)和

5、被支護土體的破壞及基坑底失穩(wěn)、管涌等導(dǎo)致土體或支護結(jié)構(gòu)破壞及基坑底失穩(wěn)、管涌等導(dǎo)致土體或支護結(jié)構(gòu)破壞n 正常使用極限狀態(tài)：支護結(jié)構(gòu)的變化過大已妨礙正常使用極限狀態(tài)：支護結(jié)構(gòu)的變化過大已妨礙地下結(jié)構(gòu)施工，或影響基坑周邊環(huán)境的正常使用地下結(jié)構(gòu)施工，或影響基坑周邊環(huán)境的正常使用功能。功能。 所有所有基坑支護結(jié)構(gòu)均應(yīng)進行承載力極限狀態(tài)的計基坑支護結(jié)構(gòu)均應(yīng)進行承載力極限狀態(tài)的計算算對于對于安全等級為一級安全等級為一級及對支護結(jié)構(gòu)變形有限定的及對支護結(jié)構(gòu)變形有限定的二級建筑基坑側(cè)壁，還應(yīng)對基坑周邊環(huán)境及支護二級建筑基坑側(cè)壁，還應(yīng)對基坑周邊環(huán)境及支護結(jié)構(gòu)變化驗算。結(jié)構(gòu)變化驗算。19:4111（二）基坑安全等

6、級（二）基坑安全等級安全安全等級等級破壞后果破壞后果0一級一級支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴(yán)重影響很嚴(yán)重1.10二級二級支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般影響一般1.00三級三級支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重影響不嚴(yán)重0.9019:4112基坑工程的內(nèi)容基坑工程的內(nèi)容（1）基坑工程勘察）基坑工程勘察（2）支

7、護結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工）支護結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工（3）基坑土方開挖：放坡、支護開挖）基坑土方開挖：放坡、支護開挖（4）地下水控制）地下水控制（5）基坑工程監(jiān)測）基坑工程監(jiān)測（6）環(huán)境保護）環(huán)境保護19:4113第二節(jié)第二節(jié) 基坑支護類型基坑支護類型一、支護結(jié)構(gòu)兩個基本功能：一、支護結(jié)構(gòu)兩個基本功能：擋土止水擋土止水（1）節(jié)約施工空間）節(jié)約施工空間（2）保護鄰近構(gòu)筑物和地下設(shè)施）保護鄰近構(gòu)筑物和地下設(shè)施（3）減小基底回彈）減小基底回彈（4）利用支護結(jié)構(gòu)進行地下水控制）利用支護結(jié)構(gòu)進行地下水控制（5）利用支護結(jié)構(gòu)作為永久性結(jié)構(gòu)的一部）利用支護結(jié)構(gòu)作為永久性結(jié)構(gòu)的一部分分19:4114二、二、 基坑支護類型基坑

8、支護類型支護結(jié)構(gòu)一般由支護結(jié)構(gòu)一般由擋土結(jié)構(gòu)擋土結(jié)構(gòu)與與支撐體系支撐體系組成組成基坑支護分兩類：基坑支護分兩類：支護型和加固型支護型和加固型n 支護型支護型將支護墻（排樁）作為主要受力構(gòu)件；將支護墻（排樁）作為主要受力構(gòu)件；支護型基坑支護包括板樁墻、排樁、地下連續(xù)墻等。支護型基坑支護包括板樁墻、排樁、地下連續(xù)墻等。在基坑較淺時可不設(shè)支撐，成懸臂式結(jié)構(gòu)；在基坑較淺時可不設(shè)支撐，成懸臂式結(jié)構(gòu)；當(dāng)基坑較深或?qū)χ車孛孀冃螄?yán)格限制時，應(yīng)設(shè)水當(dāng)基坑較深或?qū)χ車孛孀冃螄?yán)格限制時，應(yīng)設(shè)水平或斜向支撐，或錨定系統(tǒng)；形成空間力系是發(fā)展平或斜向支撐，或錨定系統(tǒng)；形成空間力系是發(fā)展方向。方向。n 加固型加固型充分

9、利用加固土體的強度。充分利用加固土體的強度。加固型包括水泥攪拌樁、高壓旋噴樁、注漿和樹根加固型包括水泥攪拌樁、高壓旋噴樁、注漿和樹根樁等樁等19:4115基坑支護結(jié)構(gòu)的類型及適用條件基坑支護結(jié)構(gòu)的類型及適用條件n（1）放坡開挖）放坡開挖 及簡易支護及簡易支護用于周圍場地開闊，周圍無重要建筑物，用于周圍場地開闊，周圍無重要建筑物，只要求穩(wěn)定，位移控制無嚴(yán)格要求，價錢只要求穩(wěn)定，位移控制無嚴(yán)格要求，價錢最便宜，回填土方較大。最便宜，回填土方較大。 有時為增加邊坡穩(wěn)定性和減小土方量，常有時為增加邊坡穩(wěn)定性和減小土方量，常采用簡易支護：如土袋或塊石堆砌、短樁采用簡易支護：如土袋或塊石堆砌、短樁19:4

10、11619:411719:4118基坑支護結(jié)構(gòu)的類型及適用條件基坑支護結(jié)構(gòu)的類型及適用條件n（2）懸臂式支護結(jié)構(gòu)）懸臂式支護結(jié)構(gòu)不帶內(nèi)支撐和拉錨的板樁墻、排樁墻和地不帶內(nèi)支撐和拉錨的板樁墻、排樁墻和地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)。下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)。 水平位移式深度的水平位移式深度的5次放函數(shù)，對開挖深度次放函數(shù)，對開挖深度很敏感，容易產(chǎn)生大變形，只適用于土質(zhì)很敏感，容易產(chǎn)生大變形，只適用于土質(zhì)較好、開挖深度較淺的基坑工程較好、開挖深度較淺的基坑工程19:4119基坑支護結(jié)構(gòu)的類型及適用條件基坑支護結(jié)構(gòu)的類型及適用條件n（3）水泥土樁墻支護結(jié)構(gòu)）水泥土樁墻支護結(jié)構(gòu)利用水泥作為固化劑，通過特制的深層攪?yán)盟?/p>

11、作為固化劑，通過特制的深層攪拌機械在地下深部將水泥和土體強制拌合，拌機械在地下深部將水泥和土體強制拌合，形成具有一段強度和遇水穩(wěn)定的水泥土樁。形成具有一段強度和遇水穩(wěn)定的水泥土樁。 適合軟土地區(qū)適合軟土地區(qū)19:4120基坑支護結(jié)構(gòu)的類型及適用條件基坑支護結(jié)構(gòu)的類型及適用條件n（4）內(nèi)支撐支護結(jié)構(gòu)）內(nèi)支撐支護結(jié)構(gòu)由支護樁或墻和內(nèi)支撐組成。由支護樁或墻和內(nèi)支撐組成。 鋼筋混凝土樁、鋼板樁鋼筋混凝土樁、鋼板樁地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻內(nèi)支撐采用木方、鋼筋混凝土梁或鋼管、內(nèi)支撐采用木方、鋼筋混凝土梁或鋼管、型鋼型鋼適合各種地基土層，內(nèi)支撐或占用一段的適合各種地基土層，內(nèi)支撐或占用一段的施工空間施工空間19

12、:4121基坑支護結(jié)構(gòu)的類型及適用條件基坑支護結(jié)構(gòu)的類型及適用條件n（5）拉錨式支護結(jié)構(gòu)）拉錨式支護結(jié)構(gòu)利用水泥作為固化劑，通過特制的深層攪?yán)盟嘧鳛楣袒瘎ㄟ^特制的深層攪拌機械在地下深部將水泥和土體強制拌合，拌機械在地下深部將水泥和土體強制拌合，形成具有一段強度和遇水穩(wěn)定的水泥土樁。形成具有一段強度和遇水穩(wěn)定的水泥土樁。 適合軟土地區(qū)適合軟土地區(qū)19:4122二、支護結(jié)構(gòu)類型二、支護結(jié)構(gòu)類型結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 形形 式式適適 用用 范范 圍圍排排樁樁結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)稀疏排樁稀疏排樁土質(zhì)較好，地下水位低或降水效果好土質(zhì)較好，地下水位低或降水效果好連續(xù)排樁連續(xù)排樁土質(zhì)差，地下水位高或降水效果差土質(zhì)差，地下水

13、位高或降水效果差框架式排樁框架式排樁單排樁剛度不能滿足變形要求單排樁剛度不能滿足變形要求組組合合排排樁樁結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)排樁加擋板排樁加擋板排樁樁距較大，利用擋板傳遞土壓并有一定防滲作用排樁樁距較大，利用擋板傳遞土壓并有一定防滲作用排樁加水泥排樁加水泥攪拌樁攪拌樁以水泥攪拌樁互搭組成平面拱代替擋板傳遞土壓力，具有較以水泥攪拌樁互搭組成平面拱代替擋板傳遞土壓力，具有較好防涌效果好防涌效果排樁加水泥防滲墻排樁加水泥防滲墻地下水位較高的軟土地區(qū)地下水位較高的軟土地區(qū)排樁或組合排樁或組合排樁加錨桿結(jié)構(gòu)排樁加錨桿結(jié)構(gòu)開挖深度較大，排樁或組合排樁結(jié)構(gòu)強度無法滿足要求開挖深度較大，排樁或組合排樁結(jié)構(gòu)強度無法滿足要求

14、地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)與地下室墻體合一，防滲性強，施工場地較小，開挖深度大與地下室墻體合一，防滲性強，施工場地較小，開挖深度大沉井結(jié)構(gòu)沉井結(jié)構(gòu)軟土地區(qū)軟土地區(qū)重力式擋土墻結(jié)構(gòu)重力式擋土墻結(jié)構(gòu)具有一定施工空間，軟土地區(qū)具有一定施工空間，軟土地區(qū)19:4123支護結(jié)構(gòu)類型支護結(jié)構(gòu)類型支支護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)水泥土擋墻式水泥土擋墻式排排樁樁與與板板墻墻式式深層攪拌水泥土墻深層攪拌水泥土墻高壓旋噴樁墻高壓旋噴樁墻板樁式板樁式樁排式樁排式板墻式板墻式組合式組合式邊坡穩(wěn)定式邊坡穩(wěn)定式土釘墻土釘墻逆筑拱墻式逆筑拱墻式噴錨支護噴錨支護鋼板樁、混凝土樁、型鋼擋板樁鋼板樁、混凝土樁、型鋼擋板樁現(xiàn)澆、預(yù)制混凝土地下連續(xù)墻現(xiàn)澆、預(yù)制混凝土地下連續(xù)墻加筋水泥土樁（加筋水泥土樁（SMW工法）工法）高應(yīng)力區(qū)水泥土墻高應(yīng)力區(qū)水泥土墻鋼管樁、預(yù)制混凝土樁鋼管樁、預(yù)制混凝土樁鉆孔、挖孔