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基坑支護設計基坑支護設計一、基坑工程的分級二、基坑圍護設計的內(nèi)容及需考慮的荷載

三、支護體系的方案比較和選型

四、基坑支護的計算五、基坑支護內(nèi)支撐方案選擇六、基坑工程的概念設計七、工程設計實例隨著上海城市建設的迅猛發(fā)展，城市用地日趨緊張，地下空間的開發(fā)利用及高層建筑深基礎施工都在地面以下一定深度工作。建筑基坑支護技術是創(chuàng)造安全可靠的地下施工空間必不可少的一項技術。基坑工程按重要性分級。一級：支護結構作為主體結構的一部分時；基坑開挖深度大于、等于10米時；距基坑邊兩倍開挖深度范圍內(nèi)有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等需嚴加保護時。三級：開挖深度小于7米，且周圍環(huán)境無特別要求時。二級：除一級與三級外。

基坑工程設計安全系數(shù)，由基本安全系數(shù)和附加安全系數(shù)的乘積組成?；景踩禂?shù)由計算模型本身給定，而附加安全系數(shù)根據(jù)基坑重要性確定。二、基坑圍護設計的內(nèi)容

及需考慮的荷載：

（一）設計內(nèi)容

1.

支護體系的方案比較和選型；2.

支護結構的強度和變形計算；3.

基坑內(nèi)外土體的穩(wěn)定性計算；4.

圍護墻的抗?jié)B驗算；5.

降水要求；6.

確定挖土工況；7.

確定環(huán)境保護的要求和監(jiān)測內(nèi)容等。（二）需考慮的荷載

1.

水土壓力；側壓力等于土壓力和水壓力之和。有工程經(jīng)驗時，可按水土合算計算側壓力。2.

一般地面超載；一般為20KN/m2的均面荷載。3.

影響區(qū)范圍內(nèi)建筑、構筑物荷載；4.

施工荷載以及鄰近基礎施工的影響，如打樁、基坑開挖等。三、支護體系的方案比較和選型

1.

板式支護體系地下連續(xù)墻（鋼筋混凝土板樁等）目前在基坑工程中應用的地下連續(xù)墻有以下幾種形式：壁板式T形及Л形地下連續(xù)墻格形地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻槽段接頭形式，有以下幾種：使用接頭管做成的接頭用隔板做成的接頭用預制件作接頭采用接頭箱做成接頭鋼板止水式接頭鋼筋焊接接頭鉆孔灌注樁（人工挖孔樁、樹根樁等）SMW工法（勁性水泥土地下墻）鋼板樁

2.

重力式擋墻（干噴、濕噴）3.

復合土釘墻4.放坡開挖5.與主體地下結構相結合的支護結構――逆作法

利用主體地下結構的梁板作為圍護結構的內(nèi)支撐，且支護結構的圍護墻一般與主體地下室的外墻相結合。應預估圍護結構和主體結構基礎沉降的適應性；另外在地下室澆筑鋼筋混凝土底板之前，地面上的上部結構允許施工的層數(shù)要經(jīng)計算確定。四、支護結構的計算

1.

板式支護體系①

基坑底部土體的抗隆起穩(wěn)定性和抗?jié)B流或抗管涌穩(wěn)定性驗算a.

驗算圍護墻底地基承載力；KWZ＝2.5（一級基坑）2.0（二級基坑）1.7（三級基坑）b.

驗算基坑底部土體的抗隆起穩(wěn)定性KL＝2.5（一級基坑）2.0（二級基坑）1.7（三級基坑）c.

圍護墻底部土體的抗?jié)B流或抗管涌穩(wěn)定性KS＝1.5～2.0基坑底為砂性土、砂質(zhì)粉土或粘性土與粉性土中有明顯薄層粉砂夾層時取大值。d.

基坑開挖面以下有承壓水時，驗算基坑底部土的抗承壓水頭的穩(wěn)定性Ky＝1.05②

圍護墻結構的抗傾覆穩(wěn)定性驗算KQ＝1.20（一級基坑）1.10（二級基坑）1.05（三級基坑）③

圍護墻結構的內(nèi)力和變形計算采用豎向彈性地基梁的基床系數(shù)法。計算時應考慮支撐或錨碇點的位移、施工工況及支撐剛度等對結構內(nèi)力與變形的影響。內(nèi)支撐的壓縮彈簧系數(shù)

作用在圍護墻上的水土壓力開挖面以下，水平彈簧支座和垂直彈簧支座的壓縮彈簧剛度KH＝kHbhKV＝kVbh開挖面以下三角形區(qū)的水平向基床系數(shù)KH＝mz水平向基床系數(shù)沿深度增大的比例系數(shù)m

可根據(jù)土性，參照下表采用地基土分類

m(kN/m4)

流塑的粘性土1000～2000軟塑的粘性土、松散的粉砂土和砂土2000～4000可塑的粘性土、稍密～中密的粉性土和砂土

4000～6000豎硬的粘性土、密實的粉性土、砂土

6000～10000水泥土攪拌樁加固，置換率>25%

水泥摻量<8%2000～4000水泥摻量>12%4000～6000④

支撐或錨碇與圍檁體系的結構內(nèi)力、變形和穩(wěn)定性計算；⑤

支護結構的構件截面強度和節(jié)點構造設計與計算；⑥

支撐豎向立柱的結構內(nèi)力、變形和穩(wěn)定性計算；⑦

圍護墻結構兼作工程主體結構時，尚應按照主體結構設計所遵循的規(guī)范，驗算長期荷載作用時的結構內(nèi)力和變形等。2.

重力式擋墻（水泥土圍護結構）

強度以齡期一月的無側限抗壓強度為標準，不低于0.8MPa。以下所列安全系數(shù)適用于二級工程，對一級工程應乘以1.2系數(shù)，三級工程乘以0.9系數(shù)。重力式擋墻破壞的四種模式：a.水平滑移破壞b.傾覆破壞c.整體滑移破壞d.樁身彎曲破壞①整體承穩(wěn)定溜性驗耳算安全螺系數(shù)粱最小胳的滑山弧面縫，其置值應濕不小瘡于柿KZ＝1激.0顆。②抗?jié)B佛驗算慕；當墻洋底為喊砂土販、砂轎質(zhì)粉云土或北有明濾顯的蜜砂性亡土夾恩層時穴取KS＝3慈.0疏，其壓它土傲層取庫KS＝2煮.0壤。③抗水因平滑找移、泊抗傾刮覆穩(wěn)借定性縫驗算KQ＝1奸.1豎，基梁坑邊員長不溜大于炕20紡m時添，KQ＝1浮.0KHL＝1匆.2葛，基宅坑邊要長不目大于瓶20湯m時砌，KHL＝1脈.0④墻體斃坑底燥截面牙處的濃應力犬驗算⑤受谷潔倉土素壓力抗條件梳限制挎的格正柵斷廟面尺庭寸的板驗算⑥圍護璃結構敵墻頂鳥水平獄位移額計算擔。1.復合活土釘另墻參照資中華囑人民烤共和頸國行懂業(yè)標關準《紡建筑首基坑象支護溪技術渠規(guī)程耕》J奇GJ輩12協(xié)0－但99鐵。①土釘寒抗拉葛承載銅力計粗算；單根考土釘涂抗拉巾承載罵力計連算；單根甩土釘型受拉俗荷載壘標準掉值計年算。②土釘莫墻整大體穩(wěn)家定性終驗算擋；不同晝工況溪下圓遺弧滑挽動整疤體穩(wěn)位定性援驗算雄；單根煎土釘犯在圓雪弧滑臣裂面復外錨鞭固體擴與土搜體的豬極限請抗拉恰力計葡算。2.放坡需開挖采用此簡單音條分褲法進租行邊波坡穩(wěn)特定性利驗算匆。五、促基坑遲支護乓內(nèi)支追撐方惱案選辯擇1.根據(jù)摧支撐駁材料冬的分殊類按其迫材料捐可分盜為鋼膊支撐殖、鋼株筋混掏凝土爹支撐栗、鋼敢和鋼跑筋混暗凝土證的組駱合支械撐。鋼支欲撐優(yōu)點階：便湯于安膜裝和菠拆除駁，材床料的搶消耗芳量小逮，可奸以施李加預潔緊力適以合儀理地臨控制貍基坑床變形膚，架嶺設速袖度快仔。缺點垮：整赴體剛暴度較惡弱。鋼筋雁混凝物土支京撐優(yōu)點毅：整朝體剛其度好寫，變壺形小罩。缺點勸：施推工制浩作時蠢間長包于鋼殲支撐瓦，拆鵲除工忽作比根較繁鋤重，竿材料蓋的回滋收利夾用率匯低。2.根據(jù)晶支撐蹤蝶平面溉布置某的分煙類角撐晝、對氣撐、查圓環(huán)合支撐初、邊車桁架傍支撐鑰。雙拼色H型將鋼支稼撐：謊對撐差和角輝撐結繳合使孟用圓環(huán)居支撐對撐攤和圓湊環(huán)支連撐結趴合使彈用邊桁延架支引撐角撐屈和圓灘環(huán)支融撐結枯合使忠用六、尸基坑次工程黎的概柏念設評計與其買他巖抓土工哥程問卷題一注樣，流基坑肅工程夜目前兆仍然介不夠滲完善推，不席夠成磚熟，挖是經(jīng)繼驗性規(guī)很強抖的一召門學取科。完全退局限層于規(guī)田范、回規(guī)程碎的設逗計，若在實抽際應康用中咱會造膠成較戶大的佩浪費躍。在餐以往敏的一歪些規(guī)酬定中舒，對匙于一巡壽些難顛以確壺定的香問題肢往往兼以“跡根據(jù)蹤蝶經(jīng)驗魔確定虹”而范由設俗計人志員自阿行確夾定，新這對圍于具軌有豐蕉富經(jīng)卻驗的參設計弊人員薪自然每不難處解決展，而忍對于陡一般寨設計閉人員摘則難假以應柄用。陵所以濃現(xiàn)在熱的規(guī)停范、配規(guī)程綠強調(diào)坑一個丙唯一使性，拍即對體某一豈設計在對象湖，規(guī)厲范、鹽規(guī)程且負有顯提供勢一種蔽明確緊的設飲計方灶法、干計算者模式夜、參銀數(shù)取棗值的摩責任也，盡傲管其耕結果缺較有爪豐富既經(jīng)驗堪的設給計人多員設流計結側果可豬能偏舌于保引守些蚊，但銀按規(guī)禮范、膛規(guī)程憤設計豆必能辨保證楚安全略。另一穗方面開，完恰全局壩限于肆規(guī)范致、規(guī)市程的口設計亦，在忽某些綁特定再的工仿程情騙況下取，仍冠會存家在工蝦程不私安全厘的隱義患。一項津設計互的優(yōu)盈劣成浙敗，議設計鳳思想做的是效否正蔬確，賀有時尤起決效定性復的作軋用。襪概念迫設計搬就是塑一種涂設計倆思想產(chǎn)。下閉面就攪對基膠坑工庭程的果概念示作些孩初步象的探旁討。1.有效裝應力容原理對于免飽和聞土，他總壓席力由自有效膊應力毛和孔場隙水材壓力譯兩部妻分組渾成。遇土中完的孔羽隙水析沒有疑強度射，所暢產(chǎn)生疫的水沿壓力冬沒有省方向織性，屠豎向孝荷載酒和側功荷載經(jīng)總是帥相等役；土起顆粒睡組成羽的骨縫架則驗有一稻定的享強度才，所泊產(chǎn)生踐的是斜有效柴壓力釣，故贊主動營土壓則力系潛數(shù)必仁定小切于1絞.0剝，被隆動土灘壓力陣系數(shù)旨必定文大于寬1.遣0。撕從這庫個概劈燕念出萌發(fā)，舌計算切水土揉壓力請時，柴有效金應力閣法比佩總應恒力法倡更為撤合理偷。在堆計算鬼時，穴應當標采用示浮重功度和堆有效犬強度單指標餅c’轎、φ稍’，潛應進萬行“章水土途分算局”?！八鐾梁乡娝恪睉舻母欧材畈恢厝纭澳z水土胡分算盾”明吐確。模既要剩合算中，就草得用她總應浴力法虧。但飲選用陜與之樓配套制的強炒度指啊標時捧，仍汁應充瞇分理間解有影效應典力原尾理，辣采用另適當牌的總到應力竊法強采度指宰標c慌、φ櫻。有效稅應力而法的耗c’憶、φ臘’只搖有一愁套，料而總紀應力敞法的友c、獄φ有爹三套損：不獲排水班剪（煙UU舅）、鉛固結圈不排話水剪身（C溝U）客及排蛛水剪雁（C澆D）孟。由騙于試鈔驗時刷排水枕條件董不同之，試叉驗結幕果差執(zhí)別很摸大。如果孔不熟安悉有扔效應殲力原覽理，義選擇立試驗眠方法墨時就短會陷答入盲罪目性四。無極論應聞力路指徑還炸是排吃水條芳件，指試驗床條件削與現(xiàn)陪場條狀件不中可能仔完全伙一致勒，只脂能近脹似地竿選用擦較合焰理的雞方法紐奉。從泉現(xiàn)場讀條件佩分析另，主啦動區(qū)廁和被陰動區(qū)遮土體諸剪切倡時近蒙似于例不排茶水剪鍋，故決采用寺固結推不排聽水剪庭是安頁全的速。從原減理分賊析，異“水內(nèi)土分灘算”懶優(yōu)于味“水諸土合傘算”攝，三沖軸剪寬優(yōu)于碗直剪咐。但芒在做決實際樂工程公時不局一定宅如此千，因慈為實吉際操弱作時嘩，三粗軸試至驗費月時費笛力，炕對土懸樣質(zhì)為量要謙求高萍，對電試驗蹈人員松素質(zhì)惕要求修高，壁否則妥試驗末成果困不穩(wěn)媽定，暗甚至謝反而返不可劇靠。測“水墨土分經(jīng)算”星要求小測有表效應丘力指濕標c鈔’、聞φ’姻，非偽一般窗試驗忍室能撞做好搭。直因剪試執(zhí)驗和篩“水色土合床算”邁雖然褲合理奇性方屋面有擔所欠愿缺，翠但簡浙單易遭行，晶有經(jīng)準驗時畏也較背可靠將。1.地下殖水。分析慮基坑隔工程虛失敗團的原勻因可材知，沾直接毅或間奮接與面地下信水有僑關的琴占大炮多數(shù)德。這緊里主治要討店論靜勻水壓吐力和卡地下師水運包動中畜的水波頭損姜失問器題。強透福水性睡地層陣具有爸靜水森壓力跡是眾處所周先知，薦沒有胃爭論恐的。鉛那么色弱透模水地網(wǎng)層有味沒有罩靜水喝壓力聯(lián)呢。釀其實守松散霞地層系中的繁靜水莫壓力扣原理嬌都是動相同股的，蘆水頭飼或水搶壓，揮與土念的透擔水性卡是兩令回事嶼，不漫能混捧為一張談。尼在含寸水層愉中某旋一深賭度設培一測恨壓管桌，不常管滲填透系盤數(shù)的雖差別企有多其大，釀水頭慮肯定戒是相喝同的案，只篇是達磨到這替一水抖頭所央需的鳴時間華不同暫而已曬。按達拍西定分律有提水力賴梯度皂才有竭水的賣流動屠，也嬸就是件說在率滲流裳過程功中一廊定會系產(chǎn)生才水頭告損失亮。由圖葉可知色，當庭地下洞水繞賢止水畏帷幕沉流動欲時，湖其水割壓力姐與靜昆水壓糧力不泥同。承兩側碼水壓庸力抵怎消后錢的凈勞壓力露在坑效內(nèi)水俱位標冤高處庸最大飾，止番水帷分幕底省處為曲零。因此隱，設妥計者賓必須熱牢牢僚掌握核滲流霞運動許的原廣理，屯當有眉穩(wěn)定繡滲流喂時進于行流誤網(wǎng)分竊析，些有利密于掌偽握基觀本概旗念，記合理花進行況地下醉水控廳制設券計。3.從定榴性分眠析到肆定量探分析基坑準工程秩設計架時進承行計瘦算是爬不可扣缺少焦的，龜?shù)惨卟荒茏堂つ磕嘈艑嬎阏?。應堡從定突性的找概念豆分析這入手妙，抓泳住關另鍵問戀題，尚在定橫性分欲析的廳基礎閉上進篩行定風量分袋析。嚇單純耳定量鍬計算業(yè)的不床可靠倉有計置算模激型過坊分簡湊化的碌原因社，也鼠有計盡算參崇數(shù)不劣可靠臟的原蘇因。①Co蹈ul位om羊b和姓Ra測nk恩in請e土籮壓力縣理論燭。應用未Co遺ul名om嗎b理墻論和鋪Ra哭nk腥in害e理潮論時飯，必和須清吼醒地挖知道魄其假謀設條秩件，痕必須宮知道身這些乏條件撿與工脅程實齡際有軋哪些率不一盒致的包地方臘。例吃如：a.不論椅Co腿ul援om疊b還賴是R坑an雖ki喊ne拘，建慕立土甚壓力勒理論掛時，革都是估用于必重力腹式擋鹽墻。謎都是貼先筑子墻，敘再在慰墻背罪后填誦土〔遷一般曉為無膚粘性父土〕蛛；而方現(xiàn)在秋的基嘉坑工崖程，庭則是充在土育中筑旨墻或脊樁，粥再開日挖卸睬荷，伯墻背社后是癥原狀挨土。站無論怒支擋五結構輪的型難式、倘土的鴉性質(zhì)仔、施授工次療序、顆土中腹應力呢路徑崖都有俯很大印不同寄。b.Co麥ul勺om蒜b-隸Ra脖nb遞in級e理未論假刺定，下破裂宿面是遍平面攻，破遮壞土再契是項剛體風，這繼與實歇際情芒況出庭入較類大。小Co付ul坑om蚊b-乓Ra抱nb魔in杠e假描定的咸墻無揉限長攻，是罰平面銳問題碼，而鈔基坑這工程切是空綱間問墨題，全在基連坑轉銷角處撥誤差斧較大貼。c.無論塞主動舒土壓惰力還教是被躁動土患壓力姑，都到需要驚一定羞的位將移量閣才能療達到呀，而附過大服的位諸移量陳對工緩程又趁是不戀容許愧的。漿達到甲主動塘土壓繞力狀賽態(tài)的矛位移品量約寒（0炭.0栽01叫～0邀.0聽1）笨H，翅達到扶被動隊土壓弄力狀生態(tài)的碧位移胸量約狗（0挖.0霸2～飲0.孤06挖）H騙。實獸際動也用的脹土壓偷力一陷般為撲靜止興與主隱動之蠻間或掛靜止超也被紙動之碌間土璃壓力份。d.樁墻覽在土污壓力灰作用蛛下變?nèi)盒?，洲土壓癢力重鐘分布默。土筆壓力晶的分另布與批樁墻豈剛度洽、支頁撐剛鄰度有圖關。膜對于鞭剛度屑大的富懸臂自式樁就墻，讀淺部虧樁土露位移拌不同梁步，瓶樁與鐘土體貴間有皂縫隙宰，土丟壓力天的重堤心下罩移。桃剛性蝦轉動鬧使樁毯墻在析某深顯度處己發(fā)生怎轉動黨，轉扁動點謹以上諷，墻叼后是稼主動涂土壓銅力，望墻前頌是被無動與雞靜止列土壓謹力之洲間；注轉動旋點以茂下，過墻前者是主循動土屋壓力耀，墻怨后是販被動肥與靜蔥止土蕩壓力破之間蒸。由上申可知萌，C音ou失lo倍mb霜-R佩an棟ki回ne名土壓箱力理胡論與慎基坑伶工程跪的實窗際出恭入相去當大謠，是裹很容墓易理蜘解的遞。如黨果設漠計得近對這圓些概裳念是訊清楚膊的，普就不吃會過喂分相剩信計身算結膊果了嫁。②土性揪對土限壓力張的影塵響：凝流變鎖、非奔飽和報土從計賞算公而式看音，土常壓力裕的大胃小似像乎只尺與土撞的重隔度和鵲土的蒸抗剪收強度娃指標仔有關俯，其杯實要繡復雜營得多競。例如柄軟土友的流分變性豬質(zhì)。它的篩變形塞和強物度都襯隨時喊間而筑變化盜。在疑相當勿小的模剪切低應力鈔作用李下，杠雖不營增加絮應力掀，變忠形可烈長期虧發(fā)展猶，是奏其蠕娛變特拌性；炕變形刻速率引是應吼力的縣函數(shù)嬌，是右其粘妻滯特撿性；乞變形導恒定娃，應蓋力隨情時間涌減小貢，是駁其應景力松耕弛特襲性；曉在長棵期受軍荷條極件下耀，強剝度隨味時間矮而改減變，跌是其校長期舍強度桿特性僅。劉建潑航院好士根挺據(jù)流酸變理碗論和嶺工程喝經(jīng)驗扛，研化究了渠軟土里基坑愛的時盲空效勺應。落他認與為，但基坑課的位縱移、妨土的甘性質(zhì)舍、支臥撐的古內(nèi)力迷都是破隨時翻間而揉變化防的。爸應注旋意控自制每贊步開升挖的則尺寸抗（長粗度和貫高度步），情盡量啄減小死支撐凍前的濤暴露撐時間阻。1.注重籮原型雜監(jiān)測財和信危息化瘡施工既然蔑定量笨計算鐘不能反很精釘確，載計算灶結果癥只能紛給設乒計者絲式提供極一個著大概添的可削能的設數(shù)值宇，所對以工碗程原指型監(jiān)新測就榴顯得慨十分社重要碧了。樹原型幻玉