《現(xiàn)代土木工程施工專項(xiàng)技術(shù)》 課件 8.1概述

第八章深基坑支護(hù)施工技術(shù)大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部宋永發(fā)鉆孔灌注樁支護(hù)技術(shù)概述課程內(nèi)容contents8.18.2高壓旋噴樁支護(hù)技術(shù)8.3SMW工法預(yù)應(yīng)力錨桿（索）支護(hù)技術(shù)8.48.5地下連續(xù)墻8.6內(nèi)撐式支護(hù)8.7逆作法8.88.9雙排樁支護(hù)體系新技術(shù)8.1概述8.1.1概述深基坑的支護(hù)工程，采用何種支護(hù)方案，除了與基坑深度直接有關(guān)外，更主要的是根據(jù)地層土質(zhì)的好壞采用不同的支護(hù)方案?；又ёo(hù)工程包含擋土、支護(hù)、防水、降水、挖土等許多緊密聯(lián)系的環(huán)節(jié)，如其中某一環(huán)節(jié)失效，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程的失敗。從20世紀(jì)80年代開始，我國基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)從鋼板樁、地下連續(xù)墻、排樁支護(hù)到土釘、噴網(wǎng)錨、復(fù)合式支護(hù)體系、環(huán)形支護(hù)結(jié)構(gòu)等，從簡單到復(fù)雜，又從復(fù)雜到簡單，基坑工程的設(shè)計(jì)和施工取得了很大進(jìn)步。概述基坑工程是指為保證基坑施工、主體地下結(jié)構(gòu)安全和周圍環(huán)境不受損害而采取的支護(hù)、降水、土方開挖與回填等技術(shù)的總稱，是集地質(zhì)工程、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程和巖土測試技術(shù)于一身的系統(tǒng)工程。深基坑工程根據(jù)中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2009年5月13日發(fā)布的《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》中的附屬文件，為開挖深度超過5m（含5m）的基坑（槽）的土方開挖、支護(hù)、降水工程；開挖深度雖未超過5m，但地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和地下管線復(fù)雜，或影響毗鄰建筑（構(gòu)筑）物安全的基坑（槽）的土方開挖、支護(hù)、降水工程。其中：底面積在27平方米以內(nèi)，且底長邊小于三倍短邊的為基坑；槽底寬度在3米以內(nèi),且槽長大于3倍槽寬的為基槽。相關(guān)概念8.1.2概述深基坑工程常用支護(hù)體系深基坑工程常用的支護(hù)體系8.1.3支護(hù)結(jié)構(gòu)主要由圍護(hù)墻和支撐體系組成。深基坑工程常用支護(hù)體系深基坑工程常用支護(hù)體系8.1.3水泥攪拌樁是重力式圍護(hù)墻，利用水泥作為固化劑，采用攪拌樁機(jī)，在地基深處將土和固化劑強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土體。高壓噴射旋噴樁利用鉆機(jī)將旋噴注漿管及噴頭鉆置于樁底設(shè)計(jì)高程，將預(yù)先配制好的水泥漿液通過高壓發(fā)生裝置從注漿管噴嘴中高速噴射出來，噴射過程中，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，使?jié){液與土體充分?jǐn)嚢杌旌?，在土中形成一定直徑的柱狀固結(jié)體，使地基達(dá)到加固。粉體噴射攪拌樁是利用專用的噴粉攪拌鉆機(jī)將水泥或生石灰粉等粉體固化劑噴入軟土地基中，并將軟土與固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑與軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土結(jié)成具有一定強(qiáng)度的樁體而形成復(fù)合地基的一種施工方法，從而達(dá)到提高軟基承載力，減少軟基沉降的目的。排樁式支護(hù)通常由支護(hù)樁、支撐（或土層錨描桿）及防滲帷幕等組成。排樁可根據(jù)施工情況為懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)、拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)和錨桿式支護(hù)結(jié)構(gòu)。板樁支護(hù)是指用板樁作為圍擋物。板樁施工對環(huán)境破壞小，施工便捷，工期較短，適用于受場地等條件限制必須進(jìn)行垂直土方開挖及地下工程的施工。深基坑工程常用支護(hù)體系8.1.3組合式支護(hù)結(jié)構(gòu)，采用幾種支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的形式，如排樁-復(fù)合土釘，或上部放坡接著采用復(fù)合土釘墻、下部采用排樁內(nèi)支撐等復(fù)合形式，稱為組合式支護(hù)結(jié)構(gòu)。板墻式支護(hù)用鋼筋混凝土澆筑板支護(hù)，外伸墻趾一定長度埋入土中，并在墻趾和墻上有肋支撐。錨桿支護(hù)是指在邊坡、巖土深基坑等地表工程及隧道等地下同時(shí)施工中采用的一種加固支護(hù)方式。用金屬件、木件、聚合物件或其他材料制成桿柱，打入地表巖體或周圍巖體預(yù)先鉆好的孔中，利用其頭部、桿體的特殊構(gòu)造和尾部托板（亦可不用），或依賴于黏結(jié)作用將圍巖與穩(wěn)定巖體結(jié)合在一起而產(chǎn)生懸吊效果、組合梁效果、補(bǔ)強(qiáng)效果，以達(dá)到支護(hù)的目的。土釘墻支護(hù)，土釘墻是由天然土體通過土釘墻就地加固并與噴射砼面板相結(jié)合，形成一個(gè)類似重力擋墻以此來抵抗墻后的土壓力，從而保持開挖面的穩(wěn)定，這個(gè)土擋墻稱為土釘墻。深基坑工程常用支護(hù)體系深基坑工程的發(fā)展設(shè)計(jì)思想的更新1)深基坑工程的設(shè)計(jì)是一個(gè)相對獨(dú)立的設(shè)計(jì)項(xiàng)目或設(shè)計(jì)階段；2)深基坑工程設(shè)計(jì)包括方案設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩個(gè)階段；3)深基坑工程設(shè)計(jì)應(yīng)滿足強(qiáng)度和變形兩種極限狀態(tài)；4)地下水是控制基坑工程性能狀態(tài)的重要條件。施工技術(shù)的發(fā)展綜合性施工技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)設(shè)計(jì)方法的進(jìn)步。同時(shí)也產(chǎn)生了逆作法、SMW工法等新技術(shù)。設(shè)計(jì)方法的進(jìn)步1)“兩墻合一”設(shè)計(jì)方法即圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻與地下室外墻合一。采取兩墻合一設(shè)計(jì)的基坑工程，在設(shè)計(jì)方法上不同于一般的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對于承載、防滲、結(jié)構(gòu)連接都提出了非常高的要求，推動(dòng)了基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展。2)深基坑工程數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展作用于柔性結(jié)構(gòu)上的土壓力實(shí)際上是結(jié)構(gòu)與土共同作用的響應(yīng)，采用有限元方法在原理上可以解決這類問題的計(jì)算，在實(shí)現(xiàn)中還有各種困難需要進(jìn)一步去解決，20多年來深基坑工程的數(shù)值解計(jì)算方法得到了長足的進(jìn)步。3)計(jì)算軟件及商業(yè)化開發(fā)研究天漢、理正、啟明星等軟件的使用。8.1.4深基坑工程的發(fā)展管理制度的建立全國許多城市都先后建立了不同形式的管理機(jī)構(gòu)，規(guī)定了深基坑工程的設(shè)計(jì)方案必須經(jīng)過評審，這一制度的建立為深基坑工程走向健康的發(fā)展提供了制度保證。標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展20多年來，在總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，上海、廣州、深圳、武漢許多城市編制了地方的深基坑工程技術(shù)規(guī)范以及全國性的深基坑工程技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，初步確立了我國深基坑工程的標(biāo)準(zhǔn)化體系，使得深基坑工程的設(shè)計(jì)和施工有章可循，有法可依。8.1.4深基坑工程的失效模式整體