深基坑支護(hù)課件

深基坑支護(hù)新技術(shù)11.1基坑支護(hù)技術(shù)概述1.2復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)1.3型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)技術(shù)1.4組合內(nèi)支撐支護(hù)技術(shù)1.5地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)1.6逆作法1.7環(huán)梁支護(hù)技術(shù)1.8凍結(jié)排樁法1.9基坑支護(hù)常見(jiàn)問(wèn)題分析1深基坑支護(hù)新技術(shù)21深基坑支護(hù)新技術(shù)1.1

基坑支護(hù)技術(shù)概述

1.1.1

深基坑工程1.1.2建筑基坑工程的發(fā)展1.1.3支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及適用范圍3

1.1.1深基坑工程

環(huán)境較復(fù)雜

深基坑是指開(kāi)挖深度超過(guò)5m的基坑、或深度未達(dá)到5m但地質(zhì)情況和周圍環(huán)境較復(fù)雜的基坑。

----------建設(shè)部《建筑工程預(yù)防坍塌事故若干規(guī)定》1）與鄰近建筑物、重要設(shè)施的距離在開(kāi)挖深度以內(nèi)的基坑；2）基坑影響范圍內(nèi)（不小于2倍的基坑開(kāi)挖深度）有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等需嚴(yán)加保護(hù)的基坑。----------山東省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》4

1.1.1深基坑工程深基坑工程：深基坑支護(hù)土方開(kāi)挖基坑降水基坑工程監(jiān)測(cè)5

1.1.2建筑基坑工程的發(fā)展（1）兩個(gè)發(fā)展階段

上一世紀(jì)八十年代末到九十年代末——探索大量地下工程的涌現(xiàn)，開(kāi)始進(jìn)行科學(xué)研究、工程實(shí)踐，進(jìn)行探索。

上一世紀(jì)九十年代末到2010年前后——發(fā)展在前十年的基礎(chǔ)上，從理論上不斷發(fā)展，施工技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，開(kāi)始以信息化指導(dǎo)施工。6兩個(gè)階段發(fā)展的兩個(gè)重要標(biāo)志——

第一階段發(fā)展的標(biāo)志：在2000年前后頒布了一批國(guó)家行業(yè)規(guī)范和地方規(guī)范。第二階段發(fā)展的標(biāo)志：

2009年頒布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》，并在這期間，修訂了有關(guān)的基坑工程規(guī)范。

7（2）基坑工程發(fā)展的幾個(gè)重要方面

①設(shè)計(jì)理念的演變a.以考慮地下工程施工，為施工創(chuàng)造條件為主。b.設(shè)計(jì)中考慮承載能力極限狀態(tài)，而較少關(guān)注周邊環(huán)境保護(hù)。c.由于缺乏設(shè)計(jì)規(guī)范指導(dǎo),工程設(shè)計(jì)與施工或以經(jīng)驗(yàn)為主，或以理論為主。當(dāng)前a.首先考慮環(huán)境保護(hù)b.設(shè)計(jì)不僅滿足承載能力極限狀態(tài)，還要滿足正常使用極限狀態(tài)，即滿足環(huán)境保護(hù)要求早期c.設(shè)計(jì)和施工注重理論與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合8②基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展

經(jīng)典的土力學(xué)設(shè)計(jì)方法（靜力平衡的解析法）→考慮施工工況的設(shè)計(jì)方法（不同工況的分析）→優(yōu)化的解析法（仍只能求解力，無(wú)法計(jì)算變形）→彈性基床系數(shù)法（解決了力和變形的計(jì)算問(wèn)題）→平面有限元法（解決了土和結(jié)構(gòu)的共同工作）→空間有限元法（解決了結(jié)構(gòu)的空間作用）考慮土的彈塑性的分析（更準(zhǔn)確地反映土體的變形）→基坑工程監(jiān)測(cè)和反分析（實(shí)現(xiàn)信息化設(shè)計(jì)和施工）→基坑工程的風(fēng)險(xiǎn)分析和設(shè)計(jì)（實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)和預(yù)控）9③時(shí)空效應(yīng)時(shí)間效應(yīng)：基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和周邊地層的變形隨時(shí)間推移而發(fā)展?？臻g效應(yīng)：基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和周邊地層的變形因開(kāi)挖的空間尺度、開(kāi)挖后的坑底暴露面積而不同。10“時(shí)空效應(yīng)”的應(yīng)用

a.經(jīng)過(guò)理論分析和大量工程實(shí)踐，提出“分層、分塊、對(duì)稱、平衡、限時(shí)”土方開(kāi)挖原則。b.改變了很多常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工理念，如：混凝土結(jié)構(gòu)的分段施工（施工縫的設(shè)置）、鋼筋連接接頭的錯(cuò)位要求等。11常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工理念的改變12常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工理念的改變13④基坑工程施工技術(shù)的發(fā)展a.水泥土的應(yīng)用（SMW工法的運(yùn)用）b.地下連續(xù)墻技術(shù)在超深基坑中的應(yīng)用c.基坑鋼支撐施工中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，并開(kāi)始應(yīng)用跟蹤實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù),將可實(shí)現(xiàn)圍護(hù)墻變形的干預(yù)性控制d.軟土旋噴錨桿和可回收錨桿的應(yīng)用e.地下工程的逆作法施工，實(shí)現(xiàn)地下結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)雙向同步施工141.1.3

基坑支護(hù)技術(shù)概述基坑支護(hù)是保證地下結(jié)構(gòu)施工基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑側(cè)壁采取的支擋、加固與保護(hù)措施。特點(diǎn)：

A臨時(shí)性

B技術(shù)綜合性強(qiáng)

C難度大

D容易出事

E環(huán)節(jié)多

F相互影響

G造價(jià)高

H周期長(zhǎng)此外還有許多不確定性：A外力的不確定性B變形不確定C土性不確定D偶然的不確定因素15支護(hù)結(jié)構(gòu)主要由圍護(hù)墻和支撐結(jié)構(gòu)組成。（1）錨拉支護(hù)：錨拉梁、樁（2）土層錨桿（3）鋼管、型鋼支撐（水平撐）（4）鋼筋混凝土支撐（5）環(huán)梁支護(hù)體系（6）逆作法施工

支撐結(jié)構(gòu)分類：1.1.3基坑支護(hù)技術(shù)概述16（2）水泥土擋墻：深層水泥土攪拌樁墻、高壓旋噴樁墻（3）邊坡穩(wěn)定式擋墻：土釘墻、錨噴支護(hù)（4）組合式：灌注樁與攪拌樁結(jié)合、復(fù)合土釘墻、SMW工法（5）逆作拱擋墻

圍護(hù)墻分類：

板樁式擋墻：鋼板樁、H型鋼加橫擋板柱列式擋墻：鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預(yù)制混凝土樁板墻式擋墻：地下連續(xù)墻（1）排樁與板墻式擋墻：17樁墻結(jié)構(gòu)是在基坑開(kāi)挖前沿基坑邊緣施工成排的樁或地連墻,并使其底端嵌入到基坑底面以下。常見(jiàn)的形式排樁—錨桿結(jié)構(gòu)排樁—內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻—錨桿結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻—內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)等（1）排樁與板墻式擋墻18錨頭排樁-錨桿支護(hù)（1）排樁與板墻式擋墻19排樁—內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)20地下連續(xù)墻—內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)21排樁或地下連續(xù)墻適用條件:

1.適于基坑側(cè)壁安全等級(jí)一、二、三級(jí);

2.懸臂式結(jié)構(gòu)在軟土場(chǎng)地中不宜大于5m;

3.當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，宜采用降水、排樁加截水帷幕或地下連續(xù)墻。22水泥土墻（重力式結(jié)構(gòu)）是在基坑側(cè)壁形成一個(gè)具有相當(dāng)厚度和重量的剛性實(shí)體結(jié)構(gòu)，以其重量抵抗基坑側(cè)壁的土壓力，以滿足該結(jié)構(gòu)的抗滑移和抗傾覆要求。重力式結(jié)構(gòu)示意圖

類型:石砌擋土墻水泥土攪拌樁旋噴樁（2）水泥土墻23（2）水泥土墻24水泥土墻支護(hù)

上海新世紀(jì)商廈8m深基坑采用水泥土墻支護(hù),樁長(zhǎng)19m壩寬8.7m，插10m毛竹25水泥土墻適用條件

1.基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)

2.水泥土樁施工范圍內(nèi)地基土承載力不宜大于150kPa

3.基坑深度不宜大于6m261)土釘墻土釘墻是一種具有自穩(wěn)能力的原位擋土墻。主要由土釘、粘附于土體表面的混凝土面層及土釘之間的原位土體組成。土釘墻結(jié)構(gòu)示意圖未施工完畢的土釘墻（3）邊坡穩(wěn)定式擋墻27土釘孔注漿28擊入法施工——粉質(zhì)粘土、軟土29土釘30土釘墻適用條件

1.基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)的非軟土場(chǎng)地

2.基坑深度不宜大于12m

3.當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施312）錨噴支護(hù)（3）邊坡穩(wěn)定式擋墻32土層錨桿適用范圍無(wú)流砂及淤泥土層；基坑周圍地下空間允許錨桿占用；基坑開(kāi)挖深度一般不超過(guò)18m；對(duì)硬塑土層可適當(dāng)放寬，對(duì)風(fēng)化巖層可不受此限。33（4）組合式擋墻①SMW工法的工作機(jī)理

通過(guò)特殊的多軸深層攪拌機(jī)將土體切散，同時(shí)從其鉆頭前端將水泥漿注入土體，通過(guò)攪拌頭將水泥漿與原位土反復(fù)混合攪拌，采取重迭搭接，在水泥土混合體未結(jié)硬前，按設(shè)計(jì)間距插入H型鋼或鋼板樁作為應(yīng)力加強(qiáng)材料，直至水泥土結(jié)硬后形成型鋼水泥土復(fù)合擋土墻，當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的擋土功能完成以后，回收型鋼重復(fù)使用。

1）SMW工法34②SMW工法適用范圍

凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場(chǎng)合都可使用勁性水泥土攪拌樁法，尤其適合于粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層。基坑深度國(guó)內(nèi)為6—10m。

施工不擾動(dòng)鄰近土體，不會(huì)產(chǎn)生鄰近地面下沉、道路裂損及地下設(shè)施移位等危害。止水好，強(qiáng)度可靠，適合于各種土層所需工期較其他工法短。在一般地質(zhì)條件下，為地下連續(xù)墻的三分之一。

③特點(diǎn)352）灌注樁與水泥土樁結(jié)合鉆孔灌注樁水泥土攪拌樁冠梁適用范圍：軟弱地層，挖深≤12m（4）組合式擋墻36373）復(fù)合土釘墻適用范圍：各種土質(zhì)，坑深12～18m。土釘噴射砼面層水泥土墻（4）組合式擋墻3839

逆作拱墻是將基坑開(kāi)挖成圓形、橢圓形等弧形平面,并沿基坑側(cè)壁分層逆做鋼筋混凝土拱墻,利用拱的作用將垂直于墻體的土壓力轉(zhuǎn)化為拱墻內(nèi)的切向力,以充分利用墻體混凝土的抗壓強(qiáng)度。（5）逆作拱墻40拱墻結(jié)構(gòu)41基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)，淤泥和淤泥質(zhì)土場(chǎng)地不宜采用;拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8;基坑深度不宜大