3-1深基坑支护概述

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1、第三章高层建筑深基坑支护知识目标：了解支撑结构施工、深基坑支护结构监测等理解排桩支护的设计计算、土锚设计计算、“逆筑法”施工原理等掌握钢排桩、地下连续墙、土锚、土钉墙、水泥土墙等施工工艺能力目标：能够具有初步的设计计算的能力能够解释常见的深基坑支护类型的工艺原理第一节深基坑支护概述一、深基坑工程的内容基坑土方开挖的施工工艺一般有两种：放坡开挖（无支护开挖）和在支护体系保护下的开挖（有支护开挖）。前者既简单又经济，但需具备放坡开挖的条件，即基坑不太深而且具备基坑平面之外有足够的空间供放坡之用。建筑密度很大的城市中心地带，往往不具备基坑放坡开

2、挖的条件，所以只能采用支护结构保护下的垂直开挖或基本垂直开挖。在有支护开挖的情况下，基坑工程一般包括如下内容：（1）基坑工程勘察；（2）基坑支护结构的设计与施工；（3）控制基坑地下水位；（4）基坑土方工程的开挖与运输；（5）基坑土方开挖过程中的工程监测；（6）基坑周围的环境保护。二、深基坑支护结构的设计（一）基坑支护结构设计的原则1.安全可靠：支护结构要满足强度、稳定和变形的要求，确保基坑施工及周围环境的安全；2.经济合理：在支护结构的安全可靠的前提下，从造价、工期及环境保护等方面经过技术经济比较，最终确定具有明显优势的方案；3.便利施工

3、：在安全经济合理的原则下，要考虑施工的可能性和方便施工。（二）基坑支护结构设计的方法基坑支护结构极限状态可分为下列两类：1.承载能力极限状态：对应于支护结构达到最大承载能力或基坑底失稳、管涌导致土体或支护结构破坏，内支撑压屈失稳，支护桩墙锚杆抗拔失效等；2.正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已破坏基坑周边环境的平衡状态并产生了不良影响，如引起周边相邻的建筑物倾斜、开裂；道路沉降、开裂；周边的地下管线沉降变形开裂等。（三）基坑支护结构设计的内容根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求，基坑支护设计应包括下列内容：1.支护体系的方案技

4、术经济比较和选型；2.支护结构的强度、稳定和变形计算；3.基坑内外土体的稳定性验算；4.基坑降水或止水帷幕设计以及围护墙的抗渗设计；5.基坑开挖与地下水变化引起的基坑内外土体的变形及其对基础桩、邻近建筑物和周边环境的影响；6.基坑开挖施工方法的可行性及基坑施工过程中的监测要求。三、深基坑支护结构的安全等级根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99中3.1.3规定，基坑侧壁的安全等级分为三级，不同等级采用相对应的及重要性系数（见表3-1）。基坑侧壁安全等级及重要性系数表3-1对于安全等级为一级、二级的建筑基坑侧壁，尚应进行基坑支护结构水

5、平位移计算。如武汉地区深基坑技术指南中，对支护结构的最大水平位移δ要求如下：对于安全等级一级的支护，应满足δ≤40mm；对于安全等级二级的支护，应满足δ≤100mm；对于安全等级三级的支护，应满足δ≤200mm。四、深基坑工程勘察（一）开展勘察工作要求在建筑地基详细勘察阶段，对需要支护的工程宜按下列要求进行勘察工作。1.勘察范围应根据开挖深度及场地的岩土工程条件确定，并宜在开挖边界外按开挖深度的1～2倍范围内布置勘探点，当开挖边界外无法布置勘探点时，应通过调查取得相应资料。对于软土，勘察范围尚宜扩大；2.基坑周边勘探点的深度应根据基坑支护

6、结构设计要求确定，不宜小于1倍开挖深度，软土地区应穿越软土层；3.勘探点间距应视地层条件而定，可在15～30m内选择，地层变化较大时，应增加勘探点，查明分布规律。（二）勘察内容1.水文地质勘察（1）查明开挖范围及邻近场地地下水含水层和隔水层的层位、埋深和分布情况，查明各含水层（包括上层滞水、潜水、承压水）的补给条件和水力联系；（2）测量场地各含水层的渗透系数和渗透影响半径；（3）分析施工过程中水位变化对支护结构和基坑周边环境的影响，提出应采取的措施。2.岩土勘察岩土勘察一般应提供下述资料：（1）场地土层的类型、特点和土层性质；（2）基坑及

7、围护墙边界附近，场地填土、暗浜、古河道及地下障碍物等不良现象的分布范围与深度，表明其对基坑工程的影响；（3）场地浅层潜水和坑底深部承压水的埋藏情况，土层渗流特性及产生流砂、管涌的可能性；（4）支护结构设计和施工所需的岩土工程测试参数：①土的常规物理试验指标；②土的抗剪强度指标；③室内或原位试验测试土的渗透系数；④特殊条件下应根据实际情况选择其它适宜的试验方法测试设计所需参数。3.基坑周边环境勘查（1）查明影响范围内建（构）筑物的结构类型、层数、基础类型、埋深、基础荷载大小及上部结构现状；（2）查明基坑周边的各类地下设施，包括上、下水、电

8、缆、煤气、污水、雨水、热力等管线或管道的分布和性状；（3）查明场地周边和邻近地区地表水汇流、排泄情况，地下水管渗漏情况以及对基坑开挖的影响程度；（4）查明基坑四周道路的距离及车辆载重情况。（