基坑开挖支护及降水

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1、基坑支护及降水林彤教授2010.6随着经济的发展与人们居住环境要求的提高，近年来我国建筑、市政等工程得到飞速发展。在都市中，寸土寸金，因而在建筑向高空发展的同时，地下空间的利用也成为一个重要方向。高层及多层建筑的地下室、地下商场、地下车库、地铁车站等工程施工，都会面临深基坑工程。据统计，深基础工程的造价一般为整幢高层建筑总造价的20%～30%，深基坑支护结构的费用约占工程总造价的10%左右。安全生产责任重于泰山，深基坑施工疏忽造成的事故后果十分严重，2003年7月1日凌晨，建设中的上海轨道交通四号线通道发生渗水，最后出现大量流沙涌入，引起地面大幅沉降，结果造成若干地面建筑物遭到很大

2、程度上的破坏…基坑支护技术岩土力学问题与结构力学问题的结合技术人员即要有丰富的岩土力学专业知识和经验，又要有一定的结构专业的知识和经验，只具备一方面知识和经验是不行的。同时，支护设计与施工方法密不可分，支护方案的选择受地域地质条件影响很大，因此需要具有相当丰富的施工经验和对当地地质情况的深入了解。另外，基坑支护工程的地域性很强，特别是不同地质条件对支护结构形式，支护结构的规模影响很大，应积极调研和吸取当地相类似工程成功与失败的经验教训，既要吸取相类似工程好的经验和做法，也要防止在地质条件和其他条件不同的情况下盲目照搬。第一节边坡的稳定性第二节支护结构的型式第三节支护结构的计算第四节

3、支护结构的施工第五节降（排）水及基坑土方开挖第一节边坡的稳定性边坡稳定性的分析方法：1.对于砂性土边坡，其容许安全系数值一般为1.1～1.5，可由下式计算：2.对于粘性土边坡，最常用的方法：（1）费伦纽斯法（W.Fellenius）（2）毕肖甫法（A.N.Bishop）容许安全系数（3）稳定系数法第二节支护结构的型式1.竖向板（横向板）支撑这是浅基坑支护常用的结构型式。施工时将强度足够的木板（或钢板）沿坑壁竖向或横向铺设，并根据挡土板的受力情况采用两层或多层水平内支撑。2.钢板桩挡土钢板桩有槽钢钢板桩和热轧锁口钢板桩两类3.钢筋混凝土板桩4.钻孔灌注桩挡墙5.H型钢支柱木挡板支护墙

4、6.地下连续墙7.深层搅拌水泥土桩挡墙8.旋喷桩幄幕墙9.支撑及锚杆喷锚网支护锚喷网护坡（又称锚喷网护坡、加筋土护坡、锚钉网支护）采取在所加固的边坡上钻孔、插筋、注浆设置锚杆，在边坡表面挂网、喷射砼形成面板，天然的边坡土体通过锚钉的就地加固与喷射砼面板的有机结合，形成一个类似重力式挡墙的结构，以此抵抗墙后和墙顶传来的土压力及其它荷载，具有下列优点：1.同其它支护方法相比，造价最低。2.对场地土层的适应性强，施工速度快；3.施工所需的场地较小，能紧贴已有建筑物进行基坑开挖。工艺流程：修理边坡锚杆制作钻孔锚杆安设注浆挂钢筋网锚头固定喷射砼养护预应力锚杆基坑支护预应力锚杆技术采用专用钻机

5、，套管跟进成孔，注浆形成锚杆，然后施加预应力，可有效的限制基坑侧位移，能有效保证紧临基坑建筑物的安全，采用二次高压灌浆技术软土地区单锚承载力可达90吨以上。工艺流程：定位、注浆管制作、钻孔、锚杆安设、一次注浆、二次注浆、锚具安装、张拉与锁定、锚头保护第三节支护结构计算一、支护结构的破坏形式及计算内容二、支护结构的荷载计算三、基坑（槽）支撑计算四、深基坑支护计算一、支护结构的破坏形式及计算内容支护结构可分为两大类：非重力式支护结构和重力式支护结构非重力式支护结构：如钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、H型钢支柱木挡板支护墙及地下连续墙。重力式支护结构：靠自身重力维持其稳定的支护结

6、构，如深层搅拌水泥土桩挡墙和旋喷桩幄幕。支护结构的破坏包括：强度破坏和稳定性破坏非重力式支护结构的强度破坏：拉锚破坏或支撑压曲支护墙底部移动支护墙面变形过大或弯曲破坏非重力式支护结构的稳定性破坏：墙后土体整体滑动失稳基坑底部隆起管涌重力式支护结构的强度破坏：强度破坏是指水泥土挡墙自身的抗剪强度不能满足要求，在荷载作用下墙体产生剪切破坏。重力式支护结构的稳定性破坏：倾覆滑移土体整体滑动失稳、坑底隆起及管涌二、支护结构的荷载计算朗肯理论土压力计算1、主动土压力2、被动土压力3、特殊情况下的土压力计算（1）墙后填土面上有连续均布荷载（2）墙背面及填土面倾斜，且填土面上有连续均布荷载（3）

7、墙后填土面上有局部均布荷载（4）墙后土体为多层土（5）墙后土体有地下水（6）墙背倾斜时土压力计算库伦理论土压力计算1、主动土压力计算（1）对无粘性土（2）墙后为粘性土或粉土（3）有车辆荷载时土压力计算2、被动土压力计算三、基坑（槽）支撑计算（一）基坑（槽）壁连续横向（水平）板式支撑1、水平向挡土板计算2、立柱计算3、横撑计算（二）基坑（槽）壁连续垂直板式支撑1、横撑等距布置计算2、横撑不等距（等弯矩）布置计算四、深基坑支护计算（一）板桩计算1、悬臂式板桩计算2、单锚（