第八章：基坑工程

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1、第8章基坑工程8.1概述随着城市建设的发展，地下空间在世界各大城市中得到开发利用。如高层建筑地下室、地下仓库、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等。在我国，地铁及高层建筑的兴建，产生了大量的基坑（深基坑）工程。基坑工程主要包括围护体系的设置和土方开挖两个方面。围护结构通常是一种临时结构，安全储备较小，具有比较大的风险。围护结构应满足的基本要求保证基坑周围未开挖土体的稳定；保证相邻建筑物的、地下管线的安全，不受损害；保证作业面在地下水位以上。上海浦东绿洲中环中心8.2围护结构型式及适用范围围护结构型式及分类放坡开挖及简易支护悬臂式围护结构重力式围护结构内撑式围护结构拉锚式围护结构土钉墙

2、围护结构其他形式围护结构土袋短桩基坑简易支护土袋或块石支护短桩支护放坡开挖及简易支护边坡高度与坡度控制岩土类别状态及风化程度允许坡高允许坡度硬质岩石微风化中等风化强风化121081：0.10~1：0.201：0.20~1：0.351：0.35~1：0.50软质岩石微风化中等风化强风化8881：0.35~1：0.501：0.50~1：0.751：0.75~1：1.00砂土中密以上51：1.00基坑顶面无载重1：1.25基坑顶面有静载1：1.50基坑顶面有动载粉土稍湿51：0.75基坑顶面无载重1：1.00基坑顶面有静载1：1.25基坑顶面有动载边坡允许坡度值岩土类别状态及风化程度允许坡高允

3、许坡度粉质粘土坚硬硬塑可塑5541：0.33基坑顶面无载重1：0.50基坑顶面有静载1：0.75基坑顶面有动载1：1.00~1：1.25基坑顶面无载重1：1.25~1：1.50基坑顶面无载重粘土坚硬硬塑可塑5541：0.33~1：0.751：1.00~1：1.251：1.25~1：1.50杂填土中密、密实的建筑垃圾土51：0.75~1：1.00边坡允许坡度值（续）边坡稳定性验算需要进行边坡稳定性验算的情况有以下几种：坡顶有堆载；边坡高度与坡度超出上表所列允许值；存在软弱结构面的倾斜地层；岩层和主要结构层面的倾斜方向与边坡的开挖面倾斜方向一致，且两者走向的夹角小于45°。土质边坡的稳定分析

4、可用圆弧滑动法进行分析。岩质边坡宜按由软弱夹层或结构面控制的可能滑动面进行验算。悬臂式围护结构结构特征：无支撑的悬臂围护结构；支撑材料：钢筋混凝土排桩、钢板桩、木板桩、钢筋混凝土板桩、地下连续墙、SMW工法桩等；受力特征：利用支撑入土的嵌固作用及结构的自身的抗弯刚度挡土及控制变形；适用条件：土质较好，开挖深度较小的基坑。重力式围护结构结构特征：常用水泥土桩构成重力式挡土构造；支撑材料：水泥搅拌桩、注浆；受力特征：利用墙体或格构自身的稳定挡土与止水；适用条件：宽度较大，开挖较浅，周围场地较宽，对变形要求不高的基坑。重力式水泥土墙断面图平面图内撑式围护结构结构特征：由挡土结构与支撑结构两部分

5、组成；支撑材料：挡土材料有钢筋混凝土桩、地下连续墙，支撑材料有钢筋混凝土梁、钢管、型钢等；受力特征：水平支撑、斜支撑，单层支撑、多层支撑；适用条件：各种土层和基坑深度。内撑式围护结构拉锚式围护结构结构特征：由挡土结构与锚固系统两部分组成；支撑材料：可采用内撑式结构相同的材料外，还可以采用钢板桩等；受力特征：由挡土结构与锚固系统共同承担土压力；适用条件：砂土或粘性土地基。拉锚式围护结构土钉墙围护结构结构特征：由土钉与喷锚混凝土面板两部分组成；支撑材料：由土钉及钢筋混凝土面板构成支撑；受力特征：由土钉构成支撑体系，喷锚混凝土面板构成挡土体系；适用条件：地下水位以上或降水后的粘土、粉土、杂填土

6、及非松散砂土、碎石土。钢筋混凝土桩水泥搅拌桩连拱式支护结构平面图高压喷射桩钻孔灌注桩灌注桩与高压喷射桩组合支护型钢深层搅拌桩SMW工法桩组合支护深基坑支护结构分类支护结构挡土部分支撑部分透水挡土结构止水挡土结构H型钢、工字钢+插板疏排灌注桩+钢丝网水泥抹面密排灌注桩、预制桩双排桩挡土连拱式灌注桩土钉墙地下连续墙深层搅拌桩、墙深层搅拌桩+灌注桩密排桩+高压喷射桩钢板桩闭合拱圈墙自立式桩、墙锚拉支护土层锚杆水平支撑、斜撑环梁支护系统8.3支护结构上的荷载水、土压力计算水、土压力分算方法对于透水性比较大的砂性土和粉土，分别计算作用在围护结构上的土压力（按朗肯土压力理论计算）和水压力（按静水压力

7、计算），然后叠加作用在围护结构上。或：水、土压力合算方法对于透水性比较差的粘性土地基，采用水、土压力合算的方法计算作用于围护结构上的侧向压力。各项参数的定义见p.298说明。挡土结构位移对土压力的影响一般的围护结构自身刚度不大，在侧向压力作用下产生较大的相对位移时，对土压力的分布与大小产生影响。一般有以下几种情况：挡土构造不发生位移墙后主动土压力为静止土压力，土压力分布为三角形分布。H/2H挡土构造顶部不动，底部向外位移无论位移达到