基础工程课件 第八章 基坑工程.ppt

《基础工程课件 第八章 基坑工程.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章基坑工程【知识点】基坑工程的概念及特点，基坑支护结构的类型及适用条件，基坑支护工程设计原则和设计内容，作用于支护结构上的荷载及土压力计算，排桩、地下连续墙支护结构，水泥土墙支护结构，土钉支护结构，基坑稳定性分析，地下水控制，基坑现场监测与信息化施工。【重点】基坑支护结构的类型及适用条件，基坑支护工程设计原则和设计内容，作用于支护结构上的荷载及土压力计算，常见支护结构设计计算，基坑稳定性分析。【难点】基坑稳定性分析。7.1概述建筑基坑是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。为保证基坑施工以及主体地下结构的安全和周围环境不受损害，需对基坑进行包括土体、降水和开挖

2、在内的一系列勘察、设计、施工和检测等工作。这项综合性的工程就称为基坑工程。基坑工程是一个综合性的岩土工程问题，既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题，又涉及土与支护结构共同作用以及工程、水文地质等问题，同时还与计算技术、测试技术、施工设备和技术等密切相关。基坑工程基坑工程的特点①支护结构通常都是临时性的结构，一般情况下安全储备相对较小，风险性较大。②由于场地的工程水文地质条件、岩土的工程性质以及周边环境条件的差异性，基坑工程往往具都有很强的地域性特征。因此，它的设计和施工，必须因地制宜，切忌生搬硬套。③是一项综合性很强的系统工程。它不仅涉及结构、岩土、工程地质及环境等多门学科，而且勘察、设计

3、、施工、检测等工作环环相扣、紧密相连。④具有较强的时空效应。支护结构所受荷载（如土压力）及其产生的应力和变形在时间上和空间上具有较强的变异性，在软粘土和复杂体型基坑工程中尤为突出。⑤对周边环境会产生较大影响。基坑开挖、降水势必引起周边场地上的应力和地下水位发生改变，使土体产生变形，对相邻建（构）筑物和地下管线等产生影响，严重者将危及到它们的安全和正常使用。大量土方运输也将对交通和环境卫生产生影响。基坑支护结构的设计1设计内容2设计原则3设计荷载4设计方案1设计内容基坑支护应确保岩土开挖、地下结构施工的安全，并使周围环境不受损害。基坑工程设计的基本技术要求包括：（1）安全可靠性确保基坑工程的安全

4、以及周围环境的安全。（2）经济合理性基坑工程在支护结构安全可靠的前提下，要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等多方面综合研究经济合理性。（3）施工便利性和工期保证性在安全可靠经济合理的原则下，最大限度地满足便利施工和缩短工期的要求。2设计原则基坑支护工程设计的基本原则是：（1）在满足支护结构本身强度、稳定性和变形要求的同时，确保周围环境的安全；（2）在保证安全可靠的前提下，设计方案应具有较好的技术经济和环境效应；（3）为基坑支护工程施工和基础施工提供最大限度的施工方便，并保证施工安全。3设计荷载设计荷载土压力水压力一般地面超载影响区内建筑（构筑）物荷载施工荷载、邻近施工影响其他作用于支护结构

5、上的荷载及土压力计算作用于支护结构上的荷载通常有：土压力、水压力、影响区范围内建（构）筑物荷载、施工荷载、地震荷载以及其他附加荷载。其中最重要的荷载是土压力和水压力。其计算方法有“水土分算”法和“水土合算”法两种。对于砂性土和粉土，可按水土分算法，即分别计算土、水压力，然后叠加；对粘性土可根据现场情况和工程经验，按水土分算或水土合算法进行，水土合算法则是采用土的饱和重度计算总的水土压力。作用于支护结构的土压力，工程中通常按朗金土压力理论计算，然而，在基坑开挖过程中，作用在支挡结构上的土、水压力等是随着开挖的进程逐步形成的，其分布形式除与土性和地下水等因素有关外，更重要的还与墙体的位移量及位移形

6、式有关。而位移性状随着支撑和锚杆的设置及每步开挖施工方式的不同而不同，因此，土压力并不完全处于静止和主动状态。有关实测资料证明；当支护墙上有支锚时，土压力分布一般呈上下小、中间大的抛物线形状或更复杂的形状；只有当支护墙无支锚时，墙体上端绕下端外倾，才会产生一般呈直线分布的主动土压力。作用于支护结构上的土压力、水压力计算太沙基（Terzaghi）和佩克（Peck）根据实测和模型试验结果，提出了作用于板桩墙上土压力分布经验图（下图）。太沙基-佩克提出的侧向土压力图（a）砂士；（b）软至中硬粘土；（c）硬粘土γ一土的重度（kN／m3）；H一开挖深度（m）；Cu一土的不排水抗剪强度（kPa）Ka一主动

7、土压力系数；m一修正系数，一般情况取1，当基底下为软土层时，取0.4我国工程界常采用三角形分布士压力模式和经验的矩形土压力模式。当墙体位移比较大时，一般采用三角形土压力模式；否则采用矩形土压力模式。4设计方案选择1)方案选择的依据2)基坑变形控制标准3)不同开挖深度的方案选择1)方案选择的依据基坑开挖深度；工程地质与水文地质；基坑等级（邻近环境）；土方开挖方法；地下水处理；支护工程造价2)基坑变形