深基坑工程讲座-高大钊ppt课件.ppt

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1、深基坑工程讲座(一)同济大学高大钊内容深基坑工程总论深基坑工程方案设计深基坑工程设计计算深基坑工程施工图设计深基坑工程总论深基坑工程的若干事故实例地下连续墙围护结构的垮塌钢支撑的失稳工程桩的倾斜采用拱圈结构深基坑的垮塌土钉墙的垮塌深基坑工程总论1.深基坑工程的技术要求；2.深基坑围护结构的类型；3.深基坑工程的失效模式；4.深基坑工程的安全等级与设计、施工要求；5.深基坑围护结构的设计荷载；6.深基坑设计表达式及安全控制标准；深基坑工程的技术要求深基坑工程是指包括基坑开挖、降水和支护结构设计、施工与监测在内的总称。支护结构则由包括具有挡土、止水功能的围

2、护结构和维持围护结构平衡的支、锚体系两部分组成；支、锚体系是指内支撑体系或锚杆体系，内支撑体系由支撑、围檩和立柱等构件组成，锚杆体系则由锚杆、腰粱和台座等组成。对深基坑工程的技术要求包括：一深基坑工程的功能要求1.挡土功能2.止水功能3.作为地下结构外墙的使用功能二环境保护与处理相邻关系的要求1.控制围护结构位移和坑底隆起对环境的影响2.控制降低地下水位对环境的影响3.控制土锚对相邻场地的影响深基坑工程的功能要求为什么要做深基坑工程？由地下室的施工引起的问题：挡土和止水的功能－临时性的结构物作为深基坑围护结构的地下连续墙可以同时用作地下结构的永久性外墙

3、的使用功能挡土功能放坡开挖和支护开挖虽是两种可供选择的开挖方案，但放坡开挖的适用范围有限，因为深基坑的放坡范围过大，城市不可能提供太大的放坡空间；深基坑放坡所增加的土方量也比较大；如在软土地区更由于可能产生深层滑动的制约，在深基坑中放坡开挖的风险很大。因此深基坑工程大多采用支护开挖的方案。深基坑设置支护结构（一般包括围护结构和支锚体系两部分）的目的是阻止基坑外侧土体的坍塌，为基础施工提供安全的工作空间。支护结构的功能是挡土，对基础施工空间来说具有防护的作用，统称为支护结构，但将围护结构和支锚体系加以区别可更确切地表达其在基坑工程中的不同作用。根据挡土的

4、要求，围护结构不一定是连续密闭的，在土的强度比较高的地区，采用间隔式的围护结构就足以起到挡土的作用；但在软土地区，由于土的强度低，土压力比较大，则需要设置连续排列的围护结构才有足够的强度抵抗土压力的作用和防止软土在侧向压力作用下通过支挡的间隙绕流。不同地区、不同土类、不同开挖深度的基坑，根据挡土的功能要求可以选择不同的围护结构型式和支锚体系的类型。止水功能在地下水位比较高的地区，为了使施工作业的空间比较干燥，必须采取坑内排水或降低地下水位的措施。如在坑内降低地下水位则造成了坑内外的水位差，地下水在水头压力的作用下从坑外流向坑内，不仅不能保持坑内的干燥，

5、而且还会产生管涌、流砂等渗透变形，危及基坑的安全。在这种情况下，要求围护结构同时具有止水的功能，能阻止地下水流向坑内，以保证坑内的施工作业条件。实现围护结构止水功能的条件，一方面是要求围护结构本身要有一定的隔水性能，可以同时起止水帷幕的作用，另一方面是要求设置的止水帷幕有足够的长度，或者能切入不透水层，或者能将水头梯度减少到不会发生危害的数值。有些类型的围护结构可以同时具有挡土和止水的功能，如地下连续墙；但有些挡土结构物却不具有止水的作用，如排桩式围护结构，此时就需要设置止水帷幕，采用两种材料的复合结构。作为地下结构外墙的使用功能在软土地区，深基坑工程

6、的围护结构造价很高，特别如地下连续墙有时可达数千万之巨，如果仅用作施工时的临时性围护结构，在地下室施工完毕以后就丧失了使用价值，确实非常可惜。为了充分利用地下连续墙的使用价值，提出了将围护结构同时作为地下室外墙的设计要求，这种设想无疑是具有经济意义的。在这种条件下，支护结构就具有地下室外墙的使用功能要求，即永久性的止水功能、永久性的挡土作用以及传递建筑物荷载的功能。对于同时具有地下室外墙使用功能要求的围护结构，其设计和施工的技术要求和一般围护结构不同，技术难度比较大，也比较复杂，需要作专门的研究。环境保护与处理相邻关系的要求1.控制围护结构位移和坑底隆

7、起对环境的影响2.控制降低地下水位对环境的影响3.控制土锚对相邻场的影响控制围护结构位移和坑底隆起对环境的影响基坑开挖对土体来说是一种卸荷作用，打破了土体原来的平衡状态，土体就会产生各种形态的位移，在基坑内部，表现为围护结构的水平位移和坑底的隆起，尽管设置了围护体的支、锚结构，但围护结构连同周围的土体仍然有不同程度的水平位移；坑底的隆起是一种向上的位移，产生的原因一是深层土的卸荷回弹，二是由开挖形成的压力差导致的土体塑流。由于土体是连续体，坑底的隆起和围护结构的水平位移必然导致坑外土体产生沉降和水平位移，带动相邻建筑物或市政设施发生倾斜或挠曲，这些附加

8、的变形使结构构件或管道可能产生开裂，影响使用，危及安全。控制降低地下水位对环境的影响基坑开挖时