深基坑支护ppt课件
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深基坑排桩支护结构教学课件ppt
应急人员培训
05
深基坑排桩支护结构的优缺点及改进方向
优点支护结构受力明确，桩与土共同参与支护，结构稳定性好；刚度大，变形小，对周围环境影响小；施工方便，工期短。不足之处桩间缝隙易造成水土流失，需要采取止水措施；受地质条件影响较大，适用范围有限；支护结构造价较高。
优点及不足之处
改进方向采用新型的桩体材料和施工工艺，提高支护结构的强度和稳定性；加强桩间缝隙的止水措施，防止水土流失；开展数值模拟和现场试验，深入研究支护结构的受力特性和变形规律。发展前景随着城市地下空间开发的不断深入，深基坑排桩支护结构将得到更广泛的应用；未来将有更多的新型材料和工艺被应用到深基坑排桩支护结构中，提高其性能和稳定性；数值模拟和现场试验将成为研究深基坑排桩支护结构的重要手段。
安全性
经济性
适用性
在满足安全性的前提下，合理选择材料和设计参数，降低成本。
根据工程实际情况，选择适合的排桩支护结构形式和材料。
03
设计原则
02
01
设计步骤和方法
收集工程地质、水文地质、设计要求等相关资料。
收集资料
根据工程实际情况，确定排桩支护结构的形式和尺寸。
确定设计方案
根据力学分析方法和设计规范，对排桩支护结构进行计算和分析。
深基坑排桩支护结构是一种在基坑周围采用排桩方式进行支护的结构形式，通常由桩体、支撑体系和锚固体系组成。
定义
具有较好的支护效果和较高的承载能力，适用于深基坑工程中。
特点
深基坑排桩支护结构的定义
深基坑排桩支护结构的特点
深基坑排桩支护结构能够有效地防止基坑周围土体的位移和变形，提高基坑的稳定性和安全性。
支护效果好
承载能力强
适应性强
施工难度大
05
深基坑排桩支护结构的优缺点及改进方向
优点支护结构受力明确，桩与土共同参与支护，结构稳定性好；刚度大，变形小，对周围环境影响小；施工方便，工期短。不足之处桩间缝隙易造成水土流失，需要采取止水措施；受地质条件影响较大，适用范围有限；支护结构造价较高。
优点及不足之处
改进方向采用新型的桩体材料和施工工艺，提高支护结构的强度和稳定性；加强桩间缝隙的止水措施，防止水土流失；开展数值模拟和现场试验，深入研究支护结构的受力特性和变形规律。发展前景随着城市地下空间开发的不断深入，深基坑排桩支护结构将得到更广泛的应用；未来将有更多的新型材料和工艺被应用到深基坑排桩支护结构中，提高其性能和稳定性；数值模拟和现场试验将成为研究深基坑排桩支护结构的重要手段。
安全性
经济性
适用性
在满足安全性的前提下，合理选择材料和设计参数，降低成本。
根据工程实际情况，选择适合的排桩支护结构形式和材料。
03
设计原则
02
01
设计步骤和方法
收集工程地质、水文地质、设计要求等相关资料。
收集资料
根据工程实际情况，确定排桩支护结构的形式和尺寸。
确定设计方案
根据力学分析方法和设计规范，对排桩支护结构进行计算和分析。
深基坑排桩支护结构是一种在基坑周围采用排桩方式进行支护的结构形式，通常由桩体、支撑体系和锚固体系组成。
定义
具有较好的支护效果和较高的承载能力，适用于深基坑工程中。
特点
深基坑排桩支护结构的定义
深基坑排桩支护结构的特点
深基坑排桩支护结构能够有效地防止基坑周围土体的位移和变形，提高基坑的稳定性和安全性。
支护效果好
承载能力强
适应性强
施工难度大
基坑工程支护设计PPT128页
+7.6
3.0
-
+15.2 -4.6
2.3
- +140.1
+11.1 - +1.0
最后杆端弯矩 （近似）
171.8
-171.8 232.6
-232.6 ++14.835
-485
-33.4
通过以上计算，得到各支点的弯矩为：
固端D 与固端C类似，可求得：
3. 分配弯矩
µ
C D
=
0.58，
µ
F D
=
0.42
由于D点的不平衡力矩MDg = MDC + MDF = 303.4 – 637 = -333.6 kN⋅m，C点的不平衡力矩MCg = MCB + MCD = 269.4 - 280.4 = -11 kN⋅m 。显然应当：
3.6 多道支撑（锚杆）挡土桩墙计算
多道（层）支撑（锚杆）挡土桩的计算方法很多，有 等值梁法；二分之一分担法；逐层开挖支撑支承力不 变法；弹性地基梁法（m法）；有限元计算法等。
3.6.1 等值梁法
一、计算步骤
多道支撑等值梁法计算原理与单道相同，但须计算固 端弯矩，求出弯矩后尚须进行分配，最后计算各支点 反力。
二、工程实例计算
北京京城大厦为超高层建筑，地上52层，地下4层，建筑面 积110270m2，地面以上高183.53m，基础深23.76m (设计 按23.5m计算)，采用进口488mm×30mmH型钢桩挡土， 桩中间距1.1m，三层锚杆拉结。地质资料如下图所示。
对各土层进行加权平均后得：重度 = 19kN/m3，内摩擦角 = 300，
C kI
C
I
k
M
《基础篇：基坑支护》PPT课件
a
59
降水（压）井点剖面布置图
a
60
⑶ 坑内井点降水要点
① 坑内井点降水应在开挖前20天进行，降水深度应达到设计 要求，并不得少于坑底以下1m。
② 降水必然会形成降水漏斗，从而造成对周围环境的影响， 因此要合理使用井点降水，在邻近保护对象附近一定要形成封闭 的隔水帷幕后才能开始降水。
③ 降水期间应按设计要求布置水位观测孔，对基坑内外的地 下水位变化及邻近的建（构）筑物的沉降进行监控，当建（构） 筑物的变形速率或变形量超过警戒值时，可用回灌水法或隔水法 来控制降水对周围环境的有害影响。
⑷预应力张拉及封锚：
制浆
注浆
拉杆的预应力张拉
a
锚杆逐层向下支护施工
共70页 第2250页
2.4.4 挡土灌注桩与土层锚杆结合支护
锚杆及横撑
a
冠梁 悬臂支护桩
共70页 第2621页
2.4.5 钢板桩支护
当基坑较深、地下水位较高 且未施工降水时，采用板桩作为 支护结构，既可挡土、防水，还 可防止流砂的发生。
共70页 第1712页
钢筋砼灌注桩的排列方式
北京神华大厦基坑的 交错相间排桩支护
a
共70页 第1813页
2.4.2 土钉墙支护
a
共70页 第1194页
土钉支护施工工艺：
⑴开挖工作面 ⑵喷射第一层砼 ⑶土钉成孔
喷射第一层砼
人工洛阳铲成孔
a
冲击式钢管成孔
土层锚杆钻机成孔
共70页 第2015页
⑷安设土钉、注浆
灌注桩与 水泥土桩结合
共70页 第16页
2.4.1 排桩支护
开挖前在基坑周围设置砼灌注桩，桩的排列有间隔式、双排 式和连续式，桩顶设置砼连系梁或锚桩、拉杆。施工方便、安全 度好、费用低。
基坑支护简介ppt课件
包括钢筋混凝土支撑、钢支撑 、锚杆等。
土钉墙类型
包括密排土钉墙、预应力锚索 土钉墙等。
重力式挡墙类型
包括重力式混凝土挡墙、重力 式加筋土挡墙等。
基坑支护的作用
保证基坑周边土体的稳定，防 止土体滑坡、塌陷等问题。
承受基坑开挖过程中产生的土 压力和其他外部荷载，保证基 坑内部作业的安全。
保护地下管线、道路等设施不 受影响，确保周边环境的安全 。
对进场的材料进行检验，确保其符合设计 要求。
施工过程控制
安全措施
对施工过程进行全面监控，确保施工质量 。
采取安全措施，防止事故发生，如佩戴安 全帽、定期检查施工现场的安全状况等。
05
基坑支护监测与检测
监测目的与内容
目的
确保基坑支护结构安全、稳定，控制 变形和位移，保护周边环境，为施工 提供可靠依据。
监测结果分析与处理
分析
对监测数据进行整理、分析和评估，判断基坑支护结构的稳定性和安全性，以及 周边环境的变形和位移情况。
处理
根据监测结果及时采取措施，如加强支护、调整施工方案等，确保施工安全和周 边环境不受损害。同时，对监测结果进行反馈和总结，为今后的施工提供参考和 借鉴。
06
工程案例分析
工程案例一：深基坑支护设计
基坑支护简介ppt 课件
汇报人： 日期:
目 录
• 引言 • 基坑支护概述 • 基坑支护设计 • 基坑支护施工 • 基坑支护监测与检测 • 工程案例分析 • 总结与展望
01
引言
目的和背景
目的
介绍基坑支护的基本概念、原理、分类、设计、施工等方面 的知识，提高人们对基坑支护的认识和了解，为后续的深入 探讨和研究奠定基础。
应用到更多领域。
土钉墙类型
包括密排土钉墙、预应力锚索 土钉墙等。
重力式挡墙类型
包括重力式混凝土挡墙、重力 式加筋土挡墙等。
基坑支护的作用
保证基坑周边土体的稳定，防 止土体滑坡、塌陷等问题。
承受基坑开挖过程中产生的土 压力和其他外部荷载，保证基 坑内部作业的安全。
保护地下管线、道路等设施不 受影响，确保周边环境的安全 。
对进场的材料进行检验，确保其符合设计 要求。
施工过程控制
安全措施
对施工过程进行全面监控，确保施工质量 。
采取安全措施，防止事故发生，如佩戴安 全帽、定期检查施工现场的安全状况等。
05
基坑支护监测与检测
监测目的与内容
目的
确保基坑支护结构安全、稳定，控制 变形和位移，保护周边环境，为施工 提供可靠依据。
监测结果分析与处理
分析
对监测数据进行整理、分析和评估，判断基坑支护结构的稳定性和安全性，以及 周边环境的变形和位移情况。
处理
根据监测结果及时采取措施，如加强支护、调整施工方案等，确保施工安全和周 边环境不受损害。同时，对监测结果进行反馈和总结，为今后的施工提供参考和 借鉴。
06
工程案例分析
工程案例一：深基坑支护设计
基坑支护简介ppt 课件
汇报人： 日期:
目 录
• 引言 • 基坑支护概述 • 基坑支护设计 • 基坑支护施工 • 基坑支护监测与检测 • 工程案例分析 • 总结与展望
01
引言
目的和背景
目的
介绍基坑支护的基本概念、原理、分类、设计、施工等方面 的知识，提高人们对基坑支护的认识和了解，为后续的深入 探讨和研究奠定基础。
应用到更多领域。
深基坑开挖与支护PPT
整个的土方开挖顺序，必须与支护结构的设 计工况严格一致。要遵循开槽支撑、先撑后挖、 分层开挖、严禁超挖的原则。
盆式挖土
中心岛式挖土
放坡挖土
放坡开挖是最经济的 挖土方案。当基坑开 挖深度不大（软土地 区挖深不超过4m； 地下水位低的土质较 好地区挖深亦可较 大）、周围环境又允 许时，经验算能确保 土坡的稳定性时，均 可采用放坡开挖。
基坑边线设计时应尽是避免出现 内阳角，特别是在软土深基坑中， 阳角处易形成应力集中，成为围 护体系中的薄弱环节。
软土基坑施工时，应合理组织安排挖土，支撑 形成的时间要求比较迅速，特别是采用二道支 撑时，第二道支撑的形成要快。
当多个基坑工程同时施工时，要根据每 个基坑的支护特点安排合理的施工顺序。
围护桩以受水平力为主，只要其桩长能满足整体稳定性、 抗倾覆和坑底土抗隆起稳定，即使桩端位于性质极差 的淤泥土层上，围护桩的沉降量也很小。
软土地区深基坑开挖与支护设 计分析
城市建设与安全工程学院
在20世纪30年 代,Terzaghi等人 已开始研究基坑工 程中的岩土工程问 题，在以后的时间 里,世界各国的许 多学者都投入研究, 并不断地在这一领 域取得丰硕的成果。
深基坑的定义：建设部建质200987号文关于 印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法 的通知》规定：一般深基坑是指开挖深度超过5米 （含5米）或地下室三层以上（含三层），或深度 虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线 特别复杂的工程。 也就是说，一般定义深基坑为：底面积在27 平方米以内（不是20），且底长边小于三倍短边 ，开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上 （含三层），或深度虽未超过5米，但地质条件和 周围环境及地下管线特别复杂的工程。
盆式挖土
中心岛式挖土
放坡挖土
放坡开挖是最经济的 挖土方案。当基坑开 挖深度不大（软土地 区挖深不超过4m； 地下水位低的土质较 好地区挖深亦可较 大）、周围环境又允 许时，经验算能确保 土坡的稳定性时，均 可采用放坡开挖。
基坑边线设计时应尽是避免出现 内阳角，特别是在软土深基坑中， 阳角处易形成应力集中，成为围 护体系中的薄弱环节。
软土基坑施工时，应合理组织安排挖土，支撑 形成的时间要求比较迅速，特别是采用二道支 撑时，第二道支撑的形成要快。
当多个基坑工程同时施工时，要根据每 个基坑的支护特点安排合理的施工顺序。
围护桩以受水平力为主，只要其桩长能满足整体稳定性、 抗倾覆和坑底土抗隆起稳定，即使桩端位于性质极差 的淤泥土层上，围护桩的沉降量也很小。
软土地区深基坑开挖与支护设 计分析
城市建设与安全工程学院
在20世纪30年 代,Terzaghi等人 已开始研究基坑工 程中的岩土工程问 题，在以后的时间 里,世界各国的许 多学者都投入研究, 并不断地在这一领 域取得丰硕的成果。
深基坑的定义：建设部建质200987号文关于 印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法 的通知》规定：一般深基坑是指开挖深度超过5米 （含5米）或地下室三层以上（含三层），或深度 虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线 特别复杂的工程。 也就是说，一般定义深基坑为：底面积在27 平方米以内（不是20），且底长边小于三倍短边 ，开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上 （含三层），或深度虽未超过5米，但地质条件和 周围环境及地下管线特别复杂的工程。
深基坑安全课件ppt
深基坑工程的重要性
总结词
深基坑工程的重要性
详细描述
深基坑工程是各类建筑基础工程的重要组成部分，其施工质量直接关系到建筑物 的安全性和稳定性，对于保障人民群众生命财产安全具有重要意义。
深基坑工程的历史与发展
总结词
深基坑工程的历史与发展
详细描述
深基坑工程的历史可以追溯到20世纪初，随着城市化进程的加速和高层建筑的增多，深基坑工程得到了广泛的应 用和发展。近年来，随着科技的不断进步，深基坑工程施工技术和管理水平不断提高，为各类大型建筑的建设提 供了有力保障。
事故概述
某工程深基坑施工过程中发生涌水事故，造成人 员伤亡和设备损失。
事故原因
地质勘察不准确，未能及时发现地下水存在，排 水措施不到位。
事故教训
加强地质勘察工作，制定科学合理的排水方案， 确保深基坑施工安全。
案例三：某工程深基坑边坡失稳事故
事故概述
某工程深基坑施工过程中发生边坡失稳事故，造成人员伤亡和设 备损失。
制定的应急措施和方案。
A
B
C
D
详细描述
同时，应加强与周边居民和相关部门的沟 通协调，减少对周边环境的影响和纠纷。
总结词
在深基坑施工中，应加强施工现场的安全 管理和监督，及时发现和处理各种安全隐 患和异常情况。
04 深基坑安全施工管理
深基坑施工前的准备
01
02
03
施工前安全培训
对所有参与深基坑施工的 人员进行安全培训，确保 他们了解施工过程中的安 全规定和操作规程。
危险源管理
对施工过程中可能存在的 危险源进行识别和管理， 采取有效措施预防事故发 生。
深基坑施工后的安全评估与验收
安全评估
地下建筑结构-第十讲-深基坑支护工程
2）基坑开挖深度大于、等于10米时； 3）距基坑边两倍开挖深度范围内有历史文物、近代优秀建 筑物，重要管线等需严加保护时； 二级：除一级和三级以外的均属二级基坑工程； 三级：开挖深度小于7米，且周围环境无特别要求时；
对于抗隆起，抗倾覆等稳定性验算，按不同等级的坑基规定了 不同的安全系数。
每个工程应根据自己的具体情况，侧重于破坏产生的后果，综 合各种因素决定重要性等级及0取值。
图 1.3-8 土钉墙围护示意图
门架式围护结构
1） 门架式围护结构
门架式围护结构示意图如1.3-9所示。目前在工程中常用钢筋 混凝土灌注桩、压顶梁和联系梁形成空间门架式围护结构体系。 它的围护深度比悬臂式围护结构深。研究表明：前后排桩桩距B小 于4d（d为桩径）时，刚架空间效应差；B＞8d时，联系梁只起拉 杆作用，刚架空间效应也差。
(a) 剖面
(b) 平面
门架式围护结构
属悬臂型，其变形较 大。门架式围护结构 适用于开挖深度已超 过悬臂式围护结构的 合理围护深度的基坑 工程。
图 1.3-9 门架式围护结构示意图
门架式围护结构
2）沉井围护结构
采用沉井结构形成围护体系。
3）SMW工法柱列式挡墙
将支承荷载与防渗结合起来，使之同时具有承力与防渗两种功 能的支护形式，即是劲性水泥搅拌桩法，日本称为SMW工法，即在水 泥土搅拌桩内插入H型钢或者其他种类的受拉材料，形成承力和防水 的复合结构（图1.3-10）。
如基坑平面形状成近似正方形可采用拱圈作支撑，但需注 意土压力的平衡。
拉锚式围护结构
1.3.5 拉锚式围护结构 拉锚式围护结构由围护体系和锚固体系两部分组成，围护结
构体系同于内撑式围护结构。 锚固体系:
锚杆式（单层、二层、多层）——需地基土提供较大锚固力； 地面拉锚式——需有足够场地设置锚固物；
对于抗隆起，抗倾覆等稳定性验算，按不同等级的坑基规定了 不同的安全系数。
每个工程应根据自己的具体情况，侧重于破坏产生的后果，综 合各种因素决定重要性等级及0取值。
图 1.3-8 土钉墙围护示意图
门架式围护结构
1） 门架式围护结构
门架式围护结构示意图如1.3-9所示。目前在工程中常用钢筋 混凝土灌注桩、压顶梁和联系梁形成空间门架式围护结构体系。 它的围护深度比悬臂式围护结构深。研究表明：前后排桩桩距B小 于4d（d为桩径）时，刚架空间效应差；B＞8d时，联系梁只起拉 杆作用，刚架空间效应也差。
(a) 剖面
(b) 平面
门架式围护结构
属悬臂型，其变形较 大。门架式围护结构 适用于开挖深度已超 过悬臂式围护结构的 合理围护深度的基坑 工程。
图 1.3-9 门架式围护结构示意图
门架式围护结构
2）沉井围护结构
采用沉井结构形成围护体系。
3）SMW工法柱列式挡墙
将支承荷载与防渗结合起来，使之同时具有承力与防渗两种功 能的支护形式，即是劲性水泥搅拌桩法，日本称为SMW工法，即在水 泥土搅拌桩内插入H型钢或者其他种类的受拉材料，形成承力和防水 的复合结构（图1.3-10）。
如基坑平面形状成近似正方形可采用拱圈作支撑，但需注 意土压力的平衡。
拉锚式围护结构
1.3.5 拉锚式围护结构 拉锚式围护结构由围护体系和锚固体系两部分组成，围护结
构体系同于内撑式围护结构。 锚固体系:
锚杆式（单层、二层、多层）——需地基土提供较大锚固力； 地面拉锚式——需有足够场地设置锚固物；
土力学与地基基础第9章 基坑工程PPT课件
i1
i1
求最大的弯矩
按结构力学分析，最大弯矩应该在零剪应力截
面。根据计算简图，求得
处，即图 n
m
Eai
E pi
i 1
i 1
中的D点，也就是零剪应力点。于是最大弯矩
为：
n
m
Mmax Eaiyai Epiypi
i1
i1
我国规程的计算方法
由于在朗肯土压力条件下，忽略了支护结构与 土体的摩擦力作用，基坑开挖面以下荷载按三 角形分布计算。这与实际的工程经验不相符合， 弯矩的计算值也偏大。故我国《建筑基坑支护 技术规程》JGJ 120―99（以下简称规程）规定悬 臂式排桩支护结构的嵌固深度设计值宜按下式 确定：
第9章 深基坑支护
本章学习要求：
了解深基坑支护的特点及支护结构的类型； 熟悉悬臂式排桩和单层支点支护结构的计算方法； 了解基坑稳定分析的一般步骤。
伴随着近年来高层建筑的发展，我国出现了大量的深基坑 工程。如福州新世纪大厦的-25.6m基坑，首都国家大剧院 基坑深度更是达到了-32.5m。
基坑支护工程作为一项临时性工程，它的设计计算涉及结 构工程和岩土工程等多门学科，同时，由于支护结构通常 是边施工边支护分步形成的，因而其计算体系是不断变化 的。
槽 段 长 度 4～ 8
拱圈墙
支撑体系
钢支撑
钢筋混凝土支撑
自由段
锚固段
排桩：指的是以某种桩型按队列式布置组成的 基坑支护结构
排桩的有关计算方法： （一）极限平衡法 （二）弹性地基梁法 （三）有限元法
有限元法计算特别复杂，一般工程应用不够方便， 实际工程设计不多。
弹性地基梁法需要求解微分方程，尽管相对有限 元法计算工作量大为减少，但是仍然较为繁琐。
深基坑ppt课件
验算；
• 降水设计； • 挖土方案； • 监测方案和环保要求。
特别注意降水Leabharlann • 粘性土地基：稳定性主要取决于滑动计算， 其安全系数要求为1.1~1.3
• 斜面高度，通常限于3~6米
支护开挖
• 支护开挖
• 适用于土质软弱、场地狭窄、开挖深度较 大
• 人工开挖和机械开挖
3 支护结构形式
放坡开挖
支护结构包括:挡墙和支撑（或拉锚）两部分
（1）支护结构
• 地下连续墙 • 混凝土灌注桩 • 水泥土桩墙 • 土钉墙 • 逆作拱墙
1 深基坑工程的特点
基 坑 工 程
• 深基坑：
开挖深度超过5m（含5m）或地下室三层以 上（含三层），或深度虽未超过5m（含 5m），但地质条件和周围环境及地下管线 极其复杂的工程。 符合上述条件的基坑都属于深基坑。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
• 要保护周边构筑物的安全使用
• 基坑支护大多是临时结构
• 降水设计
• 如何安全、合理地选择合适的支护结构 进行科学的设计是基坑工程要解决的主 要内容。
2 深基坑开挖
放坡开挖
放坡开挖
• 适用于硬质、可塑性粘土和良好性砂土 • 需要核算边坡表面的稳定性 • 砂质地基：坡角主要取决于砂的内摩擦角 ，
4 深基坑工程的设计内容和要求
• 收集下列资料： • 岩土工程勘察报告； • 邻近建筑物和地下设施及地下管网的类型
和分布图； • 用地界线及红线图、建筑总平面图、地下
结构平面图和剖面图等
• 设计内容，一般应包括： • 支护结构的方案比较和选型； • 支护结构的内力和变形计算； • 基坑稳定性验算； • 结构长度（高度）设计及截面尺寸和配筋
• 降水设计； • 挖土方案； • 监测方案和环保要求。
特别注意降水Leabharlann • 粘性土地基：稳定性主要取决于滑动计算， 其安全系数要求为1.1~1.3
• 斜面高度，通常限于3~6米
支护开挖
• 支护开挖
• 适用于土质软弱、场地狭窄、开挖深度较 大
• 人工开挖和机械开挖
3 支护结构形式
放坡开挖
支护结构包括:挡墙和支撑（或拉锚）两部分
（1）支护结构
• 地下连续墙 • 混凝土灌注桩 • 水泥土桩墙 • 土钉墙 • 逆作拱墙
1 深基坑工程的特点
基 坑 工 程
• 深基坑：
开挖深度超过5m（含5m）或地下室三层以 上（含三层），或深度虽未超过5m（含 5m），但地质条件和周围环境及地下管线 极其复杂的工程。 符合上述条件的基坑都属于深基坑。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
• 要保护周边构筑物的安全使用
• 基坑支护大多是临时结构
• 降水设计
• 如何安全、合理地选择合适的支护结构 进行科学的设计是基坑工程要解决的主 要内容。
2 深基坑开挖
放坡开挖
放坡开挖
• 适用于硬质、可塑性粘土和良好性砂土 • 需要核算边坡表面的稳定性 • 砂质地基：坡角主要取决于砂的内摩擦角 ，
4 深基坑工程的设计内容和要求
• 收集下列资料： • 岩土工程勘察报告； • 邻近建筑物和地下设施及地下管网的类型
和分布图； • 用地界线及红线图、建筑总平面图、地下
结构平面图和剖面图等
• 设计内容，一般应包括： • 支护结构的方案比较和选型； • 支护结构的内力和变形计算； • 基坑稳定性验算； • 结构长度（高度）设计及截面尺寸和配筋
深基坑支护技术ppt
深基坑支护技术
一、支护结构的选型
（一）支挡式结构 4、内支撑
——设置在基坑内用以支撑挡土构件的结构部件。 内支撑包括：
腰梁或冠梁（围檩）、支撑、立柱。 （图）
内支撑分类： 钢内支撑、混凝土内支撑。
深基坑支护技术
一、支护结构的选型
（一）支挡式结构 4、内支撑
（1）钢支撑——包括钢管支撑（多用φ609钢管）、型钢支撑 （多用H型钢）。（图）
排桩的桩型：
◇型钢桩、钢管桩、钢板桩 ◇混凝土灌注桩 ◇型钢水泥土搅拌桩
深基坑支护技术
一、支护结构的选型
（一）支挡式结构 2、地下连续墙
——分槽段用专用机械成槽、浇筑钢筋混凝土所形成的连续 地下墙体。 ◇现浇地下连续墙
与排桩相比，更有整体性好、抗渗止水的特点； 地下连续墙需专用成墙施工设备，工艺较复杂，工程造 价较高。 宜同时用作主体地下结构外墙，可同时用于截水。
《深基坑支护技术》
支护结构的选型 支护结构的设计
深基坑支护技术
一、支护结构的选型
◇支护结构选型时，应综合考虑下列因素：
1 基坑深度；
2 土的性状及地下水条件； 3 基坑周边环境对基坑变形的承受能力，以及支护结构一旦 失效可能产生的后果； 4 主体地下结构及其基础形式、基坑平面尺寸及形状； 5 支护结构施工工艺的可行性； 6 施工场地条件及施工季节； 7 经济指标、环保性能和施工工期。
主要支护形式：
悬臂式结构：适用于较浅的基坑； 锚拉式、支撑式结构：适用于较深的基坑；
双排桩：当上述类型不适用时，可考虑采用；
逆作法：适用于基坑周边环境条件很复杂的深基坑。
深基坑支护技术
一、支护结构的选型
（一）支挡式结构 1、排 桩
基坑支护基础知识PPT课件
或减至最低； 5）施工费用要经济，其所构成的构件力求简化； 6）任何接头的施工，原则上要能够阻挡新鲜混凝土漏出接缝端
点之外（即所谓漏浆），万一发生漏浆，要能迅速妥善处理；
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37
4）地下连续墙施工要点 f、地下连续墙曹端接头
b、施工注意事项 7）接头施工应不受连续墙深度影响； 8）接头的构造要能使混凝土容易流动并密实填满接头的每一个
2）地下连续墙支护优缺点？
答：防渗性能效果可靠,墙体的渗透和力学性能根据地层和 结构要求进行设计和控制,施工方法成熟,监测手段比其他 隐蔽工程可靠,适应于各种地质条件。由于施工技术要求 高,价格较高。
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15
3）连续墙的施工工艺
施工准备
成槽机组装 土方外运
测量放样 导墙制作 槽段挖掘 成槽质量检验 清沉渣换浆 清刷接头，二次清孔
(3) 有关围护结构的施工质量验收可按本规程的规定执行， 验收合格后方可进行土方开挖。
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1
• 2. 土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵 循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则 。
• 3. 基坑(槽)、管沟的挖土应分层进行。
• 4. 基坑(槽)、管沟土方施工中应对支护结构、周围环境 进行观察和监测，如出现异常情况应及时处理，待恢复正 常后方可继续施工。
a）钢筋砼人工挖孔桩 b）钻孔灌注桩
c）沉管灌注
d）打入预应力管桩
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5
钢筋砼人工挖孔桩
钻孔灌注桩
沉管灌注桩
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6
打入预应力管桩
a) 钢筋砼人工挖孔桩
施工工艺流程： 场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇 筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十 字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或 卷扬机、活底吊土桶、排水、通风照明设施等→第二节 桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔和垂直度和直径→ 拆上节模板、支第二节模板，浇筑第二节混泥土护壁→ 重复第二节挖土、支模、浇筑第二节混凝土护壁工序， 循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→清理 虚土、排除积水、检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位 →浇筑桩身混凝土。当桩孔不设支护和不扩底时，则无 此两道工序。
点之外（即所谓漏浆），万一发生漏浆，要能迅速妥善处理；
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4）地下连续墙施工要点 f、地下连续墙曹端接头
b、施工注意事项 7）接头施工应不受连续墙深度影响； 8）接头的构造要能使混凝土容易流动并密实填满接头的每一个
2）地下连续墙支护优缺点？
答：防渗性能效果可靠,墙体的渗透和力学性能根据地层和 结构要求进行设计和控制,施工方法成熟,监测手段比其他 隐蔽工程可靠,适应于各种地质条件。由于施工技术要求 高,价格较高。
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3）连续墙的施工工艺
施工准备
成槽机组装 土方外运
测量放样 导墙制作 槽段挖掘 成槽质量检验 清沉渣换浆 清刷接头，二次清孔
(3) 有关围护结构的施工质量验收可按本规程的规定执行， 验收合格后方可进行土方开挖。
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• 2. 土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵 循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则 。
• 3. 基坑(槽)、管沟的挖土应分层进行。
• 4. 基坑(槽)、管沟土方施工中应对支护结构、周围环境 进行观察和监测，如出现异常情况应及时处理，待恢复正 常后方可继续施工。
a）钢筋砼人工挖孔桩 b）钻孔灌注桩
c）沉管灌注
d）打入预应力管桩
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钢筋砼人工挖孔桩
钻孔灌注桩
沉管灌注桩
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打入预应力管桩
a) 钢筋砼人工挖孔桩
施工工艺流程： 场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇 筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十 字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或 卷扬机、活底吊土桶、排水、通风照明设施等→第二节 桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔和垂直度和直径→ 拆上节模板、支第二节模板，浇筑第二节混泥土护壁→ 重复第二节挖土、支模、浇筑第二节混凝土护壁工序， 循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→清理 虚土、排除积水、检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位 →浇筑桩身混凝土。当桩孔不设支护和不扩底时，则无 此两道工序。
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考虑土的弹塑性的分析（更准确地反映土体的变形） → 基坑工程监测和反分析（实现信息化设计和施工） → 基坑工程的风险分析和设计（实现预测和预控）
9
③时空效应 时间效应：
基坑支护结构的变形和周边地层的变形随 时间推移而发展。
空间效应：
基坑支护结构的变形和周边地层的变形因 开挖的空间尺度、开挖后的坑底暴露面积而 不同。
方规范。 第二阶段发展的标志： 2009年颁布了国家标准《基坑工程监测技术
规范》，并在这期间，修订了有关的基坑工程规范。
7
（2）基坑工程发展的几个重要方面
① 设计理念的演变
早期 a.以考虑地下工程施工，为施工创造条件为主。
b.设计中考虑承载能力极限状态，而较少关注周边环境保 护。
c.由于缺乏设计规范指导,工程设计与施工或以经验为主， 或以理论为主。
④基坑工程施工技术的发展
a.水泥土的应用（SMW工法的运用） b.地下连续墙技术在超深基坑中的应用 c.基坑钢支撑施工中采用预应力技术，并开始应用跟踪实
时调节预应力技术,将可实现围护墙变形的干预性控制 d.软土旋喷锚杆和可回收锚杆的应用 e.地下工程的逆作法施工，实现地下结构与上部结构双向
同步施工
环境较复杂
1）与邻近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑； 2）基坑影响范围内（不小于2倍的基坑开挖深度）有历史文
物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护的基坑。 ----------山东省工程建设标准《建筑基坑工程监测技术规
范》
4
1.1.1 深基坑工程 深基坑工程：
深基坑支护 土方开挖 基坑降水 基坑工程监测
15
1.1.3 基坑支护技术概述
支护结构主要由围护墙和支撑结构组成。
支撑结构分类： （1）锚拉支护：锚拉梁、桩
（2）土层锚杆
（3）钢管、型钢支撑（水平撑）
（4）钢筋混凝土支撑
（5）环梁支护体系
（6）逆作法施工
16
围护墙分类：
（1）排桩与板墙式挡墙： 板桩式挡墙：钢板桩、H型钢加横挡板 柱列式挡墙：钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制混凝土桩 板墙式挡墙：地下连续墙
当前 a.首先考虑环境保护
b.设计不仅满足承载能力极限状态，还要满足正常使用极限 状态，即满足环境保护要求
c.设计和施工注重理论与经验相结合 8
②基坑支护结构设计方法的发展
经典的土力学设计方法（静力平衡的解析法） → 考虑施工工况的设计方法（不同工况的分析） → 优化的解析法（仍只能求解力，无法计算变形） → 弹性基床系数法（解决了力和变形的计算问题） → 平面有限元法（解决了土和结构的共同工作） → 空间有限元法（解决了结构的空间作用）
2
1 深基坑支护新技术
1.1 基坑支护技术概述 1.1.1 深基坑工程 1.1.2 建筑基坑工程的发展 1.1.3 支护结构类型及适用范围
3
1.1.1 深基坑工程
深基坑是指开挖深度超过5m的基坑、或深度未达到5m 但地质情况和周围环境较复杂的基坑。
----------建设部《建筑工程预防坍塌事故若干规 定》
（2）水泥土挡墙：深层水泥土搅拌桩墙、高压旋喷桩墙
（3）边坡稳定式挡墙：土钉墙、锚喷支护
（4）组合式：灌注桩与搅拌桩结合、复合土钉墙、SMW工法
（5）逆作拱挡墙
17
（1）排桩与板墙式挡墙
•桩墙结构是在基坑开挖前沿基 坑边缘施工成排的桩或地连墙,并 使其底端嵌入到基坑底面以下。
•常见的形式 排桩—锚杆结构 排桩—内支撑结构 地下连续墙—锚杆结构 地下连续墙—内支撑结构等
14
1.1.3 基坑支护技术概述
基坑支护是保证地下结构施工基坑周边环境的安全， 对基坑侧壁采取的支挡、加固与保护措施。
特点：
A临时性 B技术综合性强 C难度大 D容易出事 E环节多 F相互影响 G造价高 H周期长
此外还有许多不确定性： A外力的不确定性 B变形不确定 C土性不确定 D偶然的不确定因素
水泥土墙支护
25
水泥土墙适用条件 1. 基坑侧壁安全等级宜为二、三级 2. 水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜 大于150kPa 3. 基坑深度不宜大于6m
26
（3）边坡稳定式挡墙
1) 土钉墙 土钉墙是一种具有自稳能力的原位挡土墙。
主要由土钉、粘附于土体表面的混凝土面层及土 钉之间的原位土体组成。
18
（1）排桩与板墙式挡墙 排桩-锚杆
支护
锚头
19
排桩—内支撑 结构Βιβλιοθήκη 20地下连续墙— 内支撑结构
21
排桩或地下连续墙适用条件: 1. 适于基坑侧壁安全等级一、二、三级; 2. 悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m; 3. 当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、 排桩加截水帷幕或地下连续墙。
22
10
“时空效应”的应用 a.经过理论分析和大量工程实践，提出
“分层、分块、对称、平衡、限时” 土方开 挖原则。 b.改变了很多常规的结构设计和施工理念，
如：混凝土结构的分段施工（施工缝的设置）、 钢筋连接接头的错位要求等。
11
常规的结构设计和 施工理念的改变
12
常规的结构设计和施工理念的改变
13
深基坑支护新技术
1
1 深基坑支护新技术
1.1 基坑支护技术概述 1.2 复合土钉墙支护技术 1.3 型钢水泥土复合搅拌桩支护技术 1.4 组合内支撑支护技术 1.5 地下连续墙支护技术 1.6 逆作法 1.7 环梁支护技术 1.8 冻结排桩法 1.9 基坑支护常见问题分析
5
1.1.2 建筑基坑工程的发展
（1）两个发展阶段 上一世纪八十年代末到九十年代末——探索 大量地下工程的涌现，开始进行科学研究、工
程实践，进行探索。 上一世纪九十年代末到2010年前后——发展 在前十年的基础上，从理论上不断发展，施工
技术进行开发，开始以信息化指导施工。
6
两个阶段发展的两个重要标志—— 第一阶段发展的标志： 在2000年前后颁布了一批国家行业规范和地
（2） 水泥土墙
水泥土墙（重力式结构）是在基坑侧壁形成一个 具有相当厚度和重量的刚性实体结构，以其重量 抵抗基坑侧壁的土压力，以满足该结构的抗滑移 和抗倾覆要求。
类型: 石砌挡土墙 水泥土搅拌桩 旋喷桩
重力式结构示意图 23
（2） 水泥土墙
24
上海新世纪商厦8m深基坑采用水泥土墙支护,桩长 19m坝宽8.7m，插10m毛竹
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③时空效应 时间效应：
基坑支护结构的变形和周边地层的变形随 时间推移而发展。
空间效应：
基坑支护结构的变形和周边地层的变形因 开挖的空间尺度、开挖后的坑底暴露面积而 不同。
方规范。 第二阶段发展的标志： 2009年颁布了国家标准《基坑工程监测技术
规范》，并在这期间，修订了有关的基坑工程规范。
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（2）基坑工程发展的几个重要方面
① 设计理念的演变
早期 a.以考虑地下工程施工，为施工创造条件为主。
b.设计中考虑承载能力极限状态，而较少关注周边环境保 护。
c.由于缺乏设计规范指导,工程设计与施工或以经验为主， 或以理论为主。
④基坑工程施工技术的发展
a.水泥土的应用（SMW工法的运用） b.地下连续墙技术在超深基坑中的应用 c.基坑钢支撑施工中采用预应力技术，并开始应用跟踪实
时调节预应力技术,将可实现围护墙变形的干预性控制 d.软土旋喷锚杆和可回收锚杆的应用 e.地下工程的逆作法施工，实现地下结构与上部结构双向
同步施工
环境较复杂
1）与邻近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑； 2）基坑影响范围内（不小于2倍的基坑开挖深度）有历史文
物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护的基坑。 ----------山东省工程建设标准《建筑基坑工程监测技术规
范》
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1.1.1 深基坑工程 深基坑工程：
深基坑支护 土方开挖 基坑降水 基坑工程监测
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1.1.3 基坑支护技术概述
支护结构主要由围护墙和支撑结构组成。
支撑结构分类： （1）锚拉支护：锚拉梁、桩
（2）土层锚杆
（3）钢管、型钢支撑（水平撑）
（4）钢筋混凝土支撑
（5）环梁支护体系
（6）逆作法施工
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围护墙分类：
（1）排桩与板墙式挡墙： 板桩式挡墙：钢板桩、H型钢加横挡板 柱列式挡墙：钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制混凝土桩 板墙式挡墙：地下连续墙
当前 a.首先考虑环境保护
b.设计不仅满足承载能力极限状态，还要满足正常使用极限 状态，即满足环境保护要求
c.设计和施工注重理论与经验相结合 8
②基坑支护结构设计方法的发展
经典的土力学设计方法（静力平衡的解析法） → 考虑施工工况的设计方法（不同工况的分析） → 优化的解析法（仍只能求解力，无法计算变形） → 弹性基床系数法（解决了力和变形的计算问题） → 平面有限元法（解决了土和结构的共同工作） → 空间有限元法（解决了结构的空间作用）
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1 深基坑支护新技术
1.1 基坑支护技术概述 1.1.1 深基坑工程 1.1.2 建筑基坑工程的发展 1.1.3 支护结构类型及适用范围
3
1.1.1 深基坑工程
深基坑是指开挖深度超过5m的基坑、或深度未达到5m 但地质情况和周围环境较复杂的基坑。
----------建设部《建筑工程预防坍塌事故若干规 定》
（2）水泥土挡墙：深层水泥土搅拌桩墙、高压旋喷桩墙
（3）边坡稳定式挡墙：土钉墙、锚喷支护
（4）组合式：灌注桩与搅拌桩结合、复合土钉墙、SMW工法
（5）逆作拱挡墙
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（1）排桩与板墙式挡墙
•桩墙结构是在基坑开挖前沿基 坑边缘施工成排的桩或地连墙,并 使其底端嵌入到基坑底面以下。
•常见的形式 排桩—锚杆结构 排桩—内支撑结构 地下连续墙—锚杆结构 地下连续墙—内支撑结构等
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1.1.3 基坑支护技术概述
基坑支护是保证地下结构施工基坑周边环境的安全， 对基坑侧壁采取的支挡、加固与保护措施。
特点：
A临时性 B技术综合性强 C难度大 D容易出事 E环节多 F相互影响 G造价高 H周期长
此外还有许多不确定性： A外力的不确定性 B变形不确定 C土性不确定 D偶然的不确定因素
水泥土墙支护
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水泥土墙适用条件 1. 基坑侧壁安全等级宜为二、三级 2. 水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜 大于150kPa 3. 基坑深度不宜大于6m
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（3）边坡稳定式挡墙
1) 土钉墙 土钉墙是一种具有自稳能力的原位挡土墙。
主要由土钉、粘附于土体表面的混凝土面层及土 钉之间的原位土体组成。
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（1）排桩与板墙式挡墙 排桩-锚杆
支护
锚头
19
排桩—内支撑 结构Βιβλιοθήκη 20地下连续墙— 内支撑结构
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排桩或地下连续墙适用条件: 1. 适于基坑侧壁安全等级一、二、三级; 2. 悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m; 3. 当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、 排桩加截水帷幕或地下连续墙。
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“时空效应”的应用 a.经过理论分析和大量工程实践，提出
“分层、分块、对称、平衡、限时” 土方开 挖原则。 b.改变了很多常规的结构设计和施工理念，
如：混凝土结构的分段施工（施工缝的设置）、 钢筋连接接头的错位要求等。
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常规的结构设计和 施工理念的改变
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常规的结构设计和施工理念的改变
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深基坑支护新技术
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1 深基坑支护新技术
1.1 基坑支护技术概述 1.2 复合土钉墙支护技术 1.3 型钢水泥土复合搅拌桩支护技术 1.4 组合内支撑支护技术 1.5 地下连续墙支护技术 1.6 逆作法 1.7 环梁支护技术 1.8 冻结排桩法 1.9 基坑支护常见问题分析
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1.1.2 建筑基坑工程的发展
（1）两个发展阶段 上一世纪八十年代末到九十年代末——探索 大量地下工程的涌现，开始进行科学研究、工
程实践，进行探索。 上一世纪九十年代末到2010年前后——发展 在前十年的基础上，从理论上不断发展，施工
技术进行开发，开始以信息化指导施工。
6
两个阶段发展的两个重要标志—— 第一阶段发展的标志： 在2000年前后颁布了一批国家行业规范和地
（2） 水泥土墙
水泥土墙（重力式结构）是在基坑侧壁形成一个 具有相当厚度和重量的刚性实体结构，以其重量 抵抗基坑侧壁的土压力，以满足该结构的抗滑移 和抗倾覆要求。
类型: 石砌挡土墙 水泥土搅拌桩 旋喷桩
重力式结构示意图 23
（2） 水泥土墙
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上海新世纪商厦8m深基坑采用水泥土墙支护,桩长 19m坝宽8.7m，插10m毛竹