支护结构的设计
支护专项设计方案
一、工程概况本工程位于我国某城市，占地面积约10000平方米，总建筑面积约50000平方米。
该工程为高层住宅项目，建筑层数为18层，地下2层，基础形式为筏板基础。
工程地质条件复杂，土层主要为粉质粘土、粉砂夹粉质粘土等，地下水较为丰富。
二、支护方案设计原则1. 保障工程安全：确保基坑支护结构在施工和使用过程中安全可靠，防止基坑坍塌、滑坡等事故发生。
2. 经济合理：在保证安全的前提下，降低工程成本，提高经济效益。
3. 施工方便：便于施工操作，缩短施工周期。
4. 环保节能：减少施工过程中对环境的影响，提高资源利用率。
三、支护方案设计1. 基坑支护结构形式：采用复合土钉墙支护结构，由土钉、喷射混凝土面层、钢筋网、排水板等组成。
2. 土钉布置：土钉间距为1.2米，长度为6米，直径为25毫米，布置在基坑四周。
3. 喷射混凝土面层：厚度为150毫米，强度等级为C20。
4. 钢筋网：采用φ6.5@200×200的钢筋网，焊接于土钉上。
5. 排水板：采用排水板，厚度为200毫米，布置在基坑底部。
6. 基坑降水：采用井点降水，井点间距为2米，深度为8米。
四、施工步骤1. 基坑开挖：根据设计要求，进行基坑开挖，开挖深度为6米。
2. 土钉施工：按照设计要求，进行土钉施工，确保土钉垂直、牢固。
3. 喷射混凝土面层施工：在土钉施工完成后，进行喷射混凝土面层施工。
4. 钢筋网施工：在喷射混凝土面层施工完成后，进行钢筋网施工。
5. 排水板施工：在钢筋网施工完成后，进行排水板施工。
6. 基坑降水：按照设计要求，进行井点降水，确保基坑干燥。
7. 基坑验收：在支护结构施工完成后，进行基坑验收，确保支护结构符合设计要求。
五、质量保证措施1. 严格按照设计要求进行施工，确保施工质量。
2. 加强施工现场管理，确保施工安全。
3. 定期对支护结构进行检查，发现问题及时处理。
4. 做好施工记录，确保施工过程可追溯。
六、结论本支护专项设计方案在充分考虑工程地质条件、施工环境等因素的基础上，采用复合土钉墙支护结构，确保了基坑施工安全。
深基坑支护结构设计的优化方法8篇
深基坑支护结构设计的优化方法8篇第1篇示例：深基坑支护是指在进行基坑开挖施工过程中为了防止地基塌方、保护周边建筑物和道路安全而采取的支护措施。
深基坑开挖和支护工程是城市建设中常见的施工项目，而深基坑支护结构设计的优化方法成为了工程领域中的研究热点。
深基坑支护结构设计的优化方法包括多个方面，例如支护结构的选择、设计参数的优化、施工工艺的优化等。
在选择支护结构时，需要考虑地下水位、土质情况、周边建筑物、施工工艺等因素，以便选择最合适的支护结构类型。
设计参数的优化包括墙体厚度、支撑间距、钢筋配筋等参数的优化，以提高支撑结构的安全性和经济性。
而施工工艺的优化可以通过优化施工顺序、采用先进的施工技术等手段来提高深基坑支护工程的施工效率和质量。
在深基坑支护结构设计的优化方法中，最重要的是要充分考虑地质条件和周边环境，以便选择最适合的支护结构类型。
还需要充分利用先进的计算机软件和施工技术，以实现对设计参数和施工工艺的优化。
通过系统的研究和实践，不断改进深基坑支护结构的设计和施工方法，可以有效提高支护结构的安全性和经济性，为城市建设提供更可靠的保障。
在深基坑支护结构设计的优化方法中，需要充分考虑地质条件和周边环境。
地质条件主要包括土质情况、地下水位和地表荷载等因素。
土质情况对支护结构的稳定性和变形有着直接影响，需要通过地质勘察和试验数据来评价土的承载力和变形特性。
地下水位对基坑开挖和支护工程的施工和稳定性都有很大影响，需要根据地下水位情况选择适当的支护结构类型和设计参数。
地表荷载主要包括来自道路、建筑物、地铁等周边结构的荷载，需要通过结构分析和计算来评价其对支护结构的影响。
在选择支护结构类型时，需要充分考虑地质条件和周边环境因素。
深基坑支护结构种类繁多，包括钢支撑、混凝土墙、挡墙、桩墙等各种类型，需要根据具体的地质条件和施工要求来选择最适合的支护结构类型。
钢支撑结构适用于较宽的基坑和较小的变形要求，能够快速安装和拆除，适合于快速施工的项目；混凝土墙结构适用于较深的基坑和较大的变形要求，能够提供较大的稳定性和承载力，适合于长期固定的项目；桩墙结构适应于较软的土层和需要较高的承载能力和变形控制的项目，能够提供较好的抗浪涌能力，适合于复杂环境下的项目。
基坑支护结构类型及设计
基坑支护结构类型及设计基坑工程作为建筑工程的重要组成部分，需要在可靠的支护结构保障下完成。
支护结构是指在开挖、施工过程中，为了保证基坑四周地基不塌陷而采用的各种支撑方式。
而不同的基坑工程需要的基坑支护结构也是不同的。
接下来，本文将为大家详细介绍基坑支护结构的类型及设计。
一、基坑支护结构的分类1、挖土壁支护结构挖土壁支护结构即采用混凝土、钢板桩等材料构成的支撑结构。
主要应用于基坑削坡较浅情况或基坑周边地质条件较好的工程中。
挖土壁支护结构建造速度快，建造成本低，适用于一些浅基坑及规模较小的工程。
2、钢支撑支护结构钢支撑支护结构一般由钢边封板和U 型钢支撑两个部分组成。
这种支护结构主要应用于中小型基坑的支护，是目前最常用的一种支撑结构。
钢支撑支护结构的优点是可以根据实际状况灵活调整支撑，而且支护效果稳定，使用寿命长，适用于大部分基坑工程。
3、钢筋撑支护结构钢筋撑支护结构即采用钢筋支撑构造来进行支撑，常见的组合有木模板加钢筋支撑、钢筋网埋入混凝土墙体中的嵌网支护等形式。
此类支撑结构较常使用，主要针对深基坑、复杂的基坑工程、或者是基坑工程中的异形建筑等，支撑效果好，但是成本相对较高。
4、土拱支护结构土拱支护结构主要是将土体在自重和承载能力的作用下形成的内力体系固定住，以达到支撑的目的。
它比较适用于浅基坑的支撑建筑工程。
二、基坑支护结构设计1、根据工程条件设计基坑支护结构设计必须根据规模，地质状况、周边环境、施工工艺等实际情况来合理选用。
即使同一建筑物基坑工程，也不能采取一成不变的支护结构设计，要因地制宜。
2、选择合适的支撑材料选择合适的支护材料的重要性不言而喻，这直接关系到基坑支护工程的效果与安全。
常见的支护结构材料有混凝土、木材、钢材、玻璃纤维，视实际工程情况选择。
3、掌握施工技巧基坑支护结构施工过程中应当严格按照设计图纸进行施工，注意埋深深度与周边条件的变化，避免支护结构出问题。
4、进行层层质量检查基坑支护结构建设前后需要进行诸多层层质量检查，保证设计合理，施工流程无误，使用过程安全可靠。
基坑支护结构设计研究内容
基坑支护结构设计研究内容基坑支护结构设计是在地下工程施工中非常重要的一项工作。
设计好的基坑支护结构能有效地保证地下工程施工安全、提高施工效率，降低工程费用。
以下是基坑支护结构设计中的主要内容：1. 基坑的几何尺寸基坑支护结构设计的首要任务是确定基坑的几何尺寸，包括基坑的深度、宽度、长度等参数。
这些参数对于后续的基坑支护结构设计和实施施工均具有重要意义。
2. 基坑周边土体的力学特性3. 基坑支护结构类型的选择基坑支护结构类型的选择是基于对工程环境、设计要求和施工条件等方面的考虑。
支护结构类型的选择包括挡土墙、钢板桩、深挖支撑系统等。
支护结构类型的选择要考虑到施工工艺、环境因素和成本等多个因素，以保证施工工程的安全、快捷和经济。
4. 基坑支护结构的力学计算和分析基坑支护结构的力学计算和分析是基于上述几个因素来设计的，包括确定支撑的形式、尺寸和排布及其所受的荷载等。
通过分析基坑支撑结构的受力与变形特性，确定支撑材料种类和大小，使得支撑结构满足要求，同时安全可靠。
5. 基坑支撑结构的施工设计基坑支撑结构的施工设计主要包括施工措施、施工程序和施工工序等方面。
施工设计应充分考虑土壤类型、地下水位、地形及环境的复杂性和独特性等因素，以安全有序地进行施工工作。
基坑支护结构的监测和整改工作是整个施工过程中必不可少的环节，它的目的是验证基坑支护结构的稳定性和性能，同时进行必要的调整和修正。
监测工作的方法包括实测、应变测量等，监测结果应及时整理、分析和评价。
一旦监测结果提示基坑支撑结构出现问题，应及时采取必要的整改措施以保障施工安全。
综上所述，基坑支护结构设计是地下工程施工中必不可少的环节，设计的质量和安全性直接影响地下施工工程的顺利进行。
因此，在进行基坑支护结构设计时，应重视上述几个方面的内容，充分发挥设计师的专业知识，确保设计的可行性和有效性。
支护结构的设计
4.6基坑支护结构 设计原理与计算
4、水泥土深层搅拌桩（重力挡墙） 特点：不设置支撑；不用钢材，造价低；不渗水。但为了保 持稳定，一般宽度很大。 5、地下连续墙： 用于较深基坑，如地铁、车站或多层地下停车场。其刚 度与强度都好，但造价高。 6、围筒式支护： 由水泥土搅拌桩或素混凝 土桩排列成拱形，拱角处 设置钢筋混凝土桩。
4.6.3 支护形式的设计原理
M c 0 Dmin
N 0 R
Ep
Ea
Eq [(h D) / 2 h0 ] Ea [2 / 3(h D) h0 ] Ep (h h0 2 / 3D)
R Eq Ea E p
2、单点深桩
这种状态的支护结构入土较深，坑底部分出现了反 弯矩，这时桩体弯矩小，坑底部分位移也小，稳定 最小入土 性也好。
M
B
0
D
h
D
A
E
K
H
L h 1.2 0 D
0 基坑重要性安全系数
最大弯矩在 剪力为零处 4、第二种情况
tK p
J
B
(t h)Ka
Q 0 M max
kpD ka (h D)
c
2
B
(t h)K p tKa
支护结构绕一点c转动，B点 向外移动。从力的平衡，B点 受到向坑内的被动土压力和 向坑外的主动土压力。
4.6.1 支护结构的破坏形式
支护结构设计实训报告
一、引言随着我国经济的快速发展，基础设施建设规模不断扩大，施工环境日益复杂，支护结构的设计与施工成为保障工程安全和质量的关键环节。
为了提高我们的专业素养和实际操作能力，本次实训课程针对支护结构设计进行了深入研究与实践。
本文将详细阐述实训过程，总结实训成果，并对实训过程中遇到的问题进行分析与反思。
二、实训目的1. 理解支护结构设计的原理和基本方法。
2. 掌握常用支护结构的设计规范和计算方法。
3. 提高实际工程中支护结构设计的能力。
4. 培养团队合作和沟通能力。
三、实训内容1. 支护结构类型及适用条件- 介绍了锚杆支护、土钉墙支护、深基坑支护等常见支护结构类型及其适用条件。
- 通过对比分析，使学生了解各种支护结构的优缺点和适用范围。
2. 支护结构设计基本原理- 阐述了支护结构设计的基本原理，包括土压力计算、稳定性分析、结构内力计算等。
- 结合实际工程案例，讲解了支护结构设计的基本流程。
3. 支护结构设计计算方法- 详细介绍了锚杆支护、土钉墙支护、深基坑支护等常见支护结构的设计计算方法。
- 通过计算实例，使学生掌握支护结构设计计算的基本步骤。
4. 支护结构设计软件应用- 介绍了常用支护结构设计软件的功能和操作方法。
- 通过实际操作，使学生熟悉软件应用，提高设计效率。
四、实训过程1. 分组讨论- 将学生分成若干小组，每组负责一种支护结构的设计与计算。
- 小组成员分工合作，共同完成设计任务。
2. 查阅资料- 查阅相关设计规范、计算手册和工程案例，为设计提供理论依据。
3. 设计计算- 根据设计要求，进行支护结构设计计算，包括土压力计算、稳定性分析、结构内力计算等。
4. 软件应用- 利用支护结构设计软件进行辅助设计，提高设计效率。
5. 成果汇报- 各小组汇报设计成果，包括设计图纸、计算书和设计说明等。
五、实训成果1. 设计图纸- 各小组完成了支护结构设计图纸，包括锚杆布置图、土钉墙布置图、深基坑支护结构图等。
支护结构的设计原则与类型
支护结构的设计原则与类型深基坑和无法浅基坑的界限没有明确规定，有认为超过5m为深基坑，一般认为6m为深浅基坑的界线较为合适。
本书主要叙述深基坑中的支护结构，它包含承受水、土压力的围护墙（桩）、支撑（或上层锚杆）、围檩、防渗帷幕施工现场等结构体系的设计与施工。
支护结构设计的原则为∶1）安全可靠∶满足支护结构本身强度、耐用性以及变形的要求，确保周围环境的安全;2）经济合理性;在支护结构安全可靠的前提下，要从工期、材料、设备、人工以及纳米技术环境保护等方面综合确定具有明显技术经济效果的方案;3）施工便利并可以保证工期∶在安全可靠经济合理的原则下，最大限度地满足用户方便施工（如合理的支撑布置，便于挖土施工），缩短工期。
支护结构通常是结构中作为密序结构，一俟基础施工完毕即失去作用。
有些支护结构的塑料模具可以重复利用，如钢板桩及其工具式支撑。
但也有一些支护结构就永久埋在地下，如钢筋钢结构板桩、灌注桩、水泥土煮沸搅拌桩和地下连续墙等。
还有在基础施工时作为挂篮基坑的支护结构，施工完毕即为永久结构物的一个组成部分，成为复合式地下室外墙，如地下连续墙等。
围护墙的类型主要有∶1）表层搅拌水泥土挡墙，将土和水泥强制拌和成水泥土桩，结硬后成为具有一定强度的整体壁状挡墙，用于开挖深度3～6m的基坑;2）钢板桩，用槽钢正反扣搭接组成，或用U型和乙型截面的锁口钢板桩。
用打入法打蠕鳞虫中，完成支挡任务后，可以回收重复使用，用于开挖深度3～10m的基坑;3）钢筋混凝+板桩，桩长6～12m，打至地下后，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁后，设置一道支撑或拉锚，用于开挖深度3～6m的基坑;4）钻孔灌注桩挡墙，直径φ600～φ1000mm，桩长15～30m，组成排桩式挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁，用于开挖深度为6～13m的基坑;5）地下连续墙，在地下成槽后，浇筑混凝土，建造具有较高强度的新建钢筋混凝土挡墙，用于开挖深度达10m以上的基坑或施工条件较困难的境况。
基坑工程中的支护结构设计
基坑工程中的支护结构设计基坑工程是建筑施工中常见的一项工作，它涉及到对地下空间的开挖，为建筑物的地下部分提供施工条件。
而在基坑工程中，支护结构的设计起着至关重要的作用。
支护结构是指在基坑工程中对边坡和挖土面进行支护和固定的结构体系。
其目的是将土壤和地下水压力均衡传递给支撑结构，防止坑壁塌方，同时确保施工作业的安全和顺利进行。
支护结构的设计应充分考虑工程条件、地质情况和环境要求。
首先，工程条件包括基坑的大小、形状、深度和施工方法等。
地质情况包括土质和地下水情况等。
环境要求包括人工、自然因素对基坑的影响，例如周边建筑物、交通等。
在支护结构的设计中，常用的方法包括拉索锚杆支护、挡土墙支护、悬臂墙支护等。
而具体的设计方案需要根据实际情况进行选择和优化。
拉索锚杆支护是一种常见的方法。
它通过设置锚杆，将拉力转移到土体深处，起到增强土体抗拉强度和抗侧移能力的作用。
拉索锚杆适用于较深的基坑和高水平土壤承载力较低的情况。
挡土墙支护是一种常用的支护结构。
它通过设置挡土墙，将土体内部的水压和重力均衡传递给挡土墙，从而防止坑壁倒塌。
挡土墙的设计应充分考虑土壤的侧压力和水压力，以及挡土墙的稳定性和变形要求。
悬臂墙支护是一种常见的支护结构。
它通过设置悬臂墙，将土体和水压力均衡传递给悬臂墙，从而防止坑壁倒塌。
悬臂墙适用于挖深较浅的基坑和较高的土壤承载力的情况。
除了上述常见的支护结构，还有一些新型的支护结构在基坑工程中得到应用。
例如，地下连续墙、土钉墙、钢支撑等。
这些新型支护结构的设计和施工需要结合具体情况进行选择和优化。
在支护结构设计过程中，工程师需要充分考虑各种因素，并采用合理的计算方法和施工技术。
同时，还需要对支护结构的安全性和稳定性进行评估和监测，及时采取措施进行调整和修正。
总之，支护结构的设计在基坑工程中起着至关重要的作用。
它不仅关乎施工作业的安全和顺利进行，还直接影响工程结构的质量和寿命。
因此，工程师应认真研究和设计支护结构，提出合理的方案和措施，并在施工中严格执行，以确保基坑工程的质量和安全性。
支护、支撑系统的结构设计
⽀护、⽀撑系统的结构设计⽀护、⽀撑系统的结构设计⼀、⽀护、⽀撑结构选型根据岩⼟⼯程勘察报告，本⼯程基坑开挖深度范围的⼟层主要为填⼟和淤泥，地质条件差，同时管道基坑深度较⼤，且不同地段管道基坑底的地质条件不同，需根据不同的形式采⽤相应的⽀护⽅式。
本⼯程根据基坑开挖深度，管道地基处理⽅式，以及内⽀撑的不同采⽤了四种不同的⽀护⽅式。
（⼀）管道基坑⽀护形式1、管道基坑⽀护⽅式⼀基坑深度<3000㎜，采⽤6⽶长III型拉森钢板桩加⼀道内⽀撑进⾏基坑⽀护，钢板桩之间采⽤HW250*250*11*11围檩进⾏连接，直径DN300*10的钢管进⾏内⽀撑，⽀撑距地⾯1000㎜。
2、管道基坑⽀护⽅式⼆基坑深度<6000㎜，基坑深度5000㎜的情况。
采⽤9⽶长III型拉森钢板桩加⼆道内⽀撑进⾏基坑⽀护，钢板桩之间采⽤HW250*250*11*11围檩进⾏连接，直径DN300*10的钢管进⾏内⽀撑。
第⼀道⽀撑距地⾯1000㎜，第⼆道⽀撑距第⼆道⽀撑2000㎜。
3、管道基坑⽀护⽅式三基坑深度H<2000㎜的过河钢管的情况。
过丹⼭河围堰截流，采⽤12⽶长III型拉森钢板桩加⼆道内⽀撑进⾏基坑⽀护，钢板桩之间采⽤HW250*250*11*11围檩进⾏连接，直径DN300*10的钢管进⾏内⽀撑，第⼀道⽀撑距地⾯1000㎜，第⼆道⽀撑距钢管顶⾯500㎜。
4、管道基坑⽀护⽅式四基坑深度H<3500㎜。
⾼压旋喷桩采⽤双重管法施⼯，桩径为D500，桩距为30cm，浆液主要材料为32.5R普通硅酸盐⽔泥，每延⽶300Kg⽔泥⽤量，⽔灰⽐为1：1，喷嘴压⼒⼤于等于24Mpa，速凝剂⽔玻璃按⽔泥⽤量的2%投加，空压机的压⼒⼤于等于0.6 Mpa。
（⼆）、管道基坑⽀护图管道基坑⽀护⽅式⼀管道基坑⽀护⽅式⼆管道基坑⽀护⽅式三管道基坑⽀护⽅式四⼆、本⼯程投⼊的拉森钢板桩的参数本⼯程投⼊的拉森钢板桩采⽤III型拉森钢板桩，宽400mm，⾼170mm，厚15.5mm，理论重量68 Kg/m，要求拉森钢板桩⽆穿孔，修边调直后⽅可使⽤。
基坑支护结构设计的主要内容
基坑支护结构设计的主要内容基坑支护结构设计，这个话题听起来可能有点枯燥，但实际上它就像是给一个小宝宝穿上保护衣，让它在各种环境中安全成长，真的是很有趣哦。
大家想想，咱们平常在城市里走路，看到那些高楼大厦，心里是不是会觉得很赞？可你知道吗？在那些高楼的背后，其实有个重要的过程，那就是基坑支护结构设计。
这个过程就像是在玩拼图，每一块都得严丝合缝，才能保证整体的安全。
你说，这个过程难不难呢？其实只要掌握了其中的奥秘，就会发现，设计支护结构就像是给家里装修，得考虑到美观和实用，才会让人心里踏实。
基坑的深度是个大问题，深了容易塌，浅了又不够稳。
就像人吃饭，不能太饱也不能太饿。
设计的时候，得先了解土壤的情况，比如说土质是松软还是坚硬，这可直接影响到支护的方式呢。
土壤的湿度也会给设计带来麻烦，毕竟水分多了，就像小孩子被淋湿了，容易受伤。
这时候，设计师就得发挥他们的智慧，选择适合的支护结构，确保周围的环境都不会受到影响。
支护结构的类型也很重要，咱们常见的有桩基、土钉墙、放坡等等。
每种方式都有各自的优缺点，像选择吃饭的菜一样，得根据情况而定。
比如说，土钉墙就像是把坚固的盾牌立在旁边，保护着坑边的土壤。
而放坡则像是在泥土上铺一层厚厚的保护垫，让土壤不会轻易滑落。
选对了，工程进展得又快又好。
此外，安全性也是重中之重。
设计的时候，得考虑到各种可能的风险，就像出门前要带好雨伞，防止突如其来的大雨。
基坑的支护结构就像是为整个工程披上了盔甲，保护着周围的建筑物和行人。
尤其是在城市里，周围的房子可不能受伤，要是有个小意外，那可就不好了。
所以，设计师们可得绞尽脑汁，确保万无一失。
施工期间的监测也不能马虎，像是家长盯着小孩上学，时刻关注着他们的安全。
基坑支护结构设计不仅仅是纸上谈兵，实际操作中也得实时观察，随时调整策略。
比如说，发现土壤有松动，就得赶紧加固，确保一切都在掌控之中。
没错，就是要像个老妈子，时时刻刻不离不弃。
基坑支护结构的设计也要考虑到环境的变化，像天气的变化一样不可预测。
隧道支护结构设计原则总结
隧道支护结构设计原则总结隧道工程的支护结构设计是确保隧道施工和使用安全的关键环节。
在进行隧道支护结构设计时，需要考虑地质条件、工程要求和施工难度等因素，以确保隧道能够正常使用并具有良好的稳定性。
本文将总结隧道支护结构设计的主要原则，以指导工程设计实践。
一、整体性原则隧道支护结构设计应强调整体性原则，即将整个隧道视为一个整体进行设计。
这意味着支护结构应能够充分承载地压力和地应力，分担并传递给支护结构的各个部分。
同时，支护结构应具有良好的连续性，以确保无论在设计、施工还是使用过程中都能保持整体稳定。
二、适应性原则隧道支护结构设计应考虑适应不同地质条件和工程要求的能力。
地质条件的差异会导致地压力和地应力的变化，因此支护结构设计需要具备一定的适应性，以应对各种不同情况下的荷载作用。
此外，隧道用途和所处环境等因素也会对支护结构的设计产生影响，因此在设计过程中需综合考虑这些因素，确保支护结构能够适应各种条件。
三、经济性原则隧道支护结构设计应具备经济性原则，即在保证工程安全和质量的前提下，尽可能降低工程成本。
通过合理的结构布局、优化的材料选择和施工方案等手段来提高效益和降低成本。
同时，支护结构的设计还应考虑材料的可获得性和施工的可行性，以确保工程的可持续发展。
四、安全性原则隧道支护结构设计的核心原则是安全性。
支护结构应具备足够的荷载承载能力和稳定性，以确保在各种自然灾害和人为因素的作用下能够保持稳定。
在设计过程中，需要进行详细的地质勘察和地质预测，以准确评估地层情况和地质灾害的可能性，从而选择合理的支护措施和参数。
五、环境保护原则隧道支护结构设计应考虑环境保护原则，即减少对周围环境的影响。
在设计过程中，应采用环保材料和施工方法，降低对土地、水源和生物多样性等方面的影响。
同时，在施工和运行过程中，应采取有效的措施减少噪音、振动和尘埃等对周围居民和自然环境的影响。
结论隧道支护结构设计是确保隧道工程施工和使用安全的重要环节。
第四章现代支护结构设计原理与方法
第四章现代⽀护结构设计原理与⽅法第四章现代⽀护结构设计原理与⽅法4.1、现代⽀护结构原理与结构类型1、现代⽀护结构原理①现代⽀护结构原理是建⽴在围岩与⽀护共同作⽤的基础上，即把围岩与⽀护看成是由2种材料组成的复合体，且把围岩通过岩体⽀承环作⽤成为结构体系的重要部分。
②充分发挥围岩⾃承能⼒是现代⽀护结构原理的⼀个基本观点，并由此降低围岩压⼒以改善⽀护的受⼒性能。
③现代⽀护结构原理的另⼀个⽀护原则是尽量发挥⽀护材料本⾝的承载⼒。
④根据地下⼯程的特点和当前技术⽔平。
现代⽀护结构原理主张凭借现场监控测试⼿段指导设计和施⼯。
⑤现代⽀护原理结构要求按岩体的不同地质和⼒学特征选⽤不同的⽀护⽅式、⼒学模型、相应的计算⽅法以及不同的施⼯⽅法。
2、理想⽀护结构的基本要求①必须能与周围岩体⼤⾯积地牢固接触，即保证⽀护⼀围岩体系作为⼀个统⼀的整体⼯作。
②要允许⽀护⼀围岩体系产⽣有限制的变形，以允分发挥围岩的承载能⼒，从⽽减少⽀护结构的作⽤，协调地发挥两者的共同作⽤。
③重视早期⽀护的作⽤，并使早期⽀护与后期⽀护相互配合，协调⼀致地⼯作，主动控制围岩的变形。
④必须保证⽀护结构架设及时。
⑤作为⽀护结构要根据围岩的动态(位移、应⼒等)，及时进⾏调整和修改，以适应不断变化的围岩状态。
3、⽀护结构类型按⽀护作⽤机理，⽬前采⽤的⽀护⼤致可以归纳为以下3类：(1)刚性⽀护结构这类⽀护结构通常具有⾜够⼤的刚性和断⾯尺⼨，⼀般⽤来承受强⼤的松动地压。
从构造上看，它有贴壁式结构和离壁式结构2种。
贴壁式结构使⽤泵送混凝⼟，可以和围岩保持紧密接触，但其防⽔和防潮的效果较差；离壁式结构围岩没有直接接触的保护和承载结构，⼀般容易出现事故。
(2)柔性⽀护结构既能及时地进⾏⽀护，限制围岩过⼤变形⾯出现松动，⼜允许围岩出现⼀定的变形，同时还能根据围岩的变化情况及时调整参数。
所以，它是适应现代⽀护原理的⽀护形式。
锚喷⽀护是⼀种主要的柔性⽀护类型。
锚喷⽀护主要有：a、锚杆⽀护;b、喷射混凝⼟⽀护;c、锚杆喷射混凝⼟⽀护;d、钢筋⽹喷射混凝⼟⽀护;e、锚杆钢⽀撑喷射混凝⼟⽀护;f、锚杆钢筋⽹喷射混凝⼟⽀护。
基坑支护结构设计详解
基坑支护结构设计详解1.基坑支护结构设计要点(1)确定基坑的类型和规模。
根据基坑周围建筑物的高度、施工方法、土质情况等因素，确定基坑的类型和规模，包括开挖深度、底面积、壁面形状等。
(2)分析土质情况和地下水情况。
通过现场勘察和土质试验，分析土体的性质，包括土层的稳定性、强度、水分含量等，同时还要了解地下水位、水头等情况。
(3)确定支护结构的类型和方法。
根据基坑的类型和土质情况，选择适合的支护结构类型和方法，包括明挖、暗挖、开槽、分段开挖等。
(4)设计合理的支护结构平面布置。
根据基坑周围建筑物和地形的情况，设计合理的支护结构平面布置，保证基坑的稳定性和周围建筑物的安全。
(5)确定支护结构的尺寸和材料。
根据土体的性质和支护结构的类型，确定合适的支护结构尺寸和材料，包括支护桩的直径和间距、钢梁的尺寸和材质等。
(6)考虑施工方法和效率。
在设计基坑支护结构时，需要考虑施工的方法和效率，包括挖掘机械的选择、支护结构的安装和拆除的方便性等。
2.基坑支护结构设计方法(1)明挖法。
明挖法是指在开挖过程中采用支撑结构对土体进行支护，常见的支护结构包括桩墙和埋置钢构件等。
明挖法适用于开挖较深的基坑，可以有效地抵抗土体的侧压力，但施工难度较大。
(2)暗挖法。
暗挖法是指在开挖过程中首先进行地下室内部的开挖，然后再进行周围土体的开挖。
暗挖法适用于土体较软、稳定性较差的情况，可以减少土体的侧压力，但施工过程较复杂。
(3)开槽法。
开槽法是指在基坑的周围挖掘一条连续的槽或缝隙，用于减小土体的侧压力。
开槽法适用于较软土层和砂质土层，可以有效地控制土体的变形和坍塌。
(4)分段开挖法。
分段开挖法是指将基坑的开挖分为几个阶段进行，逐步进行支护结构的施工和安装。
分段开挖法适用于深度较大的基坑，可以减少土体的侧压力和支护结构的应力。
综上所述，基坑支护结构设计需要根据土质情况、地下水情况、基坑规模和施工方法等因素进行综合考虑，选择合适的支护结构类型和方法，并设计合理的支护结构尺寸和材料，以保证基坑的稳定性和施工的安全性。
隧道工程(第六讲-隧道支护结构设计)
要点一
BIM技术
要点二
设计与管理
BIM（建筑信息模型）技术能够实现隧道支护结构的数字化 建模、分析和优化，提高设计效率与准确性。
基于BIM技术的隧道支护结构设计能够实现协同设计、优 化方案、减少错漏碰缺等问题；同时，在施工过程中，通 过BIM模型的管理与更新，实现施工进度、质量、成本的 实时监控与控制。
力学解析设计法
总结词
基于力学原理，通过分析支护结构的受力状态进行设计的方法。
详细描述
力学解析设计法基于力学原理，通过分析隧道支护结构的受力状态进行设计。 这种方法考虑了支护结构的实际受力情况，具有较高的理论依据，但计算过程 较为复杂，需要较高的力学理论基础。
数值模拟设计法
总结词
利用数值计算方法模拟支护结构的受力状态和变形过程进行设计的方法。
支护结构设计应考虑施工可行性，确保设 计方案的实施方便、快捷，同时应考虑环 境保护和水土保持要求。
02
隧道支护结构类型
初期支护
定义
初期支护是隧道施工中的临时支 护措施，主要用于控制围岩变形 和稳定性，通常在开挖后立即进
行。
主要结构
初期支护通常包括喷射混凝土、锚 杆、钢支撑等结构，这些结构可以 组合使用，以达到最佳的支护效果。
新型支护材料
随着科技的发展，新型支护材料如高 强度混凝土、纤维增强复合材料等不 断涌现，具有更高的强度和耐久性， 能够提高隧道支护结构的稳定性。
应用领域
新型支护材料广泛应用于公路、铁路 、地铁等隧道工程领域，尤其在复杂 地质条件和环境保护要求高的地区， 显示出其优越性。
智能化监测与预警系统在隧道支护结构设计中的应用
隧道支护结构设计的基本原则
安全性
支护参数设计
支护参数设计
支护参数设计是指在进行地下工程或深基坑工程时，为了防止土体滑坡、坍塌或变形，需要采取一定的支护措施来加固土体。
支护参数设计就是对这些支护措施进行详细规划和设计的过程。
支护参数设计的主要内容包括：
1. 确定支护结构的形式和尺寸：根据工程地质条件、基坑深度、周边环境等因素，选择合适的支护结构形式，如排桩、土钉墙、地下连续墙等，并确定其尺寸和配筋。
2. 确定锚杆的长度、直径和布置方式：锚杆是一种常用的支护措施，可以提供抗拔力和水平位移的约束。
需要根据土体的性质、锚杆的承载力和稳定性要求，确定锚杆的长度、直径和布置方式。
3. 确定土压力的计算方法和土体的稳定性分析方法：土压力是支护结构承受的主要荷载之一，需要根据土体的性质和工程经验，选择合适的土压力计算方法。
同时，需要对土体的稳定性进行分析，确保支护结构在施工和使用过程中的安全性。
4. 确定监测方案和应急预案：支护工程施工过程中需要对支护结构和周边环境进行监测，及时发现和处理异常情况。
因此，需要根据工程实际情况，制定合理的监测方案和应急预案。
总之，支护参数设计是地下工程和深基坑工程施工前的重要环节，需要综合考虑工程地质条件、施工环境、工期要求等多方面因素，确保支护结构的安全性和经济性。
基坑支护结构设计
基坑支护结构设计随着城市建设的不断发展，基坑工程在建筑领域中起着至关重要的作用。
基坑支护结构设计是基坑工程中的关键环节，它能确保基坑在施工期间的稳定性和安全性。
本文将就基坑支护结构设计的相关要点和步骤进行详细阐述。
1. 基坑支护结构设计的背景和意义每个基坑工程都涉及到土地的开挖和保持，因此基坑支护结构的设计至关重要。
适当的支护结构能够防止土壤的坍塌和滑动，确保施工人员和设备的安全，同时还能保护周围环境免受损害。
因此，合理设计的基坑支护结构不仅能够提高施工效率，还能够降低施工风险，确保工程质量。
2. 基坑支护结构设计的基本原则在进行基坑支护结构设计时，需要遵守一些基本原则，以确保设计的有效性和可行性。
a. 根据实际情况选择合适的支护结构类型。
常见的基坑支护结构类型包括临时性支护和永久性支护，根据具体工程要求和地质条件选择适合的类型。
b. 根据基坑的大小和深度确定合适的支护措施。
不同的基坑规模和深度需要采取不同的支护措施，如土方开挖、混凝土结构或钢结构支撑等。
c. 考虑基坑周围环境和工程需求。
基坑支护结构设计应该充分考虑周围环境的影响，如地下管线、地下水位等，并结合具体的工程需求进行设计。
d. 确保支护结构的稳定性和耐久性。
支护结构应具备足够的稳定性和耐久性，以承受施工期间可能出现的各种荷载和环境条件。
3. 基坑支护结构设计的步骤a. 基坑开挖前的勘测和地质分析。
在进行基坑支护结构设计之前，需要进行充分的勘测和地质分析，以确定地下水位、土壤类型和地层特征等关键参数。
b. 支护结构类型的选择。
根据勘测结果和土壤特性，选择适当的支护结构类型，并确定支护结构的布置及参数。
c. 支护结构的计算和分析。
根据支护结构类型和设计要求，进行支护结构的计算和分析，包括受力分析、变形分析和稳定性分析等。
d. 支护结构的设计和绘图。
在计算和分析的基础上，进行支护结构的详细设计和绘图，包括结构的尺寸、材料和施工方法等方面的考虑。
基坑支护结构设计应包括的内容
基坑支护结构设计应包括的内容基坑支护结构设计是指对于建筑基坑进行合理设计，采取适当的支护措施，确保基坑的稳定和安全。
基坑支护结构设计应包括以下内容：1. 基坑支护的目标和要求：基坑支护的目标是确保基坑的稳定和安全，保护周围的建筑物和地下设施不受到损害。
要根据具体情况确定基坑支护的要求，包括支护的安全系数、变形控制要求等。
2. 地质勘察和基坑参数分析：在进行基坑支护结构设计之前，需要进行地质勘察，了解地层情况和土壤力学参数。
根据地质勘察结果，进行基坑参数分析，包括基坑的尺寸、土层的性质、地下水位等。
3. 支护结构的选择：根据基坑的尺寸、土壤条件和建筑物的要求，选择合适的支护结构。
常见的支护结构包括桩墙、悬挂墙、土钉墙、拱形支护等。
需要考虑支护结构的承载力、刚度、变形性能等。
4. 支护结构的布置和尺寸设计：根据支护结构的选择，进行支护结构的布置和尺寸设计。
布置时要考虑支护结构的相互影响和对基坑内土体的约束作用，尺寸设计要满足支护结构的稳定性和安全性要求。
5. 支护结构的施工方法和工艺：在支护结构设计的过程中，需要考虑支护结构的施工方法和工艺。
根据具体情况确定施工方法，包括挖土方式、支护结构的安装顺序、土体回填等，确保施工过程中的安全和效率。
6. 支护结构的监测和检测：在基坑支护施工过程中，需要进行支护结构的监测和检测，及时发现和处理问题。
监测和检测的内容包括支护结构的变形、应力、裂缝等，以及周围建筑物和地下设施的变化情况。
7. 支护结构的验收和评估：支护结构施工完成后，需要进行验收和评估，检查支护结构的质量和性能是否符合要求。
验收包括对支护结构的外观、尺寸、材料等进行检查，评估包括对支护结构的承载力、变形性能等进行评估。
8. 支护结构的维护和管理：基坑支护结构的维护和管理是保持支护结构稳定和安全的重要环节。
需要定期检查支护结构的状况，及时处理损坏和老化的部分，保证支护结构的正常运行。
基坑支护结构设计应包括目标和要求的确定、地质勘察和基坑参数分析、支护结构的选择和设计、施工方法和工艺的确定、监测和检测、验收和评估、维护和管理等内容。
地下室施工中的支护结构设计要点
地下室施工中的支护结构设计要点1.地质勘察：在地下室施工前，需要对地下层土层的地质情况进行详细勘察，如土质、岩性、水文地质等。
地质勘察的结果对地下室支护结构的设计起到决定性作用。
2.支护结构形式选择：根据地下室的深度、规模、预计施工时间等因素，选择合适的支护结构形式。
常见的支护结构形式包括明挖和暗挖两种，其中明挖的支护结构形式主要有桩墙和开挖墙，暗挖的支护结构主要有周边桩、拱形支护、切割支护等。
3.规定支护深度：支护结构的设计需要根据实际情况确定支护深度，支护深度一般大于地下室埋深。
支护深度的确定需要考虑地下水位、土体的荷载承载能力以及地面沉降等因素。
4.支护结构的稳定性计算：支护结构的稳定性计算是支护结构设计的关键环节。
对于明挖的支护结构，需要计算土体的侧压力和稳定性，考虑墙体的结构形式和自重荷载等因素。
对于暗挖的支护结构，需要计算土体的坍塌和下沉等问题，并采取相应的支护措施。
5.材料选择：支护结构的设计中需要选择合适的材料，如钢材、混凝土等。
材料的选择需要考虑抗压强度、耐腐蚀性和施工便利性等因素。
6.施工控制：地下室支护结构的设计需要考虑施工过程中的控制要点，如及时控制地下水位、控制挖土量和挖土速度、合理安排施工进度等。
7.监测与调整：地下室支护结构设计中需要考虑支护结构的监测与调整，及时发现并处理施工中的问题。
在支护结构施工过程中，需要进行实时监测并对数据进行分析，及时调整和加固支护结构。
8.安全性考虑：支护结构设计应充分考虑安全因素。
在设计过程中，需要进行各种紧急情况下的安全分析和应急措施的制定，确保施工过程中的人员和设备安全。
9.环境保护：支护结构设计需要充分考虑对周围环境的影响，特别是地下水系统和地面建筑物的稳定性。
设计中需要采取相应措施，防止地下室施工对周围环境造成损害。
10.经济性评估：支护结构设计需要进行经济性评估，考虑投资和维护成本。
设计应合理选择支护措施和材料，尽量减少成本，同时满足工程的安全和稳定要求。
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M c 0 Dmin
N 0 R
Ep
Ea
Eq [(h D) / 2 h0 ] Ea [2 / 3(h D) h0 ] Ep (h h0 2 / 3D)
R Eq Ea E p
2、单点深桩
这种状态的支护结构入土较深，坑底部分出现了反 弯矩，这时桩体弯矩小，坑底部分位移也小，稳定 最小入土 性也好。
4、水泥土深层搅拌桩（重力挡墙） 特点：不设置支撑；不用钢材，造价低；不渗水。但为了保 持稳定，一般宽度很大。 5、地下连续墙： 用于较深基坑，如地铁、车站或多层地下停车场。其刚 度与强度都好，但造价高。 6、围筒式支护： 由水泥土搅拌桩或素混凝 土桩排列成拱形，拱角处 设置钢筋混凝土桩。
4.6.3 支护形式的设计原理
QK
B
Ea
B
Ep
A
1）求B点位置：当支护结构下端固定时，土压力零点B与 弯矩零点位置很相似可近似以B点为零点
a p D0
[q (h D0 ) ] ka D0 k p
(q h ) k a D0 (k p k a )
c
B
h0
悬臂结构、单点支撑、多点支撑
一、悬臂支撑 （一）支护结构侧向土压力分布 特点：入土深度不同，变形情况不同 1 2
1、插入深度较深，支护结构向坑内倾斜较小时，桩端处无 位移。 2、插入深度较浅，达到最小插入深度 Dmin 它上端向坑内倾斜较大，下端向坑外位移，当 h Dmin 失稳
3、第一种情况入土深度确定，所有力对桩尖取矩
抗弯刚度
支护结构截面所 受的弯矩
二、正常使用极限状态
若支护结构在侧向土压力作用下产生位移，则地面必然产 生沉降，从而影响在建工程或临近建筑正常使用如果侧移 过大，还会引起周围建筑物下沉、倾斜、开裂、门窗变形 以及地下管道设施受损、造成断电、断水、断气。
4.7悬臂结构、单点支撑结构设计原理和计算方法
深度Dmin
c
c
to
c
B
t
ห้องสมุดไป่ตู้
c
Ep
c
Ea
Dmin
B A
A
A
嵌固端
c
B
c
c
B
c
Ep
c
Ea
Dmin
B
A
A
A
计算模型：桩下端当作固定 端，用等值梁法计算
B 反弯点
c
A
计算模型：桩下端当作固定 端，用等值梁法计算
c
B
c
B
c
A
单点深桩可以简化为 B点相联的简支梁。
c
Rc
QK
A
支护结构下端固定时，土压 力 0 值点 B 和反弯点位置很接 近，近似以B点作为零弯矩点.
3、支护结构受弯破坏 支护结构截面不足或对 土压力估计不足 （二）稳定性破坏 1、墙后土体整体稳定失稳 •开挖深度很大，地基土十 分软弱 •地面大量堆载 •锚杆长度不足 2、坑底隆起 地基土软弱、挖土深 度过大或地面存在大 量超载。
3、管涌或流砂 坑底土层土层为无粘性细颗粒土： 粉砂、粉土，并且坑内外存在较 大水位差时。 二.重力式支护结构破坏形式 （一）强度破坏：水泥土抗剪强度不足，产生剪切破坏。 （二）稳定性破坏：
4.6基坑支护结构 设计原理与计算
4.6.1 支护结构的破坏形式
柔性挡土结构：钢板桩、钢筋混凝土桩、地下连续墙 刚性挡土结构：搅拌桩水泥土墙和旋喷桩帷幕墙 一.柔性支护结构破坏形式 （一）强度破坏： 1、支护结构的倾覆破坏 过大的地面荷载，或土压 力过大引起拉杆断裂，或 锚固部分失稳，腰梁破坏 2、支护结构底部向外移动： 支护结构入土不够，或挖 土太深，水的冲刷
4）B点以下深度
1 1 2 2 Ea D1 k a E p D1 k p 2 2
Rc
Ep
h0
c
Ea D0
由静力平衡条件
M
QK
aB
B
pB
A
0
QK
1 1 Ea D1 Qk D1 E p D1 0 3 3
aB
B
pB
Ep
A
Ea
D1
6Qk D1 (k p k a ) 4）桩身总长：
一、承载力极限状态
1、抗剪破坏： 2、抗倾覆： 支护结构承受的 被动土压力 3、抗滑动： 对墙后土体 桩所承受的剪应力
p [ p ]
E p Ea
支护结构的 抗剪强度 支护结构承受的 主动土压力 地基土的抗剪强度
s [ s ]
s
滑动面上地基土受到的剪应力
4、抗弯：
M [M ]
M
B
0
D
h
D
A
E
K
H
L h 1.2 0 D
0 基坑重要性安全系数
最大弯矩在 剪力为零处 4、第二种情况
tK p
J
B
(t h)Ka
Q 0 M max
kpD ka (h D)
c
2
B
(t h)K p tKa
支护结构绕一点c转动，B点 向外移动。从力的平衡，B点 受到向坑内的被动土压力和 向坑外的主动土压力。
Rc
Ep
c
Ea
D0
QK
aB
B
pB
2）求 Rc
Rc
Ep
h0
c
Ea D0
M
B
0 Rc
2
QK
aB
2
B
pB
Rc (q h )(h 3 h D0 2 D0 ) / 6 (h D0 h0 )
3）由静力平衡条件
N 0
Qk Ea E p Rc
A
A
H
E
h
E
K
H
N 0
s F
J
K
D
b
G
s J F
B
S
AHK KJB SGJ 0
b
(D h)K p DKa
D 2 K p ( h D) 2 K a ( K p K a )(h 2 D)
M
B
0 Dmin
3 3 2
ka (h D) k p D b (k p ka ) (h 2D) 0
二、单点支护结构计算
单支点支护结构随入土深度不同，将发生不同变形，而支护 结构变形反过来又影响土压力分布。 1、第一种状态（单支点浅桩）
这种状态的支护结构插入坑底深度 较小，桩身入土部分位移较大。
c
c
c
这种状态的支护结构插 入坑底深度较小，桩身 入土部分位移较大。
c
c
c
q
Eq
不考虑支护结构物自重及基坑 面的应力，求最小入土深度 Dmin和支撑或锚杆反力R。
5）求出 Q 0 的位置 得到Mmax
L h (D0 D1 )k
系数，取 1.1～1.2
4.8多点支护结构计算 4.8.1（一）二分之一分割法 1 、将各道支撑之间距离等分，假定每道支撑承担相邻两 个半跨的侧压力。 2、计算步骤 1）求出作用在挡土墙上土压力分布。 2）将每道支撑上之间等分。 3）求入土深度。
R1
a
b/2 b/2
Ea E p D
R2
Ep
b
Ea
c
D
1、倾覆破坏： 水泥土挡墙截面不够 大，支护结构在土压 力作用下整体倾覆失 稳。
2、滑移破坏： 水泥土挡墙与土之间 抗滑力不足以抵抗墙 后的推力时，会产生 整体滑动破坏。
4.6.2 支护结构类型及适用条件
1、钢板桩 施工：用打入或振动打入法就位，可回收。 软土地区用钢板桩，打入时会产生挤土作用；常引起周围 土体隆起，拔出时会带出土体，形成比钢板桩打得多的孔 洞，易造成周围地面下沉，在建筑密集的地区慎用。 2、钢筋混凝土板桩 预制钢筋混凝土构件，打入法就位，相互嵌入，刚度大，不 透水，一次性使用。 3、钻孔灌注排桩 桩和桩之间用旋喷桩或压力注浆进行防渗堵水处理，排桩顶 部浇筑一根钢筋混凝土圈梁，将排桩连成整体。