8th深基坑与边坡工程.pptx
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基坑与边坡工程 PPT

法分析; • ⑤ 当边坡破坏机制复杂时,宜结合数值分析法进行分析。
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地基处理
黏性土土坡的稳定分析 (a) 实际滑动面;(b) 计算滑动面;(c) 作用于i土条上的力
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地基处理
• 基坑支护设计应确保岩土开挖、地下结构施工的安全,并应确保周围
环境不受损害。
基坑周边典型的环境 条件
地质条件。 • ⑤ 基坑周边2倍开挖深度范围内的建(构)筑物及设施的状况。
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地基处理
支撑支挡式支护结构 (a)平面;(b)剖面1—围护桩; 2—冠梁;3—腰梁;4—对撑;5—角撑;6—立柱;7—止水帷幕图
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地基处理
锚拉支挡式支护结构 1—围护桩;2—冠梁;3—锚杆;4—腰梁与锚头
地基处理
• 有关基坑工程的勘察与环境调查的主要规定是:
• ① 宜在开挖边界外、开挖深度的1~2倍范围内布置勘探点。 • ② 查明场区的水文地质条件,包括:地下水位及其变化与水力条件,尤
其是土层的渗透系数,必要时应进行抽水试验。 • ③ 各种地区性特殊土可能出现的工程地质问题的评价与建议。 • ④ 对岩体基坑除了进行常规勘察外,尤其要查明外倾结构面的工程水文
土力学与地基基边坡稳定分析
2
基坑支护工程
3 支挡式基坑支护结构设计
4
边坡支护工程
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地基处理
• 坡稳定性的计算方法,可根据边坡类型和可能的破坏 形式,按下列原则选用:
• ① 土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡,宜采用圆弧滑动法计算; • ② 对可能产生平面滑动的边坡,宜采用平面滑动法; • ③ 对可能产生折线滑动的边坡,宜采用折线滑动法; • ④ 对结构复杂的岩质边坡,可配合采用赤平极射投影法和实体比例投影
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地基处理
黏性土土坡的稳定分析 (a) 实际滑动面;(b) 计算滑动面;(c) 作用于i土条上的力
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地基处理
• 基坑支护设计应确保岩土开挖、地下结构施工的安全,并应确保周围
环境不受损害。
基坑周边典型的环境 条件
地质条件。 • ⑤ 基坑周边2倍开挖深度范围内的建(构)筑物及设施的状况。
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地基处理
支撑支挡式支护结构 (a)平面;(b)剖面1—围护桩; 2—冠梁;3—腰梁;4—对撑;5—角撑;6—立柱;7—止水帷幕图
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地基处理
锚拉支挡式支护结构 1—围护桩;2—冠梁;3—锚杆;4—腰梁与锚头
地基处理
• 有关基坑工程的勘察与环境调查的主要规定是:
• ① 宜在开挖边界外、开挖深度的1~2倍范围内布置勘探点。 • ② 查明场区的水文地质条件,包括:地下水位及其变化与水力条件,尤
其是土层的渗透系数,必要时应进行抽水试验。 • ③ 各种地区性特殊土可能出现的工程地质问题的评价与建议。 • ④ 对岩体基坑除了进行常规勘察外,尤其要查明外倾结构面的工程水文
土力学与地基基边坡稳定分析
2
基坑支护工程
3 支挡式基坑支护结构设计
4
边坡支护工程
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地基处理
• 坡稳定性的计算方法,可根据边坡类型和可能的破坏 形式,按下列原则选用:
• ① 土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡,宜采用圆弧滑动法计算; • ② 对可能产生平面滑动的边坡,宜采用平面滑动法; • ③ 对可能产生折线滑动的边坡,宜采用折线滑动法; • ④ 对结构复杂的岩质边坡,可配合采用赤平极射投影法和实体比例投影
深基坑安全课件ppt

边坡支护阶段包括喷锚支护、土钉墙 支护、重力式挡墙支护等。
深基坑的支护结构
深基坑的支护结构分为临时支 护结构和永久支护结构两种。
临时支护结构是指在开挖期间 起临时支撑作用的构造物,通 常采用钢板桩、钢筋混凝土板
桩、地下连续墙等。
永久支护结构是指在基础工程 施工期间作为永久性结构使用 的构造物,通常采用地下连续 墙、桩基、沉井等。
包括人员疏散、事故现场隔离、受伤人员救治等。
安全风险评估方法
定性评估方法
通过专家打分、经验判断等方式 ,对深基坑安全风险进行定性评
估。
定量评估方法
利用数值模拟、有限元分析等手段 ,对深基坑安全风险进行定量评估 。
综合评估方法
综合考虑定性评估和定量评估的结 果,对深基坑安全风险进行综合评 估。
04ห้องสมุดไป่ตู้
深基坑安全课件
• 深基坑工程概述 • 深基坑施工安全技术 • 深基坑安全风险及应对措施 • 深基坑工程事故案例分析 • 深基坑安全管理的建议与展望
目录
01
深基坑工程概述
深基坑的定义
深基坑是指开挖深度超过5米( 含5米)的基坑或深度虽未超过 5米,但地质条件、周边环境及
地下管线极其复杂的工程。
深基坑工程是一个综合性很强的 系统工程,包括岩土工程、结构 工程、施工技术和项目管理等多
详细描述
2019年,某市一高层建筑深基坑施工 过程中,由于地下水处理不当,造成 周边地面沉降和建筑物开裂,给周边 居民带来严重安全隐患。
案例四:周围建筑物损坏事故
总结词
周围建筑物损坏是深基坑工程施 工中经常出现的问题之一,往往 给周边建筑物的安全性和稳定性 带来威胁。
详细描述
2017年,某市一在建商业综合体 深基坑施工过程中,由于施工方 未采取有效的防护措施,造成周 边多栋建筑物的损坏。
深基坑的支护结构
深基坑的支护结构分为临时支 护结构和永久支护结构两种。
临时支护结构是指在开挖期间 起临时支撑作用的构造物,通 常采用钢板桩、钢筋混凝土板
桩、地下连续墙等。
永久支护结构是指在基础工程 施工期间作为永久性结构使用 的构造物,通常采用地下连续 墙、桩基、沉井等。
包括人员疏散、事故现场隔离、受伤人员救治等。
安全风险评估方法
定性评估方法
通过专家打分、经验判断等方式 ,对深基坑安全风险进行定性评
估。
定量评估方法
利用数值模拟、有限元分析等手段 ,对深基坑安全风险进行定量评估 。
综合评估方法
综合考虑定性评估和定量评估的结 果,对深基坑安全风险进行综合评 估。
04ห้องสมุดไป่ตู้
深基坑安全课件
• 深基坑工程概述 • 深基坑施工安全技术 • 深基坑安全风险及应对措施 • 深基坑工程事故案例分析 • 深基坑安全管理的建议与展望
目录
01
深基坑工程概述
深基坑的定义
深基坑是指开挖深度超过5米( 含5米)的基坑或深度虽未超过 5米,但地质条件、周边环境及
地下管线极其复杂的工程。
深基坑工程是一个综合性很强的 系统工程,包括岩土工程、结构 工程、施工技术和项目管理等多
详细描述
2019年,某市一高层建筑深基坑施工 过程中,由于地下水处理不当,造成 周边地面沉降和建筑物开裂,给周边 居民带来严重安全隐患。
案例四:周围建筑物损坏事故
总结词
周围建筑物损坏是深基坑工程施 工中经常出现的问题之一,往往 给周边建筑物的安全性和稳定性 带来威胁。
详细描述
2017年,某市一在建商业综合体 深基坑施工过程中,由于施工方 未采取有效的防护措施,造成周 边多栋建筑物的损坏。
深基坑高边坡高支模安全培训 教学PPT课件

高边坡分层回填
• 严格控制好每层的松铺厚度不大于30cm。控制最佳含 水量偏差为+2%,严格按照试验段得出的压实方法进 行压实。如填料来源不同,其性质相差较大时,分层 填筑,不分段或纵向分幅填筑,且不同材料的填筑层 厚不小于50cm。
• 断面分层填筑,连续压实,强振碾压,以防止路基不 均匀沉降、开裂。
(JTG F90-2015规定和其他关于 危险性较大分部分项工程安全 管理的规定)
高边坡关键工序 • 开挖时,对放坡及
坡比报验
• 边坡分级
• 边安全措施
• 开挖工作应与装运作业面相互错开。 • 严禁在山坡上同一地段的上下部同时作业。 • 人工挖掘作业人员横向间距不应小于2m,纵向间距不应小于
二、高边坡
边坡无防护或支护,导致冲刷 严重,不利于边坡稳定
边坡坡脚被挖出,不利于边坡 稳定
27
二、高边坡
未按要求搭设操作平台架
边坡左侧已支护,右侧未支护
(雨季易被冲刷滑塌)
28
三、高支架
高支架的要求
• 支撑高度>8m • 搭设跨度>18m • 施工总荷载>1 5KN/M2 • 集中线荷载>20KN/M2
• 压力管道水压试验合格后;无压管道闭水试验后 均应及时回填。
沟槽四周未做立面防护和设置 安全警示标志
深基坑
(未设置上下专用的安全通道或梯道)
10
一、深基坑(深沟槽)
沟槽回填-每层回填土虚铺厚度
压实机具 木夯,铁夯 轻型压实设备 压路机
虚铺厚度(mm) 不大于200 200~250 200~300
二、高边坡
边坡开挖
• 填方边坡高度大于20米 或地面 斜坡坡率陡于1:2.5的路堤
深基坑与边坡工程

• 2. 灌注混凝土桩。地下水位低,或水少可以抽水后浇筑 混凝土,地下水位高时,应水下浇筑混凝土。
• 3. 浇筑圈梁。挡土桩完成后,在桩顶浇筑压顶圈梁。 • 4. 挖土抹面。圈梁做完后方能挖土。每挖一层土后,在
开挖面进行钢丝网水泥抹面,用射钉枪将钢丝网钉牢在 挡土桩上。
• 5. 根据设计要求,安装内支撑或锚杆。挖土与内支撑或 锚杆配合,一般应挖到锚杆标高下0.5m才进行锚杆施工。
涌沙。
40
2.4 支撑部分
2.4.1 悬臂式支护
– 悬臂式(自立式)基坑支护是指单纯借助挡土墙、 灌注桩、钢板桩、H型钢桩等自身刚度来承受土压 力、水压力及上部荷载来求得基坑边坡平衡与稳定 的支护结构。不设内支撑、锚杆等。
41
一、受力机理
42
2.4.2 拉锚式(锚定板)支护
43
一、特点
1. 锚梁(桩)需要较大的拉锚场地。 2. 须作锚梁(挖沟埋设),须打一定深的锚桩。 3. 要有一定间距的拉结钢筋、钢索,必须锚紧,否则位
支护。 3. 节约锚杆材料及施工工期。
三、适用范围
• 粘土、砂土地层,地下水位较低的地区。
12
2.2.5 连拱式灌注桩挡土
一、构造
1. 连拱式灌注桩是以相距3m ~ 5m的大直径桩(如 Φ800 ~ Φ1000)为主桩,其间用小直径桩(如 Φ300左右)排列成拱型,组成拱截面的组合桩群, 见图1-3所示。拱矢高 f = ( 1/4~1/2 ) l 。小直径桩可 不配筋,或仅用构造筋。
一、施工方法及步骤
1. 平整场地,放四周桩墙及中间桩的轴线位置。 2. 用机械或人工筑边桩及中间桩孔,灌注混凝土。 3. 在场地上做梁板土模,利用土模浇筑地下室顶板
(梁)混凝土,与周边支护桩联结,并与中柱桩 结合。( 筑楼板时预留孔洞作开挖竖井用。) 4. 开挖施工用竖井,安装设备,
• 3. 浇筑圈梁。挡土桩完成后,在桩顶浇筑压顶圈梁。 • 4. 挖土抹面。圈梁做完后方能挖土。每挖一层土后,在
开挖面进行钢丝网水泥抹面,用射钉枪将钢丝网钉牢在 挡土桩上。
• 5. 根据设计要求,安装内支撑或锚杆。挖土与内支撑或 锚杆配合,一般应挖到锚杆标高下0.5m才进行锚杆施工。
涌沙。
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2.4 支撑部分
2.4.1 悬臂式支护
– 悬臂式(自立式)基坑支护是指单纯借助挡土墙、 灌注桩、钢板桩、H型钢桩等自身刚度来承受土压 力、水压力及上部荷载来求得基坑边坡平衡与稳定 的支护结构。不设内支撑、锚杆等。
41
一、受力机理
42
2.4.2 拉锚式(锚定板)支护
43
一、特点
1. 锚梁(桩)需要较大的拉锚场地。 2. 须作锚梁(挖沟埋设),须打一定深的锚桩。 3. 要有一定间距的拉结钢筋、钢索,必须锚紧,否则位
支护。 3. 节约锚杆材料及施工工期。
三、适用范围
• 粘土、砂土地层,地下水位较低的地区。
12
2.2.5 连拱式灌注桩挡土
一、构造
1. 连拱式灌注桩是以相距3m ~ 5m的大直径桩(如 Φ800 ~ Φ1000)为主桩,其间用小直径桩(如 Φ300左右)排列成拱型,组成拱截面的组合桩群, 见图1-3所示。拱矢高 f = ( 1/4~1/2 ) l 。小直径桩可 不配筋,或仅用构造筋。
一、施工方法及步骤
1. 平整场地,放四周桩墙及中间桩的轴线位置。 2. 用机械或人工筑边桩及中间桩孔,灌注混凝土。 3. 在场地上做梁板土模,利用土模浇筑地下室顶板
(梁)混凝土,与周边支护桩联结,并与中柱桩 结合。( 筑楼板时预留孔洞作开挖竖井用。) 4. 开挖施工用竖井,安装设备,
th深基坑与边坡工程PPT课件

如果不让墙体发生变形,就需要对横撑施加它所负担 面积内的静止土压力值,当然就要按此要求设计支撑 结构。如不需控制墙体的位移,则可通过调整支撑的 轴向力使墙体和横撑的内力最小,获得最为经济的支 护结构。但对于钢筋混凝土地连墙在开挖侧达到被动 土压力之前,墙体可能已经破坏了。
2020/2/27
可编辑
5
作用在挡土桩墙上的水压力与土压力不同,它不受横 撑轴向力及墙体的刚度影响。土中孔隙水压力直接作 用在墙体上,其值为:
pw = wh
(6-5)
2020/2/27
可编辑
6
6.1.2 地基反力系数
地连墙作为挡土墙必受水平荷载作用,在被动受压一 侧则有地基支承。工程设计可以将地基视为水平向的 弹簧组成的地基模型,通过地连墙弹性曲线的计算, 最后确定弯矩、剪力和地基反力。
6 地下连续墙设计与施工
单仁亮
2020/2/27
可编辑
1
6.1 地下连续墙的设计
地连墙的设计,要使墙体具有足够的强度,以保证在 荷载作用下墙体的安全;并使墙体有足够的刚度,保 证不对附近地基和有关构筑物产生有害影响。对于挡 土地连墙,为保证地基的稳定性和防止坑底涌水,以 保证在坑底施工,则要求墙体向坑底有一定的插入深 度。
前面所讲的桩墙式支护的一般计算方法也适用于地连 墙的静力计算,下面再结合地连墙的特点做些补充。
2020/2/27
可编辑
2
6.1.1 荷载(土压力)
假设地连墙在 设置完成前土 体没有位移, 那么在开挖之 前作用在地连 墙两侧的土压 力就是静止土
压力p0,如左
图6-1(a)所示。
2020/2/27
(1)先根据经验初选地连墙体的插入深度t ';
2020/2/27
可编辑
5
作用在挡土桩墙上的水压力与土压力不同,它不受横 撑轴向力及墙体的刚度影响。土中孔隙水压力直接作 用在墙体上,其值为:
pw = wh
(6-5)
2020/2/27
可编辑
6
6.1.2 地基反力系数
地连墙作为挡土墙必受水平荷载作用,在被动受压一 侧则有地基支承。工程设计可以将地基视为水平向的 弹簧组成的地基模型,通过地连墙弹性曲线的计算, 最后确定弯矩、剪力和地基反力。
6 地下连续墙设计与施工
单仁亮
2020/2/27
可编辑
1
6.1 地下连续墙的设计
地连墙的设计,要使墙体具有足够的强度,以保证在 荷载作用下墙体的安全;并使墙体有足够的刚度,保 证不对附近地基和有关构筑物产生有害影响。对于挡 土地连墙,为保证地基的稳定性和防止坑底涌水,以 保证在坑底施工,则要求墙体向坑底有一定的插入深 度。
前面所讲的桩墙式支护的一般计算方法也适用于地连 墙的静力计算,下面再结合地连墙的特点做些补充。
2020/2/27
可编辑
2
6.1.1 荷载(土压力)
假设地连墙在 设置完成前土 体没有位移, 那么在开挖之 前作用在地连 墙两侧的土压 力就是静止土
压力p0,如左
图6-1(a)所示。
2020/2/27
(1)先根据经验初选地连墙体的插入深度t ';
深基坑施工技术ppt演示文档课件

有锚板桩的 双层围檩插桩法
是先沿板桩边线搭设双层围檩支架,然 后将板桩依次在双层围檩中全部插好,形 成一个高大的板桩墙。待四角封闭合拢 后,再按阶梯形逐渐将板桩一块块打至设 计标高。该打法可保证平面尺寸准确和 板桩垂直度,但施工速度慢
.
有锚板桩的 双层围檩插桩法
19
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
地下连续墙导墙
.
21
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
连续墙成槽机械
成槽机
抓斗式
冲击式
铣槽机
.
多头钻
22
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
预应力张拉及封锚:与结构施工预应力 张拉及封锚工艺相同
制浆
注浆
拉杆的预应力张拉
.
锚杆逐层向下支护施工
13
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
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。
.
进入下一层土8
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
是在未开挖的 土层立壁上钻孔至 设计深度,孔内放 入拉杆,灌入水泥 砂浆与土层结合成 抗拉力强的锚杆, 锚杆一端固定在坑 壁结构上,另一端 锚固在土层中,将 立壁土体侧压力传 至深部的稳定土层
是先沿板桩边线搭设双层围檩支架,然 后将板桩依次在双层围檩中全部插好,形 成一个高大的板桩墙。待四角封闭合拢 后,再按阶梯形逐渐将板桩一块块打至设 计标高。该打法可保证平面尺寸准确和 板桩垂直度,但施工速度慢
.
有锚板桩的 双层围檩插桩法
19
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
地下连续墙导墙
.
21
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
连续墙成槽机械
成槽机
抓斗式
冲击式
铣槽机
.
多头钻
22
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
预应力张拉及封锚:与结构施工预应力 张拉及封锚工艺相同
制浆
注浆
拉杆的预应力张拉
.
锚杆逐层向下支护施工
13
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
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。
.
进入下一层土8
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
是在未开挖的 土层立壁上钻孔至 设计深度,孔内放 入拉杆,灌入水泥 砂浆与土层结合成 抗拉力强的锚杆, 锚杆一端固定在坑 壁结构上,另一端 锚固在土层中,将 立壁土体侧压力传 至深部的稳定土层
《基坑开挖》PPT课件

d)承压非完整井
F—环状井点系统所包围的面积(m2)。
二、排、降水工程
(二)降水 ❖ 轻型井点——轻型井点计算
井点管数量(n)计算
确定井点管数量需要先确定单根井点管的出水量q(m3/d),这取决于 滤管的构造、尺寸及土的渗透系数K ,按下式计算:
q 65dl3 K
式中,d—滤管直径(内径)(m);
l—滤管长度(m);
由此得井点管数量n为:
n 1.1Q q
式中,1.1—备用系数。
井点管间距(D)的计算 式中,L—总管长度(m);
D Ln
n—井点管数量。
二、排、降水工程
(二)降水 ❖ 轻型井点——轻型井点计算
井距和井点管数量的调整
井点管间距经计算后,在确定时还应注意以下几点: • ①井点管间距不能过小,否则彼此干扰大,出水量会显著减小,
排水适用条件为粗粒土层 或粘性土层。
集水井降水图 1-排水沟;2-集水井;3-水泵
二、排、降水工程
(二)降水
❖流沙
概念:当基坑(槽)挖土到地下水位以下,而土质又是细砂和粉砂,若采 用明排水的方法疏干开挖,则坑(槽)底下面的土会形成流动状态,并随 地下水涌入基坑,这种现象叫流砂。
危害:流砂可造成边坡塌方、附近建筑物(构筑物)下沉、倾斜、倒塌等。
拉锚长度 应保证锚座板桩位于它 本身引起的被动土楔滑移线、板 桩位移引起的主动土楔滑移线和 静土楔滑移线之外(阴影区), 按下列两式计算,取其中大值。
L L1 L2
(H
u)
tan(
45
2
)
h1
tan(
45
2
)
L H tan(90 )
二 、排、降水工程
深基坑与边坡工程课件

深基坑与边坡工程
1.2.2 设计与施工技术进展 1. 我国特色的基坑支护体系已经形成
表1-1 我国深基坑支护结构主要类型及其适用深度
Ⅰ坑壁土体加固类 Ⅱ排桩板桩类(钻孔、 Ⅲ地下连续墙类 Ⅳ
基坑深度
水泥土 土钉墙 挖孔、冲孔桩,沉管桩,开槽灌 SMW 沉井、 搅拌桩(插筋补强)钢板桩,H型钢桩等) 注式 工法 沉箱类
• 5. 变形控制的设计方法已经开始得到应用
变形控制的设计方法,正逐渐代替传统的单纯验 算强度和稳定性的方法,并在不断完善中。
深基坑与边坡工程
1.3 展望
1. 基坑工程规模向更大、更深方向发展 2. 土压力的空间效应和时间效应将得到进
一步的重视
3. 人们将更加重视深基坑工程对周围环境 的影响研究
4. 动态设计与信息化施工将得到推广 5. 为迎接21世纪土木工程的主要舞台转向
东亚而努力学习和工作
深基坑与边坡工程
深基坑与边坡工程
≤6m(或一层地下室) ⊙ ⊙,※
6~10m(或二层地下室) ⊙ ⊙,※
⊙,※
⊙,※ ⊙ ⊙
10~14m(或三层地下室)
※
⊙,※
⊙,※ ⊙ ⊙
>14m(四层以上地下室 或特种结构)
※
⊙,※ ⊙ ⊙
注:⊙表示沿海及南方软土地区情况;※表示北方及西南土质较好的地区情况
深基坑与边坡工程
2. 逆作法施工技术正在扩大应用
吉隆坡的88层,451.9m高的 Petronas大厦,563m 高的多伦
多电视塔。上海金茂大厦塔尖达421m(主体365m), 香港国
际金融中心(88层,420米),深圳地王大厦 高325m,广
州中天大厦高322m。争议中的上海环球金融中心。基坑深
1.2.2 设计与施工技术进展 1. 我国特色的基坑支护体系已经形成
表1-1 我国深基坑支护结构主要类型及其适用深度
Ⅰ坑壁土体加固类 Ⅱ排桩板桩类(钻孔、 Ⅲ地下连续墙类 Ⅳ
基坑深度
水泥土 土钉墙 挖孔、冲孔桩,沉管桩,开槽灌 SMW 沉井、 搅拌桩(插筋补强)钢板桩,H型钢桩等) 注式 工法 沉箱类
• 5. 变形控制的设计方法已经开始得到应用
变形控制的设计方法,正逐渐代替传统的单纯验 算强度和稳定性的方法,并在不断完善中。
深基坑与边坡工程
1.3 展望
1. 基坑工程规模向更大、更深方向发展 2. 土压力的空间效应和时间效应将得到进
一步的重视
3. 人们将更加重视深基坑工程对周围环境 的影响研究
4. 动态设计与信息化施工将得到推广 5. 为迎接21世纪土木工程的主要舞台转向
东亚而努力学习和工作
深基坑与边坡工程
深基坑与边坡工程
≤6m(或一层地下室) ⊙ ⊙,※
6~10m(或二层地下室) ⊙ ⊙,※
⊙,※
⊙,※ ⊙ ⊙
10~14m(或三层地下室)
※
⊙,※
⊙,※ ⊙ ⊙
>14m(四层以上地下室 或特种结构)
※
⊙,※ ⊙ ⊙
注:⊙表示沿海及南方软土地区情况;※表示北方及西南土质较好的地区情况
深基坑与边坡工程
2. 逆作法施工技术正在扩大应用
吉隆坡的88层,451.9m高的 Petronas大厦,563m 高的多伦
多电视塔。上海金茂大厦塔尖达421m(主体365m), 香港国
际金融中心(88层,420米),深圳地王大厦 高325m,广
州中天大厦高322m。争议中的上海环球金融中心。基坑深
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二、锚杆间距
• 锚杆间距过大,必然要增大单根锚杆的承载力,要么 增加锚杆长度,要么增加锚杆直径,要么采用特殊的 施工机械加工异型锚杆,而这些措施往往不如多加几 根锚杆容易。
• 土层锚杆是在岩石锚杆的基础上发展起来的。用于隧道 支护的岩石锚杆历史悠久,但直到1958年德国一个公司 才首先在深基坑开挖中将其用于挡土墙支护。
• 土层锚杆具有以下一系列优点: 1)与内支撑相比,挖土施工空间大。 2)锚杆施工机械设备作业空间不大,适用于各种场地 条件。 3)锚杆的设计拉力可由抗拔试验获得,从而可以保证 可靠的设计安全度。 4)可以对锚杆施加预拉力,基坑变形容易控制。 5)施工时的噪声很小。
4.2 锚杆的构造及类型
• 锚杆由锚头、锚 筋和锚固体三部 分组成。见图4-2 至图4-7。
• 锚头是锚杆体的 外露部分。
• 锚固体通常位于 钻孔的深部。
• 锚头与锚固体间 一般还有一段自 由段。
• 锚筋是锚杆的主 要部分。贯穿锚 杆全长。
图4-2 锚杆联结挡土桩、墙并锚固于土中的示意图
图4-3 钢筋锚杆 锚头装置
图4-4 多根钢束锚 杆锚头装置
图4-5 钢绞线及钢丝索锚夹具示意
图4-6 定位分隔器
图4-7 腰梁
图4-8 锚固体的基本类型
4.3 锚杆的抗拔作用
锚杆抗拔原理
• 当锚固段锚杆受力后,首 先通过锚杆(索)与周边水 泥砂浆间的握裹力传到砂 浆中,然后通过砂浆传到 周围土体。随着荷载增加, 锚索与水泥砂浆之间的粘 结力(握裹力)逐渐从锚 固体的上部向锚固体的下 部和外部发展,当应力传到锚固体的外侧时,就会在 锚固体与土体间产生摩擦力,随着摩擦力的增大,锚 固体与土体间可能发生相对位移,摩擦力又进一步增 大,直到极限摩阻力。
4.3.2 锚杆的承载能力
• 锚杆承载力的确定是锚杆支护设计的重要内容。
• 普通灌浆锚杆(注浆压力0.3~0.5MPa)的承载能力 (抗拔力)可以用下式确定:
Nt = LmπDτ
(4-2)
式中 Nt — 锚杆承载能力(轴力);
Lm — 锚固段长度; D — 锚杆孔径(或锚固体直径);
τ — 土的抗剪强度。
• 锚杆支护在我国也是首先用于地铁隧道的,80年代初 开始用于高层建筑基坑支护。土层锚杆以普通压力灌 浆的居多,也有二次灌浆及高压灌浆的,受拉杆件 (锚筋)有粗钢筋、高强度钢丝束、钢绞线等,层数 从一层发展到了四层,并已制定了多个行业规范。目 前土层锚杆的应用已相当普遍,并且都为预应力锚杆。
• 当然,任何技术的发展都是永恒的。锚杆技术的工艺 材料、施工机具和理论研究等还在不断发展之中。
• 试验也已证明:虽然锚杆的承载力随灌浆压力的增大 而增大,但并不是无止尽的增加。英国ATC有限公司 的试验结论是:当注浆压力超过4Mpa后,抗拔力增长 就很小了。
三、锚杆形式的影响
• 无论是带单个扩大头的锚固体锚杆,还是有多截头圆 锥形的异形锚固体锚杆,它们的抗拔力都比普通锚杆 大得多。
4.5 锚杆设计
2. 进行工程地质与水文地质勘察,确定地层参数
• 地下水位、上层滞水,场地附近有无渗水源头,工程 施工是否在雨季或冬季,土层类型、级配、强度等。
3. 设计计算
(1)计算单位长度挡墙的土压力。 (2)根据土压力,计算锚杆的轴力(考虑倾角及间
距)。 (3)计算锚杆的锚固体长度。 (4)计算锚杆的自由段长度。 (5)计算锚杆(锚索)的断面尺寸。 (6)计算连接锚杆锚头的腰梁断面尺寸。
• = tan + c
• = K h
– K— 土层系数,通常砂土K = 1,粘土K = 0.5; – h — 覆盖土层的高度,一般取锚固段中心到地面的
高度(m)。
4.3.3 影响锚杆抗拔力的因素
• 如前所述,锚杆的抗拔力显然与锚固体的直径和长度 密切相关。但除了锚固体的这两个几何参数外,还有 土层性质,注浆压力以及锚杆的形式三个因素。即:
4. 核算桩、墙与锚杆的整体稳定。 5. 绘制锚杆施工图。
4.5.2 锚杆布置
一、锚杆层数
• 一般在基坑施工中,需先挖土到锚杆位置,然后进行 锚杆施工,待锚杆预应力张拉后,方可挖下一步土。 因此,多一层锚杆,就要增加一次施工循环。在可能 情况下,应尽量减少布置锚杆的层数。如在粘土、砂 土地区,12~13m深的基坑,一般用一层锚杆即可(即 使挡土桩悬臂5~6m)。
4 土层锚杆
4.1 锚杆的发展与应用
• 锚杆是一种新型受拉杆件,它的一端与工程结构物或 挡土桩墙联结,另一端锚固在地基的土层或岩层中, 以承受结构物的上托力、拉拔力、倾侧力或挡土墙的 土压力、水压力,它是利用地层的锚固力来达到维持 结构物稳定的。
4.1.1 锚杆在土木工程中的应用
4.1.2 土层锚杆的发展
• 显然:锚杆的承载力是锚固体的直径、长度及土的抗 剪强度的函数。
• 在设计时对锚杆承载力一般是有要求的,而锚固体的 直径(钻孔直径)主要决定于钻孔设备。因此,只要能 够确定土体的抗剪强度,就能容易的确定锚杆的长度 了。由此看来,土的抗剪强度在确定土层锚杆的承载 能力或在土层锚杆的设计中都至关重要。
4.5.1 设计步骤
1. 调查基坑及周边场地状况,确定工程的重要性 等级,选取锚杆支护结构的安全系数。
• 作为锚杆支护设计的第一步,必须详细调查了解基坑 及其周边的场地状况,如:地形、地貌,既有建筑物、 构筑物、道路、管线、地下埋设物与建筑红线等,以 及它们与基坑的相对位置。据此确定要重点保护的对 象,工程的安全等级,锚杆支护结构的安全系数等。
一、土层性质的影响
• 土层的强度一般低于砂浆强度,如果施工灌浆的工艺 良好,土层锚杆的抗拔力将主要决定于锚固体外围的 土层抗剪强度。土体的抗剪强度变化很大,所以相同 参数和施工质量的锚杆,抗拔力可以有很大的不同。 倾角与长度是锚杆能否伸入优良土层的决定因素,设 计时应给予重视。
二、注浆压力的影响
• 灌浆压力对锚杆的抗拔力有很大影响。注浆压力越大, 水泥浆颗粒越能够渗入到周围深部的土层中去,改善 了原状土体的力学性能,增加锚固体与土层的摩擦力, 也就增加了锚杆的抗拔力。曾有人做过试验,同一粉 砂层中的相同长度的锚杆,当施工用的灌浆压力为 1Mpa时其极限抗拔力为300kN,当灌浆压力增加到 2.5Mpa时,其极限抗拔力达900kN。