深基坑工程施工技术
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(2)通常基坑开挖深度7m。 (3)墙宽0.7~1.0倍的基坑开挖深度, 多采用格栅式布置。 (4)计算时作为刚性结构(重力式的)。
2)土钉墙支护结构 (1)构造和施工
1 2
(a) 成孔
3
2
(b)
3 5
6
4
4 (c)
喷混凝土
插筋、挂网、注浆
(2)优 点
ⅰ)结构轻,柔性大,有良好的延性,抗震性能好。 ⅱ)施工设备简单,所需场地小,方便灵活,施工速度快。 ⅲ)材料用量及工程量小,工程造价低(为其他类型支护的2/3~4/5)。
(2)原理 排桩提供主要的支撑力并控制变形,土钉保证桩间土的稳定性。
4)地下连续墙 (1)优 点
ⅰ)刚度大,支撑能力强,基坑稳定性好,土层变形小。 ⅱ)墙身防渗性能好,坑内降水对坑外影响小。 ⅲ)可作为地下室的外墙,缩短工期,降低造价。
(2)缺 点
ⅰ)废泥浆处理。 ⅱ)粉砂地层中易坍壁。 ⅲ)施工技术要求高。 iv) 厚度具有固定的模数,不如灌注桩灵活。
(3)适用条件
ⅰ)深度大的基坑。 ⅱ)周围环境对变形控制要求高。 ⅲ)围护结构需 作为主体结构一部分,且基坑施工阶段具有较高的防水、防渗要求。 iv) 逆作法地上、地下同步施工时,多采用地下连续墙。
• 地下连续墙的施工
导墙施工
成槽施工
钢筋笼吊装
导墙完成
泥浆池 砼浇筑
锁口管起拔
38
成都火车北站扩能改造行包房工程
深基坑工程
1. 基坑工程综述 2. 基坑工程设计计算方法 3. 施工监测及信息化施工 4. 总结及展望
1. 基坑工程综述
1.1 基坑工程的特点
(1)临时结构:安全储备小,风险较大。 (2)区域性和个案性较强。 (3)综合性很强的系统工程:工程地质、岩土、结构、环境。 (4)综合性岩土工程问题:强度、稳定性、变形、渗流。 (5)设计与施工需考虑时空效应。 (6)与周边环境关系密切,对其影响较大。
内 撑
斜 撑
外 锚
(2)平面布置形式
(3)优 点
ⅰ)较土钉支护适于更深的基坑,能较好地控制土层变形。 ⅱ)较地下连续墙施工工艺简单,成本低,平面布置灵活。
(4)缺 点
防渗及整体性不如地下连续墙。
钢板桩+钢管内撑
排桩支护(地铁车站基坑,深度23m,人工挖孔桩+4道钢管内撑)
排桩支护(旋挖桩+钢筋混凝土内撑+钢管内撑)
土层变形过大造成的裂缝
复合型土钉墙
土钉墙+预应力锚索
土钉墙+微型桩+预应力锚索
3)排桩支护结构
(1)类 型
板桩(钢、钢筋混凝土预制)
桩的类型
钢筋混凝土桩(预制、现场灌注) 钢筋混凝土-素混凝土咬合桩
型钢水泥土搅拌墙(SMW)
支撑形式
内撑
水平:单向、双向、桁架式 竖向(立柱) 竖向斜撑
外 锚 预应力锚索(锚杆)
(2层地下室,逆作法施工)
连续墙厚度1m,深度32m
基坑深度15.05m
素
混
距地铁最小间距10.25m
凝
土
5)地下连续墙+逆作内衬
用于悬索桥锚碇基础的施工。先做地下连续墙,再分层逆作内衬, 并开挖。
地下连续墙+逆作内衬
(阳逻长江大桥锚碇基坑,内径70m, 开挖深度45m,墙厚1.5~2.5m)
1.2.2 支护结构与主体结构结合及逆作法
1.2 基坑的分类及方案选择
1.2.1 按支护结构形式分类 放坡开挖(无支护)及简易支护
基坑支护形式
水泥土墙 单一型
土钉墙 复合型
单排桩 排桩
双排桩
悬臂式 支撑式(内撑) 锚拉式(外锚)
悬臂式 地下连续墙
支撑式(内撑) 支护结构与主体结构结合的逆作法
1)水泥土重力式围护墙
深 层
搅
拌
机
(1)多用于软土,深层搅拌法或旋 喷法施工。
(3)缺 点
ⅰ)基坑深度有限。 ⅱ)土层变形及沉降不易控制。
(4)适用范围
ⅰ)地下水位以上、自稳性较好的土层(一般黏性土、弱胶结或较密实 的无黏性土);
ⅱ)埋深不很大(12m,非淤泥质土; 6m,淤泥质土); ⅲ)土层变形控制的要求不严格; ⅳ)有较宽松的施工场地。(土钉不超出红线外)
成都地铁车站基坑(基坑深度15m,土钉支护) 15m
适用条件:ⅰ)大面积开挖,可节省支撑。ⅱ)基坑周边环境复杂、敏感, 可控制变形。ⅲ)施工场地紧张,节省空间。ⅳ)工期进度要求高,缩短工期。
3)支护结构与主体结构(地下)的结合
ⅰ)围护结构与地下室墙体的结合方式
单一墙
分离墙
重合墙
混合墙
ⅱ)梁(板)与围护结构的连接
“两墙(地下连续墙及地下室边墙)合一”时,地下连续墙与板之间的连接可按板 的厚度(刚度)采用刚性连接和铰接两种方式。板的厚度较大时(相对于连续墙的厚 度),可采用预埋钢筋接驳器、预埋钢筋等刚性连接方式,以承受弯矩;较小时,则采 用预埋钢筋或剪力连接件等铰接方式。
1) 按基坑与主体结构施工顺序的分类
顺作法
逆作法 顺逆结合法
2)逆作法
主楼先顺作,裙楼后逆作 裙楼先逆作,主楼后顺作 中心顺作,周边逆作
半逆作
优 点:ⅰ)楼板成为横撑,刚度大,省材 料。ⅱ)地上、地下同时施工,缩短工期。ⅲ) 以首层楼板为施工平台,节省施工空间。
全逆作
百度文库
缺 点:ⅰ)技术复杂,对施工要求高。ⅱ)逆作暗挖,作业环境差, 影响结构质量。ⅲ)与主体结构关联度大,受主体结构进度的制约。
围护结构与地下室外墙相互分开时,从结构受力、构造要求及防水的角度出发,地 下室外墙与其相邻梁板需同时浇筑,故外墙与围护结构之间有一定距离。此时需解决两 个问题:一是围护结构与梁、板之间传力体系的设置,二是边跨结构二次浇筑接缝止水 和传力体系穿外墙处的止水。
双向钢管内撑的基坑
成都国金中心大厦基坑(最大深度34m)
排桩支护: 人工挖孔桩+9道预应力锚索
人工挖孔桩+9道预应力锚索
承压型囊式扩体锚索
承压型囊式扩体锚索
型钢水泥土搅拌桩
拔出型钢
预制桩支护
H型钢内撑
角撑
立柱
钢管斜撑
桁架式内撑
成都,绿地蜀峰468基坑
临街,地下管线多
1层钢筋混凝土内撑 +4道预应力锚索
基坑开挖深度约24m
3层钢筋混凝土内撑
地铁车站
灌注桩+3层钢筋混凝土内撑
出入口
钢筋混凝土内撑
灌注桩 (直径1.2m,间距2.2m)
灌注桩+ 1层钢筋混凝土内撑+4道预应力锚索
1层钢筋混凝土内撑
4道预应力锚索
灌注桩 (直径1.2m,间距2.2m)
成都,绿地蜀峰468基坑
• 疏排桩+土钉支护
(1)组成 排桩(单排或双排)+土钉+(预应力锚杆或内支撑) 间距:(2~6)D
2)土钉墙支护结构 (1)构造和施工
1 2
(a) 成孔
3
2
(b)
3 5
6
4
4 (c)
喷混凝土
插筋、挂网、注浆
(2)优 点
ⅰ)结构轻,柔性大,有良好的延性,抗震性能好。 ⅱ)施工设备简单,所需场地小,方便灵活,施工速度快。 ⅲ)材料用量及工程量小,工程造价低(为其他类型支护的2/3~4/5)。
(2)原理 排桩提供主要的支撑力并控制变形,土钉保证桩间土的稳定性。
4)地下连续墙 (1)优 点
ⅰ)刚度大,支撑能力强,基坑稳定性好,土层变形小。 ⅱ)墙身防渗性能好,坑内降水对坑外影响小。 ⅲ)可作为地下室的外墙,缩短工期,降低造价。
(2)缺 点
ⅰ)废泥浆处理。 ⅱ)粉砂地层中易坍壁。 ⅲ)施工技术要求高。 iv) 厚度具有固定的模数,不如灌注桩灵活。
(3)适用条件
ⅰ)深度大的基坑。 ⅱ)周围环境对变形控制要求高。 ⅲ)围护结构需 作为主体结构一部分,且基坑施工阶段具有较高的防水、防渗要求。 iv) 逆作法地上、地下同步施工时,多采用地下连续墙。
• 地下连续墙的施工
导墙施工
成槽施工
钢筋笼吊装
导墙完成
泥浆池 砼浇筑
锁口管起拔
38
成都火车北站扩能改造行包房工程
深基坑工程
1. 基坑工程综述 2. 基坑工程设计计算方法 3. 施工监测及信息化施工 4. 总结及展望
1. 基坑工程综述
1.1 基坑工程的特点
(1)临时结构:安全储备小,风险较大。 (2)区域性和个案性较强。 (3)综合性很强的系统工程:工程地质、岩土、结构、环境。 (4)综合性岩土工程问题:强度、稳定性、变形、渗流。 (5)设计与施工需考虑时空效应。 (6)与周边环境关系密切,对其影响较大。
内 撑
斜 撑
外 锚
(2)平面布置形式
(3)优 点
ⅰ)较土钉支护适于更深的基坑,能较好地控制土层变形。 ⅱ)较地下连续墙施工工艺简单,成本低,平面布置灵活。
(4)缺 点
防渗及整体性不如地下连续墙。
钢板桩+钢管内撑
排桩支护(地铁车站基坑,深度23m,人工挖孔桩+4道钢管内撑)
排桩支护(旋挖桩+钢筋混凝土内撑+钢管内撑)
土层变形过大造成的裂缝
复合型土钉墙
土钉墙+预应力锚索
土钉墙+微型桩+预应力锚索
3)排桩支护结构
(1)类 型
板桩(钢、钢筋混凝土预制)
桩的类型
钢筋混凝土桩(预制、现场灌注) 钢筋混凝土-素混凝土咬合桩
型钢水泥土搅拌墙(SMW)
支撑形式
内撑
水平:单向、双向、桁架式 竖向(立柱) 竖向斜撑
外 锚 预应力锚索(锚杆)
(2层地下室,逆作法施工)
连续墙厚度1m,深度32m
基坑深度15.05m
素
混
距地铁最小间距10.25m
凝
土
5)地下连续墙+逆作内衬
用于悬索桥锚碇基础的施工。先做地下连续墙,再分层逆作内衬, 并开挖。
地下连续墙+逆作内衬
(阳逻长江大桥锚碇基坑,内径70m, 开挖深度45m,墙厚1.5~2.5m)
1.2.2 支护结构与主体结构结合及逆作法
1.2 基坑的分类及方案选择
1.2.1 按支护结构形式分类 放坡开挖(无支护)及简易支护
基坑支护形式
水泥土墙 单一型
土钉墙 复合型
单排桩 排桩
双排桩
悬臂式 支撑式(内撑) 锚拉式(外锚)
悬臂式 地下连续墙
支撑式(内撑) 支护结构与主体结构结合的逆作法
1)水泥土重力式围护墙
深 层
搅
拌
机
(1)多用于软土,深层搅拌法或旋 喷法施工。
(3)缺 点
ⅰ)基坑深度有限。 ⅱ)土层变形及沉降不易控制。
(4)适用范围
ⅰ)地下水位以上、自稳性较好的土层(一般黏性土、弱胶结或较密实 的无黏性土);
ⅱ)埋深不很大(12m,非淤泥质土; 6m,淤泥质土); ⅲ)土层变形控制的要求不严格; ⅳ)有较宽松的施工场地。(土钉不超出红线外)
成都地铁车站基坑(基坑深度15m,土钉支护) 15m
适用条件:ⅰ)大面积开挖,可节省支撑。ⅱ)基坑周边环境复杂、敏感, 可控制变形。ⅲ)施工场地紧张,节省空间。ⅳ)工期进度要求高,缩短工期。
3)支护结构与主体结构(地下)的结合
ⅰ)围护结构与地下室墙体的结合方式
单一墙
分离墙
重合墙
混合墙
ⅱ)梁(板)与围护结构的连接
“两墙(地下连续墙及地下室边墙)合一”时,地下连续墙与板之间的连接可按板 的厚度(刚度)采用刚性连接和铰接两种方式。板的厚度较大时(相对于连续墙的厚 度),可采用预埋钢筋接驳器、预埋钢筋等刚性连接方式,以承受弯矩;较小时,则采 用预埋钢筋或剪力连接件等铰接方式。
1) 按基坑与主体结构施工顺序的分类
顺作法
逆作法 顺逆结合法
2)逆作法
主楼先顺作,裙楼后逆作 裙楼先逆作,主楼后顺作 中心顺作,周边逆作
半逆作
优 点:ⅰ)楼板成为横撑,刚度大,省材 料。ⅱ)地上、地下同时施工,缩短工期。ⅲ) 以首层楼板为施工平台,节省施工空间。
全逆作
百度文库
缺 点:ⅰ)技术复杂,对施工要求高。ⅱ)逆作暗挖,作业环境差, 影响结构质量。ⅲ)与主体结构关联度大,受主体结构进度的制约。
围护结构与地下室外墙相互分开时,从结构受力、构造要求及防水的角度出发,地 下室外墙与其相邻梁板需同时浇筑,故外墙与围护结构之间有一定距离。此时需解决两 个问题:一是围护结构与梁、板之间传力体系的设置,二是边跨结构二次浇筑接缝止水 和传力体系穿外墙处的止水。
双向钢管内撑的基坑
成都国金中心大厦基坑(最大深度34m)
排桩支护: 人工挖孔桩+9道预应力锚索
人工挖孔桩+9道预应力锚索
承压型囊式扩体锚索
承压型囊式扩体锚索
型钢水泥土搅拌桩
拔出型钢
预制桩支护
H型钢内撑
角撑
立柱
钢管斜撑
桁架式内撑
成都,绿地蜀峰468基坑
临街,地下管线多
1层钢筋混凝土内撑 +4道预应力锚索
基坑开挖深度约24m
3层钢筋混凝土内撑
地铁车站
灌注桩+3层钢筋混凝土内撑
出入口
钢筋混凝土内撑
灌注桩 (直径1.2m,间距2.2m)
灌注桩+ 1层钢筋混凝土内撑+4道预应力锚索
1层钢筋混凝土内撑
4道预应力锚索
灌注桩 (直径1.2m,间距2.2m)
成都,绿地蜀峰468基坑
• 疏排桩+土钉支护
(1)组成 排桩(单排或双排)+土钉+(预应力锚杆或内支撑) 间距:(2~6)D