基坑围护结构

无地下水时直立开槽的允许高度 表2-1
土层类别
坡高允许值（m）
密实、中密的砂土和碎石类石
1.00
（充填物为砂土）
硬塑、可塑的粘质粉土及粉质粘
1.25
土
硬塑、可塑的粘性土和碎石类石
1.50
（充填物为粘性土）
坚硬的粘性土
2.00
2．2 放坡开挖
2．2．1 散坡开挖分类
（1） 无地下水的一般放坡开挖 适用于地下水在开挖深度以下 。
（2） 明沟排水放坡开挖
适用于地下水为潜水型、涌水量较小、坑壁土及坑底土 不会产生流砂、管涌、基坑突涌的场地条件。
（3） 井点降水放坡开挖
地下水埋深较浅、基坑开挖较深可能产生流砂、管涌、 基坑突涌等不良现象时，可采用井点降水放坡开挖。
特别注意降水对附近建筑设施产生的不良影响。
2．2．2 放坡开挖坡度确定con
两个功能：一是挡土；二是止水。 基坑支护分两类： 支护型——将支护墙（排桩）作为主要受力构件； 支护型基坑支护包括板桩墙、排桩、地下连续墙
等。 在基坑较浅时可不设支撑，成悬臂式结构； 当基坑较深或对周围地面变形严格限制时，应设
水平或斜向支撑，或锚定系统；形成空间力系是 发展方向。
加固型——充分利用加固土体的强度。
多层井点、喷射井点
喷射进点、真空法、 电渗法
深井泵、喷射井点
单层普遍井点 表面排水
多层井点 管井
喷射井点 深井 泵
深井泵
电渗井点布置示意图 喷射井点工作示意图
管井井点就是沿开挖的基坑，每隔20~50m设 置一个管井，每个管井单独用一台水泵抽水，
适用于K=20~200m/d，即地下水量大的土层中， 此法可降低地下水位5~10m。
在城市中由于深基坑降水，总会引起地面沉陷， 影响邻近建筑物和管线。回灌井点方法 可以 使地表沉陷减少2/3；
因此，采用特定的支护结构，既挡土，又止水， 形成防水帷幕为较好选择，但造价较高。
防水帷幕常用钻孔压浆成桩法、地下连续墙、 板桩、深层搅拌桩墙。
3．深基坑工程
概述：大量的深基坑工程伴随着城市高层建筑的发展 大量出现。
（1）边坡修坡图2-3 （2）设置边坡护面图2－4 （3）边坡坡脚抗滑加固图2－5 (设置抗滑桩，旋喷桩，分层注浆法，
深层搅拌桩)。con
wenku.baidu.com
图2-3 边坡修坡
（a）坡顶卸土； （b）坡度减小； (c) 台阶放坡exit
图2-4 设置边坡护面exit
图2-5 基坑边坡坡脚抗滑加固 exit
当K<0.1m/d时，因土的渗透性很差，可在 轻型井点管的内圈增设由钢管或钢筋做成 的电极，通以直流电，促使地下水加速向 井点渗透（这种方法称为电渗井点法）。
井点降水方法优先用参考表
表2-3
基坑开 挖
深度 m
≤5
6~12
12~20
>20
土类
粉 质 粘 土、粉砂
细砂、中砂 粗 砂 砾砂
单层井点、真空法、 电渗法
（1）查表法表 （2） Taylor法图 （3）条分法图
（1）查表法exit
坑壁土类型 软质岩石 碎石类土
粘性土 粉土
状态
微风化 中等风化 强风化
密实 中密 稍密 坚硬 硬塑 可塑 Sr< 0.5
边坡高度 6米以内 10米以内 1﹕0.0 1﹕0.10 1﹕0.10 1﹕0.20 1﹕0.20 1﹕0.25 1﹕0.20 1﹕0.25 1﹕0.25 1﹕0.30 1﹕0.30 1﹕0.40 1﹕0.35 1﹕0.50 1﹕0.45 1﹕0.55 1﹕0.55 1﹕0.65 1﹕0.45 1﹕0.55
加固型包括水泥搅拌桩、高压旋喷桩、 注浆和树根桩等。
基坑侧壁安全等级及重要性系数
安全
破坏后果
0
等级
一级
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基 坑周边环境及地下结构施工影响很严重
1.10
二级
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基 坑周边环境及地下结构施工影响一般
1.00
三级
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基 坑周边环境及地下结构施工影响不严重
(2). Taylor法exit
边坡的临界 高度由下式 确定：例 题.doc
Hc
Ns
c
采用陈惠发（美，肯塔基州大学，1980
(3)．条分法exit
K滑 抗动 滑力 力 TSii
{C ili[W (iQ i)co i sU ili]tain } (W iQ i)siin
2.3 基坑边坡失稳的防止措施
2．4．2 地下水处理方法
归结成两种： 一种是降水； 第二种是止水——防水帷幕。 降水的方法有集水井降水和井点降水
两类 。 井点降水法有轻型井点、喷射井点和
电渗井点 、管井井点和深井泵等。
当土的渗透系数K＜5m/d时，宜用轻型井 点和喷射井点；
当K＝5~20m/d时,除上述方法外,还可选用 管井井点；
2．4 地下水的处理
2．4．1 地下水流的基本性质 水力坡度:以I表示，I=（H1-H2）/L， I=1时的渗透速度称为土的渗透系数K，常用
m/d、m/s等表示.
动水压力: F I（kN/m3） w
动水压力F等于或大于土的有效重度时，土颗 粒处于悬浮状态，土的抗剪强度等于零，土颗 粒将随着渗流的水一起流动，即所谓“流砂”。
地下结构工程
第12章
2.大开挖基坑工程
前提
定义:大开挖基坑工程是指不采用支撑而
采用直立或放坡施工进行开挖的基坑工程；由 于其费用低，工期短，是首先要考虑的开挖 方式。
2．1 竖直开挖
适用于开挖深度不大、无地下水、基坑土质 条件较好的场地。
竖直开挖时坑壁自然稳定的最大临界深度可 按下式估算：
4c
Hc Ka
Ka——主动土压力系数； 当基坑侧壁的顶部地表面与水平面夹角β=0时， Ka=tg2（45º-2 ）；
当 >0时，采用朗肯主动土压力系数，为坑壁土的
内摩擦角标准值。
宜采用1.2~1.5的安全系数；
当基坑附近有超载时，应重新验算；当坑壁因吸水或 失水等原因，一旦形成裂缝时，公式不成立；对黄土 及具有裂隙的胀缩性土，该式不适用。
国外，圆形基坑的深度已达74m(日本)，直径最大的 达98m(日本)，而非圆形基坑的深度已达到地下９层 （法国）。
国内，上海88层的金茂大厦，基坑平面尺寸为 170m×150m，基坑开挖深度达19.5m。上海的汇京广 场，围护结构与相邻建筑最近的距离仅40cm。而无支 撑基坑的开挖深度也已达到了9m。