地下建筑结构 第12章 基坑工程精品PPT课件

支护方式
土钉墙支护 钢丝网护坡 护坡桩支护 水泥土搅拌桩重力式
挡土墙 刚架重力式挡土墙
沉井式重力挡土结构
支护形式及特点
适用于硬土地层或软土浅基坑，饱和含水地层采 用复合土钉支护结构，特点是造价低廉 适用于岩石及硬土边坡或软土临时边坡 采用抗滑桩支护
适用于深度较小（软弱地层中小于7米）的基坑
利用两排或以上刚性挡土墙结构连接形成一定宽 度的重力坝，可以减小重力坝宽度及位移
设计与施工工况紧密相关，必须保证围护结构 在施工全过程中各工况条件下的安全，同时还 要控制围护结构及其周围土体的变形，以保证 周围环境(相邻建筑及地下公共设施等)的安全 。在安全前提下，设计要合理，又能节约造价 、方便施工、缩短工期。要提高基坑工程的设 计与施工水平，必须正确选择土压力计算方法 和参数，选择合理的围护结构体系，同时还要 具有丰富的设计和施工经验。
12.1.1 基坑围护结构的分类
分类：
桩(墙)式围护体系； 重力式围护体系
桩(墙)式围护体系一般有围护墙结构、支撑(或锚杆) 结构以及防水帐幕等部分组成。
根据围护墙材料，桩(墙)式围护体系又可分为钢筋混 凝土地下连续墙、柱列式钻孔灌注桩、钢板桩和钢筋 混凝土板桩等形式。
根据对围护墙的支撑方式，又可以分为内支撑体系和 土层锚杆体系两类。
及减少基坑的位移。
逆作法支护结构
全逆作法 半逆作法
利用先施工的主体结构楼板作支撑，从上往下逐 层施工
首层土方开挖采用顺做法支护，深层采用逆作法 支护，其特点是加快浅层土方开挖速度
中心岛、逆作混 合支护结构
采用中心岛施工中心部位主体结构，基坑周边采 取逆作支护施工，可以减少全逆作法的施工困难
。
盖挖法支护结构
适用于深水环境的挡土结构
混合重力式挡土墙
在不同重力坝结构中插入劲性材料或刚性桩，以 减少重力坝位移
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支（锚）撑式支 护结构
锚杆或锚碇式支护结 构
内支撑支护结构
自钻式锚杆，可回收锚杆，预应力锚杆，非预应 力锚杆
井字形对撑，边桁架支撑，圆环支撑
全中心岛
全部采用中心岛结构进行支护
中心岛支护结构
半中心岛
首层或浅层开挖采用内支撑，以下则采用中心岛 支护，可以减少中心岛边坡高度及其放置时间以
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地下建筑结构
第12章
12.1．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。
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。
3. 土性的不确定性。地基土的非均质性(成层)和地 基土的特性不是常量
4. 一些偶然变化所引起的不确定因素。施工场地内 土压力分布的意外变化、事先没有掌握的地下障碍 物或地下管线的发现以及周围环境的改变等等
12.2 基坑工程的设计内容
开挖 方法
委托勘查单位
深基坑工程 岩土工程勘查及调查
场地的工程地质 及水文地质勘查
基坑开挖、支护、降水的施工组织设计
基坑开挖、支护、降水工程的实施
基坑施工
N
设计单位
对可能发生的病害 的应急处理
验收
N
Y 回填、支护结构回收
基坑工程竣工
基坑工程施工总结
12.2.1 环境调查及基坑安全等级
基坑工程围护设计，首先应根据基坑的深度、地质 条件以及周边环境条件确定基坑的安全等级，才能 开始设计。
在基坑工程中，重力式围护体系的墙体在开挖面以下 往往需要有一定的埋入深度。目前，在我国各地常用 的水泥土围护体系以及地下连续墙一般都归在重力式 围护体系中，其受力性能类似于悬臂式的桩(墙)式围 护结构，但在板式围护结构中一般不计墙体自重及墙 底摩阻力对墙体稳定的影响。
类型 边坡支护结构
重力式支护结构
原理：桩(墙)式围护体系的墙体厚度相对较小，通常 是借助墙体在开挖面以下的插入深度和设置在开挖面 以上的支撑或锚杆系统来平衡墙后的水、土压力和维 持边坡稳定。对于开挖深度不大的基坑，经过验算也 可采用无支撑、无锚杆的悬臂式桩(墙)式围护体系。
重力式围护体系一般是指不用支撑及锚杆的自立式墙 体结构，厚度相对较大，主要借助其自重、墙底与地 基之间的摩擦力以及墙体在开挖面以下受到的土体被 动抗力来平衡墙后的水压力和维持边坡稳定。
进行基坑工程设计前，基坑围护结构设计所需的基 本资料主要有：
(1)工程水文地质资料；
(2)场地环境条件资料，包括建筑红线，周边地下管 线的种类、埋深、使用年限以及场地内地下人防等 地下障碍物等；
(3)所建工程的地下室结构、基础桩基图纸等；
(4)与施工条件有关的资料，如对于地下连续墙设计 时还应根据不同的安全等级提供有关实验资料。
对地面交通环境影响小，时间短，特别适用于地 面环境控制严格的城市地面道路下的基坑工程。
12.1.2 基坑围护结构设计的特点
1. 外力的不确定性。外力往往随着环境条件、施工 方法和施工步骤等因素的变化而改变；
2. 变形的不确定性。围护墙体的刚度、支撑(或锚杆 )体系的布置和构件的截面特性、地基土的性质、地 下水的变化、潜蚀和管涌以及施工质量和现场管理 水平等等都是产生变形的原因。
对于围护结构应该与其它建筑设计一样，要求 在规定的时间内和规定的条件下完成各项预定 功能，即：
(1)能承受在正常施工和正常使用时可能出现 的各种功能；
(2)在正常情况下，具有良好的工作性能；
(3)在偶然的不利因素发生时和发生后，围护 结构仍能保持整体稳定。
1. 当围护结构仅仅作为地下主体工程施工所需要的 临时性措施时，其使用时间不长，一般不超过2年。 而一般建筑结构所规定的设计基准期通常为50年， 设计基准期的长短父系到对结构材料的耐久性要求和 对发生偶然事件的概率统计等方面的问题。在地震区 通常可不考虑地震力对围护结构的作用。
对周围环 境的调查
对深基坑开挖与 支护方案的建议
基坑是否降水 及注意事项
施工招标
勘查报告
基坑开挖支 护、降水等技术方
案及造价、工期 的比较
监测 方法
支护 方法
确定施工单位
施工单位 监测
降水 方法
可能引发的 事故及防治
对周围环 境的影响
工期
造价
初定方案
基坑深度超6m 时，应经专家委员
会审批工程
Y 支护结构设计、降水设计