基坑工程概论ppt课件
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15
水泥土重力式维护结构示意图
格构式重力式挡墙平面图
水泥土重力式围护结构，常采用深层搅 拌法形成，有时也采用高压喷射注浆法 形成。为了节省投资，常采用格栅体系。
深层搅拌水泥土重力式围护结构常用于 16
17
土钉墙围护示意图
土钉一般通过钻孔、插筋和注浆来设置。
土钉墙围护适用于地下水位以上或人工降水 后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土、 卵石土等，不适用于淤泥质土及未经降水处 理地下水位以下的土层地基中基坑围护。
14
放坡开挖示意图
Hale Waihona Puke Baidu
放坡开挖是选择合理的基坑边坡以保证 在开挖过程中边坡的稳定性，包括坡面 的自立性和边坡整体稳定性。
放坡开挖适用于地基土质较好，开挖深 度不深，以及施工现场有足够放坡场所 的工程。
放坡开挖一般费用较低，能采用放坡开 挖应尽量采用放坡开挖。有时虽有足够 放坡的场所，但挖土及回填土方量大， 考虑工期、工程费用并不合理，也不宜 采用放坡开挖。
工程问题
• 1980，我国由于改革开放，高层建筑不断涌现，出
现了越来越多的深基坑工程
• 现在，基坑朝着深、大的方向发展，围护结构型式
已发展至数十种 12
• 基坑工程的发展概况与特点 • 围护结构型式 • 基坑事故 • 围护体系设计要点 • 基坑降水 • 土方开挖施工与监测要点 • 基坑工程的环境影响
土钉墙围护基坑深度一般不超过18m，使用18 期
悬臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力 来维持整体稳定和结构的安全。
悬臂式围护结构常采用钢筋混凝上桩排桩墙、木板桩、 钢板桩、钢筋混凝土板桩、地下连续墙等型式。钢筋混 凝土桩常采用钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、沉管灌注 桩及预制桩。
悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大的变形， 19
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• 基坑工程的发展概况与特点 • 围护结构型式 • 基坑事故 • 围护体系设计要点 • 基坑降水 • 土方开挖施工与监测要点 • 基坑工程的环境影响
2
3
4
高 西交通 铁 中心
磁东心交通航楼中站 浮
5
6
基坑工程
7
基坑工程
8
基坑工程
9
给地下工程的顺利施工创造
条件
适度的施工空间：满足地下工程施工有足够空间的 要求 安全的施工空间：保证基坑四周边坡的稳定性，相 邻建筑物、
构筑物和地下管线不受损害 干燥的施工环境：保证基坑工程施工作业面在地下 10
• 安全储备较小，具有较大的风险性
临时结构，降低工程费用
• 制约因素多
地域性强
• 计算理论不完善
土压力、本构关系
• 对综合性知识、经验要求高
• 要考虑环境效应
11
• 1930，Terzaghi等人已开始研究基坑工程中的岩土
支撑（拉锚）的选型
当基坑深度较大，悬臂挡墙的强度和变 形不能满足要求时，需增设支撑系统。
支撑系统有
基坑内支撑 基坑外拉锚（顶部拉锚土层锚杆拉锚）
常用的有
钢结构支撑 钢筋混凝土支撑
29
（一） 钢结构支撑
1 钢管支 撑
对撑
2 型钢支 撑
角撑
30
31
钢管支撑示意图 32
内撑式围护结构由围护结构体系和内撑 体系两部分组成。围护结构体系常采用 钢筋混凝土桩排桩墙和地下连续墙型式。 内撑体系可采用水平支撑和斜支撑。根 据不同开挖深度又可采用单层水平支撑、 二层水平支撑及多层水平支撑、单层斜 支撑。
内撑常采用钢筋混凝土支撑和钢管（或 型钢）支撑两种。钢筋混凝土支撑体系 的优点是刚度好、变形小，而钢管支撑 的优点是钢管可以回收，且加预压力2方8
24
该类支护结构适用于土质较好、地下水位较低的地区。 型钢或支柱按一定间距打入，支柱间设木挡板或其它挡 土设施。
25
地下连续墙已是目前深基坑的主要支护结构之 一。在地下结构层数多的深基坑的施工非常有 利。地下连续墙常是采用“逆筑法”的支护结 构的首选。
上海市区大多数基坑，天津市的华联商厦、紫金 花园、鸿吉大厦、津汇广场等很多工程均采用 地下连续墙方法施工。
（一）
（二） （三） （四） （五） （六） （七）
钢板桩 1.槽钢钢板桩 2.热轧锁口钢板桩
钢筋混凝土板桩 钻孔灌注桩挡墙 H型钢支柱（或钢筋混凝土桩支柱） 地下连续墙 深层搅拌水泥土桩挡墙 旋喷桩帷幕墙
20
（一） 钢板桩
1.槽钢钢板桩 由槽钢并排或正反扣搭接组成。 槽钢长6～8m，多用于深度不超过4m的基坑。 顶部宜设一道支撑或拉锚。
33
（二） 钢筋混凝土支撑
有角撑、对撑、桁架式支撑，还有圆形、 拱形和椭圆形等形状的支撑。
圆形支 撑
34
35
36
地面拉锚式 双层拉锚式
拉锚式围护结构由围护结构体系和锚 固体系两部分组成。围护结构体系同 于内撑式围护结构，常采用钢筋混凝 土排桩墙和地下连续墙两种。锚固体 系可分为锚杆式和地面拉锚式两种。 随基坑深度不同，锚杆式也可分为单 层锚杆、二层锚杆和多层锚杆。
13
顺作法
总体支护方案
逆作法
顺逆结合
放坡开挖 自立式维护体系
板式支护体系 全逆作法 半逆作法
水泥土重力式维护墙 土钉墙
悬臂式维护墙 围护墙结合内支撑系统 围护墙结合锚杆系统 周边临时围护墙结合坑内水平梁板替代支撑 支护结构与主体结构全面结合
主体先顺作，裙楼后逆作 裙楼先顺作，主体后逆作 中心顺作，周边逆作
21
2 热轧锁口钢板桩 其形式有U型、Z型、一字型、H型和组合型。
U型
Z型
一字型
22
（二）钢筋混凝土板桩
该板桩截面带企口，有一定的挡水作用，顶部设圈梁， 用后不再拔除，永留地基土中。适于3~6m基坑，但应用 较少。
23
（三） 钻孔灌注桩挡墙
常用Φ 600~1000mm，是支护结构中应用最多的一种。 宜形成排桩挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁。但施工难 以做到相切，挡水效果差。
南京四桥锚碇
26
（ 六） 旋喷桩帷幕墙
旋喷桩帷幕墙是钻孔后，将钻杆从地基土深处逐 渐上提，同时利用插入钻杆端部的旋转喷嘴，将 水泥浆固化剂喷入地基土中，形成水泥土桩，桩 体相连形成帷幕墙。 旋喷桩帷幕墙可用作支护结构挡墙，也可用于挡 水。
27
单层水平支撑
二层水平支撑
单层斜支撑
多层水平支撑
空间结构内支撑体系示意图
地面拉锚式围护结构和双层锚杆式围 护结构示意图如图所示。
地面拉锚式需要有足够的场地设置锚 桩，或其它锚固物。
锚杆式需要地基土能提供锚杆较大的37
水泥土重力式维护结构示意图
格构式重力式挡墙平面图
水泥土重力式围护结构，常采用深层搅 拌法形成，有时也采用高压喷射注浆法 形成。为了节省投资，常采用格栅体系。
深层搅拌水泥土重力式围护结构常用于 16
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土钉墙围护示意图
土钉一般通过钻孔、插筋和注浆来设置。
土钉墙围护适用于地下水位以上或人工降水 后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土、 卵石土等，不适用于淤泥质土及未经降水处 理地下水位以下的土层地基中基坑围护。
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放坡开挖示意图
Hale Waihona Puke Baidu
放坡开挖是选择合理的基坑边坡以保证 在开挖过程中边坡的稳定性，包括坡面 的自立性和边坡整体稳定性。
放坡开挖适用于地基土质较好，开挖深 度不深，以及施工现场有足够放坡场所 的工程。
放坡开挖一般费用较低，能采用放坡开 挖应尽量采用放坡开挖。有时虽有足够 放坡的场所，但挖土及回填土方量大， 考虑工期、工程费用并不合理，也不宜 采用放坡开挖。
工程问题
• 1980，我国由于改革开放，高层建筑不断涌现，出
现了越来越多的深基坑工程
• 现在，基坑朝着深、大的方向发展，围护结构型式
已发展至数十种 12
• 基坑工程的发展概况与特点 • 围护结构型式 • 基坑事故 • 围护体系设计要点 • 基坑降水 • 土方开挖施工与监测要点 • 基坑工程的环境影响
土钉墙围护基坑深度一般不超过18m，使用18 期
悬臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力 来维持整体稳定和结构的安全。
悬臂式围护结构常采用钢筋混凝上桩排桩墙、木板桩、 钢板桩、钢筋混凝土板桩、地下连续墙等型式。钢筋混 凝土桩常采用钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、沉管灌注 桩及预制桩。
悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大的变形， 19
1
• 基坑工程的发展概况与特点 • 围护结构型式 • 基坑事故 • 围护体系设计要点 • 基坑降水 • 土方开挖施工与监测要点 • 基坑工程的环境影响
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高 西交通 铁 中心
磁东心交通航楼中站 浮
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基坑工程
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基坑工程
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基坑工程
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给地下工程的顺利施工创造
条件
适度的施工空间：满足地下工程施工有足够空间的 要求 安全的施工空间：保证基坑四周边坡的稳定性，相 邻建筑物、
构筑物和地下管线不受损害 干燥的施工环境：保证基坑工程施工作业面在地下 10
• 安全储备较小，具有较大的风险性
临时结构，降低工程费用
• 制约因素多
地域性强
• 计算理论不完善
土压力、本构关系
• 对综合性知识、经验要求高
• 要考虑环境效应
11
• 1930，Terzaghi等人已开始研究基坑工程中的岩土
支撑（拉锚）的选型
当基坑深度较大，悬臂挡墙的强度和变 形不能满足要求时，需增设支撑系统。
支撑系统有
基坑内支撑 基坑外拉锚（顶部拉锚土层锚杆拉锚）
常用的有
钢结构支撑 钢筋混凝土支撑
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（一） 钢结构支撑
1 钢管支 撑
对撑
2 型钢支 撑
角撑
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31
钢管支撑示意图 32
内撑式围护结构由围护结构体系和内撑 体系两部分组成。围护结构体系常采用 钢筋混凝土桩排桩墙和地下连续墙型式。 内撑体系可采用水平支撑和斜支撑。根 据不同开挖深度又可采用单层水平支撑、 二层水平支撑及多层水平支撑、单层斜 支撑。
内撑常采用钢筋混凝土支撑和钢管（或 型钢）支撑两种。钢筋混凝土支撑体系 的优点是刚度好、变形小，而钢管支撑 的优点是钢管可以回收，且加预压力2方8
24
该类支护结构适用于土质较好、地下水位较低的地区。 型钢或支柱按一定间距打入，支柱间设木挡板或其它挡 土设施。
25
地下连续墙已是目前深基坑的主要支护结构之 一。在地下结构层数多的深基坑的施工非常有 利。地下连续墙常是采用“逆筑法”的支护结 构的首选。
上海市区大多数基坑，天津市的华联商厦、紫金 花园、鸿吉大厦、津汇广场等很多工程均采用 地下连续墙方法施工。
（一）
（二） （三） （四） （五） （六） （七）
钢板桩 1.槽钢钢板桩 2.热轧锁口钢板桩
钢筋混凝土板桩 钻孔灌注桩挡墙 H型钢支柱（或钢筋混凝土桩支柱） 地下连续墙 深层搅拌水泥土桩挡墙 旋喷桩帷幕墙
20
（一） 钢板桩
1.槽钢钢板桩 由槽钢并排或正反扣搭接组成。 槽钢长6～8m，多用于深度不超过4m的基坑。 顶部宜设一道支撑或拉锚。
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（二） 钢筋混凝土支撑
有角撑、对撑、桁架式支撑，还有圆形、 拱形和椭圆形等形状的支撑。
圆形支 撑
34
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地面拉锚式 双层拉锚式
拉锚式围护结构由围护结构体系和锚 固体系两部分组成。围护结构体系同 于内撑式围护结构，常采用钢筋混凝 土排桩墙和地下连续墙两种。锚固体 系可分为锚杆式和地面拉锚式两种。 随基坑深度不同，锚杆式也可分为单 层锚杆、二层锚杆和多层锚杆。
13
顺作法
总体支护方案
逆作法
顺逆结合
放坡开挖 自立式维护体系
板式支护体系 全逆作法 半逆作法
水泥土重力式维护墙 土钉墙
悬臂式维护墙 围护墙结合内支撑系统 围护墙结合锚杆系统 周边临时围护墙结合坑内水平梁板替代支撑 支护结构与主体结构全面结合
主体先顺作，裙楼后逆作 裙楼先顺作，主体后逆作 中心顺作，周边逆作
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2 热轧锁口钢板桩 其形式有U型、Z型、一字型、H型和组合型。
U型
Z型
一字型
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（二）钢筋混凝土板桩
该板桩截面带企口，有一定的挡水作用，顶部设圈梁， 用后不再拔除，永留地基土中。适于3~6m基坑，但应用 较少。
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（三） 钻孔灌注桩挡墙
常用Φ 600~1000mm，是支护结构中应用最多的一种。 宜形成排桩挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁。但施工难 以做到相切，挡水效果差。
南京四桥锚碇
26
（ 六） 旋喷桩帷幕墙
旋喷桩帷幕墙是钻孔后，将钻杆从地基土深处逐 渐上提，同时利用插入钻杆端部的旋转喷嘴，将 水泥浆固化剂喷入地基土中，形成水泥土桩，桩 体相连形成帷幕墙。 旋喷桩帷幕墙可用作支护结构挡墙，也可用于挡 水。
27
单层水平支撑
二层水平支撑
单层斜支撑
多层水平支撑
空间结构内支撑体系示意图
地面拉锚式围护结构和双层锚杆式围 护结构示意图如图所示。
地面拉锚式需要有足够的场地设置锚 桩，或其它锚固物。
锚杆式需要地基土能提供锚杆较大的37