基坑工程概论ppt课件
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《基坑工程》课件
的能力，培养创新思维和实践能力。
Part
02
基础知识
土力学基础
土的物理性质
土的颗粒组成、含水量、 密度、孔隙比等。
土的力学性质
土的压缩性、抗剪强度、 承载能力等。
土的分类
根据土的颗粒组成、含水 量、密度等指标，将土分 为不同的类型，如粘土、 砂土、砾土等。
地下水知识
地下水的形成
地下水对工程的影响
学习目标
掌握基坑工程的基本概念、原理和方法
01
通过本课程的学习，学生应能够全面了解和掌握基坑工程的基
本知识体系。
熟悉常见的基坑工程问题及其解决方案
02
学生应能够了解并熟悉常见的基坑工程问题，如支护结构、土
方开挖、降水等，并掌握相应的解决方案。
提高解决实际工程问题的能力
03
通过案例分析和实践操作，学生应能够提高解决实际工程问题
06
课程总结与展望
本课程主要内容回顾
课程目标
介绍基坑工程的基本概念、设计 原理、施工方法及监测技术，培 养学生对基坑工程的认识和实践 能力。
课程内容
包括基坑工程概述、土压力计算、 支护结构设计、施工方法及监测 技术等方面，注重理论与实践相 结合。
教学方法
采用多媒体教学、案例分析、实 验教学等多种方式，提高学生的 学习兴趣和参与度。
土方开挖方法
根据工程规模、地质条件和施工 环境等因素，选择合适的土方开 挖方法，如分层开挖、分段开挖
和盆式开挖等。
开挖顺序
遵循自上而下、分层分段的开挖顺 序，确保土方开挖过程中的边坡稳 定和施工安全。
开挖机械
根据土方开挖的规模和要求，选择 合适的挖掘机、装载机和运输车辆 等机械设备。
基础工程基坑工程ppt课件
28
支护结构选型：
（一）支护结构选型依据的条件 (1)基坑平面尺寸、深度、施工要求； (2)地基工程地质条件、地下水状况； (3)邻近建筑物与地下管路对施工影响的限制或要求； (4)施工技术装备条件； (5)工期与造价、经济效益的分析对比。
（二）支护结构常用类型选择 支护结构常用类型选择见书上表
29
软土地区挡土支护结构类型的基本原则
•从总体上考虑，必须从基坑各部位的具体情况出发，根据基坑周边场地条件 和地质条件接近或不同的情况，采用同一或多种挡土支护结构类型。 •从场地条件考虑，如坑周场地较为开阔，则可采用上段放坡开挖，下段采用 深层搅拌水泥土桩墙或高压旋喷桩墙等；如基坑周围施工宽度狭小并且邻近 建筑物需要保护时，则必须按照被保护建筑物的重要性与安全等级标准，采 用能够相应控制地面位移与沉降的挡土支护结构类型。 •从基坑开挖深度与范围考虑，开挖深度较小时，可采用悬臂式挡土支护结构； 开挖深度较大时，可视情况采用单支点或多支点挡土支护结构；开挖范围较 小时，可采用内撑型支点；开挖范围较大时，可采用单层或多层锚杆。 •从土层地质条件考虑，土质较好的情况可采用土层锚杆或排桩等类型；土质 较差的情况，则可采用深层搅拌水泥桩墙；当软土层很厚的情况下，可采用 地下连续墙。 •从地区考虑，各地区的软土的工程特性差异较大，因此，挡土支护结构不能 照搬照抄，应根据地区特点，因地制宜地设计与施工。
30
一般粘性土地区挡土支护结构类型的基本原则
•从总体上考虑，必须从基坑各部位的具体情况出发，根据基坑周边场地条 件和地质条件接近或不同的情况，采用同一或多种挡土支护结构类型。 •从场地条件考虑，如坑周场地较为开阔，则可采用上段放坡开挖，下段采 用悬臂桩或桩锚挡土支护结构；如坑周场地较为狭窄并且邻近又有重要建筑 物需要保护时，则可采用地下连续墙加锚杆或支撑方案。 •从基坑开挖深度与范围考虑，开挖深度不大时，可采用悬臂式挡土支护结 构、土钉墙或喷锚支护等结构；开挖深度较大时，可视情况采用挡土桩加单 层锚杆或多层锚杆形式。 •从土层地质条件考虑，土质较好的情况可采用土钉或喷锚支护结构；土质 较差的情况，则可采用桩锚结构或锚杆加地下连续墙等形式。 •从场地的地下水位考虑，如地下水位较低时，可采用土钉或喷锚支护结构 及稀疏桩排挡土支护结构；如地下水位较高时，可采用支护桩与水泥土桩 (旋喷桩，深层搅拌桩等)或地下连续墙联合作用的形式等。
支护结构选型：
（一）支护结构选型依据的条件 (1)基坑平面尺寸、深度、施工要求； (2)地基工程地质条件、地下水状况； (3)邻近建筑物与地下管路对施工影响的限制或要求； (4)施工技术装备条件； (5)工期与造价、经济效益的分析对比。
（二）支护结构常用类型选择 支护结构常用类型选择见书上表
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软土地区挡土支护结构类型的基本原则
•从总体上考虑，必须从基坑各部位的具体情况出发，根据基坑周边场地条件 和地质条件接近或不同的情况，采用同一或多种挡土支护结构类型。 •从场地条件考虑，如坑周场地较为开阔，则可采用上段放坡开挖，下段采用 深层搅拌水泥土桩墙或高压旋喷桩墙等；如基坑周围施工宽度狭小并且邻近 建筑物需要保护时，则必须按照被保护建筑物的重要性与安全等级标准，采 用能够相应控制地面位移与沉降的挡土支护结构类型。 •从基坑开挖深度与范围考虑，开挖深度较小时，可采用悬臂式挡土支护结构； 开挖深度较大时，可视情况采用单支点或多支点挡土支护结构；开挖范围较 小时，可采用内撑型支点；开挖范围较大时，可采用单层或多层锚杆。 •从土层地质条件考虑，土质较好的情况可采用土层锚杆或排桩等类型；土质 较差的情况，则可采用深层搅拌水泥桩墙；当软土层很厚的情况下，可采用 地下连续墙。 •从地区考虑，各地区的软土的工程特性差异较大，因此，挡土支护结构不能 照搬照抄，应根据地区特点，因地制宜地设计与施工。
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一般粘性土地区挡土支护结构类型的基本原则
•从总体上考虑，必须从基坑各部位的具体情况出发，根据基坑周边场地条 件和地质条件接近或不同的情况，采用同一或多种挡土支护结构类型。 •从场地条件考虑，如坑周场地较为开阔，则可采用上段放坡开挖，下段采 用悬臂桩或桩锚挡土支护结构；如坑周场地较为狭窄并且邻近又有重要建筑 物需要保护时，则可采用地下连续墙加锚杆或支撑方案。 •从基坑开挖深度与范围考虑，开挖深度不大时，可采用悬臂式挡土支护结 构、土钉墙或喷锚支护等结构；开挖深度较大时，可视情况采用挡土桩加单 层锚杆或多层锚杆形式。 •从土层地质条件考虑，土质较好的情况可采用土钉或喷锚支护结构；土质 较差的情况，则可采用桩锚结构或锚杆加地下连续墙等形式。 •从场地的地下水位考虑，如地下水位较低时，可采用土钉或喷锚支护结构 及稀疏桩排挡土支护结构；如地下水位较高时，可采用支护桩与水泥土桩 (旋喷桩，深层搅拌桩等)或地下连续墙联合作用的形式等。
基坑工程设计与施工概论PPT共15页
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
基坑工程设计与施工概论
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
基坑工程课件PPT课件
基坑外侧的主动土压力视为水平荷载，应计算其水平荷载的标准值； 基坑内侧的被动土压力视为水平抗力，亦应计算其水平抗力的标准值。
第32页/共64页
h
1. 水平荷载标准值计算
q0
0
eajk
hwa zj
q0 σok
b1 b0 q1
C
σ1k
hwp
hd
D
z
a）计算简图
b）地面均布荷载作用
c）局部荷载作用
图 11-6 水平荷载标准值计算图
第19页/共64页
第20页/共64页
第21页/共64页
第22页/共64页
第23页/共64页
第24页/共64页
第25页/共64页
第26页/共64页
第27页/共64页
土钉与桩-锚复合 支护
钢砼圈梁
钻孔灌注桩
土钉 土钉
土层锚杆
预应力锚杆
钻孔灌注桩
水泥土搅拌桩
防渗帷幕
第28页/共64页
土钉与微型桩组成的复合支护
8）逆作拱墙
地面
地面
地面
地面
基坑底
基坑底
基坑底
基坑底
1）Z 字型 a）平面图
2）叠合 Z 字型 3）带肋梁 Z 字型 4）厚壁拱 b）剖面图
图 11-5 拱墙截面构造示意图
第9页/共64页
逆作拱墙也称闭合拱圈，根据基坑周边场地条件可采用全封闭拱墙或局部拱墙， 来支挡土压力以围护基坑的稳定。
闭合拱墙用钢筋混凝土就地浇注，只需在基坑深度范围内配置，并可分若干道自 上而下施工，每道高2m左右。
安全等级 一级 二级 三级
表 11-1 基坑侧壁安全等级及重要性系数
破坏后果
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
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1. 水平荷载标准值计算
q0
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b1 b0 q1
C
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D
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a）计算简图
b）地面均布荷载作用
c）局部荷载作用
图 11-6 水平荷载标准值计算图
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土钉与桩-锚复合 支护
钢砼圈梁
钻孔灌注桩
土钉 土钉
土层锚杆
预应力锚杆
钻孔灌注桩
水泥土搅拌桩
防渗帷幕
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土钉与微型桩组成的复合支护
8）逆作拱墙
地面
地面
地面
地面
基坑底
基坑底
基坑底
基坑底
1）Z 字型 a）平面图
2）叠合 Z 字型 3）带肋梁 Z 字型 4）厚壁拱 b）剖面图
图 11-5 拱墙截面构造示意图
第9页/共64页
逆作拱墙也称闭合拱圈，根据基坑周边场地条件可采用全封闭拱墙或局部拱墙， 来支挡土压力以围护基坑的稳定。
闭合拱墙用钢筋混凝土就地浇注，只需在基坑深度范围内配置，并可分若干道自 上而下施工，每道高2m左右。
安全等级 一级 二级 三级
表 11-1 基坑侧壁安全等级及重要性系数
破坏后果
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
基坑工程ppt课件
E p ——深度 hd 内的被动土压力的合力，kN/m。
由式（6-7）可解得支挡结构插入深度 hd ，如果土质较差，施工时尚应乘以 1.1~1.2。
34
b）拉锚力
对 C 点取矩，并令 Mc 0 ，则：
TA (H hd ) E p (hd z p ) Ea (H hd za ) 0
坡高允许值（m）
5 6 5 5 5 5 5 6
坡度（高宽比） 允许值
1:1.00~1:1.50 1:0.50~1:1.00 1:0.80~1:1.25 1:1.00~1:1.50 1:1.00~1:1.25 1:0.75~1:1.00 1:0.50~1:0.75 1:0.40~1:0.50
6
岩土类别 硬质岩 软质岩 极软岩
14
放坡开挖结构及适用范围
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。放坡开挖示意图如图 6-4a 所示。边坡开挖适用 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。
图 6-8 土钉墙围护示意图
22
其他形式围护结构及适用范围
• 门架式围护结构 • 门架式围护结构示意图如图6-9所示。门架式围护结构适
用于开挖深度已超过悬臂式围护结构的合理围护深度的基 坑工程。其合理围护深度可通过计算确定。 • 喷锚网围护结构 • 喷锚网围护结构是由锚杆（或锚索）、钢筋网喷射混凝土 面层于边坡土体组成。喷锚网围护结构示意图如图6-10所 示。分析计算主要考虑土坡稳定。不适用于含淤泥土和流 砂的土层。
基坑工程ppt课件
2、深基坑支护是个临时性的工程，但其安全度又具有随机 的性质。从基坑开挖到地下工程全部完成，要经历许多不利条 件的影响，安全度的合理确定不容忽略。
3、深基坑施工的对象是自然土，其性质千变万化，设计人 员必须对基坑开挖的各种条件充分地认识与了解之后，才能适 应现场各种情况，做到运用自如。
4、许多高层建筑建在沿海软土地基上，深基坑需要在软土 高水位地基中开挖。支护结构设计不仅要考虑支护结构的强度 要求和边坡的稳定，还要满足变形控制的要求，以确保基坑周 围的已有建筑物、地下管线及道路的安全。
第五章 基坑工程
精选PPT课件
1
一、基本概念
§5-1 概述
1、建筑基坑 （building foundation pit）：为进行建筑物 (包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。
2、基坑支护 （retaining and protecting for foundation excavation）：为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全， 对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。
精选PPT课件
4
深基坑工程事故原因调查表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
事故的主要原因 工程勘察的失误 荷载取值错误 基坑设计失误 水处理不当 支撑结构失稳 锚固结构失稳 忽视基坑稳定性 施工方法错误 工程监测失误 相邻施工影响 其它
发生次数 3 5 35 22 4 7 6 5 1 5 2
2、2007年4月27日，青海银鹰护卫基地边坡支护工程发生土方坍塌事故，死 亡3人。
3、2009年3月1日商业巷某工程基坑支护坍塌事故，死亡8人 。
4、景林佳苑小区在按设计进行施工时，由于机械设备震动，造成东南 角部分支护坍塌，后来修改施工方案，将土钉支护改为排桩支护 。
3、深基坑施工的对象是自然土，其性质千变万化，设计人 员必须对基坑开挖的各种条件充分地认识与了解之后，才能适 应现场各种情况，做到运用自如。
4、许多高层建筑建在沿海软土地基上，深基坑需要在软土 高水位地基中开挖。支护结构设计不仅要考虑支护结构的强度 要求和边坡的稳定，还要满足变形控制的要求，以确保基坑周 围的已有建筑物、地下管线及道路的安全。
第五章 基坑工程
精选PPT课件
1
一、基本概念
§5-1 概述
1、建筑基坑 （building foundation pit）：为进行建筑物 (包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。
2、基坑支护 （retaining and protecting for foundation excavation）：为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全， 对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。
精选PPT课件
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深基坑工程事故原因调查表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
事故的主要原因 工程勘察的失误 荷载取值错误 基坑设计失误 水处理不当 支撑结构失稳 锚固结构失稳 忽视基坑稳定性 施工方法错误 工程监测失误 相邻施工影响 其它
发生次数 3 5 35 22 4 7 6 5 1 5 2
2、2007年4月27日，青海银鹰护卫基地边坡支护工程发生土方坍塌事故，死 亡3人。
3、2009年3月1日商业巷某工程基坑支护坍塌事故，死亡8人 。
4、景林佳苑小区在按设计进行施工时，由于机械设备震动，造成东南 角部分支护坍塌，后来修改施工方案，将土钉支护改为排桩支护 。
基坑工程教学PPT
在支护结构顶 端设一支撑，可简 化为一铰连接，但 桩下端的支承情况 与入土深度有关。
(1)入土较浅时单支点 桩（墙）支护结构 的计算
0
a
γ(KP-K a)
P
γ( P a)
xm
2 1Σ
3 4
O
P
tu
a
2
E(ha -h0 )-EP(h-h0 +u+ 3 t)=0
Ra E EP
根据最大弯矩处的剪力为零，求出剪力为零的位置
基坑整体稳定性分析
MP-----基坑内侧被动土压力对B点的力矩 Ma-----基坑外侧BD段主动土压力对B点的力矩
10.5.4 基坑底抗隆起稳定性分析
（1）考虑墙体极限
qO
弯矩的抗隆起稳定分
析
A
dz z
Tz
h
基坑开挖会不会引起 隆起，取决于地质条 件，入土深度及基坑 尺寸形状等。
产生滑动的力为 土体重量及地面超载。
(2) 布鲁姆简化计算法
xm tu
γ(KP-K a)
P
γ( P a)
2 1Σ
3 4
O
P
简化图如上图，桩底部后侧被动土压力以集中
力
E
/ P
代替，由桩底部C点的力矩平衡条件：
t
(h u t ha ) E 3 EP 0
因
EP
1 2
(
K
P
Ka )t 2
代入上式可得
t 3 6 E t 6(h u ha ) E 0
~ 1.3
Nc,Nd----地基承载力系数
hd
h
qO
B
T
r2hd
r1(h+hd)+q
基坑工程ppt(PPT85页)
一、岩土勘察 在建筑地基详细勘察阶段，宜同时对基坑工程需要的内容 进行勘察。 勘察范围取决于开挖深度及场地的岩土工程条件，宜在开 挖边界外开挖深度1～2倍范围内布置勘探点，对于软土勘察范 围尚宜扩大。 勘探点的间距可为15～30m，地层变化较大时，应增加勘探 点查明分布规律。 基坑周边勘探点的深度不宜小于1倍开挖深度，软土地区应 穿越软土层。
基坑支护结构的极限状态，分为以下两类： 1．承载能力极限状态 2．正常使用极限状态
三、基坑支护结构的安全等级
根据《建筑基坑支l—1)，设计时不同等级采用相对应的
重要性系数γ 0 。
基坑侧壁安全等级及重要性系数 表1-l
安全等级 一级 二级 三级
破坏后果
常 用 的 支
● 2.3 支护体系方案选择
水泥挡土墙式 排桩与板墙式
深层搅拌水泥土桩墙
高压喷射注浆桩墙
粉体喷射注浆桩墙
钻孔灌注桩
桩排式
挖孔灌注桩
板桩式 板墙式
钢板桩
钢管桩
型钢横挡板
现浇地下连续墙
组合式
边坡稳定式 逆作拱墙式
土钉墙 喷锚支护
加筋水泥土围护墙
灌注桩与 水泥土桩结合
(1)钢板桩 钢板桩常用的有简易的槽钢钢板桩和热轧锁口钢板桩。 ①槽钢钢板桩 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。我国一般常
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对周 边环境及地下结构施工影响很严重
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对周 边环境及地下结构施工影响一般
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对周 边环境及地下结构施工影响小严重
γ0 1.10 1.00 0.90
● 2.2 基坑工程勘察
为了正确地进行支护结构设计和合理组织基坑工程施工， 事先需对基坑及其周围进行下述勘察：。
基坑支护结构的极限状态，分为以下两类： 1．承载能力极限状态 2．正常使用极限状态
三、基坑支护结构的安全等级
根据《建筑基坑支l—1)，设计时不同等级采用相对应的
重要性系数γ 0 。
基坑侧壁安全等级及重要性系数 表1-l
安全等级 一级 二级 三级
破坏后果
常 用 的 支
● 2.3 支护体系方案选择
水泥挡土墙式 排桩与板墙式
深层搅拌水泥土桩墙
高压喷射注浆桩墙
粉体喷射注浆桩墙
钻孔灌注桩
桩排式
挖孔灌注桩
板桩式 板墙式
钢板桩
钢管桩
型钢横挡板
现浇地下连续墙
组合式
边坡稳定式 逆作拱墙式
土钉墙 喷锚支护
加筋水泥土围护墙
灌注桩与 水泥土桩结合
(1)钢板桩 钢板桩常用的有简易的槽钢钢板桩和热轧锁口钢板桩。 ①槽钢钢板桩 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。我国一般常
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对周 边环境及地下结构施工影响很严重
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对周 边环境及地下结构施工影响一般
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对周 边环境及地下结构施工影响小严重
γ0 1.10 1.00 0.90
● 2.2 基坑工程勘察
为了正确地进行支护结构设计和合理组织基坑工程施工， 事先需对基坑及其周围进行下述勘察：。
基坑工程 PPT
悬臂式混凝土灌注桩支护结构
‹#›
6.基坑工程
水泥土桩墙支护结构 由深层搅拌机在原地将水泥和土强制和形成的水泥土桩搭接
而成。利用桩墙体自重来维持基坑稳定；
✓适合软土区的浅基坑(H≤6.0m)
‹#›
6.基坑工程
内撑式支护结构 特点:包括支护桩或墙和内支
撑；内支撑会占用施工空间。 适合各种地基土层。
垫层未及时浇筑
‹#›
6.基坑工程
基坑工程设计施工要求 满足支护结构本身强度、变形等安全要求的同时，确保周围 环境的安全； 保证安全可靠的前提下，具有较好的技术经济效益和环境效 应； 为施工提供最大限度的方便（如提供足够的施工空间、地下 水位以上施工），并保证施工安全。
‹#›
6.基坑工程
6.1.2 常用形式及适用条件 放坡开挖及简易支护 适合：土质好、开挖深度不大、有足够放坡场所
• 锚固段：水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域，将锚固体与土 层的粘结摩擦作用增大，将自由段的拉力传至土体深处。
‹#›
6.基坑工程
‹#›
6.基坑工程
‹#›
6.基坑工程
‹#›
6.基坑工程
‹#›
6.基坑工程
土钉墙支护结构 由被加固的原位土体、土钉
和砼面板组成； 适合地下水位以上的粘性土、
水土分算：对于砂性土和粉土，分别计算土水压力，然后叠加， 抗剪强度指标采用有效应力强度指标。
‹#›
6.基坑工程
要保证土体孔隙中的水要连通，对一些渗透性差的土水土分算 不适用。
‹#›
6.基坑工程
支护结构水土压力计算
水土合算：采用土的饱和重度和 总应力固结不排水强度指标计算 总的水土压力
饱和土
基础工程7基坑工程分析课件
05
基坑工程施工技术与管理
基坑工程的施工技 术
01
开挖技术
根据地质条件和设计要求，选择合适的开挖方法，如机械开挖、爆破开
挖等。同时，要确保开挖坡度稳定，防止坍塌事故。
02 03
支护技术
根据基坑深度和土质条件，设计合理的支护结构，如土钉墙、钢支撑、 混凝土喷射支护等。施工过程中要严格控制支护结构的施工质量，确保 其承载能力和稳定性。
02
基坑工程的地质勘察与分 析
地质勘察的目的与内容
目的
明确基坑工程的地质条件，为基 坑设计、施工提供可靠的地质依 据，确保工程的安全性和经济性。
内容
包括地形地貌、地层岩性、地质 构造、水文地质条件、不良地质 现象等方面的勘察。
地质勘察方法
01
02
03
04
文献调查
收集区域地质、水文地质等相 关资料，了解场地的基本地质
保护地下管线
基坑开挖过程中可能遇到地下管线，基坑工程需确保管线不受损坏， 保障城市基础设施正常运行。
基坑工程的设计与施工原则
设计原则 • 安全可靠：确保支护结构具有足够的强度和稳定性，防止基坑坍塌、滑坡等事故。
• 经济合理：在满足安全要求的前提下，尽量降低工程造价，提高经济效益。
基坑工程的设计与施工原则
基坑支护结构的类型与特点
重力式挡墙
利用自身重力抵抗土体侧压力的 支护结构，适用于浅基坑，施工
简便，成本低。
桩锚结构
由支护桩和锚杆组成，支护桩抵 挡土体侧压力，锚杆提供抗力，
适用于较深基坑。
土钉墙
由钢筋混凝土土钉和土体构成， 土钉通过摩擦力将土体侧压力传 至稳定土层，适用于地下水位以 上或经降水处理的黏性土、粉土
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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
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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。
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水泥土重力式维护结构示意图
格构பைடு நூலகம்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
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。
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
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• 1930，Terzaghi等人已开始研究基坑工程中的岩土
南京四桥锚碇
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（ 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。
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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
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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。
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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。
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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
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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。
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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
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3
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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
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、
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
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
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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钢管支撑示意图 32
（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
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（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。
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