《高层建筑施工》PPT课件
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▪ 施工工艺程序： ▪ 注意事项 ：
▪ 井点堵塞：原因、预防 ▪ 喷射扬水器失效、井点倒灌：原因、预防 ▪ 工作水压力升不高：原因、预防
14
▪ 电渗井点
在降水井点管的内侧打入金属棒（钢筋、钢管等），连以 导线。以井点管为阴极，金属棒为阳极，通入直流电后， 土颗粒自阴极向阳极移动，称电泳现象，使土体固结； 地下水自阳极向阴极移动，称电渗现象，使软土地基易 于排水。用于k<0.1m/d的土层。
▪ 由等压流线与流线所组成的网称为“流网”。等压流线 与流线正交。
▪ 潜水与层间水（图2-4）P9
▪ 潜水：从地表至第一层不透水层之间含水层中所含的水。 水无压力，重力水。
▪ 层间水：夹于两不透水层之间含水层中所含 的水。无压 层间水和 承压层间水
9
二、动水压力和流砂
▪ 动水压力
▪ 单位体积土中土颗粒骨架所受到的压力总和。(kN/m3) ▪ GD=-T=-γWi (图2-5 动水压力原理图 P10)
高层建筑施工
1
１．绪论
▪ 高层建筑的定义
1972 国际高层建筑会议 ▪ 第一类高层建筑:9~16层(最高到50m); ▪ 第二类高层建筑:17~25层(最高到75m); ▪ 第三类高层建筑:26~40层(最高到100m); ▪ 超高层建筑: 40层以上(高度100m以上)。 《民用建筑设计通则》（JGJ137-87):10以上的
▪ 单无井压涌完水整量井：：Q1.33K6(2Hs)s lgRlgr
▪ 群井涌水量
▪ 无压完整井Q ：1.33K6(2Hs)s lgRlgx0
11
▪ 无压非完整井：Q1.36(2H 60s)s h00.5r 2hol
lg Rlg x0 h0
h0
▪ 承压完整井： ▪ 承压非完整井：
Q2.73 KMs lgRlgx0
▪ 流砂
▪ 产生条件: GD≥γ’W ▪ 多发生在颗粒级配均匀而细的粉、细砂等砂性土中。粘
土和粉质粘土、砾石均不易发生流砂。 ▪ 危害：基坑泥泞、坍塌、基础滑移 ▪ 防止措施：降水和防水帷幕
10
三、降低地下水的方法
▪ 轻型井点：一层降水深度不超过6m
▪ 确定井点系统的布置方式 ▪ 确定基坑的计算图形面积 ▪ 计算涌水量：
深度达8~18m，降水服务范围达200m2左右。
▪ 深井井点系统设备：
深井、井管、深井泵和集水井等。
▪ 深井井点布置：200~250m2 ▪ 深井井点埋设与使用
▪ 施工工艺程序： ▪ 井点埋设与使用阶段的注意事项 ：
16
四、截水
▪ 截水帷幕：在基坑开挖前沿基坑四周设置隔 水围护壁（亦称隔水帷幕）。
住宅及总高度超过24m的公共建筑及综合建 筑。
2
▪ 高层建筑的发展
▪ 我国古代:高塔 砖砌或木制的筒体结构 高层框架结构
▪ 国外古代:砖石承重结构
▪ 壁厚,使用空间小.
▪ 近代高层建筑:框架结构(钢、钢筋混凝土) 剪力墙、钢支撑、筒体
3
▪ 高层建筑施工技术发展
▪ 基础工程：
▪ 支护技术:钢板桩 混凝土灌注桩 地下连续墙 深层搅拌水泥土桩 土钉支护
▪ 两个问题:
▪ A、L、v ▪ 适用于砂及其他较细颗粒的土中，孔隙较大时产生紊
流；Ip特别大的粘土：v=k(i-i’)
8
▪ 等压流线与流网
▪ 水在土中稳定渗流（水流情况不随时间而变，土的孔隙 比和饱和度不变，流入任意单元体的水量等于自单元体 流出的水量以保持平衡），地下水头值相等的点连成的 面,称为“等水头面”，在平面或剖面上表现为“等水头 线”（等势线，等压流线）。
▪ 施工工艺: ▪ 支撑形式:内部钢管支撑 外部土锚拉固 ▪ 土锚杆:钻孔、灌浆、预应力张拉工艺
▪ 桩基础：
▪ 预制打入桩 ▪ 混凝土灌注桩：大直径钻孔灌注桩
▪ 结构工程：大模板 、爬升模板、滑升模板 ▪ 高层钢结构：
4
2. 地下水控制与基坑开挖
▪ 地下水控制 ▪ 边坡稳定 ▪ 基坑土方开挖
5
2.1地下水控制
7
一、地下水的基本特性
▪ 水在土中渗流的基本规律
▪ 达西定律： v=Q/A=k(ΔH/L)=ki
▪ 一维渗流情况（图2-1） ▪ Q=k(ΔH/L)A
▪ 渗透系数:k (m/d,cm/s)渗流/流线/层流/紊流/物理意义/透水性 ▪ 渗流速度v（m/d,cm/s）:v=Q/A=k(ΔH/L) 或v=ki ▪ 水力梯度:i=ΔH/L
▪ 深井井点 在深基坑周围埋置深于基底的井管，依靠深井泵或 深井潜水泵将地下水从深井内扬升到地面排出，使 地下水位降至坑底以下。
适用于k较大（10~250m/d）；土质为砂土、碎石土；地 下水丰富、降水深（10~50m）、面积大的管、滤头、电动机和真空泵。 ▪ 也适用于低渗透性的粉砂、粉土和淤泥质粘土。降水
KMs M 2Ml Q2.73
lg Rlg x0 l0.5r M
▪ 基坑的假想半径x0：对于矩形基坑a/b≤5时, x 0 F
▪ 抽水影响半径R: R57s5 HK
▪ 抽水影响半径深度H0:查表
12
▪ 井管数量:n’=Q/q
q2rclv2rcl635K
▪ 井管平均间距: b 2(L B) n'
▪ 为什么必须进行地下水控制?
▪ 补偿性基础 地下水位较高的软土地区 流砂 边 坡失稳 地基承载力下降
▪ 降水:集水明排和井点降水 ▪ 截水 ▪ 回灌
6
▪ 补偿性基础(compensated foundation)
又称浮基础。在结构设计中使建筑物的重量约 等于建筑位置挖去土重（包括水重）的基础。当 建筑物的重量等于挖去的土重时，称“全补偿性 基础”，此时土中的应力无变化；如挖去的土重 只相当于建筑物的部分重量时，称“部分补偿性 基础”。可减少建筑物的沉降，充分利用地下空 间。由于开挖较深，施工较困难，需考虑基坑的 支护结构、降低地下水、防止坑底隆起和管涌等 问题。高层建筑中常用。
▪ 校核y0: y0 H2 Q (lR g1lgx0) 1.36K6 n
13
▪ 喷射井点：8~20m k=0.1~20m/d
▪ 主要设备：喷射井管、高压水泵（或空气压缩机） 和管路系统。
▪ 工作原理：图2-6、2-7 P12 ▪ 井点布置：b<10m单排布置 ；b>10m双排布置；
环状布置。井点间距2~3.5m。 ▪ 井点系统的安装与使用：
▪ 井点堵塞：原因、预防 ▪ 喷射扬水器失效、井点倒灌：原因、预防 ▪ 工作水压力升不高：原因、预防
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▪ 电渗井点
在降水井点管的内侧打入金属棒（钢筋、钢管等），连以 导线。以井点管为阴极，金属棒为阳极，通入直流电后， 土颗粒自阴极向阳极移动，称电泳现象，使土体固结； 地下水自阳极向阴极移动，称电渗现象，使软土地基易 于排水。用于k<0.1m/d的土层。
▪ 由等压流线与流线所组成的网称为“流网”。等压流线 与流线正交。
▪ 潜水与层间水（图2-4）P9
▪ 潜水：从地表至第一层不透水层之间含水层中所含的水。 水无压力，重力水。
▪ 层间水：夹于两不透水层之间含水层中所含 的水。无压 层间水和 承压层间水
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二、动水压力和流砂
▪ 动水压力
▪ 单位体积土中土颗粒骨架所受到的压力总和。(kN/m3) ▪ GD=-T=-γWi (图2-5 动水压力原理图 P10)
高层建筑施工
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１．绪论
▪ 高层建筑的定义
1972 国际高层建筑会议 ▪ 第一类高层建筑:9~16层(最高到50m); ▪ 第二类高层建筑:17~25层(最高到75m); ▪ 第三类高层建筑:26~40层(最高到100m); ▪ 超高层建筑: 40层以上(高度100m以上)。 《民用建筑设计通则》（JGJ137-87):10以上的
▪ 单无井压涌完水整量井：：Q1.33K6(2Hs)s lgRlgr
▪ 群井涌水量
▪ 无压完整井Q ：1.33K6(2Hs)s lgRlgx0
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▪ 无压非完整井：Q1.36(2H 60s)s h00.5r 2hol
lg Rlg x0 h0
h0
▪ 承压完整井： ▪ 承压非完整井：
Q2.73 KMs lgRlgx0
▪ 流砂
▪ 产生条件: GD≥γ’W ▪ 多发生在颗粒级配均匀而细的粉、细砂等砂性土中。粘
土和粉质粘土、砾石均不易发生流砂。 ▪ 危害：基坑泥泞、坍塌、基础滑移 ▪ 防止措施：降水和防水帷幕
10
三、降低地下水的方法
▪ 轻型井点：一层降水深度不超过6m
▪ 确定井点系统的布置方式 ▪ 确定基坑的计算图形面积 ▪ 计算涌水量：
深度达8~18m，降水服务范围达200m2左右。
▪ 深井井点系统设备：
深井、井管、深井泵和集水井等。
▪ 深井井点布置：200~250m2 ▪ 深井井点埋设与使用
▪ 施工工艺程序： ▪ 井点埋设与使用阶段的注意事项 ：
16
四、截水
▪ 截水帷幕：在基坑开挖前沿基坑四周设置隔 水围护壁（亦称隔水帷幕）。
住宅及总高度超过24m的公共建筑及综合建 筑。
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▪ 高层建筑的发展
▪ 我国古代:高塔 砖砌或木制的筒体结构 高层框架结构
▪ 国外古代:砖石承重结构
▪ 壁厚,使用空间小.
▪ 近代高层建筑:框架结构(钢、钢筋混凝土) 剪力墙、钢支撑、筒体
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▪ 高层建筑施工技术发展
▪ 基础工程：
▪ 支护技术:钢板桩 混凝土灌注桩 地下连续墙 深层搅拌水泥土桩 土钉支护
▪ 两个问题:
▪ A、L、v ▪ 适用于砂及其他较细颗粒的土中，孔隙较大时产生紊
流；Ip特别大的粘土：v=k(i-i’)
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▪ 等压流线与流网
▪ 水在土中稳定渗流（水流情况不随时间而变，土的孔隙 比和饱和度不变，流入任意单元体的水量等于自单元体 流出的水量以保持平衡），地下水头值相等的点连成的 面,称为“等水头面”，在平面或剖面上表现为“等水头 线”（等势线，等压流线）。
▪ 施工工艺: ▪ 支撑形式:内部钢管支撑 外部土锚拉固 ▪ 土锚杆:钻孔、灌浆、预应力张拉工艺
▪ 桩基础：
▪ 预制打入桩 ▪ 混凝土灌注桩：大直径钻孔灌注桩
▪ 结构工程：大模板 、爬升模板、滑升模板 ▪ 高层钢结构：
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2. 地下水控制与基坑开挖
▪ 地下水控制 ▪ 边坡稳定 ▪ 基坑土方开挖
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2.1地下水控制
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一、地下水的基本特性
▪ 水在土中渗流的基本规律
▪ 达西定律： v=Q/A=k(ΔH/L)=ki
▪ 一维渗流情况（图2-1） ▪ Q=k(ΔH/L)A
▪ 渗透系数:k (m/d,cm/s)渗流/流线/层流/紊流/物理意义/透水性 ▪ 渗流速度v（m/d,cm/s）:v=Q/A=k(ΔH/L) 或v=ki ▪ 水力梯度:i=ΔH/L
▪ 深井井点 在深基坑周围埋置深于基底的井管，依靠深井泵或 深井潜水泵将地下水从深井内扬升到地面排出，使 地下水位降至坑底以下。
适用于k较大（10~250m/d）；土质为砂土、碎石土；地 下水丰富、降水深（10~50m）、面积大的管、滤头、电动机和真空泵。 ▪ 也适用于低渗透性的粉砂、粉土和淤泥质粘土。降水
KMs M 2Ml Q2.73
lg Rlg x0 l0.5r M
▪ 基坑的假想半径x0：对于矩形基坑a/b≤5时, x 0 F
▪ 抽水影响半径R: R57s5 HK
▪ 抽水影响半径深度H0:查表
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▪ 井管数量:n’=Q/q
q2rclv2rcl635K
▪ 井管平均间距: b 2(L B) n'
▪ 为什么必须进行地下水控制?
▪ 补偿性基础 地下水位较高的软土地区 流砂 边 坡失稳 地基承载力下降
▪ 降水:集水明排和井点降水 ▪ 截水 ▪ 回灌
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▪ 补偿性基础(compensated foundation)
又称浮基础。在结构设计中使建筑物的重量约 等于建筑位置挖去土重（包括水重）的基础。当 建筑物的重量等于挖去的土重时，称“全补偿性 基础”，此时土中的应力无变化；如挖去的土重 只相当于建筑物的部分重量时，称“部分补偿性 基础”。可减少建筑物的沉降，充分利用地下空 间。由于开挖较深，施工较困难，需考虑基坑的 支护结构、降低地下水、防止坑底隆起和管涌等 问题。高层建筑中常用。
▪ 校核y0: y0 H2 Q (lR g1lgx0) 1.36K6 n
13
▪ 喷射井点：8~20m k=0.1~20m/d
▪ 主要设备：喷射井管、高压水泵（或空气压缩机） 和管路系统。
▪ 工作原理：图2-6、2-7 P12 ▪ 井点布置：b<10m单排布置 ；b>10m双排布置；
环状布置。井点间距2~3.5m。 ▪ 井点系统的安装与使用：