基坑工程 PPT

悬臂式混凝土灌注桩支护结构
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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)
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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
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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。
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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。
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6.基坑工程
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6.基坑工程
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6.基坑工程
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6.基坑工程
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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。
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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。
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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
水土合算跟土力学原理有冲突，机理上有问题，解释不清楚， 但跟实际结果相近。
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6.基坑工程
支护结构土压力计算
静止土压力E0： 静止土压力分布σ0=K0γz 对于砂土、正常固结粘土： K0≈1-sinφ` 静止土压力大小E0=1/2K0γH2
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6.基坑工程
✓ 主动土压力Ea：土体抗剪强度的发挥，减小土压力。
✓ 主动土压力分布:
✓ 无粘性土
✓ 粘性土
✓ 主动土压力系数
内支撑
桩或墙
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6.基坑工程
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6.基坑工程
环形内支撑
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6.基坑工程
拉锚式支护结构 包括支护桩或墙和锚杆；不宜用于软粘土地层中
地面拉锚 锚桩
桩或墙
锚杆 桩或墙
图６.５(a) 地面拉锚 (b) 土层拉锚
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6.基坑工程
• 自由段：将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，对锚杆施加预应 力；
砂土和碎石土等，不适合于 淤泥或淤泥质土
面板
土钉 土体
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6.基坑工程
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6.基坑工程
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6.基坑工程
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6.基坑工程
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6.基坑工程
其他形式
前排桩 基坑底
ห้องสมุดไป่ตู้
盖梁或盖板 后排桩
双排桩支护结构 ‹#›
6.基坑工程
d
水泥搅拌桩
β α
R D
钢筋混凝土桩
连拱式支护结构
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6.基坑工程
自 γh 重
应 土压力 力
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6.基坑工程
支护结构土压力类型
土压力：按支护结构位移方向和大小可以分为： 静止土压力：支护结构位移为0 主动土压力：土推墙 被动土压力：墙推土
静止土压力
主动土压力
被动土压力 ‹#›
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土压力大小： 被动>静止>主动；Ep>E0>Ea； 原因：支护结构位移影响土体抗剪强度的发挥。
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6.基坑工程
基坑事故实例
新加坡nicoll大道地铁基坑倒塌
事故现场的软黏土 抗剪强度低，基坑 开挖较深，以及支 护设计和基坑施工 的缺陷是事故的主 要原因。
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6.基坑工程
杭州地铁一号线湘湖站基坑事故
施工单位违规施工 、冒险作业、基坑严重 超挖；
支撑体系存在严重 缺陷且钢管支撑架设不 及时；
土袋
短桩
图6.1 基坑简易支护 (a) 土袋或块石堆砌支护； (b) 短桩支护 ‹#›
6.基坑工程
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6.基坑工程
悬臂式支护结构 特点 依靠足够的入土深度和结构抗弯
能力维持坑壁稳定； 水平位移是支护深度的五次方，
对开挖深度敏感； 适合土质较好、开挖深度较浅
桩（墙）
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6.基坑工程
6.1.3 基坑支护工程设计原则和设计内容 基坑支护工程设计原则 既保证支护结构本身的安全，又确保周围环境的安全； 保证工程安全，又具有良好经济性和社会效益； 为基坑工程施工与基础的施工提供最大限度的方便。
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6.基坑工程
基坑工程勘察设计内容：
1.基坑内建筑场地勘察和基坑周边环境勘察； 2.支护结构方案技术经济比较和选型； 3.支护结构的强度、稳定和变形以及基坑内外土体的稳定性验算 ； 4.基坑降水和止水帷幕设计以及支护墙的抗渗设计； 5.基坑开挖施工方案和施工检测设计。
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粘性土主动土压力大小Ka
tan 2
450
2
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6.基坑工程
✓ 被动土压力Ep：土体抗剪强度的发挥，土压力增大。 ✓ 被动土压力分布: ✓ 无粘性土 ✓ 粘性土 ✓ 被动土压力系数 ✓ 粘性土被动土压力大小
无粘性土
粘性土
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6.基坑工程
✓ 静水压力分布:
水压力计算
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6.基坑工程
支护结构水土压力计算
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6.基坑工程
6.1.4 作用于支护结构上的荷载
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6.基坑工程
支护结构土压力计算
土压力：竖向荷载作用下，土体侧向挤压产生的侧向压力。竖向荷 载包括土体自重和土体上部超载。
土压力=竖向荷载×土压力系数（k）
Pa=kγh(简单情况)
土压力可以看成竖向压力向侧向传递 土压力的大小和支护结构位移有关
水土分算，概念很清楚，但孔隙水压力很难确定。一般采用三 角形分布的朗肯土压力计算。
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6.基坑工程
6-2 排桩、地下连续墙支护结构
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6.基坑工程
6.3 水泥土桩墙支护结构
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6.基坑工程
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6.基坑工程
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6.基坑工程
6.基坑工程
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6.基坑工程
6.基坑工程
6.1.1 基坑工程概念及特点 基本概念 基坑工程 建筑物基础工程或其他地下工程（地下变电站、地铁车站 等）施工中所进行的基坑开挖、降水、支护和土体加固以及监 测等综合性工程。
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6.基坑工程
基坑工程特点 一般为临时性结构，安全储备较小，风险性较大。 区域性、个案性。 综合性:结构、岩土、工程地质及环境等学科；基坑开挖、降水、 支护等环环相扣。 较强的时空效应。 对周边环境影响较大。