基坑工程實用PPT課件PPT課件

1、基坑支護目的與作用11.1 概述1、基坑支護的目的（1）確?；娱_挖和基礎結構施工安全、順利；（2）確?；优R近建筑物或地下管道正常使用；（3）防止地面出現(xiàn)塌陷、坑底管涌發(fā)生。 2、基坑支護的作用 擋土、擋水、控制邊坡變形。 3、基坑工程的基本技術要求（1）安全可靠性； （2）經(jīng)濟合理性；（3）施工便利性和工期保證性。第1頁/共65頁基坑支護工程的主要特點第2頁/共65頁支護結構的類型及適用條件1. 基坑工程分類 1）按開挖深度分。開挖深度H5m稱為深基坑；H5m為淺基坑。 2）按開挖方式分。分為放坡開挖和支護開挖兩大類。 3）按功能用途分。樓宇基坑、地鐵站基坑、市政工程基坑、工業(yè)地下廠房基坑

2、等。 4）按安全等級分?；右?guī)程將基坑支護結構分為三個安全等級。第3頁/共65頁5）按支護結構形式分 2. 常見基坑支護結構的類型1）無圍護放坡開挖 第4頁/共65頁2）樁墻支護 樁墻支護結構形式第5頁/共65頁 樁墻錨桿基坑支護工程內(nèi)支撐基坑支護工程第6頁/共65頁3）重力式支護結構 4）中央開挖施工法 第7頁/共65頁 a）施工排樁 b）施工中央基礎工程 c）周邊支護與開挖圖11-2 中央開挖施工法5）開槽施工法 第8頁/共65頁6）土釘墻支護 第9頁/共65頁7）墻前被動區(qū)土體加固法 8）逆作拱墻 第10頁/共65頁 逆作拱墻也稱閉合拱圈，根據(jù)基坑周邊場地條件可采用全封閉拱墻或局部拱墻，

3、來支擋土壓力以圍護基坑的穩(wěn)定。 閉合拱墻用鋼筋混凝土就地澆注，只需在基坑深度范圍內(nèi)配置，并可分若干道自上而下施工，每道高2m左右。 9）地下連續(xù)墻逆作法 高層建筑深基礎采用地下連續(xù)墻工程，可實施基坑開挖逆作法施工。8）沉井法 對于沉井工程，當向下開挖基坑時，沉井起到擋土擋水的支護作用；基坑開挖后沉井又可作為地下永久構筑物的外墻或地下基礎。 第11頁/共65頁10）組合型支護 第12頁/共65頁高邊坡開挖時錨固邊坡： 第13頁/共65頁基坑支護工程：第14頁/共65頁第15頁/共65頁第16頁/共65頁第17頁/共65頁第18頁/共65頁第19頁/共65頁第20頁/共65頁第21頁/共65頁第2

4、2頁/共65頁第23頁/共65頁第24頁/共65頁第25頁/共65頁第26頁/共65頁第27頁/共65頁第28頁/共65頁土釘與樁土釘與樁- -錨復合錨復合支護支護 預應力錨桿土釘鋼砼圈梁鉆孔灌注樁水泥土攪拌樁土釘土釘土層錨桿土層錨桿鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁防滲帷幕防滲帷幕第29頁/共65頁微型樁微型樁土釘土釘土釘與微型樁組成的復合支護第30頁/共65頁鋼砼管樁鋼砼管樁土釘土釘土釘與微型樁組成的復合支護：第31頁/共65頁邊坡型式的破壞某復合土釘支護基坑整體失穩(wěn)時照片：第32頁/共65頁11.2 支護結構的受力及變形計算支護板樁的受力性狀支護結構的側向土壓力計算 基坑外側的主動土壓力視為水平荷載，

5、應計算其水平荷載的標準值； 基坑內(nèi)側的被動土壓力視為水平抗力，亦應計算其水平抗力的標準值。第33頁/共65頁1. 水平荷載標準值計算1）對于碎石土、砂土，按水土分算法計算基坑外側的水平荷載標準值當計算點位于地下水位以上時 （11-1）第34頁/共65頁 當計算點位于地下水位以下時 waiwawawajaiikaiajkajk)()(2KhmhzKcKej（11-2）1k0krkajk（11-3）第35頁/共65頁 2）對于粉土、粘性土、淤泥及淤泥質(zhì)土，可按水土合算法計算水平荷載標準值，其公式形式與式（11-1）相同。第36頁/共65頁2. 水平抗力標準值計算1）對于碎石土、砂土，按水土分算法計

6、算基坑內(nèi)側水平抗力標準值wpiwpjpiikpipjkpjk)1)(2KhzKcKe圖11-7 水平荷載標準值計算圖2）對于粉土、粘性土，可按水土合算法計算基坑內(nèi)側水平抗力標準值 piikpipjkpjk2KcKe第37頁/共65頁3. 按Terzaghi-Peck土壓力分布模型法計算主動土壓力第38頁/共65頁4. 基坑底樁前土壓力計算取值 基坑變形特征1. 支護結構的變形第39頁/共65頁2. 基坑周圍地表沉降變形3. 基坑失穩(wěn)因支護結構的強度或剛度不足而引起的失穩(wěn)： a）拉錨失效 b）支撐壓屈 c）支擋結構變形過大第40頁/共65頁因支護結構地基土的強度不足而引起的基坑失穩(wěn)： 4. 基坑

7、管涌和流砂第41頁/共65頁粘土粘土承壓水層第42頁/共65頁基坑的變形控制1. 基坑的變形控制標準 建筑地基基礎設計規(guī)范規(guī)定的建筑物地基變形允許值見表7-10。第43頁/共65頁2. 變形控制設計基本內(nèi)容第44頁/共65頁支護結構的變形計算 支護結構的變形計算方法較多，如豎向彈性地基梁法、彈性地基桿系有限元法、變形反分析法、等值梁法等；豎向彈性地基梁m法比較常用。1.坑底以下支擋結構的內(nèi)力和位移計算zzM0q (z)zH0dzp (z y)oyq (z)Q+dQM +dMdzQMp (z y)設置于土中的彈性樁第45頁/共65頁位移 剪力 彎矩 y20y30zBEIMAEIHyQ0Q0z.B

8、MAHHM0M0zBMAHM （11-6） 第46頁/共65頁2. 坑底以下支擋結構最大剪力計算00yyy.HMBAC（11-7）0yHQyQ0max)(HCBCAHH（11-8） 第47頁/共65頁3.坑底以下支擋結構最大彎矩計算00QQHMBAC （11-9）0MM0max)(MCCABMM（11-10）4. 開挖面處的水平位移和轉角第48頁/共65頁0HM0HH.MH0MM0MH.MHE1M0H0hdHEaE3EmbxE2支擋結構開挖面處位移 （11-11）（11-12）第49頁/共65頁M0H0hdHE2E1EmE3Eabx懸臂式支護結構 5.懸臂式支護結構計算作用于基坑表面的荷載合力

9、為： a0EHxa0.bEM（11-13）（11-14）第50頁/共65頁6.多層支錨結構計算E1hdhjHTnT2TjT1EmhkEkE2多層支點支護結構njmkTEH1i1k0i1ik1k0.hThEMnjmk（11-15）（11-16）ij1iik1kii.njmkTEh（11-17）第51頁/共65頁iii/ KT（11-18）經(jīng)對以上各式的變換和推導，可得出支錨點的受力矩陣方程：BTA（11-19）ij3ijMMji2MHji3HHij/ 1000.)(aEIHDChhBhhAa（11-20）第52頁/共65頁 荷載分布形式不同，其位移系數(shù)向量各系數(shù)計算方法不同。 三角形分布荷載，計

10、算式為：（11-21） 矩形分布，計算式為：（11-22） njiTeeh1ijjictiti.0（11-23） 第53頁/共65頁圖11-15 不同荷載分布的位移計算示意圖第54頁/共65頁7.支撐（或錨桿）剛度計算1）內(nèi)支撐水平剛度系數(shù) 第55頁/共65頁2）錨桿的水平剛度系數(shù) 第56頁/共65頁第57頁/共65頁【解】 （1）有關參數(shù)計算（2）如圖11-16b所示，第一層錨桿施工前的懸臂開挖狀態(tài)計算 第58頁/共65頁很明顯，該值為反彎點的最大剪力，正方向的最大剪力位于基坑開挖面處。第59頁/共65頁基坑開挖面以上樁頂位移的計算：（3）如圖11-16c所示，第一層錨桿施工后的支護結構計算第60頁/共65頁第61頁/共65頁第62頁/共65頁基坑底面支護結構的位移和轉角計算：第63頁/共65頁11.1 概述本次課小結：基坑支護目的與作用基坑支護工程的主要特點支護結構的類型及適用條件11.2 支護結構的受力及變形計算支護板樁的受力性狀支護結構的側向土壓力計