深基坑工程概述

深基坑工程

基坑工程與其說是一項(xiàng)工程不如說是一門藝術(shù)。它將土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和施工技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起。合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出簡(jiǎn)潔、力度之美。而糟糕的支護(hù)表現(xiàn)出繁瑣、冗余。做好基坑工程要求工程技術(shù)人員具有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)、土性的了解、嫻熟的結(jié)構(gòu)計(jì)算能力、運(yùn)用軟件甚至編程能力。內(nèi)支撐鋼板樁支護(hù)樁-錨支護(hù)錨桿施工中國(guó)銀行總部大廈-墻錨支護(hù)

樁與自然放坡結(jié)合實(shí)例

樁-內(nèi)支撐支護(hù)－北京天然氣公司綜合樓

樁-角支撐實(shí)例－深圳華強(qiáng)1號(hào)高層

樁-錨支護(hù)－深圳深業(yè)中心大廈

樁-錨支護(hù)－北京富瑞苑大廈

土釘墻－深圳金眾廣場(chǎng)

土釘墻－深圳迎賓商業(yè)中心

土釘墻實(shí)例－深圳鵬運(yùn)廣場(chǎng)

土釘墻－北京冠華大廈逆作拱墻幾個(gè)基本名詞

深基坑工程是指包括基坑開挖、降水和支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)測(cè)在內(nèi)的總稱。支護(hù)結(jié)構(gòu)則由包括具有擋土、止水功能的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和維持圍護(hù)結(jié)構(gòu)平衡的支、錨體系兩部分組成；支、錨體系是指內(nèi)支撐體系或錨桿體系，內(nèi)支撐體系由支撐、圍檁和立柱等構(gòu)件組成，錨桿體系則由錨桿、腰粱和臺(tái)座等組成。

主要內(nèi)容：第一講：緒論第二講：基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第三講：懸臂與樁-錨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第四講：土釘墻設(shè)計(jì)第五講：基坑降水第六講：基坑工程事故案例分析1.1基坑支護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

20多年來(lái)，由于高層建筑、地下空間的發(fā)展，深基坑工程的規(guī)模之大、深度之深，成為巖土工程中事故最為頻繁的領(lǐng)域，給巖土工程界提出了許多技術(shù)難題。因此也是巖土工程中發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域之一，成為巖土工程的技術(shù)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。通過20多年的工程實(shí)踐，在深基坑工程領(lǐng)域中，取得了很大的進(jìn)展，主要表現(xiàn)為下面幾個(gè)方面：第一講緒論設(shè)計(jì)思想的更新施工技術(shù)的發(fā)展設(shè)計(jì)方法的進(jìn)步管理制度的建立標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展深基坑工程領(lǐng)域的進(jìn)展設(shè)計(jì)思想的更新深基坑工程的設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的設(shè)計(jì)項(xiàng)目或設(shè)計(jì)階段；深基坑工程設(shè)計(jì)包括方案設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，方案設(shè)計(jì)階段的工作是決定性的環(huán)節(jié)?；庸こ淘O(shè)計(jì)的條件很大程度上取決于施工，基坑工程設(shè)計(jì)與施工組織設(shè)計(jì)的關(guān)系異常密切，在方案設(shè)計(jì)時(shí)必須統(tǒng)一考慮；深基坑工程設(shè)計(jì)不僅要滿足地下室施工空間和安全的要求，而更重要的是必須滿足保護(hù)環(huán)境的要求；深基坑工程設(shè)計(jì)應(yīng)滿足強(qiáng)度和變形兩種極限狀態(tài)，在許多情況下，由于環(huán)境條件的限制，滿足變形控制的要求比滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求更為嚴(yán)格，基坑工程的成敗經(jīng)常取決于變形控制。地下水是控制基坑工程性狀的重要條件，水壓力占作用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向壓力的重要部分，地下水的動(dòng)水壓力和滲透破壞常常是基坑工程失效的主要原因，地下水影響是基坑工程設(shè)計(jì)中不確定性最大、控制最困難的問題。施工技術(shù)的進(jìn)步

逆作法施工

逆作法是地上和地下同時(shí)施工的方法，又稱為逆筑法。逆作法利用先施工的地下連續(xù)墻和中間支承柱承受荷載，從地面逐層下挖并從上到下地完成地下室的梁板、樓面工程，利用上一層的樓板結(jié)構(gòu)作為下一層開挖時(shí)的支撐，逐層交替開挖與澆筑樓板結(jié)構(gòu)；與此同時(shí)，逐層向上建造上部結(jié)構(gòu)，使地面上和地下可同時(shí)進(jìn)行施工。因此，可以縮短工期，降低造價(jià)，是一種合理的建筑方法，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

逆作法示意圖凍結(jié)技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用利用人工制冷技術(shù)，使土層中的水結(jié)冰將天然土變成凍土以增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，凍結(jié)加固均勻完整，形成一道凍土墻，不僅可以承受水土壓力和基坑開挖過程中的各種施工荷載，而且可作為一道防水性很好的止水帷幕，發(fā)揮圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用，在凍土墻的保護(hù)下進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)的施工。凍結(jié)法施工在采礦工程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。但用于深基坑工程則是近幾年的發(fā)展。

凍結(jié)技術(shù)用于基坑工程的可行性取決于設(shè)計(jì)要求、現(xiàn)場(chǎng)及工程項(xiàng)目的限制條件。其中，地質(zhì)條件和水文條件是評(píng)價(jià)凍結(jié)法可行性的兩個(gè)重要因素。當(dāng)?shù)叵滤魉傩∮?.5m/d時(shí)采用凍結(jié)法是可行而且是經(jīng)濟(jì)的；水質(zhì)、水溫是決定凍結(jié)法費(fèi)用的重要因素，對(duì)于含鹽量高的土，凍結(jié)成本會(huì)提高。凍脹可能引起地層移動(dòng)，但并非人們想象的那么大，這在上海和北京的地鐵應(yīng)用凍結(jié)法施工中已有證實(shí)，可以通過速凍和泄壓等方法減少凍脹量。

新型設(shè)備的引進(jìn)和新的施工方法的開發(fā)應(yīng)用新型設(shè)備的引進(jìn)與新的施工方法的開發(fā)應(yīng)用開拓了深基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)更深的開挖深度的適應(yīng)能力。三軸攪拌機(jī)的引進(jìn)使SMW工法可以適用于10m以上的開挖深度。國(guó)內(nèi)最深的基坑的開挖深度目前已經(jīng)達(dá)到50m。設(shè)計(jì)方法的進(jìn)步符合兩墻合一使用要求的設(shè)計(jì)方法“兩墻合一”是指圍護(hù)結(jié)構(gòu)同時(shí)作為地下主體結(jié)構(gòu)一部分，即圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻與地下室外墻合一。“兩墻合一”是充分發(fā)揮地下連續(xù)墻承載作用的一種設(shè)計(jì)思路，具有很大的經(jīng)濟(jì)意義，是地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向，正在一些重要的工程中采用。采取兩墻合一設(shè)計(jì)的基坑工程，在設(shè)計(jì)方法上不同于一般的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于承載、防滲、結(jié)構(gòu)連接都提出了非常高的要求，推動(dòng)了基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展。

深基坑工程數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展作用于柔性結(jié)構(gòu)上的土壓力實(shí)際上是結(jié)構(gòu)與土共同作用的響應(yīng)，采用有限元方法在原理上可以解決這類問題的計(jì)算，在實(shí)現(xiàn)中還有各種困難需要進(jìn)一步去解決，20多年來(lái)深基坑工程的數(shù)值解計(jì)算方法得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

計(jì)算軟件及商業(yè)化開發(fā)研究深基坑工程的設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)容和要求日益提高，已經(jīng)必須依靠計(jì)算機(jī)才能實(shí)現(xiàn)深基坑工程設(shè)計(jì)的計(jì)算工作要求。于是，計(jì)算程序的開發(fā)研究有了很大的發(fā)展，形成了一些商業(yè)化的計(jì)算軟件。但計(jì)算軟件只能作為一種工具和手段，garbageinto，garbageout.正確的方法應(yīng)當(dāng)是計(jì)算加工程判斷。不能盲目地依賴計(jì)算軟件。管理制度的建立

許多主要的城市都先后建立了不同形式的機(jī)構(gòu)，規(guī)定了深基坑工程的設(shè)計(jì)方案必須經(jīng)過評(píng)審，這一制度的建立為深基坑工程走向健康的發(fā)展提供了制度的保證。標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展20年來(lái)，在總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，許多城市編制了地方的深基坑工程技術(shù)規(guī)范，二本全國(guó)性的深基坑工程技術(shù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，初步確立了我國(guó)深基坑工程的標(biāo)準(zhǔn)化體系，給深基坑工程的設(shè)計(jì)和施工有章可循，有法可依。它們分別是：建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ12099)基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程（CECS96：97）基坑工程的技術(shù)要求包括：基坑工程的功能要求1.擋土功能2.止水功能3.作為地下結(jié)構(gòu)外墻的使用功能環(huán)境保護(hù)與處理相鄰關(guān)系的要求1.控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移和坑底隆起對(duì)環(huán)境的影響2.控制降低地下水位對(duì)環(huán)境的影響3.控制土錨對(duì)相鄰場(chǎng)地的影響深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類型

按功能劃分

按圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度劃分

按圍護(hù)結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定方式劃分

按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工藝與材料劃分按功能劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)功能劃分為臨時(shí)性結(jié)構(gòu)和兼有永久性結(jié)構(gòu)功能（兩墻合一）兩類。

臨時(shí)性圍護(hù)結(jié)構(gòu)的功能比較單一，設(shè)計(jì)時(shí)只要滿足施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)的擋土、止水和環(huán)境保護(hù)的要求；

永久性結(jié)構(gòu)除了滿足上述施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)的要求外，還應(yīng)滿足作為永久性結(jié)構(gòu)的許多要求，例如傳力、協(xié)調(diào)變形、防滲等要求。同時(shí)還要處理與地下室梁、板、柱的連接構(gòu)造，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形也有更嚴(yán)格的要求。

按圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料本身的傳力特性可以分為剛性結(jié)構(gòu)和柔性結(jié)構(gòu)兩類：剛性結(jié)構(gòu)圍護(hù)體材料的抗拉強(qiáng)度很低，一般不考慮承受彎矩，其變形的特點(diǎn)主要是平移和轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)發(fā)生撓曲變形時(shí)很容易出現(xiàn)開裂；柔性結(jié)構(gòu)圍護(hù)體材料能承受較大的彎矩和拉應(yīng)力，因此可以容許發(fā)生較大的撓曲而結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)裂縫。按圍護(hù)結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定方式劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定的方式，可劃分為自立式和支錨式兩類。自立式圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以不依靠支撐或錨桿的傳力作用而保持其平衡，按照保持穩(wěn)定的機(jī)制可以分為重力式和懸臂式兩類。重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)依靠自身的重力所形成的穩(wěn)定力矩和摩阻力來(lái)抵抗土壓力所引起的傾覆和滑移；懸臂式則依靠插入深度范圍內(nèi)土的嵌固作用維持穩(wěn)定。支、錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)則需要依靠?jī)?nèi)支撐或土錨才能保持圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。主動(dòng)土壓力Ea被動(dòng)抗力Ep基底摩阻力H重力G重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)主動(dòng)土壓力Ea被動(dòng)抗力Ep被動(dòng)抗力E′p懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)拉錨土錨土錨或拉錨坑底AAA-A滑移面錨樁拉錨支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐立柱立柱樁圍護(hù)墻圍檁坑底加固內(nèi)支撐體系按圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝與材料劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工藝與材料劃分可分為以水泥穩(wěn)定土為材料的水泥攪拌樁，以鋼為材料的鋼板樁和以鋼筋混凝土為材料的鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻或鋼筋混凝土板樁。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受力性能與材料密切有關(guān)。用水泥攪拌樁做成的壩體是剛性的、自立式的。用鋼材或鋼筋混凝土制成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)是柔性的，一般需要采用支錨體系來(lái)維持其穩(wěn)定。但鋼筋混凝土地下連續(xù)墻也可以做成重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)；水泥攪拌樁可以加勁性的型鋼成為柔性的圍護(hù)結(jié)構(gòu)（SMW工法），也可以用作柔性的排樁式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的止水帷幕。SMW工法（SoilMixingWall的縮寫）基坑工程的特點(diǎn)1.一般情況下基坑圍護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu),安全儲(chǔ)備小,具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性；2.基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性；與地理位置、水文地質(zhì)、環(huán)境條件、自然條件（如氣象季節(jié)〕密切相關(guān)與主體結(jié)構(gòu)地下室的施工密切相關(guān)3.基坑工程綜合性強(qiáng)：巖土知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，尤其是對(duì)土性的了解。建筑結(jié)構(gòu)理論和力學(xué)知識(shí)施工經(jīng)驗(yàn)工程所在地的施工條件、施工技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)4.基坑工程具有較強(qiáng)的時(shí)空效應(yīng)；5.基坑工程是系統(tǒng)工程；6.基坑工程的環(huán)境效應(yīng)。1.2基坑支護(hù)技術(shù)的基本規(guī)定1.2.1設(shè)計(jì)原則基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用以分項(xiàng)系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值。對(duì)于正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合值；正常使用要求所規(guī)定的變形。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其水平變形、地下水的變化對(duì)周邊環(huán)境的水平與豎向變形的影響。對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)和對(duì)周邊環(huán)境變形有限定要求的二級(jí)建筑基坑側(cè)壁，應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境的重要性、對(duì)變形的適應(yīng)能力及土的性質(zhì)等因素確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形限值。當(dāng)場(chǎng)地內(nèi)有地下水時(shí)應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地及周邊區(qū)域的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境情況和支護(hù)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)型式等因素，確定地下水控制方法。當(dāng)場(chǎng)地周圍有地表水匯流、排瀉或地下水管滲漏時(shí)，應(yīng)對(duì)基坑采取保護(hù)措施根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求，基坑支護(hù)應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算：1.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算，計(jì)算內(nèi)容應(yīng)包括：根據(jù)基坑支護(hù)形式及其受力特點(diǎn)進(jìn)行土體穩(wěn)定性計(jì)算;基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的受壓、受彎、受剪承載力計(jì)算;當(dāng)有錨桿或支撐時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行承載力計(jì)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算；2.對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)及對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形有限定的二級(jí)建筑基坑側(cè)壁，尚應(yīng)對(duì)基坑周邊環(huán)境及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行驗(yàn)算。3.地下水控制計(jì)算和驗(yàn)算：抗?jié)B透穩(wěn)定性驗(yàn)算；基坑底突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算；根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行地下水位控制計(jì)算。基坑支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算和驗(yàn)算、質(zhì)量檢測(cè)及施工監(jiān)控的要求。當(dāng)有條件時(shí)，基坑應(yīng)采用局部或全部放坡開挖放坡坡度應(yīng)滿足其穩(wěn)定性要求。1.2.2勘察要求在建筑地基詳細(xì)勘察階段，對(duì)需要支護(hù)的工程宜按下列要求進(jìn)行勘察工作：

1.勘察范圍應(yīng)根據(jù)開挖深度及場(chǎng)地的巖土工程條件確定，并宜在開挖邊界外按開挖深度的1-2倍范圍內(nèi)布置勘探點(diǎn)，當(dāng)開挖邊界外無(wú)法布置勘探點(diǎn)時(shí)，應(yīng)通過調(diào)查取得相應(yīng)資料。對(duì)于軟土，勘察范圍尚宜擴(kuò)大；

2.基坑周邊勘探點(diǎn)的深度應(yīng)根據(jù)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求確定，不宜小于1倍開挖深度，軟土地區(qū)應(yīng)穿越軟土層；

3.勘探點(diǎn)間距應(yīng)視地層條件而定，可在15-30m內(nèi)選擇，地層變化較大時(shí)，應(yīng)增加勘探點(diǎn)，查明分布規(guī)律。場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察應(yīng)達(dá)到以下要求1.查明開挖范圍及鄰近場(chǎng)地地下水含水層和隔水層的層位埋深和分布情況查明各含水層包括上層滯水潛水承壓水的補(bǔ)給條件和水力聯(lián)系2.測(cè)量場(chǎng)地各含水層的滲透系數(shù)和滲透影響半徑；3.分析施工過程中水位變化對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑周邊環(huán)境的影響，提出應(yīng)采取的措施?；又苓叚h(huán)境勘查應(yīng)包括以下內(nèi)容：1.查明影響范圍內(nèi)建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、基礎(chǔ)類型、埋深、基礎(chǔ)荷載大小及上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀；2.查明基坑周邊的各類地下設(shè)施，包括上、下水電纜、煤氣、污水、雨水、熱力等管線或管道的分布和性狀；3.查明場(chǎng)地周圍和鄰近地區(qū)地表水匯流、排瀉情況，地下水管滲漏情況以及對(duì)基坑開挖的影響程度；4.查明基坑四周道路的距離及車輛載重情況。在取得勘察資料的基礎(chǔ)上，針對(duì)基坑特點(diǎn)，應(yīng)提出解決下列問題的建議：1.分析場(chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)和巖土的物理力學(xué)性質(zhì)；2.地下水的控制方法及計(jì)算參數(shù)；3.施工中應(yīng)進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目；4.基坑開挖過程中應(yīng)注意的問題及其防治措施1.2.3支護(hù)結(jié)構(gòu)選型支護(hù)結(jié)構(gòu)可根據(jù)基坑周邊環(huán)境、開挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、施工作業(yè)設(shè)備和施工季節(jié)等條件，按下表選用排樁、地下連續(xù)墻、水泥土墻、逆作拱墻、土釘墻、原狀土放坡或采用上述型式的組合。選擇支護(hù)型式時(shí)應(yīng)考慮的其它因素1.采用有利支護(hù)結(jié)構(gòu)材料受力性狀的形式（土拱效應(yīng)、結(jié)構(gòu)拱效應(yīng)及空間效應(yīng)的利用）2.增大支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度的措施3.結(jié)構(gòu)與土體共同工作的利用4.主動(dòng)區(qū)與被動(dòng)區(qū)地基加固技術(shù)的應(yīng)用5.降水及對(duì)周圍環(huán)境的影響6.截水與擋土結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用7.利用先期施工的基礎(chǔ)進(jìn)行支護(hù)8.支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下結(jié)構(gòu)結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用煙臺(tái)市中級(jí)法院基坑支護(hù)(a)前排單樁(b)前排樁(c)后排樁煙臺(tái)毓皇頂醫(yī)院內(nèi)科病房樓與新建綜合樓之間的排樁支護(hù)華聯(lián)商廈天天漁港南側(cè)基坑支護(hù)周邊環(huán)境特點(diǎn)：華聯(lián)商廈基底的巨大附加荷載。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：在滿足支護(hù)樁承載力的要求外，必須保證華聯(lián)商廈基礎(chǔ)的差異沉降不超過2‰L1.2.4基坑開挖按《規(guī)范》3.7條要求：1.2.5開挖監(jiān)控按《規(guī)范》3.8條的要求：第二講：基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.1支護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力計(jì)算

2.1.1主動(dòng)與被動(dòng)土壓力的產(chǎn)生機(jī)理：

mn為土中光滑墻體，考察一側(cè)的土單元的應(yīng)力。墻體向左或向右移動(dòng)達(dá)到極限狀態(tài)線。

墻體移動(dòng)與土壓力關(guān)系曲線（摘自《土力學(xué)》陳仲頤等，清華大學(xué)出版社，1994）產(chǎn)生主動(dòng)土壓力所需要的位移量很小，一般為，但產(chǎn)生被動(dòng)土壓力，所需位移量很大，一般為而結(jié)構(gòu)可能在土體達(dá)到極限狀態(tài)之前已經(jīng)破壞，因此，只能利用被動(dòng)土壓力的一部分，如，在實(shí)際工程中，土壓力很難精確計(jì)算，一般由地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)確定。2.1.2水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值水平荷載應(yīng)按當(dāng)?shù)乜煽拷?jīng)驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，按下列規(guī)定確定：1.對(duì)于碎石土及砂土：1）當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以上時(shí)：2）當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以下時(shí)：2.對(duì)于粉土及粘性土：《規(guī)范》規(guī)定排樁、地下連續(xù)墻水平荷載的計(jì)算寬度：土拱2.1.3水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值《規(guī)范》規(guī)定排樁抗力的計(jì)算寬度：塑性破壞面2.2鋼筋混凝土圓截面樁配筋計(jì)算2.2.1正截面配筋計(jì)算（建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程）2.2.2混凝土排樁斜截面計(jì)算按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002)中7.5.15條的規(guī)定，圓截面混凝土構(gòu)件抗剪計(jì)算是將其等效為矩形截面，等效矩形截面的寬度b為1.76r，有效高度h0為1.6r。r為圓截面的半徑。2.2.3混凝土排樁的構(gòu)造配筋參照《》（JGJ94-94)中關(guān)于水平受荷樁的構(gòu)造。第三講：懸臂與樁-錨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

樁-錨桿支護(hù)技術(shù)特點(diǎn)及適用范圍

樁墻-錨桿支護(hù)技術(shù)是一種將支擋結(jié)構(gòu)所承受的荷載通過拉桿傳遞到處于穩(wěn)定地(巖)層的錨固體上的一種支護(hù)技術(shù)，與排樁組成樁-錨桿深基坑支護(hù)體系。采取逐層開挖逐層施工錨桿，可變化各層各部分錨桿長(zhǎng)度、傾角，一般適用于能提供較好錨固條件的地層中各種深度的基坑，可為施工創(chuàng)造較寬的工作空間，并能靈活調(diào)整施加預(yù)應(yīng)力，調(diào)整支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力與減小其變形，在非軟土地區(qū)深基坑支護(hù)工程中得到廣泛應(yīng)用。今后在大力推廣應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)不斷開發(fā)應(yīng)用可拆卸式分散承壓型錨桿支護(hù)技術(shù)，以提高錨桿承載力、降低支護(hù)工程造價(jià)及減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。3.1懸臂支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.1嵌固深度的計(jì)算（《規(guī)范》JGJ120-99）r0為基坑側(cè)壁重要性系數(shù)。當(dāng)按上式計(jì)算的懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌固深度設(shè)計(jì)值小于0.3h時(shí)，取hd=0.3h。

此外，當(dāng)基坑底為碎石土及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲透水壓力時(shí)，側(cè)向截水的排樁除滿足以上規(guī)定外，嵌固深度設(shè)計(jì)值還應(yīng)滿足下式：3.1.2結(jié)構(gòu)計(jì)算1.計(jì)算方法《規(guī)范》給出兩種方法：一是靜力平衡法；二是彈性支點(diǎn)法。靜力平衡法就是根據(jù)排樁上的主動(dòng)與被動(dòng)土壓力分布，依據(jù)結(jié)構(gòu)的靜力平衡確定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。

彈性支點(diǎn)法就是將支撐或錨桿視為彈性支座，土體為線彈性體，土體抗力與其水平位移成正比，比例系數(shù)k沿深度線性變化，即所謂“m”法。1）靜力平衡法在如圖所示土壓力分布下，根據(jù)靜力平衡計(jì)算內(nèi)力，在最大彎矩處，2）彈性支點(diǎn)法主動(dòng)土壓力為已知，將坑內(nèi)被動(dòng)受壓土體視為彈性地基，地基抗力，其中為抗力系數(shù)，《規(guī)范》建議抗力系數(shù)的計(jì)算采用“m”法，即則支護(hù)結(jié)構(gòu)的撓曲微分方程為：

對(duì)于均勻土層，用解析方法求解以上方程，求出結(jié)構(gòu)的水平位移和內(nèi)力，但對(duì)于復(fù)雜土層分布，采用解析方法十分復(fù)雜，應(yīng)采用有限元數(shù)值方法計(jì)算。同樣，對(duì)于多層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力的計(jì)算應(yīng)采用有限元法。目前出現(xiàn)很多基坑支護(hù)計(jì)算的商業(yè)軟件，應(yīng)用軟件計(jì)算時(shí)，一定要有自己的判斷，不能全部依賴軟件。2.結(jié)構(gòu)內(nèi)力的設(shè)計(jì)值按《規(guī)范》4.2.3條的規(guī)定：3.2單層支點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2.1嵌固深度及支點(diǎn)力計(jì)算按《規(guī)范》4.1.1，

結(jié)構(gòu)的嵌固深度設(shè)計(jì)值小于0.3h時(shí)，取hd=0.3h

此外，當(dāng)基坑底為碎石土及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲透水壓力時(shí)，側(cè)向截水的排樁除滿足以上規(guī)定外，嵌固深度設(shè)計(jì)值還應(yīng)滿足下式：3.2.2結(jié)構(gòu)計(jì)算1.計(jì)算方法與懸臂支護(hù)結(jié)構(gòu)一樣，《規(guī)范》給出兩種方法：一是靜力平衡法；二是彈性支點(diǎn)法。2.結(jié)構(gòu)內(nèi)力的設(shè)計(jì)值3.3多層錨桿-排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.3.1嵌固深度計(jì)算排樁冠梁

此外，當(dāng)基坑底為碎石土及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲透水壓力時(shí)，側(cè)向截水的排樁除滿足以上規(guī)定外，嵌固深度設(shè)計(jì)值還應(yīng)滿足下式：3.3.2結(jié)構(gòu)計(jì)算1.計(jì)算方法：彈性支點(diǎn)法，采用有限元數(shù)值方法計(jì)算。2.結(jié)構(gòu)內(nèi)力的設(shè)計(jì)值3.4錨桿設(shè)計(jì)在應(yīng)用彈性支點(diǎn)法計(jì)算出支點(diǎn)反力后，進(jìn)行錨桿設(shè)計(jì)，分為以下幾個(gè)方面：3.4.1計(jì)算錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算錨桿錨固段樁-錨支護(hù)3.4.2錨桿桿體截面面積計(jì)算3.4.3錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值的確定1.安全等級(jí)為一級(jí)及缺乏經(jīng)驗(yàn)的二級(jí)基坑側(cè)壁，應(yīng)進(jìn)行錨桿試驗(yàn)，錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值可取基本試驗(yàn)確定的極限承載力除以受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)rs=1.3;2.基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)且有臨近工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可按下式計(jì)算錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值，并進(jìn)行錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)：3.4.4錨桿自由段長(zhǎng)度計(jì)算如圖所示，自由段長(zhǎng)度計(jì)算公式為：錨桿自由段長(zhǎng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖3.5構(gòu)造要求按《規(guī)范》4.6條規(guī)定，排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求如下：冠梁排樁3.6施工與檢測(cè)按《規(guī)范》4.7條的要求：3.7錨桿施工中的幾個(gè)技術(shù)問題1.錨固長(zhǎng)度的確定對(duì)于拉力型錨桿,一般認(rèn)為錨固段長(zhǎng)度取8～10m為宜,并認(rèn)為超過此值后對(duì)錨桿承載力的提高并無(wú)明顯作用。有的學(xué)者認(rèn)為這是由于拉力型錨桿荷載傳遞特性決定了在較好的地層、如密實(shí)的砂性土地層中錨桿錨固段前端出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，又由于錨桿(索)材料強(qiáng)度特性的限制,導(dǎo)致錨桿伸長(zhǎng)量過大而使得錨桿力不能向錨固段深處有效傳遞、錨固段后端摩阻力不能得到充分發(fā)揮所致。

另外，拉力型錨桿注漿體由于變形過大出現(xiàn)開裂、局部退出工作可能也是原因之一。然而對(duì)于粘性土、松散砂性土，特別是軟土，錨固段長(zhǎng)度并不應(yīng)有此限制，上海金茂大廈超長(zhǎng)錨桿試驗(yàn)結(jié)果即是一個(gè)例證。特別是分散承壓型錨桿的成果應(yīng)用，已經(jīng)完全突破了錨固段有限的局限性。因此，在錨桿設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)錨固段土層特性、錨桿實(shí)際應(yīng)力水平、鋼筋(鋼鉸線)材料強(qiáng)度特性、施工能力,并考慮時(shí)間效應(yīng)等因素綜合確定合理的錨固長(zhǎng)度。2.錨桿自由段(張拉段)長(zhǎng)度的確定為了防止由于錨具鎖定時(shí)的移動(dòng),錨具缺陷及支擋結(jié)構(gòu)變形造成施加的錨桿預(yù)應(yīng)力出現(xiàn)顯著的增減(太敏感),減少鋼筋松馳程度及土層徐變對(duì)錨固預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的明顯衰減,同時(shí)為改善被錨固地層的穩(wěn)定性,錨固自由段長(zhǎng)度應(yīng)有一定長(zhǎng)度,并超過潛在滑裂面一定距離?！督ㄖ又ёo(hù)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定,錨