土力学与地基基础 教学课件 ppt 作者 孙维东 主编第七章 基坑工程 第七章 基坑工程
第七章 基坑工程,一、基坑工程的特点 二、基坑工程包括的内容 三、基坑工程设计资料和设计原则 四、地下连续墙工艺,一、基坑工程的特点,基坑工程是一个综合性的岩土工程难题，它涉及土力学中的强度、稳定问题和变形问题，又涉及到土与支护结构的共同作用。近年来，楼房高度增加，基础埋深也随之增加，有的地下建筑埋置深度达20多米，故深基坑工程应引起重视。,基坑开挖与支护具有以下特点：,（1）基坑深度大充分利用地下空间（人防、车库、机房等）； （2）施工条件差:建筑物密度大，场地狭窄，疆域、重物堆放等对基坑稳定不利； （3）对周围环境的影响大:影响已有建筑物地下设施的安全和使用； （4）基坑围护方法多:预制桩、深层搅拌、地下连续墙等。,返回,二、基坑工程包括的内容,（一）基坑开挖包括放坡开挖、挡土支护开挖、分部开挖 （二）施工降水 （三）基坑支护,（一）基坑开挖 1、放坡开挖：常用的一种形式,适合硬质、可塑性黏土和良好砂性土。 基坑边坡的大小应根据土质条件、开挖深度、地下水位、施工方法及开挖后边坡留置时间长短、坡顶有无荷载以及相邻建筑物情况等因素而定。 放坡开挖深度一般为36m，否则应分段开挖，分段之间设平台，平台的宽度为23m。,2、挡土支护开挖：场地受限制而采取竖直开挖时，设基坑支护结构。,遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。 （1）挡土壁：主要起挡土和止水的作用。 1）钢板桩：由带锁口的热轧型钢制成。,2）柱列式挡土结构,柱列式挡土结构是由现浇灌注桩间断排列组成的一种支护结构。刚度大，施工后不拔起。,基坑护壁,3）拉锚支护基坑开挖,土层锚杆是一种受拉杆件，一端锚固在稳定的地层中，另一端与支护结构的挡墙相连接，将所有荷载通过拉杆传递到稳定土层中的锚固体上，再由锚固体将传来的荷载分散到周围稳定的地层中去。其最大优点是：基坑施工时坑内无支撑，施工作业面宽敞，改善施工条件。,锚杠的构造,锚固段与非锚固段的划分,4）地下连续墙,适用于各种复杂施工环境和多种地质条件，以及各种深度的基坑开挖。可将地下连续墙作为主体结构，从而降低工程造价，还可以采用“逆作法”施工。抗弯刚度、防渗性能和整体性好等优点。开挖深度达30m。（先施工建筑物周围墙-内部部分柱-地下首层梁板施工-同时施工地下、地上结构）,地下连续墙的施工,（2）连系梁,其作用是承受板桩、地下连续墙的土压力，然后传递给支撑。有钢连系梁和钢筋混凝土连系梁。 （3）横向支撑：开挖深度大的基坑，有时需要设置几层横向支撑和土层锚杆以减小板桩截面。,（4）支柱,采用坑内横向支撑时，当基坑较宽时，常在坑内设若干支柱，目的减小横向支撑的跨度。,3、分部开挖,先在基坑的周围将板桩打好，开挖时，先在中间部分开挖，板桩四周一定范围内暂不开挖，使之形成对板桩的被动土压力，以保持板桩的稳定性。当中间的基础施工完以后，用斜撑或水平支撑把板桩支撑到已做的基础上，后施工四周土。,返回,（二）施工降水,包括集水明排沿坑底周围设排水沟-间隔设集水井-水泵将水排除坑外。 井点降水将带有滤管的降水工具沉设到基坑四周的土中，利用各种抽水工具，将地下水抽出，使地下水位降到坑底以下，保证开挖基坑在干燥环境中进行。,返回,（三）基坑支护,支护结构的种类很多，包括： 1、重力式水泥土挡墙式靠挡墙的自重和刚度保护坑壁，即挡土又挡水。 2、排桩与板墙式由板桩、排桩或地下连续墙等为挡墙，另设支撑和外拉的土层锚杆。,3、边坡稳定式,有土钉墙和喷锚支护利用加固后的原位土体来维护基坑边坡土体稳定的支护方法，由土钉（锚杆）、钢丝网喷射混凝土棉板和加固后的原位土体三部分组成。,返回,三、基坑工程设计资料和设计原则,1、资料：岩土工程勘察报告-邻近建筑物和地下设施的类型和分布图-邻近地下管线图、建筑总平面图、地下结构的平面图和剖面图。 2、原则：安全可靠、经济合理、施工便利并保证工期。,3、内容,1）方案比较 2）支护结构的强度、稳定性、和变形计算 3）基坑内外土体的稳定性验算 4）基坑降水或止水帷幕设计及围护墙的抗渗设计 5）基坑开挖施工的挖土方案 6）基坑施工过程的监测方案与环境保护要求,返回,四、地下连续墙的工艺,在工程开挖土方之前，用特制的挖槽机械在泥浆护壁的情况下，每次开挖一定长度（一个单元槽段）的沟槽，待开挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后，将在地面上加工好的钢筋笼用起重机械吊入充满泥浆的沟槽内，然后通过导管,向沟槽内浇筑混凝土，由于混凝土由沟槽底部开始逐渐向上浇筑，所以随混凝土的浇筑，泥浆也被置换出来，待混凝土浇至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕。槽段之间用特制的接头连接，形成连续的地下钢筋混凝土墙。既挡土又可以止水，还可以做结构外墙。,工程实例：上海金茂大厦,地下3层，挖土深度19.6m，地上88层，塔楼高420.5m，满堂开挖的深基坑工程，挡土墙结构为两墙合一的地下连续墙，即为挡土、止水的支护体系，又作为支撑上部结构的承重墙体系。壁后1m、槽深36m。,返回,基坑工程是建筑工程的一部分，它包括各 类建筑场地的基坑开挖、施工降水和基坑支护 等工程。应掌握其设计原则和设计内容。,第七章 小 结,结束,
