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基坑支护演示新.ppt

基坑支护演示新

教育文库
2018-11-12 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《基坑支护演示新ppt》,可适用于工程科技领域

深基坑支护工程东南大学李维滨深基坑的开挖关键问题边坡稳定地下水处理降水隔水阻水降水深基坑开挖方式无支护开挖直立壁开挖放坡开挖:天然边坡人工边坡支护开挖常用的边坡加固方法水泥砂浆抹面、浆砌片石护坡、堆置砂(土)包护坡、塑料膜覆盖喷浆或挂网喷射混凝土等①水泥砂浆抹面常用于保护易风化的软质岩石、老粘性土及破碎岩石边坡坡面的稳定一般作~mm厚水泥砂浆抹面。如用于一般土质边坡常沿坡面打入双向间距m左右长~m的Ⅱ级螺纹钢筋(直径~mm)以加强砂浆面层与坡面土体的联结。②浆砌片石护坡对各种土质或岩石边坡为防止风化剥落或滑坍可采用浆砌片石护坡坡度应小于∶竖直边坡也可采用红砖砌筑。也可在坡脚处砌筑一定高度的浆砌片石或红砖墙用于反压及挡土。③叠置砂(土)袋护坡对已发生或将要发生滑坍失稳或变形较大的边坡常用叠置砂袋或土袋(草袋或土工织物袋)置于坡脚或坡面具有排水反压抗滑稳定的作用。③叠置砂(土)袋护坡对已发生或将要发生滑坍失稳或变形较大的边坡常用叠置砂袋或土袋(草袋或土工织物袋)置于坡脚或坡面具有排水反压抗滑稳定的作用。④塑料薄膜覆盖护坡在坡面铺设抗拉或防水的塑料薄膜(土工布)其上覆盖素土、砂土、砂浆抹面等对坡面进行防水、防风化、防坡面土流失的加固处理。支护开挖:梁式:悬臂式支点式(单、多):内撑、锚杆重力式:深层搅拌桩挡墙高压旋喷桩挡墙土钉墙支护结构常用形式及其适用范围支护结构常见结构型式、特点和适用范围见表。表中开挖深度为目前深基坑的一般开挖深度采取一定的结构措施和先进的施工技术该深度往往被突破。深基坑支护结构常用形式选择表支护结构型式适用场地条件适用土层条件开挖深度主要特点板桩支护钢板桩地下水位较高水量较多软弱地基邻近基坑边无重要建筑物或地下管线软土、淤泥及淤泥质土<m锁口连接有一定的挡水能力施工速度快能重复使用。但刚度较小砂、卵石层施工困难。工字钢桩衬板支护结构地下水位较低邻近基边无重要建筑物或地下管线粘性土、砂土<m施工简单迅速工字钢桩可重复使用但整体性差止水性差卵石地基中较难施工钢筋混凝土板桩地下水位较高软弱地基邻近基坑边无重要建筑物或地下管线软土一般粘性土<m槽榫连接时有较好的挡水能力施工简易工期短重力式挡墙深层搅拌桩挡墙基坑周围不具备放坡条件但具备挡墙施工宽度邻近基坑边无重要建筑物或地下管线淤泥质土地基承载力<kPa粘性土<m挡墙均匀连续性好既能挡土又可挡水施工简便工期短造价低土钉墙基坑周围不具备放坡条件邻近基坑边无重要建筑物、深基础或地下管线一般粘性土中密以上砂土<m复合土体提高边坡稳定性设备简单不单独占用施工场地、造价低但坑顶位移较大悬臂式排桩稀疏排桩基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度地下水位较低或降水效果好砂土一般粘性土<m(软土)<m(一般粘性土)施工单一经济性好不需支撑或锚杆工期短连续排桩软土、一般粘性土框架式或双排桩基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度对桩顶位移控制严格软土、砂土、一般粘性土<m刚度好桩顶位移小其余同上悬臂式组合排桩稀疏排桩加钢丝网水泥抹面基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度地下水位较低桩间土不稳定一般粘性土、砂土<m土压力由稀疏排桩承受钢丝水泥抹面仅维持桩间土稳定防水性差排桩加深层搅拦桩止水基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度地下水位较高软土<m排桩承重水泥土深层搅拌桩相互搭接(≥mm)成平面或拱形有较好防水防渗效果排桩加水泥旋喷桩止水基坑周围不具备放坡或重力式挡墙的宽度地下水位较高软土、砂性土<m排桩档土、旋喷桩(水泥土防渗墙)止水排桩加薄壁混凝土防渗墙<m排桩挡土射水法施工的薄壁混凝土连续墙止水排桩或组合排桩加内支撑支护基坑平面尺寸不太大或基坑边有深基础结构物或基坑用地红线外不允许占用地下空间邻近环境对位移沉降限制严格不限<m受土层地件开挖深度等的限制较少排桩和内支撑承重可采用各种止水措施防渗但挖土工作面不开阔工期较长支撑为混凝土时拆除困难支撑为钢结构时变形较大排桩或组合排桩加土层锚杆支护基坑周围场地狭小或邻近基坑边无深基础结构物或基坑用地红线外允许占用地下空间邻近环境对位移沉降限制严格锚杆的锚固段要求有较好土层基余不限<m用锚杆代替内支撑直接扩大作业空间大面积或形状不规则基坑或地下层高差复杂时较内支撑有利但工期长锚杆施工复杂需占用坑外较大地下空间地下连续墙(加内支撑或土层锚杆)基坑周边场地狭小周围环境需要保护(位移、沉降小)不限<m刚度大整体性好止水效果好对周围环境影响小可作为永久结构的一部分但工期长造价高施工复杂逆作拱圈支护结构基坑周围场地狭小临近基坑无重要结构地下水位低于挖土面硬塑粘性土、砂土<m属自支护结构(环向受力)安全可靠、施工方便、造价低但需分层开挖分层支护有地下水时需先降水逆作法或半逆作法开挖与支护结构基坑周边场地狭窄临近基坑边有重要结构物不限<m以地下室梁板作支撑自上而下施工变形小可与地上结构同时施工但节点处理复杂挖土施工困难确定支护结构型式应考虑基坑开挖深度、基坑平面形状和尺寸、工程地质和水文地质条件、邻近建筑物的重要程度、地下管线的限制要求、工期、造价经多方案优选后确定。()板桩支护连续板桩既能挡土又能止水当开挖的基坑较深地下水位较高且有可能发生流砂时如果未采用井点降水方法则宜采用连续板桩支护结构)工字钢(H型钢)衬板支护结构适用于粘性土、砂土等土质较好且地下水位较低的基坑水位高时要先降水。在软土地基中要慎用卵石地基中较难施工。挖深<m)钢板桩支护结构由带锁口或钳口的热轧型钢制成既能挡土又能挡水。适用于较弱地基土及地下水位较高水量较多的深基坑工程在砂砾及密实砂土中施工困难。挖深<m  )钢筋混凝土板桩传统支护结构企口榫接有较好防水作用。厚可达mm总费用低。已向薄壁工字形方向发展大截面如×mm以上壁厚~mm腹板预制后在现场浇成整体。在两工字形板桩间钻孔注浆堵漏。挖深<m适用软土、一般粘性土  ()灌注桩支护结构应用日趋广泛。可在平面上采取不同的排列方式形成桩墙式支护结构以抵抗不同条件下侧向水、土压力。一般桩顶设置连续的钢筋混凝土压顶地圈梁(帽梁)使支护桩共同工作提高整体性。①稀疏排桩应采取可靠降水措施以防止管涌和流砂。适用:砂土(<米)、一般粘性土(<米)②稀疏排桩加水泥砂浆抹面稀疏排桩间距S较大时用。桩净距一般m以内以~m为宜。基坑挖土、钢丝网水泥砂浆抹面均分层施工。适用:砂土、一般粘性土(<米)悬臂式排桩支护应用南京火车站综合楼地下室两层采用稀疏排桩方案挖深m③连续排桩灌注桩连续排列。排列方式有多种图中黑色桩为素混凝土桩或砂桩注入砂浆、化学浆液等形成无筋桩。适用:砂土(<米)、一般粘性土(<米)④双排式(或框架式)灌注桩支护灌注桩双排布置用盖板连接形成门式刚架结构。适用:软土、砂土、一般粘性土(<米)⑤连拱式支护结构 新型的大直径与小直径桩的组合结构拱的矢高f=(~)L。桩顶用钢筋混凝土圈梁(即盖板)相连接基坑较深时可加~道横肋梁以增强拱截面的整体性可省去内支撑或土层锚杆。⑥挡土与阻水组合排桩支护结构适用:压密注浆、深层搅拌桩:软土(<米)水泥旋喷桩:软土、砂性土(<米)薄壁混凝土防渗墙:软土、砂性土(<米) ()地下连续墙 地下连续墙具有如下的优点: ①适用于各种土质 ②施工时的不良影响小 ③可在各种复杂条件下施工④刚度大、变形小、整体性好,防水抗渗性能好⑤可用于逆作法施工。 从经济性考虑应将地下连续墙支护结构直接作外墙或增设内衬形成复合结构采取顺作或逆作法施工以降低综合造价(墙墙合一)。地下连续墙常用厚度mm、mm、mm、mm国外最深达m垂直精度,国内已达到m深。适用:各种土质(<米)地下连续墙在深基坑工程中的常用形式有:①壁板形应用最多的结构型式主要有直线形和圆弧形(实际是折线形)②T形及∏形适用于开挖深度较大的基坑内支撑或土层锚杆的层数可减少支点间的间距可以增大增大了悬臂式地下连续墙支护的适用深度。③格栅形这是一种将壁板形与T形地下连续墙组合而成的结构靠自重及格栅内的土体重量维持墙体的稳定已应用于大型的工业基坑。地下连续墙支护技术上海淮海中路处的香港广场深基坑支护M南面距离地铁号线m挖深m厚mm地下连续墙预应力钢内撑采用“盆式”开挖先撑后挖地下连续墙加钢内撑香港广场的钢内撑的角撑布置地下连续墙加钢内撑香港广场钢内撑的预应力对撑布置第一道撑施加t第二道t第三道t端部八字形琵琶撑地下连续墙加钢内撑浦东开发区世界广场(层)m深基坑m厚m深地下连续墙卢深堡产H型钢内撑×m网格*()重力式水泥土挡墙可分为深层搅拌桩、粉喷水泥搅拌桩和高压旋喷桩等既可挡土又可止水其中深层搅拌水泥土挡墙广泛用于软土地区(淤泥质土地基承载力<kPa粘性土)的深基坑工程挖深<m。水泥土搅拌桩支护应用上海新世纪商厦~m深基坑采用水泥土搅拌桩支护技术桩长m宽m插m毛竹水泥土搅拌桩支护应用南京市级机关层住宅楼地下室一层挖深m采用水泥土搅拌桩支护技术格栅式水泥土挡墙构造要求:①墙体纵向相邻拉结格构墙沿纵向的总厚度不应小于纵向长度的②挡墙转角处宜采用圆弧形实墙(实体式)。③纵向墙体与拉结格构墙搭接应不小于mm作为止水结构的纵向搭接应不小于mm。④挡墙宽度一般取开挖深度的~倍基坑底面下的嵌固深度取开挖深度的~倍。⑤根据基坑条件可做成变阶宽度和深度也可成拱。⑥为加强整体性挡墙可插入毛竹(大头直径不小于mm长度m左右)墙顶应设置钢筋混凝土压顶(地圈梁)厚度取mm配Φ双层双向。⑦在可能的情况下宜将压顶与基坑周围的混凝土路面或地面连成一体。()SMW工法SMW工法又称劲性水泥土搅拌桩法即在水泥土搅拌桩内插入H型钢或其他受拉材料形成承力和防水的复合结构。特点:止水性好构造简单施工速度快型钢可回收成本较低。SMW工法以水泥土搅拌桩法为基础凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可以使用SMW工法特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层。目前国内一般只用于m以下基坑的围护结构。南京地铁南北线一期工程西延线中胜站车站为浅埋隧道三级站侧式站台。车站两端为二层四跨框架结构横穿中胜路及规划河道段为单层两跨框架结构车站总长m总宽~m。基坑深约m采用明挖顺作法施工。隧道及风道、风井围护结构采用SMW工法φ深搅桩内间隔插入HN×的H型钢深搅桩间距mm桩间咬合mm桩嵌入基底下m。内支撑用φ钢管支撑基坑竖向设两道支撑支撑竖向间距m水平间距m基坑端部设角撑。两端端头厅基坑宽m中间设临时立柱立柱采用根号等边角钢加缀板焊接成格构柱柱下基础采用φ钢筋砼桩基础立柱伸入底板下m。在立柱两侧焊接根Ⅰa临时横梁钢管支撑搭于临时横梁上。钢管支撑在安装时要施加预加力预加力按设计轴力%~%施加沿每道支撑端部设钢腰梁腰梁采用~根[C加缀板组合而成腰梁固定于间隔布设的钢支架上支架焊接于SMW桩H型钢上。()土钉墙支护结构由被加固土体、土钉群和喷射混凝土面板组成形成以土挡土的类重力式的挡土墙。适用:一般粘性土、砂土(<米)土钉可分为两类不注浆打入型射入型钻孔注浆打入型用气动土钉机将长度不超过m的小型角钢打入土内射入型用气动射钉机将~mm的粗钢筋或钢管射入土内(长度m以内)。不注浆土钉适用于土体面层维护或开挖较浅的边坡维护。全长注浆土钉适用于开挖较深的边坡维护。()内支撑结构  内支撑结构由围檩(腰梁)、支撑(杆或桁架、刚架、环梁等)、立柱、立柱桩等构件组成。按其材料分有钢支撑、钢筋混凝土支撑、钢和钢筋混凝土组合支撑等按其结构型式可分为水平支撑结构和竖向斜撑结构两类其中水平支撑结构的支撑构件有对撑(杆、桁架、刚架)、角撑(水平斜撑)、边桁架、大直径环梁等。内支撑结构的选型应注意综合考虑以下因素:①基坑平面的形状尺寸和开挖深度②基坑周围的环境保护要求和邻近地下工程的施工情况场地的工程地质和水文地质条件③主体工程地下结构的布置土方工程和地下结构的施工顺序和施工方法)水平内支撑结构的平面布置  支撑轴线宜避开柱网轴线支撑水平距离应≥m机械挖土时应≥m支撑端部与支护桩墙间应设沿桩墙周边贯通的水平围檩即腰梁腰梁沿长度方向水平支撑点的间距对钢腰梁应≤m对钢筋混凝土腰梁应≤m在主支撑两侧设置八字撑(琵琶撑)来实现之。①当基坑平面为长条形时可采用单向布置的对撑或对撑与角撑组合型式。东山广场深基坑支护结构示意图(开挖深度~m采用逆作拱圈与逆作连续墙组合挡土壁加两层钢支撑)鼓楼站为地下三层岛式车站总建筑面积为:平方米。车站总长度为:米总宽度为:米。车站顶板覆土平均厚度为:米车站平均埋深约为:米。②矩形或多边形基坑应优先采用相互正交均匀布置的双向支撑结构。如有向内凸出的阳角时应在两个方向上均设支撑点。多道水平支撑最上一道可为混凝土双向或环形内支撑以下双向水平钢支撑对变形控制严格时宜用多层混凝土双向内支撑。宁波市商业中心超深基坑地下室三层局部四层地下连续墙桁架式角撑与对撑支撑体系分为三个区段竖向选择三道支撑局部四道第一二三道支撑环梁围檩压密注浆Φ长m双头单排深层搅拌桩Φ长m钻孔灌注桩上海滩国际大厦支护结构示意图(双向对撑)(开挖深度~m采用钻孔灌注桩加三层双向钢筋混凝土内支撑挡土,深层搅拌桩挡水在搅拌桩与灌注桩之间m深度内和坑底四周采用压密注浆加固土体)上海新资大厦工程钢管内撑支护技术(双向对撑)南京的振兴大厦基坑支护采用钻孔灌注桩支护外侧水泥土搅拌桩止水。坑内采用钢管正交作内撑。浦东世界广场层基坑*米挖深米地下连续墙H型钢内支撑m厚m深地下连续墙支护卢森堡产H型钢内撑原设计道×m网格后取消第四道*③当需要留设较大作业空间时可用桁架式对撑当基坑为方形或三角形时亦可采用桁架式角撑结构。采用环形混凝土内支撑是适宜的也可选择边桁架和对撑或角撑桁架的组合结构。上海国际航运大厦高米(层)挖深米最深米*米钻孔灌注桩直径米和米挡土(入土米)深层搅拌桩桩间高压注浆止水钢筋混凝土内支撑两道新上海国际大厦层高米挖深米平面*米厚深米地下连续墙支护设三道钢筋混凝土内支撑上海招商大厦层面积*米挖深米钻孔灌注桩(Ф长米Ф长米)深层搅拌桩支护两道钢支撑(Ф**Ф*)坑内土体排深层搅拌桩加固坑底土某大厦层基坑周长米挖深米厚长米地下连续墙四道支撑事故原因:局部超挖一挖到底先挖后撑坑内注浆加固未实施对于长方形和多边形基坑也可采用圈环形或其与其它结构的组合结构来布置内支撑。天津今晚报大厦层*米形状极不规则挖深米Ф长米钻孔灌注桩单排深层搅拌桩长米支护Ф米钢筋混凝土环梁根钢管上海银都商厦层挖深米钻孔灌注桩双排深层搅拌桩长支护钢筋混凝土环梁对撑海口港澳发展大厦基坑支撑平面图(双圆环)(基坑深m平面尺寸m×m采用地下连续墙加双圆环梁组合支护结构)钢筋砼内撑支护技术(环梁)钢筋砼内撑刚度好中心区域采用了环梁便于挖土机从坡道进入基坑边桁架和桁架式对撑或角撑组合对多边形基坑的适应性较强上海金茂大厦基坑支撑平面图开挖深度主楼为m,裙房m采用厚m深m地下连续墙支护主楼四道裙房三道钢筋混凝土内支撑三个大空间最大一个空间为主楼位置图中涂黑部分为土方开挖阶段的栈桥式停机平台2)水平内支撑结构的竖向布置①多层支撑的轴线应在同一竖向平面内竖向净间距应≥m当机械下坑时宜≥m支撑竖向布置时应避开主体工程地下结构底板和楼板支撑底面与主体结构的净距应≥mm支撑顶面与主体结构的净距应≥mm。②立柱应布置在纵横支撑交点或桁架节点处间距由计算确定一般≤m。立柱支承桩可单独设或结合工程桩设立柱及立柱桩应有足够承载力和刚度。立柱与支撑立柱与立柱桩应连接牢固。3)竖向斜支撑结构的布置①基坑开挖深度≤m对周边环境条件要求不严。②场地的工程地质条件较好基坑内的预留土坡能保证斜撑安装和受力前的边坡稳定。③斜撑基础具备可靠的水平力传递条件一般可利用地下结构的底板或梁或桩基承台等传递荷载。  竖向斜支承多用于中心岛法施工一般竖向斜撑层数不大于层。斜撑多采用型钢或组合型钢截面应沿基坑对称布置。上海鹏利海景花园工程上海新资大厦工程  ()土层锚杆)土层锚杆的构造土层锚杆一般由锚头、自由段和锚固段三部分组成锚固段是用水泥砂浆或水泥浆将锚筋与土体粘结在一起的锚固体。①锚头一般由锚具、台座和腰梁等组成。②自由段位于土体主动滑裂面内的部分由锚筋、隔离套、定位板(器)及水泥砂浆等构成。定位板(器)一般用硬塑料或铁板、钢筋等制成。③锚固段由锚筋、定位器、锚固体构成。)土层锚杆的分类土层锚杆可分为圆柱型、端部扩大头型和连续球体型三类端部扩大头型适用于锚固于砂质土、硬粘土层且要求较高抗拔力的锚杆连续球体型适用于锚固于淤泥土、淤泥质土土层且要求较高抗拔力的锚杆。)土层锚杆在深基坑支护结构中的应用 锚杆与支护桩墙组合而成的桩锚式支护结构是深基坑支护结构的常用型式之一应用日益广泛。当基坑面积较大或基坑平面形状不规则或地下层高差关系较复杂时土层锚杆较内支撑有较大的优越性。 各种桩墙式支护结构均能与土层锚杆(单层或多层)组合为锚杆支护结构。南水北调台儿庄泵站锚杆支护工程深圳市京基金融中心四层地下室。场地面积万m周长m基坑深约~m周边场地局促安全和变形限制要求高。采用“水泥搅拌桩截水咬合型人工挖孔灌注支护桩多道预应力锚索局部内支撑”的桩锚联合桩撑支护结构型式。基坑支护约万元。()逆作拱墙支护结构 逆作拱墙可以是全封闭的拱墙(称逆作拱圈)也可以是局部拱墙与其它支护结构(为拱墙提供支点)组合而成的非闭合拱墙。拱墙由椭圆、抛物线、圆弧线等及其组合线构成。逆作系指拱墙由上而下逆向而作分层挖土分层制作拱墙每层拱墙需分段施工每开挖~m宽的土体即需支拱形模板浇拱墙混凝土而上口肋梁应待整层拱墙完成后整体浇筑。土与拱墙共同作用减小了拱墙的土压力拱墙本身强度破坏或失稳的可能性甚微(非闭合拱墙或非连续曲线闭合拱墙在支座处需设置可靠的支座)。广州东峻广场挖深米Z型拱壁高米上下两道长轴米短轴米全为压应力逆作拱墙构造要点①拱墙轴线矢跨比应≥否则应设置支点。②拱墙水平肋梁的竖向间距≤m。③当组合曲线拱墙支座处不平衡力指向基坑内或非闭合拱墙支座处应设内支撑或土层锚杆。④混凝土强度等级应≥C拱墙内水平方向钢筋配筋率应≥拱墙的壁厚应≥mm。逆作拱墙构造要点⑤拱墙截面宜为Z字型拱壁上、下端宜加肋梁当基坑较深时沿高度方向应设数道肋梁当基坑边场地较窄时可不加肋梁但加厚拱壁。⑥非闭合拱墙与挡土桩组合时拱支座应嵌入基坑下不小于基坑深度一半并设置桩顶圈梁。⑦当采用拱与钢筋混凝土直墙组合结构时钢筋混凝土直墙应按计算加设内支撑或锚杆。()冻结法施工南京玄武湖隧道施工玄武湖隧道为南京市规划的“经五纬九”路网的重要组成部分。玄武湖隧道东起新庄立交二期西起模范马路全长KM暗埋段KM设计宽M双向六车道玄武湖隧道由新庄立交穿入玄武湖、古城墙、中央路、过芦席营路口在南京工业大学附近出地面。隧道的陆地段采用SMW工法作基坑支护城墙侧湖底段采用围堰挡水二级轻型井点降水辅以管井井点降水放坡大开挖挂网喷浆护坡。冻结法施工新技术**

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