岩土工程概论4基坑-学生用.ppt

注意：计算时请考虑加权平均和浮重度的问题 承载力229kPa 3.1 深基坑支护结构的类型及适用条件 随着城市高层建筑、地铁和桥梁工程的大量兴建，产生了大批的深基坑工程。 国外：圆形基坑的深度已达到74米（日本），直径最大达98米（日本），而非圆形基坑的深度已达到地下9层（法国）； 国内：上海金茂大厦基坑-平面尺寸为170米*150米，基坑开挖深度达19.5米。润扬大桥南汊桥北锚碇基坑的深度达54米，直径60多米。基坑与相邻建筑物的距离也越来越近，上海的汇京广场，围护结构与相邻建筑的最近距离仅40厘米。 3.1 深基坑支护结构的类型及适用条件 常见的支护结构有钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩和水泥土深层搅拌桩挡墙等形式，具体情况介绍如下： （1）钢板桩：用打入法或振动打入法施工，工程结束后可回收重复使用。 （２）钢筋混凝土板桩：钢筋混凝土板桩是预制的钢筋混凝土构件，用打入法就位，并且相互嵌入。这种板桩有较大的刚度和不透水性，一般是一次性的。可用于较深且土体较软的基坑。 3.1 深基坑支护结构的类型及适用条件 （３）钻孔灌注桩：钻孔灌注桩作为挡土结构，在桩与桩之间用旋喷桩或压密注浆进行防渗堵水处理，排桩顶部浇注钢筋混凝土压顶圈梁，将桩连成整体。 这种支护结构又分为悬臂式、内支撑式和锚固式。 悬臂式：挡土深度视地质条件和桩径而异。其特点是场地开阔、挖土效率高、比较经济。 内支撑式：在基坑内加钢支撑或钢筋混凝土支撑等。内支撑有斜支撑和水平支撑。斜支撑适用于支护结构高度不大，所需支撑力较小的情况，一般为单层。水平支撑可单层设置，也可分层设置。 锚固式：钻孔灌注桩与锚杆技术联合使用，可用于较深的基坑。其特点是开挖效率高、施工方便，但水泥和钢材用量相对较多。 3.1 深基坑支护结构的类型及适用条件 （４）水泥土深层搅拌桩挡墙：目前国内常用深层搅拌法形成重力式挡墙。一般形成格栅状。这类挡土结构的优点是不设支撑，不渗水，并且只需水泥，不需要钢材，造价低。但为了保持稳定，一般宽度很大。 （５）地下连续墙：这种结构常用于较深的基坑，如地铁车站或多层地下停车场等。其强度与刚度都较高，但造价也高。 基坑支护类型 放坡开挖 重力式挡土墙 悬臂式排桩支护结构 支锚式排桩支护结构 SMW（Soil Mixing Wall的缩写）工法 地下连续墙 喷锚支护结构 坑壁拱圈支护结构 组合式支护结构 基坑支护类型 SMW工法是近年来广泛应用于上海、南京软土地层的一种新型基坑支护施工工法。 该工法首先采用搅拌桩施工对地层进行加固，然后在水泥土中的水泥尚未凝固时插入型钢，形成由搅拌桩挡土止水，型钢承受侧向水土压力的支护结构， 最后在建筑物主体基础施工结束后用吊车将型钢拔出以重复利用。 该工法具有环保、工效高、造价低、资源消耗少（型钢可回收利用）、防水支护效果好等优点，已逐渐在软土地层中推广使用。 典型大型深基坑工程简况 3.2深基坑支护结构的破坏形式 深基坑支护结构可分为重力式支护结构（刚性支护结构）和非重力式支护结构（柔性支护结构）。 重力式支护结构包括水泥土深层搅拌桩档墙等。 非重力式支护结构包括钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等。 目前，工程中一般以非重力式支护结构为主。 非重力式支护结构的破坏形式主要有强度破坏和稳定性破坏两方面，具体介绍如下。 3.2.1 强度破坏 1 支护结构的倾覆破坏：一般是由于地面荷载过大，或土压力过大引起下部钳固端失效破坏。 2 支护结构底部向外隆起破坏：一般当基坑开挖过深，基坑内卸载过多时，容易使基坑底部向上隆起，导致支护结构破坏。 3 支护结构受弯破坏：当悬臂端过长，而土压力很大，且受弯承载力计算不足时，会引起受弯破坏。 3.2.2 稳定性破坏 1 墙后土体整体失稳。主要原因有：基坑开挖过深、地基过软或大面积堆载。 2 坑底隆起破坏。当地基土软弱、挖土深度过大或超载时容易引起这种破坏。 3 管涌或流砂。当坑底土层为无粘性的细颗粒土，如粉土或粉细砂，且坑内外存在较大水位差时，易出现这种破坏。 第四节 深基坑排水 2.井点降水 四、深井井点深井井点是在基坑内或外成井，每井都用潜水泵或深井泵抽水，已达到降水目的。 喷射井点用作深层降水，应用在粉土、极细砂和粉砂中较为适用。 在较粗的砂粒中，由于出水量较大，循环水流就显得不经济，这时宜采用深井泵。 一般一级喷射井点可降低地下水位8～20m，甚至20m以上。 4.基坑群井涌水量计算: 1.井点的平面布置 2.井点的高程布置 2.井点的高程布置 3.井点系统设计计算 单根井点管进水量 井点管数量 井点管深度 井点管间距 4.轻型井点的施工程序 井点管埋设 5.环境保护 五、基坑流土例题分析 【例】某工程开挖深度为6.0 m的基坑时采用板桩围护结构，基坑在排水