基坑开挖.ppt

* 土 木 工 程 施 工 一、边坡工程 （二）支护 横撑式支撑 开挖较窄的基坑或沟槽时多采用横撑式支撑，如图所示。水平挡土板适用于湿度小、开挖深度H3m的条件；垂直挡土板适用于松散、湿度大的土质条件，而且开挖深度不限。 沟槽横撑式支撑图 a) 水平挡土板b) 垂直挡土板 1-水平挡土板;2-垂直支撑;3-工具式支撑；4-垂直挡土板；5-水平支撑；6-连接件 一、边坡工程 （二）支护 板桩式支护结构 深基坑可采用短桩隔墙板支撑、锚拉支撑、斜柱支撑、临时挡土墙支撑、钢板桩、挡土灌注桩、型钢构架横撑、土层锚杆、挡土灌注桩与土层锚杆相结合等多种支护形式支撑。这些支护都属于板桩式结构，由挡墙系统和支撑（或拉锚）系统两部分组成，其破坏形式如图。 板桩事故图 a)入土深度不足导致板桩下部走动； b)拉锚强度不足导致板桩倾覆； c)拉锚长度、板桩入土深度不足导致整体滑移；d)刚度不足导致板桩侧向弯曲 一、边坡工程 （二）支护 重力式支护结构 水泥土重力式围护结构如图所示，利用柱状水泥土搅拌桩，彼此搭接形成重力式挡墙。它没有支撑或拉锚结构，费用较低。 该支护结构适用于深度h0=4～6m的基坑，其面积置换率（加固土面积/总面积）约为0.6～0.8，墙体宽度B=（0.6~0.8）h0，墙体插入深度D=(0.8~1.2)h0。 水泥土重力式围护结构设计应计算整体稳定性、抗渗性、抗倾性、抗滑移和墙体抗剪强度等。 水泥土重力式围护结构图 1－水泥土搅拌桩；2－插筋；3－混凝土面层 一、边坡工程 （二）支护 单支点、嵌固支撑板桩计算 计算模型图 一、边坡工程 （二）支护 单支点、嵌固支撑板桩计算 计算方法图——相当梁法 一、边坡工程 （二）支护 单支点、嵌固支撑板桩计算步骤 板墙部分计算 a.计算板桩的主动土压力和被动土压力；计算板桩上土压力强度为零的点D至地面的距离； b.将板桩在D点截断，∑X=0, ∑M=0 求AD的支座反力RD和拉锚力RA； c.由∑MC=0计算板桩入土深度t0 d.板桩总的入土深度t=u+1.2t0 e.在剪力为零处求得最大弯矩Mmax 一、边坡工程 （二）支护 单支点、嵌固支撑板桩计算步骤 拉锚系统计算 拉锚长度 应保证锚座板桩位于它本身引起的被动土楔滑移线、板桩位移引起的主动土楔滑移线和静土楔滑移线之外（阴影区），按下列两式计算，取其中大值。 二 、排、降水工程 （一）排水 排水方法如图所示，采用集水沟、集水井集水，然后由水泵排出。排水沟截面为0.3m×0.5m、坡度为3‰；集水井直径0.6~0.8m、间距20~40m；所用水泵有离心泵、潜水泵、软轴泵等。 排水适用条件为粗粒土层或粘性土层。 集水井降水图 1-排水沟；2-集水井；3-水泵 二、排、降水工程 （二）降水 流沙 概念：当基坑（槽）挖土到地下水位以下，而土质又是细砂和粉砂，若采用明排水的方法疏干开挖，则坑（槽）底下面的土会形成流动状态，并随地下水涌入基坑，这种现象叫流砂。 危害：流砂可造成边坡塌方、附近建筑物（构筑物）下沉、倾斜、倒塌等。 流砂产生的原因：是单位体积颗粒所受的向上动水压力GD大于颗粒浸水容重，即：GD≥γw ，土颗粒处于悬浮状态，土的抗剪强度为零，土颗粒随水流一起流入基坑形成流砂。可见，产生流砂的条件是细砂或粉砂且颗粒较均匀；外因是动水压力GD。 防治流砂的原则：可概括为“治砂先治水”，途径包括减少和平衡动水压力的大小和改变动水压力的方向。施工中采取的具体措施包括：1）枯水期施工；2）打板桩增加地下水的渗流长度，减小动水压力；3）水下挖土，平衡动水压力；4）地下连续墙截住地下水；5）人工降水等。 二、排、降水工程 （二）降水 降水的含义 基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落在坑底以下，直至施工结束。 降水效果 优点： 工作面保持干燥，改善施工条件 改变动水压力方向，防止流砂形成 提高土的强度和密实度 缺点： 基坑附近土壤会沉降 二、排、降水工程 （二）降水 降水方法：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点 各种井点适用范围 井点类型 土的渗透系数(m/d) 降水深度(m) 一级轻型井点 多级轻型井点 喷射井点 电渗井点 0.1-?? 50 0.1-?? 50 0.1-?? 50 0.1