深基坑工程--高大钊.ppt

深基坑工程 同济大学 高大钊 2007年10月 内 容 深基坑工程在我国的发展 逆作法与冻结法的应用 基坑工程的失效模式与案例 深基坑工程方案设计 在我国，深基坑工程是最近20多年中迅速发展起来的一个领域。 以前的几十年中，由于建筑物的高度不高，基础的埋置深度很浅，很少用地下室，基坑的开挖一般仅作为施工单位的施工措施，最多用钢板桩解决问题，没有专门的设计，也并没有引起工程界太多的关注。 20多年来，由于高层建筑、地下空间的发展，深基坑工程的规模之大、深度之深，成为岩土工程中事故最为频繁的领域，给岩土工程界提出了许多技术难题。 因此也是岩土工程中发展最为活跃的领域之一，成为岩土工程的技术热点和难点。 通过20多年的工程实践，在深基坑工程领域中，取得了很大的进展，主要表现为下面几个方面： 1. 设计思想的更新 2. 施工技术的发展 3. 设计方法的进步 4. 管理制度的建立 5. 标准化工作的开展 设计思想的更新 1.深基坑工程的设计是一个相对独立的设计项目或设计阶段； 2.深基坑工程设计包括方案设计和施工图设计两个阶段，方案设计阶段的工作是决定性的环节。基坑工程设计的条件很大程度上取决于施工，基坑工程设计与施工组织设计的关系异常密切，在方案设计时必须统一考虑； 3.深基坑工程设计不仅要满足地下室施工空间和安全的要求，而更重要的是必须满足保护环境的要求； 4.深基坑工程设计应满足强度和变形两种极限状态，在许多情况下，由于环境条件的限制，满足变形控制的要求比满足强度和稳定性的要求更为严格，基坑工程的成败经常取决于变形控制。 5.地下水是控制基坑工程性状的重要条件，水压力占作用于围护结构侧向压力的重要部分，地下水的动水压力和渗透破坏常常是基坑工程失效的主要原因，地下水影响是基坑工程设计中不确定性最大、控制最困难的问题。 施工技术的进步 这里讲的是综合性的施工技术，施工技术的进步带动设计、检测等方法的进步。 逆作法 冻结法 SMW工法 设计方法的进步 1. ???? 符合两墙合一使用要求的设计方法 “两墙合一”是指围护结构同时作为地下主体结构一部分，即围护结构墙与地下室外墙合一。“两墙合一”是充分发挥地下连续墙承载作用的一种设计思路，具有很大的经济意义，是地下连续墙作为围护结构的发展方向，正在一些重要的工程中采用。采取两墙合一设计的基坑工程，在设计方法上不同于一般的围护结构设计，对于承载、防渗、结构连接都提出了非常高的要求，推动了基坑工程围护结构设计方法的发展。 2. 深基坑工程数值计算方法的发展 作用于柔性结构上的土压力实际上是结构与土共同作用的响应，采用有限元方法在原理上可以解决这类问题的计算，在实现中还有各种困难需要进一步去解决，20多年来深基坑工程的数值解计算方法得到了长足的进步。 3. ?计算软件及商业化开发研究 深基坑工程的设计计算的内容和要求日益提高，已经必须依靠计算机才能实现深基坑工程设计的计算工作要求。于是，计算程序的开发研究有了很大的发展，形成了一些商业化的计算软件。 但计算软件只能作为一种工具和手段，garbage in to，garbage out. 正确的方法应当是计算加工程判断。不能盲目地依赖计算软件。 上海力学学会举行的一次深基坑工程计算软件考核 开挖深度为15m的3层地下室基坑 采用1000mm厚的地下连续墙 三道钢筋混凝土支撑 支撑的尺寸、位置平面布置都统一规定 土层的设计参数和地面荷载也都统一规定 管理制度的建立 许多主要的城市都先后建立了不同形式的机构，规定了深基坑工程的设计方案必须经过评审，这一制度的建立为深基坑工程走向健康的发展提供了制度的保证。 标准化工作的开展 20年来，在总结工程经验的基础上，许多城市编制了地方的深基坑工程技术规范，二本全国性的深基坑工程技术的行业标准，初步确立了我国深基坑工程的标准化体系，给深基坑工程的设计和施工有章可循，有法可依。 逆作法与冻结法的应用 深基坑工程的逆作法 逆作法是地上和地下同时施工的方法，又称为逆筑法。逆作法利用先施工的地下连续墙和中间支承柱承受荷载，从地面逐层下挖并从上到下地完成地下室的梁板、楼面工程，利用上一层的楼板结构作为下一层开挖时的支撑，逐层交替开挖与浇筑楼板结构；与此同时，逐层向上建造上部结构，使地面上和地下可同时进行施工。因此，可以缩短工期，降低造价，是一种合理的建筑方法，具有明显的经济效益。 　　1935年日本首次提出逆作法施工的概念，经历了60余年的研究与工程实践，目前已应用于高层建筑的多层地下室、大型地下商场、地下车库、地铁、隧道和大型变电站及污水处