基坑工程1讲-基础知识.pptVIP

基坑工程是一个古老而又有时代特点的岩土与结构交叉的工程课题，同时又是一个综合性实践性的工程难题，既涉及土力学中强度、变形与稳定问题，又涉及到土与支护结构的共同作用 以及工程地质、水文地质等问题，同时还与计算技术、测试技术、施工设备和技术等密切相关。 什么是基坑工程 基坑工程有哪些特点 基坑工程的围护类型和适用条件 基坑工程的重要性和破坏类型 国内外深基坑工程发展状况 国外，圆形基坑深度已达74m(日本)，直径最大的达98m(日本)，非圆形基坑深度已达地下９层（法国）。 国内，基坑开挖面积可达2-6万平方米，上海仲盛广场基坑平面面积为5万平方米，天津117大厦基坑平面面积为9.6万平方米。基坑开挖深度达16~25m以上，天津津塔挖深23.5m，苏州东方之门挖深22m ，上海世博500kV地下变电站挖深34m，上海地铁四号线董家渡修复基坑挖深41m。 围护结构与相邻建筑最近的距离仅40cm。而无支撑基坑的开挖深度也已达到了9m。 施工场地紧张、工期紧、地质条件复杂、施工条件复杂、周围设施环境保护要求高 基坑工程的特点 城市中深基坑工程常处于密集的既有建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的近旁，虽属临时性工程，但其技术复杂性却远甚于永久性的基础结构或上部结构，稍有不慎，不仅将危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建构筑物及地下设施。 1)建筑趋向高层化，基坑向大深度方向发展； 2)基坑开挖面积大，长度与宽度有的达数百米，给支撑系统带来较大的难度； 3)在软弱的土层中，基坑开挖会产生较大的位移和沉降，对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响； 4)深基坑施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利； 基坑工程的基本特点 基坑围护体系是临时结构，安全储备小，风险大 基坑工程具有很强的区域性 基坑工程具有很强的个性 基坑工程综合性强 基坑工程具有较强的时空效应 基坑工程是系统工程 基坑工程的环境效应 基坑围护体系的要求 保证基坑四周边坡的稳定性，满足地下室施工有足够空间的要求。基坑围护体系要能起到挡土的作用，这是土方开挖和地下室施工的必要条件。 保证基坑四周相邻建筑物、构筑物和地下管线在基坑工程施工期间不受损害。这要求在围护体系施工、土方开挖及地下室施工过程中控制土体的变形，使基坑周围地面沉降和水平位移控制在容许范围以内。 保证基坑工程施工作业面在地下水位以上。围护体系通过截水、降水、排水等措施，保证基坑工程施工作业面在地下水位以上,地下水位位于坑底以下0.5~1m。 基坑围护结构设计的特点 1. 外力的不确定性。外力往往随着环境条件、施工方法和施工步骤等因素的变化而改变； 2. 变形的不确定性。围护墙体的刚度、支撑(或锚杆)体系的布置和构件的截面特性、地基土的性质、地下水的变化、潜蚀和管涌以及施工质量和现场管理水平等等都是产生变形的原因。 3. 土性的不确定性。地基土的非均质性(成层)和地基土的特性不是常量 4. 一些偶然变化所引起的不确定因素。施工场地内土压力分布的意外变化、事先没有掌握的地下障碍物或地下管线的发现以及周围环境的改变等等 基坑工程设计施工人员要具备的知识 支撑体系 支撑体系是用来支挡围护墙体，承受墙背侧土层及地面超载在围护墙上的侧压力，减小墙体的水平位移。 内支撑体系和土层锚杆体系 有基坑内部的井字撑或其与斜撑组合的受压杆件体系。也有做成在中间留出较大空间的周边桁架式体系。或者为锚固端在基坑周围地层中受拉锚杆体系。 常用支撑体系的布置形式 a平面交叉式(单层或多层)支撑；b井字式支撑；c角(斜)撑式支撑； d周边桁架；e圆形环梁；f水平压杆支撑；g圆拱形支撑；h竖向斜撑； i中心岛式开挖及支撑j逆作法；k锚杆；l拉锚(锚破)；m组合式支撑。 基坑支护分类 基坑工程根据其支护情况可分为: 无支护基坑 有支护基坑 有支护的基坑工程可进一步分为: 无支撑围护 有支撑围护 基坑围护结构的分类 桩(墙)式围护体系 一般有围护墙结构、支撑(或锚杆)结构以及防水帐幕等部分组成。 根据围护墙材料，可分为钢筋混凝土地下连续墙、柱列式钻孔灌注桩、钢板桩和钢筋混凝土板桩等形式。 根据对围护墙的支撑方式，又可以分为内支撑体系和土层锚杆体系两类。 原理：桩(墙)式围护体系的墙体厚度相对较小，通常是借助墙体在开挖面以下的插入深度和设置在开挖面以上的支撑或锚杆系统来平衡墙后的水、土压力和维持边坡稳定。 对于开挖深度不大的基坑，经过验算也可采用无支撑、无锚杆的悬臂式桩(墙)式围护体系。 重力式围护体系 一般是指不用支撑及锚杆的自立式墙体结构，厚度相对较大，主要借助其自重、墙底与地基之间的摩擦力以及墙体在开挖面以下受到的土体被动抗力来平衡墙后的水压力