第五章 基坑支护结构设计(1).ppt

2） 原理 　　先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。 3） 逆作法分类 　（1）全逆作法：利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板对四周围护结构形成水平支撑。楼盖混凝土为整体浇筑，然后在其下掏土，通过楼盖中的预留孔洞向外运土并向下运入建筑材料。 　（2）半逆作法：利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板中先期浇筑的交叉格形肋梁，对围护结构形成框格式水平支撑，待土方开挖完成后再二次浇筑肋形楼板。　（3）部分逆作法：用基坑内四周暂时保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵挡，抵消侧向压力所产生的一部分位移。　（4）分层逆作法：此方法主要是针对四周围护结构，是采用分层逆作，不是先一次整体施工完成。分层逆作四周的围护结构是采用土钉墙。 4） 工艺特点 逆作法的优点 　（1）可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、 上下层次多时，大约可节省工时1/3。　（2）受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。　（3）施工可少受风雨影响，且土方开挖可较少或基本不占总工期。　（4）最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积。　（5）一层结构平面可作为工作平台，不必另外架设开挖工作平台与内撑，这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施，减少了施工费用。　（6）由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基，减少了大开挖时卸载对持力层的影响，降低了基坑内地基回弹量。 　 逆作法存在的不足，如逆作法支撑位置受地下室层高的限制，无法调整高度，如遇较大层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。 由于挖土是在顶部封闭状态下进行，基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井点管，目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械,使挖土的难度增大。但这些技术问题相信很快会得到解决。 封闭状态下的环境进行施工，作业环境较差；大型机械设备难于进场； 地下结构中墙柱的混凝土接搭质量较难控制 ；控制导柱的垂直度和承载力较难；逆作法侧向刚度较封闭式的小，施工中应采取措施，防止一侧连续墙的过大变形。 日本读卖新闻社大楼 逆作法施工 地上９层，地下６层，总工期只用了２２个月， 比常规方法缩短了６个月。该工程用2.0m大直 径钻孔灌注桩作为中间支承柱，Ｌ＝３０m,共 用３５根。 立柱 立柱在逆作施工中具有无法取代的重要性，立柱设计和计算，为逆作法设计的主要内容： 1) 立柱位置的设置 2）立柱负担荷载的计算 3）允许应力的决定 ４）立柱桩的设计按灌注桩进行。 ５）上部结构体加固设计 ６）立柱的设计 ７）柱脚根部插入部分的设计。 逆作法施工，以地面层的梁板结构是封闭还是敞开分为“封闭式逆作法”和“开敞式逆作法” 。 我国第一个按“封闭式逆作法”施工的试点工程是上海基础工程科研楼，地上５层，地下２层。 另一个为上海电信大楼地下室工程采用了“开敝式逆作法”旋工（该工程地下３层，地上17层），在南京夫子庙地下商场也采用过该方法施工。 4.5.3 外加固支护1、锚杆与锚索支护 ??? 1）锚杆与锚索 锚杆作为地下工程和岩石边坡的主要支护形式之一,对土木工程稳定性的维护起着重要作用,尤其是在节理裂隙岩体中,锚杆对岩体的加固作用十分明显。锚杆支护是以锚杆为主体的支护结构的总称。它包括锚杆、锚喷、锚喷网等支护形式。?? ?自1912?年,德国谢列兹矿最先采用锚杆支护井下巷道以来?,锚杆支护以其结构简单,施工方便、成本低和对工程适应性强等特点,在土木工程(包括采矿工程)?中得到了广泛应用。三峡工程大坝施工中使用了大量锚杆(索)?维护开挖的边坡、岩壁。煤矿开采中,每年新掘的锚喷支护的井巷工程长达2000?km。但是,锚杆支护作用理论的研究落后于其工程应用是不争的事实,使得现在锚杆支护设计中,还多采用技术要求低、成本低和管理容易的工程类比的经验方法。 2）锚杆类型及特点 如图所示，土层锚杆体系由围梁、托架及锚杆三部分组成。腰梁可采用工字钢、槽钢或钢筋混凝土结构，托架材料为钢材或钢筋混凝土，锚杆由锚杆头部、拉杆及锚固体三部分组成，锚杆头部将拉杆与支护墙牢固地连接起来，使支护结构承受的土侧压力可靠地传递到拉杆上去并将其传递给锚固体，锚固体将来自拉杆的力通过摩擦阻力传递给地基稳固