教案基础工程设计原理.pptx

同济大学地下建筑与工程系袁聚云

2017;?;第一节 概 述;?无支护基坑工程一般是在场地空旷、基坑开挖深度较浅、环境要求不高的情况下才能采用，如放坡开挖，这时主要应考虑边坡稳定和排水问题。

?随着城市建设的发展，建筑物基础深度加大，建筑物及地下管线等也越来越密集，可施工的空间越来越狭小，而且周围环境要求更高，因此相应的基坑工程一般均需采用支护结构。;?基坑支护的重要性;一、基坑支护结构的分类

?基坑支护结构一般由挡土(挡水)和支撑拉锚两部分组成。

挡土(挡水)部分称为挡土结构(亦称围护结构)

支撑拉锚部分称为支锚结构

?支挡结构类型的划分方法：

按挡土结构的刚度、平衡方式分类

按支锚结构形式分类

按组成支挡结构的建筑材料分类

按施工方法分类

按所处环境条件分类;1.按挡土结构的刚度分类

?支挡结构按挡土结构的刚度可分为刚性支挡结构和柔性支挡结构。

刚性支挡结构是指挡土结构的刚度很大，在外荷作

用下主要产生刚体位移的支挡结构，如：重力式挡土墙、基坑工程中使用的水泥土桩墙等，刚性支挡结构一般以重力作为其主要的平衡力。

柔性支挡结构是指具有一定抗弯能力，在外荷作用

下的变形是以弹性变形为主的支挡结构，常见的柔性支挡结构有：板桩墙、钻孔灌注桩柱列式挡土墙和地下连续墙等。;刚性支挡结构——水泥土搅拌桩支护结构;柔性支挡结构——钻孔灌注桩支护结构;2.按挡土结构的力平衡方式分类;3.按支锚结构的形式分类

?支挡结构的支锚形式有外支撑和内支撑之分。;锚杆式;二、基坑支护结构的形式

常见的基坑支护结构类型有：水泥土墙、排桩或地下连续墙、土钉墙。

(一)水泥土墙支护结构

?水泥土墙属重力式挡土墙，它是依靠挡土墙本身的自重来平衡坑内外土压力差。

?水泥土墙的墙身材料通常采用水泥土搅拌桩、旋喷桩等(图6-4)

?由于墙体抗拉和抗剪强度较小，因此墙身需做成厚而重的刚性墙，以确保其强度及稳定。;2021-11-03;?水泥土墙优缺点：;?水泥土墙适用范围：;(二)排桩或地下连续墙挡土结构

?排桩或地下连续墙式挡土结构又称板式支护结构，由围护桩墙和支锚结构??成。

?排桩或地下连续墙式挡土结构的材料一般为型钢或钢筋混凝土，能承受较大的内力，属柔性支挡结构。

?根据有无支锚结构可分成以下三种类型：

悬臂桩墙式挡土结构

内支撑桩墙式挡土结构

土层锚杆桩墙式挡土结构;18;2.围护桩墙的类型及特点

(1)钢板桩：如图6-5所示，钢板桩截面形式有多种，如：拉森U形、H形、Z形、钢管等。

优点：材料质量可靠，软土中施工速度快、简单，可

重复使用，占地小，结合多道支撑，可用于较深基坑。

缺点：价格较贵，施工噪音及振动大，刚度小，变形

大，需注意接头防水，拔桩容易引起土体移动，导致周围环境发生较大沉降。;2021-11-03 20;(3)钻孔灌注桩：作为围护桩的几种平面布置如图6-7所示，桩径一般在600~1200mm。;优点：施工噪音低，振动小，对环境影响小，自

身刚度、强度较大。

缺点：施工速度慢，质量难控制，需处理泥浆。

钻孔灌注桩作为围护桩在软土地区可用于开挖深

度在5~12m（甚至更深）的基坑，但在砂砾层和卵石中施工应慎用。

其它如树根桩、挖孔灌注桩等与钻孔灌注桩相似。;(4)SMW工法：在水泥土搅拌桩内插入H型钢或其它种类的受拉材料，形成一种同时具有受力和防渗两种功能的复合结构形式，即劲性水泥土搅拌桩法，日本称为SMW工法。其平面布置形式有多种，如图6-8。

优点：施工噪音低，对环境影响小，止水效果好，墙身

强度高。

缺点：应用经验不足，H型钢不易回收且其造价较高。

凡适合应用水泥土搅拌桩的场合均可采用SMW工法，

开挖深度可较大。;(5)地下连续墙：在基坑工程中，地下连续墙平面布置的几种形式如图6-9所示。地下连续墙壁厚通常有60cm、80cm及100cm，深度可达数10m。;(三)内支撑结构1.按材料分类;钢结构：截面一般为单股钢管、双股钢管；单根工字(

或槽、H型)钢，组合工字(或槽、H型)钢等。

优点：安装、拆卸方便，施工速度快，可周转使用，

可加预应力，自重小。

缺点：施工工艺要求较高，构造及安装相对较复杂，

节点质量不易保证，整体性较差。;纵横对撑构成井字形：这种布置形式安全稳定，整体刚度大。缺点是土方开挖及主体结构施工困难，拆除困难，造价高。往往在环境要求很高，基坑范围较大时采用。;角撑结合对撑：挖土及主体结构施工较方便。缺点是整体刚度及稳定性不及井字形布置的支撑。基坑的范围较大以及坑角的钝角太大时不宜采用。;圆形环梁：较经济，受力较合理，可节省钢筋混凝土用量，挖土及主体结构施工较方便。但坑周荷载不均匀，土性软硬差异大时慎用。;如图6-11所示，土层锚杆体系由围檩、托架及锚杆三部分组成。

锚杆头部将拉杆与围护墙牢固地联结起来，使支护结