rAAA深基坑工程.ppt

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1、rAAA深基坑工程 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望l深基坑工程在我国的发展深基坑工程在我国的发展l深基坑施工技术的进步深基坑施工技术的进步l深基坑工程的失效模式与事故案例深基坑工程的失效模式与事故案例l深基坑工程的设计控制要求深基坑工程的设计控制要求l深基坑工程方案设计深基坑工程方案设计l深基坑工程的监测与控制深基坑工程的监测与控制深基坑工程方案设计深基坑工程方案设计方案设计与施工图设计方案设计与施工图设计l深基坑工程设计一般分为总体方案设计深基坑

2、工程设计一般分为总体方案设计和施工图设计两个阶段，总体方案设计和施工图设计两个阶段，总体方案设计的任务是根据主体工程的性质和对地下的任务是根据主体工程的性质和对地下室的使用要求、场地工程地质和水文地室的使用要求、场地工程地质和水文地质条件、相邻环境对基坑施工的制约程质条件、相邻环境对基坑施工的制约程度等因素，选择合适的围护结构与支撑度等因素，选择合适的围护结构与支撑体系、协调基坑工程与主体工程的关系、体系、协调基坑工程与主体工程的关系、控制环境质量，为施工图设计和基坑施控制环境质量，为施工图设计和基坑施工组织计划提供控制性方案。工组织计划提供控制性方案。基坑工程方案设计基坑工程方案设计l1）确

3、确定定开开挖挖方方案案，包包括括地地下下水水的的处处理理方方案；案；l2）选择围护结构的类型；选择围护结构的类型；l3）选选用用土土层层锚锚杆杆或或内内支支撑撑，选选择择支支撑撑材材料；料；l4）对对土土层层锚锚杆杆或或内内支支撑撑进进行行平平面面和和竖竖向向布置，包括围檩和立柱的布置；布置，包括围檩和立柱的布置；l5）进进行行各各项项稳稳定定验验算算和和结结构构内内力力计计算算以以确确定定围围护护结结构构、支支撑撑、围围檩檩或或锚锚杆杆的的材材料料强强度度和和截截面面尺尺寸寸，确确定定是是否否需需要要加加固固坑底；进行降水的控制性计算；坑底；进行降水的控制性计算；l6）进进行行变变形形验验算

4、算以以检检验验是是否否满满足足环环境境要要求；求；l7）对施工方案提出要求；对施工方案提出要求；l8）进进行行多多方方案案的的技技术术经经济济比比较较，优优选选方方案。案。基坑围护设计的依据基坑围护设计的依据l深大基坑的设计是一项综合性的设计工深大基坑的设计是一项综合性的设计工作，它与上部结构（包括地下室）设计、作，它与上部结构（包括地下室）设计、工程地质勘察、地下室施工方案以及周工程地质勘察、地下室施工方案以及周围的自然环境、工程环境和社会环境都围的自然环境、工程环境和社会环境都有密切的关系，因此，在基坑工程设计有密切的关系，因此，在基坑工程设计时必须具备下列几个方面的资料：时必须具备下列几

5、个方面的资料：主体结构设计图纸主体结构设计图纸 l基基坑坑工工程程的的规规模模和和技技术术要要求求，很很大大程程度度上上取取决决于于主主体体工工程程，主主体体工工程程地地下下室室的的面面积积、层层数数和和使使用用要要求求决决定定了了基基坑坑的的大大小小、深深度度以以及及基基坑坑设设计的难易程度。计的难易程度。l对于围护结构不作为永久性结构一部分的基对于围护结构不作为永久性结构一部分的基坑工程，设计基坑时至少应有建筑物的坑工程，设计基坑时至少应有建筑物的总平面总平面图、地下室结构的平面和剖面图、桩位图图、地下室结构的平面和剖面图、桩位图，以，以明确基坑边线与红线的关系、基坑底面的标高、明确基坑边

6、线与红线的关系、基坑底面的标高、基桩位置、地下室外墙尺寸、地下室各层楼面基桩位置、地下室外墙尺寸、地下室各层楼面的标高等主要参数。的标高等主要参数。l对于围护结构兼作主体工程永久性结构对于围护结构兼作主体工程永久性结构的基坑工程设计，更需要与上部结构设的基坑工程设计，更需要与上部结构设计密切配合，应具备完整的工程设计资计密切配合，应具备完整的工程设计资料，包括完整的建筑设计和结构设计文料，包括完整的建筑设计和结构设计文件和图纸、地下室主体结构的使用要求件和图纸、地下室主体结构的使用要求及防水要求和地下结构及地面主体建筑及防水要求和地下结构及地面主体建筑的施工方案。的施工方案。工程勘察报告工程勘

7、察报告 l（1）提提供供基基坑坑工工程程设设计计所所需需的的土土工工参参数数指指标标，如如供供计计算算土土压压力力之之用用的的抗抗剪剪强强度度指指标标、土土层层的的渗渗透透系系数数等等；如如果果计计算算土土压压力力问问题题的的抗抗剪剪强强度度指指标标取取值值方方法法与与其其他他土土工工问问题题不不同同，则则应应专专门门给出符合基坑工程设计要求的抗剪强度指标；给出符合基坑工程设计要求的抗剪强度指标；l（2）评评价价地地下下水水对对基基坑坑工工程程的的影影响响，对对降降水水或或截截水水的的必必要要性性和和可可能能性性进进行行论论证证，提提出出降降水水或或截水方案的建议；截水方案的建议；l（3）对对

8、基基坑坑方方案案提提出出初初步步的的建建议议，并并论论证证实实施施这这些些建建议议方方案案的的条条件件和和设设计计、施施工工应注意的问题；应注意的问题；l（4 4）评价场地周边的环境条件对基坑开）评价场地周边的环境条件对基坑开挖、支护、降水（截水）的要求以及基坑挖、支护、降水（截水）的要求以及基坑开挖、支护、降水（截水）、回灌对周边开挖、支护、降水（截水）、回灌对周边环境的可能影响。提出基坑工程的设计、环境的可能影响。提出基坑工程的设计、施工应注意的问题和应采取的保护措施；施工应注意的问题和应采取的保护措施；l（5 5）对施工过程中形成流砂、流土、管）对施工过程中形成流砂、流土、管涌及整体失稳

9、等渗透破坏现象的可能性进涌及整体失稳等渗透破坏现象的可能性进行评价并提出预防措施；行评价并提出预防措施；l（6）提提供供场场地地地地下下障障碍碍物物（如如防防空空洞洞、废废基基础础、废废管管道道等等）的的分分布布范范围围、埋埋藏藏深深度度、分分散散程程度度以以及及挖挖除除处处理理方方法法的的建建议；议；l（7）提提供供场场地地平平整整时时回回填填土土的的情情况况，包包括括回回填填材材料料、密密实实度度及及在在场场地地的的分分布布情情况以及暗浜的分布范围及其深度；况以及暗浜的分布范围及其深度；l（8 8）提供各种必要的图件和表格。）提供各种必要的图件和表格。环境调查资料环境调查资料l基坑开挖引起

10、的周边地面沉降和水平位移会基坑开挖引起的周边地面沉降和水平位移会对邻近建筑物、道路和市政管线造成不良的对邻近建筑物、道路和市政管线造成不良的影响，在基坑工程设计时应当采取必要的措影响，在基坑工程设计时应当采取必要的措施，把这种不良影响减少到最低程度。因此施，把这种不良影响减少到最低程度。因此需要在设计前对环境情况作充分的调查，了需要在设计前对环境情况作充分的调查，了解基坑周边邻近建筑物和市政设施的基本情解基坑周边邻近建筑物和市政设施的基本情况，研究它们对土体变形的承受能力和敏感况，研究它们对土体变形的承受能力和敏感程度，以便根据环境的要求选择合适的设计程度，以便根据环境的要求选择合适的设计方案

11、和施工方案，确定施工控制的标准。方案和施工方案，确定施工控制的标准。基坑周边地区建筑物情况基坑周边地区建筑物情况l调查的范围应根据周围建筑物的实际情调查的范围应根据周围建筑物的实际情况确定，一般在基坑外缘以外况确定，一般在基坑外缘以外2050m范范围内的建筑物都必须予以调查，浅基坑围内的建筑物都必须予以调查，浅基坑用下限，深基坑用上限。如果周边相邻用下限，深基坑用上限。如果周边相邻建筑物采用的是桩基，则基坑开挖对它建筑物采用的是桩基，则基坑开挖对它的影响可能很小；如果是对变形很敏感的影响可能很小；如果是对变形很敏感的建筑物，或重要的、保护性的建筑物，的建筑物，或重要的、保护性的建筑物，即使已经

12、超出这个范围，也需要加以了即使已经超出这个范围，也需要加以了解。解。l调查的内容包括建筑物的分布情况；建调查的内容包括建筑物的分布情况；建筑物与基坑边线的距离，与红线的距离；筑物与基坑边线的距离，与红线的距离；建筑物的平面尺寸、层数、高度，建筑建筑物的平面尺寸、层数、高度，建筑物的性质，结构特点和基础型式与基础物的性质，结构特点和基础型式与基础埋深；在基坑开挖前建筑物已有的裂缝埋深；在基坑开挖前建筑物已有的裂缝和倾斜等情况，通过测量、拍照片、录和倾斜等情况，通过测量、拍照片、录象或描述予以记录，并对开裂部位，裂象或描述予以记录，并对开裂部位，裂缝的走向和长度作出标记，以便与开挖缝的走向和长度作

13、出标记，以便与开挖以后的可能变化进行比较。以后的可能变化进行比较。基坑周边地区市政设施情况基坑周边地区市政设施情况l市市政政设设施施包包括括地地下下管管线线（煤煤气气、上上水水、下下水水、动动力力电电缆缆、通通讯讯电电缆缆等等五五大大管管线线，在在集集中中供供热热的的地地区区还还有有热热力力管管道道）及及变变电电站站、泵泵房房、分分压压站站等等设设施施，地地下下构构筑筑物物（地地下下铁铁道道、地地下下车车库库、地地下下人人行行通通道道等等）。市市政政设设施施的的种种类类很很多多，情情况况各各异异，需需要要区区别别不不同同类类型型的的特特点点，有有侧侧重重地进行调查。地进行调查。l在地下管线中，

14、煤气管线最为敏感，一旦在地下管线中，煤气管线最为敏感，一旦有所损坏，后果非常严重。不同年代的管有所损坏，后果非常严重。不同年代的管道，接头的方法不同，对差异沉降的承受道，接头的方法不同，对差异沉降的承受能力也各不相同，尤其是年代久远的煤气能力也各不相同，尤其是年代久远的煤气管道更容易折断破裂。因此在调查中要收管道更容易折断破裂。因此在调查中要收集管径、管材、壁厚、管压、埋设年代、集管径、管材、壁厚、管压、埋设年代、接头方式等资料接头方式等资料。基坑周边地区道路情况基坑周边地区道路情况l调查周边地区道路的数量、性质、类型、调查周边地区道路的数量、性质、类型、路面结构和宽度；也要了解道路交通流路面

15、结构和宽度；也要了解道路交通流量、通行规则（单行道、双行道、禁止量、通行规则（单行道、双行道、禁止停车等）；道路路面的损坏情况及已经停车等）；道路路面的损坏情况及已经修复的情况。修复的情况。基坑工程施工条件基坑工程施工条件l基基坑坑工工程程设设计计方方案案的的可可行行性性及及施施工工的的质质量量主主要要取取决决于于施施工工条条件件，施施工工条条件件包包括括施施工工装装备备和和检检测测设设备备、施施工工队队伍伍的的经经验验、技技术术水水平平与与管管理理水水平平。对对于于重重大大工工程程的的深深基基坑坑，在在基基坑坑设设计计时时应应已已明明确确主主要要的的施施工工单单位位，并并有有总总包包单单位位

16、或或施施工工单单位位的的人人员员参参与与基基坑坑设设计计方方案案的的讨讨论论。对对于于尚尚未未明明确确施施工工单单位位的的项项目目，则则应应根根据据当当地地已已经经成成熟熟的的施施工工方方法和设备条件进行方案设计。法和设备条件进行方案设计。开挖方案选择开挖方案选择l基坑工程设计方案的第一步是选择开挖基坑工程设计方案的第一步是选择开挖方案，各种不同的开挖方法适用于不同方案，各种不同的开挖方法适用于不同的场合，不同的开挖方法对围护结构和的场合，不同的开挖方法对围护结构和支撑体系也提出不同的要求。支撑体系也提出不同的要求。开挖方案选择开挖方案选择l放坡开挖放坡开挖l无支撑开挖无支撑开挖l 重力式挡墙

17、重力式挡墙l 悬臂式挡墙悬臂式挡墙l 锚固式挡墙锚固式挡墙l有支撑的开挖有支撑的开挖 l组合型的开挖方案组合型的开挖方案 放坡开挖放坡开挖l放坡开挖的直接费用最少，而且为主体放坡开挖的直接费用最少，而且为主体工程创造了比较宽敞的施工作业空间，工程创造了比较宽敞的施工作业空间，因而工作面宽，工期也比较短，如果场因而工作面宽，工期也比较短，如果场地条件允许，放坡开挖应该是首选的方地条件允许，放坡开挖应该是首选的方案。制约采用放坡开挖的因素主要是周案。制约采用放坡开挖的因素主要是周围场地和开挖深度的限制。放坡需要占围场地和开挖深度的限制。放坡需要占用比较大的场地，在城市或建成区往往用比较大的场地，在

18、城市或建成区往往没有这个条件。没有这个条件。l由于坡体不可避免地会产生一定的位移，如由于坡体不可避免地会产生一定的位移，如果在场地附近有建筑物或市政管线不能承受果在场地附近有建筑物或市政管线不能承受较大的变形，亦常常限制了放坡开挖方法的较大的变形，亦常常限制了放坡开挖方法的采用；开挖深度也是一个制约条件，但开挖采用；开挖深度也是一个制约条件，但开挖深度是相对于土质而言的，如土质比较好，深度是相对于土质而言的，如土质比较好，坡度可以比较陡，占用场地也比较小，深度坡度可以比较陡，占用场地也比较小，深度限制就不那么明显；在软土地区，由于土质限制就不那么明显；在软土地区，由于土质软弱，放坡开挖深度就不

19、能太深。软弱，放坡开挖深度就不能太深。l如整体稳定性允许，可以采用放坡开挖方案如整体稳定性允许，可以采用放坡开挖方案时。但有时受场地的限制，只能取用较陡的时。但有时受场地的限制，只能取用较陡的坡度；如坡面的稳定性不能得到保证时，则坡度；如坡面的稳定性不能得到保证时，则可采用喷锚支护或土钉墙的方案。喷锚支护可采用喷锚支护或土钉墙的方案。喷锚支护和土钉墙从受力机理上讲不同于无支撑的自和土钉墙从受力机理上讲不同于无支撑的自立式挡墙，而是属于坡面加固处理的一种方立式挡墙，而是属于坡面加固处理的一种方法，通过加强土体共同受力的方式来保持坡法，通过加强土体共同受力的方式来保持坡面的稳定性，属于自承支护体系

20、。如果坑底面的稳定性，属于自承支护体系。如果坑底土质比较差，整体稳定性不足，则喷锚支护土质比较差，整体稳定性不足，则喷锚支护和土钉墙的方案就不能采用。和土钉墙的方案就不能采用。无支撑开挖无支撑开挖l当不能采用放坡开挖方案时，必须选用当不能采用放坡开挖方案时，必须选用围围护结构护结构以支承坑外的土体。在可能的条件以支承坑外的土体。在可能的条件下应尽可能采用下应尽可能采用无支撑开挖无支撑开挖的方案，因为的方案，因为这种方案能提供比较开阔的坑内施工条件，这种方案能提供比较开阔的坑内施工条件，便于挖土、运土以及地下室的施工；同时，便于挖土、运土以及地下室的施工；同时，也比较经济。也比较经济。重力式挡墙

21、重力式挡墙 l重力式挡墙是依靠自身的重力维持其稳定的重力式挡墙是依靠自身的重力维持其稳定的围护结构，由于可以采用价格比较低廉的水围护结构，由于可以采用价格比较低廉的水泥土等材料制作，是一种比较经济的方案。泥土等材料制作，是一种比较经济的方案。在开挖深度不大（如软土地区不大于在开挖深度不大（如软土地区不大于67m），），环境对位移的要求可允许有环境对位移的要求可允许有50mm左左右的条件下是右的条件下是首选方案首选方案，但重力式挡墙的宽，但重力式挡墙的宽度比较大，在地下室外墙与红线之间的距离度比较大，在地下室外墙与红线之间的距离过小时就很难放得下宽度较大的重力式挡墙。过小时就很难放得下宽度较大的

22、重力式挡墙。悬臂式挡墙悬臂式挡墙 l悬臂式挡墙是依靠自身的刚度和强度就能维悬臂式挡墙是依靠自身的刚度和强度就能维持其稳定的围护结构，由于围护结构承受比持其稳定的围护结构，由于围护结构承受比较大的弯矩，需要采用钢筋混凝土材料。当较大的弯矩，需要采用钢筋混凝土材料。当重力式挡墙因场地宽度不够而不能采用时，重力式挡墙因场地宽度不够而不能采用时，悬臂式挡墙就能克服这个缺点，可以在悬臂式挡墙就能克服这个缺点，可以在1.52m的的狭窄范围内安置狭窄范围内安置悬臂式挡墙。但悬臂式悬臂式挡墙。但悬臂式挡墙的挡墙的位移比较大位移比较大，难以满足周边环境的严，难以满足周边环境的严格要求，同时在开挖深度较大时墙身弯

23、矩很格要求，同时在开挖深度较大时墙身弯矩很大，因此适用的开挖深度也不深；使用条件大，因此适用的开挖深度也不深；使用条件不当时可能产生围护结构损坏或严重影响环不当时可能产生围护结构损坏或严重影响环境的事故。境的事故。锚固式挡墙锚固式挡墙 l锚固式挡墙是依靠锚固式挡墙是依靠锚杆传递的拉力锚杆传递的拉力来维持其稳来维持其稳定的围护结构，对于深基坑可以采用多道锚杆定的围护结构，对于深基坑可以采用多道锚杆来平衡土压力，因而可以适用于开挖得很深的来平衡土压力，因而可以适用于开挖得很深的基坑。锚固式挡墙分为拉锚式和土层锚杆式两基坑。锚固式挡墙分为拉锚式和土层锚杆式两种，拉锚常用于钢板桩顶部的锚固，或作为辅种

24、，拉锚常用于钢板桩顶部的锚固，或作为辅助的锚固措施；土层锚杆要求具有比较好的地助的锚固措施；土层锚杆要求具有比较好的地质条件，同时还必须有足够开阔的场地条件或质条件，同时还必须有足够开阔的场地条件或者容许锚杆可以伸入红线以外的土层中。在软者容许锚杆可以伸入红线以外的土层中。在软土地区，由于土层缺乏足够的锚固力而很少采土地区，由于土层缺乏足够的锚固力而很少采用锚杆，如将锚杆锚固在很深的砂层中，则锚用锚杆，如将锚杆锚固在很深的砂层中，则锚杆的长度很长，也就不是一个经济的方案。杆的长度很长，也就不是一个经济的方案。有支撑的开挖有支撑的开挖 l在不具备采用土层锚杆条件的场地，深在不具备采用土层锚杆条件

25、的场地，深基坑只能采取有支撑开挖的方案，但是基坑只能采取有支撑开挖的方案，但是深基坑的平面尺寸一般都比较大，给支深基坑的平面尺寸一般都比较大，给支撑的设置带来了困难；由于支撑和挖土撑的设置带来了困难；由于支撑和挖土的工序互相交叉，形成许多各具特色的的工序互相交叉，形成许多各具特色的支护开挖方案。支护开挖方案。分层开挖分层支护法分层开挖分层支护法 l这是最基本的方法，按照结构受力分析这是最基本的方法，按照结构受力分析和便于施工的原则布置每道支撑的位置，和便于施工的原则布置每道支撑的位置，在深度方向分层挖土与支撑设置交替施工。在深度方向分层挖土与支撑设置交替施工。l挖第挖第1 1层土层土 浇筑第浇

26、筑第1 1道支撑道支撑 挖挖第第2 2层土层土 浇筑第浇筑第2 2道支撑道支撑 挖第挖第3 3层层土土 浇筑底板。浇筑底板。工况工况1工况工况2工况工况3工况工况4工况工况5工况工况6l设计时要按照上述工况进行分别验算，设计时要按照上述工况进行分别验算，施工时要严格按照设计规定的程序实施，施工时要严格按照设计规定的程序实施，才能保证围护结构的稳定性和控制变形。才能保证围护结构的稳定性和控制变形。在平面上按设定的挖土与设置支撑流程在平面上按设定的挖土与设置支撑流程由一侧向另一侧推进，也可以由中部向由一侧向另一侧推进，也可以由中部向两侧推进，但每一层作业作为一个工况两侧推进，但每一层作业作为一个工

27、况考虑进行计算，忽略平面上流程的时间考虑进行计算，忽略平面上流程的时间差对围护结构受力的影响。差对围护结构受力的影响。中心岛法中心岛法 l对于平面面积很大的基坑，采用分层开对于平面面积很大的基坑，采用分层开挖、分层支护的方法在技术和经济上都挖、分层支护的方法在技术和经济上都不太合理。由于支撑的长度很长，为了不太合理。由于支撑的长度很长，为了增大支撑刚度，需要加大支撑截面和侧增大支撑刚度，需要加大支撑截面和侧向支撑，使支撑的造价很高，而且一层向支撑，使支撑的造价很高，而且一层平面的挖土量也很大，前后延续的时间平面的挖土量也很大，前后延续的时间比较长，这就需要在平面上加以划分。比较长，这就需要在平

28、面上加以划分。l中心岛法是平面划分的一种考虑，它结合中心岛法是平面划分的一种考虑，它结合将厚底板分设后浇带的划分，将平面分成将厚底板分设后浇带的划分，将平面分成两个部分，中心部分先施工，此时先施工两个部分，中心部分先施工，此时先施工的面积比较小，而且具有放坡的余地，可的面积比较小，而且具有放坡的余地，可以在坑内按照放坡办法施工，在中心部分以在坑内按照放坡办法施工，在中心部分浇筑底板以及地下室的部分结构（如核心浇筑底板以及地下室的部分结构（如核心筒、剪力墙或柱）以后，再分层开挖四周筒、剪力墙或柱）以后，再分层开挖四周的留土，分层将支撑连接到已建成的底板的留土，分层将支撑连接到已建成的底板或地下室

29、的构件上去。或地下室的构件上去。第一阶段，放坡，浇筑中间部分地下室第一阶段，放坡，浇筑中间部分地下室第二阶段，对周围部分采用分层开挖分层支撑方第二阶段，对周围部分采用分层开挖分层支撑方法施工法施工底板底板地下室梁板地下室梁板支撑支撑组合型的开挖方案组合型的开挖方案l在方案设计时，可以根据工程的具体情况在方案设计时，可以根据工程的具体情况将上述几种方法加以组合，以发挥各自的将上述几种方法加以组合，以发挥各自的优点，形成最经济合理的方案。可以在立优点，形成最经济合理的方案。可以在立面上组合，也可以在平面上组合。面上组合，也可以在平面上组合。l立面组合主要是指为了减少围护结构支承立面组合主要是指为了

30、减少围护结构支承的开挖深度，将围护结构顶面的标高压低的开挖深度，将围护结构顶面的标高压低后形成上部是放坡，下部是支锚的组合断后形成上部是放坡，下部是支锚的组合断面。围护结构顶面标高压低以后，可以减面。围护结构顶面标高压低以后，可以减少围护结构的工程量，减少支锚的数量；少围护结构的工程量，减少支锚的数量；上部的处理方法视标高降低的数量和土质上部的处理方法视标高降低的数量和土质条件而定，以保持上部开挖面的稳定为原条件而定，以保持上部开挖面的稳定为原则。如降低则。如降低1m左右，可以不放坡，采用砖左右，可以不放坡，采用砖砌挡墙保护；如标高压低较多，则可采取砌挡墙保护；如标高压低较多，则可采取放坡的办

31、法，也可以采用喷锚护坡的办法。放坡的办法，也可以采用喷锚护坡的办法。立面组合的方案可以有效地减少基坑工程立面组合的方案可以有效地减少基坑工程的难度，明显降低造价。的难度，明显降低造价。立面组合立面组合l平面组合是指在基坑的几个侧面采用不同平面组合是指在基坑的几个侧面采用不同的方法，根据各个侧面场地宽余程度的不的方法，根据各个侧面场地宽余程度的不同，采取不同的方法。在场地比较宽敞的同，采取不同的方法。在场地比较宽敞的部位尽可能采用放坡的办法，场地能容纳部位尽可能采用放坡的办法，场地能容纳重力式的地方尽量采用重力式挡墙，在实重力式的地方尽量采用重力式挡墙，在实在放不下重力式挡墙的部位才采用排桩式。

32、在放不下重力式挡墙的部位才采用排桩式。这样做的目的是为了节省造价，但在技术这样做的目的是为了节省造价，但在技术上带来了一定的困难，主要是在不同型式上带来了一定的困难，主要是在不同型式的结构连接处需要做好构造处理，这些部的结构连接处需要做好构造处理，这些部位往往是最薄弱的环节，也是最容易产生位往往是最薄弱的环节，也是最容易产生事故的地方。事故的地方。实例实例14 组合型的开挖方案组合型的开挖方案l工程名称：工程名称：上海东方明珠广播电视塔上海东方明珠广播电视塔l地点：地点：上海浦东上海浦东l基基坑坑尺尺寸寸：基基底底面面积积2700m2，开开挖挖深深度度12.5m，局局部电梯井部位深度部电梯井部

33、位深度19.5ml围围护护结结构构：采采用用二二次次开开挖挖，三三级级支支护护，二二级级降降水水的的方方案案。先先在在地地面面设设置置第第一一级级轻轻型型井井点点，然然后后将将基基坑坑大大开开挖挖至至5.3m，放放坡坡1:1.5，土土坡坡采采用用细细石石混混凝凝土土护护坡坡，在在5.3m基基坑坑内内进进行行沉沉桩桩和和打打设设钢钢板板桩桩；沿沿坡坡脚脚布布置置第第二二级级轻轻型型井井点点，进进行行第第二二阶阶段段挖挖土土，按按先先撑撑后后挖挖原原则则设设置置二二道道内内支支撑撑，完完成成12.5m的的基坑开挖，最后对深坑进行第三级支护。基坑开挖，最后对深坑进行第三级支护。l支撑情况：支撑情况：

34、二道钢支撑二道钢支撑l实实测测结结果果：边边坡坡水水平平位位移移不不大大于于50mm，钢钢板板桩桩上上口口水水平平位位移移不不大大于于50mm，下下部部位位移移较较大大，局局部部达达400mm，立柱最大上拔量立柱最大上拔量120mml比较造价：比较造价：费用为常规深基坑施工的费用为常规深基坑施工的三分之一三分之一l挖土速度：挖土速度：工期为常规深基坑施工的工期为常规深基坑施工的三分之一三分之一l方案评述：方案评述：l对于场地周围环境要求不高的基坑工程，在立面上对于场地周围环境要求不高的基坑工程，在立面上采取放坡和钢板桩支护相结合的方案，将深基坑转采取放坡和钢板桩支护相结合的方案，将深基坑转化为

35、开挖深度相对较浅的基坑，技术难度和工程量化为开挖深度相对较浅的基坑，技术难度和工程量都有降低，从而缩短了工期，大幅度降低造价，这都有降低，从而缩短了工期，大幅度降低造价，这个方案的思路是可取的。个方案的思路是可取的。选择围护结构的类型选择围护结构的类型确确定定了了开开挖挖方方案案以以后后，根根据据开开挖挖方方案案的的要要求求选选择择围围护护结结构构，从从总总体体来来说说，围围护护结结构构按按材材料料和和施施工工方方法法大大体体分分为为三三种种类类型型，即即水水泥泥土土搅搅拌拌桩桩、排排桩桩式式围围护护结结构构和地下连续墙和地下连续墙。l选择围护结构时应考虑开挖深度、地质选择围护结构时应考虑开挖

36、深度、地质条件、地下水条件、施工条件和工程要条件、地下水条件、施工条件和工程要求等因素综合确定。求等因素综合确定。l如按单方造价，连续墙每一立方米的费用明如按单方造价，连续墙每一立方米的费用明显地高于排桩，这是因为连续墙施工设备的显地高于排桩，这是因为连续墙施工设备的费用比较高的缘故，根据上海市费用比较高的缘故，根据上海市1990年代的年代的建筑工程预算定额，地下连续墙施工时成槽建筑工程预算定额，地下连续墙施工时成槽机设备的费用相当于灌注桩施工钻机费用的机设备的费用相当于灌注桩施工钻机费用的2倍。可见在适宜于用排桩的场合采用地下倍。可见在适宜于用排桩的场合采用地下连续墙是不经济的，只有在开挖深

37、度很大，连续墙是不经济的，只有在开挖深度很大，环境要求特别高，采用排桩式围护结构非常环境要求特别高，采用排桩式围护结构非常不合理时才采用地下连续墙作围护结构；为不合理时才采用地下连续墙作围护结构；为了充分发挥地下连续墙的作用，提高经济效了充分发挥地下连续墙的作用，提高经济效益，将地下连续墙围护结构兼作永久性结构益，将地下连续墙围护结构兼作永久性结构的一部分是比较合理的方案。的一部分是比较合理的方案。SMW工法工法l在在水泥搅拌桩体内加劲性型钢水泥搅拌桩体内加劲性型钢，形成组，形成组合结构的围护结构墙体，这种在日本已合结构的围护结构墙体，这种在日本已成熟应用的方法称为成熟应用的方法称为SMW工法

38、，它组合工法，它组合了型钢受力水泥土止水的各自优点，截了型钢受力水泥土止水的各自优点，截面比较小，适应性强。在我国推广使用面比较小，适应性强。在我国推广使用的主要障碍是型钢造价高，一些单位致的主要障碍是型钢造价高，一些单位致力于研究将型钢在工后拔出的技术，已力于研究将型钢在工后拔出的技术，已取得进展。取得进展。灌注桩加强的搅拌桩墙体灌注桩加强的搅拌桩墙体l在水泥搅拌桩墙体的两侧或一侧加钻孔灌注桩，在水泥搅拌桩墙体的两侧或一侧加钻孔灌注桩，形成组合断面以实现对深度大于形成组合断面以实现对深度大于7m的深基坑采用的深基坑采用无内支撑的重力式挡墙（改良的重力式挡墙）或无内支撑的重力式挡墙（改良的重力

39、式挡墙）或简易支撑的挡墙方案。开始时，在水泥土中加筋简易支撑的挡墙方案。开始时，在水泥土中加筋作为一种技术措施采用，用廉价的毛竹插入水泥作为一种技术措施采用，用廉价的毛竹插入水泥土中。发展至采用钻孔灌注桩加筋已经不是一种土中。发展至采用钻孔灌注桩加筋已经不是一种技术措施，而是一种组合结构，这种方案的最大技术措施，而是一种组合结构，这种方案的最大优点是造价便宜。但这种复合型的结构内力计算优点是造价便宜。但这种复合型的结构内力计算方法尚需进一步研究，钻孔灌注桩的布置原则也方法尚需进一步研究，钻孔灌注桩的布置原则也需进一步明确。需进一步明确。l实例实例15水泥搅拌桩墙体加钻孔灌注桩水泥搅拌桩墙体加钻

40、孔灌注桩l工程名称：工程名称：上海新亚汤臣大酒店上海新亚汤臣大酒店l地点：上海浦东地点：上海浦东l基基坑坑尺尺寸寸：基基底底面面积积6000m2，开开挖挖深深度度8.6m，局部开挖深度局部开挖深度11.2m；l围围护护结结构构：宽宽度度4.25.2m的的重重力力式式挡挡墙墙，墙墙身身每每隔隔3m设设置置一一根根直直径径600mm的的钻钻孔孔灌灌注桩加强；注桩加强；l支支撑撑情情况况：在在地地面面下下2.5m处处设设置置钢钢筋筋混混凝凝土环形支撑。土环形支撑。l实测结果：实测结果：实测最大水平位移实测最大水平位移32mml方案评述：方案评述：l在水泥搅拌桩重力式挡墙中采用钻孔灌在水泥搅拌桩重力式

41、挡墙中采用钻孔灌注桩加强，并可以设置支撑以避免重力注桩加强，并可以设置支撑以避免重力式挡墙位移过大的缺点；在式挡墙位移过大的缺点；在8.6m开挖深开挖深度的基坑中，一般的排桩支护需要设置度的基坑中，一般的排桩支护需要设置二道支撑，而在复合式的围护结构中只二道支撑，而在复合式的围护结构中只需一道支撑，可以节省造价，且水平位需一道支撑，可以节省造价，且水平位移也不大。移也不大。双排桩模型试验双排桩模型试验l由双排钻孔灌注桩和桩顶圈梁形成的由双排钻孔灌注桩和桩顶圈梁形成的 字字形断面，构成形断面，构成无支锚的悬臂式围护结构无支锚的悬臂式围护结构，可用于较大的开挖深度而有宽敞的施工可用于较大的开挖深度

42、而有宽敞的施工条件；这种结构型式的计算尚未形成统条件；这种结构型式的计算尚未形成统一的方法，国内曾经做过模型试验，得一的方法，国内曾经做过模型试验，得到比较好的规律。到比较好的规律。l模型桩采用直径为模型桩采用直径为30mm的黄铜管，桩长的黄铜管，桩长1.8m，单排桩距单排桩距60mm，双排桩的排距取双排桩的排距取为桩距的为桩距的2倍和倍和4倍，即倍，即120mm和和240mm两种。试验得到的桩体水平位移曲线见图，两种。试验得到的桩体水平位移曲线见图，当开挖深度为当开挖深度为1.4m时的桩顶水平位移值见时的桩顶水平位移值见表表。从图示曲线可以看出，单排桩和双。从图示曲线可以看出，单排桩和双排桩

43、的变形曲线形态有很大的差别，由于排桩的变形曲线形态有很大的差别，由于桩顶刚性连接梁的制约，限制了桩顶的转桩顶刚性连接梁的制约，限制了桩顶的转角，尤如角，尤如刚架刚架的变形。模型试验数据充分的变形。模型试验数据充分说明了双排桩可以有效地减少桩的水平位说明了双排桩可以有效地减少桩的水平位移。移。单排桩单排桩双排桩，排距双排桩，排距1.2m双排桩，排距双排桩，排距2.4ml通通过过模模型型试试验验对对双双排排桩桩的的内内力力分分析析，得得出出不不同同排排距距的的双双排排桩桩弯弯矩矩分分布布图图如如图图所所示示。当当排排距距为为120mm时时，前前排排桩桩和和后后排排桩桩的的弯弯矩矩仅仅有有一一些些数

44、数量量的的差差别别而而没没有有性性质质的的差差别别；但但排排距距为为240mm的的双双排排桩桩前前后后桩桩桩桩身身弯弯矩矩方方向向相相反反，桩桩的的外外侧侧受受拉拉，与与前前排排桩桩有有性性质质的的根根本本区区别别，说说明明后后排排桩桩在在桩桩顶顶受受到到由由前前排排桩桩传传来来的的拉拉力力，起起了了锚拉的作用锚拉的作用而不是悬臂挡土的作用。而不是悬臂挡土的作用。l模型试验的结果显示，双排桩的排距模型试验的结果显示，双排桩的排距是影响结构体系性能的重要因素，在是影响结构体系性能的重要因素，在排距较小时，前、后排桩共同作为悬排距较小时，前、后排桩共同作为悬臂桩承受荷载，能减少变形和内力的臂桩承受

45、荷载，能减少变形和内力的余地不大；当排距足够大时，前、后余地不大；当排距足够大时，前、后排桩的作用及受力状态不同，后排桩排桩的作用及受力状态不同，后排桩并不作为悬臂桩发挥作用，而起了拉并不作为悬臂桩发挥作用，而起了拉锚的作用。因此对于不同排距的双排锚的作用。因此对于不同排距的双排桩，要根据结构特点的不同，采用不桩，要根据结构特点的不同，采用不同的计算方法。同的计算方法。后排桩发挥了拉锚的作用后排桩发挥了拉锚的作用前、后排桩只起悬臂作用前、后排桩只起悬臂作用l实例实例16双排桩支护工程双排桩支护工程l工程名称：工程名称：北京安外华侨公寓北京安外华侨公寓l地点：地点：北京安定门外大街北京安定门外大

46、街l基基坑坑尺尺寸寸：长长119m，宽宽21.9m，周周长长281.8m，开挖深度开挖深度14.04m；l围围护护结结构构：东东、北北两两侧侧先先以以1 0.6的的坡坡度度放放 坡坡 开开 挖挖 至至 7.0m处处，再再 做做 直直 径径 为为600mm的的钻钻孔孔灌灌注注桩桩，双双排排梅梅花花形形布布置置；桩桩长长13.20m，桩桩间间距距2.0m，排排距距1.20m，桩桩嵌嵌入入土土深深度度为为5.56m；圈圈梁梁宽宽1800m，高高500m；l支撑情况：支撑情况：无支撑无支撑l方案评述：方案评述：l该项目采用双排桩悬臂支护的方案，该项目采用双排桩悬臂支护的方案，省去了土层锚杆，可以缩短工

47、期一个月，省去了土层锚杆，可以缩短工期一个月，节省工程造价节省工程造价50万元。不失为一种具有万元。不失为一种具有新意的支护方案，在其它地方，也有过新意的支护方案，在其它地方，也有过类似的设计，但不如北京在试验研究的类似的设计，但不如北京在试验研究的基础上，设计概念清楚，提出了计算的基础上，设计概念清楚，提出了计算的方法，比较系统和完整。方法，比较系统和完整。组合型的重力式围护结构组合型的重力式围护结构l由由地地下下连连续续墙墙构构成成的的T字字形形断断面面或或 字字形形断断面面，成成为为自自立立式式围围护护结结构构。如如上上海海耀耀华华皮皮尔尔金金顿顿浮浮法法玻玻璃璃熔熔窑窑无无支支撑撑格格

48、形形地地下下连连续续墙墙工工程程。大大型型玻玻璃璃熔熔窑窑是是浮浮法法生生产产线线的的关关键键部部位位，平平面面尺尺寸寸为为90m50m，开开挖挖深深度度为为13m。围围护护结结构构采采用用由由T字字形形槽槽段段组组成成的的格格形形结结构构，由由内内墙墙、外外墙墙、剪剪力力墙墙、墙墙顶顶圈圈梁梁和和格格内内的的土土体体共共同同承承受水平荷载，成为重力式结构。受水平荷载，成为重力式结构。l实例实例17无支撑格形地下连续墙无支撑格形地下连续墙l工程名称：工程名称：上海耀华皮尔金顿浮法玻璃熔窑上海耀华皮尔金顿浮法玻璃熔窑l地点：上海浦东地点：上海浦东l基基坑坑尺尺寸寸：长长90m，宽宽50m，周周长

49、长280m，开开挖挖深深度度12.8ml围围护护结结构构：内内墙墙采采用用厚厚度度为为0.8m的的T形形槽槽段段和和肋肋墙墙组组成成，翼翼墙墙长长6.0m，深深22m；肋肋墙墙长长2.5m，厚厚0.6m，深深15.1m。外外墙墙由由T形形槽槽段段和和板板墙墙组组成成，墙墙厚厚0.6m。剪力墙厚度为剪力墙厚度为0.6m。l支撑情况：支撑情况：无支撑无支撑l实实测测结结果果：外外墙墙墙墙顶顶水水平平位位移移110mm，内内墙墙墙墙顶顶水水平平位位移移80mm外外墙墙最最大大沉沉降降19mm，内内墙墙最最大大沉沉降降6mm；l比比较较造造价价：与与钢钢筋筋混混凝凝土土角角对对撑撑比比较较节节省省一一

50、半半造造价价；与型钢支撑相比可节省造价与型钢支撑相比可节省造价30%；l挖挖土土速速度度：13.5万万土土方方，用用32天天完完成成，平平均均每每天天4500m3，最高最高7000m3l方案评述：方案评述：l无支撑格形地下连续墙围护结构是一种无支撑格形地下连续墙围护结构是一种依靠格内土依靠格内土体自重增加稳定性的重力式挡墙体自重增加稳定性的重力式挡墙。其结构由内墙、外。其结构由内墙、外墙和剪力墙组成，可以认为，内墙是直接承受水土压墙和剪力墙组成，可以认为，内墙是直接承受水土压力的主要挡土结构，通过剪力墙与外墙连接，剪力墙力的主要挡土结构，通过剪力墙与外墙连接，剪力墙的作用相当于拉杆，而外墙相当