《地基与基础工程》课件第6章-BW.ppt

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1、地基与基础工程课件第6章-BW 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n本章学习要求：本章学习要求：u掌握掌握:uu常用基坑支护方法的原理、特点、适用条件；常用基坑支护方法的原理、特点、适用条件；常用基坑支护方法的原理、特点、适用条件；常用基坑支护方法的原理、特点、适用条件；uu基坑稳定性验算内容、方法；基坑稳定性验算内容、方法；基坑稳定性验算内容、方法；基坑稳定性验算内容、方法；uu基坑地下水控制方法。基坑地下水控制方法。基坑地下水控制方法。基坑地下水控

2、制方法。本章主要参考规范本章主要参考规范建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)第第6章章 基坑开挖与降水基坑开挖与降水2地基与基础工程地基与基础工程6.1 概概 述述n6.1.1基本概念基本概念u建筑基坑建筑基坑：为进行建为进行建为进行建为进行建(构构构构)筑物基础及地下室施工筑物基础及地下室施工筑物基础及地下室施工筑物基础及地下室施工而开挖的地面以下空间。而开挖的地面以下空间。而开挖的地面以下空间。而开挖的地面以下空间。u基坑周边环境基坑周边环境：基坑开挖影响范围内基坑开挖影响范围内包括既有建包括既有建包括既有建包括既有建(构构构构)筑物、道路、地下设施、地下管线、岩

3、土体筑物、道路、地下设施、地下管线、岩土体筑物、道路、地下设施、地下管线、岩土体筑物、道路、地下设施、地下管线、岩土体以及地下水体等体系的统称。以及地下水体等体系的统称。以及地下水体等体系的统称。以及地下水体等体系的统称。u基坑支护基坑支护：为保证：为保证：为保证：为保证地下结构施工地下结构施工及及及及基坑周边环境基坑周边环境的的的的安全安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固和保护措施。固和保护措施。固和保护措施。固和保护措施。3地基与基础工程地基与基础工程6.1 概概 述述u基坑工

4、程基坑工程：是指为建：是指为建(构构)筑物基础工程及其他地筑物基础工程及其他地下工程施工所开展的基坑下工程施工所开展的基坑设计设计、开挖开挖、降水降水、支支护护、土体加固土体加固及及监测监测等综合性工程。等综合性工程。4地基与基础工程地基与基础工程6.1 概概 述述武汉阳逻长江大桥南锚碇深基坑武汉阳逻长江大桥南锚碇深基坑(直径直径70m,深深61m,采用厚采用厚1.5m地地下连续墙下连续墙 )润杨大桥北锚碇润杨大桥北锚碇50m深基坑深基坑(矩形平面矩形平面69m*50m,采用厚采用厚1.2m的嵌岩地下连续墙的嵌岩地下连续墙)5地基与基础工程地基与基础工程6.1 概概 述述n6.1.2基坑工程的

5、特点基坑工程的特点uu常采用常采用常采用常采用临时支护结构临时支护结构，安全储备小，风险高：，安全储备小，风险高：，安全储备小，风险高：，安全储备小，风险高：uu很强的很强的很强的很强的地域性及个案性地域性及个案性；uu属综合性很强的属综合性很强的属综合性很强的属综合性很强的系统工程系统工程；vv涉及结构、岩土、工程地质及环境等多门学科，且涉及结构、岩土、工程地质及环境等多门学科，且涉及结构、岩土、工程地质及环境等多门学科，且涉及结构、岩土、工程地质及环境等多门学科，且与勘察、设计、施工、检测等工作环环相扣，紧密与勘察、设计、施工、检测等工作环环相扣，紧密与勘察、设计、施工、检测等工作环环相扣

6、，紧密与勘察、设计、施工、检测等工作环环相扣，紧密联系。联系。联系。联系。uu较强的较强的较强的较强的时空效应时空效应；vv支护结构荷载及其效应的时空变异性支护结构荷载及其效应的时空变异性支护结构荷载及其效应的时空变异性支护结构荷载及其效应的时空变异性uu对对对对周边环境周边环境会产生较大影响；会产生较大影响；会产生较大影响；会产生较大影响；vv开挖、降水均对基坑周边环境产生影响开挖、降水均对基坑周边环境产生影响开挖、降水均对基坑周边环境产生影响开挖、降水均对基坑周边环境产生影响6地基与基础工程地基与基础工程6.1 概概 述述n6.1.3基坑工程的设计原则及内容基坑工程的设计原则及内容u6.1

7、.4.1 设计原则设计原则vv(1)(1)既保证既保证既保证既保证支护结构支护结构的强度、稳定性、变形要的强度、稳定性、变形要的强度、稳定性、变形要的强度、稳定性、变形要求，又确保求，又确保求，又确保求，又确保基坑周边环境基坑周边环境的安全；的安全；的安全；的安全；vv(2)(2)设计方案的设计方案的设计方案的设计方案的技术可行性技术可行性；vv(3)(3)设计方案的设计方案的设计方案的设计方案的经济合理性经济合理性.u6.1.4.2 设计内容设计内容vv(1)(1)基坑场地及周边环境的详细勘察；基坑场地及周边环境的详细勘察；基坑场地及周边环境的详细勘察；基坑场地及周边环境的详细勘察；vv(2

8、)(2)支护体系方案的技术、经济对比及选型；支护体系方案的技术、经济对比及选型；支护体系方案的技术、经济对比及选型；支护体系方案的技术、经济对比及选型；vv(3)(3)支护结构设计及其强度、稳定、变形验算，支护结构设计及其强度、稳定、变形验算，支护结构设计及其强度、稳定、变形验算，支护结构设计及其强度、稳定、变形验算，基坑内外土体稳定性验算；基坑内外土体稳定性验算；基坑内外土体稳定性验算；基坑内外土体稳定性验算；7地基与基础工程地基与基础工程6.1 概概 述述vv(4)(4)基坑降水、止水帷幕或支护墙抗渗设计，基坑降水、止水帷幕或支护墙抗渗设计，基坑降水、止水帷幕或支护墙抗渗设计，基坑降水、止

9、水帷幕或支护墙抗渗设计，基坑内外土体的变形验算基坑内外土体的变形验算基坑内外土体的变形验算基坑内外土体的变形验算(抗渗、坑底突涌抗渗、坑底突涌抗渗、坑底突涌抗渗、坑底突涌)；vv(5)(5)基坑开挖施工方案与监测方案设计。基坑开挖施工方案与监测方案设计。基坑开挖施工方案与监测方案设计。基坑开挖施工方案与监测方案设计。n6.1.4基坑支护设计的相关规定基坑支护设计的相关规定 建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程JGJ 12099uu3.1.1 3.1.1 基坑支护结构应以分项系数表示的基坑支护结构应以分项系数表示的基坑支护结构应以分项系数表示的基坑支护结构应以分项系数表示的极限状态极限状态极

10、限状态极限状态设计表达式设计表达式设计表达式设计表达式进行设计；进行设计；进行设计；进行设计；uu3.1.2 3.1.2 基坑支护极限状态分以下两类：基坑支护极限状态分以下两类：基坑支护极限状态分以下两类：基坑支护极限状态分以下两类：vv承载能力极限状态承载能力极限状态承载能力极限状态承载能力极限状态：对应于支护结构达到最大：对应于支护结构达到最大：对应于支护结构达到最大：对应于支护结构达到最大承载能力或土体失稳、过大变形导致支护结构承载能力或土体失稳、过大变形导致支护结构承载能力或土体失稳、过大变形导致支护结构承载能力或土体失稳、过大变形导致支护结构或基坑周边环境破坏。或基坑周边环境破坏。或

11、基坑周边环境破坏。或基坑周边环境破坏。8地基与基础工程地基与基础工程6.1 概概 述述v正常使用极限状态正常使用极限状态：对应于支护结构的变形：对应于支护结构的变形：对应于支护结构的变形：对应于支护结构的变形已妨碍地下工程施工或影响基坑周边环境的已妨碍地下工程施工或影响基坑周边环境的已妨碍地下工程施工或影响基坑周边环境的已妨碍地下工程施工或影响基坑周边环境的正常使用功能。正常使用功能。正常使用功能。正常使用功能。uu3.1.3 3.1.3 基坑支护设计应按下表选用相应的基坑支护设计应按下表选用相应的基坑支护设计应按下表选用相应的基坑支护设计应按下表选用相应的侧壁安侧壁安全等级及重要性系数全等级

12、及重要性系数：9地基与基础工程地基与基础工程6.1 概概 述述uu3.1.6 3.1.6 根据基坑承载能力极限状态、正常使用极限根据基坑承载能力极限状态、正常使用极限根据基坑承载能力极限状态、正常使用极限根据基坑承载能力极限状态、正常使用极限状态的设计要求，基坑工程应按下列规定进行计算状态的设计要求，基坑工程应按下列规定进行计算状态的设计要求，基坑工程应按下列规定进行计算状态的设计要求，基坑工程应按下列规定进行计算和验算：和验算：和验算：和验算：vv1.1.基坑工程基坑工程基坑工程基坑工程均应进行承载能力极限状态计算均应进行承载能力极限状态计算，内容包括：内容包括：内容包括：内容包括：根据基坑

13、支护形式及其受力特点，进行根据基坑支护形式及其受力特点，进行根据基坑支护形式及其受力特点，进行根据基坑支护形式及其受力特点，进行土体土体稳定性稳定性计算；计算；计算；计算；基坑基坑基坑基坑支护结构支护结构受压、受弯、受剪承载力计算受压、受弯、受剪承载力计算受压、受弯、受剪承载力计算受压、受弯、受剪承载力计算;当有当有当有当有锚杆或支撑锚杆或支撑时，应进行其承载力计算和时，应进行其承载力计算和时，应进行其承载力计算和时，应进行其承载力计算和稳定性验算；稳定性验算；稳定性验算；稳定性验算；10地基与基础工程地基与基础工程6.1 概概 述述vv2.2.对安全等级为一级及对支护结构变形有限定对安全等级

14、为一级及对支护结构变形有限定对安全等级为一级及对支护结构变形有限定对安全等级为一级及对支护结构变形有限定的二级基坑侧壁，应对周边环境及支护结构变的二级基坑侧壁，应对周边环境及支护结构变的二级基坑侧壁，应对周边环境及支护结构变的二级基坑侧壁，应对周边环境及支护结构变形进行验算。形进行验算。形进行验算。形进行验算。vv3.3.地下水控制计算和验算地下水控制计算和验算地下水控制计算和验算地下水控制计算和验算抗渗透稳定性抗渗透稳定性验算；验算；验算；验算；基坑底突涌稳定性基坑底突涌稳定性验算；验算；验算；验算；按支护结构设计要求进行按支护结构设计要求进行按支护结构设计要求进行按支护结构设计要求进行地下

15、水位控制地下水位控制计算计算计算计算.11地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法n6.2.0 概述概述 常见的基坑支护结构的类型如下：常见的基坑支护结构的类型如下：uu放坡开挖及简易支护；放坡开挖及简易支护；放坡开挖及简易支护；放坡开挖及简易支护；uu悬臂式支护结构；悬臂式支护结构；悬臂式支护结构；悬臂式支护结构；uu水泥土桩墙支护结构；水泥土桩墙支护结构；水泥土桩墙支护结构；水泥土桩墙支护结构；uu拉锚式支护结构；拉锚式支护结构；拉锚式支护结构；拉锚式支护结构；uu土钉墙支护结构；土钉墙支护结构；土钉墙支护结构；土钉墙支护结构；uu内撑式支护结构；内撑式支护结构；内撑式

16、支护结构；内撑式支护结构；uu其他支护结构。其他支护结构。其他支护结构。其他支护结构。12地基与基础工程地基与基础工程13地基与基础工程地基与基础工程14地基与基础工程地基与基础工程15地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法n6.2.1放坡开挖及简易支护放坡开挖及简易支护u原理原理：按一定坡度，保持土体自稳，必要时支护。：按一定坡度，保持土体自稳，必要时支护。u特点特点：施工简便、费用低；挖土及回填土方量大。：施工简便、费用低；挖土及回填土方量大。u适用条件适用条件：土质较好、深度不大、具有充足的施：土质较好、深度不大、具有充足的施工场地时，工场地时，坑壁安全等级宜为三级

17、坑壁安全等级宜为三级。16地基与基础工程地基与基础工程放坡：放坡：最快捷、最便宜的型式最快捷、最便宜的型式 适用于容积率大的情况适用于容积率大的情况:一般在一般在H=5.5m左右时，放坡左右时，放坡1.5;须将地下水水位控制在坑底以下须将地下水水位控制在坑底以下:井点降水如徐州鞋厂改造如徐州鞋厂改造工程、二院门诊大楼等；工程、二院门诊大楼等；土体强度高，地下水位低可直接开挖，地下水位低可直接开挖，甚至可垂直开挖甚至可垂直开挖如贾汪广电楼、交通局办公楼、牌楼市场南如贾汪广电楼、交通局办公楼、牌楼市场南楼等。楼等。如止水不好，会出现滑坡，例如：如止水不好，会出现滑坡，例如：上海人民广场地下车库深上

18、海人民广场地下车库深9m，放坡，放坡1:1.5，靠地下墙，降水不好，滑坡。，靠地下墙，降水不好，滑坡。上海新金桥大上海新金桥大厦，厦，H=4.5m，放坡，放坡1:1.5，降水不好，出现滑坡。放坡与土质含，降水不好，出现滑坡。放坡与土质含水量有关。水量有关。17地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法n6.2.2悬臂式悬臂式支护结构支护结构u方法方法：不设内撑和锚拉结构，靠支护结构入土深：不设内撑和锚拉结构，靠支护结构入土深度提供支护力，如板桩、排桩墙、地下连续墙等。度提供支护力，如板桩、排桩墙、地下连续墙等。u原理原理：靠支护结构足够的：靠支护结构足够的入土深度入土深度和和

19、抗弯能力抗弯能力提提供支护反力，保持侧壁稳定。供支护反力，保持侧壁稳定。u特点特点：对开挖深度敏感，容易产生较大变形，支：对开挖深度敏感，容易产生较大变形，支护结构弯矩较大。护结构弯矩较大。u适用条件适用条件：地基土质较好、开挖深度较浅：地基土质较好、开挖深度较浅(通常支通常支护高度护高度36#，槽钢的悬臂高度不超过3m（水平位移很大），定尺长度只有9m。钢管：一剖为二（图），习惯上不超过4m深度，当土质较好时，可深至5m，位移78cm。定尺长度9m。、两种钢板桩：简易，用于市政工程中的挖沟,不隔水，钢度差。拉森板桩（号、号、号）一般用U型，常有大小止口（图）。小止口：有效宽度30cm。大止口

20、：有效宽度40cm。长度有12m、15m、18m、21m习惯上常用12m、15m；在加支撑情况下，开挖深度也不超过7m，这是由自身长度决定的。19地基与基础工程地基与基础工程钢板桩的几种形式钢板桩的几种形式:钢管拉森板桩槽钢20地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法21地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法n6.2.3水泥土桩墙支护结构水泥土桩墙支护结构u方法方法：通过深层搅拌机械将水泥和土拌和成具：通过深层搅拌机械将水泥和土拌和成具有一定强度的水泥土桩，作为支护结构。有一定强度的水泥土桩，作为支护结构。u原理原理：利用搅拌成形的具有一定强度的水泥土

21、：利用搅拌成形的具有一定强度的水泥土桩提供支护力，一种桩提供支护力，一种重力挡土墙重力挡土墙结构。结构。u特点特点：就地取才，施工方便。：就地取才，施工方便。u适用条件适用条件：v淤泥、淤泥质土等软土淤泥、淤泥质土等软土。基坑深度不宜大于。基坑深度不宜大于6m。v坑壁安全等级宜为二、三级坑壁安全等级宜为二、三级22地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法23地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法n6.2.4拉锚式支护结构拉锚式支护结构u方法方法：挡土结构和外拉结构组合而成的支护结构。：挡土结构和外拉结构组合而成的支护结构。挡土结构常采用钢筋混凝土桩和地

22、下连续墙。外挡土结构常采用钢筋混凝土桩和地下连续墙。外拉结构常采用地面拉锚和土层锚杆。拉结构常采用地面拉锚和土层锚杆。u原理原理：利用挡土结构和外力结构组合提供支护力。：利用挡土结构和外力结构组合提供支护力。：利用挡土结构和外力结构组合提供支护力。：利用挡土结构和外力结构组合提供支护力。u特点特点：支护力大、施工简便、经济。：支护力大、施工简便、经济。：支护力大、施工简便、经济。：支护力大、施工简便、经济。u适用条件适用条件：地面拉锚适用于地面开阔、无障碍的：地面拉锚适用于地面开阔、无障碍的：地面拉锚适用于地面开阔、无障碍的：地面拉锚适用于地面开阔、无障碍的小型基坑小型基坑小型基坑小型基坑 ；

23、土层锚杆适合于深部有较好土层的地；土层锚杆适合于深部有较好土层的地；土层锚杆适合于深部有较好土层的地；土层锚杆适合于深部有较好土层的地层，不宜用于软粘土地层。层，不宜用于软粘土地层。层，不宜用于软粘土地层。层，不宜用于软粘土地层。v坑壁安全等级宜为二、三级坑壁安全等级宜为二、三级24地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法25地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法n6.2.5土钉墙支护结构土钉墙支护结构u方法方法：由被加固土体、土钉：由被加固土体、土钉(细长金属杆细长金属杆)和喷射和喷射混凝土面板组成的支护结构。混凝土面板组成的支护结构。u原理原理：利

24、用被加固土体、土钉和喷砼面板组合成：利用被加固土体、土钉和喷砼面板组合成类似重力挡土墙的结构，提供支护力。类似重力挡土墙的结构，提供支护力。u特点特点：施工简便、适应性强、应用范围广。：施工简便、适应性强、应用范围广。u适用条件适用条件：适合于地下水位以上的粘性土、砂土：适合于地下水位以上的粘性土、砂土和碎石土地层，不宜用于淤泥或淤泥质土。基坑和碎石土地层，不宜用于淤泥或淤泥质土。基坑深度不宜大于深度不宜大于12m。坑壁安全等级宜为二、三级坑壁安全等级宜为二、三级.u提示提示：注意锚杆、土钉在支护机理方面的异同！注意锚杆、土钉在支护机理方面的异同！见周景星教材见周景星教材P265266!26地

25、基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法27地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法n6.2.6内支撑式支护结构内支撑式支护结构uu方法方法方法方法：“内支外护内支外护内支外护内支外护”，由围护和内撑体系组成。，由围护和内撑体系组成。，由围护和内撑体系组成。，由围护和内撑体系组成。围护体系常用钢筋混凝土桩、钢板桩、地下连续围护体系常用钢筋混凝土桩、钢板桩、地下连续围护体系常用钢筋混凝土桩、钢板桩、地下连续围护体系常用钢筋混凝土桩、钢板桩、地下连续墙。内撑体系可采用水平支撑或斜支撑，常采用墙。内撑体系可采用水平支撑或斜支撑，常采用墙。内撑体系可采用水平支撑或

26、斜支撑，常采用墙。内撑体系可采用水平支撑或斜支撑，常采用木方、钢筋混凝土、钢管或型钢等。木方、钢筋混凝土、钢管或型钢等。木方、钢筋混凝土、钢管或型钢等。木方、钢筋混凝土、钢管或型钢等。uu原理原理原理原理：利用围护结构和内撑结构组成空间受力体：利用围护结构和内撑结构组成空间受力体：利用围护结构和内撑结构组成空间受力体：利用围护结构和内撑结构组成空间受力体系，提供支护力。系，提供支护力。系，提供支护力。系，提供支护力。uu特点特点特点特点：支护力大、适应性强、支撑体系占据施工：支护力大、适应性强、支撑体系占据施工：支护力大、适应性强、支撑体系占据施工：支护力大、适应性强、支撑体系占据施工空间空间

27、空间空间 。uu适用条件适用条件适用条件适用条件：各种类型地基土；一般与围护结构共：各种类型地基土；一般与围护结构共：各种类型地基土；一般与围护结构共：各种类型地基土；一般与围护结构共同使用。同使用。同使用。同使用。28地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法29地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法u支撑结构：支撑结构：基坑深度较大，悬臂挡墙强度和变形不基坑深度较大，悬臂挡墙强度和变形不基坑深度较大，悬臂挡墙强度和变形不基坑深度较大，悬臂挡墙强度和变形不能满足要求时，需增设支撑系统。能满足要求时，需增设支撑系统。能满足要求时，需增设支撑系统。能满足要

28、求时，需增设支撑系统。v支撑结构的分类支撑结构的分类：平面布置形式：平面布置形式：平面布置形式：平面布置形式：围檩、水平支撑、立柱组成围檩、水平支撑、立柱组成围檩、水平支撑、立柱组成围檩、水平支撑、立柱组成对撑：贯通基坑全长或全宽；对撑：贯通基坑全长或全宽；对撑：贯通基坑全长或全宽；对撑：贯通基坑全长或全宽；角撑：基坑角部邻边；角撑：基坑角部邻边；角撑：基坑角部邻边；角撑：基坑角部邻边；八字撑：对撑端部；八字撑：对撑端部；八字撑：对撑端部；八字撑：对撑端部；环形撑环形撑环形撑环形撑.30地基与基础工程地基与基础工程角撑角撑对撑对撑环形支撑环形支撑6.2 基坑支护方法基坑支护方法31地基与基础工

29、程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法32地基与基础工程地基与基础工程u材料材料钢管钢管:优点：自重小，装、拆方便，可复用。随挖随撑，优点：自重小，装、拆方便，可复用。随挖随撑，优点：自重小，装、拆方便，可复用。随挖随撑，优点：自重小，装、拆方便，可复用。随挖随撑，可施加预应力。可施加预应力。可施加预应力。可施加预应力。缺点：刚度小，节点多。设计、施工不当易变形。缺点：刚度小，节点多。设计、施工不当易变形。缺点：刚度小，节点多。设计、施工不当易变形。缺点：刚度小，节点多。设计、施工不当易变形。钢筋混凝土钢筋混凝土:优点优点优点优点:刚度大、现浇节点牢固，可靠性高，适用于刚度大、现浇节

30、点牢固，可靠性高，适用于刚度大、现浇节点牢固，可靠性高，适用于刚度大、现浇节点牢固，可靠性高，适用于 平面支撑复杂体系。平面支撑复杂体系。平面支撑复杂体系。平面支撑复杂体系。缺点：自重大、养护时间长、材料不能重复使用，缺点：自重大、养护时间长、材料不能重复使用，缺点：自重大、养护时间长、材料不能重复使用，缺点：自重大、养护时间长、材料不能重复使用，拆除困难。拆除困难。拆除困难。拆除困难。6.2 基坑支护方法基坑支护方法33地基与基础工程地基与基础工程u布置要点布置要点v因地制宜因地制宜,经济合理：经济合理：支撑材料与体系布置据基坑平面形状和尺寸，支撑材料与体系布置据基坑平面形状和尺寸，综合技术

31、经济指标优化；综合技术经济指标优化；v安全可靠：安全可靠：支撑体系受力明确，充分发挥杆件的力学性支撑体系受力明确，充分发挥杆件的力学性能，在稳定性和控制变形方面满足对周围环能，在稳定性和控制变形方面满足对周围环境保护的设计标准要求。境保护的设计标准要求。v方便施工方便施工：在安全可靠的前提下，体系布置应最大限度在安全可靠的前提下，体系布置应最大限度地方便土方开挖和主体结构快速施工要求。地方便土方开挖和主体结构快速施工要求。6.2 基坑支护方法基坑支护方法34地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法n6.2.7地下连续墙地下连续墙u定义：定义：在泥浆护壁条件下，利用专门的成槽

32、机械，在泥浆护壁条件下，利用专门的成槽机械，在地面开挖狭长的深槽，槽内设置钢筋笼，浇注在地面开挖狭长的深槽，槽内设置钢筋笼，浇注混凝土，形成的地下钢筋混凝土连续墙。混凝土，形成的地下钢筋混凝土连续墙。u注：按支护机理，应属悬臂式支护结构，但支护注：按支护机理，应属悬臂式支护结构，但支护深度大。深度大。u工程应用：工程应用：v基坑围护结构：挡土、防渗、截水、抗滑；基坑围护结构：挡土、防渗、截水、抗滑；v建筑物基础：承受上部结构荷载；建筑物基础：承受上部结构荷载；v用作地下结构边墙。用作地下结构边墙。v用于基坑支护时，坑壁安全等级可为一、二、用于基坑支护时，坑壁安全等级可为一、二、三级三级.35地

33、基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法u主要工序：主要工序：vv修筑导墙修筑导墙；vv制备泥浆；制备泥浆；vv挖槽；挖槽；vv钢筋笼吊装；钢筋笼吊装；vv槽段的连接；槽段的连接；vv混凝土浇筑；混凝土浇筑；vv锁口管起拔；锁口管起拔；vv开挖支护。开挖支护。36地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法u修筑导墙：修筑导墙：vv导墙作用：导墙作用：导墙作用：导墙作用：挖槽导向、防止槽段挖槽导向、防止槽段挖槽导向、防止槽段挖槽导向、防止槽段上口塌方、存蓄泥浆上口塌方、存蓄泥浆上口塌方、存蓄泥浆上口塌方、存蓄泥浆和作为测量的基准，和作为测量的基准，和作为测量的

34、基准，和作为测量的基准，承受施工荷载。承受施工荷载。承受施工荷载。承受施工荷载。vv导墙结构：导墙结构：导墙结构：导墙结构：现浇钢筋混凝土。现浇钢筋混凝土。现浇钢筋混凝土。现浇钢筋混凝土。深度一般深度一般深度一般深度一般1 12m2m，顶，顶，顶，顶面高出施工地面，防面高出施工地面，防面高出施工地面，防面高出施工地面，防止地面水流入槽段。止地面水流入槽段。止地面水流入槽段。止地面水流入槽段。37地基与基础工程地基与基础工程38地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法u制备泥浆：制备泥浆：vv泥浆作用：泥浆作用：泥浆作用：泥浆作用：护壁、携渣、润滑护壁、携渣、润滑护壁、携渣、

35、润滑护壁、携渣、润滑.vv泥浆材料：膨润土。泥浆材料：膨润土。泥浆材料：膨润土。泥浆材料：膨润土。vv泥浆性质：泥浆性质：泥浆性质：泥浆性质：密度；密度；密度；密度；粘度；粘度；粘度；粘度；失水量；失水量；失水量；失水量；PHPH值；值；值；值；稳定性稳定性稳定性稳定性.39地基与基础工程地基与基础工程40地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法u挖槽：挖槽：导杆抓斗；导杆抓斗；导杆抓斗；导杆抓斗；多头钻成槽机多头钻成槽机多头钻成槽机多头钻成槽机.41地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法u钢筋笼吊装：钢筋笼吊装：vv应采用横吊梁或吊架；应采用横吊梁或

36、吊架；应采用横吊梁或吊架；应采用横吊梁或吊架；vv吊点布置和起吊方式要控制钢筋笼变形。吊点布置和起吊方式要控制钢筋笼变形。吊点布置和起吊方式要控制钢筋笼变形。吊点布置和起吊方式要控制钢筋笼变形。42地基与基础工程地基与基础工程钢筋笼吊放钢筋笼吊放43地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法u槽段连接：槽段连接：直接关系到墙体抗渗性直接关系到墙体抗渗性直接关系到墙体抗渗性直接关系到墙体抗渗性vv最常用是接头管方式。最常用是接头管方式。最常用是接头管方式。最常用是接头管方式。44地基与基础工程地基与基础工程锁口管吊放锁口管吊放 45地基与基础工程地基与基础工程6 混凝土浇筑混凝

37、土浇筑46地基与基础工程地基与基础工程7 锁口管起拔锁口管起拔 47地基与基础工程地基与基础工程8 开挖和支护开挖和支护地铁车站基坑48地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法uu地下连续墙的优缺点：地下连续墙的优缺点：地下连续墙的优缺点：地下连续墙的优缺点：优优优优 点点点点：vv施工振动小，噪音低，适于在城市施工；施工振动小，噪音低，适于在城市施工；施工振动小，噪音低，适于在城市施工；施工振动小，噪音低，适于在城市施工；vv能紧邻相邻建筑及地下管线施工，沉降及变位能紧邻相邻建筑及地下管线施工，沉降及变位能紧邻相邻建筑及地下管线施工，沉降及变位能紧邻相邻建筑及地下管线施工

38、，沉降及变位易控制；易控制；易控制；易控制；vv墙体刚度大、整体性好，结构和地基的变形都墙体刚度大、整体性好，结构和地基的变形都墙体刚度大、整体性好，结构和地基的变形都墙体刚度大、整体性好，结构和地基的变形都较小，既可用于超深围护结构，也可用于主体较小，既可用于超深围护结构，也可用于主体较小，既可用于超深围护结构，也可用于主体较小，既可用于超深围护结构，也可用于主体结构；结构；结构；结构；vv为整体连续结构，墙厚一般为整体连续结构，墙厚一般为整体连续结构，墙厚一般为整体连续结构，墙厚一般 60cm60cm，钢筋保护，钢筋保护，钢筋保护，钢筋保护层较大，耐久性好，抗渗性能也较好；层较大，耐久性好

39、，抗渗性能也较好；层较大，耐久性好，抗渗性能也较好；层较大，耐久性好，抗渗性能也较好；vv可用于逆作法施工可用于逆作法施工可用于逆作法施工可用于逆作法施工49地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法 缺缺 点点：vv弃土及废泥浆处理：弃土及废泥浆处理：弃土及废泥浆处理：弃土及废泥浆处理：增加了工程费用，处理不当易污染环境增加了工程费用，处理不当易污染环境增加了工程费用，处理不当易污染环境增加了工程费用，处理不当易污染环境.vv地质和施工条件的适应性地质和施工条件的适应性地质和施工条件的适应性地质和施工条件的适应性:最适于软塑、可塑粘性土层。最适于软塑、可塑粘性土层。最适于软

40、塑、可塑粘性土层。最适于软塑、可塑粘性土层。地层条件复杂时，施工难度增加，影响工地层条件复杂时，施工难度增加，影响工地层条件复杂时，施工难度增加，影响工地层条件复杂时，施工难度增加，影响工程造价。程造价。程造价。程造价。vv槽壁坍塌：槽壁坍塌：槽壁坍塌：槽壁坍塌：地下水位急剧上升、护壁泥浆液面急剧下地下水位急剧上升、护壁泥浆液面急剧下地下水位急剧上升、护壁泥浆液面急剧下地下水位急剧上升、护壁泥浆液面急剧下降、有软弱疏松或砂性夹层、泥浆的性质降、有软弱疏松或砂性夹层、泥浆的性质降、有软弱疏松或砂性夹层、泥浆的性质降、有软弱疏松或砂性夹层、泥浆的性质50地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护

41、方法基坑支护方法 不当或已经变质、施工管理不当等，都可不当或已经变质、施工管理不当等，都可不当或已经变质、施工管理不当等，都可不当或已经变质、施工管理不当等，都可引起槽壁坍塌。引起槽壁坍塌。引起槽壁坍塌。引起槽壁坍塌。槽壁坍塌轻则引起墙体混凝土超方和结构槽壁坍塌轻则引起墙体混凝土超方和结构槽壁坍塌轻则引起墙体混凝土超方和结构槽壁坍塌轻则引起墙体混凝土超方和结构尺寸超出允许的界限，重则引起相邻地面尺寸超出允许的界限，重则引起相邻地面尺寸超出允许的界限，重则引起相邻地面尺寸超出允许的界限，重则引起相邻地面沉降、坍塌，危害邻近建筑和地下管线的沉降、坍塌，危害邻近建筑和地下管线的沉降、坍塌，危害邻近建

42、筑和地下管线的沉降、坍塌，危害邻近建筑和地下管线的安全。安全。安全。安全。51地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法uu地下连续墙的工程适用条件：地下连续墙的工程适用条件：地下连续墙的工程适用条件：地下连续墙的工程适用条件：vv基坑深度基坑深度基坑深度基坑深度 10m10m；vv软土地基或砂土地基；软土地基或砂土地基；软土地基或砂土地基；软土地基或砂土地基；vv在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降、在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降、在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降、在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降、建筑物的沉降要求须严格限制；建筑物的沉降要求须

43、严格限制；建筑物的沉降要求须严格限制；建筑物的沉降要求须严格限制；vv围护结构与主体结构相结合，用作主体结构的围护结构与主体结构相结合，用作主体结构的围护结构与主体结构相结合，用作主体结构的围护结构与主体结构相结合，用作主体结构的一部分，对抗渗有较严格要求；一部分，对抗渗有较严格要求；一部分，对抗渗有较严格要求；一部分，对抗渗有较严格要求；vv采用逆作法施工，内衬与护壁形成复合结构的采用逆作法施工，内衬与护壁形成复合结构的采用逆作法施工，内衬与护壁形成复合结构的采用逆作法施工，内衬与护壁形成复合结构的工程。工程。工程。工程。52地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法n6.

44、2.8 SMW(Soil Mixing Wall)工法连续墙工法连续墙u定义：定义：又称加劲水泥土地下连续墙。利用又称加劲水泥土地下连续墙。利用多轴搅多轴搅拌机拌机钻进切削土体，同时注入水泥浆液，经充分钻进切削土体，同时注入水泥浆液，经充分搅拌混合后，再将搅拌混合后，再将H型钢或其他型材型钢或其他型材插入搅拌桩插入搅拌桩体内，形成体内，形成地下连续墙体地下连续墙体，作为挡土和止水结构，作为挡土和止水结构.u注：注：本方法亦属地下连续墙，属悬臂式支护。本方法亦属地下连续墙，属悬臂式支护。u主要工序：主要工序：v导沟开挖，导轨铺设；导沟开挖，导轨铺设；v钻掘搅拌，原位成桩；钻掘搅拌，原位成桩；v补

45、强材补强材(H型钢型钢)置入固定。置入固定。注意：支护使命结束，型钢拔除回收。注意：支护使命结束，型钢拔除回收。53地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法n优优 点点：uu施工对邻近土体、周围环境影响小；施工对邻近土体、周围环境影响小；施工对邻近土体、周围环境影响小；施工对邻近土体、周围环境影响小；uu墙体连续性好，具有良好的止水性；墙体连续性好，具有良好的止水性；墙体连续性好，具有良好的止水性；墙体连续性好，具有良好的止水性；uu构造简单、工期短；构造简单、工期短；构造简单、工期短；构造简单、工期短；uu造价低；排土少，环境污染小。造价低；排土少，环境污染小。造价低；排

46、土少，环境污染小。造价低；排土少，环境污染小。n适适 用用:uu土性条件：粘性土、粉土、砂土、砂砾土。土性条件：粘性土、粉土、砂土、砂砾土。土性条件：粘性土、粉土、砂土、砂砾土。土性条件：粘性土、粉土、砂土、砂砾土。uu成墙厚度成墙厚度成墙厚度成墙厚度5505501300mm(1300mm(常用常用常用常用600mm)600mm)；成墙最；成墙最；成墙最；成墙最大深度目前为大深度目前为大深度目前为大深度目前为65m65m，视地质条件尚可更深。，视地质条件尚可更深。，视地质条件尚可更深。，视地质条件尚可更深。54地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法55地基与基础工程地基与

47、基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法56地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法n6.2.9其他形式的支护结构其他形式的支护结构u双排桩支护结构双排桩支护结构u连拱式支护结构连拱式支护结构u逆作拱墙支护结构逆作拱墙支护结构竖直竖直2.5m水平水平810m57地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法n6.2.10 基坑支护方案的比选基坑支护方案的比选uu1.1.开挖深度开挖深度开挖深度开挖深度 6m 6m（一层地下室）（一层地下室）（一层地下室）（一层地下室）vv软土地区软弱土层、地下水位较高时软土地区软弱土层、地下水位较高时软土地区软弱土层、地下水位

48、较高时软土地区软弱土层、地下水位较高时方案方案方案方案1 1：搅拌桩（格构式）挡土墙；：搅拌桩（格构式）挡土墙；：搅拌桩（格构式）挡土墙；：搅拌桩（格构式）挡土墙；方案方案方案方案2 2：灌注桩后加搅拌桩或旋喷桩止水，：灌注桩后加搅拌桩或旋喷桩止水，：灌注桩后加搅拌桩或旋喷桩止水，：灌注桩后加搅拌桩或旋喷桩止水，设一道支撑；设一道支撑；设一道支撑；设一道支撑；方案方案方案方案3 3：环境允许，钢板桩或预制混凝土板：环境允许，钢板桩或预制混凝土板：环境允许，钢板桩或预制混凝土板：环境允许，钢板桩或预制混凝土板桩，设桩，设桩，设桩，设1-21-2道支撑；道支撑；道支撑；道支撑；方案方案方案方案4

49、4：狭长的排管工程采用主柱横档板或：狭长的排管工程采用主柱横档板或：狭长的排管工程采用主柱横档板或：狭长的排管工程采用主柱横档板或打设钢板桩设支撑打设钢板桩设支撑打设钢板桩设支撑打设钢板桩设支撑方案方案方案方案5 5：可应用：可应用：可应用：可应用SMW SMW 工法工法工法工法 58地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法v地质条件较好、地下水位较低时地质条件较好、地下水位较低时方案方案1：场地允许可放坡开挖；：场地允许可放坡开挖；方案方案2：以挖孔灌注桩或钻孔灌注桩做成悬：以挖孔灌注桩或钻孔灌注桩做成悬臂式挡墙，需要时亦可设一道拉锚或锚杆；臂式挡墙，需要时亦可设一道拉锚

50、或锚杆；方案方案3：土层适于打桩，同时环境又允许打：土层适于打桩，同时环境又允许打桩时，可打设钢板桩桩时，可打设钢板桩59地基与基础工程地基与基础工程6.2 基坑支护方法基坑支护方法u2.开挖深度开挖深度611m（二层地下室）（二层地下室）v软土地区软弱土层、地下水位较高时软土地区软弱土层、地下水位较高时方案方案1：灌注桩后加搅拌桩或旋喷桩止水，设：灌注桩后加搅拌桩或旋喷桩止水，设一至二道支撑；一至二道支撑；方案方案2：围护结构作永久结构的可采用设支撑：围护结构作永久结构的可采用设支撑的地连墙；的地连墙；方案方案3：环境条件允许时，可打设钢板桩，设：环境条件允许时，可打设钢板桩，设二至三道支撑