天津项目部培训土木工程施工技术概要.pptx

《天津项目部培训土木工程施工技术概要.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天津项目部培训土木工程施工技术概要.pptx（122页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2023/3/111土木工程施土木工程施工工施工技术施工组织（项目管理）绪绪 论论土木工程施工技术土木工程施工技术 是一门研究土木工程施工中各主要工种工程是一门研究土木工程施工中各主要工种工程的工艺原理、技术方案和施工方法的学科。的工艺原理、技术方案和施工方法的学科。第1页/共122页2023/3/112一、课程内容一、课程内容(房屋施工的全过程房屋施工的全过程)1 1、土石方工程、土石方工程 2 2、基础工程、基础工程 3 3、砌体工程、砌体工程 4 4、混凝土结构工程、混凝土结构工程 5 5、预应力混凝土工程、预应力混凝土工程 6 6、房屋结构安装工程、房屋结构安装工程 7 7、防水工程、

2、防水工程 8 8、装饰工程、装饰工程二、课程研究对象二、课程研究对象 本课程研究的是土木工程，包括建筑工程、道路与桥本课程研究的是土木工程，包括建筑工程、道路与桥梁工程、矿井建设等专业领域施工技术的一般规律。梁工程、矿井建设等专业领域施工技术的一般规律。三、课程教学目的三、课程教学目的 是使学生掌握土木工程施工的基础知识，基本理论和是使学生掌握土木工程施工的基础知识，基本理论和决策方法，使学生具有解决土木工程施工中施工技术问题决策方法，使学生具有解决土木工程施工中施工技术问题的初步能力。的初步能力。第2页/共122页2023/3/113四、课程基本要求四、课程基本要求 1 1、了了解解建建筑筑

3、工工程程施施工工中中各各主主要要工工种种工工程程施施工工工工艺，掌握施工方案拟定的基本方法。艺，掌握施工方案拟定的基本方法。2 2、具有分析处理施工技术问题的初步能力。、具有分析处理施工技术问题的初步能力。3 3、对对现现行行施施工工验验收收规规范范、规规程程和和质质量量标标准准有有所所了解。了解。五、课程特点五、课程特点综合性、工艺性、实践性、操作性较强综合性、工艺性、实践性、操作性较强六、学习方法六、学习方法 注意：理论联系实际和知识的综合运用。注意：理论联系实际和知识的综合运用。掌握三个基本点：基本概念、基本原理、基本计算掌握三个基本点：基本概念、基本原理、基本计算第3页/共122页20

4、23/3/114七、课程在建筑工程中的地位七、课程在建筑工程中的地位 建筑工程的四个阶段建筑工程的四个阶段 八、建设部推广的十项新技术八、建设部推广的十项新技术 1 1、深基坑支护技术、深基坑支护技术 2 2、高强高性能混凝土技术、高强高性能混凝土技术 3 3、高效钢筋和预应力混凝土技术、高效钢筋和预应力混凝土技术 4 4、粗钢筋连接技术、粗钢筋连接技术 5 5、新型模板和脚手架应用技术、新型模板和脚手架应用技术 6 6、建筑节能和新型墙体应用技术、建筑节能和新型墙体应用技术 7 7、新型建筑防水和塑料管技术、新型建筑防水和塑料管技术 8 8、钢结构技术、钢结构技术 9 9、大型构件和设备的整

5、体安装技术、大型构件和设备的整体安装技术 1010、企业的计算机应用和管理技术、企业的计算机应用和管理技术 勘测勘测 设计设计 施工施工 验收验收第4页/共122页2023/3/115 九、几点说明九、几点说明 1 1、自我介绍：2 2、课代表：3 3、答疑：4 4、教材：5 5、参考书：施工验收规范 建筑施工手册 6、作业 7、考试第5页/共122页2023/3/116 所有建筑工程的施工,都是由土方工程开始的,我们的施工技术课程也就由此开始。工作内容：挖掘、支护、填筑、地下水控制。1.1 1.1 概述概述一、一、土方工程的分类及分类及施工特点：(一)分类：1 1、场地平整 2 2、基坑（槽

6、）、管沟施工3 3、地下大型挖土工程（常采用“逆筑法”）4 4、回填工程 (二)特点1 1、工程量大采用机械化施工2 2、施工条件复杂制定施工方案。1 1 土方工程第6页/共122页2023/3/117 二 土的工程分类 根据土方开挖的难易程度，将土分为八类及16个级别。一四类为土;五八类为石。第7页/共122页2023/3/118土的类别土的级别 土的名称开挖方法及工具 一类土（松软土）砂；亚砂土；冲积砂土层；种植土；泥炭（淤泥）用锹、锄头挖掘 二类土（普通土）亚粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂、种植土、填筑土及亚砂土用锹、锄头挖掘；少许用镐翻松 三类土（坚土）软及中等密实的粘土、重亚粘

7、土、干黄土及含有碎石、卵石的黄土、亚粘土；压实的填筑土主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用锲子及大锤 四类土（砂砾坚土）重粘土及含有碎石、卵石的粘土；粗卵石；密实的黄土；天然级配的砂石；软泥炭碳岩及蛋白石先用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用锲子及大锤 五类土（软石）-硬石炭纪粘土；中等密实的页岩、泥岩；白垩土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩用镐或撬棍、大锤挖掘，部分用爆破方法 六类土（次坚石）-IX泥炭岩；砂岩；坚实的页岩、泥灰岩、密实的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩用爆破方法开挖，部分用镐 七类土 （坚石）X-XIII大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；风化

8、痕迹的安山岩、玄武岩用爆破方法开挖 八类土（特坚石）XIV-XVI安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩用爆破方法开挖 土的工程分类第8页/共122页2023/3/119三三 土的工程性质土的工程性质(一)土的密度 :1 天然密度:土在天然状态下单位体积的质量.2 干密度d:单位体积土中固体颗粒的质量.(二)土的含水量 :土中所含水分质量与土颗粒质量的比值。式中:土的含水量 G1含水状态时土的质量；G2烘干后土的质量。G1-G2=水份的质量.干土干土:30%第9页/共122页2023/3/1110 自然状态下的土,经开挖后,其体积因松散而增加,以后虽

9、经回填压实,仍不能恢复成原来的体积.土的这种性质称为可松性.土的可松性大小用可松性系数表示:式中:Ks 最初可松性系数;Ks 最终可松性系数;V1土在自然状态下的体积(天然密实土)；V2土经开挖后松散状态下的体积(松土)；V3土经回填压实后的体积(压实土)。V V1 1 V V3 3 V V2 2 1 K 1 KS S K KS S(三三)土的可松性土的可松性:312VVV第10页/共122页2023/3/1111说明：（1）计算土方量：用天然密实土的体积V1 （2）土方运输：用松土的体积V2，考虑 KS （3）土方回填：用压实土的体积V3，考虑 KS 土的类型KsKs 一类土 1.08 1.

10、171.01 1.03 二类土 1.14 1.241.02 1.05 三类土 1.24 1.30 1.04 1.07 四类土 1.26 1.451.06 1.20 五类土 1.30 1.50 1.10 1.30 六类土 1.45 1.501.28 1.30土的可松性系数第11页/共122页2023/3/1112 土体孔隙中的自由水在重力作用下会产生流动,土体被水透过的性质称为渗透性.土的渗透性是土的水力学主要性质之一.(四四)土的渗透性土的渗透性:L Lh h2 2h h1 1v vA AB B达西达西(H.Darcy)(H.Darcy)定律定律:V=K V=K =K KI I h h1 1-

11、h-h2 2 L L式中式中:I I=-=-称为水力坡度称为水力坡度 ;K-K-渗透系数渗透系数(m/h,m/d)(m/h,m/d)为一比例系数为一比例系数,当当 I I =1.0=1.0时,V=KV=Kh h1 1-h-h2 2 L L h h L L第12页/共122页2023/3/1113土的类型K(m/d)土的类型K(m/d)漂石(无砂质充填)500 1000 粉 砂0.5 1 卵 石 100 500 黄 土0.25 0.5 砾 石 50 150 粘砂土0.1 0.5 粗 砂 20 50 轻砂粘土0.05 0.1 中 砂 5 20 重砂粘土0.001 0.05 细 砂 1 5 粘 土

12、1.0 K 1.0 表示边坡稳定表示边坡稳定 当当 K=1.0 K=1.0 表示边坡处于极限平衡状态表示边坡处于极限平衡状态 当当 K 1.0 K 1.0 表示边坡不稳定表示边坡不稳定边坡稳定分析简图滑动力矩滑动力矩L=R*L=R*第20页/共122页2023/3/11214.4.影响土方边坡稳定的因素影响土方边坡稳定的因素内在因素：（内在因素：（1 1）抗剪强度：摩阻力和内聚力）抗剪强度：摩阻力和内聚力 （2 2）剪）剪 力：力：自重和外荷载自重和外荷载 外在因素：外在因素：（1 1）地下水、雨水、施工用水或生活污水渗入边坡）地下水、雨水、施工用水或生活污水渗入边坡 （2 2）边坡上部荷载过

13、大（大量堆土、堆料、停放机具）边坡上部荷载过大（大量堆土、堆料、停放机具）（3 3）土质条件、边坡留置时间）土质条件、边坡留置时间5.5.思考题思考题 :(1)(1)为什么粘土的土方边坡稳定性好为什么粘土的土方边坡稳定性好?(2)(2)为什么雨后边坡容易塌方为什么雨后边坡容易塌方?第21页/共122页2023/3/11221.2 1.2 场地平整施工场地平整施工 场场地地平平整整:就就是是将将天天然然地地面面改改造造成成我我们们所所需需要要的的设设计计平平面面.它它包包括括:确确定定场场地地设设计计标标高高、计计算算土土方方量量、土方调配、选择土方施工机械、拟定施工方案土方调配、选择土方施工机

14、械、拟定施工方案.一、一、场地设计标高的确定场地设计标高的确定 考虑因素：考虑因素：（1 1）生产工艺与运输；）生产工艺与运输；（2 2）地形；）地形；（3 3）挖填方平衡；）挖填方平衡；（4 4）泄泄水水坡坡度度。(如如设设计计无无要要求求，一一般般应应向向排排水水沟沟方方向向作成作成 不小于不小于2 2的坡度的坡度)方方法法:方方格格网网法法(在在地地形形图图上上划划分分方方格格网网,边边长长a a为为10m 10m 20m 20m 40m)40m)(一一)初步确定场地设计标高初步确定场地设计标高 原则：场地内挖填方平衡原则：场地内挖填方平衡,并尽量减少土方工程量并尽量减少土方工程量.第2

15、2页/共122页2023/3/1123 方法采用“方格网法”1.将场地划分为边长为a 的方格(一般取a=20m).2.测定各角点的地面标高 3.计算设计标高 H0 H H0 0计算示意图第23页/共122页2023/3/1124 假设设计平面为水平面。根据挖、填方平衡，则 式中：H11个方格仅有的角点标高；H22个方格共有的角点标高；H33个方格共有的角点标高；H44个方格共有的角点标高；第24页/共122页2023/3/1125(二)设计标高H0的调整1.考虑土的可松性而提高设计标高 调整前：VW=VT 调整后：VT=KSVW由于:VW=VW-FW*h VT =VT+FT*h 得:第25页/

16、共122页2023/3/1126式中式中:V:VW W 按理论标高计算出的总挖方体积按理论标高计算出的总挖方体积;F FW W,F,FT T 按按理理论论标标高高计计算算出出的的挖挖方方区区,填方区的总面积填方区的总面积 .调整后设计标高调整后设计标高:H H0 0=H=H0 0+h+h第26页/共122页2023/3/11272.考虑泄水坡度的调整 泄水坡度 i=2hL(1)单向泄水:Hn=H0iL如:H10=H0-i0.5a(2)双向泄水:Hn=H0ixLxiyLy如:H10=H0-ix0.5a-iy0.5aaaaaaaH0H0H0H10H1011ii(a)aaaaaayyH0H10H10

17、11ixi(b)iy22H0iyH10 xx场地泄水坡度示意图(a)单向泄水;(b)双向泄水第27页/共122页2023/3/1128二、场地土方量计算:(一)角点施工高度hn:hn=Hn-Hn=设计标高-地面标高hn为角点的挖、填方高度“+”为填方高度“-”为挖方高度角点编号地面标高施工高度设计标高(二)确定零线:零线即挖、填方区的分界线零点位置:X=ahah1 1h h1 1+h+h2 2h1ACODBh2xa零点位置计算第28页/共122页2023/3/1129 (三)土方量计量:1.全挖或全填:V=(h1+h2+h3+h4)(二)两挖、两填挖方 V1,2=(+)填方 V3,4=(+)a

18、a4 4aa4 4h h1 1 h h1 1+h+h4 4h h2 2 h h2 2+h+h3 3aa4 4h h4 4 h h1 1+h+h4 4h h3 3 h h2 2+h+h3 3h1h2h3h4aaaah2h1h4h3全挖(全填)方格两挖两填方格第29页/共122页2023/3/11303.三挖一填(或三填一挖):填方:V4=挖方:V1,2,3=(2h1+h2+2h3-h4)+V44.一挖一填 挖方:V1=ah1 1 16 6aa6 6h h4 4(h(h4 4+h h1 1)(h)(h4 4+h h3 3)aa6 6h3aah2h1h4h1h2a三挖一填(或三填一挖)方格一挖一填方

19、格a第30页/共122页2023/3/1131三、几点说明三、几点说明 :(一一)设计标高的确定设计标高的确定 (二二)设计标高的调整设计标高的调整 (三三)场地土方量计算场地土方量计算 (四四)土方调配土方调配第31页/共122页2023/3/11321.3 1.3 建筑基坑支护建筑基坑支护建建筑筑基基坑坑(building(building foundation foundation pit)pit)为为进进行行建建筑筑物物(包包括括构构筑筑物物 )基基础础与与地地下下室室的的施施工工所所开开挖挖的地面以下空间的地面以下空间 .基坑支护基坑支护 (retaining and protect

20、ing for(retaining and protecting for foundation foundation excavation)excavation)为为保保证证地地下下结结构构施施工工 及基坑周边环境的安全及基坑周边环境的安全 ,对基坑侧壁及周边环境采对基坑侧壁及周边环境采 用的支挡、加固与保护措施用的支挡、加固与保护措施 .第32页/共122页2023/3/1133一、一、基坑支护的作用基坑支护的作用:挡土和截水挡土和截水,保证基坑侧壁的稳定保证基坑侧壁的稳定 .二、基坑支护的设计原则二、基坑支护的设计原则 :(一一)分类分类:1.1.承载能力极限状态承载能力极限状态 2.2.

21、正常使用极限状态正常使用极限状态 第33页/共122页2023/3/1134(二二)基坑侧壁安全等级基坑侧壁安全等级 基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级破 坏 后 果0 一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重 1.10 二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般 1.00 三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重 0.90 注:有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根椐具体情况另行确定.第34页/共122页2023/3/1135 基坑变形的监控值 (mm)(mm)基坑等级围护结构墙顶位移监控值围护

22、结构墙体最大位移监控值地面最大沉降监控值 一级基坑 30 50 30 二级基坑 60 80 60 三级基坑 80 100 100.第35页/共122页2023/3/1136 (三三)设计内容设计内容 1.1.基坑支护结构均应进行承截能力极限状态的计算基坑支护结构均应进行承截能力极限状态的计算 ；2.2.对于安全等级为一级及对支护结构变形有限定的对于安全等级为一级及对支护结构变形有限定的 二级建筑基坑侧壁二级建筑基坑侧壁 ,尚应对基坑周边环境及支护结构尚应对基坑周边环境及支护结构 变形进行验算变形进行验算 .3.3.地下水控制计算和验算地下水控制计算和验算 .第36页/共122页2023/3/1

23、137 三三、基坑支护结构的选型基坑支护结构的选型 :支护结构支护结构支护结构支护结构水泥土挡墙式水泥土挡墙式排桩与板墙式排桩与板墙式边坡稳定式边坡稳定式深层搅拌水泥土桩墙深层搅拌水泥土桩墙高压旋喷桩墙高压旋喷桩墙板桩式板桩式排桩式排桩式板墙式板墙式组合式组合式逆作拱墙式逆作拱墙式土钉墙土钉墙喷灌支护喷灌支护钢板桩钢板桩混合土板桩混合土板桩型钢横挡板型钢横挡板钢管桩、预制混凝土桩钢管桩、预制混凝土桩钻孔灌筑桩钻孔灌筑桩挖孔灌筑桩挖孔灌筑桩现浇地下连续墙现浇地下连续墙预制装配式地下地下连续墙预制装配式地下地下连续墙加筋水泥土桩加筋水泥土桩 （SWMSWM工法工法)高应力区加筋水泥土墙高应力区加筋

24、水泥土墙第37页/共122页2023/3/1138 支护结构选型表 结 构 型 式 适 用 条 件排桩或地下连墙 1.适于基坑侧壁安全等级一、二、三级 2.悬壁式结构在软土场地中不宜大于5m 3.当地下水位高于基坑底面时,宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙 水泥土墙 1.基坑侧壁安全等级宜为二、三级 2.水泥地桩施工范围内地基土承截力不宜大于150kpa 3.基坑深度夹不宜大于6m 土钉墙 1.基坑侧壁安全等级宜为二、三级r的非软土地 2.基坑深度不宜大于12m 3.当地下水位高于基坑底面时,应采用降水或截水措施 逆作拱墙 1.基坑侧壁安全等级宜为二、三级 2.淤泥和淤泥质土场地不宜采用

25、3.拱墙轴线的矢跨比不宜小用1/8 4.基坑深度不宜大于12m 5.当地下水位高于基坑底面时,应采用降水或截水措施 放 坡 1.基坑侧壁安全等级宜为三级 2.施工场地应满足放坡条件 3.可独立或与上述其他结构结合使用 4.当地下水位高于坡脚时时,应采用降水措施第38页/共122页2023/3/1139四、四、水平荷载标准值水平荷载标准值 的计算的计算:(一).).对于碎石土及砂土：1.1.当计算点位于地下水位以上时：2.2.当计算点位于地下水位以下时：式中 第i i层的主动土压力系数，；作用于深度 处的竖向应力标准值，三轴试验,确定的第 i i 层土固体不排水（快）剪粘聚力标准值；三轴试验确定

26、的第 i i 层土固体不排水（快）剪内摩擦角标准值；计算点深度；计算参数，当 h h 时，取 ，当 h h 时，取 h h；基坑外侧水位深度；计算系数，当 h h 时，取 1 1，当 h h 时，取零；水的重度。2-=aiikaiajkajkKcKes-=2 2(45 )(45 )tgtgk k2 2a ai ii iK Kj jkij ji iK Ka akajs skicjzjmjzjzjzwahwahwahwah hwg g0wphz()()wawawawaakakaka2ghsijjiiijjKhmhzKcKe-+-=hdhwahZjajkejz第39页/共122页2023/3/114

27、0 (二)、对于粉土及粘性土：(三)、当按以上规定计算的基坑开挖面以上水平荷载 标准值小于零时，应取零。2-=aiikaiajkajkKcKes(四)、竖向应力标准值的计算:1k0krkkassss+=j第40页/共122页2023/3/11411.自重竖向应力 :(1)计算点位于基坑开挖面以上时:式中:深度Zj以上土的加权平均天然重度。jjz mrkgs=rksjmg(2)计算点位于基坑开挖面以下时:h rkgs=h m 式中:开挖面以上土的加权平均天然重度。gh m 第41页/共122页2023/3/11422.地面附加荷载引起的竖向应力 :oks00kq=soks0q第42页/共122页

28、2023/3/11433.地面局部荷载引起的竖向应力 :Iks10011k2bbbq+=sIks1q1b0b454545第43页/共122页2023/3/1144五、水平抗力标准值的计算:(一)对于砂土及碎石土:式中 作用于基坑底面以下深度Zj处的竖向应力标准值;第i层的被动土压力系数；(二)对于粉土及粘性土：(三)基坑底面竖向应力标准值:()()wpwppkpkpkp12gsijiiijjKhzKcKe-+=kpjs+=2 2(45 )(45 )tgtgk k2 2p pi ii iK Kj ji iK Kp piiijjKcKepkpkpkp2+=sjjz mpjkgs=式中 深度Zj以上

29、土的加权平均天然重度。gj m ojzwphzkpje第44页/共122页2023/3/1145一字相间排列一字搭接排列一字相接排列交错相接排列交错相间排列钢筋水泥混凝土灌注桩排布置形式 六、钻孔灌注混凝土排桩支护六、钻孔灌注混凝土排桩支护 .(一一)平面布置平面布置:第45页/共122页2023/3/1146 (二二)竖向布置竖向布置:排桩(piles in row)(piles in row)以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构 .冠梁(top beam)(top beam)设置在支护结构顶部的钢筋混凝土连梁 .腰梁(middle beam)(middle beam)设置在支护结构顶部

30、 以下传递 支护结构与锚杆或内支撑点 力的钢筋混凝土梁或钢梁 .d dh hh h冠梁冠梁腰梁腰梁排桩排桩第46页/共122页2023/3/1147 (三三)构造要求构造要求:悬悬壁壁式式排排桩桩结结构构桩桩径径不不宜宜小小于于600mm 600mm,桩桩间间距应根据排桩受力及桩间土稳定条件确定距应根据排桩受力及桩间土稳定条件确定 .(四四)施工要求施工要求:平面位置平面位置 50 mm50 mm 垂直度垂直度 0.5%0.5%第47页/共122页2023/3/1148 (五五)悬臂式排桩嵌固深度计算悬臂式排桩嵌固深度计算 :M0=0 hpEEpj-1.21.2g go ohaE Eai0 0

31、式中 E Epi 桩、墙底以上的基坑内侧各土层水平 抗力标准值的 epjk 合力之和;hp合力EpjEpj作用点至桩、墙底的距离 ;EEai 桩、墙底以上的基坑外侧各土层水平 荷载准值的 eaik 合力之和;ha合力E Epjpj作用点至桩、墙底的距离 ;1.21.2分项系数 .要求:hd0.30.3h ohdphEp2EpjEp1EaiEa2Ea1Ea3Ea4hah悬壁式支护结构嵌固深度计算简图第48页/共122页2023/3/1149 (六六)抗渗要求抗渗要求:hd1.2 1.2 g g 0 0(h-hwa)ohdhwah渗透稳定计算简图第49页/共122页2023/3/1150 七、土钉

32、墙支护七、土钉墙支护 土钉墙土钉墙(soil nailing wall)(soil nailing wall)采用土钉加固的基坑采用土钉加固的基坑 侧壁土体与护面等组成的支护结构侧壁土体与护面等组成的支护结构 .(一一)组成和构造组成和构造 :1.1.土钉土钉:钢筋或钢管钢筋或钢管 ,长度长度=(0.5=(0.51.2)h,1.2)h,间距宜为间距宜为 1 12m,2m,与水平面夹角宜为与水平面夹角宜为 5 5 2020 2.2.钢筋网钢筋网:钢筋直径宜为钢筋直径宜为 6 610mm,10mm,间距宜为间距宜为 150150300mm.300mm.3.3.喷射混凝土喷射混凝土:强度等级不宜低于

33、强度等级不宜低于C20,C20,面层厚度不宜小于面层厚度不宜小于 80mm.80mm.第50页/共122页2023/3/1151 (二二)特点特点 :1.1.安全可靠安全可靠 2.2.可缩短基坑施工工期可缩短基坑施工工期 3.3.施工机具简单施工机具简单 ,易于推广易于推广 4.4.经济效益较好经济效益较好 (三三)土钉抗拉承载力计算土钉抗拉承载力计算 :单根土钉抗拉承载力计算单根土钉抗拉承载力计算 :1.25 1.25 g g0 0Tjk Tuj式中式中:T:Tjkjk第第j j根土钉受拉荷载标准值根土钉受拉荷载标准值 .第51页/共122页2023/3/1152 Tjk=eajksxjs

34、szj/coscosaj式中式中:荷载折减系数荷载折减系数 .eajk第第j j个土钉位置处的基坑水平荷载标准值个土钉位置处的基坑水平荷载标准值 ;sxjszj 第第j j根土钉与相邻土钉的平均水平根土钉与相邻土钉的平均水平 、垂直间距、垂直间距 ;aj 第第j j根土钉与水平面的夹角根土钉与水平面的夹角 .第52页/共122页2023/3/1153式中:土钉抗拉力分项系数 ,取1.3;1.3;dnjnj 第j根土钉锚固体直径 ;qsiksik土钉穿过第 i i层土土体与锚固体极限摩阻力标准值 ;li i第j j根土钉在直线破裂面外穿越第 i i稳定土体内的长度,破裂面与水平面的夹角为 .Tu

35、j=dnjqsikli g gs 1g gs 2 2 +qn21liTujh（+j jk）/2/2土钉抗拉承载力计算简图1 1喷射混凝土面层 ;2;2土钉kj jTuj第第j j根土钉抗拉承载力设计值根土钉抗拉承载力设计值 :第53页/共122页2023/3/1154 (四四)施工施工 1.1.分类分类:(1):(1)钻孔注浆型土钉钻孔注浆型土钉 (2)(2)打入型土钉打入型土钉 (3)3)射入型土钉射入型土钉 2.2.施工工艺施工工艺:基基坑坑开开挖挖喷喷射射底底层层混混凝凝土土钻钻孔孔安安设设土土钉钉 注注浆浆绑扎钢筋网绑扎钢筋网喷射面层混凝土喷射面层混凝土坡面设置坡面设置第54页/共12

36、2页2023/3/1155 八、钢板桩支护八、钢板桩支护 (一一)分类分类:单锚 (h=4(h=410m)10m)有锚板桩无锚板桩 -悬臂板桩 (h 4m)(h 10m)(h 10m)浅埋板桩深埋板桩等弯矩布置等反力布置第55页/共122页2023/3/1156 (二二)截面截面:1.1.平板式平板式;2.;2.波浪式波浪式;3.Z;3.Z型断面型断面第56页/共122页2023/3/1157 (三三)钢板桩的破坏方式钢板桩的破坏方式 :1.1.板桩底端向外移动板桩底端向外移动 2.2.板桩弯曲破坏板桩弯曲破坏 3.3.锚碇系统破坏锚碇系统破坏32145（a）（b）（c）板 桩 破 坏 情 况

37、（a）板桩底端向外移动;(b)板桩弯曲破坏;(c)锚碇系统破坏1板桩;2拉杆;3锚碇;4堆土;5破坏面第57页/共122页2023/3/1158 (四四)钢板桩设计的钢板桩设计的“三要素三要素”:1.1.板桩入土深度板桩入土深度 h hd d 2.2.板桩截面弯矩板桩截面弯矩 M M 3.3.锚杆拉力锚杆拉力 RtRt (五五)适用范围适用范围:软弱土层及地下水位较高的基坑软弱土层及地下水位较高的基坑 .第58页/共122页2023/3/1159 九、土层锚杆支撑九、土层锚杆支撑 :土土层层锚锚杆杆 (soil(soil anchor)anchor)由由设设置置钻钻孔孔内内 、端端部部伸伸入入

38、稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体 .(一一)锚杆构造锚杆构造:组成组成:锚头锚头、杆体和浆体、杆体和浆体 .锚杆长度锚杆长度 =自由段自由段 L L1 1+锚固段锚固段 L L2 2第59页/共122页2023/3/1160 (二二)锚杆分类锚杆分类:1.1.按使用要求 :2.2.按承力方式按承力方式 :临时性锚杆临时性锚杆永久性锚杆永久性锚杆摩擦型摩擦型支承型支承型 (扩孔型扩孔型 )2.2.按施工方式按施工方式 :普通型普通型 (非预应力非预应力 型型)预应力型预应力型第60页/共122页2023/3/1161 (三三)锚

39、杆布置锚杆布置:1.1.锚杆层数锚杆层数 :锚杆上下排垂直间距不宜小于锚杆上下排垂直间距不宜小于 2 m,2 m,锚杆锚杆 锚固体上覆土层厚度不宜小于锚固体上覆土层厚度不宜小于 4 m.4 m.2.2.水平间距水平间距 :水平间距不宜小于水平间距不宜小于 1.5 m.1.5 m.3.3.倾角倾角:宜为宜为1515 2525,且不宜大于且不宜大于4545.第61页/共122页2023/3/1162 (四四)锚杆计算锚杆计算:锚杆承载力计算应符合下式规定锚杆承载力计算应符合下式规定 :式中式中:T Td d 锚杆水平拉力设计值：锚杆水平拉力设计值：T Td d=1.25=1.25g g0 0T T

40、c c Tc Tc 锚杆水平拉力计算值；锚杆水平拉力计算值；锚杆与水平面的倾角锚杆与水平面的倾角 ;N Nu u 锚杆轴向受拉承截力设计值锚杆轴向受拉承截力设计值 :qcosudNT 第62页/共122页2023/3/1163 (五)锚杆施工 :1.1.施工工艺施工工艺:定位定位钻孔钻孔安放杆体安放杆体灌浆灌浆养护养护(张拉张拉)锚固锚固 1.1.钻孔干作业钻进法干作业钻进法水作业钻进法水作业钻进法 2.2.要求要求:锚杆钻孔水平方向孔距在垂直方向误差不宜大于锚杆钻孔水平方向孔距在垂直方向误差不宜大于 100mm,100mm,偏斜度不应大于偏斜度不应大于 3%3%3.3.灌浆一次灌浆法一次灌浆

41、法二次灌浆法二次灌浆法第63页/共122页2023/3/1164 1.4 1.4 地下水控制地下水控制地地下下水水控控制制 (groundwater(groundwater controlling)controlling)为为保保证证支支护护结结构构施施工工、基基坑坑挖挖土土 、地地下下室室施施工工及及基基坑坑周周边边环环境境安安全全而而采采取取的的排排水水、降降水水 、截截水水或或回回灌灌措施措施 .方法名称土 类渗透系数(m/d)降水深度(m)水文地质特征 集水明排 填土、粉土、粘性土、砂土 7 20.0 5上层滞水或水量不大的潜水降 水真空井点 0.120.0单级6多级20喷射井点 0.

42、120.0 5含水丰富的潜水、承压水、裂隙水 截 水粘性土、粉土、砂土、碎石、岩溶岩 不 限 不 限 回 灌 填土、粉土、砂土、碎石土 0.1200 不 限地下水控制方法适用条件第64页/共122页2023/3/1165方法方法1.1.集水明排集水明排4.4.回灌回灌2.2.降水降水真空井点真空井点 ,喷射井点喷射井点 ,管井井点管井井点3.3.截水截水第65页/共122页2023/3/1166 一、集水明排一、集水明排:(一一)构造要求构造要求:第66页/共122页2023/3/1167（二）、水泵的选择（二）、水泵的选择:1.1.离心泵离心泵 2.2.潜水泵潜水泵 潜水泵工作简图潜水泵工作

43、简图1-1-叶轮;2-;2-轴;3-;3-电动机;4-;4-进水口;5-;5-出水胶管;6-;6-电缆第67页/共122页2023/3/1168（三）、涌水量计算（三）、涌水量计算:V 1.5 QV 1.5 Q式中式中:V V 基坑的排水量基坑的排水量 Q Q 基坑的总涌水量基坑的总涌水量第68页/共122页2023/3/1169二二、流砂及其防治、流砂及其防治:流砂现象流砂现象:当基坑开挖到地下水位以下时当基坑开挖到地下水位以下时,有时坑底土有时坑底土 会进入流动状态会进入流动状态,随地下水涌入基坑随地下水涌入基坑 .(一一)动水压力动水压力:GDGD2 21 1 动力压力原理图(a)(a)

44、水在土中渗流的力学现象;(b);(b)动力压力对地基土的影响 1 1、2-2-土颗粒bw wh2 2F Fh1 1h2 2w wh1 1F FbaaTLFL第69页/共122页2023/3/1170X=0X=0 wwILhhTr rr r=-=21wrh1 1F-wrh2 2F-TLF=0=0得:动水压力动水压力G GD D:流动中的地下水对土颗粒产生的压力流动中的地下水对土颗粒产生的压力 .GD=-T=-I Iwr r第70页/共122页2023/3/1171（二）流砂发生的条（二）流砂发生的条 件件 :式中式中:-:-土的浸水密度土的浸水密度 (浮密度浮密度 ););-土的重力密度土的重力

45、密度 ;-水的密度水的密度 .GD =-wr rrr rrrrw第71页/共122页2023/3/1172(三三)、流砂的防治、流砂的防治:1.1.途径途径:(1)(1)减小或平衡动水压力减小或平衡动水压力 .(2)(2)改变动水压力的方向改变动水压力的方向 .(3)(3)截断地下水流截断地下水流 .2.2.方法方法:（1 1）抢挖法；）抢挖法；（2 2）打钢板桩法；）打钢板桩法；（3 3）水下挖土法；）水下挖土法；（4 4）在枯水季节开挖基坑；）在枯水季节开挖基坑；（5 5）地下连续墙法；）地下连续墙法；（6 6）用井点法降低地下水位；）用井点法降低地下水位；第72页/共122页2023/3

46、/1173(四四)、冒砂现象、冒砂现象:Hwh式中式中:H:H 压力水头压力水头 (m);(m);h h 坑底不透水层厚度坑底不透水层厚度(m)(m)基坑Hh h2134管 涌 冒 砂 1-不透水层;2-透水层3-压力水位线;4-承压水的顶托力第73页/共122页2023/3/1174三三、降、降 水水:作用作用:消除流砂现象消除流砂现象 、稳定土方边坡、稳定土方边坡 、加速、加速 土的固结土的固结.(一一)、真空井点、真空井点:(:(轻型井点轻型井点)第74页/共122页2023/3/11751 1、井点设备、井点设备:(1)(1)管路系统管路系统:井点管井点管：直径：直径50mm50mm，

47、长，长5 m5 m、6m6m或或7m7m的钢管的钢管 滤滤 管管：直径同井点管，长：直径同井点管，长1m1m、1.2m1.2m、1.5m1.5m 总总 管管：直径：直径100 100 127mm127mm，每段，每段4m4m，接头间距接头间距 0.8m0.8m 弯联管弯联管：硬塑料透明管：硬塑料透明管 (2)(2)排水设备排水设备:真空泵设备真空泵设备：真空泵、离心泵、水气分离箱：真空泵、离心泵、水气分离箱 射流泵设备射流泵设备：射流器、离心泵、循环水箱：射流器、离心泵、循环水箱7 76 65 54 43 32 21 18 81000100015001500 滤管构造1-钢管;2-管壁上小孔;

48、3-缠绕的铁丝;4-细滤网;5-粗滤网;6-粗铁丝保护网;7-井点管;8-铸铁头第75页/共122页2023/3/11762 2、井点布置、井点布置:(1)(1)平面布置平面布置 :单排井点单排井点：基坑上口宽度：基坑上口宽度 B 6mBH(实际含水层厚度)，取H0=H S SS+lS+l0.20.20.30.30.50.50.80.8H H0 01.3(S+l)1.3(S+l)1.5(S+l)1.5(S+l)1.7(S+l)1.7(S+l)1.85(S+l)1.85(S+l)（2 2）无压非完整井）无压非完整井:RH0sY0基坑Hh0lS第87页/共122页2023/3/1188（3 3）承

49、压完整井）承压完整井:0lglg2.73XRMSKQ-=（4 4）承压非完整井）承压非完整井:0lglg2.73XRMSKQ-=l+0.5rM2 2MM -lM4.4.井点管数量计算与间距确定井点管数量计算与间距确定单根井点管的最大出水量单根井点管的最大出水量 :(m/d)(m/d)式中式中:d:d 滤管直径滤管直径 (m)(m)l l 滤管长度滤管长度 (m)(m)第88页/共122页2023/3/1189井点管根数井点管根数井点管间距井点管间距式中式中:L:L总管长度，总管长度，m m。在确定井点管间距时，还应注意以下几点：在确定井点管间距时，还应注意以下几点：a.a.井距不能过小，否则彼

50、此干扰大，影响出水量，因此井距不能过小，否则彼此干扰大，影响出水量，因此 井距必须大于井距必须大于5 5 d d。b.b.在总管拐弯处及靠近河流处，井点管宜适当加密。在总管拐弯处及靠近河流处，井点管宜适当加密。c.c.在渗透系数小的土中，考虑到抽水使水位降落的时间在渗透系数小的土中，考虑到抽水使水位降落的时间 比较长，宜使井距缩小。比较长，宜使井距缩小。d.d.间距应与总管上的接头间距相配合。间距应与总管上的接头间距相配合。(根根)第89页/共122页2023/3/11905 5.抽抽水水设设备备的的选选择择：真真空空泵泵和和离离心心泵泵 真真空空泵泵：总总管管长长度度、井井点点管管根根数数、