建筑深基坑支护工程设计与施工技术.pptx

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1、1设计基本原则 基坑工程的分级基坑工程的分级 基坑支护结构极限状态基坑支护结构极限状态 设计计算内容设计计算内容 设计荷载设计荷载 n 1.基坑支护结构设计理论与实践第1页/共35页2基坑工程的分级 基坑侧壁安全等级及重要性系数基坑侧壁安全等级及重要性系数安全安全等级等级破破 坏坏 后后 果果 0一级一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周支护结构破坏、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边环境及地下结构施工影响很严重1.10二级二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周支护结构破坏、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边环境及地下结构施工影响一般1

2、.00三级三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周支护结构破坏、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据具体情况另行确定。注：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行确定。第2页/共35页3设计计算内容支护结构均应进行承载能力极限状态支护结构均应进行承载能力极限状态的计算。的计算。对有位移控制要求的工程应进行支护对有位移控制要求的工程应进行支护结构的位移计算结构的位移计算非常重要非常重要第3页/共35页4设计荷载 设计荷载设计荷载设计荷载设计荷载土压力土压力土压力土压力水压力水压力水

3、压力水压力一般一般一般一般地面地面地面地面超载超载超载超载影响区影响区影响区影响区内建筑内建筑内建筑内建筑（构筑）（构筑）（构筑）（构筑）物荷载物荷载物荷载物荷载施工施工施工施工荷载、荷载、荷载、荷载、邻近施邻近施邻近施邻近施工影响工影响工影响工影响其他其他其他其他第4页/共35页5设计荷载 水、土压力水、土压力第5页/共35页6设计荷载 土压力分布土压力分布与支护结构位移有关与支护结构位移有关与支护结构位移有关与支护结构位移有关第6页/共35页7设计荷载 三角形荷载三角形荷载 与与 矩形荷载矩形荷载第7页/共35页8设计荷载设计荷载 水平荷载水平荷载 矩形荷载；矩形荷载；水平抗力水平抗力 三

4、角形分布三角形分布碎石土及砂土碎石土及砂土 水土分算；水土分算；粉土及粘性土粉土及粘性土 水土合算水土合算第8页/共35页9方案选择的依据 基坑开挖深度；工程地质与水文地质；基坑等级（邻近环境）；土方开挖方法；地下水处理；支护工程造价第9页/共35页10 基坑支护结构设计理念的转变 早期 仅考虑承载能力极限状态 现今 注重位移控制要求。第10页/共35页11设计方法平面求解 支护墙的变形与支撑变形的协调及两者的相互作用？弹性地基梁法 土弹簧的模拟（常用的“m”法）,具有很强的经验性。第11页/共35页12设计方法发发 展展整体三维建模 从整体上分析支护结构及周围土体 的应力与位移性状。有限单元

5、法 动态的模拟基坑的施工工况 模拟土体支护结构之间相互作用 水土之间的耦合等因素第12页/共35页13几种支护结构设计 n 土钉墙土钉墙n 水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩n 排桩、地下连续墙排桩、地下连续墙n 逆作法和盖挖法逆作法和盖挖法第13页/共35页14土钉墙第14页/共35页15土钉墙（计算简图）1喷射混凝土面层；2土钉 1喷射混凝土面层；2土钉 第15页/共35页16土钉墙事故第16页/共35页17土钉墙土钉墙外部整体破坏的几种形式土钉墙外部整体破坏的几种形式土钉墙外部整体破坏的几种形式土钉墙外部整体破坏的几种形式第17页/共35页18土钉墙第18页/共35页19软土地区必须进行外部整体稳

6、定验算，防止深部滑移破坏。土钉墙第19页/共35页20土钉墙的位移 一般认为，在硬土层中土钉墙的整体位移不大，而且土钉墙支护结构仅适用于二、三级基坑，所以通常设计对土钉墙不进行位移计算，有关规范也未对土钉墙位移计算作出具体规定。土钉墙第20页/共35页21在软土中土钉墙位移较大，它包括 开挖阶段初始滑动造成的位移、各工况下产生的位移 成型的土钉整体结构位移 三部分的叠加。土钉墙第21页/共35页22 在软土中土钉结构的设计和施工中应考虑土钉墙的位移，使土钉墙的总位移控制在基坑周边环境许可的变形范围内。土钉墙第22页/共35页23 水泥土墙第23页/共35页24水泥土墙 （计算简图）b=(0.6

7、0.8)h hd=(0.81.2)h第24页/共35页25水泥土墙 水泥土 的 形成第25页/共35页26水泥土墙 （计算内容）1、抗 倾 覆 稳 定；2、抗 滑 移 稳 定；3、整 体 稳 定；4、抗 渗；5、正 截 面 承 载 力；6、格 栅 稳 定7、位 移第26页/共35页27 水泥土墙 第27页/共35页28 水泥土墙 第28页/共35页29 水泥土墙1、位移的必然性；、位移的必然性；2、桩顶构造；、桩顶构造；3、桩体搭接；、桩体搭接；4、施工质量；、施工质量；5、长短桩的应用、长短桩的应用抗渗；抗渗；第29页/共35页30排桩、地下连续墙(a)支点力计算；(b)嵌固深度计算 相当梁法相当梁法 第30页/共35页31排桩、地下连续墙相相当当梁梁法法|单单锚锚板板桩桩 第31页/共35页32相当梁法相当梁法多锚板桩多锚板桩 排桩、地下连续墙第32页/共35页33弹性支点法排桩、地下连续墙第33页/共35页34 杆系有限元法杆系有限元法 计算基本方法：结构离散形成单元刚度矩阵 集合成总刚度矩阵利用平衡条件求解 排桩、地下连续墙第34页/共35页35感谢您的观看！第35页/共35页