第9课 增补课 深基坑施工(支护结构)

1、建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17第一章概述第一章概述主要内容：主要内容：1 1、土方工程种类与特点、土方工程种类与特点 2 2、土方工程量的计算与平衡土方工程量的计算与平衡 3 3、施工准备与辅助工程（排降水）、施工准备与辅助工程（排降水） 4 4、土方（大型）工程的机械化施工、土方（大型）工程的机械化施工 5 5、土方填筑与压实、土方填筑与压实 6 6、深基坑施工（边坡及其稳定）深基坑施工（边坡及

2、其稳定） 7 7、深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构） 8 8、土方工程质量标准与安全技术土方工程质量标准与安全技术学习重点：学习重点：土石方工程的特点、机械化施工、土方填筑与压实、土石方工程的特点、机械化施工、土方填筑与压实、 深基坑施工。深基坑施工。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 课时安排（本章课时安排（本章8 8课时）：课时）： 第一节 土方工程种类与特点 第二节 土方工程量计算 第

3、三节 土方工程施工准备与辅助工程（排降水） 第四节 土方工程的机械化施工 第五节 土方填筑与压实 第六节 深基坑施工（边坡及其稳定） 第七节 深基坑施工（支护结构） 1 1课时课时 第八节 土方工程质量标准与安全技术建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 课时安排（本章课时安排（本章8 8课时）课时）: : 第一节 土方工程种类与特点 第二节 土方工程量计算 第三节 土方工程施工准备与辅助工程（排降水）

4、第四节 土方工程的机械化施工 第五节 土方填筑与压实 第六节第六节 深基坑施工（边坡及其稳定）深基坑施工（边坡及其稳定） 1 1课时课时 第七节 深基坑施工（支护结构） 第八节 土方工程质量标准与安全技术建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 第七节第七节 前言前言主要内容主要内容： 1、 基坑支护结构的适用前提 2、 基坑支护结构的设计目标 3、 基坑支护方法与结构选型 4、 基坑支护结构设计原则与计算

5、依据 5、 常用基坑支护结构设计与计算 6、 基坑支护结构图纸及其相关环境监测本节在选用教材本节在选用教材建筑施工技术（第四版）建筑施工技术（第四版）姚谨英姚谨英 主编主编 中国建筑工中国建筑工业出版社版本上有扩展的内容，版本的内容比较简单，但实际工作中尤业出版社版本上有扩展的内容，版本的内容比较简单，但实际工作中尤其是芜湖地区深基坑越来越常见，作为工程技术人员必须掌握基本知识。其是芜湖地区深基坑越来越常见，作为工程技术人员必须掌握基本知识。所以用专门一节进行简述。同学们必须通过课外自习予以深化了解。所以用专门一节进行简述。同学们必须通过课外自习予以深化了解。学习重点：学习重点：基坑支护结构的

6、适用前提、基坑支护结构的设计目标、基坑 支护结构设计原则与计算依据、基坑护结构及其相关环境监 测、各种支护结构构造。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 扬子商城国际基坑支护总体格局扬子商城国际基坑支护总体格局 2011年12月 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人

7、胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 扬子商城国际基坑支护近视图扬子商城国际基坑支护近视图 2011年12月 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 扬子商城国际基坑立体支撑系统扬子商城国际基坑立体支撑系统 2011年12月建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲

8、人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 课时安排课时安排: : 第一节 土方工程种类与特点 第二节 土方工程量计算 第三节 土方工程施工准备与辅助工程（排降水） 第四节 土方工程的机械化施工 第五节 土方填筑与压实 第六节 深基坑施工（边坡及其稳定） 第七节第七节 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构） 1 1课时课时 第八节 土方工程质量标准与安全技术建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172

9、013.09.17（一）（一） 基坑支护结构的适用前提基坑支护结构的适用前提（教材（教材P51)P51) 1、当土方开挖采用放坡无法保证安全时； 2、因场地限制无法满足放坡条件时；（二）（二） 基坑支护结构的设计目标基坑支护结构的设计目标 1、坑壁、坑底稳定； 2、临近建筑物与构筑物和管线的安全临近建筑物与构筑物和管线的安全； 3、基坑支护结构适用期限内同步施工建筑结构的安全； 4、满足土方开挖和支护结构自身施工可行性的需要； 5、满足地下结构施工安全的作业面； 6、经济合理； 7、综合考虑施工组织设计所规定的边坡附近的各种荷载 （土堆、机具、材料、挖掘和运输机械等）状况。建筑施工技术建筑施工

10、技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17（三）（三） 基坑支护方法与结构选型基坑支护方法与结构选型 1、基坑支护方法基坑支护方法 排桩、地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙、土钉墙、原状 土放坡或采用上述型式的组合。 2 2、基坑支护结构选型、基坑支护结构选型 建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99 3.3.1规定：支护 结构可根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地 质、施工作业设备和施工季节等条件选型

11、，首先按照规范 给定的表3.3.1参考。然后考虑诸方面因素综合后选定。然后考虑诸方面因素综合后选定。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99 3.3.1规定：支护结构可根据基坑周 边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件 选型：建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第

12、9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 3 3、几种实用选型参考几种实用选型参考（1）按经济性递增排序的围护形式：自然放坡草包叠袋纯土钉 墙（松木桩复合土钉墙）分级放坡+搅拌桩重力式挡墙搅拌 桩复合土钉墙拉森钢板桩钢支撑沉管灌注桩+内支撑（拉 锚）管桩+内支撑（拉锚）钻孔灌注桩+内支撑（拉锚） 排桩悬臂结构。（2）按施工工期递增排序的围护形式：自然放坡草包叠袋拉森 钢板桩钢支撑纯土钉墙（松木桩复合土钉墙）以预制桩 （包括松木桩）作为围护桩的排桩体系放坡+搅拌桩重力式挡 墙搅拌桩复合土钉墙以沉管灌

13、注桩和管桩作为围护桩的排 桩体系以钻孔灌注桩作为围护桩的排桩体系。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 注：本基坑围护选型方法适用于芜湖市区和郊县部分 区域（包括芜湖县、繁昌县、南陵县和无为县）（3）自然放坡 适用范围：适用范围：基坑计算开挖深度一般不超过3.5m（基坑 计算开挖深度超过2m一般采用两级放坡），地表杂填 土和硬壳层较厚，基坑周边场地开阔，有一定或较大 的放坡条件，周边环境或自身工程桩对基

14、坑围护变形 要求不高。 优缺点：优缺点：这是所有围护方式中最经济的一种方案，是 首选方案。该围护的优点是造价最便宜，施工进度最 快；缺点是变形不易控制 ，容易发生滑坡现象。（4）草包叠袋 适用范围：适用范围：一般基坑计算开挖深度不超过4.0m，基坑 周边场地开阔，有一定或较大的放坡条件，周边环境 或工程桩对基坑围护变形要求不高。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 优缺点：优缺点：该围护方式优点是造价便

15、宜，因没有需养护的 围护桩，施工进度快；缺点是基坑围护变形较难控制。（5）纯土钉墙 适用范围：适用范围：一般基坑计算开挖深度不超过4.0m，开挖范 围内和坑底附近土性相对较好（含水量不大于50）， 基坑周边场地比较开阔，有一定或较大的放坡条件，周 边环境或工程桩对基坑围护变形要求不高。 优缺点：优缺点：该围护优点是造价比较便宜，土钉养护期较 短，因此施工进度较快；缺点是基坑变形较大，容易发 生整体稳定性问题。（6）分级放坡+搅拌桩重力式挡墙 适用范围：适用范围：基坑计算开挖深度一般不超过6.0m，基坑周 边场地比较开阔，有一定的放坡条件。放坡的台宽根据 场地放坡条件和计算确定，该方案根据放坡级

16、数分为单 级放坡和多级放坡。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 优缺点：优缺点：该方案在芜湖地区有较成熟的施工经验，挖土 施工方便，止水性能好，大面积卸土后基坑围护变形也 能得到有效控制，没有支撑体系，施工速度快；它的缺 点是基坑四周要有一定的放坡范围，土方开挖及回填量 较大，大面积放坡后给施工单位带来很多不便。另外水 泥搅拌桩施工质量不易控制给围护体系带来不少风险。（7）复合土钉墙 适用范围：适用范

17、围：一般基坑计算开挖深度不超过6.0m，开挖范 围内和坑底附近土性很差的淤泥慎用，基坑周边场地比 较开阔，有一定或较大的放坡条件，周边环境或工程桩 对基坑围护变形要求不高。采用水泥搅拌桩加固坑底主 要目的是增加坑底地基土承载力、切断滑弧面防止纯土 钉墙方案经常出现的整体失稳问题。 优缺点：优缺点：它的优缺点与分级放坡水泥搅拌桩方案类 似，与后者相比它对基坑四周放坡条件限制更低，但它建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.17201

18、3.09.17 有超越红线和穿越工程桩的问题，对超越红线要求严格 地区和附近工程桩密度较高的部位应严格控制土钉长度。（8）拉森钢板桩 钢支撑 适用范围：适用范围：基坑计算开挖深度一般在4.0m7.0m多之间， 基坑形状呈有利于支撑设置的狭长形。一般这种围护形式 用在市政工程中：过街地道、共同沟、管沟等部位。 优缺点优缺点：由于拉森钢板桩不需要养护，在支撑体系形成后 马上可以挖土，因此它的工期较短，可用于抢工期的工程 中。缺点是由于受型钢截面尺寸影响，支撑跨度不能做得 很大，导致支撑密度过高，不利土方开挖和结构施工。另 外由于钢板桩定尺长度一般为12、15m，芜湖临江的大部分 区域软土土性很差且

19、厚度较大，计算开挖深度较深的基坑 采用一道支撑的钢板桩嵌固深度往往不足，只能设置两道 甚至多道支撑，这样就增加了施工工期和难度。 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17（9）沉管灌注桩 + + 内支撑 适用范围：适用范围：基坑计算开挖深度一般在47.0m之间，基坑周 边场地一般不是很开阔，周边环境对沉管灌注桩的挤土效 应反应不是很敏感。沉管灌注桩的桩径可选用426、500 或530。 优缺点优缺点：有支撑

20、围护的优点是基坑变形较小，缺点是工序 多、挖土麻烦、工期较长。与钻孔灌注桩+支撑相比，该围 护形式造价便宜，施工速度较快；但沉管灌注桩的垂直度控 制以及挤土效应造成的桩间距难以控制，从而造成桩间漏 水、漏土现象严重，对周边的建筑物、道路、管线等产生不 利的影响，而且沉管灌注桩的桩径较小，本身就是挤土桩， 它的变形较钻孔灌注桩大。（10）预应力砼管桩 + + 内支撑 适用范围：适用范围：基坑计算开挖深度一般在4.07.0m之间，基坑建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲

21、人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 周边场地一般不是很开阔，周边环境对管桩的挤土效应反应 不是很敏感。 优缺点优缺点：与沉管灌注桩相比，管桩不需要养护，工期略短， 一般用于基坑开挖面积较小或工期要求较紧的工程，但工程 造价略高于沉管灌注桩。其它优缺点与沉管灌注桩类似。（11）钻孔灌注桩 +内支撑 适用范围适用范围：基坑计算开挖深度没有限制，一般计算开挖深度 大于7.0m的基坑应采用钻孔灌注桩作为围护桩。基坑周边场 地不能行走大型施工机械的部位（钻孔灌注桩中心与周边障 碍物边的最小距离不小于1.5m）、施工机械高度受限部位 （如上有高压线等情况）以及周边环境对挤土桩

22、的反应敏感 部位应选用钻孔灌注桩。 优缺点优缺点：它的优点是围护桩无噪音、无挤土，基坑变形比沉 管灌注桩+支撑更小，可靠度高，它的桩径变化多，对不同建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 开挖深度的基坑可采用不同的桩径。另外它具有施工机械小 而低的特点，对场地要求较低；缺点是工程造价高，有泥浆 排放。（12）排桩悬臂结构 适用范围适用范围：适用于基坑计算开挖深度不大于5.0m的工程，一 般用于其它围护方案

23、无法实施的部位（如局部工作面不够、 支撑设置不便等部位），一般与其它围护方案配合使用，该 方案很少采用。 优缺点优缺点：基本没有优点，缺点造价高、变形大。（13）排桩拉锚 适用范围：适用范围：一般用于开挖深度在47m之间，且开挖面积较 大、支撑设置不便的基坑中，基坑四周在锚杆施工范围内没 有超越红线问题或允许超越用地红线，允许基坑有一定的变 形。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 优缺点（与有支撑体系

24、比较）优缺点（与有支撑体系比较）：工程造价比支撑体系低，且 开挖面积越大越有优势，没有支撑体系挖土方便，施工进度 较快；缺点是基坑变形比有支撑体系大，基坑四周要有土锚 杆存在条件，土锚杆留在土中不易清除，给以后地下施工带 来隐患。（14）不同桩型之间的组合和不同围护形式的组合。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99 3.1.3规定：选用相应选

25、用相应 的侧壁安全等级及重要性系数。的侧壁安全等级及重要性系数。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 （四）常用基坑支护结构设计原则与计算依据（四）常用基坑支护结构设计原则与计算依据 1 1、基坑支护结构设计原理、基坑支护结构设计原理建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程JGJ 120-JGJ 120- 99 3.1.1 99 3.1.1规定：规定： 基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限基坑支护结构

26、应采用以分项系数表示的极限 状态设计表达式进行设计。状态设计表达式进行设计。 （1）承载能力极限状态: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或基坑周边环境破坏；（2）正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已妨碍地下结构 施工或影响基坑周边环境的正常使用功能。 2 2、设计必须验算的内容（设计原则）、设计必须验算的内容（设计原则）根据承载能力极限状态 和正常使用极限状态的设计要求，基坑支护应按下列规定进 行计算和验算：（1）基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算，计算内容 应包括： 根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性 计算； 基坑支护结构的受压、受弯、受剪承

27、载力计算； 当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力计算和稳定性验算。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 （2）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，尚应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算 （3）地下水控制计算和验算： 抗渗透稳定性验算； 基坑 突涌稳定性验算； 根据支护结构设计要求进行地下水位控制计算。 （4）基坑支护设计内容应包括对支护结构计算和验算、质量检测 及施工监控的要求

28、。 3 3、设计依据（参数）准备、设计依据（参数）准备 （1）在主体建筑地基的初步勘察阶段，应根据岩土工程条件，搜 集工程地质和水文地质资料，并进行工程地质调查，必要时 可进行少量的补充勘察和室内试验，提出基坑支护的建议方 案。 （2）在建筑地基详细勘察阶段，对需要支护的工程宜按下列要求 进行勘察工作：建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 勘察范围应根据开挖深度及场地的岩土工程条件确定，并 宜在开挖边界

29、外按开挖深度的1-2倍范围内布置勘探点， 当开挖边界外无法布置勘探点时，应通过调查取得相应资 料。对于软土，勘察范围尚宜扩大； 基坑周边勘探点的深度应根据基坑支护结构设计要求确 定，不宜小于1倍开挖深度，软土地区应穿越软土层； 勘探点间距应视地层条件而定，可在15-30m内选择，地层 变化较大时，应增加勘探点，查明分布规律。 （3）场地水文地质勘察应达到以下要求： 查明开挖范围及邻近场地地下水含水层和隔水层的层位、 埋深和分布情况，查明各含水层（包括上层滞水、潜水、 承压水）的补给条件和水力联系； 测量场地各含水层的渗透系数和渗透影响半径； 分析施工过程中水位变化对支护结构和基坑周边环境的影

30、响，提出应采取的措施。 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 （4）基坑周边环境勘查应包括以下内容： 查明影响范围内建（构）筑物的结构类型、层数、基础类 型、埋深、基础荷载大小及上部结构现状； 查明基坑周边的各类地下设施，包括上、下水、电缆、煤 气、污水、雨水、热力等管线或管道的分布和性状； 查明场地周围和邻近地区地表水汇流、排泻情况，地下水 管渗漏情况以及对基坑开挖的影响程度； 查明基坑四周道路的距离

31、及车辆载重情况。 （5）岩土工程测试参数宜包含下列内容 ： 土的常规物理试验指标； 土的抗剪强度指标； 室内或原位试验测试土的渗透系数； 特殊条件下应根据实际情况选择其它适宜的试验方法测试 设计所需参数。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17（6）荷载标准值与设计值的确定 水平荷载标准值 A、碎石土及砂土 当计算点位于地下水位以上时 按公式3.4.1-1计算；在以下时 按公式3.4.1-2计算； 建筑施工

32、技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 B、对于粉土及粘性土 按公式3.4.1-3计算；建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 C、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。如图所示 D、基坑

33、外侧竖向 应力标准值ajk 可按（3.4.2-1） 公式计算： 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 ajk=rk + ok + 1k （3.4.2-1） E、计算点深度zj处自重竖向应力rk 当计算点位于基坑开挖面以上时: 计算点位于基坑开挖面以下时 ： rk = rmhh (3.4.2-3) 式中rmh开挖面以上土的加权平均天然重度。 F、当支护结构外侧地面作用满布附加荷载qo时 (图3.4.2-1

34、), 基坑外侧任意深度附加竖向应力标准值 ok可按下式确定: ok = qo (3.4.2-4)建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 (图3.4.2-1 3.4.2-2)建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 G、

35、当距支护结构 b1外侧,地 表作用有宽度为bo的条形 附加荷载q1时(图3.4.2-2) 基坑外侧深度CD范围内的 附加竖向应力标准值1k 可按右式确定: H、上述基坑外侧附加荷载作用于地表以下一定深度时,将计算点 深度相应下移,其竖向应力也可按上述规定确定。 I、 第i层土的主动土压力 系数Kai应按右式计算 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 水平抗力标准值水平抗力标准值 A、基坑内侧水 平抗力标

36、准 值epjk宜按 下列规定计 算（图3.5.1） B、对于砂土及 碎石土，基 坑内侧抗力 标准值按照 3.5 1-1公式 计算 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 C C、对于粉土及粘 性土基坑内侧 水平抗力标准 值宜按3.51-2 公式计算： D、作用于基坑 底面以下深 度zj 处的竖 向应力标准 pjk值可按 3.5.2式计算 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术

37、学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 E、第i层土的被动土压力系数应按3.5.3式计算 综合各种因素确定设计参数：综合各种因素确定设计参数： A、确定开挖深度：根据基坑边承台密度确定以底板、地梁或承 台底（均含垫层）为坑底设计标高。 B、确定土性指标（、c、）取值，对勘测报告中提供的平均 值，标准值或建议值进行分析，结合本地区经验及工程桩、 维护桩对土体的破坏程度，选择设计指标。 C、根据地质剖面的变化和基坑深度的变化以及地面荷载的不 同，划分计算区段。注：本教案所指的

38、公式编号均引自注：本教案所指的公式编号均引自建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 综合结构选型确定验算内容综合结构选型确定验算内容： 抗隆起验算 整体稳定验算 抗滑移验算（重力式挡墙） 桩身内力计算 内支撑轴力计算 支护桩及坑底位移计算 抗倾覆验算 起控制作用的指标： 悬臂结构 抗倾覆 单支撑支护结构 嵌固深度，用等值梁法确定 多支点支护结构 整体稳定 地下水位

39、高的砂土地基 抗渗透性稳定 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 对土方工程施工的要求； 监测内容和监测点布设，提出报警指标； 应急措施； 造价估算。 综合地质条件验算后确定结构选型（选型后再验算）综合地质条件验算后确定结构选型（选型后再验算） A、基坑支护结构承受的侧向压力包括土压力、水压力、基 坑周围建筑物及施工荷载引起的侧向压力。 B、土压力应根据土体经受的侧向变形条件来确定。包括静 止土压力、主

40、动土压力、被动土压力。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 C、土压力简图 k0k0 静止土压力 k0k0 = 1 1sin sin 土的有效内摩擦角 达到主动极限平衡状态 位移小 15 墙高 达到被动极限平衡状态 位移大 4% 墙高PaBABAPp外 力CpPP0Pa墙 向 后 移墙 向 前 移位 移土 压 力图 2.2-1建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职

41、业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 D、按朗肯土压力理论计算主动和被动土压力建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 E、不同土层的重度与高度示意图h112h3h232c ka图 2.3-1建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课

42、 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 F、水压力 水土合算：对淤泥、淤泥质土可采用水土合算方法计算 出土压力，不单独计算水压力，采用饱和重度。 对砂类土应采用水土分算。取有效重度（即饱和重度- 10），另加水压力，土的指标取有效应力指标。 G、土压力计算中抗剪强度指标的取值 直剪直剪 三轴剪三轴剪 固结块剪 cq 固结不排水剪 cu 快剪 q 不固结不排水剪 uu 慢剪 s 固结排水剪 d 快剪、固结块剪、慢剪均与剪切过程中的排水有关快剪、固结块剪、慢剪均与剪切过程中的排水有关。 基坑支护设计值一般均取

43、固快（直剪）或固结不排水 剪指标（三轴）。固快取峰值，（试验室一般按峰值提出）建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17（五）常用基坑支护结构设计与计算（五）常用基坑支护结构设计与计算 1 1、重力式支护结构设计与构造、重力式支护结构设计与构造（P16 1421) （1）重力式支护结构的含义：通过加固基坑周边土形成一 定厚度的重力式墙用以达到挡土目的支护结构。重力 式支护结构形式主要有深层搅拌水泥桩、高压旋喷

44、帷 幕墙等。 （2）重力式支护结构初始设计构造要求： 格构式深层搅拌水泥桩： 粘聚力c各自周长 格内土面积 F F (0.50.7) 土的重度 先按照构造设计估算，然后按照规范验算，满足规范要 求即可。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 （3）重力式支护结构设计与构造 重力式支护结构 的含义：通过加 固基坑周边土形 成一定厚度的重 力式墙用以达到 挡土目的支护结 构。重力式支护 结构形式主要有 水泥土

45、挡墙等。 重力式支护结构 初始设计范围： 如右图所示BhD建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 D = D = （1.01.02.02.0）h B = h B = （0.40.40.80.8）h h(4) (4) 嵌固深度计算嵌固深度计算 水泥土墙嵌固深度 设计值hd宜按圆弧 滑动简单条分法确 定，当嵌固深度下 部存在软弱土层时, 尚应继续验算软下 卧层整体稳定性 。 当基坑底为碎石土 及砂土、基坑内排

46、 水且作用有渗透水 压力时，水泥土墙 嵌固深度设计值除建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 应满足规程第5.1.1 条规定外，尚应按 规程第 4.1.3条抗渗 透稳定条件验算。 当按上述方法确定的 嵌固深度设计值hd小 于0.4h时,宜取0.4h。 （5 5）墙体厚度计算）墙体厚度计算 水泥土墙厚度设计b 值宜根据抗倾覆稳定 条件按下列规定计算: 当水泥土墙底部位于 碎石土或砂土时(图建筑施工技术建筑施

47、工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 5.2.1a)墙体厚度设计 值宜按5.2.1-1式计算； 当水泥土墙底部位于粘 性土或粉土中时(图 5.1.2.1b)墙体厚度设 计值宜按5.2.1-2经验 公式确定。 当按上述规定确定的水 泥土墙厚度小于0.4h时 宜取0.4h。 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（

48、支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 水泥挡墙计算简图建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17（5）正截面承载力验算正截面承载力验算 墙体厚度设计值除 应符合第上述要求 外，尚应按下列规 定进行正截面承载 力验算。 压应力验算 5.3.1-1式 压应力验算 5.3.1-2式建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9

49、 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17（6）构造要求构造要求 5.4.1 水泥土墙采用格栅布置时,水泥土的置换率对于淤泥不宜小于0.8,淤泥质土不宜小于0.7,一般粘性土及砂土不宜小于0.6;格栅长宽比不宜大于2。 5.4.2 水泥土桩与桩之间的搭接宽度应根据挡土及截水要求确定，考虑截水作用时，桩的有效搭接宽度不宜小于150mm；当不考虑截水作用时，搭接宽度不宜小于100mm。 5.4.3 当变形不能满足要求时，宜采用基坑内侧土体加固或水泥土墙插筋加混凝土面板及加大嵌固深度等措施。 建筑施工技术建

50、筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.172、土钉墙土钉墙（1）土钉抗拉承载力计算单根土钉抗拉承载力计算应符合 6.1.1式要求 （2）单根土钉受拉荷载标准值可按6.1.2式计算 ： 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17（3）荷载折

51、减系数可按6.1.3式计算 （4）对于基坑侧壁安全等级为二级的土钉抗拉承载力设计值 应按试验确定,基坑侧壁安全等级为三级时可按 6.1.4式 计算(图6.1.4) 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17(图6.1.4) 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选

52、 2013.09.172013.09.17 土钉锚固体与土体极限摩阻力标准值 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17（5 5）土钉墙整体稳定性验算）土钉墙整体稳定性验算 土钉墙应根据施工 期间不同开挖深度 及基坑底面以下可 能滑动面采用圆弧 滑动简单条分法 (图 6.2.1) 按6.2.1式进行整体 稳定性验算。 单根土钉在圆弧滑裂 面外锚固体与土体的 极限抗拉力可按6.2.2 式计算。建筑施工技术建筑施

53、工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 土钉墙整体稳定性验算简图土钉墙整体稳定性验算简图 也是边坡整体验算模型建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 （6 6）土钉墙构造要求）土钉墙构造要求 6.3.1 土钉墙设计及构造应符合下列规定

54、:1 土钉墙墙面坡度不宜大于1:0.1；2 土钉必须和面层有效连接，应设置承压板或加强钢筋等构造措施，承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接；3 土钉的长度宜为开挖深度的0.51.2倍，间距宜为12m，与水平面夹角宜为5 20 ；4 土钉钢筋宜采用、级钢筋，钢筋直径宜为1632mm，钻孔直径宜为70120mm；5 注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜低于M10；6 喷射混凝土面层宜配置钢筋网，钢筋直径宜为610mm，建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）

55、主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 间距宜为150300mm；喷射混凝土强度等级不宜低于C20，面层 厚度不宜小于80mm；7 坡面上下段钢筋网搭接长度应大于300mm。 6.3.2 当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施；土钉墙墙顶应采用砂浆或混凝土护面，坡顶和坡脚应设排水措施，坡面上可根据具体情况设置泄水孔。 图 1.3-8 土 钉 墙 围 护 示 意 图图 1.3-8 土钉墙围护示意图建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主

56、讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 3 3、桩、墙式支护结构设计与构造、桩、墙式支护结构设计与构造（P20 1422) (1) (1) 嵌固深度计算嵌固深度计算 悬臂式支护结 构嵌固深度设 计值hd宜按 4.1 1-1式计 算（图4.1.1-1） 单层支点支护 结构支点力及 嵌固深度设计 值hd宜按下列 规定计算 （图4.1.1-2） 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17

57、 A、 基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至基坑底面 的距离hcl可按4.1 1-1、 4.1 1-2式计算(图4.1.1-2)建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 C、嵌固深度设计值hd可按4.1 1-4式计算(图4.1.1-3)建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲

58、人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 多层支点排多层支点排 桩、地下连桩、地下连 续墙嵌固深续墙嵌固深 度设计值度设计值hdhd 宜按本规程宜按本规程 附录附录 A A圆弧圆弧 滑动简单条滑动简单条 分法确定分法确定 C、 基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至基坑底面 的距离hcl可4.1 1-2计算(图4.1.1-2)3 建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 当按上述方法确定的

59、悬臂式及单支点支护结构嵌固深度 设计值hd0.3h时,宜取hd=0.3h;多支点支护结构嵌固深 度设计值小于0.2h时,宜取hd=0.2h。 当基坑底为碎石土及砂土、基坑内排水且作用有渗透水 压力时，侧向截水的排桩、地下连续墙除应满足本章上 述规定外，嵌固深度设计值尚应满足式（4.1.3）抗渗透 稳定条件（图4.1.3） (2) (2) 结构计算结构计算 排桩、地下连续墙可根据受力条件分段按平面问题计 算，排桩水平荷载计算宽度可取排桩的中心距；地下连 续墙可取单位宽度或一个墙段。建筑施工技术建筑施工技术 第一章第一章 土方工程土方工程芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院第第9 9课课 增补课增补课

60、 深基坑施工（支护结构）深基坑施工（支护结构）主讲人主讲人 胡开选胡开选 2013.09.172013.09.17 结构内力与变形计算值、支点力计算值应根据基坑开 挖及地下结构施工过程的不同工况按下列规定计算： A、宜按本规程附录B的弹性支点法计算，支点刚度系数kT 及地基土水平抗力系数m应按地区经验取值,当缺乏地 区经验时可按本规程附录C确定； B、悬臂及单层支点结构的支点力计算值Tcl、截面弯矩计 算值Mc、剪力计算值Vc也可按本规程第4.1.1条的静力 平衡条件确定（图4.1.1-1图4.1.1-3）。 结构内力及支点力的设计值应按下列规定计算： A、截面弯矩设计值M建筑施工技术建筑施工