深基坑工程培训讲义（ppt共61）图文丰富

深基坑坑工程程课程目目标1．认识识和了了解深深基坑坑支护护的特特点，，掌握握深基基坑工工程的的基本本理论论知识识和分分析计计算方方法；；2.培养学学生解解决实实际工工程问问题的的能力力；参考书书籍：：刘宗仁仁，基基坑工工程，，哈尔尔滨工工业大大学出出版社社，2007年《建筑基基坑支支护技技术规规程》（JGJ120-99）课程主主要内内容：：介绍深深基坑坑开挖挖与支支护的的主要要特点点，国国内外外深基基坑工工程的的发展展现状状；掌握作作用在在基坑坑支护护结构构上的的荷载载。学习常常见的的基坑坑支护护结构构的设设计施施工方方法，，包括括悬臂臂桩、、单层层及多多层锚锚杆档档土桩桩、土土层锚锚杆、、土钉钉支护护等。。掌握基基坑工工程降降水设设计的的基本本原理理和计计算方方法。。深基坑坑工程程的特特点深基坑坑开挖挖支护结结构形形式深基坑坑工程程的设设计内内容和和要求求基坑支支护设设计的的基本本规定定基坑监监测第一章章概概述述1深基坑坑工程程的特特点基坑工工程深基坑坑：开挖深深度超超过5m（含5m）或地地下室室三层层以上上（含含三层层），，或深深度虽虽未超超过5m（含5m），但地质质条件和周周围环境及及地下管线线极其复杂杂的工程。。符合上述条条件的基坑坑都属于深深基坑。基坑工程一一般特点1.基坑支护体体系是临时时结构，安安全储备较较小，具有有较大的风险险性2.基坑工程具具有很强的的区域性和和个性(地质、场地地)3.基坑支护结结构所承受受的土压力力特点4.基坑工程具具有明显的的环境效应应(生活、地层层)5.基坑工程综综合性强，，是系统工工程(知识、工程程)6.基坑工程具具有较强的的时空效应应杭州西湖文文化广场：：42720m2超过40mi总耗资近27亿，占地120000平方米，平平均埋深－－26.1米、局部深深度达到－－32.6米，总计运运出120万方土深基坑的工工程环境要保护周边边构筑物的的安全使用用一般的基坑坑支护大多多是临时结结构如何安全、、合理地选选择合适的的支护结构构并根据基基坑工程的的特点进行行科学的设设计是基坑坑工程要解解决的主要要内容。降水设计在工程实践践中，一般般采用理论论导向、量量测定量和和经验判断断三者相结结合的方法法。基坑工程是是理论与实实践并重的的技术，具具有高风险险性全面、高精精度的监测测是保证基基坑工程安安全的透视视眼。施工工过程中也也应紧密结结合监测结结果，及时时调整施工工方案，做做到信息化化施工2深基坑开挖挖放坡开挖适用于硬质质、可塑性性粘土和良良好性砂土土需要核算边边坡表面的的稳定性砂质地基：：坡角主要要取决于砂砂的内摩擦擦角，特特别注意降降水粘性土地基基：稳定性性主要取决决于滑动计计算，其安安全系数要要求为1.1~1.3斜面高度，，通常限于于3~6米放坡开挖支护开挖支护开挖适用于土质质软弱、场场地狭窄、、开挖深度度较大人工开挖和和机械开挖挖3支护结构形形式放坡开挖支护结构包包括:挡墙和支撑撑（或拉锚锚）两部分分（1）支护结构构地下连续墙墙混凝土灌注注桩水泥土桩墙墙土钉墙逆作拱墙其它形式①地下连续墙墙地下连续墙墙地下连续墙墙可兼作地地下室外墙墙，一般集集挡土、承重重、止水和和防渗功能于一身身。对多种种地质条件件和复杂的的施工环境境适应能力力较强适用于基坑坑侧壁安全全等级一、、二、三级级最深己用于于约35m深开挖基坑坑工程。常常用墙厚0.6、0.8、1.0和1.2米不足之处在在于单体造造价较高。。②混凝土灌注注桩悬臂式结构构在软土场场地中不宜宜大于5m，但与土层锚锚杆共同使使用后，则则适用于基基坑侧壁安安全等级一一、二、三三级。是目前深基基坑工程中中应用最多多的一种支支护结构形形式成孔方式主主要有机械械钻孔和人人工挖孔两两种混凝土灌注注桩③水泥土桩墙墙水泥土桩墙墙插入型钢一一般采用H型钢、槽钢钢或拉森板板桩。通常常内插型钢钢在施工结结束后可拔拔除回收－－SWM法。一般用于深深度不超过过13m的基坑工程程基坑侧壁安安全等级宜宜为二、三三级主要用于软软土地区，，具有抗渗渗防水和挡挡土的性能能，施工便便利，并且且较为经济济。④土钉墙施工简便，，节省工期期，经济效效益好，是是基坑的首首选型式基坑深度不不宜大于12m当地下水位位高于基坑坑底面时，，应采取降降水或截水水措施基坑侧壁安安全等级宜宜为二、三三级的非软软土场地土钉墙⑤逆作拱墙逆作拱墙基坑深度不不大于12m、基坑侧壁壁安全等级级宜为二、、三级淤泥和淤泥泥质土场地地不宜采用用发挥混凝土土受压的特特性，节约约钢材和投投资场地周围须须有较大空空间，施施工要求严严格⑥环梁支护结结构体系⑦钢板桩（2）支撑当基坑深度度较大，悬悬臂挡墙的的强度和变变形不能满满足要求时时，需增设设支撑系统统。支撑系统有有基坑内支撑撑基坑外拉锚锚（顶部拉拉锚、土层层锚杆拉锚锚）常用的有钢结构支撑撑钢筋混凝土土支撑钢支撑钢筋混凝土土支撑钢－混凝土土组合支撑撑圆环梁的直直径66m，圆内无支支撑，外与与钢管连接接4深基坑工程程的设计内内容和要求求收集下列资资料：岩土工程勘勘察报告；；邻近建筑物物和地下设设施及地下下管网的类类型和分布布图；用地界线及及红线图、、建筑总平平面图、地地下结构平平面图和剖剖面图等设计内容，，一般应包包括：支护结构的的方案比较较和选型；；支护结构的的内力和变变形计算；；基坑稳定性性验算；结构长度（（高度）设设计及截面面尺寸和配配筋验算；；降水设计；；挖土方案；；监测方案和和环保要求求。5基坑支护设设计的基本本规定基坑支护结结构应采用用分项系数数表示的极极限状态设设计表达式式进行设计计。(1)承载能力极极限状态对应于支护护结构达到到最大承载载能力或土土体失稳、、过大变形形导致支护护结构破坏坏或基坑周周边环境破破坏；(2)正常使用极极限状态对应于支护护结构的变变形已妨碍碍地下结构构施工或影影响基坑周周边环境的的正常使用用功能。承载能力极极限状态安全等级

破坏后果一级支护结构破坏、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对基坑周边环境影响很小，但对本工程地下结构施工影响严重。1.00三级支护结构破坏对基坑周边环境影响及地下结构施工影响不严重。0.95基坑支护结结构设计应应根据《建筑基坑支支护技术规规程》（JGJ120-99）表3.1.3选用相应的的侧壁安全全等级及重重要性系数数结构形式适用条件排桩或地下连续墙1．适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级2．悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m3．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．水泥土桩施工范围内地基承载力不宜大于150kPa3．基坑深度不宜大于6m土钉墙1．基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地2．基坑深度不宜大于12m3．当地下水位高于基坑底面时，应采取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3．拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/84．基坑深度不宜大于12m放坡1．基坑侧壁安全系数等级宜为三级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适用4．当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施支护结构选选型表第二章荷荷载与抗抗力水平荷载水平抗力1水平荷载（1）支护结构构承受的荷荷载支护结构承承受的荷载载一般包括括土压力水压力墙后地面荷荷载引起的的附加荷载载。(2)土压力Ea-ΔE0+Δ外力Ep滑裂面主动土压力力静止土压力力被动土压力力朗肯主动土压力---第i层土的主动动土压力系系数---作用在深度度处的竖向力力标准值，，（3.4.1-1）（3.4.2-1）---基坑外测任任意深度由由地面超载载产生的竖竖向应力标标准值---计算点深度处的自重竖向应力标准值自重竖向应应力标准值值1）当计算点点在基坑底底面以上时时：（3.4.2-2）---计算点深度以上土的加权平均重度2）当计算点点在基坑底底面以下时时：（3.4.2-3）---基坑底面以以上土的加加权平均重重度---支护结构顶顶面至坑底底的距离对于粘性土土按计算公公式计算时时，主动土土压力在土土层顶部（（H=0处）为负值值，即表明出现拉拉力区，这这在实际上上是不可能能发生的。。可计算临临界高度以以下的主动动土压力：：粘性土临界高度ZcZcH可计算此种种情况下的的临界高度度Zc，进而计算算临界高度度以下的主主动土压力力。（3）水压力力－砂性土土（水土分分算）水平荷载标标准值计算算图（a）水压力计计算（b）水减重作作用mj：当zj＜h时，取zj；当zj≥h时，取h；ηwa：当hwa≤h时，取1；当hwa＞h时，取零；砂性土中的的水－土压压力（2）当计算点点位于地下下水位以下下时（3.4.1-2）（4）地面超超载有三种情况况：⑴墙后有有均布荷载载ｑ⑵距离支支护结构一一定距离有有均布荷载载ｑ⑶距离支支护结构一一定距离有有一定宽度度的均布荷荷载q。①墙后有均布布荷载ｑ如墙后堆有有土方、材材料等地面面均布荷载载对支护结结构引起的的附加荷载载，可按下下式计算：：qHσok＝q0（3.4.2-4）②距离支护结结构一定距距离距离有均布布荷载ｑ此此时压应力力传到支护护结构上有有一空白距距离h1,在h1之下产生均均布的附加加应力：l1qHe1e2当距支护结结构b1外侧，地表表作用有宽宽度为b0的条形附加加荷载q1时，基坑外外侧深度CD范围内的附附加竖向应应力值σ1k可按下式确确定：③地面上均布布荷载在一一定宽度范范围内（3.4.2-5）几种集中荷荷载折算为为均布荷载载繁重的起重重机械：距距桩1.5m内按60kPa取值；距桩桩1.5~3.5m，按40kPa取值；轻型公路：：按5kPa取值；重型公路：：按10kPa取值；铁道:按20kPa取值。碎石土和砂砂土按水土土分算原则则计算，例例如：对于于重度为γ的均匀砂土土，按水土土分算原则则，其主动动土压力应应为：基坑内侧水水平抗力标标准值epjk宜按下列规规定计算：：1）对于砂土及及碎石土，，基坑内侧侧水平抗力力标准值按按下列规定定计算：式中：σpjk——作用于基坑坑底面以下下深度为Zj的竖向应力力标准值，，，其中γmj为深度zj以上土的加权平平均天然重度；Kpi——第i层土的被动动土压力系系数，2水平抗力（3.5.1-12）对于粉土土及粘性土土基坑内侧侧水平抗力力标准值宜宜按下式