深基坑逆作法的设计与施工技术

逆作法法的设设计与与施工工1一逆逆作作法简简介2视屏网网址：：/s?__biz=MjM5OTAxOTU1MA==&mid=2650536537&idx=1&sn=61e03b407e360d97256ae9614e824b83&chksm=bece8f2889b9063e7778fd59cf2ff61dc97f1fced026960e744998e006de5ce8ade3708c4dbd&mpshare=1&scene=1&srcid=10258Q3XCsGOxftaw1XjN1js#rd4二逆逆作作法的的原理理3二逆逆作作法的的原理理地下连连续墙墙立柱桩桩立柱柱梁板三逆逆作作法的的分类类四逆逆作作法的的优缺缺点五逆逆作作法的的设计计按设计计内容容主要要分为为两个个方面面：（1）逆作作法流流程设设计：：逆作作法的的工序设设计（2）逆作作法的的结构构整体体分析析：根根据逆逆作法法的工工序设设计，，分析析结构构在不同同施施工工阶阶段段的受力力及变形形机理理，，进进行行总总体体概概念念设设计计。。逆作作法法是是一一个个分步步的施施工工过过程程，，结结构构的的主主要要受受力力构构件件兼兼有有临时时结结构构和永久久结结构构的双重重功功能能，其其结构构形形式式、刚度度、支撑撑条条件件和荷载载情况况随随施工工过过程程不不断断变变化化。按设设计计对对象象主主要要分分为为三三个个部部分分：：（1）周周边边围围护护结结构构：：地下下连连续续墙墙、、灌灌注注排排桩桩结结合合止止水水帷帷幕幕、、咬咬合合桩桩、、型型钢钢水水泥泥土土搅搅拌拌墙墙（2）逆逆作作阶阶段段的的水水平平结结构构体体系系：：梁板板结结构构、、无无梁梁楼楼盖盖结结构构（3）竖向向支撑体体系：钢格构柱柱、钢管管混凝土土柱、灌灌注桩逆作法的的设计周边围护护结构周边围护护结构是是最直接接的挡土土结构，，与水平平支撑共共同形成成完整的的基坑支支护体系系。采用用结构梁梁板体系系替代水水平支撑撑传递水水平力，，因此基基坑周边边围护结结构相当当于以结构梁梁板作为为支点的的板式支支护结构构围墙。。围护结构构：地下连续续墙、灌灌注排桩桩结合止止水帷幕幕、咬合合桩、型型钢水泥泥土搅拌拌墙围护结构构与主体体的结合合形式：：两墙合一一的地下下连续墙墙、临时时性的围围护结构构，两者者的区别别如下：：逆作法的的设计周边围护护结构（1）前者各各层梁板板施工时时完成与与地下室室外墙的的连接，，后者结结构梁板板与临时时围护结结构间需需设置型型钢支撑撑；（2）前者外外墙采用用两墙合合一“逆逆作”，，后者外外墙采用用传统工工序“顺顺作”；；（3）前者无无需地下下室侧壁壁外的肥肥槽的回回填，后后者需在在外墙形形成后进进行肥槽槽回填。。逆作法的的设计周边围护护结构1）基坑稳稳定计算算计算内容容包括：：整体稳稳定、抗抗倾覆稳稳定、抗抗隆起稳稳定计算方法法：土压压力平衡衡验算法法、地基基极限承承载力验验算法、、圆弧滑滑动稳定定验算法法2）围护结结构的内内力计算算1.施工阶段段的设计计计算规范推荐荐的竖向弹性性地基梁梁法。开挖面以以上采用用内支撑弹弹性支座座模拟，刚刚度采用用梁板面内内刚度。开挖面面以下采采用水平弹簧簧支座模拟，弹弹簧刚度度根据现场试验验或类似似工程经经验确定定。坑外土体体荷载以以主动土压压力计入，尚尚需考虑虑地表均布布荷载的的作用。砂土可采采用水土土分算，黏土可采采用水土土核算。分阶段，分工况进行计算算。围护结构构的变形验算算，以及对对周边环环境的变变形影响响分析。。逆作法的的设计周边围护护结构承载能力力极限状状态、正正常使用用极限状状态1）水平承承载力和和裂缝计计算土压力由由主动土土压力变变为静止止土压力力，水位位回复到到静止水水位地下室整整体已合合拢，边边界约束束条件发发生了变变化，根根据实际际的墙梁梁节点约约束形式式进行计计算正常使用用阶段主主要以裂裂缝控制制为主2）竖向承承载力和和沉降计计算地连墙的的竖向承承载力以以现场试试验为主主，试验验前可参参照钻孔孔灌注桩桩的计算算方法估估算。有有效周长长取与周周边土体体接触部部分的长长度，有有效长度度取基坑坑开挖面面以下入入土深度度地连墙仅仅承受地地下各层层梁板边边跨荷载载时，尚尚需注意意与主体体结构的的沉降协协调。如如上部结结构墙柱柱直接作作用于地地连墙时时，需进进行专项项设计2.正常使用用阶段的的验算逆作法的的设计周边围护护结构3）提高地地连墙竖竖向承载载力的措措施地连墙深深埋，基基底置于于较好土土层墙底采用用后注浆浆工艺每槽段之之间采用用十字或或王字形形钢板接接头刚性性连接，，增强整整体性2.正常使用用阶段的的验算逆作法的的设计周边围护护结构地连墙每每槽段可可采用柔性连接接或刚性连接接。其形式可可采用单一墙、、分离墙墙、复合合墙和叠叠合墙与主体地地下室外外墙进行行结合。。地连墙与与主体结结构的连连接主要要涉及以以下几个个方面：：1）压顶梁梁2）地下室室各层梁梁板3）基础底底板4）周边结结构壁柱柱3.地下连续墙节节点构造逆作法的设计计周边围护结构构1）地连墙与压压顶梁的连接接3.地下连续墙节节点构造逆作法的设计计周边围护结构构2）地连墙与地地下各层梁板板的连接预留插筋、接接驳器、预留留抗剪件梁板周边宜设设环梁，加强强两者间的连连接与整体性，预埋件的的连接件可以以通过锚入环环梁的方式式与主体结构连连接地连墙预留插筋梁板结构3.地下连续墙节节点构造逆作法的设设计周边围护结结构3）地连墙与与基础底板板的连接根据配筋规规格留设刚刚接接驳器器底板厚度较较大时设置置环梁，墙墙内预留钢钢筋，开挖后锚入入环梁3.地下连续墙墙节点构造造逆作法的设设计周边围护结结构4）地连墙与与结构壁柱柱的连接设置在地连连墙每槽段段的接缝处处，起到良良好的防水效果果3.地下连续墙墙节点构造造逆作法的设设计周边围护结结构地连墙的止止水主要集集中在压顶梁、槽段接头、基础底板三个部位4.地下连续墙墙防水设计计逆作作法法的的设设计计周边边围围护护结结构构5.临时围护结构构采用灌注排桩结合合止水帷幕、、咬合桩、型型钢水泥土搅搅拌墙作为逆作方案案中的围护结构。主要特点如下下：在满足变形控控制的前提下下，可根据计计算灵活调整整围护结构截截面尺寸，优优化设计；当地下室轮廓廓不规则时，，可灵活调整整围护体轮廓廓，减少工程程量；当基坑周边土土质好或深度度较浅时，较较地连墙结构构经济性优；；分区施工的基基坑中作为临临时围护隔断断，减少工程程量也方便后后期的凿除，，其中灌注桩桩凿除较为方方便，使用广广泛。与地连墙结构构进行经济分分析对比后，，如具有相应应经济优势可可采用。逆作法的设计计周边围护结构构5.临时围护结构构1）临时围护结结构的位置由于地下室外外墙顺作，其其与外墙间需需预留一定距距离，便于后后期外墙支模模、防水施工工，通常不宜宜小于800mm。尚需注意围围檩空间；作为基坑中部部的临时隔断断时，不能影影响到主体结结构的布置，，同时尽量使使主体结构施施工缝留设在在1/3跨位置，减少少悬臂长度。。逆作法的设计计周边围护结构构5.临时围护结构构2）临时围护结结构的水平支支撑刚度取决于传力构构件的布置和刚度，而非非水平结构梁板刚度水平传力支撑撑形式：钢支撑、混凝凝土支撑、型型钢混凝土支支撑。尽可能采用钢钢支撑，可直接锚入入结构梁，便便于止水措施施，可在不拆拆撑工况下进进行外墙浇筑筑。采用混凝土支支撑时，可采采用分段间隔隔拆撑，分段段浇筑外墙的的方式，避免免支撑穿越外外墙导致的渗水问题。逆作法的设计计水平结构与支支护结构相结结合设计1.水平结构体系系无梁楼盖体系系梁板体系为了避免盖挖挖施工也可先浇筑肋梁，，等下部土体体挖除后再浇浇筑楼板封闭闭，可采取梁梁顶预留开口口箍，后与板板钢筋及混凝凝土整体连接接的节点做法法大样。下述位置需注注意增设临时时支撑，考虑虑拆除方便一一般采用钢撑撑2.水平力传递的的设计楼板面有较大大高差处；楼板存在较大大面积的缺失失或车道位置置；后浇带、变形形缝等处。如局部结构的的抗侧刚度足足以平衡单侧侧土压力，也也并非必须须增设临时撑撑从而达到整整体的平衡。。逆作法的设计计水平结构与支支护结构相结结合设计2.水平力传递的的设计逆作法的设计计水平结构与支支护结构相结结合设计3.水平结构的复复核首先满足正常常使用阶段的的各项设计要要求，在此基基础上采用有有限元模型（（SAP2000、ANSYS、ABAQUS），梁板采用用壳元模拟剖剖分，施加侧侧向土压力复复核此单工况况作用下的梁梁板内力配筋筋，如不满足则需需调整设计。。板配筋宜采采用双层双向向形式。4.竖向支撑结构构形式框架结构为宜宜：角钢格构柱、、型钢柱、钢钢管混凝土柱柱剪力墙结构不不适用：施工精精度、、墙与与各层层结构构之间间的连连接及及止水水等技术尚尚不成成熟，，如采采用大大量临临时钢钢立柱柱的方方式进进行托换，经济济性较差。。逆作法的设设计水平结构与与支护结构构相结合设设计4.竖向支撑结结构形式如部分墙体体必须在基基坑开挖阶阶段同时施施工，需在在墙下设置置密集立柱柱与立柱桩桩，以提供供足够承载能力力。其在基基坑工程完完成后钢立立柱不能拆拆除，须浇浇筑于墙体体之内，须须考虑合适适的钢立柱尺寸，利利于墙体钢钢筋的穿越越。若需同时施施工主体上上部结构，，则须在墙墙下设置托托梁和足够够数量的钢钢立柱与立立柱桩，由由托梁承受逆作阶阶段的剪力力墙荷载，，而后将荷荷载传递给给竖向支撑撑系统。逆作法的设设计水平结构与与支护结构构相结合设设计5.水平结构与与竖向支撑撑的连接1）H型钢柱与梁梁的连接节节点a）钻孔钢筋筋连接法优点：节点点简单，梁梁柱接头混混凝土浇筑筑质量好。。缺点：钻孔孔削弱了截截面，使承承载力降低低，如孔数数较多需注注意设计复复核，同时时钢筋穿过过定位后应应立即双面面满焊将孔孔封闭。孔孔数不多采采用局部贴贴焊钢板进进行补强，，也可作为为一种处理理方式。b）传力钢板板法H型钢翼缘处处加焊钢板板或角钢等等，再将梁梁纵筋焊接接至传力钢钢板上，从从而达到传传力的作用用。传力钢板可可水平焊接接，亦可竖竖向焊接，，但梁筋较较多时竖向向焊接材料料消耗较多多。逆作法的设设计水平结构与与支护结构构相结合设设计5.水平结构与与竖向支撑撑的连接2）角钢格构构柱与梁的的连接节点点a）钻孔钢筋筋连接法b）传力钢板板法施工第二层层及以下水水平结构时时，需在已已经处于受受力状态的的角钢上进进行大量的的焊接作业业，因此施工时时应对高温温下钢结构构的承载力力降低予以以充分考虑虑。逆作法的设设计水平结构与与支护结构构相结合设设计5.水平结构构与竖向向支撑的的连接2）角钢格格构柱与与梁的连连接节点点c）梁侧加加腋法通过梁侧侧加腋的的方式扩扩大梁柱柱节点位位置梁宽宽度，使使得梁主主筋从角角钢格构构柱侧面面绕行通通过。逆作法的的设计水平结构构与支护护结构相相结合设设计5.水平结构构与竖向向支撑的的连接2）角钢格格构柱与与梁的连连接节点点两种抗剪剪件的设设置逆作法的的设计水平结构构与支护护结构相相结合设设计5.水平结构构与竖向向支撑的的连接3）钢管混混凝土柱柱与梁的的连接节节点a）双梁节节点原框架梁梁一分为为二，分分成两根根梁从钢钢管柱侧侧面穿过过，适用用于框架架梁宽与与钢管直直径相比比较小，，梁筋无法法穿越的的情况。。逆作法的的设计水平结构构与支护护结构相相结合设设计5.水平结构构与竖向向支撑的的连接3）钢管混混凝土柱柱与梁的的连接节节点b）环梁节节点逆作法的的设计水平结构构与支护护结构相相结合设设计5.水平结构构与竖向向支撑的的连接3）钢管混混凝土柱柱与梁的的连接节节点c）传力钢钢板法设置两个个方向标标高错位位的四块块环形加加劲板，，第一排排钢筋遇遇钢管阻阻挡处与与加劲环环焊接，，梁底一排筋筋遇钢管管则可上上弯，梁梁顶和梁梁底二、、三排筋筋从钢管管两侧穿穿越。适适用于梁梁宽大于于钢管柱柱直径时，，且梁筋筋较多需需多排放放置情况况。逆作法的的设计水平结构构与支护护结构相相结合设设计5.水平结构构与竖向向支撑的的连接3）钢管混混凝土柱柱与梁的的连接节节点c）传力钢钢板法逆作法的的设计竖向支撑撑系统设设计1.竖向立柱柱与立柱柱桩的结结构形式式柱与桩尽尽可能置置于主体体结构柱柱位置，，并利用结结构柱下下工程桩桩作为立立柱桩，，钢立柱在在基坑逆逆作结束束后外包包混凝。。上部部荷荷载载较较小小时时，，可可采采用用角角钢钢格格构构柱柱，，如纯纯地地下下室室逆逆作作；；上部部荷荷载载较较大大时时，，可可采采用用钢钢管管混混凝凝土土柱，，如如同同时时施施工工上上部部结结构构时时；；立柱柱桩桩常常采采用用钻钻孔孔灌灌注注桩桩。。逆作作法法的的设设计计竖向向支支撑撑系系统统设设计计2.结构构柱柱位位置置支支撑撑立立柱柱与与立立柱柱桩桩1）一一柱柱一一桩桩最为为基基本本的的竖竖向向支支承承形形式式，，构构造造简简单单、、施施工工便便捷捷。。逆逆作作结结束束后后可可全全部作作为为永永久久构构件件使使用用，，经经济济性性较较高高。。逆作作法法的的设设计计竖向向支支撑撑系系统统设设计计2.结构构柱柱位位置置支支撑撑立立柱柱与与立立柱柱桩桩2）一一柱柱多多桩桩上部部荷荷载载较较大大，，一一柱柱一一桩桩不不能能满满足足要要求求，，仅仅能能采采用用一一柱柱多多桩桩，，尽尽量量避免免大大面面积积采采用用。。主主要要缺缺点点如如下下：：钢立柱柱为临临时立立柱，，逆作作后需需割除除；节点构构造相相比一一柱一一桩更更为复复杂；；主体结结构柱柱托换换施工工复杂杂。逆作法法的设设计竖向支支撑系系统设设计2.结构柱柱位置置支撑撑立柱柱与立立柱桩桩2）一柱柱多桩桩逆作法法的设设计竖向支支撑系系统设设计2.结构柱柱位置置支