基坑开挖计算以及桩基础课件基坑开挖

软土地基与深基础工程2003年12月主要内容一、软土工程性质二、地基处理三、基坑开挖四、桩基础五、地基与基础共同作用一、软土工程性质

1.软土一般工程特性

2.土的本构关系

3.地基应力与沉降

4.地基固结与流变5.地基承载力6.土坡稳定计算三基坑开挖1概述2曾宪明等的基坑围护方法分类3对深基坑整个过程的一般性总结4上海深基坑围护的若干实践问题5国内在深基坑支护方面的一些研究1概述

随着城市建设的发展，地下空间在世界各大城市中得到开发利用。如高层建筑地下室、地下仓库、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等。在我国，地铁及高层建筑的兴建，产生了大量的基坑（深基坑）工程。深基坑的一般模式图支护体系位移示意图(1)基坑开挖的组成放坡大开挖基坑开挖支护系统（挡土结构）（2）挡土结构的类型（a）挡土墙（填土工程）——传统型重力式挡墙（开挖较浅时）分为：悬垂式扶垛式

(b)板桩墙（i）板桩墙的种类按受力形式分悬臂式锚定式木质板桩（很少用）按材料分为以下几种：预制砼板桩钢板桩（ii）板桩墙的设计主要特点：挡土墙：厚、浅，截面强度足够，但抗倾覆、抗滑动功能较差，对于设计，主要是稳定验算。板桩墙：薄、深，抗弯功能差，抗倾覆、抗滑动性能好，对于设计，主要验算抗弯（拉）。（iii）悬臂臂式板桩墙施工方便，常用用，一般用于开开挖深度小于10m的工程。。设计内容：确定定板桩的截面尺尺寸（厚度）、、插入深度（开开挖线以下板桩桩的长度）。一般以Blum理论为依据。。鲁姆（德）：假假定板桩墙受力力后变形绕0点点转动，沿深度度分成A、B、、C三区，如下下图示。然后，根据静力力平衡条件，求求出土压力分布布和插入深度、、计算弯矩，确确定截面尺寸。。(c)排桩墙（（桩压顶顶支撑））悬臂式支撑（拉锚式））单排桩墙：开挖挖深度较小双排桩墙：钢架架式，开挖深度度较大(d)组合型挡挡墙（式样根据据具体情况而定定）钢筋混凝土桩：：起到挡土作用用深层搅拌桩：挡挡土又挡水2曾宪明等的的基坑围护方法法分类共分为四类：传统方法改良方法喷锚网支护方法法土钉墙法人工挖孔桩机械钻孔桩预制钢筋混凝土土桩搅拌桩槽钢钢板桩工字钢板桩地下连续墙管钢管桩钢支撑木支撑砂袋堆撑桩板墙管撑（1）传统方法法桩锚（＋喷网））桩锚（＋喷网））桩锚管锚（＋喷网））撑锚（＋喷网））（2）改良方方法（3）喷锚网网支护法（包包容注浆、拉拉锚）（4）土钉墙墙法（钻孔注注浆土钉等包容注浆法））传统方法的特特点曾对我国城市市建设做出过过重要贡献，，且至今仍在在发挥一定作作用。它受力力明确，易于于设计，设备备简单。在工工程地质条件件较好，或基基坑较浅（4~9m）时时，仍常见这这类方法的应应用。但是，，随着基坑工工程新特点的的出现，它于于基坑不相适适应性日见突突出。例如，当基坑坑沿建筑红线线垂直下挖（（这种情况越越来越多）时时，无论是搅搅拌桩还是人人工挖孔桩，，或是机械钻钻孔桩均无法法施作；基坑坑位于住宅区区，则钢板桩桩或预制桩或或机械钻孔桩桩的有害噪声声对居民滋扰扰严重；基坑坑过深（如大大于15m））土层自稳时时间过短（如如半小时或为为0），则地地下连续墙或或难以施作或或不经济。特别是由于传传统方法（除除搅拌桩群外外），基本都都可以简化为为悬臂式支挡挡结构类型，，其受力性能能欠佳，开挖挖过程中坑壁壁易产生较大大变形，甚至至失稳破坏，，危及施工人人员安全及临临近建筑物稳稳定。事实上上，许多失稳稳破坏的基坑坑，大多是采采用传统方法法施作的。改良方法的特特点该方法是当今今国内外最流流行的方法，，在基坑围护护工程中占有主导地位位。它的最大优优点是安全度度较高，且其其设计方法已已基本形成，，施工工艺亦亦趋完善，故故近年来发展展较快。该法法实质上是对对对传统方法法进行改良而而得到的，它它引进了先进进的锚固技术术，传统的桩桩、板、墙、、管、撑法变变成了桩锚、、板锚、墙锚锚、管锚、撑撑锚法，受力力性能大为改改善。该法的的缺点是成本本高，还保留留了传统方法法的一些缺陷陷。喷锚网支护法法的特点该方法是喷混混凝土、各类类锚杆（管、、索、栓）和和钢筋网联合合支护的简称称。它完全摒摒弃了传统法法及其被动支支挡的概念，，最大限度地地利用基坑边边壁土体固有有力学强度、、变土体荷载载为支护结构构体系的一部部分的基本原原理。喷射混混凝土在高压压空气作用下下高速喷向土土层表面，先先期骨料嵌入入表土层内，，并为后继料料流所充填包包裹，在喷层层与土层间产产生“嵌固效效应”，并随随开挖逐步形形成全封闭支支护体系，喷喷层与嵌固层层具有保护和和加固表土层，，使之避免雨雨水冲刷、浅浅层坍塌、局局部剥落等。。锚杆内锚固固段深固于滑滑移线以外的的土体内部，，其外锚固端端同喷网联为为一体，可把把边壁不稳定定体“危机””转移到内锚锚固段及其附附近并消除于于无形。钢筋筋网可使喷层层