基坑支护技术讲座

建筑基坑支护技术讲座内容一、支护设计之前应考虑哪些主要影响因素二、土钉墙设计的几个概念问题三、桩锚支护结构设计的几个概念问题四、为什么地下水容易引起基坑事故五、设计文件编制中存在的主要问题一、支护结构设计之前应考虑的主要影响因素周边建筑物的影响重点考虑的地下管线类型施工材料、车辆荷载的影响应重点考虑的土类地下水条件周边建筑物与支护结构相互影响应考虑的主要因素周边建筑物荷载对支护结构的作用基坑开挖对周边建筑物的影响支护结构的选型与安全度取值原则一旦基坑坍塌造成的后果基坑变形过大造成的后果安全系数取值原则基础与基坑的距离建筑物层数基础型式基础埋深对周边建筑物影响的实例一对周边建筑物影响的实例二重点考虑的地下管线类型及影响按破坏后果燃气、供水、电力、通讯、热力等管线按对支护结构影响程度污水、雨水、有渗漏的供水等管线施工及道路车辆荷载的影响施工荷载应合理取值车辆荷载的作用范围车辆荷载的作用范围

北京地区应重点考虑的土类软弱土：淤泥、淤泥质土、杂填土、堆填土、高压缩性土砂土：标贯、含水量卵石：最大粒径及含量、级配、密实度钢花管土钉的优点和用途几种特殊的地下水条件

地下管线漏水层间水的渗流特性分层水前期降水对沉降的影响承压水引起的基底突涌层间水的渗透特性自渗井的应用经过两次降水的回弹再压缩应力应变曲线二、土钉墙设计的几个概念问题

土钉墙支护结构三类破坏形式土钉的三个破坏部位和抗拔力控制条件如何认识计算与设计的关系不合理的土钉分布形式土钉墙中预应力锚杆的合理设计土钉墙支护结构的三类破坏形式结构强度破坏整体失稳变形过大土钉墙支护结构三类破坏形式需要强调的几个观点：满足整体稳定条件只是土钉墙的破坏控制条件之一结构计算和结构强度控制条件是土钉墙计算的弱点规程中某些构造要求是针对一些无法用计算手段解决的控制条件而规定的应按照有所有可能实际发生的破坏形式建立计算模型和计算控制条件进行设计不会发生的重力式挡土墙破坏模型土钉的三个破坏部位和抗拔力控制条件土钉抗拔颠力的三个浙控制条件刚性地面器常发生的抹裂缝特征计算错继误的实窗例如何认识违计算与设杀计的关系计算只是蚁对实际受散力状况的震近似模拟任何计羞算方法旁都有假乞定条件毫和适用咱条件引起偏蕉差的二懂种因素模型参数不合理的我土钉长度葡分布形式土钉墙杂中预应帐力锚杆律的合理告长度预应力锚池杆的作用加强土女钉墙的泼抗滑能史力减小土钉收墙位移增强面层派整体性和信强度预应力举土钉的汤合理长驾度预应力锚查杆长度计竹算举例锁定值病T0=10益0kN锚杆直径做d=15致0mm极限摩阻哄力qs=90政kPa安全系数酸K=1.毛6则土钉的耗自锁现禾象三、桩锚摩支护结构晃设计的几狼个概念问锅题桩锚与冒土钉墙印组合结踩构土压民力计算锚杆自五由段的接作用锚杆锚固涛段的合理付长度护坡桩趟计算弯断距的折剑减问题桩锚与土缝钉墙组合姥结构的土司压力计算氧问题锚杆自凶由段的滚作用锚杆锚固无段的合理科长度问题土钉抗拔猜力的残余惨强度与峰侦值强度的犁关系试验码曲线护坡桩扁计算弯涉距的折依减问题M，脑Mc竿—截想面弯距胜设计值沿，计算肚值V，具Vc覆—详截面剪侨力设计跨值，计看算值T，牵Tc帜—骄支点枣设计值腾，计算携值极限状捐态设计喊表达式—重要戴性系数S巧—取池承载力趴极限状右态的荷他载效应许组合设腹计值R—结构构素件的承炕载力设叔计值θ—锚杆生倾角N极限—取承峡载力极限延状态的荷载效应骗组合设壶计值—锚杆洒轴向受拉突抗力分项系数，取架1.3四、为叮什么地倾下水容偷易引起晌基坑事榆故发生地下水锈对基坑衬安全影肾响的几孤种原因台：渗透破坏躺作用降低土监的抗剪脏强度影响锚摧杆的施市工质量注浆工艺枣对锚杆承女载力影响偶的试验曲喇线对比成孔工星艺对土裂钉承载静力的试牙验曲线伪对比五、设计冒文件编制销的具体要衔求设计文件名中应包括汪的主要内凳容设计文逢件的层贫次关系设计说明乡丰应表达的捕内容各种图线巡寿的线宽规撞定图的平面富定位剖切符润号的应织用索引符号夫的应用设计文件肢应包括的内内容封面图纸目录设计说型明总平面以图支护结糊构平面思图、立堪面图监测点平会面图剖面图骆、断面棋图配筋图大样图计算书制图基本旺要求：正确完整清楚设计依私据共性要求图纸上铜难以表套达的内纤容支护结串构的整窝体轮廓支护结夏构与红翁线的关阿系支护结构继与拟建建呈筑物基础则的关系支护结牢构周边土建筑物挡、地下禽管线、部道路等快的关系支护结构西平面轮廓揭、平面尺淘寸支护结脖构的平舅面定位支护结滩构剖面膀分区范坚围划分支护结困构与剖甩面图的扎关系地面标煮高、坑到底标高支护结接构剖面挣轮廓、勒剖面尺览寸、标位高支护结汤构与周泼边建筑始物和地杏下管线磨的水平继和竖向队关系地层分层撒柱状图支护结构御与拟建建俯筑物、地但下管线的扯尺寸关系配筋图支护结元构与大骂样图和翅其它剖旋面图的唇关系剖面图无啦法表示的梁细部构造食、尺寸、懂作法等设计文件裤的层次关搭系立面图撒的应用设计说明施工图诊设计说千明应包评括以下浮内容：设计依据环境条件工程地质细和水文地椒质条件设计原则设计方耻案总体胜描述设计要求施工技菌术要求检测要求监测要塞求其它说明设计说命明一、租设计依据委托方提氧供的文件地下室平息面、剖面覆图地下管晒线现状鞭图周边建酷筑物关合系图地质勘查匙报告依据的标身准设计说疯明范例：一、设隶计依据1、x列x大厦掀综平面头图JS帝(J)砍-01残(xx节建筑设泪计院）2、x楚x大厦堤基础平搁面图J脖S(D胸)-0百1(x败x建筑吵设计院热）3、x睬x大厦蔬基础剖河面图J喂S(D袜)-0锹2(x严x建筑鸭设计院检）4、xx望大厦周边陵道路管线斩图SZ-渗01（x脑x政设计详院）5、岩土协勘察报告半SK-0圈5-10混(xx建善筑工程勘逆察研究院填）6、《喝xx地降区建筑活深基坑耗支护技丢术规范嫂》（S财JGO陡5-9返6）7、《犁建筑基别坑支护梦技术规橡程》（亭JGJ寸120污-99碧）8、《乳建筑桩余基技术改规范》涛（JG纺J9毙4－9竭4）9、《建造筑地基处宴理技术规厕范》(J歼GJ79梁-200铲2)设计说明二、环境近条件地理位知置影响范围踪蝶内的建筑涂物、地下巨管线、道福路等周边清环境的描配述其它特足殊环境队条件设计说明范例：二、周恋边环境砖条件1.拟扬建场地坡位于x睬x市x零x区x灿x路南配侧，南泥侧是多扎层住宅宴，西侧兰东门酒芝店，基倾础为浅续基础，声东侧是径东门广己场，筏村板基础积。2.工丛程概况港：本基前坑东西对向长4遣1m,净南北向蛮长约3命0m，穴其地下趁室底板捉底标高骗为-5捎.50念m、-葵7.4朝0m托、-1屑2.7摧0m际,现地咱面绝对伶标高约络4.5穷m，基娘坑开挖户深度约侦5.0湖～12怒.20肚m。3.±召0.0俘0相当撞于绝对妇标高5骆.00苹m。设计说明三、工贩程地质纠和水文污地质条咱件地形、乓地面标俱高等主要土性贤及分布情葬况地下水英条件其它特殊歇条件设计说相明范例：三、工浇程地质蝴和水文饶地质条细件1、拟建值场地原地贺貌单元属泊冲洪积阶牢地，后经驼人工整平斥改造，场社地内地势轮平坦，孔晚口标高变掏化于4.脉37～4梅.63m芳。2、根据单钻探揭露讨，场地内迈分布的地男层有人工名填土、第沃四系冲洪天积层及残帅积层，下系伏基岩为陡震旦系变酷质岩。上烂述各岩土对层的埋藏领、分布情葱况及其主尸要岩性特镇征详见勘架察报告描馆述。3、场涉地水文询条件本场地地佳下水位标鄙高为2.泼37，密泛－中砂层漏透水性强胡，是场地窜内主要的守含水地层胶。受大气舟降水及地惭表水补给竹，水位变只化因季节僚而异。设计说率明四、设浑计原则安全等级使用期限地面荷胃载等条岭件的取被值或限巾制设计考虑讯的其它原雄则设计说楼明范例：四、设计色原则1.设妹计方案紧必须确棕保支护仆结构的剖安全，坐保证基威坑周围颂建筑物渗、地下枝管线和葬市政道马路的安木全。在峡现有的授施工场邻地内充恭分考虑扶施工的孔可行性福，保证艺施工的伟顺利进阅行。2.支免护结构醉在保证丸安全的渐前提下肿，力求毯经济、促合理，爪满足国象家有关静法规和演标准要钉求。3.哀基坑周赚边10闪m范围幸内堆载氧不行超峡过20币kPa抚。4.安全霸等级为一姨级。5.支护称结构使用搏年限为一伪年。设计说明五设柄计方案的仰总体描述对支护方杠案的总体嘱描述采用该方搁案的思路馒和理由设计说孔明范例：五、设计赤方案1、从经盯济及技术欺上综合考迫虑，采用怎土钉墙和斥钻孔桩加康锚杆（支追撑）二种董支护结构歼型状。基次坑东面及近北面因相愚邻道路，挺地下管线乎较多，为醋保证管网竭的安全，蜜支护结构助应严格控似制坡顶位陶移，采用朵钻孔桩加庄锚杆（支演撑）支护考结构，西赴面和南面赛采用土钉牺墙支护结坑构。2、根据直基坑特定弱工程地质膛、水文地缓质和环境贷条件，上杯部地下水例主要赋存涂于中砂层湾中，在土拣方施工前色，用搅拌洒桩截水帷脸幕和桩间爷三重管高救压旋喷桩众截断中砂次层中的地层下水。3、土方洞开挖时在必场地内挖叹2m×2虎m×3m燃降水坑，骡在开挖的壁同时设置偷污水泵抽催水。随开补挖深度的河增加，逐顺渐加深降英水坑深度恳。4、基坑伞开挖时，栋坑顶四周但设排水沟仪进行外排粘，每隔一巡寿段设一集碌水池，汇批集水排入捐市政管网昨前需进行缠三级沉淀垦。设计说猎明六、职设计要幸求（共借性的和扶图纸不送易表达抢要求）隔水帷幕矮（降水井灯）的设计侧要求锚杆的设斧计要求护坡桩歪设计要朵求冠梁、方腰梁、梢内支撑牛设计要接求土钉墙设硬计要求土方开影挖要求其它设计咬要求设计说明范例：六、设渗计要求（一）符截水帷恒幕1、搅拌允桩桩径φ誓500，命桩体互相屡搭接15祥0mm；2、搅拌周桩水泥掺宝量应不小勺于60k禽g/m，拦采用32毒.5R硅买酸盐水泥谱，水灰比含0.5～蝴0.60；3、搅命拌桩3啊0天单匀轴抗压仗强度不认低于1泳.0M耍Pa,禁截水帷团幕渗透萝系数小栋于0.闸5×1齐0-6cm/狡s。4、旋净喷桩桩挠径φ1丸200；5、旋喷仍桩水泥掺车量应不小章于450松kg/m历，采用3浸2.5R明硅酸盐水趁泥，水灰渐比1：1厅；设计说明范例：6、旋喷册桩30天座单轴抗压圾强度不低宁于1.0夫MPa,碌渗透系数椒小于0.蛇5×10-6cm/s宵。（二）靠钻孔灌域注桩1、混凝州土强度等久级为C2骄5;混凝傲土保护层晕厚度：5貌0mm。2、配偶筋见灌站注桩钢封筋笼配弓筋图。（三）预暴应力锚杆1、钢联绞线强谣度等级葬为18熔60N师/mm2；2、锚烂杆注浆有采用3霜2.5述R硅酸敞盐水泥惭，水灰甚比0.港45～他0.5滔0。3、锚杆渗标高、自背由段和锚败固段长度柄、承载力摩、锁定力原等设计参冤数见剖面免图。（四）冠糠梁、腰梁跑、内支撑1、冠梁臣、腰梁混尊凝土强度民：C25姓，保护层别厚度：2怖5mm;2、腰梁赞采用25悲b型槽钢果。设计说里明（五）率土钉墙1、土朱钉采用棕钢花管落土钉；2、土钉薪注浆采用象32.5异R硅酸盐炒水泥，水准灰比0.萍50，注天浆水泥用黄量不小于腾30kg膜/m;3、人工蓬填土中：俘钢花管土谷钉设计承受载力10洲kN/m撞;粘土层中默：钢花管评土钉设计航承载力1熊4kN/匆m;中砂层中为：钢花管页土钉设计朱承载力1杀6kN/孟m。(六）土挎方开挖要竟求1、土钉头墙结构应财在结构达雅到70％笨设计强度番后进行下亚一步土方戏开挖，桩寺锚结构第吹一步土方枕应在桩体别强度达到材70％设黎计强度后槐开挖；2、基屠坑土方双开挖必旦段配合挠支护结押构的施安工，土刻方分层雹开挖至匪土钉或吼锚杆标乔高下5援00m旱m，然温后进行唱土钉、槐锚杆施看工，土瓶钉、锚摧杆施工权完成后墓，开挖金下一层锤土，依雕次进行锤至土方炉开挖到在基底；设计说明3、土方鼻开挖严禁絮超挖，开子挖时，挖茅斗严禁碰棚撞土钉、趣锚索锚头撕、锚索腰您梁及支撑才梁；4、施工破时须做好溉基坑内滞晨水和雨水绳的排除工藏作。设计说明七、施工宇技术要求施工顺哥序要求截水帷幕招（降水井徒）施工技号术要求护坡桩麦施工技驼术要求锚杆施工踩技术要求土钉墙施巴工技术要怨求排水沟、伐集水井施愈工技术要魂求设计说孔明范例：七、施工俘技术要求（一）施厚工顺序：迹护坡桩施砖工—截权水帷幕施晒工—冠梁施亡工—土方、土北钉墙、锚击杆交替施凝工（二）昏护坡桩床施工1.灌它注桩成孔饼工艺采用兼潜水钻；2.施工狗桩顶标高传应高于设坡计标高3详00mm舌以上，冠估梁施工前撞凿去桩顶坚浮浆，并己清理干净籍；3.钢赶筋笼主东筋搭接观采用双秋面焊时许，搭接绘长度5愈d;示钢筋笼落主筋锚绸入冠梁衣长度不乓小于3饭0d。4.桩垂嗽直度偏差政不大于1变%，桩位长偏差不大眉于50m仍m；5.每手根桩须哲在现场怪制作一脉组混凝当土标准蜡试块，熔标养后剑进行2橡8天强扶度试验翁。设计说明（三）截袋水帷幕施进工搅拌桩:1.帷猛幕顶标诵高和底皂标高详递见剖面玻图；2.搅忠拌桩垂谎直度偏鲁差不大服于1%衣；3.桩位峡的允许偏信差为50判mm，桩饼径允许偏极差为4%饰；4.相至邻桩施殿工间隔约时间不粪宜超过岩2h鸽。三重管爹高压旋住喷桩:1.桩顶奋标高和底殊标高详见旦剖面图；2.桩索垂直度钢偏差不纽奉大于1自%；桩巨位的允混许偏差怨为50阅mm；广桩径允懒许偏差锹为4%光；3.提升碌过程中，堆如孔口不马返浆，须体停喷至返灶浆后方可辱继续提升春；4.提升貌时，在中夏砂层与砂渣质粘土层冻交接面上息下各0.期5m须进猾行二次复浸喷；5.成桩底后一小时母内，进行礼二次补浆贫。设计说误明（四）尤锚杆施沉工1.锚西杆采用涛套管跟烛进成孔改工艺施例工；2.挖也土速度肆要与预肃应力锚木杆施工株速度相底协调，炉清土至轨预应力蛋锚杆标霸高下5汇00，招严禁超挨挖；3.锚醉杆锁定累前，施般工单位正应会同誉有关单遵位对锚斧索进行眉质量验团收，通逮过验收骄后方可铜进行锚穿索张拉毒索定。（五）土惕钉墙施工1.土祖钉采用群φ48子，厚3贴.25龙钢花管锅土钉。2.钢闭花管土赏钉施工兼步骤：钢花管匪制作—长打入钢键花管—屑一次旨高压注距浆至浆乎压上升坟，水泥茎用量不絮小于2脸0kg否/m便—二次黎注浆至妄浆压上歼升，水翼泥用量筹不小于药10k败g/m奶;3.挖土更速度要与掏土钉的施增工速度相傅协调，即如分层开挖所，每次开箭挖至土钉饲标高50招0，严禁党超挖；4.钢层花管搭泻接采用靠3φ1验6钢筋给等分焊幻玉接，双逗面焊，作焊缝长潮5d。设计说咱明（六）集散水井、排缸水沟1.采用帅MU7.兵5机制砖送，M5.欲0水泥砂歪浆砌筑，预沟内抹1宏：2水泥浴砂浆厚2绕0mm,河沟底浇筑礼C10素校砼垫层厚基60mm烧;2.排验水沟沟素底排水贸坡度拟声按0.诸3%坡抢度保证由水流通随畅。3.沿饰排水沟释每隔3妻0m设亦一口集都水井。设计说午明八拼检测要观求检测内该容、数针量、方迈法范例：八、检巷测要求1、灌注似桩采用低袭应变检测隆桩身完整侵性，检测完数量为总消桩数10甚％且不少美于5根，辞如判定桩表身缺陷可斗能影响水剥平承载力喉时，应采锈用钻芯法助补充检测咬，检测数蜻量为总桩垦数2％且湖不少于3启根；2、锚抛杆抗拔括力采用祝抗拉试形验检测侨，检测牙数量为处5%锚圣杆总量疤且不少累于3根磨，拉至陈设计承当载力的附1.2膏倍；3、土渔钉抗拔诸力应进施行抽查粥检验，扁检测数扫量为土虑钉总数医的1％锅且不少牧于3根嫌，拉至谈设计荷墙载1.屠2倍。设计说桑明九、监构测要求监测项须目、方察法支护结构俭和周边环腐境的变形英控制标准监测频率超过警讨戒值时信的处理穷方法监测单位燥和人员资屡质的要求设计说明范例：九、检叠测要求1.按基唱坑支护规尺范规定应疯进行基坑幸、周边建耻筑物、周姓围道路管额线的沉降柜位移监测添。在基坑酷四周设置急水平位移犹及沉降监毯测点。具晌体布置详别见《监