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文档简介

深基坑工程Xxxx大学土木工程学院岩土工程系1.基坑工程综述2.基坑工程设计计算方法3.施工监测及信息化施工4.总结及展望(1)临时结构:安全储备小,风险较大。(4)综合性岩土工程问题:强度、稳定性、变形、渗流。(2)区域性和个案性较强。(3)综合性很强的系统工程:工程地质、岩土、结构、环境。(5)设计与施工需考虑时空效应。(6)与周边环境关系密切,对其影响较大。1.基坑工程综述1.1基坑工程的特点放坡开挖(无支护)及简易支护基坑支护形式土钉墙水泥土墙排桩地下连续墙1.2.1按支护结构形式分类1.2基坑的分类及方案选择单一型复合型单排桩双排桩悬臂式支撑式(内撑)锚拉式(外锚)悬臂式支撑式(内撑)支护结构与主体结构结合的逆作法1)水泥土重力式围护墙

(4)计算时作为刚性结构(重力式的)。

(1)多用于软土,深层搅拌法或旋喷法施工。

(2)通常基坑开挖深度7m。

(3)墙宽0.7~1.0倍的基坑开挖深度,多采用格栅式布置。深层搅拌机成孔2)土钉墙支护结构(1)构造和施工插筋、挂网、注浆喷混凝土(2)优点ⅰ)结构轻,柔性大,有良好的延性,抗震性能好。ⅱ)施工设备简单,所需场地小,方便灵活,施工速度快。ⅲ)材料用量及工程量小,工程造价低(为其他类型支护的2/3~4/5)。(3)缺点ⅰ)基坑深度有限。ⅱ)土层变形及沉降不易控制。(4)适用范围

ⅰ)地下水位以上、自稳性较好的土层(一般黏性土、弱胶结或较密实的无黏性土);

ⅱ)埋深不很大(12m,非淤泥质土;6m,淤泥质土);

ⅲ)土层变形控制的要求不严格;

ⅳ)有较宽松的施工场地。(土钉不超出红线外)15m成都地铁车站基坑(基坑深度15m,土钉支护)土层变形过大造成的裂缝土钉墙+预应力锚索土钉墙+微型桩+预应力锚索复合型土钉墙3)排桩支护结构桩的类型板桩(钢、钢筋混凝土预制)钢筋混凝土桩(预制、现场灌注)钢筋混凝土-素混凝土咬合桩型钢水泥土搅拌墙(SMW)(1)类型支撑形式内撑外锚预应力锚索(锚杆)水平:单向、双向、桁架式竖向(立柱)竖向斜撑内撑外锚斜撑(2)平面布置形式(3)优点ⅰ)较土钉支护适于更深的基坑,能较好地控制土层变形。ⅱ)较地下连续墙施工工艺简单,成本低,平面布置灵活。(4)缺点防渗及整体性不如地下连续墙。钢板桩+钢管内撑排桩支护(地铁车站基坑,深度23m,人工挖孔桩+4道钢管内撑)排桩支护(旋挖桩+钢筋混凝土内撑+钢管内撑)双向钢管内撑的基坑成都国金中心大厦基坑(最大深度34m)排桩支护:人工挖孔桩+9道预应力锚索人工挖孔桩+9道预应力锚索承压型囊解式扩体锚屑索承压型轨囊式扩债体锚索型钢水泥捷土搅拌桩拔出型钢预制桩滤支护H型钢内撑角撑立柱钢管斜花撑桁架式斯内撑成都,绿遣地蜀峰468基坑临街,随地下管宇线多临地铁晨二号线3层钢筋英混凝土蔑内撑1层钢筋亮混凝土驻内撑+4道预应词力锚索基坑开挖燥深度约24m灌注桩+3层钢筋混亲凝土内撑灌注桩(直径1.2m,间距2.2远m)地铁车站出入口钢筋混知凝土内局撑灌注桩+1层钢筋混护凝土内撑+4道预应圣力锚索4道预应力盐锚索1层钢筋混拣凝土内撑灌注桩(直径1.2m,间距2.2m)成都,涌绿地蜀贞峰468基坑疏排桩+土钉支护(1)组成排桩(嫩单排或增双排)+土钉+(预应力缎锚杆或内求支撑)间距:(2~6贩)D(2)原理排桩提核供主要熊的支撑梢力并控纽奉制变形织,土钉词保证桩毁间土的奔稳定性泰。4)地下连送续墙(1)优扑点ⅰ)刚度喂大,支夸撑能力茄强,基才坑稳定售性好,他土层变裤形小。ⅱ)墙身防贴渗性能好饥,坑内降拉水对坑外镰影响小。(2)缺唇点ⅰ)废泥恐浆处理始。ⅱ)粉砂腥地层中港易坍壁研。ⅲ)施工歼技术要起求高。iv)厚吵度具有脖固定的魄模数,卖不如灌示注桩灵厘活。ⅲ)可作为候地下室的斩外墙,缩片短工期,熄降低造价精。(3)适用条咏件ⅰ)深度大淡的基坑。ⅱ)周围环屯境对变形颈控制要求梅高。ⅲ)围护结贪构需作为皇主体结构伤一部分,经且基坑施鹊工阶段具认有较高的线防水、防肃渗要求。iv)逆作坑法地上、编地下同步撤施工时,程多采用地喝下连续墙睁。导墙施工导墙完成泥浆池成槽施工钢筋笼吊装锁口管起拔砼浇筑地下连续艳墙的施工38成都火宏车北站熊扩能改牲造行包泼房工程基坑深度15.艰05m连续墙常厚度1m,深度32m素混凝众土距地铁吊最小间妨距10.2宵5m(2层地下掌室,逆统作法施促工)5)地下料连续墙+逆作内衬用于悬索筋桥锚碇基订础的施工翠。先做地长下连续墙百,再分层被逆作内衬付,并开挖毕。地下连尤续墙+逆作内衬(阳逻长途江大桥锚纱碇基坑,绪内径70m,开挖步深度45m,墙厚1.5~弊2.5m)1)按基坑绑与主体假结构施疮工顺序止的分类顺作法逆作法顺逆结托合法1.2.引2支护结侮构与主庭体结构张结合及挠逆作法主楼先顺府作,裙楼陈后逆作裙楼先逆释作,主楼穗后顺作中心顺的作,周没边逆作2)逆作法优刘点:ⅰ)楼板婚成为横汇撑,刚书度大,摔省材料伞。ⅱ)地上在、地下隐同时施谷工,缩如短工期做。ⅲ)以首伴层楼板层为施工素平台,吴节省施吓工空间漏。缺点而:ⅰ)技术灶复杂,翻对施工曾要求高寻。ⅱ)逆作暗织挖,作业佣环境差,回影响结构崇质量。ⅲ)与主体唱结构关联销度大,受鹅主体结构锈进度的制话约。半逆作全逆作适用条件捏:ⅰ)大面增积开挖下,可节君省支撑聚。ⅱ)基坑龄周边环呀境复杂竹、敏感虫,可控旺制变形臂。ⅲ)施工场避地紧张,嫌节省空间匆。ⅳ)工期递进度要鸡求高,罢缩短工塘期。3)支护忠结构与眠主体结暑构(地哗下)的柴结合ⅰ)围护煮结构与不地下室番墙体的捐结合方洒式单一墙分离墙重合墙混合墙ⅱ)梁(板蹈)与围护饲结构的连抄接“两墙是(地下肌连续墙狗及地下嘴室边墙龟)合一电”时,地下连祥续墙与亚板之间尝的连接密可按板天的厚度肢(刚度烘)采用刚性连接和铰接两种方俊式。板彻的厚度盾较大时奖(相对孔于连续守墙的厚驴度),谎可采用兆预埋钢息筋接驳壤器、预念埋钢筋筑等刚性随连接方燃式,以雾承受弯脸矩;较杨小时,焦则采用纤预埋钢偿筋或剪喝力连接派件等铰抄接方式连。围护结党构与地补下室外返墙相互蜡分开时景,从结构受拢力、构造僵要求及防汉水的角度班出发,地醉下室外墙必与其相邻崭梁板需同任时浇筑,限故外墙与滥围护结构其之间有一目定距离。齐此时需解凉决两个问着题:一是早围护结构鸭与梁、板拿之间传力则体系的设冈置,二是邻边跨结构倍二次浇筑道接缝止水煌和传力体灿系穿外墙序处的止水项。混凝土型钢组合支撑混凝土型钢组合支撑ⅲ)临时立叠柱与结构闯柱临时支柱股是指为满爸足基坑开匀挖过程中酷支护结构烘受力要求套而设置的械立柱,多顿采用角钢午格构柱或降钢柱,最备终作为结键构柱的一窄部分,“一柱一期桩”是常用亩的方式蹲。当临场时立柱干需承担龄更大荷敢载(常乔见于上孩部结构脆同时施咬工且楼葬层较高或或局部盲荷载较崇大时)祖,也可痰采用“一柱多级桩”的形式疾,通常急其施工奖较为复特杂,经杠济性较啦差。4)工程实束例ⅰ)南昌大摄学第二爪附属医院秧医疗中心伟大楼围护结构捐:钻孔灌眨注桩施工:乔全逆作ⅱ)上海拉世博500k梅V地下变电啊站工程基榨坑围护结构风:地下连脱续墙+环向水榜平支撑;施工:半叔逆作基坑面积500熄00m2,开挖深饲度13.3名m。若全顺作裤,临时支敌撑工作量息大,造价甘高;全逆坟作,暗挖静工作量大缓,出土困闭难。最终采用中心顺削作,周匆边逆作的方法。②①③④⑥⑧⑦⑤⑤ⅲ)上海仲盛商威业中心破基坑上海国际广场二期基坑(逆作法)1.2.鸽3各类支护福方式的适沿用条件2.基坑工程汗设计计算昼方法2.3土钉墙计县算2.5基坑变形惩计算2.1基坑设貌计原则春和内容2.2基坑稳咏定性分路析2.6基坑的时管空效应2.4排桩、痰地下连饶续墙结衔构计算2.1.我1原则2.1瓜.2规划、昂设计、债施工、阅监测内狐容(1)满足结居构强度、池变形、稳萍定性要求稻,保证周留围环境安暖全。(2)较好的浪技术、经男济和环境诸效应。(3)施工方保便,安全束。(1)建筑场绑地的水文降地质条件随勘查及周汇边环境调罩查。(2)支护体探系方案技闸术经济比兆较和选型歌。(3)结构巷设计,彻强度、腿变形、貌稳定性锤检算,鬼土体变郑形验算葛。(4)排水悼、降水趴设计,纲对周边济环境的乳影响。(5)施工方酿案设计。(6)监测方初案设计。2.1基坑设计抗原则和内也容2.1话.3基坑计算姓的主要内廉容基坑稳定杨性整体稳芒定性抗隆起拌稳定性抗倾覆、翅水平滑移盟稳定性(社重力式支丽护)抗渗流、愁承压水稳竞定性支护结舌构内力变形截面尺败寸及配页筋(钢涝筋混凝承土)变希形地表沉慈降坑外土衡体变形坑底隆奏起降水和开挖引起降水和排眉水系统基坑计算嵌固深抛度(以桩进、墙支姓护结构为例属)2.2基坑的破门坏形式及聋稳定性分散析(1)开挖坡滨度过陡、津土钉长度渠不够、桩牛(墙)入羊土深度偏伐浅,无法干给土体提衔供足够的辰阻力,导司致整体失布稳破坏。(2)支护更结构强饿度不够头,在土形压力作逐用下发警生破坏昂,进一威步导致背土体的蠢破坏。常见诱因降雨或悼地表水陷的渗入基坑周边翼堆载振动2.2.团1破坏形式(3)因地下烟水的渗流游导致管涌锯、流砂,文承压水导稿致突涌等呜导致基坑哄土层发生中破坏。各类支护帝结构的失灰稳破坏形商式隆起破匆坏(1)土体廊失稳破挎坏入土深葡度不够休或超挖入土深劣度不够锚杆长摸度不够分区开仗挖,放裁坡过陡(超大篇基坑)(2)支护裕结构破才坏剪切破穿坏弯曲破坏(3)渗透畅性破坏坑底突涌管涌破侍坏涌砂内撑破坏锚杆破隐坏排桩支护刷基坑失稳铃破坏基坑失稳额破坏基坑围护茧桩折断杭州地铁守车站基坑混破坏(2008年)杭州地铁区车站基坑姑破坏(地偶下连续墙汁折断)止水帷幕秒渗漏,桩沃间流土地面塌陷基坑发生道流土与地暂面塌陷基坑坑想底承压助水突涌自来水管接头漏水自来水漏接头爆捎管自来水管接头漏水导着致的基慈坑破坏暴雨造窑成基坑包被淹2.2废.2稳定性男分析要求:桩、墙等旬的嵌固深贱度、锚杆排(锚索)谜的锚固长奋度应足够庸大,满足裕稳定性的截要求。1)悬臂式2)单支某点安全系剧数一级:≥1.25二级:≥1.2三级:≥1.15(1)支挡寻结构的赖嵌固深终度验算主动土览压力合昼力至底端的距离主动土温压力合唯力至支点的距离建筑基坑摘支护技术旗规程(JGJ1务20-2休012)主动土安压力被动土压晨力3)双排犁桩被动土袋压力合义力主动土压封力合力结构及泥桩间土棍自重之暗和(2)整体叫稳定性绣验算下滑力矩抗滑力矩(土体)抗滑力矩(锚杆)瑞典圆嘴弧滑动舌法(通过试算,确定支最危险企滑面,分以及相效应的安舞全系数坏)安全系数一级:≥1.35二级:≥1.3三级:≥1.25孔隙水镇压力锚杆与碧滑面的改夹角切向分生力抗剪强度乡丰(切向)风增量(3)基底泉隆起稳厘定性验良算安全系数一级:≥1.8二级:≥1.6三级:≥1.4隆起破坏2.3土钉墙计集算2.3软.1土钉的受剩力特点(2)土钉货与锚杆剖受力特茂点的对菜比(1)土钉墙蚂的受力预应力锚需索(锚杆芳)土钉轴向应力摩阻力轴向应力摩阻力主动区父:土体通过袄摩阻力向犹土钉传递用荷载。稳定区狼:土体通耍过摩阻架力提供霞承载力万。土钉上询摩阻力敲方向2.3.尚2土钉计算破坏形烦式:单块个土钉嗓从土中扇拔出。单根土钉总所受的拉认力(1)单根土制钉抗拉承滴载力第j根土钉土压力土钉间溉距土钉与水驶平面的夹与角安全系数一级:(不适用)二级:≥1.6三级:≥1.4轴向拉力浩调整系数(调整场后土钉铅轴力之控和保持填不变)0.6~谊1.0h主动土压力承载力拉力单根土钉弄的抗拔承朗载力主动土淋压力折苦减系数1)土压力周按基坑侧冶壁直立(=90o)时计盼算。非著直立时甩,只有洗部分土楼压力需柿土钉承节担,故1。2)基坑侧揭壁直立(=90o)时,=1。极限摩沟阻力h滑动面(2)土钉杆谁体受拉承帆载力j土钉滑动挎面以外穿本过的第i层土(3)整体稳君定性验算同前。稳定段土钉支颜护基坑厚失稳破酿坏2.3.泻3复合型土茎钉墙(联圣合支护)土钉墙+预应力害锚索(赛锚杆)(1)与基进本型土带钉墙相平比,可软适用于兵更差的踩土层和出更深的玻基坑。(2)与其他赠类型支护裳相比,仍蝇保持了土维钉墙造价奥低、工期肥短、设突备简单、厅施工方便漂的特点。土钉墙+隔水帷娘幕土钉墙+微型桩土钉墙+隔水帷幕+预应力锚墓索(锚杆泊)土钉墙+微型桩+预应力锚与索(锚杆斥)土钉墙+搅拌桩+微型桩土钉墙+隔水帷幕+微型桩+预应力功锚索(砖锚杆)特点2.3.饭4工程实惰例深圳长城交盛世家园轻高层住宅地基坑(200富2,最大拴开挖深讲度21.7庆m)(1)土层(2)开挖及隆支护方案土钉墙+预应力练锚索土钉墙+预应力锚膝索土钉墙+隔水帷赔幕+预应力损锚索土钉墙+隔水帷幕+预应力锚问索+微型桩(3)水平杨位移及碍沉降监步测结果(4)经济效傻益造价约吗为桩+预应力锚脑索方案的2/3,节省500~布600万元。北侧沉恐降东侧沉降东侧水惜平位移南侧水平笑位移深圳南澡山文化山中心区劳水处理盛站基坑(1)工程吸概况(2)水平悔位移及半沉降监训测结果2.4排桩、妥地下连墨续墙结指构计算2.4么.1荷载-结构法土体与双结构之棉间的相攻互作用屋完全以慨荷载的嗓形式反续映。作沾用在结慨构上的菊荷载为塞主动(古被动)炭土压力莲,不考绕虑挡土栏结构变妖形所产堆生的土于抗力。荷载(嫁土压力慎)-结构荷载(土多压力)-弹簧(臂土)-结构初始应希力场-土体-结构荷载-结构法计算模扔型及计改算方法冠分类弹性支点缠法有限元法催、有限差浑分法《建筑基坑谦支护技术户规程JGJ色120柱—99》中悬臂斑桩的结扎构内力烦计算模区型计算模型分与结构的带实际受力混变形相差森较大,在份新的“基懂坑规范”杂中已取消俭。2.4粥.2作用在对结构上猎的荷载-土压力的计算(1)经典侮土压力富理论土压力和位移之间的关系(刚性挡土结构)1)影响土湖压力的主岭要因素a.土的性冶质;b.挡土结笼构位移难的方向类和大小遇;c.挡土结构渣的刚度。假设:墙背光宪滑、墙娱后土体弱处于极料限状态侵。土体处括于极限状态时的土延压力。3)Ran句kin替e土压理鸦论土压力:沿高度尚线性分应布。为池土体处盆于极限薯状态时千的土压瓶力,与河结构的求位移及刊变形无燃关。2)主动雄土压力素和被动脾土压力(2)规范中借的土压力窝模式建筑基构坑支护嫌技术规渐程JGJ鹅120弄—20捏121)地下银水位以刊上或水币土合算滋的土层主动土压力系数主动土发压力土重产生拢的竖向应椒力外荷载产之生的竖向尽应力主动土斯压力被动土压疮力竖向压力被动土压力系数土重产寄生的竖熊向应力竖向压力被动土赢压力2)水土分象算的土层主动土压象力被动土压授力外侧水压院力内侧水痒压力(3)土压力异计算时的亏水土分算阴和水土合吓算适用于黏队性土,如污黏土、粉众质黏土等侦。适用于恢无黏性同土,如战砂、卵钻石等。水土分算杂:采用浮重丝式度计算主巡寿动(被动艘)土压力到,再单独易计算静水驴压力,最客后两者叠侍加作为作叶用在挡土零结构上的陪土压力。水土合循算:直接采用饱和匆重度计算争主动(被狡动)土压竭力。主动土谱压力系铜数被动土蚊压力系森数由于主动土压诞力:分算>合算被动土驱压力:额合算>分算所以土体的镰自稳及窜围护结风构与背络后土体棍的分离基糕坑冠夺梁裂缝土体的称自稳高厉度(4)实测扣的土压励力分布腹形式北京医院急诊楼天津无缝钢管总厂PU2铁皮坑上海太阳广场大厦陈塘庄码头(与理谊论计算你结果相林差较大程)2)实际缘瑞土压力罗的大小突及分布俭形式随育支护结恨构的位薄移及变差形而变浙,分布医形式较拌为复杂愉,预先慌给出其哭分布形签式及大熟小是不愚合理的童。(5)土压恩力计算趴小结3)只有在丙结构位移攻足够大时另,土体才咱可能处于讲极限状态际,在目前妖结构设计隶由强度控旷制转向变祖形控制的抖情况下,仙这种状态欺是很难出庙现的。1)朗肯(Rank倒ine)土压理亮论假设墙海背光滑、锐墙后土体相处于极限停状态,所葛求出的土煎压力为线值性分布形辱式。4)结构-土之间的墓摩擦力对泽土压力有颂直接影响稼,可减小昂主动土压圈,加大被退动土压。5)经典土找压理论对座应于平面旺应变问题娃。对基坑优来说,中兄间部分较住符合,而滥两端则因拘空间效应赏,可能结能果会相差练较大。总的来妇看,按经目前土所压力模迁型计算伯得到的樱结果常钢与实际跃土压力班相差较犯大,由荷此导致们结构内舍力与变遣形的计奴算结果形与实测唱结果相传差较大笋。2.4狭.3荷载-弹簧-结构法绩(弹性支伶点法)以弹簧模灯拟土对支阳护结构的盲被动作用走。(1)计算智模型2)假定廊土的抗袖力与该柳处的水恳平位移削成正比搁,即抗力系数水平位移计算模型计算宽度的确定1)桩(处墙)后场采用主喝动土压染力,桩貌前以弹倒簧模拟桃土的抗粥力。初始的土杯反力(主令动土压力柿)3)计算宽静度(即其途中一根桩旬的土反力坡的影响宽撞度)且土抗力敞的和应小眼于被动土袜压力的和衬:圆桩(d<1m)(d≥1m)新规范土压力旧规范土压力新规范K法:ks不随深度势改变,多用于岩层袋。m法:ks随深度线屯性增加,主要用于坑土层。4)土的水灰平反力系那数当结构童发生单祖位水平倦位移时转土所产仍生的抗倒力。抗力系弦数的各伟种计算写方法土的反枪力系数床的比例明系数反映土的臂刚度的大首小(m越大,粘刚度越芹大),加对支护陶结构的慎内力有拾重要影施响。经验公式挡土构件扶在坑底处献的水平位暂移量(mm),小府于10mm时可取为10。(MN/m4)m可通过桩倡的水平载社荷试验等顶方法确定粒。基坑开赤挖深度桩的水支平载荷锹试验(2)锚杆晓和内支岸撑对挡嚼土结构摆作用力脉的计算即支撑产液生单位位超移所需要划的力。1)锚杆的辅刚度系数(3)支撑刚惕度系数的固计算支承的刚滨度系数支点处的骗水平位移支点初始智(安装前角)水平位浙移法向预特加应力按抗拔轮试验结揉果确定荷载锚头位纯移计算宽度锚杆间间距预应力锚杆荷载锚头位移Q2s2Q1s1按理论方个法计算锚杆弹学性模量固结体地截面积锚杆截面宣积复合弹类性模量自由段长稍度锚固段坝长度轴向力固结体释的弹性唉模量固结体2)内支城撑的刚勒度系数水平间卫距计算宽矩度支撑不观动点调粉整系数支撑松弛熄系数弹模及截隔面积sba支撑长度自由段(4)双排桩涌的计算模倍型1)前、后排产桩之间的甲土压力前、后陷桩水平钻位移差2)桩间土喷水平刚度石系数土的压缩下模量前、后桩散的净间距3)桩间土蒙初始压力支护结构娱外侧主动坊土压力计算系数坑底以上祸土内摩擦碗角的加权霞平均值初始的土除反力成都御例龙山项遮目基坑双排桩车支护结水构基坑预应力锚索双排桩基坑成都黏土(5)求解方法1)有限单祝元法的基蚊本概念(嫂以梁的计信算为例)解析法只只能计算较丛为简单的杨问题Pqq容易求解比较麻烦用解析法求解十分滩困难基坑支护支结构计算寒模型,无录法用解析尖法求解。(杆系节有限元脾法)q单元结点1234567W1W2W3W8W有无限多义个自由度已减少到8个自由度23456781通过对炉计算结渠构离散化的方法续使复杂滚问题的吧求解变眨得可能原本复杂的位移曲线已被分段的线性(或2次、3次)曲线所替代,有利于计算方程的建立。刚度矩阵节点挠度节点荷载连续体情(无限肌多个自蛛由度)离散体余(有限葱个自由妇度)。2)求解过状程ⅰ)离散化潜:ⅱ)利用棚能量原篮理建立术求解方悼程ⅲ)解方族程组后貌的到节钳点位移w。ⅳ)由节熄点位移提求得各京截面的时弯矩、来剪力等贞。(6)算例——成都西南将电力设计筹院科研设东计楼基坑1)概况支护结构(人工挖涌孔桩+2道预应棍力锚索唯)预应力锚沟索结构图2)支护妨结构350诵kN300听kN桩径1.2m,桩间至距2.5拼m3)计算盼模型(蹲理正)层号土类名称层厚(m)1杂填土3.02中砂2.03卵石17.04强风化泥岩2.05中风化泥岩10.0层号土类名称重度粘聚力内摩擦角m值与锚固体摩(kN/m3)(kPa)(度)(MN/m4)擦阻力(kPa)1杂填土18.08.010.020.020.02素填土19.010.020.020.020.03中砂18.83.015.030.050.04卵石21.08.040.090.0260.05强风化泥岩22.0------70.0150.06中风化泥岩23.0------150.0300.04)材料计女算参数5)内力及建变形计算扰结果弹性支佩点法经典方法4)土层的俩力学模型及仍偏于简回单,通过浆计算得不泳到土层的初变形情况侄。1)与荷载-结构法相保比,考虑紫了土层及帮结构变形阀特性对结滋构受力变恨形的影响是,并可得地到结构的只变形。5)参数m对结果召影响较葬大,但肉通常没煌有相应彼的试验剂值,同歌时m也不是常低数(与荷傲载水平有闯关),这棵会对计算搭结果的准丹确性和可垦靠性产生捧较大的影苦响。(7)弹性抗而力法总结2)可较好像地模拟基光坑施工过碑程对支护职结构变形级及内力的晋影响。3)作用闭在桩(损墙)背必后的土痛压力预拌先确定臂,在计骄算过程茂中保持件不变,否与支护回结构的谱变形大析小无关出,这与疲实际情关况是不村相符的苹。初始应臭力场(蛾自重应贼力)为000开挖前施做支护粗结构(1)计算城原理静止土快压力p02.4企.4初始应力笔场-土体-结构计算蝴方法(采用肉有限元故法、有股限差分饱法等)开挖后亚的土压打力p11开挖后=+u开挖释放筛荷载u1开挖引边起的土些压力变胆化p(墙前症为正,崖墙后为亚负)位移场应力场土压力静止土压力p00u0=0(3)特栗点1)与前2种方法相劫比,不需穗对土层、墙支护结构烧引入过多每假设和作较过多的简师化(例如避,不需预神先假设政土压力冤分布模贩型),因衰此能更充好地模幻玉拟支护钢结构及听土层的嫁受力变孕形情况祝,并能赚得到支饺护结构茎、土层锄的全部桥变形、林受力信创息。2)能够故模拟各足种复杂愧的基坑窑支护形贸式及施遣工过程贯,可进瞎行空间饿、时间奥效应的观分析。3)土体力陵学模型及闯参数的合灵理性及准捆确性是计纲算成败的扮关键。(2)所需爬要的土锹的材料削参数1)弹性模晚型:弹性膝模量、泊蹦松比。2)弹塑模埋型:弹性广模量、泊誓松比、粘吊聚力、内水摩擦角。4)渗透固盟结问题:罢除上述参睛数外,增伏加渗透系弟数。3)其他牵非线性巧本构关唉系(有上百种):相应倾的参数。(4)算例之(地铁屿车站基愁坑)有限元胡模型及医网格划副分弯矩计算串结果土压力贸计算结锐果水平位移棵云图桩间距3.2m时应用有窄限元法驴研究合渣理的桩进间距桩间距2.2m时桩间土养失稳2.5基坑变形贡计算(1)基坑工四程正在由卵强度控制恒转向变形凉控制,基军坑变形的扛确定显得欠尤为重要昨。(2)变形问经题较强度盖问题更为嗓复杂。基坑周围环境类型基坑变形基坑坑外土体土体水平位移坑底隆起支护结构水平位移竖向位移变形类型变形产每生的原队因地下连续闯墙或灌注乱桩开挖降水基坑开段挖地表及深层沉降水平变形2.5摆.1地下连续额墙或灌注擦桩开挖引稍起的地层外变形地下连续眠墙(灌注鸦桩)的开些挖,将导踢致土层中青的自重应燥力释放(苏虽然泥浆狼可提供一霉部分支护涝力,但不曾足以补偿粉降低的应袋力),由深此导致地舟层的变形尸。特别是叠注意到墙值(桩)的介开挖深度害较基坑的净开挖深度悠还大,故写可使土层床产生相当繁量值的位接移。沉砌降水平位移大量的后量测结炭果表明甲,其影扶响范围伐可到墙柳(桩)这开挖深五度的2倍,变航形可达融开挖深参度的0.05嫂%~0.敬15%,在基豪坑施工讨过程中墨产生的券变形中分占相当廊大的比炉例。2.5.迈2基坑开它挖产生腾的变形开挖所烘产生的今变形与趋基坑深存度、土扯层软硬泡、支护象结构、累施工过取程等诸科多因素素有关。亮以下是交对大量从实测数奥据进行盒统计分栗析得到景的结果贺。(1)基坑最使大侧向位牵移与基坑妖开挖深度册的关系:0.1~筝1.2%H(2)地表裙最大沉厚降约为酱基坑最动大侧向惨位移的0.5~岩1.5倍。上海地悟区基坑揉变形统允计结果蛮(部分腰)2.5.毒3支护结构下的水平位忆移1)变形特袭点(1)悬臂型:基坑哥较浅,瞎无横撑傅时。(2)抛物线型:基坑仰较深,照单横撑棍时。(3)组合型:基坑休深,多淡道横撑嗽时。多道横冶撑时的淹水平位昼移常呈啦抛物线酷型,位肆移最大驾值一般备在基坑舱底面附禁近,或辉稍偏上传。(如冲:软土定基坑,体位置的堪平均深约度为0.8胞9H)2)确定杂方法弹性支棵点法有限元等铸数值计算贺方法经验法估痒算2.5.剩4基坑开挖勤产生的地候表沉降1)开挖弦沉降的电形态及符影响范兰围(1)凹槽汇形;(2)三角形龄。凹槽形嫩的最大秀沉降的卖位置:(0.3~廊0.7)H。沉降影响坊范围:(1~4)H。2)利用地组层损失法员计算地表冰沉降(1)用弹性枕支点法等虏方法计算孩支护结构立的变形曲圈线。(2)以地表蓄下沉填补港因支护结踢构变形而沈造成的空稼隙(即二言者面积相坑等),确苗定地表下寻沉曲线。(1)三角扶形沉降布曲线沉降范围地表最浸大沉降(2)指数倦曲线沉降范收围地表最壁大沉降支护变间形所围贝面积支护结构讯的高度3)算例2.5.滚5基坑降水弊产生的地监表沉降1)降水蠢产生沉付降的原晌因水位下肾降后地丧层中的俯有效应狸力增大锦,并产割生沉降描。2)沉降茅计算方遗法(1)简化计自算方法(2)有限冬元法等杯数值计载算方法上海环裤球金融中柳心基坑2.6基坑的敞时空效折应(1)时间效应土的蠕变熄性:在应力水过平不变的货条件下,庭土的变形盈随时间逐茅渐增大。对基坑犹的影响找:基坑变恢形及支泉护结构震所受荷唇载随时吧间逐渐者增大。(2)空间效信应基坑形状赶及尺寸、喷每步的开说挖范围及睡深度等对鞭基坑受力暖变形的影戏响。(3)考虑时房诚空效应你的计算宰方法有限元邮等数值处计算方烂法:1)按空间症问题计算焰;2)土体采底用流变模闯型。(4)施工眯技术要阿点1)控制每共步的开索挖范围们和深度城;2)及时支黄护;3)量测信器息及时耕反馈。3.施工监戏测及信晚息化施眨工3.1基坑监绿测原理故及方法3.1.悼1监测目蚂的(1)保证滨基坑安兵全和施牧工质量愤,并指铅导施工俭。(2)保证周孙围环境的主安全。(3)积累伸数据和前资料,像为以后哑的工程垦服务。3.1诊.2监测内容(见下页氏)3.1.励3监测原则(1)监测数掌据真实,盯可靠。(2)监测结厨果即使整矿理,反馈浙。(3)监测工丹作尽量不粮影响正常唉施工。支护结构桩(墙)顶部水平、竖向位移桩(墙)身水平位移立柱竖向位移桩、墙内撑、锚索土钉立柱位移内力基坑土提体地下水位坑(坡)顶水平及竖向位移土压力坑底隆起孔隙水压力管线变形建筑:沉降、倾斜、水平位移、开裂周围环洋境坑外土体地表沉降深层沉降及水平位移地表裂缝基坑监剪测基坑施管工监测温内容序号监测项目基坑级别一级二级三级1围护墙(边坡)顶部水平位移应测应测应测2围护墙(边坡)顶部竖向位移应测应测应测3深层水平位移应测应测宜测4立柱竖向位移应测宜测可测5围护墙内力宜测可测可测6支撑内力应

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