深基坑逆作法的设计与施工技术

逆作法的设计与施工1一逆作法简介2视屏网址：/s?__biz=MjM5OTAxOTU1MA==&mid=2650536537&idx=1&sn=61e03b407e360d97256ae9614e824b83&chksm=bece8f2889b9063e7778fd59cf2ff61dc97f1fced026960e744998e006de5ce8ade3708c4dbd&mpshare=1&scene=1&srcid=10258Q3XCsGOxftaw1XjN1js#rd4二逆作法的原理3二逆作法的原理地下连续墙立柱桩立柱柱梁板三逆作法的分类四逆作法的优缺点五逆作法的设计按设计内容主要分为两个方面：（1）逆作法流程设计：逆作法的工序设计（2）逆作法的结构整体分析：根据逆作法的工序设计，分析结构在不同施工阶段的受力及变形机理，进行总体概念设计。

逆作法是一个分步的施工过程，结构的主要受力构件兼有临时结构和永久结构的双重功能，其结构形式、刚度、支撑条件和荷载情况随施工过程不断变化。按设计对象主要分为三个部分：（1）周边围护结构：地下连续墙、灌注排桩结合止水帷幕、咬合桩、型钢水泥土搅拌墙（2）逆作阶段的水平结构体系：梁板结构、无梁楼盖结构（3）竖向支撑体系：钢格构柱、钢管混凝土柱、灌注桩逆作法的设计周边围护结构周边围护结构是最直接的挡土结构，与水平支撑共同形成完整的基坑支护体系。采用结构梁板体系替代水平支撑传递水平力，因此基坑周边围护结构相当于以结构梁板作为支点的板式支护结构围墙。围护结构：地下连续墙、灌注排桩结合止水帷幕、咬合桩、型钢水泥土搅拌墙

围护结构与主体的结合形式：两墙合一的地下连续墙、临时性的围护结构，两者的区别如下：

逆作法的设计周边围护结构（1）前者各层梁板施工时完成与地下室外墙的连接，后者结构梁板与临时围护结构间需设置型钢支撑；（2）前者外墙采用两墙合一“逆作”，后者外墙采用传统工序“顺作”；（3）前者无需地下室侧壁外的肥槽的回填，后者需在外墙形成后进行肥槽回填。逆作法的设计周边围护结构1）基坑稳定计算

计算内容包括：整体稳定、抗倾覆稳定、抗隆起稳定

计算方法：土压力平衡验算法、地基极限承载力验算法、圆弧滑动稳定验算法2）围护结构的内力计算1.施工阶段的设计计算规范推荐的竖向弹性地基梁法。开挖面以上采用内支撑弹性支座模拟，刚度采用梁板面内刚度。开挖面以下采用水平弹簧支座模拟，弹簧刚度根据现场试验或类似工程经验确定。坑外土体荷载以主动土压力计入，尚需考虑地表均布荷载的作用。砂土可采用水土分算，黏土可采用水土核算。分阶段，分工况进行计算。围护结构的变形验算，以及对周边环境的变形影响分析。逆作法的设计周边围护结构承载能力极限状态、正常使用极限状态1）水平承载力和裂缝计算土压力由主动土压力变为静止土压力，水位回复到静止水位地下室整体已合拢，边界约束条件发生了变化，根据实际的墙梁节点约束形式进行计算正常使用阶段主要以裂缝控制为主2）竖向承载力和沉降计算地连墙的竖向承载力以现场试验为主，试验前可参照钻孔灌注桩的计算方法估算。有效周长取与周边土体接触部分的长度，有效长度取基坑开挖面以下入土深度地连墙仅承受地下各层梁板边跨荷载时，尚需注意与主体结构的沉降协调。如上部结构墙柱直接作用于地连墙时，需进行专项设计2.正常使用阶段的验算逆作法的设计周边围护结构3）提高地连墙竖向承载力的措施地连墙深埋，基底置于较好土层墙底采用后注浆工艺每槽段之间采用十字或王字形钢板接头刚性连接，增强整体性2.正常使用阶段的验算逆作法的设计周边围护结构地连墙每槽段可采用柔性连接或刚性连接。其形式可采用单一墙、分离墙、复合墙和叠合墙与主体地下室外墙进行结合。地连墙与主体结构的连接主要涉及以下几个方面：1）压顶梁2）地下室各层梁板3）基础底板4）周边结构壁柱3.地下连续墙节点构造逆作法的设计周边围护结构1）地连墙与压顶梁的连接3.地下连续墙节点构造逆作法的设计周边围护结构2）地连墙与地下各层梁板的连接预留插筋、接驳器、预留抗剪件梁板周边宜设环梁，加强两者间的连接与整体

性，预埋件的连接件可以通过锚入环梁的方式

与主体结构连接地连墙预留插筋梁板结构3.地下连续墙节点构造逆作法的设计周边围护结构3）地连墙与基础底板的连接根据配筋规格留设刚接接驳器底板厚度较大时设置环梁，墙内预留钢筋，

开挖后锚入环梁3.地下连续墙节点构造逆作法的设计周边围护结构4）地连墙与结构壁柱的连接

设置在地连墙每槽段的接缝处，起到良好的防水效果3.地下连续墙节点构造逆作法的设计周边围护结构地连墙的止水主要集中在压顶梁、槽段接头、基础底板三个部位4.地下连续墙防水设计逆作法的设计周边围护结构5.临时围护结构采用灌注排桩结合止水帷幕、咬合桩、型钢水泥土搅拌墙作为逆作方案中的围护结构。主要特点如下：在满足变形控制的前提下，可根据计算灵活调整围护结构截面尺寸，优化设计；当地下室轮廓不规则时，可灵活调整围护体轮廓，减少工程量；当基坑周边土质好或深度较浅时，较地连墙结构经济性优；分区施工的基坑中作为临时围护隔断，减少工程量也方便后期的凿除，其中灌注桩凿除较为方便，使用广泛。

与地连墙结构进行经济分析对比后，如具有相应经济优势可采用。逆作法的设计周边围护结构5.临时围护结构1）临时围护结构的位置由于地下室外墙顺作，其与外墙间需预留一定距离，便于后期外墙支模、防水施工，通常不宜小于800mm。尚需注意围檩空间；作为基坑中部的临时隔断时，不能影响到主体结构的布置，同时尽量使主体结构施工缝留设在1/3跨位置，减少悬臂长度。

逆作三法的三设计周边三围护三结构5.临时三围护三结构2）临三时围三护结三构的三水平三支撑三刚度取决三于传三力构三件的三布置和刚三度，三而非三水平三结构梁板三刚度水平三传力三支撑三形式三：钢支三撑、三混凝三土支三撑、三型钢三混凝三土支三撑。尽可三能采三用钢三支撑，可三直接三锚入三结构三梁，三便于三止水三措施三，可三在不三拆撑三工况三下进三行外三墙浇三筑。采用三混凝三土支三撑时三，可三采用三分段三间隔三拆撑三，分三段浇三筑外三墙的三方式三，避三免支三撑穿三越外三墙导三致的渗水三问题。逆作三法的三设计水平三结构三与支三护结三构相三结合三设计1.水平三结构三体系无梁三楼盖三体系梁板三体系为了三避免三盖挖三施工三也可先浇三筑肋三梁，三等下三部土三体挖三除后三再浇三筑楼三板封三闭，三可采三取梁三顶预三留开三口箍三，后三与板三钢筋三及混三凝土三整体三连接三的节三点做三法大三样。下述三位置三需注三意增三设临三时支三撑，三考虑三拆除三方便三一般三采用三钢撑2.水平三力传三递的三设计楼板三面有三较大三高差三处；楼板三存在三较大三面积三的缺三失或三车道三位置三；后浇三带、三变形三缝等三处。如局三部结三构的三抗侧三刚度三足以三平衡三单侧三土压三力，三也三并非三必须三增设三临时三撑从三而达三到整三体的三平衡三。逆作三法的三设计水平三结构三与支三护结三构相三结合三设计2.水平三力传三递的三设计逆作三法的三设计水平三结构三与支三护结三构相三结合三设计3.水平三结构三的复三核首先三满足三正常三使用三阶段三的各三项设三计要三求，三在此三基础三上采三用有三限元三模型三（SA三P2三00三0、AN三SY三S、AB三AQ三US），三梁板三采用三壳元三模拟三剖分三，施三加侧三向土三压力三复核三此单三工况三作用三下的三梁板三内力三配筋三，如不三满足三则需三调整三设计三。板三配筋三宜采三用双三层双三向形三式。4.竖向三支撑三结构三形式框架三结构三为宜三：角钢三格构三柱、三型钢三柱、三钢管三混凝三土柱剪力三墙结三构不三适用三：施工三精度三、墙三与各三层结三构之三间的三连接三及止三水等技术三尚不三成熟三，如三采用三大量三临时三钢立三柱的三方式三进行托换三，经三济性三较差三。逆作三法的三设计水平三结构三与支三护结三构相三结合三设计4.竖向三支撑三结构三形式如部三分墙三体必三须在三基坑三开挖三阶段三同时三施工三，需三在墙三下设三置密三集立三柱与三立柱三桩，三以提三供足够承三载能三力。三其在三基坑三工程三完成三后钢三立柱三不能三拆除三，须三浇筑三于墙三体之三内，三须考三虑合三适的三钢立柱尺三寸，三利于三墙体三钢筋三的穿三越。若需三同时三施工三主体三上部三结构三，则三须在三墙下三设置三托梁三和足三够数三量的三钢立三柱与三立柱三桩，三由托三梁承受三逆作三阶段三的剪三力墙三荷载三，而三后将三荷载三传递三给竖三向支三撑系三统。逆作三法的三设计水平三结构三与支三护结三构相三结合三设计5.水平三结构三与竖三向支三撑的三连接1）H型钢三柱与三梁的三连接三节点a）钻三孔钢三筋连三接法优点三：节三点简三单，三梁柱三接头三混凝三土浇三筑质三量好三。缺点三：钻三孔削三弱了三截面三，使三承载三力降三低，三如孔三数较三多需三注意三设计三复核三，同三时钢三筋穿三过定三位后三应立三即双三面满三焊将三孔封三闭。三孔数三不多三采用三局部三贴焊三钢板三进行三补强三，也三可作三为一三种处三理方三式。b）传三力钢三板法H型钢三翼缘三处加三焊钢三板或三角钢三等，三再将三梁纵三筋焊三接至三传力三钢板三上，三从而三达到三传力三的作三用。传力三钢板三可水三平焊三接，三亦可三竖向三焊接三，但三梁筋三较多三时竖三向焊三接材三料消三耗较三多。逆作三法的三设计水平三结构三与支三护结三构相三结合三设计5.水平三结构三与竖三向支三撑的三连接2）角三钢格三构柱三与梁三的连三接节三点a）钻三孔钢三筋连三接法b）传三力钢三板法施工三第二三层及三以下三水平三结构三时，三需在三已经三处于三受力三状态三的角三钢上三进行三大量三的焊三接作三业，因此三施工三时应三对高三温下三钢结三构的三承载三力降三低予三以充三分考三虑。逆作三法的三设计水平三结构三与支三护结三构相三结合三设计5.水平三结构三与竖三向支三撑的三连接2）角三钢格三构柱三与梁三的连三接节三点c）梁三侧加三腋法通过三梁侧三加腋三的方三式扩三大梁三柱节三点位三置梁三宽度三，使三得梁三主筋三从角三钢格三构柱三侧面三绕行三通过三。逆作三法的三设计水平三结构三与支三护结三构相三结合三设计5.水平三结构三与竖三向支三撑的三连接2）角三钢格三构柱三与梁三的连三接节三点两种三抗剪三件的三设置逆作三法的三设计水平三结构三与支三护结三构相三结合三设计5.水平三结构三与竖三向支三撑的三连接3）钢三管混三凝土三柱与三梁的三连接三节点a）双三梁节三点原框三架梁三一分三为二三，分三成两三根梁三从钢三管柱三侧面三穿过三，适三用于三框架三梁宽三与钢三管直三径相三比较三小，梁筋三无法三穿越三的情三况。逆作三法的三设计水平三结构三与支三护结三构相三结合三设计5.水平三结构三与竖三向支三撑的三连接3）钢三管混三凝土三柱与三梁的三连接三节点b）环三梁节三点逆作三法的三设计水平三结构三与支三护结三构相三结合三设计5.水平三结构三与竖三向支三撑的三连接3）钢三管混三凝土三柱与三梁的三连接三节点c）传三力钢三板法设置三两个三方向三标高三错位三的四三块环三形加三劲板三，第三一排三钢筋三遇钢三管阻三挡处三与加三劲环三焊接三，梁底一三排筋三遇钢三管则三可上三弯，三梁顶三和梁三底二三、三三排筋三从钢三管两三侧穿三越。三适用三于梁三宽大三于钢三管柱直径三时，三且梁三筋较三多需三多排三放置三情况三。逆作三法的三设计水平三结构三与支三护结三构相三结合三设计5.水平三结构三与竖三向支三撑的三连接3）钢三管混三凝土三柱与三梁的三连接三节点c）传三力钢三板法逆作三法的三设计竖向三支撑三系统三设计1.竖向三立柱三与立三柱桩三的结三构形三式柱与三桩尽三可能三置于三主体三结构三柱位三置，并利三用结三构柱三下工三程桩三作为三立柱三桩，钢立三柱在三基坑三逆作三结束三后外三包混三凝。上部三荷载三较小三时，三可采三用角三钢格三构柱三，如纯三地下三室逆三作；上部三荷载三较大三时，三可采三用钢三管混三凝土柱，三如同三时施三工上三部结三构时三；立柱三桩常三采用三钻孔三灌注三桩。逆作三法的三设计竖向三支撑三系统三设计2.结构三柱位三置支三撑立三柱与三立柱三桩1）一三柱一三桩最为三基本三的竖三向支三承形三式，三构造三简单三、施三工便三捷。三逆作三结束三后可三全部作三为永三久构三件使三用，三经济三性较三高。逆作三法的三设计竖向三支撑三系统三设计2.结构三柱位三置支三撑立三柱与三立柱三桩2）一三柱多三桩上部三荷载三较大三，一三柱一三桩不三能满三足要三求，三仅能三采用三一柱三多桩三，尽三量避免三大面三积采三用。三主要三缺点三如下三：钢立三柱为三临时三立柱三，逆三作后三需割三除；节点三构造三相比三一柱三一桩三更为三复杂三；主体三结构三柱托三换施三工复三杂。逆作三法的三设计竖向三支撑三系统三设计2.结构三柱位三置支三撑立三柱与三立柱三桩2）一三柱多三桩逆作三法的三设计竖向三支撑三系统三设计2.结构三柱位三置支三撑立三柱与三立柱三桩3）立三柱与三立柱三桩的三连接三构造一方三面柱三与桩三之间三应有三足够三的嵌三固深三度；三另一三方面三，两三者之三间应三有可三靠的三抗剪三措施三。柱三嵌入三桩深三度一三般3~三4m。逆作三法的三设计竖向三支撑三系统三设计