基坑支护课件

第二章深基坑的支护结构采用深基坑随着基础埋深加大给施工带来很多困难，尤其在城市建筑物密集地区，施工场地的狭小，邻近建筑物、道路和管线纵横交错，多数情况下不能放坡开挖，需要采用支护结构，这就是本章所要研究的问题。支护结构的设计和施工，影响因素众多，不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。为此，对待支护结构的设计和施工均应采取极慎重的态度，在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。第一节支护结构的选型支护结构包括挡墙和支撑（或拉锚）两部分。档墙或支撑中任何一部分的选型不当或产生破坏（包括变形过大），都会导致整个支护结构的失败。支护结构的型式放坡开挖悬臂式支护结构内撑式支护结构拉锚式支护结构土钉墙支护结构环梁护壁支护结构其它形式支护结构一.挡墙的选型（一）钢板桩1.槽钢钢板桩2.热轧锁口钢板桩（二）钢筋混凝土板桩（三）钻孔灌注桩挡墙（四）H型钢支柱（或钢筋混凝土桩支柱）（五）地下连续墙（六）深层搅拌水泥土桩挡墙（七）旋喷桩帷幕墙常用Φ600—1000mm，是支护结构中应用最多的一种。宜形成排桩挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁。但施工难以做到相切，挡水效果差。（三）钻孔灌注桩挡墙该类支护结构适用于土质较好、地下水位较低的地区。型钢或支柱按一定间距打入，支柱间设木挡板或其它挡土设施。

（四）H型钢支柱（钢筋混凝土桩支

柱）、木挡板支护墙深层搅拌水泥土桩挡墙是用特制的进入土深层的深层搅拌机将喷出的水泥浆固化剂与地基土进行原位强制搅拌制成水泥土桩，相互搭接，硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙，既可挡土又可形成隔水帷幕。（六）深层搅拌水泥土桩挡墙（

旋喷桩帷幕墙是钻孔后，将钻杆从地基土深处逐渐上提，同时利用插入钻杆端部的旋转喷嘴，将水泥浆固化剂喷入地基土中，形成水泥土桩，桩体相连形成帷幕墙。旋喷桩帷幕墙可用作支护结构挡墙，也可用于挡水。（七）旋喷桩帷幕墙当基坑深度较大，悬臂挡墙的强度和变形不能满足要求时，需增设支撑系统。支撑系统有基坑内支撑基坑外拉锚（顶部拉锚土层锚杆拉锚）常用的有钢结构支撑钢筋混凝土支撑二.支撑（拉锚）的选型钢管支撑示意图(一)钢结构支撑2型钢支撑

型钢支撑主要采用H型钢，用螺栓连接，为工具式钢支撑，现场组装方便，可重复使用。第二节支护结构计算一.支护结构的破坏形式和计算内容支护结构可分为两类：重力式支护结构非重力式支护结构重力式包括深层搅拌水泥土桩挡墙旋喷桩帷幕墙非重力式包括钢板桩、钢筋混凝土预制桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等。包括强度破坏稳定性破坏。Ⅰ强度破坏（非重力式）1拉锚破坏或支撑压曲地面荷载增加过多、（一）非重力式支护结构挡墙的破坏土压力过大使拉杆断裂，或锚固失败、腰梁破坏、内支撑受压失稳。Ⅰ强度破坏（非重力式）2支护墙体底部走动支护墙入土深度不够或挖土过深以及水的冲刷均可产生这种破坏。需正确的计算入土深度

（一）非重力式支护结构挡墙的破坏3支护墙的平面变形过大或弯曲破坏支护墙截面过小、土压力估不准、墙后增大量地面荷载或挖土超深，需准确计算最大弯矩值以验算截面。（一）非重力式支护结构挡墙的破坏Ⅰ强度破坏（非重力式）Ⅱ非腔重力萌式支算护结阶构的指稳定牙性破厌坏1致墙把后土瓣体整奋体滑察动失缩慧稳拉锚出的长源度不升够、软粘荐腿发掠生圆字弧滑动饼，引击起支巷护结构肚整体杆失稳宵。（一贿）非捧重力间式支削护结虫构挡疫墙的布破坏Ⅱ非排重力么式支足护结概构的避稳定骄性破叼坏2拐挡墙念倾覆3煌坑底浴隆起如挖呼土深减度大昂，由魄于卸土耍过多报，在珍墙后陈土重及握地面械荷载陵作用蜜下引起起坑底刃隆起效。（一展）非醋重力醉式支践护结益构挡钉墙的途破坏Ⅱ非峡重力羊式支弦护结另构的宗稳定赖性破筋坏4旱管涌在砂览土区债，当把地下兆水较高湖坑较狂深时甩，在属动水压高力作窄用下进，地近下水绕音过支时护墙纷连砂驴土一同兽涌入咸基坑库。（一牢）非板重力后式支包护结枝构挡齐墙的栋破坏（二肃）重章力式章支护朵结构哑的破高坏重力页式支锦护结症构的创破坏戴包括强度却破坏稳定静性破眨坏其强扣度破蜂坏只令是水诵泥泽土抗尚剪强领度不机足，阿产生顽剪切简破坏酷，为浸此最需验骗算最资大剪厨应力吊处的状墙身贼应力晚。（二凯）重渴力式葡支护典结构笋的破由坏重力挨式支北护结民构的丝式稳定塑性破腰坏包都括：1.希倾临覆2.调滑旱移3.误土宅体整虾体滑扛动失妻稳4.削坑迹底隆爱起5.祥管阴涌二雕非重惠力式坊支护雕结构遭计算（一览）支隐护结接构承野受的烘荷载支护渗结构禽承受群的荷盛载一者般包壁括土压矛力水压倘力墙后沙地面笨荷载森引起饱的附锈加荷固载。二陆非重薄力式醒支护湿结构泉计算1跪土抬压力⑴主智动土垒压力：若锦挡墙凤在墙锐后土嘱压力役作用伶下向瞒前位明移时拴随位浆移增饱大，结墙后蛮土压颤力渐街减小应。当涉位移梁达某浩一数副值时唐，土挠体内个出现错滑裂例面，哀墙后冻土达喂极限澡平衡膀状态盏，此民时土携压力赛称为影主动脂土压端力，炸以Ea表示躺。Ea-Δ滑裂秧面二轻非重付力式柿支护百结构关计算⑵静萝止土征压力：若润挡墙在土挡压力霜作用僵下墙离本身不发甜生变蚕形和唱任何柏位移（移垒动或眼滑动学），轮墙后填土唯处于启弹性榆平衡碍状态萝，则此届时作西用在访挡墙洪上的土压板力成废为静碍止土埋压力全。以E0表示建。E0二灭非重钢力式冷支护涝结构例计算(3芹)被药动土另压力桶：若状挡墙根在外肠力作增用下剖墙向海墙背像向移歇动，页随位痛移增翼大，鞋墙所碧受土碧的反奴作用继力渐沟增大售，当惠位移芦达一啦定数境值时勉，土倦体内览出现细滑裂文面，义墙后猫土处机被动弱极限听平衡辫状态雁，此寸时土打压力半称为乡丰被动坏土压躬力，骄以E振p表敞示。+Δ外力Ep滑裂直面对于春粘性暗土按虽计算吊公式怜计算毛时，况主动幻玉土压辛力在春土层帮顶部哪（H岩=0弄处）毕为负璃值，斯即表明哭出现处拉力著区，笼这在章实际销上是钟不可肾能发秒生的留。可民计算敲临界临高度贩以下匙的主苗动土若压力肉：土压器力分叶布土压伴力表叶示悬臂稿式挡士土结林构，智对于塔土的粮性质夕、荷栽载大思小等耻非常痛敏感缠，它极完全拢依靠婆足够倍的入烧土深劲度来悉保持瞧其稳障定性讨，故可其高末度一霉般不去大于茄4ｍ甩。为了鹅施工惑的安善全，良支撑行和锚元杆宜克根据话最大垮土压鸡力计兵算，拥即根载据实肥测压帮力曲惑线的柿包络室线来泳确定奖。该侄包络没线近史似梯它形或合矩形浙，与其库伦泰理论宅计算假的三绳角形始土压花力不段同。土压齿力分巧布⑴悬区臂无悉支撑柄挡墙鄙，其坟压力狱分布险为主都动土宇压力扰，是持三角沟形分呢布，笼被动挽土压严力也扭是三拢角形辆分布仍。被动周土压向力主动星土压巨力土压汉力分论布⑵多贩支撑才或多袄拉锚柏的挡脏墙背忍面上愤的土垮压力撞分布百图形搬砂土谅为梯管形，誉粘土胁土压廊力分桂布图坊是稍伸复杂缺的三筝角形崇。土压惩力分换布悬臂都挡土吨墙所付承受些的主动阔土压浆力完佛全由陕其底部六的被氏动土创压力尚来平衡伴；而锚牢定板蚂单支敬点的校挡土结肃构，伍其主剩动土化压力则愧由锚越定板冠拉杆独和底部怕的被元动土想压力逮共同承柄受，低加以坚平衡怠。TEa1Ea2EP土压名力分哄布不同土深度提处土忙的内萌聚力鸣C不组是一芒个常号数，衡它与鱼土的登上覆失荷重团有关馒，一闲般随荐深度大的加蜓大而标增大村，对什于暴岸露时冶间长妄的基浩坑，望土的纷内聚倾力可泡由于布土体浴含水泛量的该变化稀和氧搅化等婶因素刊的影套响而蚀减小民甚至孙消失饶。φ、腿C燥值是据计算慨侧向宏土压斩力的犬主要松参数干，但红在工粒程桩联打设存前后照的φ衣、C姜值是头不同趴的。怀在粘宗性土胁中打攻设工伞程桩先时，始产生迫挤土围现象跑，孔锐隙水岂压力云急剧吩升高若，对摇φ、庙C值果产生轮影响培。另暖外，缘瑞降低耕地下玩水位法也会深使φ秩、C点值产庙生变秘化。2.窄水引压力ABCEHF在有葱残余等水压芹力时隆，水压蒸力按修梯形柳分布押。水压搂力和密土压廉力水压耽力和饼土压厉力的器分算姨或合减算问版题，剑目前胜均采幕用。一般蓄情况舰下，喇由于来粘性翅土中还水主劲要是题结晶忌水和揭结合士水，单宜合听算;在砂丽性土安中土陪颗粒栽之间纵的空尸隙中悟充满尼的是隶自由娃水，甲受重缓力作灰用，岛为静森水压谊力作排用，忘宜分黄算。水压珠力和嘱土压亦力合算浪时，抄地下蛋水位仰以下攻土的享重力训密度姓采用鼠饱和察重力转密度γsa准t；分算赖时，畜地下论水位径以下简土的像重力毛密度穴采用锯浮重饿力密患度展;另外赴单独慢计算蹦静水胖压力局，按骄三角今形分编布考饮虑。3.虑墙妈后地逝面荷迷载引薪起附搅加荷僻载有三寻种情啊况：⑴聋墙后矛有均肆布荷公载ｑ⑵天距离详支护码结构葱一定爸距离裳有均掏布荷检载ｑ⑶烈距离撤支护棍结构冬一定态距离嗽有集揉中荷走载Ｐ削（如简塔吊旁、混它凝土雾泵车坦等）那由Ｐ杀引起些的附户加荷难载分烛布在胡支护滨结构殃的一基定范昼围ｈ2上。⑴坑墙后谷有均寇布荷幅载ｑ如墙尽后堆忠有土竖方、冬材料怎等地帽面均风布荷皂载对护支护识结构览引起盼的附您加荷攀载，混可按腔下式轰计算耕：qH⑵短距离跪支护风结构遍一定距离沸有均骂布荷路载ｑ巾此时怪压应点力传睛到支病护结遥构上饭有一证空白交距离锯h1,在填h1之下棋产生制均布睡的附细加应巨力：l1qHe1e23.壤墙属后地跑面荷含载引浴起附齐加荷撕载⑶握距离吧支护精结构拦一定距叼离有矿集中挖荷载Ｐ（疑如塔美吊、五混凝土泵份车等还）由铺Ｐ引起的厅附加菊荷载张分布在支惹护结脏构的哈一定范围触ｈ2上。HPl2h2φ非重虾力式钩支护粉结构塌的计楚算深基你坑支版护结琴构应泼采用项以分驰项系摊数表画示的益极限阻状态桐设计撤表达捉式进骨行设办计。基坑烛支护万结构耗极限碰状态跳可有谷两类穿：承载庙能力国极限艳状态正常她使用眠极限术状态非重疗力式教支护稠结构美的计企算1.甩承载即能力象极限拆状态姻：对应渣于支俯护结舅构达猛到最幸大承梁载能隙力或绒土体轻失稳沿、过牢大变塞形导效致支零护结劳构或惨基坑亭周边屋环境败破坏苹；2.抽正常供使用船极限森状态臭：对应罚于支假护结袄构的聪变形吊已妨雄碍地徒下结师构施孩工或昂影响陪基坑苍周边夕环境餐的正给常使骄用功过能。基坑瓦侧壁钓安全叠等级私及重贷要性挠系数安全等级破坏后果γ0一级支护结构破坏、土体失稳或变形过大对基坑周边环境及地下结构施工影响严重1.10二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构影响一般1.00三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重0.90（二俭）悬在臂桩俩墙的冰计算排桩贿、地役下连积续墙狂嵌固狠深度硬设计盖值宜络按下怨列规踏定：1.棉悬臂闻式支热护结耀构嵌西固深由度设海计值暑hd宜按皂下式艇确定这：桩墙同底以仆上基神坑内愈侧各涨土层牵被动辆土压炒力强蜜度和桩墙摘底以圆上基捎坑外煤侧各禾土层忠主动早土压鬼力强肝度和悬臂殊桩墙脏的计勺算合力作用麦点至辉桩、墙底军的距扰离合力作用陵点至班桩、脾墙底扬的距浴离h、分别俱为基料坑挖冷深和词桩墙输入土短深度hhpEa1Ea2Ea4Ea3∑EaEP1EP2∑EP分别船为被容动土店压力歼合力熟和主灶动土莲压力猾合力支护霞结构汉计算当确俗定悬即臂式踪蝶及单续支点绘支护虫结构稻嵌固井深度夏设计线值（绑构造羽要求股）当基意坑底息为碎敲石土币及砂基土，鹊基坑愧内排庙水且陷作用毯有渗息透压莲力时嫁，嵌沫固深迈度设昏计值支还应坦满足盲下式喉抗渗疫稳定动条件婆：单支前点支衡护结杨构计办算单层租支点轮结构贪支点拿力及嵌积固深族度计妖算支叛点力：行基坑逆底面硬以下奶支护结素构设熊定弯嘱矩零泳点至基掀坑底寄面距铜离hCl按下式吊确定h单支泉点支侨护结忽构计雕算单层马支点施结构蚀支点指力及瓜嵌固招深度友计算支点平力Tcl按下凳式计象算支点欣至基圆坑底铸面的增距离基坑跪底面湖至设弹定弯影矩零冷点位干置的列位置分别腔为合校力古作沉用点缎至设察定弯病矩零跟点的永距离（三泄）支抹护结谢构计剑算的缎其它傲方法1凤等本值梁酿法2弹彻性曲府线法3啊竖向狭弹性扯地基接梁法分（基宰床系味数法邮）4浊有碰限元点法等值跟梁法图中吃ab荡梁一纸端固很定一偶端简码支，给弯矩纽奉图的饼正负暑弯矩筹在c击点转慈折，士若将窄ab稿梁在隶c点忽切断搏，并味于c炊点加李一自软由支新承形挥成a语c梁茅，则抽ac适梁猴上的子弯矩清将保尝持不斩变，怜即称假ac哲梁为夏ab情梁宵上a佣c段侮上的拜等值时梁。等值蛛梁原厘理ababc等值衣梁法介绍虏等值柿梁法拦：如a舰b梁匪一端放固定浙，一景端简没支，油弯矩昨图的昂正负蜓弯矩鸟在c勉点转猎折。鲜若将藏ab孔梁在朗c点孩切断半，并肠在c宅点置转一自离由支遥承，梁形成坝ac虑梁，惭则a俊c梁孩上的脆弯矩育将保跃持不彩变，洞则称并ac商梁为洋ab轮梁上滴ac熊段的避等值毅梁。HAPaBCD等值沟梁法HAPaBCDPaP0等值梁板桩上土压力分布图板桩弯矩图等值犬梁法用等钥值梁孝计算搂板桩题，先闻要知谅道正吓负弯诱矩的白转折俩点的城位置摧。因气板桩尽地面均下土营压力闲等于攻0的针位置淹，接说近正厨负弯宿矩的使转折吼点，各为简屿化即昂用土嫁压力栏等于纺0的墙位置比代替路它。P0Pa三宗重椒力式谊支护让结构休计算（一饼）嘴原理舌重力孔式支爽护结群构是拍依靠浅结构可自身野重力痒来维传持极环限平背衡状迹态的勿。（二卵）污荷载佛组合1驴土压壮力；2驳重力惑式结触构自刊重；3舱地面极超载验包括梁：永意久荷四载、锯道路致荷载项、可贩变地朗下水蹈位和扁施工笔荷载乒（施诉工机黎械荷耀载、部材料阶堆放票荷载扶）以剂及偶缘瑞然荷腐载（境地震调荷载敬、人补防荷后载）膊。（三巩）重档力式察结构守计算杏内容1鲜滑动挡稳定五性验细算2敬倾覆府稳定社性验稍算3.柳土体校整体犯滑动年验算4.兽坑玻底隆恳起验大算5.队管危涌验房诚算重力脚式支拿护结乔构计陆算简怪图重力君式支真护结晓构主要蓬是深火层搅戚拌水泥当土桩牌墙和扬旋喷桩遗帷幕率墙，锐计算简御图如群图：EaEpBbbA（三俱）重范力式冻支护少结构祥计算尤（滑牧动稳垂定性菠）1叮滑动鬼稳定桃性验畏算墙体哥自重柿；基底辈墙体乐与土肥的摩暮擦系沃数；被动齿土压光力合余力；主动菜土压乘力合舰力。（三著）重毛力式阀支护举结构果计算雅（倾泉覆稳秋定性窑）2宏倾覆椒稳定灭性验崇算墙体吹自重剑；墙体漂厚度奶之半沾；分别涛为命对致墙趾乳A点猫的力催臂。抗倾佣覆稳猛定安燃全系泻数；（三易）重惨力式峰支护宅结构椒（整锯体滑设动验笋算）3.土土体论整体萝滑动芳验算维水泥吓土桩节挡墙绝由于巡寿水泥返掺量帖少，折故将交其看贵作提疏高了硬强度辉的部伙分土肾体，柔进行饮土体狮整体拍稳定香性验墓算。R·重力升式支挽护结挥构计缩慧算硬（基荐坑隆倘起）4.傍坑雄底隆医起开挖对面以开下墙摸体能挨起帮盏助抵抗抗地兼基土恨隆起斯的作虽用，掘宜假破定土济体沿简墙体井底面次滑动词，认局为墙弊体底颂面以迁下为险一圆凡弧，洗如图吹所示筒。产浅生滑茎动力擦的是贫和屑q,华抵抗辈滑动缠的则矩为土童体抗会剪强种度。qzABOCDHE重力深式支言护结绩构计果算(算基坑焦隆起）对于嘱非理关想粘革性土小，土税的抗植剪强营度AB纱面上陆应爆为水弊平侧渗压力粗，取抗隆测起安危全系浑数重力傅式支蓄护结缩慧构计糠算（必基坑侧隆起魂）为达喝稳定咸，避碎免基轰坑隆技起，私必须乞满足遗如液要严挽格控患制地糟面沉扯降，引则需轮增加藏挡墙呀入土堵深度哨，或阁进行盒坑底拼土体固加固惑，提削高土草体抗吴剪强绵度，钉使该肝系数购达到埋1.典5～冰2.吐0。5管育涌验轨算当基年坑地错下水层的向绪上渗流力撞时请土颗白粒处于忽悬浮校状态巧，于伍是坑底产喉生管工涌现含象。不发枯生管必涌的朽条件矩应为扣：重力灾式支违护结险构计士算（忆管涌妨验算鱼）tj钢板全桩的歇施工（二滚）写打设布前准灯备工猎作1着钢雾板桩胀的检芒验和敲矫正2羡导纽奉架安摧装3拆沉肉桩机哀械的辩选择打设建钢板抚桩可恼用落汇锤、馋汽锤贪、柴类油锤惜和振奇动锤馆，前勤三种帐皆为妥冲击睛打入半法，烘此法爷可使已桩锤柔的冲穗击力调均匀栽分布浙，保苗护桩蛇顶免绕受损性坏。钢板节桩的常施工（三煮）钢尚板桩勒的打固设和畏拔除1闻打设版方式领选择⑴单甲独打巡寿入法疮即从水板桩辈墙的隐一角民始，喉逐块滴打设文，直逼至工迹程结疯束。⑵屏始风式主打入亮法春即手将1泽0～载20惑根钢窃板桩完成排遣插入读导架允内，狱呈屏稍风状财，再络分批庸施打朋。（咽按屏冈风排某数，福分为平单屏皇风、罗双屏宪风和绳全屏减风）钢板蓝桩的宴施工4支钢峡板桩派的拔葛除拔桩僚前要援研究屿钢板畜桩拔虾除顺府序、疤拔除摆时间浇和桩洪孔处榆理方使法。拔除捏宜用妖振动鹅锤或窝振动杠锤与说起重仗机共尸同拔嗽除。二啊钻您孔灌轻注桩谎挡墙比施工钻孔戚灌注来桩挡谁墙施皇工（主相要在盗第五碰章介乓绍）钻孔宋灌注书桩施辣工时抗无振析动，谣不会伪危害定周围戏建筑炸物等喘，造凉价低商，有速优越摆性。施工腥速度眯慢，粘宜注预意质来量。钻孔投灌注骗桩的薪间距番由计铁算确哪定。钻孔光灌注都桩用孤作支袖护桩讯时，闻按钢肥筋混锡凝土畜正截浆面受咱弯构较件计晃算配鼓筋。三休深俗层搅稿拌水灭泥土刘桩墙删施工（一容）施剧工机抢具1杏深层雀搅拌凉机中心费管喷暗浆方击式叶片怨喷浆缎方式前者叼的输袍浆方语式是络水泥落浆从枪两根坛搅拌滨轴间僚的另项一根杆管输链出；钩后者奴是使拿水泥钻浆从下叶片流的小白孔喷睛出。2蝇配骑套机际械（部灰浆支搅拌腐机、阴集料井斗、歌灰浆言泵。地）三献深纱层搅择拌水党泥土贿桩墙句施工（二饮）施新工工棉艺定位横—预适拌下将沉—卧制备亩水泥喷浆—概提升到、喷汽浆、哄搅拌炮—重简复上尝、下邪搅拌校—清新洗、锅移位三.脑深层况搅拌鹅水泥拒土桩沈挡墙（三缸）水场泥土咬的配绝合比水泥哥土的诞抗压谅强度包一般宴为5妄00辅～4为00览0塌KN受/㎡态,水泥泥的格掺入西量取扶决于奸水泥丑土挡佩墙设帆计的移抗压桨强度虽。水泥飘标号漂的提脸高，厦使水极泥土响强度爽相应则提高河。搅拌谦施工立的水兄泥浆违水灰爽比一询般采肢用0卷.4忧5～赵0.抱50较，为砖减少田用水典量，张有利化于泵播送，探可选劣用木残质素乱磺酸骑钙作腿减水耻剂，