深基坑的支护结构课件

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难支护钳结构渐适用浪于土盲质较关好、豆地下叹水位补较低茎的地戒区。顷型钢阻或支弃柱按畏一定县间距境打入垂，支棒柱间袖设木症挡板邻或其讨它挡模土设产施。（四孟）H型钢撞支柱别（钢奖筋混司凝土端桩支菠柱）贡、木问挡板鸽支护嚼墙深层播搅拌伙水泥伍土桩霞挡墙悠是用觉特制常的进捐入土峡深层絮的深姐层搅格拌机成将喷鹿出的竖水泥船浆固购化剂牺与地两基土磁进行缸原位运强制焰搅拌悟制成哑水泥泄土桩踩，相第互搭范接，箭硬化草后即威形成兄具有石一定恶强度爽的壁视状挡堡墙，并既可给挡土顶又可充形成嘉隔水谷帷幕全。（她六）瞎深待层搅丘拌水章泥土摸桩挡纱墙（旋喷柜桩帷颂幕墙哑是钻抽孔后遗，将退钻杆洒从地搭基土栽深处放逐渐圆上提撇，同锄时利京用插奴入钻垒杆端碗部的膨旋转秀喷嘴饱，将荷水泥讨浆固握化剂枪喷入牵地基去土中继，形裹成水令泥土脸桩，恢桩体扔相连梨形成垮帷幕尘墙。旋喷繁桩帷皱幕墙饼可用非作支胀护结芬构挡造墙，舰也可策用于墨挡水撇。（瞒七）镰旋致喷桩赖帷幕主墙当基封坑深中度较汪大，铸悬臂弟挡墙蛇的强栽度和哨变形症不能膏满足窝要求欠时，侦需增巨设支茶撑系踢统。支撑寇系统秤有基坑乓内支勺撑基坑刑外拉排锚（镜顶部沟拉锚麦土层伸锚杆歇拉锚员）常用忙的有钢结懒构支外撑钢筋折混凝遍土支序撑二.支撑宾（拉摧锚）牙的选团型钢管处支撑捏示意碑图(一)钢结执构支惕撑2型钢朴支撑型钢登支撑矮主要李采用H型钢剩，用前螺栓搁连接答，为勇工具详式钢炒支撑也，现盖场组胆装方险便，咬可重让复使萝用。第二故节束支组护结咬构计折算一.支护形结构呀的破徒坏形跃式和册计算勿内容支护遵结构净可分钢为两北类：重力青式支障护结号构非重干力式放支护歼结构重力怀式包锡括深围层搅旨拌水迫泥土拔桩挡撇墙旋喷交桩帷锅幕墙非重扛力式携包括缓钢板马桩、代钢筋卖混凝仍土预束制桩摘、钻骨孔灌种注桩府挡墙军、地淘下连蛾续墙劲等。包括村强近度破抵坏冈稳组定性罪破坏缝。Ⅰ强度愿破坏叫（非寨重力刷式）1拉锚铜破坏巡寿或支免撑压严曲地面污荷载点增加沉过多甚、（一但）非辨重力浇式支策护结尤构挡直墙的庆破坏土压渴力过差大使段拉杆述断裂战，或锚使固失循败、诉腰梁酱破坏混、内秋支撑家受压专失稳挂。Ⅰ强度掀破坏柜（非茅重力皆式）2支护拉墙体益底部情走动朱支护叉墙入订土深趟度不虑够或蓬挖土当过深护以及却水的休冲刷窄均可森产生刚这种溪破坏挎。需正村确的感计算掩入土富深度（一计）非困重力毛式支白护结旱构挡等墙的长破坏3支护痕墙的馒平面毙变形尖过大拌或弯价曲破精坏支告护墙锐截面今过小井、土破压力泼估不坑准、寒墙后库增大需量地悦面荷这载或轨挖土晶超深遥，需锐准确鸡计算救最大侵弯矩冬值以班验算菌截面屑。（一亿）非六重力撑式支爱护结太构挡事墙的肝破坏Ⅰ强度估破坏拆（非裕重力离式）Ⅱ非重伏力式拔支护嗓结构驱的稳豪定性层破坏1墙后献土体薯整体牌滑动非失稳拉锚么的长列度不绘够、软粘丙腿发篮生圆嘴弧滑动芹，引惜起支呆护结构范整体孝失稳谦。（一呆）非锤重力音式支蚊护结拆构挡密墙的豪破坏Ⅱ非重火力式狱支护下结构付的稳机定性胖破坏2挡墙叉倾覆3坑底正隆起如挖派土深巧度大娇，由睡于卸土猎过多炮，在阅墙后吩土重及迁地面友荷载捷作用拆下引起井坑底享隆起债。（一抛）非道重力家式支亩护结个构挡途墙的酿破坏Ⅱ非重她力式渣支护愧结构尸的稳证定性柳破坏4管涌在砂著土区窜，当啦地下业水较高价坑较绪深时历，在毕动水压沙力作香用下票，地志下水绕栏过支极护墙掠连砂捞土一同改涌入训基坑织。（一咸）非银重力叹式支尽护结星构挡袖墙的葵破坏（二唯）重枯力式答支护巾结构务的破掩坏重力帜式支鼻护结蓝构的谦破坏冲包括强度损破坏稳定斤性破怕坏其强胞度破踏坏只斑是水冤泥售土抗过剪强朋度不核足，湾产生假剪切舱破坏筑，为策此执需验泊算最剃大剪森应力迷处的锻墙身抹应力争。（二忌）重忌力式糊支护唤结构女的破提坏重力灿式支保护结久构的颗稳定种性破锁坏包先括：1.倾覆2.滑移3.土体叙整体沉滑动穴失稳4.坑底娘隆起5.管涌二植非重译力式麻支护葵结构袖计算（一接）支轿护结真构承狡受的点荷载支护卷结构闪承受这的荷浪载一趋般包智括土压陵力水压菜力墙后桑地面圈荷载芽引起杰的附必加荷内载。二妄非重植力式拿支护镜结构处计算1土压涨力⑴主稠动土屯压力：若朝挡墙牧在墙加后土钞压力缸作用赚下向杆前位与移时守随位晕移增拖大，摆墙后诸土压泪力渐双减小强。当凝位移抽达某架一数手值时语，土耐体内经出现景滑裂务面，弄墙后烤土达怪极限惰平衡昏状态蓬，此页时土某压力光称为荡主动旨土压练力，候以Ea表示纠。Ea-Δ滑裂滔面二宪非重粗力式结支护硬结构边计算⑵静止困土压广力：若株挡墙在土扔压力会作用塔下墙鬼本身不发践生变躺形和躺任何监位移（移栗动或电滑动呀），育墙后填土注处于针弹性狠平衡勾状态返，则此摇时作腐用在梨挡墙遭上的土压猾力成倾为静垃止土洒压力怕。以E0表示珠。E0二剑非重捉力式锁支护阻结构史计算(3闪)被动产土压擦力：靠若挡攀墙在布外力巩作用风下墙纹向墙熔背向躲移动统，随升位移牵增大愧，墙颗所受淹土的涝反作冻用力督渐增劣大，赖当位旦移达弊一定两数值严时，啦土体逝内出窜现滑毕裂面冷，墙室后土族处被虚动极喉限平因衡状侄态，脚此时见土压亲力称趴为被哗动土令压力蛋，以Ep表示需。+Δ外力Ep滑裂渠面对于析粘性泼土按雄计算绝公式劫计算甜时，滋主动秀土压律力在狮土层生顶部坏（H=锄0处）踏为负辆值，秒即表明概出现挠拉力仍区，薯这在却实际寇上是瓜不可钞能发底生的阔。可悬计算榜临界梳高度想以下议的主目动土备压力劣：土压亏力分休布土压砖力表摩示悬臂赠式挡篇土结述构，虚对于轻土的竭性质夫、荷育载大勉小等闪非常只敏感娘，它沈完全戚依靠稀足够干的入次土深康度来播保持拨其稳堵定性霉，故批其高膛度一沾般不鉴大于4ｍ。为了桃施工小的安乌全，死支撑谅和锚土杆宜顷根据痕最大射土压筋力计至算，摔即根析据实启测压咏力曲贞线的吗包络绒线来侦确定别。该垦包络即线近列似梯猫形或拦矩形底，与士库伦传理论屈计算促的三衰角形拦土压练力不秆同。土压固力分常布⑴悬臂抄无支幸撑挡退墙，桌其压批力分背布为青主动介土压已力，秤是三犯角形赛分布挨，被银动土倦压力宴也是怨三角债形分城布。被动休土压贡力主动肆土压关力土压染力分明布⑵多支启撑或埋多拉雪锚的六挡墙倘背面胃上的醉土压释力分摘布图挤形砂捐土为卡梯形衣，粘吸土土腥压力专分布拖图是缎稍复大杂的材三角旺形。土压俘力分额布悬臂泻挡土附墙所喊承受稿的主动覆土压海力完文全由锣其底部得的被够动土校压力揉来平衡岂；而锚亡定板彩单支爸点的鸭挡土结欠构，墨其主粗动土恼压力则斜由锚宵定板皆拉杆肢和底部份的被值动土惨压力舌共同承居受，缸加以缴平衡林。TEa1Ea2EP土压台力分触布不同斥深度淘处土治的内畅聚力C不是催一个箩常数淘，它侨与土降的上留覆荷源重有迷关，屿一般虾随深袭度的诱加大株而增刘大，倾对于收暴露活时间网长的宏基坑祖，土离的内兼聚力构可由原于土爷体含嘉水量奏的变塑化和悲氧化铺等因锦素的流影响缝而减包小甚当至消最失。φ、C值是心计算数侧向纹土压董力的祖主要授参数熟，但泄在工朗程桩持打设菌前后仁的φ、C值是技不同全的。花在粘朝性土腔中打尝设工深程桩私时，敏产生捷挤土驾现象都，孔贪隙水齐压力华急剧资升高舍，对φ、C值产赶生影玩响。看另外嘱，降临低地畏下水邪位也结会使φ、C值产箭生变偷化。2.水压垃力ABCEHF在有央残余事水压忆力时鞭，水压服力按污梯形迹分布掌。水压陆力和填土压违力水压禁力和抬土压局力的节分算嫂或合泪算问姜题，况目前献均采淡用。一般面情况但下，扭由于源粘性办土中荒水主披要是土结晶棵水和呼结合巷水，庆宜合躬算;在砂打性土纯中土惠颗粒病之间趣的空独隙中容充满乘的是迫自由浴水，剪受重股力作博用，倒为静习水压扛力作咸用，竿宜分赶算。水压李力和冤土压序力合算卸时，车地下朋水位盯以下村土的尸重力爱密度密采用给饱和尾重力甜密度γsa衰t；分算唯时，申地下爪水位承以下惩土的矩重力做密度霉采用挽浮重区力密圣度;另外蝇单独台计算覆静水矛压力收，按斑三角丢形分护布考赵虑。3.墙后婶地面在荷载廊引起期附加抖荷载有三阀种情忠况：⑴鲜墙后或有均衰布荷杨载ｑ⑵留距离养支护错结构贤一定批距离视有均筛布荷燥载ｑ⑶同距离中支护仁结构舟一定还距离来有集显中荷糖载Ｐ籍（如悠塔吊愿、混街凝土里泵车源等）痰由Ｐ客引起延的附督加荷满载分号布在范支护行结构侧的一翼定范疤围ｈ2上。⑴墙后尾有均仍布荷侦载ｑ如墙植后堆黑有土洁方、耀材料眉等地邪面均佩布荷杜载对终支护荡结构婆引起坏的附轨加荷屑载，居可按黄下式沾计算钻：qH⑵距离碧支护添结构堪一定距离瞧有均敏布荷纸载ｑ韵此时夸压应多力传消到支我护结阅构上痰有一印空白惭距离h1,在h1之下毒产生皆均布腹的附葬加应教力：l1qHe1e23.墙后也地面弹荷载依引起拒附加召荷载⑶距离快支护岸结构甘一定距词离有阻集中背荷载Ｐ（期如塔刃吊、撇混凝土泵幕车等李）由客Ｐ引起的够附加迎荷载恰分布在支展护结沟构的击一定范围塑ｈ2上。HPl2h2φ非重裂力式调支护锤结构古的计娘算深基标坑支抹护结衬构应堵采用绝以分丢项系宾数表艰示的妙极限塌状态典设计掘表达骨式进扣行设砖计。基坑慕支护之结构掩极限趟状态什可有旋两类箱：承载蹲能力迅极限毙状态正常气使用稀极限贱状态非重谋力式唯支护凡结构站的计控算1.承载衔能力惊极限夺状态垮：对应耻于支俘护结叙构达孙到最防大承椒载能慨力或植土体科失稳绳、过毅大变性形导尊致支药护结巾构或瓶基坑故周边歌环境辣破坏倘；2.正常栗使用努极限势状态跃：对应斥于支享护结糊构的拦变形叔已妨赌碍地厌下结音构施窜工或颜影响厘基坑丙周边缴环境魔的正林常使棵用功络能。基坑熔侧壁仙安全翁等级拴及重救要性疯系数安全等级

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（二赖）悬谈臂桩屠墙的检计算排桩东、地娱下连协续墙鸭嵌固韵深度懒设计咱值宜计按下右列规泳定：1.悬臂踩式支身护结电构嵌嚷固深额度设控计值hd宜按念下式钩确定普：桩墙污底以爱上基鹅坑内谜侧各琴土层赛被动倾土压嗓力强驴度和桩墙缸底以暂上基厚坑外胆侧各冰土层泉主动豪土压炭力强继度和悬臂橡桩墙量的计约算合力作用红点至浙桩、墙底把的距泉离合力作用沉点至侮桩、厦墙底娘的距柴离h、分别壳为基哲坑挖续深和蒜桩墙篮入土址深度hhpEa1Ea2Ea4Ea3∑EaEP1EP2∑EP分别刊为被病动土丽压力着合力衡和主咽动土绑压力融合力支护添结构挺计算当确壁定悬拾臂式允及单牌支点请支护怎结构熄嵌固蜜深度个设计蔬值（掌构造危要求纤）当基姜坑底荷为碎锁石土廊及砂选土，估基坑册内排皇水且耻作用聚有渗腾透压义力时雷，嵌横固深牧度设臣计值渗还应法满足娃下式加抗渗榆稳定骂条件拉：单支肯点支洲护结俭构计倘算单层氏支点舱结构尽支点古力及嵌阴固深银度计出算支堵点力：壤基坑脑底面臂以下桨支护结家构设辱定弯饱矩零矮点至基办坑底呜面距山离hCl按下式僵确定h单支愤点支瓶护结摇构计森算单层坐支点鲁结构脉支点滨力及姑嵌固饥深度廊计算支点馅力Tcl按下执式计告算支点话至基狗坑底箩面的晚距离基坑话底面摊至设汉定弯音矩零胸点位家置的退位置分别抱为合驻力伶作厅用点楼至设补定弯喉矩零绵点的粗距离（三仰）支震护结持构计者算的息其它惭方法1等值尤梁法2弹性孤曲线裂法3竖向偏弹性腥地基叶梁法症（基缩慧床系承数法勉）4有限涉元法等值倚梁法图中ab梁一或端固引定一动端简位支，由弯矩惊图的茅正负热弯矩娱在c点转沙折，减若将ab梁在c点切调断，树并于c点加哪一自销由支钩承形鹅成ac梁，士则ac梁上当的弯胞矩将版保持确不变洁，即睁称ac梁为ab梁上ac段上萄的等树值梁盯。等值鹅梁原唤理ababc等值则梁法介绍歌等值踢梁法睁：如ab梁一检端固确定，楼一端区简支眉，弯欣矩图脸的正阿负弯笛矩在c点转绣折。产若将ab梁在c点切贿断，瞧并在c点置笔一自费由支希承，短形成ac梁，僵则ac梁上凭的弯怖矩将前保持案不变景，则总称ac梁为ab梁上ac段的恋等值矮梁。HAPaBCD等值逃梁法HAPaBCDPaP0等值梁板桩上土压力分布图板桩弯矩图等值锯梁法用等施值梁浑计算竹板桩矩，先拍要知逃道正终负弯绘矩的枝转折炭点的姨位置嘱。因久板桩涌地面争下土泰压力研等于0的位僻置，秧接近滩正负挠弯矩之的转含折点援，为压简化印即用颈土压盾力等毛于0的位和置代言替它债。P0Pa三麦重织力式汇支护母结构态计算（一荡）招原理关重力望式支弃护结润构是绞依靠表结构硬自身萍重力栗来维色持极师限平捞衡状梯态的斩。（二御）孩荷载映组合1土压宰力；2重力迹式结围构自长重；3地面震超载撕包括档：永组久荷钓载、糊道路惑荷载骗、可宾变地添下水订位和询施工鉴荷载乐（施悠工机炊械荷却载、拌材料株堆放所荷载克）以意及偶荒然荷减载（胁地震识荷载汉、人丹防荷缎载）劲。（三橡）重按力式娇结构笋计算膊内容1滑动疼稳定硬性验蹈算2倾覆刺稳定蓝性验晴算3.土体嘴整体糖滑动杏验算4.坑底成隆起库验算5.管涌碎验算重力防式支吗护结续构计偿算简蚁图重力刚式支箩护结年构主要熟是深致层搅拨拌水泥贯土桩帝墙和每旋喷桩阁帷幕限墙，告计算简垦图如父图：EaEpBbbA（三剩）重棉力式竞支护害结构企计算轿（滑吓动稳穗定性吨）1滑动潮稳定肝性验洋算墙体误自重痒；基底酸墙体脉与土注的摩缝擦系沟数；被动斑土压嫂力合警力；主动慈土压梅力合斜力。（三诉）重肠力式炸支护师结构总计算裂（倾窗覆稳鸦定性顷）2倾覆痒稳定棋性验鸟算墙体绒自重捆；墙体茂厚度领之半卵；分别竞为寻对轰墙趾A点的杨力臂处。抗倾真覆稳气定安愁全系何数；（三砌）重去力式驳支护敏结构笛（整俯体滑素动验赵算）3.土体痰整体殃滑动咐验算绣水泥那土桩右挡墙根由于妨水泥概掺量衫少，拍故将傲其看的作提余高了域强度棵的部停分土德体，受进行窗土体症整体议稳定蜓性验请算。R·重力梢式支演护结芽构计帜算贷（基帆坑隆隔起）4.坑底邻隆起开挖甲面以莲下墙惊体能叼起帮变助抵统抗地弃基土萄隆起初的作狗用，及宜假匠定土覆体沿深墙体让底面可滑动凭，认垮为墙迫体底淹面以翠下为趋一圆锐弧，忙如图拖所示顺。产触生滑吐动力陷的是暖和q,抵抗苍滑动成的则苗为土仪体抗泊剪强叼度。qzABOCDHE重力应式支哑护结批构计债算(基坑掏隆起）对于撞非理请想粘扛性土映，土戒的抗县剪强女度AB面上宋应城为水扣平侧岭压力兰，取抗隆渗起安医全系吊数重力壳式支透护结替构计俩算（征基坑毕隆起插）为达郑稳定嫌，避乐免基瘦坑隆倦起，蹦必须阅满足蚕如民要严致格控骂制地照面沉熟降，眠则需闹增加湾挡墙变入土衡深度芒，或还进行温坑底罢土体终加固苍，提幸高土呆体抗桐剪强主度，愧使该茶系数戏达到1.梨5～2.热0。5管涌蕉验算当基盼坑地演下水日的向材上渗流力层时乱土颗抚粒处于国悬浮侄状态离，于昨是坑底产端生管棍涌现均象。不发蚊生管兔涌的高条件灾应为予：重力余式支谨护结块构计绕算（孙管涌参验算劣）tj钢板客桩的津施工（二彼）羡打设挠前准想备工歌作1钢板穗桩的颤检验王和矫注正2导架逢安装3沉桩卧机械幅的选慰择打设耽钢板评桩可敲用落害锤、她汽锤猛、柴那油锤斧和振雷动锤皆，前高三种末皆为赌冲击景打入砌法，伪此法鸡可使斤桩锤紫的冲屠击力痛均匀猜分布疗，保食护桩收顶免辟受损迟坏。钢板乌桩的竟施工（三颂）钢赤板桩希的打撇设和帆拔除1打设覆方式漫选择⑴单眉独打虫入法押即从艺板桩照墙的撒一角伯始，御逐块溜打设汁，直旗至工前程结谢束。⑵屏今风式垫打入赵法匆即讨将10～20根钢网板桩知成排允插入绳导架披内，饰呈屏眯风状画，再眨分批禽施打全。（善按屏例风排绝数，甚分为泛单屏屯风、残双屏异风和士全屏织风）钢板个桩的毅施工4钢板颠桩的舱拔除拔桩录前要料研究臭钢板桐桩拔脉除顺洞序、葛拔除同时间咏和桩切孔处俩理方散法。拔除沈宜用壶振动牵锤或工振动烘锤与闭起重钥机共土同拔低除。二丧钻纷孔灌穴注桩沿挡墙站施工钻孔裙灌注郊桩挡友墙施处工（主乓要在巡寿第五横章介激绍）钻孔羽灌注含桩施纷工时扯无振咳动，绸不会镰危害套周围如建筑脱物等督，造廊价低北，有唉优越喝性。施工赵速度踪蝶慢，狐宜注胁意质范量。钻孔默灌注毫桩的志间距堪由计广算确免定。钻孔辽灌注飘桩用父作支贿护桩里时，气按钢谨筋混迁凝土染正截喷面受柱弯构抽件计毫算配待筋。三伤深堤层搅杨拌水埋泥土消桩墙惕施工（一恼）施扯工机隐具1深层盆搅拌井机中心健管喷味浆方能式叶片问喷浆致方式前者反的输走浆方秩式是泽水泥六浆从泼两根宽搅拌至轴间怕的另浆一根讲管输蹦出；绪后者袭是使抢水泥苍浆从糊叶片袋的小栋孔喷滚出。2配套贷机械岗（灰前浆搅响拌机未、集称料斗竿、灰像浆泵援。）三悲深魄层搅脱拌水注泥土伟桩墙鸦施工（二挖）施洪工工洁艺定位—预拌协下沉—制备和水泥细浆—提升顺、喷屋浆、幻玉搅拌—重复跌上、洋下搅屑拌—清洗怜、移问位三.深层持搅拌镰水泥鼠土桩拾挡墙（三脂）水孤泥土杏的配举合比水泥暗土的如抗压掀强度昼一般初为50匆0～40壳00留K构N/伤㎡,水泥浴的掺播入量惑取决习于水幻玉泥土劳挡墙泪设计烘的抗敢压强尤度。水泥羊标号盗的提厉高，黄使水些泥土泥强度菜相应姓提高乞。搅拌辫施工控的水苏泥浆倘