土力学与地基基础 课件 任务7.4-2基坑支护

基坑支护主讲人：王文野强大祖国是每个中国人的最坚强后盾！思政课堂基坑支护一、基坑支护的概念二、基坑支护的分类目录基坑支护的概念基坑支护是指在基坑开挖时，为了保证坑壁不致坍塌、保护主体地下工程施工时的安全以及周围环境不受损害所采取的工程措施的总称。基坑支护概念基坑支护的概念“工欲善其事，必先利其器”，根据《建筑基坑支护技术规程》的规定,在基坑支护设计时，应综合考虑基坑周边环境和地质条件的复杂程度、基坑深度等因素，才能做出合适的基坑支护选型。基坑支护概念基坑支护的概念基坑支护的分类土钉墙是将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层混凝土面层，使之与土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。基坑的分类——土钉墙基坑支护的分类土钉墙的优点是：可边开挖边支护，流水作业，施工快捷，经济效果好；设备简单，操作方便，施工所需场地小；缺点是：基坑变形大。土钉墙适用条件：当基坑侧壁安全等级为二、三级非软土场地；地下水位较低的黏土、砂土、粉土地基，开挖深度不大于12m时，适合采用土钉墙支护。土钉墙不适用条件：当土层为富含地下水的岩土层、含水砂土层，且未降水处理；遇到膨胀土等特殊土层；基坑周边有严格控制位移的建筑物、构筑物和地下管线等情况土钉墙支护则不适用。基坑的分类——土钉墙基坑支护的分类地下连续墙是采用原位连续成槽浇筑形成的钢筋混凝土围护墙，具有挡土和隔水双重作用。通常连续墙的厚度为600mm、800mm、1000mm，也有厚达1200mm的，地下连续墙一般与锚索或支撑组成锚拉式结构或支挡式结构。钢筋混凝土墙连续一字排开，形成一道铜墙铁壁。基坑的分类——地下连续墙基坑支护的分类在工程应用中地下连续墙已被公认为是深基坑工程中最佳的挡土结构之一。优点：施工具有低噪音、低震动等优点，工程施工对环境的影响小；连续墙刚度大、整体性好，基坑开挖过程中安全性高，支护结构变形较小；墙身具有良好的抗渗能力，坑内降水时对坑外的影响较小；可作为地下室结构的外墙，可配合逆作法施工，以缩短工程的工期、降低工程造价。缺点：地下连续墙造价较高，施工要求专用设备，只有用在一定深度的基坑工程或其它特殊条件下才能显示其经济性和特有的优势。适用条件：一般情况下地下连续墙适用于如下条件的基坑工程：深度较大的基坑工程，一般开挖深度大于15m才有较好的经济性；邻近存在保护要求较高的建、构筑物，对基坑本身的变形和防水要求较高的工程；基地内空间有限，地下室外墙与红线距离极近，采用其它围护形式无法满足留设施工操作空间要求的工程；围护结构亦作为主体结构的一部分，且对防水、抗渗有较严格要求的工程。基坑的分类——地下连续梁基坑支护的分类锚拉式结构包含挡土结构与锚拉结构两部分，一般采用预应力锚索。预应力锚索是一种通过高强度预应力钢绞线和锚固将荷载传递到深层稳定岩土层的构件。当环境保护不允许在支护结构使用功能完成后锚杆杆体滞留在地层内时（此类工程越来越多），应采用可拆芯钢绞线锚杆。锚拉式结构中的挡土结构可采用混凝土排桩、土钉墙、地下连续墙、SMW工法桩等，其中排桩+预应力锚索是应用最为普遍的锚拉式结构。锚拉式结构一般还需要设置腰梁和冠梁。腰梁主要有钢腰梁（双拼工字钢或槽钢）和混凝土腰梁，锚拉结构的锚固力通过腰梁传递给支护结构，形成整体围护，保证基坑侧壁稳定性。冠梁是为了提高挡土结构的整体性。基坑的分类——锚拉式支护结构基坑支护的分类适用条件：当场地狭小且需要深开挖；周边有严格控制位移的建筑物、构筑物和地下管线等；基坑边壁有锚杆设置地下空间时，适合采用锚拉式结构。不适用条件：在软土层和高水位的碎石土、砂土层中；当邻近基坑有建筑物地下室、地下构筑物等，锚杆的有效锚固长度不足时，不应采用锚杆；锚杆施工会造成基坑周边建（构）筑物的损害或违反城市地下空间规划等，也不适用锚拉式结构。基坑的分类——锚拉式支护结构基坑支护的分类支撑式结构包含挡土结构与内支撑结构。内支撑可采用钢支撑、混凝土支撑、钢与混凝土混合支撑。基坑的分类——支撑式支护结构钢支撑混凝土支撑钢与混凝土混合支撑基坑支护的分类钢支撑具有自重轻、安装和拆除方便、施工速度快、可以重复利用等优点，而且安装后能立即发挥支撑作用，对减小由于时间效应而产生的支护结构位移十分有效。因此，形状规则的基坑（如地铁狭长型基坑）常采用钢支撑，但钢支撑刚度相对较小，节点构造和安装相对复杂，需要具有一定的施工技术水平。混凝土支撑是在基坑内现浇而成的结构体系，布置形式和方式基本不受基坑平面形状的限制，具有刚度大、整体性好、施工技术相对简单等优点，所以应用范围较广。缺点是施工完毕后必须养护到一定强度后方可开挖土方，工期较长，且破除困难，产生大量建筑垃圾。支撑式支护结构中的挡土结构可采用排桩、地下连续墙、SMW工法桩等。支撑式支护结构适用范围广，可适用各种土层和基坑深度，一般用于安全等级高的深基坑工程。基坑的分类——支撑式支护结构基坑支护的分类双排桩是沿基坑侧壁排列设置的由前、后两排支护桩和梁连接成的刚架及冠梁组成的支挡结构。实际的基坑工程中，在某些特殊条件下，锚杆、土钉、支撑受到实际条件的限制而无法实施，而采用单排悬臂桩又难以满足承载力、基坑变形等要求或者造价明显不合理的情况下，双排桩刚架结构是一种可供选择的基坑支护结构形式。基坑的分类——双排桩基坑支护的分类与单排悬臂桩相比，其安全可靠性、经济合理性优于单排悬臂桩。与支撑式支挡结构相比，由于坑内不设支撑，不影响基坑开挖、地下结构施工，同时省去设置、拆除内支撑的工序，大大缩短了工期。在基坑面积很大、基坑深度不是很大的情况下，双排桩刚架支护结构的造价常低于支撑式支挡结构。与锚拉式支挡结构相比，在某些情况下，双排桩刚架结构可避