土力学与地基基础课件学习情境九---设计基坑与地下连续墙工程.pptx
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1、目录目录1 1 1 1设计基坑工程设计基坑工程设计基坑工程设计基坑工程2 2 2 2设计地下连续墙设计地下连续墙设计地下连续墙设计地下连续墙学习单元学习单元学习单元学习单元1 1 1 1设计基坑工程设计基坑工程设计基坑工程设计基坑工程设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的分类基坑工程的设计(一)有支护的基坑工程 有支护的基坑工程一般包括维护结构、支撑体系、土方开挖、降水工程、地基加固、现场监测和环境保护工程。有支护的基坑工程还可以分为无支撑维护和有支撑维护。1)无支撑维护开挖适用于开挖深度较浅、地质条件较好、周围环境保护要求较低的基坑工程,具有施工方便、工期短等特点。1 1基坑支撑方
2、案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的分类基坑工程的设计 2)有支撑维护开挖适用于地层软弱、周围环境复杂、环境保护要求较高的深基坑开挖,但开挖机械的施工活动空间受限,支撑布置需要考虑适应主体工程施工,换拆支撑施工较复杂。1 1基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的分类基坑工程的设计(二)无支护放坡基坑工程 无支护放坡基坑开挖是在空旷施工场地环境下的一种常见的基坑开挖方法,一般包括降水工程、土方开挖、地基加固及土坡坡面保护。放坡开挖深度通常限于36 m,如果大于这一深度,则必须采取分段开挖,分段之间应设置平台,平台宽度为23 m。
3、当挖土通过不同土层时,可根据土层情况改变放坡的坡率及平台宽度。1 1基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计(一)基坑工程设计的内容 1)支护结构体系的方案和技术经济比较;2)支护体系的稳定性验算;3)支护结构的承载力、稳定和变形计算;4)地下水控制设计;5)对周边环境影响的控制设计;6)基坑土方开挖方案;7)基坑工程的监测要求。1 1基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计(二)基坑工程设计应具备的资料 1)岩土工程勘察报告;2)建筑物总平面图、用地红线图;3)建筑物地下结构设计资料,
4、以及桩基础或地基处理设计资料;4)基坑环境调查报告,包括基坑周边建(构)筑物、地下设施及地下交通工程等的相关资料。1 1基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计(三)基坑设计的要求1.安全可靠性 确保基坑工程安全及周围环境安全。2.经济合理性 基坑支护工程在安全可靠的前提下,要从工期设备材料人工及周围环境保护等多方面综合研究经济合理性。1 1基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计3.施工便利性和工期保证性 在安全可靠性和经济性能满足的前提下,最大限度满足便利施工和尽量缩短工期的要求。基
5、坑工程按支护工程损坏造成破坏的严重性程度,根据建筑基坑支护技术规程(JGJ1202012)规定,可分为三级,各自的重要性系数见表9-1。1 1基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计1 1基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计(四)基坑工程的设计依据 在基坑工程设计的前期工作中,应对基坑内的主体工程设计、场地地质条件、周边环境、施工条件、设计规范等进行研究和收集,以全面掌握设计依据。1 1基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计(一
6、)支撑结构类型 深基坑支护体系由围护墙和土层锚杆两部分组成。在基坑工程中,基坑结构是承受围护墙所传递土压力的结构体系。作用在围护墙上的土体水平压力、水的压力通过支撑可以有效传递和平衡,也可以由坑外设置的土锚维持其平衡,还能减少支护结构的位移。内支撑可以直接平衡坑内两端维护墙上所受的侧压力,具有构造简单、传力明确等特点。土锚设置在围护墙的背后,为挖土和结构施工创造空间,有利于提高施工效率。1 1基坑支撑方案设计基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计(二)支撑体系的结构形式1单跨压杆式支撑 当基坑平面呈窄长条状,短边的长度不大时,所用的支撑杆
7、件在该长度下的极限承载力尚能满足支护系统的需要,则采用这种形式具有受力明确、设计简洁、施工安装方便灵活等优点,如图9-1(a)所示。1 1基坑支撑方案设计基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计2.多跨压杆式支撑 当基坑平面尺寸较大,所用支撑杆件在基坑短边长度下的极限承载力尚不满足支护系统要求时,就需要在支撑杆件中部加设若干支点,在水平支撑杆上加设垂直支点,组成多跨压杆式的支撑系统。这种形式的支撑受力也较明确,施工安装较单跨压杆式要复杂,如图9-1(b)所示。1 1基坑支撑方案设计基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程
8、的分类基坑工程的设计基坑工程的设计1 1基坑支撑方案设计基坑支撑方案设计地下水的控制 图9-1 支撑结构示意图(a)单跨压杆式支撑;(b)多跨压杆式支撑设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计(三)支撑体系的布置 在工程实际中,支撑体系的布置设计通常应考虑以下要求:1)能够因地制宜并合理选定支撑材料和支撑体系布置形式,使其综合技术经济指标得以优化。2)支撑体系受力明确,充分协调发挥各杆件的力学性能,安全可靠,经济合理,能够在稳定性和控制变形方面满足对周围环境保护的设计标准要求。1 1基坑支撑方案设计基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑
9、工程的设计基坑工程的设计 3)支撑体系布置能在安全可靠的前提下,最大限度地满足土方开挖和主体结构的快速施工要求。1 1基坑支撑方案设计基坑支撑方案设计地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计工程中常用的支撑体系的布置形式如图9-2所示。1 1基坑支撑方案设计基坑支撑方案设计地下水的控制 图9-2 常用支撑体系的布置形式(a)平面交叉式(单层或多层)支撑;(b)井字式支撑;(c)角(斜)撑式支撑;(d)周边桁架;(e)圆形环梁;(f)水平压杆支撑;(g)圆拱形支撑;(h)斜向支撑;(i)中心岛式开挖及支撑;(j)逆作法;(k)锚杆;(l)拉锚(锚破)设计基坑
10、工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计(一)地下水控制的要求 基坑工程地下水控制应防止基坑开挖过程及使用期间的管涌、流砂、坑底突涌及与地下水有关的坑外地层过度沉降。地下水控制设计应满足下列要求:1)地下工程施工期间,地下水位控制在基坑面以下0.51.5 m;2)满足坑底突涌验算要求;3)满足坑底和侧壁抗渗流稳定的要求;1 1基坑支撑方案设计基坑支撑方案设计地下水的控制地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计 4)控制坑外地面沉降量及沉降差,保证邻近建(构)筑物及地下管线的正常使用。(二)地下水控制的内容 1)基坑降水系统设计应包括下列内
11、容:(1)确定降水井的布置、井数、井深、井距、井径、单井出水量;(2)疏干井和减压井过滤管的构造设计;1 1基坑支撑方案设计基坑支撑方案设计地下水的控制地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设计基坑工程的设计 (3)人工滤层的设置要求;(4)排水管路系统。2)验算坑底土层的渗流稳定性及抗承压水突涌的稳定性。3)计算基坑降水域内各典型部位的最终稳定水位及水位降深随时间的变化。4)计算降水引起的对邻近建(构)筑物及地下设施产生的沉降。5)回灌井的设置及回灌系统设计。1 1基坑支撑方案设计基坑支撑方案设计地下水的控制地下水的控制设计基坑工程设计基坑工程基坑工程的分类基坑工程的设
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