地基与基础 地基讲稿－ 第9章.pptVIP

尚辅网 第九章 基坑工程应用 * * 第一节 概 述 第二节 基坑工程的特点与安全等级 第三节 基坑支护结构的类型与特点 第四节 基坑支护结构选型及稳定性验算 本章讲授内容 第五节 土中水的渗透性与地下水控制 第六节 基坑土体加固与周围环境监测 第一节 概 述 基坑是为了修建建筑物、构筑物的基础、地下室或其它地下设施所开挖而形成的地面以下空间。 基坑开挖使坑底和周围土体中的应力场发生变化，这些变化不仅涉及到土力学中典型的强度与稳定问题，又涉及到变形问题，可以说基坑工程是土力学知识的综合应用。 知识：了解基坑工程特点和基坑支护结构的类型及特点，掌握支护结构的选型原则和稳定性验算、地下水的控制方法，熟悉基坑土体加固和周围环境监测等内容。 能力：能合理选择支护结构的类型和进行稳定性验算，并能正确实施基坑支护方案。 第二节 基坑工程的特点与安全等级 基坑工程是指建筑物地下部分施工时，需开挖基坑、进行降水和对坑壁围挡，同时要对周围建（构）筑物、道路和地下管线进行检测及维护，确保正常、安全施工的整个过程。 基坑工程是一项综合性很强的系统工程，它不仅包括基坑支护体系设计，而且还与开挖施工技术紧密相关。 一、基坑工程的特点 （1）基坑工程综合性强。 （2）基坑工程具有很强的区域性，同时亦个性突出。 （3）建筑基坑支护工程，一般情况下均为临时性构筑物，安全储备较小，具有较大的风险性。 （4）基坑开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用。 （5）基坑工程的开挖对四周既有建（构）筑物、道路、地下设施等会产生影响，即环境效应。 二、基坑安全等级 根据基坑工程破坏后果的严重程度，依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99，基坑安全等级划分为三个安全等级。 表9-1 基坑侧壁安全等级及重要性系数 0.9 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 三级 1 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一般 二级 1.1 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很严重 一级 重要性 系数(γ0 ) 破坏后果 安全等级 注：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行确定。 第三节 基坑支护结构的类型与特点 基坑按是否设置支护结构分 无支护基坑 有支护基坑 一般采用放坡开挖，当无支护基坑开挖深度大于4~5m时，宜采用分级放坡；当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施。 重力式支护结构 悬臂式支护结构 拉锚式支护结构 土钉墙 内支撑支护结构 逆作法 一、重力式支护结构 重力式支护结构也叫重力式挡土墙，是依靠支挡结构本身的自重来平衡坑内外的土压力差，保证基坑的顺利开挖。 工艺：由深层搅拌桩或高压旋喷桩与桩间土组成。 特点：材料抗拉强度小。 挡土墙水平方向截面通常做成格栅形状，形成厚而重的刚性墙。 适用：淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、夹有薄砂层的土、素填土等地基承载力不大于150kPa的土层。 优点：结构简单，便于施工，造价较低。 “工”字和“王”字形水泥土桩格栅 二、悬臂式支护结构 概念：悬臂式支护结构指没有内支撑和拉锚的板桩墙、排桩墙和地下连续墙支护结构。 特点：悬臂式支护结构采用抗拉强度较高的材料（如钢、钢筋混凝土）抵抗土压力引起的结构内力，保证施工期间基坑侧壁稳定。 分类：根据支护结构采用的材料可分为：钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩、SMW工法、地下连续墙等。 1.钢 板 桩 适用：淤泥、淤泥质土、饱和软土及地下水位较高的深基坑支护。当环境要求不高，安全等级二、三级，开挖深度≤5m时适用。 工艺：钢板桩是对钢带进行连续冷弯变形，形成截面为Z形、U形或其它形状，可通过锁口互相连接的板材。 施工：钢板桩用打桩机打（压）入地基，使其互相连结成钢板桩墙对坑壁土体进行支挡。 特点：钢板桩强度高，防水性能好，施工快速简便，占用空间小，并可在基坑施工完毕后拔出，在下一工程重复使用。 (a)U形钢板桩 (b) Z形钢板桩 (c) 一字形钢板桩 2.钢筋混凝土板桩 (a)矩形榫槽结合 (b) 工字形薄壁 (c) 方形薄壁 形式：截面形状有矩形、工字形薄壁和方形薄壁三种形式。 工艺：矩形板桩采用榫槽结构，宽度一般0.4~0.7m，厚度0.5m，深度可达20m左右，板桩两侧设置阴阳榫槽，板桩沉入土中后可在接缝处注浆处理，防止地下水渗透。工字形和方形预制钢筋混凝土板桩壁厚0.08~0.12m，截面尺寸在0.5×0.5m。 特点：造价较低，但施工不便，插入土中时易引起周围土体挤压变形，接头处的防水处理