1、2021-6-201 1.3 1.3 建筑基坑支護建筑基坑支護 建筑基坑建筑基坑(building foundation pit)(building foundation pit)為為 進行建筑物進行建筑物( (包括構(gòu)筑物包括構(gòu)筑物) )基礎(chǔ)與地下室的施工所基礎(chǔ)與地下室的施工所 開挖的地面以下空間開挖的地面以下空間。 基坑支護基坑支護 (retaining and protecting for (retaining and protecting for foundation excavation) foundation excavation)為保證地下結(jié)構(gòu)施為保證地下結(jié)構(gòu)施 工及基坑周邊環(huán)境的

2、安全工及基坑周邊環(huán)境的安全, ,對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)對基坑側(cè)壁及周邊環(huán) 境采用的支擋、加固與保護措施境采用的支擋、加固與保護措施 。 2021-6-202 一、一、 基坑支護的作用基坑支護的作用: : 擋土和截水擋土和截水, ,保證基坑側(cè)壁的穩(wěn)定。保證基坑側(cè)壁的穩(wěn)定。 二、基坑支護的設(shè)計原則二、基坑支護的設(shè)計原則: : ( (一一) )分類分類: : 1.1.承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài) 2.2.正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 2021-6-203 ( (二二) )基坑側(cè)壁安全等級基坑側(cè)壁安全等級 基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù)基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù)0 0 安全等級破 壞 后 果0 一

3、級 支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑 周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴重 1.10 二級 支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑 周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般 1.00 三級 支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑 周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴重 0.90 注:有特殊要求的建筑基坑側(cè)壁安全等級可根椐具體情況另行確定。 2021-6-204 ( (三三) )設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容 1.1.基坑支護結(jié)構(gòu)均應(yīng)進行承截能力極限狀態(tài)的計算。基坑支護結(jié)構(gòu)均應(yīng)進行承截能力極限狀態(tài)的計算。 2.2.對于安全等級為一級及對支護結(jié)構(gòu)變形有限定的對于安全等級為一級及對支護結(jié)構(gòu)變形有限定的 二級建筑基坑側(cè)壁二級建筑

4、基坑側(cè)壁, ,尚應(yīng)對基坑周邊環(huán)境及支護結(jié)尚應(yīng)對基坑周邊環(huán)境及支護結(jié) 構(gòu)變形進行驗算。構(gòu)變形進行驗算。 3.3.地下水控制計算和驗算。地下水控制計算和驗算。 2021-6-205 三三、基坑支護結(jié)構(gòu)的選型基坑支護結(jié)構(gòu)的選型: : 水泥土擋墻式水泥土擋墻式 排樁與板墻式排樁與板墻式 邊坡穩(wěn)定式邊坡穩(wěn)定式 深層攪拌水泥土樁墻深層攪拌水泥土樁墻 高壓旋噴樁墻高壓旋噴樁墻 板樁式板樁式 排樁式排樁式 板墻式板墻式 組合式組合式 土釘墻土釘墻 錨桿支護錨桿支護 鋼板樁鋼板樁 混凝土板樁混凝土板樁 型鋼橫擋板型鋼橫擋板 鋼管樁、預(yù)制混凝土樁鋼管樁、預(yù)制混凝土樁 鉆孔灌筑樁鉆孔灌筑樁 挖孔灌筑樁挖孔灌筑樁 現(xiàn)

5、澆地下連續(xù)墻現(xiàn)澆地下連續(xù)墻 預(yù)制裝配式地下連續(xù)墻預(yù)制裝配式地下連續(xù)墻 加筋水泥土樁加筋水泥土樁 （SWMSWM工法工法) ) 高應(yīng)力區(qū)加筋水泥土墻高應(yīng)力區(qū)加筋水泥土墻 2021-6-206 支護結(jié)構(gòu)選型表支護結(jié)構(gòu)選型表 結(jié) 構(gòu) 型 式 適 用 條 件 排樁或地下連墻 1.適于基坑側(cè)壁安全等級一、二、三級 2.懸臂式結(jié)構(gòu)在軟土場地中不宜大于5m 3.當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r,宜采用降水、排樁加截水帷幕或地下連續(xù)墻 水泥土墻 1.基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級 2.水泥地樁施工范圍內(nèi)地基土承截力不宜大于150kpa 3.基坑深度夾不宜大于6m 土釘墻 1.基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級的非軟土地 2.

6、基坑深度不宜大于12m 3.當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r,應(yīng)采用降水或截水措施 逆作拱墻 1.基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級 2.淤泥和淤泥質(zhì)土場地不宜采用 3.拱墻軸線的矢跨比不宜小用1/8 4.基坑深度不宜大于12m 5.當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r,應(yīng)采用降水或截水措施 放 坡 1.基坑側(cè)壁安全等級宜為三級 2.施工場地應(yīng)滿足放坡條件 3.可獨立或與上述其他結(jié)構(gòu)結(jié)合使用 4.當(dāng)?shù)叵滤桓哂谄履_時,應(yīng)采用降水措施 2021-6-207 四、基坑支撐的選型四、基坑支撐的選型 鋼結(jié)構(gòu)支撐鋼結(jié)構(gòu)支撐 坑內(nèi)支撐坑內(nèi)支撐 鋼筋混凝土支撐鋼筋混凝土支撐 頂部拉錨頂部拉錨 坑外拉錨坑外拉錨 土層錨桿拉錨土層錨桿拉

7、錨 五、基坑支護五、基坑支護( (支撐支撐) )的破壞形式的破壞形式 a)a)拉錨破壞或支撐壓曲拉錨破壞或支撐壓曲 承載力破壞承載力破壞 b)b)支護破壞支護破壞( (底部走動底部走動) ) c) c)平面變形過大或彎曲破壞平面變形過大或彎曲破壞 d)d)整體失穩(wěn)整體失穩(wěn) 穩(wěn)定性破壞穩(wěn)定性破壞 e)e)基坑隆起基坑隆起 f)f)管涌和流砂管涌和流砂 2021-6-208 1 23 4 5 2 1 2 1 2 16 88 7 (a)(b) (d)(c) 支護結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐和拉錨 1-支護墻體;2-圍檁;3-內(nèi)支撐;4-支撐立柱;5-土層錨桿;6-錨碇;7-錨樁;8-拉桿; 2021-6-209 1.

8、3.11.3.1 土方邊坡土方邊坡 一、條件與因素一、條件與因素 T C T土體下滑力。下滑土體 的分力，受坡上荷載、雨水、 靜水壓力影響。 C土體抗剪力。由土質(zhì)決定，受氣候、含水量及動水壓力影響。 1、邊坡穩(wěn)定的條件 2、確定邊坡大小的因素（主要6個方面） 土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、留置時間、排水情況、坡 上荷載（動、靜、無） 或者說：土體的穩(wěn)定條件是：或者說：土體的穩(wěn)定條件是：在土體的重力及外部荷載作用下所產(chǎn)生的剪應(yīng)力剪應(yīng)力 小于土體的抗剪強度小于土體的抗剪強度。 Q T C 滑坡面 2021-6-2010 二、放坡與護面二、放坡與護面 1、直壁（不加支撐）的允許深度： 2、放邊坡 （1）

9、邊坡坡度）邊坡坡度 m坡度系數(shù)。mB/H H B 1:m i=tg=H/B=1:(B/H)=1:m 2021-6-2011 （2 2）邊坡形式：）邊坡形式：斜坡、折線坡、踏步（臺階）式斜坡、折線坡、踏步（臺階）式 （3 3）最陡坡度規(guī)定）最陡坡度規(guī)定：土質(zhì)均、水位低、時間短、5m深以內(nèi)。 2021-6-2012 深度在5m內(nèi)的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度 3、邊坡護面措施：、邊坡護面措施： 覆蓋法，掛網(wǎng)法，掛網(wǎng)抹面法，土袋、砌磚壓坡 法，噴混凝土法、土釘墻 土的類別 邊坡坡度（高:寬） 坡頂無無荷載坡頂有靜靜載坡頂有動動載 中密的砂土1 :1.001:1.251:1.50 中密的碎石類砂土1

10、:0.751:1.001:1.25 硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00 中密的碎石類粘土1:0.501:0.671:0.75 2021-6-2013 基坑邊坡護面方法示意圖基坑邊坡護面方法示意圖 （d）土袋或砌石壓坡護面）土袋或砌石壓坡護面 （c）鋼絲網(wǎng)混凝土或鋼筋混凝土護面）鋼絲網(wǎng)混凝土或鋼筋混凝土護面（a）薄膜或砂漿覆）薄膜或砂漿覆 蓋蓋 （b）掛網(wǎng)或掛網(wǎng)抹砂漿護面）掛網(wǎng)或掛網(wǎng)抹砂漿護面 2021-6-2014 護腳矮墻護腳矮墻 立緣石立緣石 拱緣石拱緣石 填心土填心土 2021-6-2015 錨索地梁錨索地梁 2021-6-2016 錨桿行列式布置錨桿行列式布置, , 間距間

11、距1.253m, , 傾角傾角10200; 巖石護面噴射砼巖石護面噴射砼 2021-6-2017 石籠網(wǎng)是由熱鍍鋅石籠網(wǎng)是由熱鍍鋅鋼鋼 絲絲或包覆或包覆PVCPVC鋼絲編織鋼絲編織 而成的生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)。而成的生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)。 廣泛用于渠道河床或廣泛用于渠道河床或 護岸、護坡。護岸、護坡。 2021-6-2018 客車被埋客車被埋, ,車上車上 有乘客有乘客3131人人 2021-6-2019 1.4 1.4 地下水控制地下水控制 地下水控制地下水控制 (groundwater controlling) (groundwater controlling) 為保證支護結(jié)構(gòu)施工、基坑挖土為保證支護結(jié)構(gòu)

12、施工、基坑挖土 、地下室施工及基、地下室施工及基 坑周邊環(huán)境安全而采取的排水、降水坑周邊環(huán)境安全而采取的排水、降水 、截水或回灌、截水或回灌 措施。措施。 方法名稱土 類滲透系數(shù)(m/d)降水深度(m)水文地質(zhì)特征 集水明排 填土、粉土、粘性土、砂土 7 20.0 5 上層滯水或水 量不大的潛水 降 水 真空井點 0.120.0單級6多級20 噴射井點 0.120.0 5 含水豐富的潛 水、承壓水、 裂隙水 截 水 粘性土、粉土、砂土、碎石、 巖溶巖 不 限 不 限 回 灌 填土、粉土、砂土、碎石土 0.1200 不 限 地下水控制方法適用條件 2021-6-2020 方法方法 1.1.集水明

13、排集水明排 4.4.回灌回灌 2.2.降水降水真空井點真空井點 , ,噴射井點噴射井點 , ,管井井點管井井點 3.3.截水截水 2021-6-2021 一、集水明排一、集水明排: : 2021-6-2022 GDGD 2 2 1 1 動力壓力原理圖動力壓力原理圖 (a)(a)水在土中滲流的力學(xué)現(xiàn)象水在土中滲流的力學(xué)現(xiàn)象;(b);(b)動力壓力對地基土的影響動力壓力對地基土的影響 1 1、2-2-土顆粒土顆粒 w wh2 2F F h1 1 h2 2 w wh1 1F F TLF L 二、流砂及其防治二、流砂及其防治: : 流砂現(xiàn)象流砂現(xiàn)象: :當(dāng)基坑開挖到地下水位以下時當(dāng)基坑開挖到地下水位以

14、下時, ,有時坑底土有時坑底土 會進入流動狀態(tài)會進入流動狀態(tài), ,隨地下水涌入基坑。隨地下水涌入基坑。 ( (一一) )動水壓力動水壓力: : 2021-6-2023 X = 0X = 0 ww I L hh T = = - - = = 21 w h1 1F - - w h2 2F- -TLF = 0= 0 得得: 動水壓力動水壓力 G GD D: 流動中的地下水對土顆粒產(chǎn)生的壓力。流動中的地下水對土顆粒產(chǎn)生的壓力。 GD = = - -T = = - -I I w 2021-6-2024 （二）流砂發(fā)生的外部條件（二）流砂發(fā)生的外部條件 : : 式中式中: - : - 土的浸水密度土的浸水密

15、度( ( 浮密度浮密度 );); - - 土的重力密度土的重力密度; ; - - 水的密度。水的密度。 GD = - -w w GD 2021-6-2025 2021-6-2026 ( (三三) )、流砂的防治、流砂的防治: : 1.1.途徑途徑: : (1)(1)減小或平衡動水壓力。減小或平衡動水壓力。 (2)(2)改變動水壓力的方向。改變動水壓力的方向。 (3)(3)截斷地下水流。截斷地下水流。 2.2.方法方法: : （1 1）搶挖法；）搶挖法； （2 2）打鋼板樁法；）打鋼板樁法； （3 3）水下挖土法；）水下挖土法； （4 4）在枯水季節(jié)開挖基坑；）在枯水季節(jié)開挖基坑； （5 5）地

16、下連續(xù)墻法；）地下連續(xù)墻法； （6 6）用井點法降低地下水位；）用井點法降低地下水位； 2021-6-2027 三、降三、降 水水: : 作用作用: : 消除流砂（管涌）現(xiàn)象消除流砂（管涌）現(xiàn)象 、穩(wěn)定土方邊坡、穩(wěn)定土方邊坡 、加速土的固結(jié)。、加速土的固結(jié)。 2021-6-2028 ( (一一) )、真空井點、真空井點:(:(輕型井點輕型井點) ) 2021-6-2029 1 1、井點設(shè)備、井點設(shè)備: : (1)(1)管路系統(tǒng)管路系統(tǒng): : 濾濾 管管：直徑：直徑50mm50mm，長，長1m1m、1.2m1.2m、1.5m1.5m 井點管井點管：直徑：直徑50mm50mm，長，長5 m5 m、

17、6m6m或或7m7m的鋼管的鋼管 總總 管管：直徑：直徑100 100 127mm127mm，每段，每段4m4m， 接頭間距接頭間距 0.8m0.8m 彎聯(lián)管彎聯(lián)管：硬塑料透明管：硬塑料透明管 (2)(2)抽水設(shè)備抽水設(shè)備: : 真空泵設(shè)備：真空泵、離心泵、水氣分離箱真空泵設(shè)備：真空泵、離心泵、水氣分離箱 射流泵設(shè)備：射流器、離心泵、循環(huán)水箱射流泵設(shè)備：射流器、離心泵、循環(huán)水箱 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 8 8 1000100015001500 濾管構(gòu)造 1-鋼管;2-管壁上小孔;3-纏繞的 鐵絲;4-細濾網(wǎng);5-粗濾網(wǎng);6-粗 鐵絲保護網(wǎng);7-井點管;8-鑄鐵頭

18、 2021-6-2030 2 2、井點布置、井點布置: : (1)(1)平面布置平面布置 : : 單排布置單排布置：基坑上口寬度：基坑上口寬度 B 6mB=1.85(4.8+1)=10.73m含水層厚度，取含水層厚度，取 H H0 0= H=7.5m= H=7.5m 0 0 lglg )2( 366.1 xR SSH KQ - - = 82.0 8 .5 8 .4 = ls s 8 .4= s KHSR 0 95.1= m79.4155 .75 .395.1= m F x95.8 1814 0 = = pp 2021-6-2051 代入公式代入公式 ： （3 3）井點管數(shù)量和間距）井點管數(shù)量和間距: : 單根井點管的最大出水量：單根井點管的最大出水量： 井點管數(shù)量井點管數(shù)量 井距井距 標準距離標準距離 D= 0.8 D= 0.8 * *3 = 2.4m D = 2.46m 3 = 2.4m