1、同濟大學姚德言教授 n 1. 基坑支護結構設計n 2. 基坑支護結構施工n 3. 基坑工程事故n1.1 設計原則n1.2 支護方案的選擇 n1.3 幾種支護結構設計 n 1.1.1 基坑工程的分級n 1.1.2 基坑支護結構極限狀態n 1.1.3 設計計算內容n 1.1.4 設計荷載 安全等級 破 壞 后 果一級支護結構破壞對基坑周邊環境影響很嚴重。1.10二級支護結構破壞對基坑周邊環境影響很小，但對本工程地下結構施工影響嚴重。1.00三級支護結構破壞對基坑周邊環境影響及地下結構施工影響不嚴重。0.95n 基坑支護結構極限狀態分為下列兩類： 1、承載能力極限狀態、承載能力極限狀態 對應于支護結

2、構達到最大承載能力或基坑 底失穩、管涌導致土體或支護結構破壞；2、正常使用極限狀態、正常使用極限狀態 對應于支護結構的變形已破壞基坑周邊的平衡狀態并產生了不良影響。n支護結構均應進行承載能力極限狀態的計算。n對有位移控制要求的工程應進行支護結構的位移計算。n1.2.1 方案選擇的依據方案選擇的依據n1.2.2 基坑變形控制標準基坑變形控制標準n1.2.3 不同開挖深度的方案選擇不同開挖深度的方案選擇n 基坑開挖深度；n 工程地質與水文地質；n 基坑等級（鄰近環境）；n 土方開挖方法；n 地下水處理；n 支護工程造價保護保護要求要求 地面最大沉降地面最大沉降（ ）支護墻最大水平位移支護墻最大水平

3、位移（ ）特別特別0.1%h0.15%h重要重要0.2%h0.3%h一般一般0.5%h0.7%h低低1%h1.5%hh 基坑開挖深度基坑開挖深度擋土結構降水或止水措施1、放坡開挖明排水、井點降水2、土釘墻明排水、井點降水2、水泥土攪拌樁3、懸臂式鋼(混凝土)板樁明排水、井點降水擋土結構降水或止水措施1、土釘墻井點降水、攪拌樁止水2、水泥土攪拌樁3、懸臂式鋼（砼）板樁明排水、井點降水4、鋼(砼)板樁 + 一道支撐攪拌樁止水、井點降水5、灌注樁 + 一道支撐攪拌樁止水擋土結構降水或止水措施1.水泥土攪拌樁2.鋼(砼)板樁 + 一 二道支撐攪拌樁止水3.灌注樁 + 一 二道支撐攪拌樁止水擋土結構降水

4、或止水措施1鋼(砼)板樁 + 二 三道支撐 攪拌樁止水2灌注樁 + 二三道支撐攪拌樁止水3SMW工法 4地下連續墻（攪拌樁止水）擋土結構降水或止水措施1灌注樁 + 三四道支撐攪拌樁止水2SMW工法3地下連續墻（攪拌樁止水）4半逆作法、逆作法地下連續墻1.3.1 土釘墻土釘墻1.3.2 水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁1.3.3 排樁、地下連續墻排樁、地下連續墻b)a)biROiW21Tujh0q21ilujTq0h1噴射混凝土面層；2土釘 1噴射混凝土面層；2土釘 n土釘的長度一般為開挖深度的0.51.2倍(軟土中為12倍)，間距1 2m；n 土釘與面層必須有可靠的連接；n 墻面坡度不宜大于1:0.1

5、；n 鋼筋釘鉆孔70120mm，鋼筋直徑1632mm；n 鋼管釘一般用48/3鋼管；n 注漿材料 水泥漿或水泥砂漿；n 噴錨網厚度80mm，混凝土不小于C20。ib0bhdhiqRO b = (0.60.8)h hd = (0.81.2)hn 水泥土置換率0.60.8；n 格柵長寬比不宜大于2；n 攪拌樁之間的搭接100 200mm；n 插筋、面板、局部加墩；n 坑底加固。hp2hpjha)T1Tc1EEa1a2acEdEpEp1hEpcc1ha1Ea3dhhhhb)Tc1T1EEa1a2aiEhaEa3p1EEa4h(a) 支點力計算； (b) 嵌固深度計算 aikekaika1kTjzkT

6、1yOhdh彈性支點法n 排樁樁徑與樁距 500， 連續排樁凈距宜取150200；n 地下連續墻厚度600； n 水下混凝土強度不應小于C20， 縱向主筋計算確定， 箍筋6 8200300、 加強筋12 142000n 頂部應設冠梁， 冠梁寬度 樁徑(墻寬度),高度 400， 混凝土強度不應小于C20。n 支撐支撐n 混凝土支撐 混凝土強度不應小于C20 ； 整體澆筑，接點剛接。n鋼支撐 連接可采用高強螺栓或焊接； 腰梁連接點宜設在支撐點附近； 腰梁與支撐的連接節點處應設加勁板； 鋼腰梁與擋墻間應用細石混凝土（C20）填充。n 拉錨拉錨n錨錠式拉錨 錨桿宜用普通低碳鋼； 錨桿間距1.5 4.0

7、m; 錨桿長度大于10m時應施加預拉應力。n土層錨桿 錨桿錨固長度不應宜小于4m、自由長度不宜小于5m； 錨桿水平間距不宜小于4.0m、豎向間距不宜小于2.0m； 錨固體上覆土層厚度不宜小于4.0m； 錨桿傾角15250 ，并不大于450 n 2.1 水泥土攪拌樁n 2.2 地下連續墻n 2.3 SMW工法n 2.4 基坑施工階段的有關設施n2.1.1 水泥土的形成n2.1.2 水泥土的物理力學性質n2.1.3 水泥土攪拌樁的應用n2.1.4 水泥土攪拌樁的施工 n 水泥土是通過機械強力將水泥水泥土是通過機械強力將水泥與土攪拌形成具有較好物理力學性與土攪拌形成具有較好物理力學性質的水泥加固土質

8、的水泥加固土n水泥土的物理性質n1 1、重度、重度 當水泥摻入比在8%20%之間，水泥土重度比原狀土增加約3%6%n2 2、含水量、含水量 水泥土的含水量一般比原狀土降低7%15%n3 3、抗滲性、抗滲性 滲透系數K一般在10-710-8cm/cesn水泥土的力學性質n1 1、無側限抗壓強度、無側限抗壓強度 水泥土的無側限抗壓強度水泥土的無側限抗壓強度q qu u在在0.30.34.0 MPa4.0 MPa之間，比原之間，比原狀土提高幾十倍乃至幾百倍狀土提高幾十倍乃至幾百倍n2 2、抗拉強度、抗拉強度 水泥土抗拉強度與抗壓強度有一定關系，一般情況下，水泥土抗拉強度與抗壓強度有一定關系，一般情況

9、下，抗拉強度在（抗拉強度在（0.150.150.250.25）q qu u之間之間n3 3、抗剪強度、抗剪強度 當水泥土當水泥土q qu u=0.5=0.54MPa4MPa時，其粘聚力時，其粘聚力C C在在1001001000kPa1000kPa之間，其摩擦角之間，其摩擦角 在在2020 3030 之間之間n4 4、變形特性、變形特性 當當q qu u=0.5=0.54.0MPa4.0MPa時，其時，其50d50d后的變形模量相當于后的變形模量相當于（120120150150）q qu un1、支護結構 重力式支護結構；止水帷幕；SMW工法n2、地基加固 提高地基強度；控制沉降；防止液化c)a

10、)d)b)n 2.1.4.1 施工機械n 2.1.4.2 施工工藝 n 2.1.4.3 水泥摻量及外加劑n 2.1.4.4 水泥土墻施工注意事項 32632415GZB-600712524213232221134321812124 e)f)c)d)a)b)n 一般的施工工藝流程（一次噴漿、二次攪拌） 就位 預攪下沉 （制備水泥漿） 提升噴漿攪拌 沉鉆復攪 重復提升攪拌 水泥摻量水泥摻量 水泥摻入比（單位體積攪拌樁中水泥與土的重量比） 一般為1116% 外加劑外加劑外 摻 劑作 用摻量（%）碳 酸 鈉早 強0.2 0.4氯 化 鈣早 強2 5三乙醇胺早 強0.05 0.2木質素磺酸鈣減水、可泵0

11、.2 0.5粉 煤 灰填充、早強50 80. （1 1）復攪工藝）復攪工藝 確保攪拌均勻（干法工藝為一次攪拌，因而不均勻）。確保攪拌均勻（干法工藝為一次攪拌，因而不均勻）。 （2 2）提升速度）提升速度噴漿速度噴漿速度 提升攪拌速度不宜大于提升攪拌速度不宜大于0.5m/min0.5m/min； 提升速度與噴漿速度應協調，以保證延樁身全長噴漿均勻。提升速度與噴漿速度應協調，以保證延樁身全長噴漿均勻。 （3 3）樁的搭接）樁的搭接 一般為一般為200200，搭接間歇時間不超過，搭接間歇時間不超過24h24h，宜留踏步式接頭；，宜留踏步式接頭； 如因施工原因間歇時間超過如因施工原因間歇時間超過24h

12、24h，應有措施（增加復攪、，應有措施（增加復攪、 增加水泥摻量等）增加水泥摻量等）。 f) d) a) 56g) e) h)b) 2c) 13i)4殘土處理土方開挖型鋼回收地下工程施工冠梁施工插入型鋼設置打樁圍檁攪拌樁施工SMW攪拌樁定位設置導向圍檁開挖導溝型鋼涂減摩檫材料 2.4.1 塔吊的設置 2.4.2 施工棧橋 2.4.3 工作平臺 2.4.1.1 水泥土墻邊的塔吊設置 2.4.1.1 水泥土墻邊的塔吊設置 直接放置在水泥土墻上 1000500AA14AA213 2.4.1.1 水泥土墻邊 的塔吊設置直接放置在水泥土墻上 2.4.1.1 水泥土墻邊 的塔吊設置 設置灌注樁 2.4.1.2 排樁(地下連續墻)邊的塔吊設置 14AA2332AA514 2.4.1.3 基坑中央設置塔吊 2.4.1.3 基坑中央設置塔吊 +0.500基底標高a)651324基底標高+0.5008b)6119710 2.4.1.3 基坑中央設置塔吊 2