基坑支护工程课件.pptx
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1、一、基坑支护结构的设计一、基坑支护结构的设计1.1设计原则1.2支护方案的选择1.3几种支护结构设计第1页/共70页1.1 设计原则1.1.1基坑工程的分级1.1.2基坑支护结构极限状态1.1.3设计计算内容1.1.4设计荷载第2页/共70页 1.1.11.1.1 基坑工程的分级 建设部规范建筑基坑技术规范:安全等级 破 坏 后 果一级支护结构破坏对基坑周边环境影响很严重。1.10二级支护结构破坏对基坑周边环境影响很小,但对本工程地下结构施工影响严重。1.00三级支护结构破坏对基坑周边环境影响及地下结构施工影响不严重。0.95第3页/共70页1.1.2 基坑支护结构极限状态基坑支护结构极限状态
2、分为下列两类:1、承载能力极限状态、承载能力极限状态对应于支护结构达到最大承载能力或基坑底失稳、管涌导致土体或支护结构破坏;2、正常使用极限状态、正常使用极限状态对应于支护结构的变形已破坏基坑周边的平衡状态并产生了不良影响。第4页/共70页1.1.3 设计计算内容支护结构均应进行承载能力极限状态的计算。对有位移控制要求的工程应进行支护结构的位移计算。第5页/共70页1.1.41.1.4 设计荷载 设计荷载设计荷载设计荷载设计荷载土压力土压力土压力土压力水压力水压力水压力水压力一般一般一般一般地面地面地面地面超载超载超载超载影响区影响区影响区影响区内建筑内建筑内建筑内建筑(构筑)(构筑)(构筑)
3、(构筑)物荷载物荷载物荷载物荷载施工施工施工施工荷载、荷载、荷载、荷载、邻近施邻近施邻近施邻近施工影响工影响工影响工影响其他其他其他其他第6页/共70页1.21.2 支护方案的选择1.2.1 方案选择的依据1.2.2 基坑变形控制标准1.2.3 不同开挖深度的方案选择第7页/共70页1.2.11.2.1 方案选择的依据基坑开挖深度;工程地质与水文地质;基坑等级(邻近环境);土方开挖方法;地下水处理;支护工程造价第8页/共70页1.2.21.2.2 基坑变形控制标准 保护保护要求要求 地面最大沉降地面最大沉降()支护墙最大水平位移(支护墙最大水平位移()特别特别0.1%h0.15%h重要重要0.
4、2%h0.3%h一般一般0.5%h0.7%h低低1%h1.5%hh 基坑开挖深度基坑开挖深度第9页/共70页1.2.3 1.2.3 不同开挖深度的方案选择 h3 m (半地下室)挡土结构降水或止水措施1、放坡开挖明排水、井点降水2、土钉墙明排水、井点降水2、水泥土搅拌桩3、悬臂式钢(混凝土)板桩明排水、井点降水第10页/共70页1.2.3 1.2.3 不同开挖深度的方案选择h=36m (一层地下室)挡土结构降水或止水措施1、土钉墙井点降水、搅拌桩止水2、水泥土搅拌桩3、悬臂式钢(砼)板桩明排水、井点降水4、钢(砼)板桩+一道支撑搅拌桩止水、井点降水5、灌注桩+一道支撑搅拌桩止水第11页/共70
5、页1.2.3 1.2.3 不同开挖深度的方案选择 h=69m (一 二层地下室)挡土结构降水或止水措施1.水泥土搅拌桩2.钢(砼)板桩+一 二道支撑搅拌桩止水3.灌注桩+一 二道支撑搅拌桩止水第12页/共70页1.2.3 1.2.3 不同开挖深度的方案选择 h=912m (二 三层地下室)挡土结构降水或止水措施1钢(砼)板桩+二 三道支撑 搅拌桩止水2灌注桩+二三道支撑搅拌桩止水3地下连续墙(搅拌桩止水)第13页/共70页1.2.3 1.2.3 不同开挖深度的方案选择 h 12m (三层以上地下室)挡土结构降水或止水措施1灌注桩+三四道支撑搅拌桩止水2地下连续墙(搅拌桩止水)3半逆作法、逆作法
6、地下连续墙第14页/共70页1.3 1.3 几种支护结构设计 1.3.1 土钉墙1.3.2 水泥土搅拌桩1.3.3 排桩、地下连续墙第15页/共70页土钉墙第16页/共70页水泥土墙第17页/共70页灌注桩排桩第18页/共70页地下连续墙第19页/共70页混凝土支撑第20页/共70页钢支撑第21页/共70页钢-混凝土组合支撑第22页/共70页钢-混凝土组合支撑第23页/共70页1.3.1土钉墙(简图)1喷射混凝土面层;2土钉 1喷射混凝土面层;2土钉 第24页/共70页 1.3.1 1.3.1 土钉墙(构造)土钉的长度一般为开挖深度的0.51.2倍(软土中为12倍),间距1 2m;土钉与面层必
7、须有可靠的连接;墙面坡度不宜大于1:0.1;钢筋钉钻孔70120mm,钢筋直径1632mm;钢管钉一般用48/3钢管;注浆材料 水泥浆或水泥砂浆;喷锚网厚度80mm,混凝土不小于C20。第25页/共70页1.3.2水泥土墙(简图)b=(0.60.8)h hd=(0.81.2)h第26页/共70页1.3.2水泥土墙(构造)水泥土置换率0.60.8;格栅长宽比不宜大于2;搅拌桩之间的搭接100 200mm;插筋、面板、局部加墩;坑底加固。第27页/共70页1.3.3排桩、地下连续墙(简图)(a)支点力计算;(b)嵌固深度计算 第28页/共70页1.3.3排桩、地下连续墙(构造)1.3.3.1 1.
8、3.3.1 支护墙排桩桩径与桩距 500,连续排桩净距宜取150200;地下连续墙厚度600;水下混凝土强度不应小于C20,纵向主筋计算确定,箍筋6 8200300、加强筋12 142000 顶部应设冠梁,冠梁宽度 桩径(墙宽度),高度 400,混凝土强度不应小于C20。第29页/共70页1.3.3排桩、地下连续墙(构造)1.3.3.1 1.3.3.1 支撑体系支撑支撑 混凝土支撑 混凝土强度不应小于C20;整体浇筑,接点刚接。钢支撑 连接可采用高强螺栓或焊接;腰梁连接点宜设在支撑点附近;腰梁与支撑的连接节点处应设加劲板;钢腰梁与挡墙间应用细石混凝土(C20)填充。第30页/共70页1.3.3
9、排桩、地下连续墙(构造)1.3.3.1 1.3.3.1 支撑体系拉锚拉锚锚锭式拉锚 锚杆宜用普通低碳钢;锚杆间距1.5 4.0m;锚杆长度大于10m时应施加预拉应力。土层锚杆 锚杆锚固长度不应宜小于4m、自由长度不宜小于5m;锚杆水平间距不宜小于4.0m、竖向间距不宜小于2.0m;锚固体上覆土层厚度不宜小于4.0m;锚杆倾角15250,并不大于450 第31页/共70页二、医院人防工程基坑支护二、医院人防工程基坑支护1.工程概况2.支护方案概况3.专项方案4.现场图片第32页/共70页1.工程概况1.1 工程名称:安钢职工总医院住院部综合大楼工程人防地下室基坑支护施工。1.2 工程地点:拟建场
10、地位于安阳钢铁集团有限责任公司生活区安钢医院院内。1.3 结构型式:拟建人防地下室概况:建筑面积3488平方,轴线长75.6米,轴线宽51.7米,室外地坪标高-0.4米,室内地面标高-5.8米,筏板厚0.6m,基坑深度6m。第33页/共70页1.4 基坑各分区支护类型和周边环境:分区分区 放坡情况和支护类型 边坡部位 周边环境 A区 直立开挖预应力锚杆+排桩 基坑南侧东部 基坑南侧紧邻施工道路,道路宽5.0m。超载按均布荷载50kpa考虑。施工道路南侧为已建康复楼和化疗楼,层数分别6层、2层。康复楼基础类型为人工挖扩桩+网格状条形承台梁,桩顶标高为地面下3m。超载按荷载20kpa考虑。B区 直
11、立开挖预应力锚杆+排桩 基坑东侧北部基坑北侧东部 东侧北部离基坑边缘3.8m为一层警卫室,基坑与警卫室中间为临时通道,超载按均布荷载35kpa考虑。第34页/共70页分区分区 放坡情况和支护类型 边坡部位 周边环境 C区 直立开挖悬臂排桩 基坑北侧西部基坑北侧自南向北依次是排水沟、万金渠,距离基坑分别为0.6m、3.0m。基坑北侧为医院道路,超载按均布荷载35kpa考虑。D区 放坡系数1:0.3土钉墙 基坑南侧西部基坑东侧南部 基坑边缘为临时通道,超载按均布荷载20kpa考虑。E区 放坡系数1:0.3土钉墙 基坑东侧中部 该部位为废弃地下室,基底埋深-3.0m;支护范围自废弃地下室基底开始,超
12、载按均布荷载20kpa考虑。基坑西侧 基坑西侧南部为砖墙基础,直立开挖。基坑西侧北部采用1:1自然放坡。n1.4 基坑各分区支护类型和周边环境基坑各分区支护类型和周边环境:第35页/共70页2.支护方案概况为保护基坑周边环境安全,并为地下结构施工提供一个安全的环境,在综合考虑基坑周边环境、地质条件复杂程度和基坑深度等因素的基础上,并根据支护结构破坏、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的严重性,确定本工程基坑支护安全等级为如下表:分 区 A区 B区 C区 D区 E区 支护类型 预应力锚杆+排桩预应力锚杆+排桩悬臂排桩 土钉墙 土钉墙 安全等级 二级 二级 二级 二级 二级 n设计
13、使用期限为自支护施工完毕之日起算12个月。第36页/共70页A区:基坑开挖深度6.0m,支护类型为“预应力锚杆+排桩”。预应力锚杆 排号 竖向位置(m)水平间距(m)倾 角(0)钻孔直径(mm)长 度(m)钢筋 预加力(kN)横向钢梁132.41512015(10)2E20 120214a 排桩 桩径(mm)桩间距(m)桩顶标高(m)嵌固深度(m)总桩长(m)主筋 冠梁尺寸(mmmm)砼强度等级 6001.2地表 7.513.511E20 700500 C30 挂网喷面 网片规格 面层厚度(mm)部 位 100刀钢板网 50桩间土 n注:HRB 400简略为E;15(10)表示锚杆总长度15m
14、、锚固段长度10m。第37页/共70页B区:基坑开挖深度6.0m,支护类型为“预应力锚杆+排桩”。预应力锚杆 排号 竖向位置(m)水平间距(m)倾 角(0)钻孔直径(mm)长 度(m)钢筋 预加力(kN)横向钢梁131.21512015(10)2E20 120214a 排桩 桩径(mm)桩间距(m)桩顶标高(m)嵌固深度(m)总桩长(m)主筋 冠梁尺寸(mmmm)砼强度等级 6001.2地表 7.513.511E20 700500 C30 挂网喷面 网片规格 面层厚度(mm)部 位 100刀钢板网 50桩间土 第38页/共70页C区:基坑开挖深度6.0m,支护类型为“悬臂排桩”。排桩 桩径(m
15、m)桩间距(m)桩顶标高(m)嵌固深度(m)总桩长(m)主筋 冠梁尺寸(mmmm)砼强度等级 6001.2地表以下0.5m 7.513.511E20 700500 C30 挂网喷面 网片规格 面层厚度(mm)部 位 100刀钢板网 50桩间土 第39页/共70页D区:基坑开挖深度6.0m,支护类型为“土钉墙”。排号 类型 竖向位置(m)水平间距(m)倾 角(0)钻孔直径(mm)长 度(m)配 筋(mm)横向加强筋 网 片 面层厚度(mm)1土钉 1.51.815100 6.0 1E20 1d14 d6.5200200 80 2土钉 3.21.815100 9.0 1E20 1d14 3土钉 4
16、.91.815100 6.0 1E20 1d14 第40页/共70页E区:基坑开挖深度6.0m,支护类型为“土钉墙”。排号 类型 竖向位置(m)水平间距(m)倾 角(0)钻孔直径(mm)长 度(m)配 筋(mm)横向加强筋 网 片 面层厚度(mm)1土钉 4.51.815100 3.0 1E20 1d14 d6.5200200 80 第41页/共70页3.专项方案 3.1专项基坑排水及支挡方案3.2专项土方开挖方案3.3土钉墙支护施工方案3.4排桩专项施工方案3.5冬季支护施工方案第42页/共70页3.1专项基坑排水及支挡方案为防止基坑浸泡,基坑开挖及地下结构施工时,在基槽四周设置排水沟,挡水
17、坎,避免基坑坍塌,保证工程施工质量及人员、设备的安全。总体排水思路 基坑周围地面硬化,防止地表积水渗水基坑周边设置挡水坎挡水坎外设置排水沟挡水坎上设置防护栏基坑坡脚处设置排水沟基坑内设置集水坑强制排水。第43页/共70页3.1.1排水设施做法3.1.1.1基坑四周地面填平硬化,留一定外坡,并与场地排水管道组成地面外排水系统,使基坑四周10m宽范围地面不能有积水。形成环路并与下水管道相通,以排泄地面雨水,防止雨水进入基坑。3.1.1.2排水沟的做法:距基坑上口、下口不小于1.0m处均设置排水沟,其深宽净尺寸为300mm300mm,均采用灰砂砖进行砌筑,侧面、底面用1:3水泥砂浆抹面。3.1.1.
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