7、第9课增补课深基坑施工(支护结构)

《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17第一章概述主要内容：1、土方工程种类与特点2、土方工程量的计算与平衡3、施工准备与辅助工程（排降水）4、土方（大型）工程的机械化施工5、土方填筑与压实6、深基坑施工（边坡及其稳定）7、深基坑施工（支护结构）8、土方工程质量标准与安全技术学习重点：土石方工程的特点、机械化施工、土方填筑与压实、深基坑施工。第一章土方工程《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17课时安排（本章8课时）：第一节土方工程种类与特点第二节土方工程量计算第三节土方工程施工准备与辅助工程（排降水）第四节土方工程的机械化施工第五节土方填筑与压实第六节深基坑施工（边坡及其稳定）第七节深基坑施工（支护结构）1课时第八节土方工程质量标准与安全技术第一章土方工程《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17课时安排（本章8课时）:第一节土方工程种类与特点第二节土方工程量计算第三节土方工程施工准备与辅助工程（排降水）第四节土方工程的机械化施工第五节土方填筑与压实第六节深基坑施工（边坡及其稳定）1课时第七节深基坑施工（支护结构）第八节土方工程质量标准与安全技术第一章土方工程《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17第七节前言主要内容：1、基坑支护结构的适用前提2、基坑支护结构的设计目标3、基坑支护方法与结构选型4、基坑支护结构设计原则与计算依据5、常用基坑支护结构设计与计算6、基坑支护结构图纸及其相关环境监测本节在选用教材《建筑施工技术（第四版）》姚谨英主编中国建筑工业出版社版本上有扩展的内容，版本的内容比较简单，但实际工作中尤其是芜湖地区深基坑越来越常见，作为工程技术人员必须掌握基本知识。所以用专门一节进行简述。同学们必须通过课外自习予以深化了解。学习重点：基坑支护结构的适用前提、基坑支护结构的设计目标、基坑支护结构设计原则与计算依据、基坑护结构及其相关环境监测、各种支护结构构造。第一章土方工程《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17扬子商城国际基坑支护总体格局2011年12月第一章土方工程《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17扬子商城国际基坑支护近视图2011年12月第一章土方工程《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17扬子商城国际基坑立体支撑系统2011年12月第一章土方工程《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17第一章土方工程课时安排:第一节土方工程种类与特点第二节土方工程量计算第三节土方工程施工准备与辅助工程（排降水）第四节土方工程的机械化施工第五节土方填筑与压实第六节深基坑施工（边坡及其稳定）第七节深基坑施工（支护结构）1课时第八节土方工程质量标准与安全技术《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17（一）基坑支护结构的适用前提（教材P51)1、当土方开挖采用放坡无法保证安全时；2、因场地限制无法满足放坡条件时；（二）基坑支护结构的设计目标1、坑壁、坑底稳定；2、临近建筑物与构筑物和管线的安全；3、基坑支护结构适用期限内同步施工建筑结构的安全；4、满足土方开挖和支护结构自身施工可行性的需要；5、满足地下结构施工安全的作业面；6、经济合理；7、综合考虑《施工组织设计》所规定的边坡附近的各种荷载（土堆、机具、材料、挖掘和运输机械等）状况。第七节深基坑施工（支护结构）《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17（三）基坑支护方法与结构选型1、基坑支护方法排桩、地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙、土钉墙、原状土放坡或采用上述型式的组合。2、基坑支护结构选型《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-993.3.1规定：支护结构可根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件选型，首先按照规范给定的表3.3.1参考。然后考虑诸方面因素综合后选定。第七节深基坑施工（支护结构）《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-993.3.1规定：支护结构可根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件选型：第七节深基坑施工（支护结构）《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.173、几种实用选型参考（1）按经济性递增排序的围护形式：自然放坡→草包叠袋→纯土钉墙（松木桩复合土钉墙）→分级放坡+搅拌桩重力式挡墙→搅拌桩复合土钉墙→拉森钢板桩＋钢支撑→沉管灌注桩+内支撑（拉锚）→管桩+内支撑（拉锚）→钻孔灌注桩+内支撑（拉锚）→排桩悬臂结构。（2）按施工工期递增排序的围护形式：自然放坡→草包叠袋→拉森钢板桩＋钢支撑→纯土钉墙（松木桩复合土钉墙）→以预制桩（包括松木桩）作为围护桩的排桩体系→放坡+搅拌桩重力式挡墙→搅拌桩复合土钉墙→以沉管灌注桩和管桩作为围护桩的排桩体系→以钻孔灌注桩作为围护桩的排桩体系。第七节深基坑施工（支护结构）《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17注：本基坑围护选型方法适用于芜湖市区和郊县部分区域（包括芜湖县、繁昌县、南陵县和无为县）（3）自然放坡适用范围：基坑计算开挖深度一般不超过3.5m（基坑计算开挖深度超过2m一般采用两级放坡），地表杂填土和硬壳层较厚，基坑周边场地开阔，有一定或较大的放坡条件，周边环境或自身工程桩对基坑围护变形要求不高。优缺点：这是所有围护方式中最经济的一种方案，是首选方案。该围护的优点是造价最便宜，施工进度最快；缺点是变形不易控制，容易发生滑坡现象。（4）草包叠袋适用范围：一般基坑计算开挖深度不超过4.0m，基坑周边场地开阔，有一定或较大的放坡条件，周边环境或工程桩对基坑围护变形要求不高。第七节深基坑施工（支护结构）《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17优缺点：该围护方式优点是造价便宜，因没有需养护的围护桩，施工进度快；缺点是基坑围护变形较难控制。（5）纯土钉墙适用范围：一般基坑计算开挖深度不超过4.0m，开挖范围内和坑底附近土性相对较好（含水量不大于50％），基坑周边场地比较开阔，有一定或较大的放坡条件，周边环境或工程桩对基坑围护变形要求不高。优缺点：该围护优点是造价比较便宜，土钉养护期较短，因此施工进度较快；缺点是基坑变形较大，容易发生整体稳定性问题。（6）分级放坡+搅拌桩重力式挡墙适用范围：基坑计算开挖深度一般不超过6.0m，基坑周边场地比较开阔，有一定的放坡条件。放坡的台宽根据场地放坡条件和计算确定，该方案根据放坡级数分为单级放坡和多级放坡。第七节深基坑施工（支护结构）《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17优缺点：该方案在芜湖地区有较成熟的施工经验，挖土施工方便，止水性能好，大面积卸土后基坑围护变形也能得到有效控制，没有支撑体系，施工速度快；它的缺点是基坑四周要有一定的放坡范围，土方开挖及回填量较大，大面积放坡后给施工单位带来很多不便。另外水泥搅拌桩施工质量不易控制给围护体系带来不少风险。（7）复合土钉墙适用范围：一般基坑计算开挖深度不超过6.0m，开挖范围内和坑底附近土性很差的淤泥慎用，基坑周边场地比较开阔，有一定或较大的放坡条件，周边环境或工程桩对基坑围护变形要求不高。采用水泥搅拌桩加固坑底主要目的是增加坑底地基土承载力、切断滑弧面防止纯土钉墙方案经常出现的整体失稳问题。优缺点：它的优缺点与分级放坡＋水泥搅拌桩方案类似，与后者相比它对基坑四周放坡条件限制更低，但它第七节深基坑施工（支护结构）《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17有超越红线和穿越工程桩的问题，对超越红线要求严格地区和附近工程桩密度较高的部位应严格控制土钉长度。（8）拉森钢板桩＋钢支撑适用范围：基坑计算开挖深度一般在4.0m～7.0m多之间，基坑形状呈有利于支撑设置的狭长形。一般这种围护形式用在市政工程中：过街地道、共同沟、管沟等部位。优缺点：由于拉森钢板桩不需要养护，在支撑体系形成后马上可以挖土，因此它的工期较短，可用于抢工期的工程中。缺点是由于受型钢截面尺寸影响，支撑跨度不能做得很大，导致支撑密度过高，不利土方开挖和结构施工。另外由于钢板桩定尺长度一般为12、15m，芜湖临江的大部分区域软土土性很差且厚度较大，计算开挖深度较深的基坑采用一道支撑的钢板桩嵌固深度往往不足，只能设置两道甚至多道支撑，这样就增加了施工工期和难度。第七节深基坑施工（支护结构）《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17（9）沉管灌注桩+内支撑适用范围：基坑计算开挖深度一般在4～7.0m之间，基坑周边场地一般不是很开阔，周边环境对沉管灌注桩的挤土效应反应不是很敏感。沉管灌注桩的桩径可选用φ426、φ500或φ530。优缺点：有支撑围护的优点是基坑变形较小，缺点是工序多、挖土麻烦、工期较长。与钻孔灌注桩+支撑相比，该围护形式造价便宜，施工速度较快；但沉管灌注桩的垂直度控制以及挤土效应造成的桩间距难以控制，从而造成桩间漏水、漏土现象严重，对周边的建筑物、道路、管线等产生不利的影响，而且沉管灌注桩的桩径较小，本身就是挤土桩，它的变形较钻孔灌注桩大。（10）预应力砼管桩+内支撑适用范围：基坑计算开挖深度一般在4.0～7.0m之间，基坑第七节深基坑施工（支护结构）《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17周边场地一般不是很开阔，周边环境对管桩的挤土效应反应不是很敏感。优缺点：与沉管灌注桩相比，管桩不需要养护，工期略短，一般用于基坑开挖面积较小或工期要求较紧的工程，但工程造价略高于沉管灌注桩。其它优缺点与沉管灌注桩类似。（11）钻孔灌注桩+内支撑适用范围：基坑计算开挖深度没有限制，一般计算开挖深度大于7.0m的基坑应采用钻孔灌注桩作为围护桩。基坑周边场地不能行走大型施工机械的部位（钻孔灌注桩中心与周边障碍物边的最小距离不小于1.5m）、施工机械高度受限部位（如上有高压线等情况）以及周边环境对挤土桩的反应敏感部位应选用钻孔灌注桩。优缺点：它的优点是围护桩无噪音、无挤土，基坑变形比沉管灌注桩+支撑更小，可靠度高，它的桩径变化多，对不同第七节深基坑施工（支护结构）《建筑施工技术》第一章土方工程芜湖职业技术学院第9课增补课深基坑施工（支护结构）主讲人胡开选2013.09.17开挖深度的基坑可采用不同的桩径。另外它具有施工机械小而低的特点，对场地要求较低；缺点是工程造价高，有泥浆排放。（12）排桩悬臂结构适用范围：适用于基坑计算开挖深度不大于5.0m的工程，一般用于其它围护方案无法实施的部位（如局部工作面不够、支撑设置不便等部位），一般与其它围护方案配合使用，该方案很少采用。优缺点：基本没有优点，缺点造价高、变形大。（13）排桩＋拉锚适用范围：一般用于开挖深度在4～7m之间，且开挖面积较大、支撑设置不便的基坑中，基坑四周