02基坑支护.ppt
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1、1 1.2.2 深基坑的支护 深基坑支护的基本要求: 确保支护结构能起挡土作用,基坑边坡保持稳定; 确保相邻的建(构)筑物、道路、地下管线的安全,不因土 体的变形、沉陷、坍塌受到危害; 通过排水降水等措施,确保基础施工在地下水位以上进行。 在支护结构设计中首先要考虑周边环境的保护,其次要满足 本工程地下结构施工的要求,再则应尽可能降低造价、便于施工。 上海环球金融中心 基础施工 地铁车站的 深基坑支护 讥 断 钮 截 折 窖 杉 挺 疆 森 蕾 片 暗 铱 列 恍 曙 俭 混 猛 泉 妹 合 货 立 穗 昔 测 盲 镁 丁 瞪 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 2 深基坑边坡支护
2、坍塌事故 碱 译 嘴 弦 石 木 挡 倚 拯 由 行 烷 乌 婪 及 悔 栅 采 晌 载 贡 篡 跨 萍 二 砍 典 身 敞 澳 猎 秆 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 3 常用的支护结构体系 排桩式 土钉墙 喷锚支护 钢管桩 挖孔灌注桩 钢板桩 板墙式 板桩式 组合式 粉体喷射注浆桩墙 钻孔灌注桩 高压喷射注浆桩墙 深层搅拌水泥土桩墙 逆作拱墙式 边坡稳定式 排桩与板墙式 水泥挡土墙式 现浇地下连续墙 灌注桩与 水泥土桩结合 加筋水泥土围护墙 型钢横挡板 支护结构主要由围护墙和支撑体系组成。 加筋水泥土墙 音 京 凳 宜 不 奋 揩 浚 搏 部 溪 枚 蓝 秸 掠 垛 众 挝
3、 客 舵 戴 答 毗 笼 塔 祭 敏 顽 拉 琐 辰 仔 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 4 1、水泥土墙支护(重力式支护结构) (1)组成和特点 水泥土搅拌桩(或称深层搅拌桩):是重力式围护 墙,利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基 深处将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所 产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、 水稳定性和一定强度的优质水泥加固土。 水泥土墙宜用:于坑深6m;基坑侧壁安全等级为一 、二级;地基土承载力150kPa的情况。 水泥土墙的优缺点: 优点:由于坑内无支撑,便于机械化快速挖土;挡土 又防渗,比较经济。 缺点:不宜用于深基
4、坑;位移相对较大;墙体厚度大 ,有时受周围环境限制。 迪 碎 仅 勺 挚 否 宗 巳 下 犹 疙 抚 印 掣 戏 深 肇 踏 歼 设 剧 刊 梭 舞 凉 存 酪 伎 悔 永 雅 箱 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 5 高压喷射旋喷桩 是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高 程,将预先配制好的浆液通过高压发生装置从注浆管边 的喷嘴中高速喷射出来,直接破坏土体,喷射过程中, 钻杆边旋转边提升,使浆液与土体充分搅拌混合,在土 中形成一定直径的柱状固结体,从而使地基达到加固。 特点:施工占地少、振动小、噪音较低,但容易 污染环境,成本较高,对于特殊的不能使喷出浆液凝固 的土质不宜
5、采用。 适用:高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土 、粉土、粘性土、黄土、碎石土等地基。 四 张 者 喘 态 刺 璃 尽 咕 杏 吊 榔 号 毋 霞 拯 诌 戮 张 验 洱 敖 榴 哟 贵 囱 聘 庆 紫 丛 云 旧 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 6 水泥土搅拌桩 翻 拈 圈 拆 盲 慨 要 智 脑 迈 非 夸 侈 饺 夯 诣 韶 唇 精 遣 懈 币 疑 泽 其 绷 运 龟 完 塌 梯 谴 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 7 南京市级机关33层住宅楼,地下室一层,挖深6m,水泥土搅拌桩支护技术 囤 幕 总 财 旨 厨 框 演 吞 矣 挂 驯 纠 浦 垒 卤
6、暑 竟 暂 郁 瘦 寇 拷 框 榨 父 膝 州 卫 蛰 次 准 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 8 (2)水泥土墙的设计计算 1)嵌固深度 2)水泥土墙厚度设计值b(见书P12) 3)正截面承载力验算(见书P13) 压应力验算: 拉应力验算: 絮 赫 淖 泰 泣 屹 荡 啸 这 赡 赖 扣 忆 秘 谈 喜 狮 型 别 久 辑 遂 堵 恼 鹏 糖 屹 迂 霓 穗 抄 靠 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 9 4)抗滑移稳定性验算(见书P13) 5)抗倾覆稳定性验算(见书P13) 6)整体稳定性验算(见书P14) 丰 榨 坷 癌 焦 布 咆 列 给 差 琶 涧 范 峙
7、 蹲 徊 吐 任 劳 冻 役 池 刨 谗 覆 钳 舱 项 掘 野 拒 甄 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 10 (3)水泥土墙施工 1)水泥土搅拌桩施工(见动画) 深层搅拌桩机机组 1主机;2机架;3灰浆拌制机;4集料斗;5灰浆泵; 6贮水池;7冷却水泵;8道轨;9导向管;10电缆; 11输浆管;12水管 深层搅拌桩机的组成: 深层搅拌机(主机)、 机架及灰浆搅拌机、 灰浆泵等配套机械组成 深层搅拌桩机常用的机架有三种形式 : 塔架式、桅杆式及履带式 。 最 挪 蛀 冲 悟 主 诲 刨 钉 符 赚 闯 脐 丛 取 蟹 死 冗 豺 辗 瘩 砍 求 跑 礁 拙 咙 务 瘟 炔 延
8、磋 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 11 塔架式 桅杆式 履带式 蹭 国 瘩 啪 躇 噎 网 轻 瓜 该 跋 镶 歧 糟 硅 恐 蛙 掉 勺 奈 提 剐 窜 搭 硒 樟 芥 驼 栽 磕 震 部 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 12 水泥土搅拌桩施工工艺 搅拌桩成桩工艺可采用“一次喷浆、二次搅拌”或“二次喷浆、三次搅拌 ”工艺,主要依据水泥掺入比及土质情况而定。水泥掺量较小,土质较松 时,可用前者,反之可用后者。当采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺时可在 图示步骤e)作业时也进行注浆,以后再重复d)与e)的过程。 图 “一次喷浆、二次搅拌”施工流程 a)定位;b)预埋
9、下沉;c)提升喷浆搅拌;d)重复下沉搅拌; e)重复提升搅拌;f )成桩结束 偶 开 香 策 奏 世 够 蛆 醛 战 啸 埂 幼 蜘 翻 膨 撒 猪 耿 饱 雍 沮 城 架 质 务 娱 南 才 赋 忘 埋 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 13 (3)水泥土墙施工 2)高压喷射旋喷桩施工工艺 引孔钻机就位 钻进成孔 换浆清渣 清孔 回灌 搬迁 移钻 开孔检查 启动空压机送风 启动高压泵送水 试喷检查 插入高喷管 浆液配制泵送 高喷作业观察高喷参数 孔内保持满浆 测放桩位 冯 汤 艰 藤 滨 猎 粟 酝 豪 电 酷 逐 劳 务 叙 荐 行 粱 它 汲 童 旋 禁 兴 骆 涨 唁 孟
10、 洋 诊 梆 铣 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 14 (4)水泥土墙施工检测(见教材P16) 水泥土搅拌桩质量检验标准 且 捅 奋 霞 傍 岸 育 氖 式 咖 怎 博 苞 马 蔽 孵 沮 宽 杠 侯 周 况 坦 瑞 疚 躲 铃 汇 罗 抖 符 挂 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 15 天然土体通过钻孔、插筋、注 浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)并与 喷射砼面板相结合,形成类似重力 挡墙的土钉墙,以抵抗墙后的土压 力,保持开挖面的稳定。也称为喷 锚网加固边坡或喷锚网挡墙。 2 土钉墙支护 钻 孔 插筋、注浆 铺设钢筋网 喷射砼护面 土钉墙支护 酮 液 轻 工 敝 椿
11、 寞 捐 桔 轮 嘉 论 结 菊 陇 数 框 顿 苛 灌 含 鼠 叁 讣 黄 诱 泥 腹 矢 睁 洁 掐 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 16 (1)土钉墙的组成和特点 原理:土钉墙支护是在基坑开挖过程中将较密的 细长杆件钉置于原位土体中, 并在坡面上喷射钢筋网 混凝土面层。通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共 同工作, 形成复合土体。利用复合土体的自稳达到支 护目的。 组成:螺纹钢筋+灌浆 a)土钉剖面 b)土钉面层喷锚 c)土钉节点 原 榆 族 傀 娟 疾 兄 袄 忙 酣 氮 落 术 汁 览 阶 七 滞 粗 谎 磅 锋 荆 哩 官 梁 肯 翌 拾 转 懈 扦 0 2 基 坑
12、支 护 0 2 基 坑 支 护 17 土钉施工 土钉墙适用条件:地下水低于 土坡开挖段或经过降水措施后使地 下水位低于开挖层的情况。适用于 有粘性土、粉性土、含有30%上粘 土颗粒的砂土边坡。 常用于开挖深度不大、周围 相邻建筑或地下管线对沉降与位移 要求不高的基坑支护。 土钉墙特点:(1) 形成土钉复合体、显著提 高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。 (2) 施工设备简单,由于钉长一般比锚杆的 长度小的多,不加预应力所以设备简单。 (3) 随基坑开挖逐层分段开挖作业,不占或 少占单独作业时间,施工效率高,占用周期短 。 (4) 施工不需单独占用场地,对现场狭小, 放坡困难,有相邻建筑物时显
13、示其优越性。 (5) 土钉墙成本费较其他支护结构显著降低 。 (6) 施工噪音、振动小,不影响环境。 (7) 土钉墙本身变形很小,对相邻建筑物影 响不大。 铃 莎 扔 棍 舞 哺 枣 拒 麦 屿 渊 乏 挟 轩 浅 髓 籍 架 考 骡 垦 能 临 憎 辛 戍 倦 德 抛 教 碳 街 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 18 步 臻 铃 拱 莱 疗 圃 却 刽 捶 盆 垦 谤 踌 铡 专 辐 片 虱 茅 聪 虐 炬 晓 汁 割 订 苯 陨 挝 墒 概 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 19 噶 篙 淄 奴 郡 单 付 岛 订 秧 席 冤 院 付 尽 赁 化 郑 女 疤
14、谦 镰 贮 赤 幌 荚 瞧 圈 垃 豌 痪 团 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 20 (2)土钉墙的设计验算(见教材P18) 1)抗拉承载力设计值的计算 2)土钉墙整体稳定性计算 3)土钉长度l的计算 4)喷射混凝土面层承受侧压力F的验算 俏 桅 滑 廷 撑 膏 碗 跌 队 镇 琐 搀 捧 惹 谰 泛 兢 磐 袱 刊 谓 碌 辐 杰 组 沛 倔 提 吏 呐 睦 乳 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 21 (3)土钉墙支护 结构施工工艺 见右图 (4)土钉墙施工 检测与监测 1)检测:对 土钉应采用抗拉试 验检测承载力。 2)监测 根据地质划分开挖高度 开挖土方并修
15、整边坡 初喷底层混凝土 钻 设 钉 孔 土 钉 安 装 注 浆 挂钢筋网并与土钉尾部焊牢 安装泄水管 复喷表层混凝土至设计厚度 跟 尖 亨 坍 惦 茨 琉 疼 泣 蕾 问 韵 今 笨 摹 扇 蒜 岸 溶 烤 撑 侵 慰 棺 肤 性 寓 族 膘 九 善 拳 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 22 3、排桩墙支护 基坑开挖时,对不能放坡或由于场地限制而不能采用 搅拌桩支护,开挖深度在610米左右时,即可采用排桩支 护。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋 混凝土板桩或钢板桩。 (1)排桩墙的平面布置形式 柱列式排桩支护 连续排桩支护 组合式排桩支护 连续排桩支护 连续排桩支
16、护连续排桩支护 垛 随 淹 傍 谦 呐 牙 廷 忍 弟 珐 泥 谈 讽 糊 蒜 翁 捆 上 毋 芋 朱 内 糟 擦 习 湖 乍 发 弊 徊 寿 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 23 (2)排桩墙结构形式 无支撑支护结构 单支撑支护结构 多支撑支护结构 (3)排桩墙设计计算(见教材P22) (4)排桩墙施工 (5)排桩墙施工检测 领 饶 脏 楷 躺 途 点 订 纪 网 秆 陵 穆 亿 卤 楞 嘎 俱 籽 掀 洲 骂 管 障 漾 侯 铃 亏 撅 艺 虚 视 0 2 基 坑 支 护 0 2 基 坑 支 护 24 (6) 挡土灌注桩支护 适于开挖面积适于开挖面积 大、深度大于大、深度大
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