深基坑工程设计与计算.pptx
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1、中铁第四勘察设计院集团有限公司中铁第四勘察设计院集团有限公司中铁第四勘察设计院集团有限公司中铁第四勘察设计院集团有限公司深基坑工程设计与计算深基坑工程设计与计算一、深基坑总体方案二、设计控制原则三、围护结构选型与设计 四、连接与节点构造五、深基坑计算六、基坑监测七、施工方案八、对周边环境影响分析及加固一、深基坑总体方案一、深基坑总体方案一、深基坑总体方案一、深基坑总体方案 深基坑工程总体方案主要有顺作法和逆作法两种基本形式,在同一个基坑中也可组合使用。顺作法一般在基坑周边设置板式支护结构,在坑内设置几道临时水平内支撑体系,分层开挖并架设支撑直至坑底,浇筑混凝土底板后,由下而上逐层施工各层地下结
2、构并拆除支撑。逆作法利用先施工的地下连续墙和中间支撑柱承受荷载,从地面逐层下挖,同时从上到下完成地下室的梁、板结构,利用上一层的结构梁板作为下一层开挖时的支撑。逆作法可分为全逆作法。半逆作法、部分逆作法等多种形式。逆作法设计要点:(1)逆作法的梁板重量较常规顺作法的支撑重量要大得多,因此立柱和立柱桩的承载能力需很大;(2)逆作法的连续墙、立柱桩均为永久结构,需结合主体梁板柱进行设计和预留预埋。二、设计控制原则二、设计控制原则二、设计控制原则二、设计控制原则一级基坑主要控制指标如下:(1)地面最大沉降量0.1%H;(2)围护结构最大水平位移0.14%H;(3)KL1.8;二级基坑主要控制指标:(
3、1)地面最大沉降量0.2%H;(2)围护结构最大水平位移0.3%H;(3)KL1.6;三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计基坑围护型式主要有:(1)放坡+土钉:H10m;(2)水泥土搅拌墙:H5m;(3)钢板桩:环境影响较大;(4)SMW工法桩;(5)钻孔灌注桩、咬合桩;(6)地下连续墙;围护体结合混凝土支撑、钢支撑、锚杆体系即形成基坑围护。1 1、基坑围护的主要型式、基坑围护的主要型式围护型式的选择主要根据基坑深度来确定,但同时必须考虑到周边环境条件等因素。施工机械净距、净高要求:(1)工法桩:施工机械较大,一般需侧墙外5m净距,净高20m
4、以上;(2)旋喷桩:施工机械很小,一般无净距、净高限制;(3)咬合桩:侧墙外净距2m即可,净高11m以上即可施工;(4)钻孔桩+止水帷幕:侧墙外净距需3m以上,净高10m左右即可施工;(5)连续墙:侧墙一侧净距一般需12m方可吊装钢筋笼(条件较苛刻时可局部放宽该要求),侧墙另一侧外净距一般需3m。2 2、围护型式选择要点、围护型式选择要点放坡开挖:(1)场地周边开阔,开挖深度较浅时采用;(2)苏州地层一般5m深以内基坑可采用一级放坡,8m以上需采用两级放坡;(3)由于放坡锚杆会侵入周边道路影响管线,且难以清除,现苏州园区已不允许采用放坡+锚杆支护。三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计三
5、、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计支撑布置型式一般有:1)对撑结合角撑;2)对撑结合角撑、边桁架:适用性较强;3)环撑:要求整个支撑体系同时形成刚度;4)抛撑:适用于深度不大,但面积较大的基坑;3 3、支撑布置选型、支撑布置选型三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计支撑布置原则:1)第一道支撑中心距地面一般11.5m;2)最下一道支撑中心距基底一般34m;3)混凝土支撑竖向间距一般46m,钢支撑35m,从上到下间距应逐渐减小;4)支撑距其下方楼板净距应在500mm以上;5)对于粉土粉砂层较厚的地层范围,宜适当减小支撑距离;6)混凝土支撑
6、水平间距一般89m,钢支撑3m左右;3 3、支撑布置选型、支撑布置选型三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计坑中坑一般围护型式有:1)加固+放坡;2)悬臂式支护;3)板式支护+内支撑;4 4、坑中坑围护、坑中坑围护三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计三、围护结构选型与设计1 1、连续墙与主体结构连接、连续墙与主体结构连接地下室楼板与连续墙连接示意图(单一墙)地下室楼板与连续墙连接示意图(单一墙)地下室底板与连续墙连接示意图(单一墙)地下室底板与连续墙连接示意图(单一墙)四、连接与节点构造四、连接与节点构造四、连接与
7、节点构造四、连接与节点构造按连续墙的功能划分,其型式有:1)复合墙:连续墙与混凝土内墙之间采用防水层隔离,内墙在使用阶段仅承受水压力;2)叠合墙:主体内墙(一般400-600厚)与连续墙贴合凿毛,界面抗剪能力约0.7MPa;且主体底板钢筋需锚入连续墙,其它楼板钢筋锚入主体内墙;3)单一墙:连续墙单独作为主体内墙,一般在连续墙内预留环梁插筋,主体底板钢筋直接锚入连续墙;混凝土围檩与连续墙连接平面示意图四、连接与节点构造四、连接与节点构造四、连接与节点构造四、连接与节点构造2 2、围檩与连续墙连接、围檩与连续墙连接深基坑围檩一般特点:1)基坑一般设有角撑,围檩需承受水平剪力;2)围檩自重较大;3
8、3、连续墙接头构造:、连续墙接头构造:连续墙接头常用的有:1)锁口管接头:用于周边环境一般的基坑工程;2)型钢接头:用于城区、周边环境复杂的基坑工程;四、连接与节点构造四、连接与节点构造四、连接与节点构造四、连接与节点构造五、深基坑计算五、深基坑计算五、深基坑计算五、深基坑计算l按基坑工程设计规程进行抗隆起、抗倾覆、抗渗流、抗承压水验算,初步确定围护墙的嵌入深度;当按照地铁车站技术要求验算坑底抗隆起时,固结快剪指标C、值应乘以0.70.85的折减系数;l基坑围护墙的内力计算采用竖向弹性地基梁法;l施工期间地面超载一般按20kPa考虑;l施工阶段土压力取主动土压力,粘性土按水土合算,砂性土按水土
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