rA深基坑各类型支护讲解深基坑水泥挡土墙、排桩与板墙式、边坡稳定式、逆作拱墙式的支护.pptx

基坑支护、脚手架、施工用电基坑支护、脚手架、施工用电技术与安全技术与安全2一、基坑支护技术一、基坑支护技术 深基坑支护基本要求：确保支护结构能起挡土作用，基坑边坡保持稳定；确保相邻建（构）筑物、道路、地下管线安全，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。基基础础施施工工深深基基坑坑支支护护3深基坑边坡支护坍塌事故深基坑边坡支护坍塌事故 20082008年年1111月月1515日日杭州地铁一号线坍塌事故杭州地铁一号线坍塌事故 5常常用用的的支支护护结结构构体体系系排桩式排桩式土钉墙土钉墙喷锚支护喷锚支护钢管桩钢管桩挖孔灌注桩挖孔灌注桩钢板桩钢板桩板墙式板墙式板桩式板桩式组合式组合式粉体喷射注浆桩墙粉体喷射注浆桩墙钻孔灌注桩钻孔灌注桩高压喷射注浆桩墙高压喷射注浆桩墙深层搅拌水泥土桩墙深层搅拌水泥土桩墙逆作拱墙式逆作拱墙式边坡稳定式边坡稳定式排桩与板墙式排桩与板墙式水泥挡土墙式水泥挡土墙式现浇地下连续墙现浇地下连续墙灌注桩与灌注桩与水泥土桩结合水泥土桩结合加筋水泥土围护墙加筋水泥土围护墙型钢横挡板型钢横挡板支护结构主要由支护结构主要由围护墙围护墙和和支撑体系支撑体系组成。组成。加筋水泥土墙加筋水泥土墙61、水泥土墙支护 水泥搅拌桩（深层搅拌桩）：是重力式围护墙，利用水泥作为固化剂，采用搅拌桩机，在地基深处将土和固化剂强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土体。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：不宜用于深基坑；位移相对较大；墙体厚度大，有时受周围环境限制。7 高压喷射旋喷桩 利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的水泥浆液通过高压发生装置从注浆管喷嘴中高速喷射出来，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，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。8水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩9 地下室一层地下室一层水泥土搅拌桩支护技术水泥土搅拌桩支护技术，挖深，挖深6m6m，10（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）水泥土墙厚度设计值b3）正截面承载力验算）正截面承载力验算压应力验算：压应力验算：拉应力验算：拉应力验算：114）抗滑移稳定性验算）抗滑移稳定性验算5）抗倾覆稳定性验算）抗倾覆稳定性验算6）整体稳定性验算）整体稳定性验算12（3）水泥土墙施工1）水泥土搅拌桩施工深层搅拌桩机机组 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。13 塔架式 桅杆式 履带式14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152）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16 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 土钉墙支护土钉墙支护钻钻 孔孔 插筋、注浆插筋、注浆 铺设钢筋网铺设钢筋网 喷射砼护面喷射砼护面土钉墙支护土钉墙支护17（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。a a）土钉剖面）土钉剖面 b b）土钉面层喷锚）土钉面层喷锚 c c）土钉节点）土钉节点18 土钉施工 土钉墙适用于：土钉墙适用于：地下水低于基地下水低于基底层面或经降水措施后使地下水位底层面或经降水措施后使地下水位低于低于基底层面基底层面的情况。适用于的情况。适用于粘性粘性土、粉性土、含有土、粉性土、含有30%30%上粘土颗粒上粘土颗粒的砂土边坡的砂土边坡。常用于常用于开挖深度不大、周围相邻开挖深度不大、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求建筑或地下管线对沉降与位移要求不高的基坑支护。不高的基坑支护。土钉墙特点：土钉墙特点：1 1。形成土钉复合体、。形成土钉复合体、提高边坡整体稳定性和承受边坡超载提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。的能力。2 2。随基坑开挖逐层分段开挖作业，。随基坑开挖逐层分段开挖作业，少占单独作业时间少占单独作业时间，施工效率高。，施工效率高。3 3。土钉墙。土钉墙成本费成本费较其他支护结构低。较其他支护结构低。4 4。施工噪音、振动小施工噪音、振动小，不影响周围，不影响周围环境。环境。5 5。土钉墙本身。土钉墙本身变形很小变形很小，对相邻建，对相邻建筑物影响不大。筑物影响不大。192021（2）土钉墙的设计验算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22（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233、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、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柱列式排桩支护连续排桩支护连续排桩支护组合式排桩支护组合式排桩支护连续排桩支护连续排桩支护连续排桩支护连续排桩支护连续排桩支护连续排桩支护24 4 4、挡土灌注桩支护挡土灌注桩支护适于开挖面积适于开挖面积适于开挖面积适于开挖面积大、深度大于大、深度大于大、深度大于大、深度大于6m6m6m6m、不允许放、不允许放、不允许放、不允许放坡、邻近有建坡、邻近有建坡、邻近有建坡、邻近有建（构）筑物的（构）筑物的（构）筑物的（构）筑物的基坑支护。基坑支护。基坑支护。基坑支护。开挖前在基坑周围设置砼灌注桩，桩的排列有间隔式、双排式和连续式，桩顶设置砼连系梁或锚桩、拉杆。施工方便、安全度好、费用低。缺点：止水性差。为防止水土流失，也可在灌注桩之间加粉喷桩。深基坑的间隔式排桩支护深基坑的间隔式排桩支护255 5、挡土灌注桩与土层锚杆结合支护挡土灌注桩与土层锚杆结合支护适于大型较深适于大型较深基坑基坑,施工期较施工期较长长,邻近有建筑邻近有建筑物物,不允许支护不允许支护,邻近地基邻近地基不不允许允许有下沉位有下沉位移时使用移时使用 桩顶不设锚桩、拉杆，而是挖至一定深度，每隔一定距离向桩背面斜向打入锚杆，达到强度后，安上横撑，拉紧固定。深基坑的间隔式排桩支护深基坑的间隔式排桩支护桩顶连系梁桩顶连系梁悬臂支护桩悬臂支护桩锚杆及横撑锚杆及横撑265、板桩支护 当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板桩作为支护结构，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩两大类。板式支护结构由两大系统组成：挡墙系统和支撑(或拉锚)系统。（1）板桩有钢板柱、钢筋混凝土板桩。钢板桩的种类很多，常见的有U板桩与Z板桩c）H形板桩a）U形板桩相互连接b）Z形板桩相互连接锁口形成整体，具有较好的隔水能力。27板式支护结构1板桩墙；2围檩；3钢支撑；4斜撑；5拉锚；6土锚杆；7先施工的基础；8竖撑d)土锚式a)水平支撑式b)斜撑式c)拉锚式常用钢板桩截面形式(a)Z型;(b)U型;(c)一字型;(d)组合型28钢板桩水平支撑钢板桩水平支撑U型钢板桩型钢板桩 插打插打 入土入土 U型板桩相互连接型板桩相互连接 挡墙系统：挡墙系统：常用的形式有常用的形式有槽钢、槽钢、钢板桩、钢筋混凝土板桩、灌注桩钢板桩、钢筋混凝土板桩、灌注桩及地下连续墙及地下连续墙等。等。支撑系统：支撑系统：大型钢管、大型钢管、H型钢或型钢或格构式钢支撑，也可采用现浇钢筋格构式钢支撑，也可采用现浇钢筋混凝土支撑。混凝土支撑。拉锚系统：拉锚系统：用钢筋、钢索、型用钢筋、钢索、型钢或土锚杆。钢或土锚杆。2930 挖孔桩挖孔桩-钢支撑钢支撑 31 32 SMW工法-板式支护-钢板桩33 34（2）钢板桩施工 钢板桩施工要正确选择打桩方式、打桩机械和流水段划分，以便使打设后的板桩墙，有足够的刚度和防水作用。钢板桩的打设虽然在基坑开挖前已完成，但整个板桩支护结构需等地下结构施工后，在许可的条件下将板桩拔除才算结束。钢板桩打桩方法有以下几种：单独打入法；双层围檩插桩法；分段复打桩（屏风法）。常见的拔桩方法有两种：一是用振动锤拔桩；二是用重型起重机与振动锤共同拔桩。钢板桩土孔处理：对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填。回填的处理方法有：振浮法、挤密法和填入法。所用材料一般为砂子。35a）平面布置 b）剖面打桩围檩支架1围檩桩；2-围檩；3钢板桩围檩围檩36 3）总结板桩的工程事故，其失败的原因主要有六方面：a)板桩下部走动；b)拉锚破坏；c)支撑破坏；d)拉锚长度不足；e)板桩失稳弯曲；f)板桩变形及土体沉降板桩的工程事故板桩的工程事故376 6、土层锚杆支护、土层锚杆支护 在立壁土层上钻（掏）孔至要求深度，孔内放入钢筋，灌入水泥砂浆或化学浆液，使之与土层结合成抗拉锚杆，将立壁土体侧压力传至稳定土层。适于较硬土适于较硬土适于较硬土适于较硬土层或破碎岩层或破碎岩层或破碎岩层或破碎岩石中开挖较石中开挖较石中开挖较石中开挖较大较深基坑，大较深基坑，大较深基坑，大较深基坑，邻近有建筑邻近有建筑邻近有建筑邻近有建筑物须保证边物须保证边物须保证边物须保证边坡稳定时采坡稳定时采坡稳定时采坡稳定时采用用用用基坑锚杆支护施工中基坑锚杆支护施工中38（1）锚杆的组成和特点 锚杆有三部分组成：头部连接（锚头）、拉杆、锚固体。锚杆承受拉力，一般采用螺纹钢、钢绞线等强度高、延伸率大、疲劳强度高的材料。永久性锚杆尚需进行防腐处理。39 a）多层锚杆剖面图 b）锚杆与地下墙连结构造图 c）二次灌浆管的布置土层锚杆构造1-墙结构；2锚头垫座；3锚头；4-钻孔；5锚拉杆；6锚固体；7一次灌浆管；8二次灌浆管；9定位器40 重庆市高切坡，预应力锚索支护重庆市高切坡，预应力锚索支护 为了均匀分配传到连为了均匀分配传到连续墙或柱列式灌注桩上的续墙或柱列式灌注桩上的土压力，减少墙、柱的水土压力，减少墙、柱的水平位移和配筋，平位移和配筋，一端采用一端采用锚杆与墙、柱连接，另一锚杆与墙、柱连接，另一端锚固在土层中端锚固在土层中，用以维，用以维持坑壁的稳定。持坑壁的稳定。土层锚杆支护 41（2）锚杆的设计计算（3）锚杆的施工土锚杆的施工工艺：土方开挖定位钻孔-安放拉杆-灌浆-养护-安装锚头-张拉锚固和挖土。（4）施工监测42DML-120D1跟管钻进锚索施工设备 43螺旋钻机446、内撑式支护内撑式支护 由支护桩或墙和内支撑组成，由支护桩或墙和内支撑组成，适用于各种地基土层，缺点是内适用于各种地基土层，缺点是内支撑会支撑会占用一定的施工空间占用一定的施工空间。北京地铁熊猫环岛车站基坑钢管支护大型深基坑的钢管对撑支护大型深基坑的钢管对撑支护45制作深基坑砼构架制作深基坑砼构架构架支护下构架支护下挖桩间土方挖桩间土方构架支护下构架支护下逆作法施工逆作法施工467、地下连续墙支护地地下下连连续续墙墙成成槽槽施施工工 先建造钢筋砼地下连续墙，达到强度先建造钢筋砼地下连续墙，达到强度后在墙间用机械挖土。该支护法刚度大、后在墙间用机械挖土。该支护法刚度大、强度高，可挡土、承重、截水、抗渗，可强度高，可挡土、承重、截水、抗渗，可在狭窄场地施工，适于在狭窄场地施工，适于大面积、有地下水大面积、有地下水的深基坑的深基坑施工。施工。SH350连续墙抓斗连续墙抓斗成槽机成槽机三一重工三一重工槽段的连接槽段的连接47导墙施工导墙施工 导墙施工完导墙施工完 泥浆系统泥浆系统-泥浆池泥浆池成槽施工成槽施工 钢筋笼吊装钢筋笼吊装 锁口管起拔锁口管起拔 砼浇筑砼浇筑48上海上海“莲花河畔景苑莲花河畔景苑”在建楼房整体倒塌在建楼房整体倒塌 6月27日6时左右，上海闵行区“莲花河畔小区”一栋在建13层住宅楼整体倒塌。这是建国以来建筑业最令人恐怖的倒楼事件。495051两侧压力差产两侧压力差产生的水平力超生的水平力超过了桩基的抗过了桩基的抗侧能力侧能力 骇人听闻的骇人听闻的上海倒楼事上海倒楼事件令土木人件令土木人蒙羞，开发蒙羞，开发商、承包商、商、承包商、监理工程师监理工程师和负有监管和负有监管职责的政府职责的政府官员都负有官员都负有责任！责任！