基础工程基坑工程课件.ppt

1、基坑工程(1)Foundation pit(1)概述(Introduction)n建筑基坑(Foundation pit)n基坑工程n特点：n临时性n地域特征n综合性n时空效应n环境效应2005.7.212005.7.21广州海珠城广场基坑坍塌广州海珠城广场基坑坍塌案例案例 1基坑塌陷直接导致工地附近的海员宾基坑塌陷直接导致工地附近的海员宾馆北侧坍塌，并引发火灾；馆北侧坍塌，并引发火灾；三幢居民楼倾斜、墙体开裂；三幢居民楼倾斜、墙体开裂；事故导致事故导致5人被埋，其中两人死亡。人被埋，其中两人死亡。邻近坍塌现场的地铁二号线区段被迫邻近坍塌现场的地铁二号线区段被迫停开近停开近24小时。小时。周边

2、地区的供水、供电、供气、路面周边地区的供水、供电、供气、路面交通停止。交通停止。受到坍塌工地威胁的受到坍塌工地威胁的199户、户、572人撤人撤离。离。 导致基坑滑塌有五大初步原因：导致基坑滑塌有五大初步原因：1 1. .基坑原设计深度只有基坑原设计深度只有16.216.2米，而实际开挖深度为米，而实际开挖深度为20.320.3米，超深米，超深4.14.1米，米，造成原支护桩成为吊脚桩，尽管后来设计有所变更，但对已施工的支护造成原支护桩成为吊脚桩，尽管后来设计有所变更，但对已施工的支护桩和锚索等构件已无法调整，成为隐患；桩和锚索等构件已无法调整，成为隐患；2.2.从地质勘察资料反映和实际开挖揭

3、露，南边地层向坑里倾斜，并存在从地质勘察资料反映和实际开挖揭露，南边地层向坑里倾斜，并存在软弱透水夹层，随着开挖深度增大，导致深部滑动；软弱透水夹层，随着开挖深度增大，导致深部滑动；3.3.基坑施工时间长达两年基坑施工时间长达两年9 9个月，基坑暴露时间大大超过临时支护为一年个月，基坑暴露时间大大超过临时支护为一年的时间，导致开挖地层的软化渗透水和已施工构件的锈蚀和锚索预应力的时间，导致开挖地层的软化渗透水和已施工构件的锈蚀和锚索预应力损失，强度降低，甚至失效；损失，强度降低，甚至失效；4.4.近段时间在南边坑顶因施工地下室而造成东段严重超载达近段时间在南边坑顶因施工地下室而造成东段严重超载达

4、140140吨，成为吨，成为了基坑滑坡的导火线；了基坑滑坡的导火线；5.5.从施工纪要和现场监测结果分析，在基坑滑坡前已有明显预兆，但没从施工纪要和现场监测结果分析，在基坑滑坡前已有明显预兆，但没有引起应有的重视，更没有采用针对性的处理措施，也是导致事故原因有引起应有的重视，更没有采用针对性的处理措施，也是导致事故原因之一。之一。案例案例2 某大厦位于上海金某大厦位于上海金桥出口加工区的第桥出口加工区的第18号地块，分为主楼和号地块，分为主楼和裙楼两部分，主楼裙楼两部分，主楼28层，高层，高99.50m，框架，框架剪力墙结构，箱基加剪力墙结构，箱基加桩基，工程桩断面桩基，工程桩断面450*45

5、0mm，长为，长为29.5m，某基础公司负，某基础公司负责打桩。责打桩。基坑局部损坏情况基坑局部损坏情况 2004.4.12004.4.1上午建设中的广州地铁三号线沥滘站地下连续墙围护结构突然塌方上午建设中的广州地铁三号线沥滘站地下连续墙围护结构突然塌方1.1.临近珠江，地临近珠江，地质条件复杂；质条件复杂；2.2.土层自稳能力土层自稳能力极差；极差；3.3.地下水丰富；地下水丰富；4.4.近期连降暴雨，近期连降暴雨，砂层含水量加大，砂层含水量加大，加重了连续墙背加重了连续墙背后的土压，后的土压，案例案例3 一名施工负责人介绍，事发时间在上午一名施工负责人介绍，事发时间在上午8时时10分左右，

6、值班施工分左右，值班施工员在对讲机中报告有隧道墙体脱落现象。他立即带人察看险情，员在对讲机中报告有隧道墙体脱落现象。他立即带人察看险情，正打算进入工地的时候，巨大的水泥断裂声就突如其来，轰轰地正打算进入工地的时候，巨大的水泥断裂声就突如其来，轰轰地砸下，打横支撑隧道墙的钢管随即纷纷坠落，形成更大的轰鸣声。砸下，打横支撑隧道墙的钢管随即纷纷坠落，形成更大的轰鸣声。据一名目击者介绍，当时他正在值班，开始听到的塌方声并不很据一名目击者介绍，当时他正在值班，开始听到的塌方声并不很大，但稍后水泥墙崩裂声沉闷而且还伴随有猛烈的震感。他说，大，但稍后水泥墙崩裂声沉闷而且还伴随有猛烈的震感。他说，塌方时间不很

7、长，瞬间就将停在隧道里面的两辆中型挖掘机吞没，塌方时间不很长，瞬间就将停在隧道里面的两辆中型挖掘机吞没，地面上的几部钻机及一些施工机械也随塌方落下，被深埋在土中。地面上的几部钻机及一些施工机械也随塌方落下，被深埋在土中。中午中午12点，在离地铁点，在离地铁3号线沥滘工地只有号线沥滘工地只有30米的一栋楼房突然严米的一栋楼房突然严重倾斜。楼房旁边地基全部塌方，形成一个重倾斜。楼房旁边地基全部塌方，形成一个1000多平方米的大多平方米的大坑，楼房并没有全部倒塌变成一堆瓦砾，而是向南面倾斜得厉害坑，楼房并没有全部倒塌变成一堆瓦砾，而是向南面倾斜得厉害与地平面形成一个与地平面形成一个60度的夹角。度的

8、夹角。“我看见整栋楼慢慢往下沉，就像是地上有个洞，房屋掉进里面我看见整栋楼慢慢往下沉，就像是地上有个洞，房屋掉进里面一样，随后听见一声闷响一样，随后听见一声闷响”提起房屋下沉倾斜时，住在里面提起房屋下沉倾斜时，住在里面的建筑工仍心有余悸。的建筑工仍心有余悸。案例案例4 上海浦东服饰大厦上海浦东服饰大厦 案例案例5 杭州地铁杭州地铁基坑支护工程设计原则n在满足支护结构本身强度、稳定性和变形要求的同时，确保周围环境的安全；n在保证安全可靠的前提下，具有较好的技术经济和环境效应；n为基坑支护工程施工和基础施工提供最大限度的施工方便，保证施工安全。建筑基坑支护技术规程（JGJ12099）极限状态设计：

9、承载力极限状态和正常使用状态基坑工程设计内容1. 勘查：基坑内场地和基坑周边环境；2. 选择基坑支护的类型：技术经济指标最佳；3. 支护结构设计：强度、稳定和变形以及基坑内外土体稳定性验算；4. 降水和防渗：基坑降水、止水帷幕设计和支护墙的抗渗设计；降水过程中变形验算和环境影响；5. 基坑开挖施工方案和施工检测设计。基坑勘查n基坑内：利用地基勘查资料n基坑周边：n地面建筑物结构类型、层数、基础类型、埋深、基础荷载大小及上部结构现状；n地下建筑物及各种管线等的分布和状况；n场地周围和邻近地表地下水分布情况。基坑支护方法n放坡开挖n土钉墙支护和喷锚支护n水泥土墙支护n排桩支护n逆作拱墙支护n板桩支

10、护n排桩支护n地下连续墙支护n逆作法放坡开挖n合理的坡比开挖n土质较好、开挖深度不大、空间允许n挖土及回填土方大n简易支护土钉墙支护和喷锚支护n土钉墙支护结构n由原位土体、土钉和面板组成；n地下水位以上的粘性土、砂土和碎石土；n支护深度12m；n土体与土钉间发生 一定的相对位移 才发挥作用土钉墙支护和喷锚支护n喷锚支护n受力构件是土层锚杆；n一般施加预应力张拉；n锚杆分非锚固段和锚固段；n不适用于有机土层， 松砂，高含水量土。水泥土墙支护n水泥和软土硬结成水泥土桩；n淤泥、淤泥质土；深度6m隔水性能好逆作拱墙支护结构逆作拱墙支护将土压力转化为混凝土拱墙水平方向的压力，同时留出较宽敞的施工空间。

11、板桩支护n适用于高含水量软土层中的基坑排桩支护n钻孔灌注桩、人工挖孔桩地下连续墙支护n地下连续墙支护可以挡土和防渗n支护结构刚度大，整体性好逆作法n以地下结构的梁、板、柱等作为开挖的支撑，自上而下施工。n支护结构与永久地下室结构合二为一，节省了临时支护结构。P270 基坑工程类型n悬臂式支护结构n依靠入土深度和结构抗弯维持稳定；n土质较好、开挖深度不大；n开挖深度敏感；n没有内撑和锚拉的板桩墙、排桩墙、地下连续墙。基坑工程类型n内撑式支护结构n由支护桩或墙和内支撑组成；n各种地基；n占一定施工空间；n拉锚式支护结构n由支护桩或墙及锚杆组成；n深部有较好土层；不适于软土地层；n锚杆：地面拉锚和土

12、层锚杆。支护结构上的荷载计算n荷载：土压力、水压力、建筑物荷载、施工荷载等n土压力计算：n朗肯土压力理论；nTerzaghi-Peck 表观土压力。n水土分算与水土合算ABCDhhd水土分算2 2 haavahppvpvvwKcKKcKuz主动侧：被动侧：（稳定渗流）2ADADdHHhiLhh:,0wAdwuAzhh:,0wDdwuDzh稳定渗流:,22(1)22BdABABwBddBBAdwBwwddBzhHHiLihuhhHzHihhi hhuhhhhh:0,()22()(1)()()()22cAcABdwcddccAdddwcwdwddCzHHiLi hhuhhHzHi hhi hhhhuhhhhhh基坑的稳定计算n基坑的整体稳定性分析基坑的稳定计算n基坑底抗隆起稳定性分析0:u1.6cuddN chhhq基坑的稳定计算n基坑渗流稳定性分析承压水层基坑的稳定计算n抗倾覆稳定验算n抗水平滑移稳定验算自学：n重力式水泥土墙的稳定验算n土钉墙的稳定验算