基坑支护结构满足条件
㈠ 基坑支护的设计要求
基坑支护作为一个结构体系,应要满足稳定和变形的要求,即通常规范所说的两种极限状态的要求,即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态,对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏,出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大,影响正常使用,但未造成结构的失稳。
因此,基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数,不致使支护产生失稳,而在保证不出现失稳的条件下,还要控制位移量,不致影响周边建筑物的安全使用。因而,作为设计的计算理论,不但要能计算支护结构的稳定问题,还应计算其变形,并根据周边环境条件,控制变形在一定的范围内。
一般的支护结构位移控制以水平位移为主,主要是水平位移较直观,易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关,这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分,对于基坑周边有较重要的构筑物需要保护的,则应控制小变形,此即为通常的一级基坑的位移要求;对于周边空旷,无构筑物需保护的,则位移量可大一些,理论上只要保证稳定即可,此即为通常所说的三级基坑的位移要求;介于一级和三级之间的,则为二级基坑的位移要求。
对于一级基坑的最大水平位移,一般宜不大于30mm,对于较深的基坑,应小于0.3%H,H为基坑开挖深度。对于一般的基坑,其最大水平位移也宜不大于50mm。一般最大水平位移在30mm内地面不致有明显的裂缝,当最大水平位移在40-50mm内会有可见的地面裂缝,因此,一般的基坑最大水平位移应控制不大于50mm为宜,否则会产生较明显的地面裂缝和沉降,感观上会产生不安全的感觉。
一般较刚性的支护结构,如挡土桩、连续墙加内支撑体系,其位移较小,可控制在30mm之内,对于土钉支护,地质条件较好,且采用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外,一般会大于30mm。
基坑支护是一种特殊的结构方式,具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件,因此,要根据具体问题,具体分析,从而选择经济适用的支护结构
㈡ 基坑支护有哪些相关规范
基坑支护规范:
1、基坑支护作为一个结构体系,应要满足稳定和变形的要求,即通常规范所说的两种极限状态的要求,即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态,对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏,出现较大范围的失稳。
2、基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数,不致使支护产生失稳,而在保证不出现失稳的条件下,还要控制位移量,不致影响周边建筑物的安全使用。因而,作为设计的计算理论,不但要能计算支护结构的稳定问题,还应计算其变形,并根据周边环境条件,控制变形在一定的范围内。
3、一般的支护结构位移控制以水平位移为主,主要是水平位移较直观,易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关,这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分,对于基坑周边有较重要的构筑物需要保护的,则应控制小变形。
4、此即为通常的一级基坑的位移要求;对于周边空旷,无构筑物需保护的,则位移量可大一些,理论上只要保证稳定即可,此即为通常所说的三级基坑的位移要求;介于一级和三级之间的,则为二级基坑的位移要求。
5、一般较刚性的支护结构,如挡土桩、连续墙加内支撑体系,其位移较小,可控制在30mm之内,对于土钉支护,地质条件较好,且采用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外,一般会大于30mm。
(2)基坑支护结构满足条件扩展阅读
作业环境:
1、基坑内作业人员应有稳定、安全的立足处。
2、垂直、交叉作业时应设置安全隔离防护措施。
3、夜间或光线较暗的施工应设置足够的照明,不得在一个作业场所只装设局部照明。
基坑支护作为一个结构体系,应要满足稳定和变形的要求,即通常规范所说的两种极限状态的要求,即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态,对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏,出现较大范围的失稳。
一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大,影响正常使用,但未造成结构的失稳。
㈢ 基坑支护应满足那些功能要求
常见的基坑支护型式主要有:
⒈排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;
坍塌的钢板桩基坑
⒉地下连续墙支护,地连墙+支撑;
⒊水泥挡土墙;
4.钢板桩:型钢桩横挡板支护,钢板桩支护;
⒌土钉墙(喷锚支护);
⒍逆作拱墙;
⒎原状土放坡;
⒏基坑内支撑;
⒐桩、墙加支撑系统;
某基坑支护工程(两种以上支护方式)
10.简单水平支撑;
11.钢筋混凝土排桩;
12.上述两种或者两种以上方式的合理组合等。
地下水控制
基坑开挖期间,地下水控制也属于基坑支护的一部分,地下水控制方法可分为集水明排、降水、截水和回灌等型式单独或组合使用。
施工方案
1、基础施工前必须进行地质勘探和了解地下管线情况,根据土质情况和基础深度编制专项施工方案。施工方案应与施工现场实际相符,能指导实际施工。其内容包括:放坡要求或支护结构设计、机械类型选择、开挖顺序和分层开挖深度、坡道位置、坑边荷载、车辆进出道路、降水排水措施及监测要求等。对重要的地下管线应采取相应措施。
2、基础施工应进行支护,基坑深度超过5M的对基坑支护结构必须按有关标准进行设计计算,有设计计算书和施工图纸。
3、施工方案必须经企业技术负责人审批,签字盖章后方可实施。
临边防护
1、基坑施工必须进行临边防护。深度不超过2M的临边可采用1.2M高栏杆式防护,深度超过2M的基坑施工还必须采用密目式安全网做封闭式防护。
2、临边防护栏杆离基坑边口的距离不得小于50cm。
坑壁支护
1、坑槽开挖时设置的边坡符合安全要求。坑壁支护的做法以及对重要地下管线的加固措施必须符合专项施工方案和基坑支护结构设计方案的要求。
2、支护设施产生局部变形,应会同设计人员提出方案并及时采取相应的措施进行调整加固。
排水措施
1、基坑施工应根据施工方案设置有效的排水、降水措施。
2、深基坑施工采用坑外降水的,必须有防止临近建筑物危险沉降的措施。
坑边荷载
1、基坑边堆土、料具堆放的数量和距基坑边距离等应符合有关规定和施工方案的要求。
2、机械设备施工与基坑(槽)边距离不符合有关要求时,应根据施工方案对机械施工作业范围内的基坑壁支护、地面等采取有效措施。
上下通道
1、基坑施工必须有专用通道供作业人员上下。
2、设置的通道,在结构上必须牢固可靠,数量、位置满足施工要求并符合有关安全防护规定。
土方开挖
1、施工机械应由企业安全管理部门检查验收后进场作业,并有验收记录。
2、施工机械操作人员应按规定进行培训考核,持证上岗,熟悉本工种安全技术操作规程。
3、施工作业时,应按施工方案和规程挖土,不得超挖、破坏基底土层的结构。
4、机械作业位置应稳定、安全,在挖土机作业半径范围内严禁人员进入。
监测
基坑支护结构应按照方案进行变形监测,并有监测记录。对毗邻建筑物和重要管线、道路应进行沉降观测,并有观测记录。
基坑支护工程监测包括: 支护结构检测和周围环境监测.
1.支护结构监测包括:
⑴对围护墙侧压力,弯曲应力和变形的监测
⑵对支撑锚杆的轴力,弯曲应力监测
土钉墙支护
⑶对腰梁(围檩)轴力,弯曲应力的监测
⑷对立柱沉降,拾起的监测
2.周围环境的监测
⑴临近建筑物的沉降和倾斜的监测
⑵地下管线的沉降和位移监测等
⑶坑外地形的变形监测
作业环境
1、基坑内作业人员应有稳定、安全的立足处。
2、垂直、交叉作业时应设置安全隔离防护措施。
3、夜间或光线较暗的施工应设置足够的照明,不得在一个作业场所只装设局部照明。
3工程特点编辑
(1)基坑支护工程是个临时工程,设计的安全储备相对可以小些,但又与地区性有关。不同区域地质条件其特点也不相同。基坑支护工程又是岩土工程、结构工程以及施工技术互相交叉的学科,是多种复杂因素交互影响的系统工程,是理论上尚待发展的综合技术学科。
(2)由于基坑支护工程造价高,开工数量多,是各施工单位争夺的重点,又由于技术复杂,涉及范围广,变化因素多,事故频繁,是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难点,同时也是降低工程造价,确保工程质量的重点。
(3)基坑支护工程正向大深度、大面积方向发展,有的长度和宽度均超过百余米,深度超过20余米。工程规模日益增大。
(4)岩土性质千变万化,地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性,往往造成勘察所得的数据离散性很大,难以代表土层的总体情况,并且精确度较低,给基坑支护工程的设计和施工增加了难度。
(5)在软土、高地下水位及其他复杂场地条件下开挖基坑,很容易产生土体滑移、基坑失稳、桩体变位、坑底隆起、支挡结构严重漏水、流土以致破损等病害,对周边建筑物、地下构筑物及管线的安全造成很大威胁。
(6)工程实践证明,要做好基坑支护工程,必须包括整个开挖支护的全过程,它包括勘察、设计、施工和监测工作等整个系列,因而强调要精心做好每个环节的工作。
(7)随着旧城改造的推进,各城市的主要高层、超高层建筑大都集中在建筑密度大、人口密集、交通拥挤的狭小场地中,基坑支护工程施工的条件均很差。邻近常有必须保护的永久性建筑和市政公用设施,不能放坡开挖,对基坑稳定和位移控制的要求很严。
(8)基坑支护工程包含挡土、支护、防水、降水、挖土等许多紧密联系的环节,其中的某一环节失效将会导致整个工程的失败。
(9)相邻场地的基坑施工,如打桩、降水、挖土等各项施工环节都会产生相互影响与制约,增加事故诱发因素。
(10)在支护工程设计中应包括支护体系选型、围护结构的承载力、变形计算、场地内外土体稳定性、降水要求、挖土要求、监测内容等,应注意避免“工况”和计算内容之间可能出现的“漏项”,从而导致基坑失误。在施工过程中,尤其在软土地区中施工时,应该认真研究合理安排好挖土的方法,以及支撑与挖土的配合,将会显著地减少基坑变形和基坑支护事故的发生。
(11)基坑支护工程造价较高,但又是临时性工程,一般不愿投入较多资金。可是,一旦出现事故,处理十分困难,造成的经济损失和社会影响往往十分严重。
(12)基坑支护工程施工周期长,从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程,常需经历多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等许多不利条件,其安全度的随机性较大,事故的发生往往具有突发性。[1]
4特点范围编辑
放坡开挖
适用于周围场地开阔,周围无重要建筑物,只要求稳定,位移控制无严格要求,价钱最便宜,回填土方较大。
深层搅拌水泥土围护墙
深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点:首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。
高压旋喷桩
高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆,它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩,用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并且施工机具的振动很小,噪音也较低,不会对周围建筑物带来振动的影响和产生噪音等公害,它可用于空间较小处,但施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。对于地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法。
槽钢钢板桩
这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6~8m ,型号由计算确定。其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。
钢筋混凝土板桩
钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑中广泛应用,但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大,同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工厂预制,再运至工地,成本较灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计,可制作厚度较大(如厚度达500mm 以上) 的板桩,并有液压静力沉桩设备,故在基坑工程中仍是支护板墙的一种使用形式。
钻孔灌注桩
钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种,在我国得到广泛的应用。其多用于坑深7~15m 的基坑工程,在我国北方土质较好地区已有8~9m 的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有:施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小。
工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而施工有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失,特别时在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;适用于软粘土质和砂土地区,但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,当在重要地区,特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。
5设计要求编辑
基坑支护作为一个结构体系,应要满足稳定和变形的要求,即通常规范所说的两种极限状态的要求,即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态,对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏,出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大,影响正常使用,但未造成结构的失稳。
因此,基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数,不致使支护产生失稳,而在保证不出现失稳的条件下,还要控制位移量,不致影响周边建筑物的安全使用。因而,作为设计的计算理论,不但要能计算支护结构的稳定问题,还应计算其变形,并根据周边环境条件,控制变形在一定的范围内。
一般的支护结构位移控制以水平位移为主,主要是水平位移较直观,易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关,这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分,对于基坑周边有较重要的构筑物需要保护的,则应控制小变形,此即为通常的一级基坑的位移要求;对于周边空旷,无构筑物需保护的,则位移量可大一些,理论上只要保证稳定即可,此即为通常所说的三级基坑的位移要求;介于一级和三级之间的,则为二级基坑的位移要求。
对于一级基坑的最大水平位移,一般宜不大于30mm,对于较深的基坑,应小于0.3%H,H为基坑开挖深度。对于一般的基坑,其最大水平位移也宜不大于50mm。一般最大水平位移在30mm内地面不致有明显的裂缝,当最大水平位移在40-50mm内会有可见的地面裂缝,因此,一般的基坑最大水平位移应控制不大于50mm为宜,否则会产生较明显的地面裂缝和沉降,感观上会产生不安全的感觉。
一般较刚性的支护结构,如挡土桩、连续墙加内支撑体系,其位移较小,可控制在30mm之内,对于土钉支护,地质条件较好,且采用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外,一般会大于30mm。
基坑支护是一种特殊的结构方式,具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件,因此,要根据具体问题,具体分析,从而选择经济适用的支护结构
6破坏形式编辑
1.由支护强度,刚度和稳定性不足引起的破坏
2.由支护深度不足,导致基坑隆起引起的破坏
3.由水平帷幕处理不好,导致管涌等引起的破坏
4.由人工降水处理不好引起的破坏
㈣ 什么是基坑支护结构
我国大量的深基坑工程始于20世纪80年代,由于城市高层建筑的迅速发展,地下停车场、高层建筑埋深、人防等各种需要,高层建筑需要建设一定的地下室。近几年,由于城市地铁工程的迅速发展地铁车站、局部区间明挖等也涉及大量的基坑工程,在双线交叉的地铁车站,基坑深达20-30m。水利、电力也存在着地下厂房、地下泵房的基坑开挖问题。
无论是高层建筑还是地铁的深基坑工程,由于都是在城市中进行开挖,基坑周围通常存在交通要道、已建建筑或管线等各种构筑物,这就涉及到基坑开挖的一个很重要内容,要保护其周边构筑物的安全使用。而一般的基坑支护大多又是临时结构、投资太大也易造成浪费,但支护结构不安全又势必会造成工程事故。因此,如何安全、合理地选择合适的支护结构并根据基坑工程的特点进行科学的设计是基坑工程要解决的主要内容。以下简单介绍当前基坑工程中常见的支护结构类型及不同地基土条件下的基坑工程支护结构选型原则。
1 基坑支护的类型及其特点和适用范围
1.1 放坡开挖
适用于周围场地开阔,周围无重要建筑物,只要求稳定,位移控制五严格要求,价钱最便宜,回填土方较大。
1.2 深层搅拌水泥土围护墙
深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点:首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。
1.3 高压旋喷桩
高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆,它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩,用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并且施工机具的振动很小,噪音也较低,不会对周围
建筑物带来振动的影响和产生噪音等公害,它可用于空间较小处,但施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。对于地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法。
1.4 槽钢钢板桩
这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6~8m ,型号由计算确定。其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。
1.5 钢筋混凝土板桩
钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑中广泛应用,但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大,同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工厂预制,再运至工地,成本较灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计,目前已可制作厚度较大(如厚度达500mm 以上) 的板桩,并有液压静力沉桩设备,故在基坑工程中仍是支护板墙的一种使用形式。
1.6 钻孔灌注桩
钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种,在我国得到广泛的应用。其多用于坑深7~15m 的基坑工程,在我国北方土质较好地区已有8~9m 的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有:施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当
工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而施工有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失,特别时在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;适用于软粘土质和砂土地区,但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,当在重要地区,特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。
作者: linfan84 2006-3-5 20:21 回复此发言
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2 浅述基坑支护结构的类型及设计原则(转载)
1.7 地下连续墙
通常连续墙的厚度为600mm、800mm、1000mm,也有厚达1200mm的,但较少使用。地下连续墙刚度大,止水效果好,是支护结构中最强的支护型式,适用于地质条件差和复杂,基坑深度大,周边环境要求较高的基坑,但是造价较高,施工要求专用设备。
1.8 土钉墙
土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的上述围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质较好地区,我国华北和华东北部一带应用较多,目前我国南方地区亦有应用,有的已用于坑深10m 以上的基坑,稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。
1.9 SMW工法
SMW工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入H 型钢等(多数为H 型钢,亦有插入拉森式钢板桩、钢管等) ,将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。SMW 支护结构的支护特点主要为:施工时基本无噪音,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H 型钢等受拉材料;则大大低于地下连续墙,因而具有较大发展前景。
1.10 基坑支护选型小结
基坑支护型式的合理选择,是基坑支护设计的的首要工作,应根据地质条件,周边环境的要求及不同支护型式的特点、造价等综合确定。一般当地质条件较好,周边环境要求较宽松时,可以采用柔性支护,如土钉墙等;当周边环境要求高时,应采用较刚性的支护型式,以控制水平位移,如排桩或地下连续墙等。同样,对于支撑的型式,当周边环境要求较高地质条件较差时,采用锚杆容易造成周边土体的扰动并影响周边环境的安全,应采用内支撑型式较好;当地质条件特别差,基坑深度较深,周边环境要求较高时,可采用地下连续墙加逆作法这种最强的支护型式。基坑支护最重要的是要保证周边环境的安全。
2.基坑支护的设计要求
基坑支护作为一个结构体系,应要满足稳定和变形的要求,即通常规范所说的两种极限状态的要求,即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态,对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏,出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大,影响正常使用,但未造成结构的失稳。
因此,基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数,不致使支护产生失稳,而在保证不出现失稳的条件下,还要控制位移量,不致影响周边建筑物的安全使用。因而,作为设计的计算理论,不但要能计算支护结构的稳定问题,还应计算其变形,并根据周边环境条件,控制变形在一定的范围内。
一般的支护结构位移控制以水平位移为主,主要是水平位移较直观,易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关,这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分,对于基坑周边有较重要的构筑物需要保护的,则应控制小变形,此即为通常的一级基坑的位移要求;对于周边空旷,无构筑物需保护的,则位移量可大一些,理论上只要保证稳定即可,此即为通常所说的三级基坑的位移要求;介于一级和三级之间的,则为二级基坑的位移要求。
对于一级基坑的最大水平位移,一般宜不大于30mm,对于较深的基坑,应小于0.3%H,H为基坑开挖深度。对于一般的基坑,其最大水平位移也宜不大于50mm。一般最大水平位移在30mm内地面不致有明显的裂缝,当最大水平位移在40-50mm内会有可见的地面裂缝,因此,一般的基坑最大水平位移应控制不大于50mm为宜,否则会产生较明显的地面裂缝和沉降,感观上会产生不安全的感觉。
一般较刚性的支护结构,如挡土桩、连续墙加内支撑体系,其位移较小,可控制在30mm之内,对于土钉支护,地质条件较好,且采用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外,一般会大于30mm。
结语:基坑支护是一种特殊的结构方式,具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件,因此,要根据具体问题,具体分析,从而选择经济适用的支护结构
㈤ 深基坑支护结构选型应遵循哪些原则
深基坑支护结构选型应遵循哪些原则
答:
二、基坑支护结构的设计原则
基坑支护结构设计应该根据其破坏后果的严重性分别采用不同的安全等级。若破坏后果相当严重应采用一级安全等级,破坏后果严重的采用二级,破坏后果不严重的采用三级。基坑支护结构通常按照承载力极限状态以及正常使用极限状态来进行设计验算。
1、承载力极限状态
我们通常也将承载力极限状态称之为应力极限状态。包括下列几种情况:
①抗剪切破坏要求满足下式:
τp≤[τp]
其中:
p为桩所承受的剪应力;[τp]为支护结构的抗剪强度。
②抗倾覆破τ坏的极限状态要求满足下式:
Ep≥Ea
式中:Ep为支护结构承受的被动土压力;Ea为支护结构承受的主动土压力。
③抗滑动破坏的极限状态要求满足:
τs≤[τs]
式中:τs为滑动面上地基土受到的剪应力;[τs]为地基土的抗剪强度。
④抗弯破坏的极限状态要求满足:
M≤[M]
式中:M为支护结构截面所受的弯矩;[M]为支护结构的抗弯强度。
2、正常使用极限状态
我们通常也将正常使用极限状态称之为变形极限状态。基坑支护结构在土侧压力的作用下若发生较大位移,那么周围的地表势必会出现下沉,有可能导致周围的结构物出现开裂,影响其正常使用。若变形量过大,甚至会造成周围建筑物倾斜、倒塌,地下管线断裂等情况。因此,在进行基坑支护结构设计时必须确保支护结构的位移量控制在允许范围以内。
三、支护结构选型
基坑支护的目的是确保基坑开挖自身坑壁的稳定及施工安全;保证周围临近结构物、地下管线的安全;便于基坑开挖施工及地下工程建设;支护结构受力明确、施工方便、节约成本。因此,支护结构选型应该本着安全、经济、合理、因地适宜的原则。安全是基坑支护结构的核心问题,不仅仅要考虑支护体系自身的安全,确保基坑开挖施工的顺利进行,又要保证周围结构物、地下管线的正常使用。支护结构的经济性指的也不仅仅是支护结构自身的造价,还应该考虑到施工工期、安全等各方面的综合经济效益。
一个好的支护体系,应该要做到因地制宜,根据施工现场的实际条件,选用合理的支护结构形式。在地质条件与开挖深度均相同时,允许支护结构位移量不同,采用的支护形式及产生的费用有可能相差很大。基坑支护结构因为是一种临时结构,因此再设计时采用的安全系数不宜过大,但是,必须由一定的安全储备。可以从经济与安全两个方面综合考虑,可采用较低的安全系数下,加强基坑开挖过程中的坚持,并准备相应的应急措施,当发现事故的苗头时,立即处理,确保安全。
一般讲,软粘土地基中基坑工程要侧重处理支护体系围护结构的稳定性问题,或者说处理好挡土问题;地下流水位较高的砂性土地基中基坑工程要侧重处理好水的问题,如何降低地下水位,如何设置好止水帷幕,软粘土地基中基坑工程支护体系失稳往往是支护结构失稳。引起支护结构失稳的原因很多,有设计方面的原因,也有施工方面的原因,也有对地质条件了解不清楚的原因。渗透性较大的地基中基坑工程支护体系失败往往是水的问题未处理好。要根据地基土质情况合理选用支护体系。
㈥ 深基坑常见的支护形式与适用条件
基坑支护常见方式:板桩式、柱列式、地下连续墙、自立式水泥挡土墙、SMW法、沉井版(箱)法,板桩式适用于权黏性土、砂性土和粒经不大于100mm的沙卵石地层,由于施工时打桩噪声大,宜用于远离居民区的施工当中。
柱列式分钻孔灌注桩和挖空灌注桩,施工噪音小适于城区施工。地下连续墙工施工法优点:施工时振动小噪声低墙体刚度大对周边地层扰动小;适用于多种土层。沉井法施工占地面积小不需要板桩维护,与大开挖相比挖土量小对邻近建筑的影响较小,操作简便无须特殊的专用设备。
(6)基坑支护结构满足条件扩展阅读:
基坑支护作为一个结构体系,应要满足稳定和变形的要求,即通常规范所说的两种极限状态的要求,即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态,对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏,出现较大范围的失稳。
一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大,影响正常使用,但未造成结构的失稳。
㈦ 在深基坑支护结构选型中,应遵循的原则有哪些
1、基坑土方开挖原则基本:土方开挖的顺序、方法必须与设计要求相一致,并遵循“开槽支撑,先撑后禄,分层开挖,严禁超挖”的原则。基坑边界周围地面应设排水沟,对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。具体如下:
(1)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB 50202-2002 7.1.3 土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致,并遵循"开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖"的原则。
(2)、土方工程施工前应综合考虑土方量、土方运距、土方施工顺序、地质条件等因素,进行土方平衡,合理调配,减少重复挖运。合理确定土方机械的作业线路、运输车辆的行走路线、弃土地点等。并结合工程地质与水文地质条件、环境保护要求、场地条件、基坑平面尺寸、开挖深度、支护形式等情况确定开挖的方法和顺序,编制施工方案。
(3)、基坑开挖期间若周边影响范围内存在桩基、基坑支护、土方开挖、爆破等施工作业时,应根据实际情况合理确定相互之间的施工顺序和方法,必要时应采取可靠的技术措施。
(4)、机械挖土时,坑底以上200mm~300mm范围内的土方应采用人工修底的方式挖除。放坡开挖的基坑边坡应采用人工修坡的方式。
(5)、基坑开挖应进行全过程监测,应采用信息化施工和动态控制方法,根据基坑支护体系和周边环境的监测数据,适时调整基坑开挖的施工顺序和施工方法。
(6)、土方工程冬期施工时,应采取防冻、防滑的技术措施。
(7)、土方工程施工前,应采取有效的地下水控制措施。基坑内地下水位应降至拟开挖下层土方的底面以下不小于0.5m。
(8)、基坑开挖的分层厚度应控制在3m以内,并应配合支护结构的设置和施工的要求,临近基坑边的局部深坑宜在大面积垫层完成后开挖。
(9)、设有内支撑的基坑开挖应遵循“先撑后挖、限时支撑”的原则,减小基坑无支撑暴露的时间和空间。
(10)、面积较大的基坑可根据周边环境保护要求、支撑布置形式等因素,采用盆式开挖、岛式开挖等方式施工,并结合开挖方式及时形成支撑或基础底板。
㈧ 建筑基坑支护结构应满足哪些功能要求
1)保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用; 2)保证主体地下结构的施工空间。
㈨ 建筑基坑支护结构应满足哪些功能要求
1)保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用;
2)保证主体地下结构的施工空间。
㈩ 常用支护结构有哪几种各适用于什么条件
支护结构的选型有排桩或地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙或采用上述形式的组合等。
1,排桩或地下连续墙通常由围护墙、支撑(或土层锚杆)及防渗帷幕等组成。排桩可根据工程情况为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构和锚杆式支护结构。地下连续墙可与内支撑、逆作法、半逆作法结合使用。施工振动小、噪声低,墙体刚度大,防渗性能好,对周围地基扰动小,可以组成具有很大承载力的连续墙。
2,水泥土桩墙水泥土桩墙,依靠其本身自重和刚度保护坑壁,一般不设支撑,特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。适用条件:基坑侧壁安全等级宜为二、三级;水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa;基坑深度不宜大于6m。
3,逆作拱墙当基坑平面形状适合时,可采用拱墙作为围护墙。拱墙有圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱墙和组合拱墙。对于组合拱墙,可将局部拱墙视为两铰拱。适用条件:基坑侧壁安全等级宜为三级;淤泥和淤泥质土场地不宜采用;拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8;地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。
(10)基坑支护结构满足条件扩展阅读:
基坑支护结构工程特点:
1,基坑支护工程是个临时工程,设计的安全储备相对可以小些,但又与地区性有关。不同区域地质条件其特点也不相同。基坑支护工程又是岩土工程、结构工程以及施工技术互相交叉的学科,是多种复杂因素交互影响的系统工程,是理论上尚待发展的综合技术学科。
2,由于基坑支护工程造价高,开工数量多,是各施工单位争夺的重点,又由于技术复杂,涉及范围广,变化因素多,事故频繁,是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难点,同时也是降低工程造价,确保工程质量的重点。
3,基坑支护工程正向大深度、大面积方向发展,有的长度和宽度均超过百余米,深度超过20余米。工程规模日益增大。
4,岩土性质千变万化,地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性,往往造成勘察所得的数据离散性很大,难以代表土层的总体情况,并且精确度较低,给基坑支护工程的设计和施工增加了难度。