深基坑支护结构体系讲解

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1、第2章深基坑支护结构体系2.1 深基坑支护工程概述2.2 支护结构设计荷载2.3悬臂式桩排支护结构2.4 单层桩锚式支护结构2.5多层锚杆支护结构2.6 内撑式支护结构体系2.7 土层锚杆支护体系2.8土钉支护设计2.1深基坑支护工程概述基坑开挖是基础和高层地下室施工中的一个老的问题，同时又是一个综合性的工程难题，涉及到土力学中许多问题，涉及到土与支护结构的共同作用，涉及到周边环境的问题，还涉及到施工方法、施工技术、施工作业的程序、安排等。随着高层基础埋置深度加大，支护结构设计问题越来越显得重要。2.1.1基坑含义深基坑的“深”本难以明确的界定，是一个“模糊”的概念，相对于

2、一定的地质，水文条件，一定的施工技术水平，形成一定的施工难度，大家对于达到一定施工难度的，地面以下一定尺寸的基坑谓之“深”，反之为“浅”。在目前的水平上，较为工程界大多数人所接受深基坑概念是指深度5～7m以上的基坑。如武汉市出于武汉特有的地质情况和管理操作方便，在《武汉地区深基坑工程技术指南》WBJ1-7-95中规定：“当基坑开挖深度≥6m，或有地下室时，应视为深基坑”。有地下室没有达到6m也视为深基坑，正是从施工难度增加考虑的。2.1.2基坑支护结构设计内容基坑支护结构极限状态可分为下列两类：1.承载能力极限状态：对应于支护结构达到最大承载能力或基坑底失稳、管涌导致土体或

3、支护结构破坏，内支撑压屈失稳，支护桩墙锚杆抗拔失效等；2.正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已破坏基坑周边环境的平衡状态并产生了不良影响，如引起周边相邻的建筑物倾斜、开裂；道路沉降、开裂；周边的地下管线沉降变形开裂等。根据承载能力极限限状态和正常使用极限状态的要求，基坑支护设计应包括下列内容：（1）支护体系的方案技术经济比较和选型；（2）支护结构的强度，稳定和变形计算；（3）基坑内外土体的稳定性验算；（4）基坑降水或止水帷幕设计以及围护墙的抗渗设计；（5）基坑开挖与地下水变化引起的基坑内外土体的变形及其对基础桩、邻近建筑物和周边环境的影响；（6）基坑开挖施工方法的可行性

4、及基坑施工过程中的监测要求。2.1.3支护结构安全等级建设部《建筑基坑支护技术规程》中对基坑侧壁安全等级规定见表2-1。表2-1  建筑基坑侧壁安全等级及重要性系数注：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行确定。《武汉地区深基坑工程技术指南》WBJ1-7-95对基坑安全等级规定更为详尽一些，见表2-2。表2-2深基坑工程的安全等级注：H—坑深a—主干道、生命线工程及邻近重要建(构)筑物基础边缘离坑壁的距离，符合上表右项条件之一即可判定。对于安全等级为一级、二级的建筑基坑侧壁，尚应进行基坑支护结构水平位移计算。如武汉地区深基坑技术指南中，对支护结构的最大水平位移δ

5、要求如下：对于安全等级一级的支护，应满足δ≤40mm，对于安全等级二级的支护，应满足δ≤100mm，对于安全等级三级的支护，应满足δ≤200mm。2.1.4支护结构设计对勘察工作的要求应根据基坑的开挖深度及场地岩土工程条件合理地确定勘察范围、勘探点的位置及数量，地层变化较大时，应增加勘探点，查明分布规律，为支护结构设计提供可靠的资料。主要要求如下：1.场地水文地质条件，水文地质勘察应达到以下要求：（1）查明开挖范围及邻近场地地下水特征，各含水层(包括上层滞水、潜水、承压水)及隔水层的层位、埋深和分布条件；（2）测量各含水层的水位及其变幅；（3）查明各地层的渗透系数及水压、流

6、速、流向、补给来源和排泄方向；（4）查明施工过程中水位变化及支护结构和基坑周边环境的影响，提出应采取的措施。2.基坑周边环境勘察应包括以下内容：（1）查明基坑周围影响范围内的建(构)筑物的结构类型、层数、基础类型与埋深及结构现状；（2）查明基坑周边的各类地下设施(包括上、下水管线、电缆、煤气、管道、热力管道、地下箱分布和性状；（3）查明场地周围和邻近地区地表和地下水体的分布，水位标高，距基坑距离及补给、排泄关系，对基坑开挖的影响程度；（4）查明基坑四周道路、车流量及载重情况。3.在取得勘察资料的基础上，根据设计要求，针对基坑特点，应提出解决下列问题的建议：（1）分析场地的地

7、层结构和岩土的物理力学性质，提出对计算参数取值及支护方式的建议；（2）提出地下水的控制方法及计算参数的建议；（3）提出施工中应进行的具体现场监测项目建议；（4）提出基坑开挖过程中应注意的问题及其防治措施的建议。4.提出支护结构设计所需的基坑工程岩土工程测试参数。宜包含下列内容：（1）含水量及密度试验，测试含水量w及重力密度γ；（2）直接剪切试验，测试固结快剪强度峰值指标c,φ；（3）三轴固结不排水试验，测试三轴不排水强度峰值指标Ccu、φcu；（4）室内或原位试验，测试渗透系数k；（5）测试水平与垂直变位计算所需的