基坑支护系统施工.ppt
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1、任务二:基坑支护系统施工,一、土壁支护,开挖基坑(槽)时,如地质条件及周围条件允许,可放坡开挖,但在建筑密集地区施工,有时不允许按要求放坡开挖,或者有防止地下水渗入基坑要求时,就需要用支护结构支撑土壁,以保证施工的顺利和安全,并减少对相邻已有建筑物的不利影响。,土壁支撑的形式,土壁支撑根据槽(槽)及其深度和平面宽度大小可采用不同的形式。在开挖较窄的沟槽时,多用木挡板横撑式土壁支撑。横撑式土壁支撑根据挡土板设置的不同,分为水平挡土板式(图115a)和垂直挡土板式(图1 15b),二、基坑支护结构,支护结构的作用是在基坑挖土期间既挡土又挡水,以保证基坑开挖和基础施工能安全、顺利地进行,避免对周围的
2、建筑物、道路和地下管线等产生危害。,1.支护结构的种类划分,支护结构包括挡墙与支撑(拉锚)两部分,(1)按受力不同可分:重力式支护结构 悬臂式支护结构 非重力式支护结构 内撑式支护结构(按支护结构支撑系统分)坑外锚拉式支护结构 边坡稳定式支护,(2)按挡墙所选用的材料不同,支护结构分为:,钢板桩 钢筋混凝土桩 地下连续墙 深层搅拌水泥土桩、旋喷桩等排桩挡墙(重力式)土钉墙挡土墙(边坡稳定式支护法),2.重力式支护墙类型,(1)深层搅拌水泥土桩挡墙(2)旋喷桩挡墙,深层搅拌水泥土桩挡墙(见图1-4)属重力式挡墙,深度大时可在水泥土中插入加筋杆件(SMW工法),形成加筋水泥土挡墙,必要时还可辅以内
3、支撑等。此种支护结构特别适用于软土地区。,图1-4水泥搅拌桩挡墙,返回,3.非重力式支护墙类型,(1)H型钢支柱挡板支护挡墙(2)钢板桩 常用的钢板桩有简易的槽钢钢板桩 和热轧锁口钢板桩。(3)钢筋混凝土桩排桩挡墙(4)地下连续墙,前进,钢板桩挡墙,返回,钢板桩(槽钢)挡墙,返回,钢筋混凝土桩排桩挡墙,目前支护结构中常用到钢筋混凝土钻孔灌注桩(图117)、沉管灌注桩。由于在桩顶部设钢筋混凝土圈梁以增强整体性,所以这种桩型刚度较大,抗弯能力强,变形相对较小,有利于保护周围环境,而且价格较低,经济效益较好。但其施工工艺问题尚未完全解决,因此这种桩难以做到桩间相切,桩之间留有100150 mm的间隙
4、,挡水能力较差,需另做防水帷幕。目前常在桩背面相隔100 mm左右处施工两排深层搅拌水泥土桩,或桩间施工树根桩、注浆止水。,钢筋混凝土挡墙,钢筋混凝土挡墙桩,钢筋混凝土挡墙桩,地下连续墙,地下连续墙已成为深基坑的主要支护结构挡墙之一。国内大城市深基坑工程利用此支护结构较多,常用厚度为6001000 mm,目前也可施工厚450 mm的地下连续墙。尤其是地下水位高的软土地区,当基坑深度大且邻近的建(构)筑物、道路和地下管线相距很近时,它往往是首先考虑的支护方案。,挖地下连续墙机械,地下连续墙钢筋笼,地下连续墙内基坑土方开挖,地下连续墙内基坑土方开挖,地下连续墙内支撑体系围檩,地下连续墙内支撑体系水
5、平支撑,地下连续墙内支撑体系全貌,基坑内做水平支撑,地下连续墙与“逆筑法”结合应用,可省去挖土后地下连续墙的内部支撑,还能使上部结构及早投入施工或使道路等及早恢复使用,对深度大、地下结构层数多的深基础的施工十分有利。我国己有不少“逆筑法”施工成功的先例。地下连续墙如单纯用作支护结构,费用较高,若施工后成为地下结构的组成部分(即两墙合一)则较为理想。,返回,4.支撑系统类型,支撑系统类型,基坑外拉锚,基坑内支撑,钢结构支撑,钢筋混凝土结构支撑,圆钢管,H型钢,顶部拉锚(常用于不太深的基坑),土层锚杆拉锚(常用于不太深的基坑),前进,钢结构支撑,基坑内支撑钢管支撑,钢管支撑,钢结构支撑,琵琶撑,增
6、强稳定的竖向支撑,钢结构支撑,水平支撑交接处处理,钢结构支撑,钢管焊缝处的加强处理,钢结构支撑,返回,基坑内支撑混凝土结构支撑,钢筋混凝土结构支撑,钢筋混凝土支撑,直角支撑加强,钢筋混凝土结构支撑,第二道支撑,第一道支撑,正在施工中的第三道支撑,钢立柱,钢筋混凝土结构支撑,钢筋混凝土结构支撑,返回,钢立柱与钢筋砼支撑连接处理,基坑外拉锚,顶部拉锚,土层锚杆拉锚,顶部拉锚图,土层拉锚图,返回,5.支护结构破坏形式,支护结构破坏包括强度破坏和稳定性破坏,不同类型的支护结构,其破坏形式也不同。,浙江省建发房地产公司翔金苑钢板桩钢管内支撑坑中坑支护设计施工图(钢板桩支护+钢管支撑),第一道内支撑平面布
7、置图,局部放大图,第二道内支撑平面布置图,设计说明,一、设计依据1.浙江嘉华建筑设计研究院有限公司设计的浙江省建发房地产公司翔金苑总平面图及地下室结构图:2.浙江大地岩土勘察公司勘测的乐清市柳市镇翔金苑场址岩土工程勘察报告;(工程编号:2000-103)3.中华人民共和国行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99),基坑侧壁安全等级为二级,重要性系数ro=1.00;,4.中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范(GB50007-2000);5.中华人民共和国国家标准建筑基坑工程技术规范(YB9258-97);6.中华人民共和国国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2
8、002);7.浙江省标准建筑地基基础设计规范(DB33/1001-2003);8.浙江省标准建筑基坑工程技术规范(DB33/T1008-2000);,9.计算软件采用北京理正软件设计研究所“理正深基坑支护结构设计软件(F-SPW5.30)”,局部作了修正、补充;10.场址现周边环境由乐清市柳市镇翔金洋村委会、浙江省建发房地产公司提供;11.坑边荷载按基坑边沿地面6m范围内允许堆载15KN/,严禁超载。12.现行建筑施工规范、规程及市有关部门文件。,二、工程概况 本工程位于乐清市柳市镇金洋村,翔来路东侧,翔金路、大兴路,柳翁路两侧。主楼一般为56层,砖混结构,仅场区南东角一幢为11层,框架结构;
9、地下室1层。总建筑面积为,其中地下室面积为。建筑物室内设计相对标高0.000相当于黄海高程系绝对标高4.800m,自然地坪标高为-4.500m,相差0.30m。底板结构面标高为-4.150,底板厚为0.450m,采用地梁带承台片伐底板基础,底板、承台、地梁底为100厚C20素砼找平,其下150片石灌砂夯实垫层。桩基工程采用桩径为机械钻孔灌注桩。,基坑挖土深度表,三、场地工程地质条件 场地地形相对平坦,勘察时为荒地,部分地段已回填,为淤泥冲积平原地貌。根据本次勘察揭露情况,勘察深度范围内地基土划分为:-a.人工填土;.粘土;.淤泥;-a.粘土;.粉质粘土(软);.粘土;.软粘土;.粘土;.软粘土
10、;.混粘性土圆砾;。粘土。现按电梯井支护设计需要自上而下分述如下:-a.人工填土,各土层物理力学指标如下:,(二)水文地质条件 本场区地下水类型主要为孔隙性潜水,淤泥质土及粘性土为弱透水层,含水饱和,渗透系数小,水径流条件较差。混粘性土圆砾为中强透水层,水径流条件较好。勘察时地下水为地表之下0.20.9m,受大气降水、季节及人工排水等因素影响而有所变化。据区域水文地质资料,地下水对混凝土不具侵蚀性。,四、电梯井(坑中坑)支护方案确定 本方案电梯井(坑中坑)采用扣打槽钢桩,并加钢管与双拼槽钢作内支撑的基坑支护,施工时必须做到“先支撑后挖土”的原则。拟定支护交界面采用钢板桩插入土层(淤泥层)滑动面
11、,阻止了基坑土的隆起,主动侧压力部分的土主要采用钢管与槽钢作内支撑,以此保证基坑界面土体强度及基坑整体稳定性。,五、主要材料的选用1.钢材:钢管与槽钢均采用HPB235钢,螺纹钢采用HRB335钢。弯扭曲槽钢要调直。2.焊条:HPB235钢的焊接采用E4300E4313,HPB235钢与HRB335钢焊接用E5001E5014。,六、钢管与槽钢内支撑1.按图设置钢管(3258)与双拼槽钢(225#)内支撑,水平支撑杆两端焊在围楞上;2.内撑杆件要平直,同心度偏位50mm;3.每杆件相互联结与围楞顶头要加劲并要满焊,焊条采用E4300E4313;4.杆件对接除满焊外,还要4块16#,L=300加
12、劲板电焊;,七、应急措施1.在施工现场准备300只麻袋(平时装100只砂袋)与钢管(3258)各30m等应急抢险物资;2.基坑边若有超载,及时卸载;3.根据现场监测的变形数据坑中坑支护结构位移过大时,立即停止土方开挖,坑底用砂袋堆叠反压或用挖土机将原土回填进行反压,或用钢管加强内支撑。,八、基坑的排水与防水工作1.电梯井坑底边沿不设排水沟,设600600的集水坑进行坑底抽水;2.为了防止渗漏水,部分涌水量较大处在槽钢外侧堆填粘土麻包;,九、基坑监测工作1.支护上部结构面(槽钢桩顶)位移值1.0H%(H为挖土深度)。2.变形达到5mm/d并且连续三天不收敛或支护上部结构面(槽钢桩顶)累计变形量达
13、到或超过1.0H/100(H为开挖深度)时报警,以便分析原因,及时采取加固措施。3.对钢板桩外的工程桩进行监测。,十、挖土注意事项1.槽钢桩需先挖至第一道围楞底,待围楞及内支撑达到设计要求后,方可向下开挖,严格坚持“先支撑后挖土原则”。2.挖土标高:土方机挖标高定在第二道围楞底,第二道支撑以下土方采用人工开挖;3.相关单位应根据后浇带位置及现场实际情况编制挖土方案,结合基坑支护方案统一施工;,凯鸿大厦基坑支护工程施工图(钻孔灌注桩挡墙+钢筋混凝土支撑),基坑支护周边环境图,基坑支护平面图,基坑支护平面图局部放大图,立柱桩平面布置图,立柱桩平面布置图局部放大图,内支撑平面布置图,内支撑平面布置图
14、局部放大图,基坑支护剖面图(一),冠梁配筋图,S1S4内支撑配筋图,支撑节点详图,基坑支护换撑图,基坑支护监测图,三、土钉支护(土层锚杆拉锚)(一)土钉墙,土钉墙是采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面等组成的结构。它是将拉筋插入土体内部全长度与土粘结,并在坡面上喷射混凝土,从而形成加筋土体加固区带,用以提高整个原位土体的强度并限制其位移,同时增强基坑边坡坡体的自身稳定性。,开挖支护天然边坡加固(是一项实用的原位岩石加筋技术),土钉墙适用范围:,土钉墙的类型,按施工方法不同可分为:钻孔注浆型土钉墙打入型土钉墙射入型土钉墙,钻孔注浆型土钉墙,锚杆,打入型土钉墙,1.土钉支护的构造,土钉支护的构造如图1
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