4 深基坑工程的设计内容和要求
• 收集下列资料： • 岩土工程勘察报告； • 邻近建筑物和地下设施及地下管网的类型 和分布图； • 用地界线及红线图、建筑总平面图、地下 结构平面图和剖面图等
• • • • •
设计内容，一般应包括： 支护结构的方案比较和选型； 支护结构的内力和变形计算； 基坑稳定性验算； 结构长度（高度）设计及截面尺寸和配筋 验算； • 降水设计； • 挖土方案； • 监测方案和环保要求。
深基坑开挖
放坡开挖
放坡开挖
• 适用于硬质、可塑性粘土和良好性砂土 • 需要核算边坡表面的稳定性 • 砂质地基：坡角主要取决于砂的内摩擦角 ， 特别注意降水 • 粘性土地基：稳定性主要取决于滑动计算， 其安全系数要求为1.1~1.3 • 斜面高度，通常限于3~6米
支护开挖
• 支护开挖
• 适用于土质软弱、场地狭窄、开挖深度较 大 • 人工开挖和机械开挖
深基坑工程
课程目标
• 1．认识和了解深基坑支护的特点，掌握深 基坑工程的基本理论知识和分析计算方法； • 2. 培养学生解决实际工程问题的能力；
课程主要内容：
• 介绍深基坑开挖与支护的主要特点，国内 外深基坑工程的发展现状； • 掌握作用在基坑支护结构上的荷载。 • 学习常见的基坑支护结构的设计施工方法， 包括悬臂桩、单层及多层锚杆档土桩、土 层锚杆、土钉支护等。 • 掌握基坑工程降水设计的基本原理和计算 方法。
三级
支护结构破坏对基坑周边环境影响及 地下结构施工影响不严重。
0.95
支护结构选型表
结构形式 排桩或地 下连续墙 水泥土墙 土钉墙 适用条件
1．适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级 2．悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m 3．当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙 1．基坑侧壁安全等级宜为二、三级 2．水泥土桩施工范围内地基承载力不宜大于 150kPa 3．基坑深度不宜大于6m 1．基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地 2．基坑深度不宜大于12m 3．当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施 1．基坑侧壁安全等级宜为二、三级 2．淤泥和淤泥质土场地不宜采用 3．拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8 4．基坑深度不宜大于12m 1．基坑侧壁安全系数等级宜为三级 2．施工场地应满足放坡条件 3．可独立或与上述其他结构结合适用 4．当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施
5 基坑支护设计的基本规定
• 基坑支护结构应采用分项系数表示的极限状态设计表 达式进行设计。 (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土体失稳、过大 变形导致支护结构破坏或基坑周边环境破坏； (2)正常使用极限状态 对应于支护结构的变形已妨碍地下结构施工或影响基 坑周边环境的正常使用功能。
② 混 凝 土 灌 注 桩
混凝土灌注桩
• 悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m， • 但与土层锚杆共同使用后，则适用于基坑 侧壁安全等级一、二、三级。 • 是目前深基坑工程中应用最多的一种支护 结构形式 • 成孔方式主要有机械钻孔和人工挖孔两种
③ 水 泥 土 桩 墙
水泥土桩墙
• 插入型钢一般采用H型钢、槽钢或拉森板桩。 通常内插型钢在施工结束后可拔除回收－ SWM法。 • 一般用于深度不超过13m的基坑工程 • 基坑侧壁安全等级宜为二、三级 • 主要用于软土地区，具有抗渗防水和挡土 的性能，施工便利，并且较为经济。
深基坑的工程环境
• 要保护周边构筑物的安全使用 • 一般的基坑支护大多是临时结构 • 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。 • 降水设计 • 在工程实践中，一般采用理论导向、量 测定量和经验判断三者相结合的方法。
• 基坑工程是理论与实践并重的技术，具有 高风险性������ • 全面、高精度的监测是保证基坑工程安全 的透视眼。施工过程中也应紧密结合监测 结果，及时调整施工方案，做到信息化施 工
3 支护结构形式
放坡开挖
支护结构包括:挡墙和支撑（或拉锚）两部分
（1）支护结构
• • • • • • 地下连续墙 混凝土灌注桩 水泥土桩墙 土钉墙 逆作拱墙 其它形式
① 地 下 连 续 墙
地下连续墙
• 地下连续墙可兼作地下室外墙，一般集挡 土、承重、止水和防渗功能于一身。对多 种地质条件和复杂的施工环境适应能力较 强 • 适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级 • 最深己用于约35m深开挖基坑工程。常用墙 厚0.6、0.8、1.0和1.2米 • 不足之处在于单体造价较高。
④土钉墙
土钉墙
• 施工简便，节省工期，经济效益好，是基 坑的首选型式 • 基坑深度不宜大于12m • 当地下水位高于基坑底面时，应采取降水 或截水措施 • 基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土 场地
⑤逆作拱墙
逆作拱墙
• 基坑深度不大于12m、基坑侧壁安全等级宜 为二、三级 • 淤泥和淤泥质土场地不宜采用 • 发挥混凝土受压的特性，节约钢材和投资 • 场地周围须有较大空间 ，施工要求严格
⑥环梁支护结构体系
⑦钢板桩
（2）支撑
• 当基坑深度较大，悬臂挡墙的强度和变 形不能满足要求时，需增设支撑系统。 • 支撑系统有
– 坑内支撑 – 基坑外拉锚（顶部拉锚、土层锚杆拉锚）
• 常用的有
– 钢结构支撑 – 钢筋混凝土支撑
钢支撑
钢筋混凝土支撑
钢－混凝土组合支撑
圆环梁的直径66m，圆内无支撑，外与钢管连接
承载能力极限状态
基坑支护结构设计应根据 《建筑基坑支护技术规程》 （JGJ120-99） 表3.1.3选用相应的侧壁安全等级及重 要性系数
安全 等级
破
坏
后
果
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基 一级 1.10 坑周边环境及地下结构施工影响很严重。
支护结构破坏对基坑周边环境影响很小， 二级 1.00 但对本工程地下结构施工影响严重。
基坑工程一般特点
1. 基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有 较大的风险性 2. 基坑工程具有很强的区域性和个性(地质、场地) 3. 基坑支护结构所承受的土压力特点 4. 基坑工程具有明显的环境效应(生活、地层) 5. 基坑工程综合性强，是系统工程(知识、工程) 6. 基坑工程具有较强的时空效应
第一章 概述
1. 2. 3. 4. 5. 6. 深基坑工程的特点 深基坑开挖 支护结构形式 深基坑工程的设计内容和要求 基坑支护设计的基本规定 基坑监测
深基坑工程的特点
基 坑 工 程
• 深基坑：
开挖深度超过5m（含5m）或地下室三层以 上（含三层），或深度虽未超过5m（含 5m），但地质条件和周围环境及地下管线 极其复杂的工程。 符合上述条件的基坑都属于深基坑。