本科深基坑工程教学课件第三章基坑支护设计基本要求.pptx

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1、基基 坑坑 支支 护护第三章第三章 基坑支护设计基本要求基坑支护设计基本要求主要内容主要内容l基本原则基本原则l勘勘察要求与环境调察要求与环境调查查l支支护结构选型护结构选型基本原基本原则则l使使用年限用年限l功能要求功能要求l安全等级安全等级l极限设计状态极限设计状态l变形控变形控制值制值l荷载要求荷载要求l施施工要求工要求l计计算要求算要求l参参数选取数选取使用年使用年限限l基基坑支护设计应规定其设计使用期限坑支护设计应规定其设计使用期限。l基基坑支护的设计使用期限不应小于一年。坑支护的设计使用期限不应小于一年。功能要求功能要求l基基坑支护应满足下列功能要求坑支护应满足下列功能要求:l保证

2、基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用;l保证主体地下结构的施工空间。安全等安全等级级l基基坑支护设计时，应综合考虑基坑周边环境和地质条件的坑支护设计时，应综合考虑基坑周边环境和地质条件的复杂程度、基坑深度等因素，按表复杂程度、基坑深度等因素，按表3.1.3采用支护结构的采用支护结构的安全等级安全等级。l对对同一基坑的不同部位，可采用不同的安全等级同一基坑的不同部位，可采用不同的安全等级极限设计状态极限设计状态l支支护结构设计时应采用下列极限状态护结构设计时应采用下列极限状态:l承载能力极限状态l正常使用极限状态 承承载能力极限状载能力极限状态态l支支护结构构件或连接因超过材料强

3、度而破坏，或因护结构构件或连接因超过材料强度而破坏，或因过度过度变变形而不适于继续承受荷载，或出现压屈、局形而不适于继续承受荷载，或出现压屈、局部失部失稳稳;l支支护结构和土体整体滑动护结构和土体整体滑动;l坑坑底因隆起而丧失稳定底因隆起而丧失稳定;l对对支挡式结构，挡土构件因坑底土体丧失嵌固能力支挡式结构，挡土构件因坑底土体丧失嵌固能力而推而推移移或倾覆或倾覆;l对对锚拉式支挡结构或土钉墙，锚杆或土钉因土体丧锚拉式支挡结构或土钉墙，锚杆或土钉因土体丧失锚失锚固固能力而拔动能力而拔动;l对对重力式水泥土墙，墙体倾覆或滑移重力式水泥土墙，墙体倾覆或滑移;l对对重力式水泥土墙重力式水泥土墙、支、支

4、挡式结构，其持力土层因丧挡式结构，其持力土层因丧失承失承载载能力而破坏能力而破坏;l地地下水渗流引起的土体渗透破坏。下水渗流引起的土体渗透破坏。承载能力极限状承载能力极限状态设计表达式态设计表达式l强度强度g g0SdRdg0支护结构重要性系数，应按本规程第3.1.6条的规定采用;Sd作用基本组合的效应(轴力、弯矩等)设计值;Rd结构构件的抗力设计值。l对临时性支护结构，作用基本组合的效应设计值应按下式确定:Sd=g gFSkg gF1.25；g g0 0=1.1,1.0,0.9(1,2,3级级)承载能力极限状承载能力极限状态设计表达式态设计表达式l稳定性稳定性 Rk/SkKlRk-抗滑力、抗

5、滑力矩、抗倾覆力矩、锚杆和土钉的极限抗拔承载力等土的抗力标准值;lSk-滑动力、滑动力矩、倾覆力矩、锚杆和土钉的拉力等作用标准值的效应;lK K-安全系数。正常使用极限状正常使用极限状态态l造造成基坑周边建成基坑周边建(构构)筑物、地下管线、道路筑物、地下管线、道路等损等损坏或坏或影响其正常使用的支护结构位移影响其正常使用的支护结构位移;l因因地下水位下降、地下水渗流或施工因素而地下水位下降、地下水渗流或施工因素而造成基造成基坑周坑周边建边建(构构)筑物、地下管线、道路筑物、地下管线、道路等损坏或影响等损坏或影响其正其正常使用的土体变形常使用的土体变形;l影影响主体地下结构正常施工的支护结构位

6、移响主体地下结构正常施工的支护结构位移;l影影响主体地下结构正常施工的地下水渗响主体地下结构正常施工的地下水渗流流正常使用极限状正常使用极限状态表达式态表达式l 由支护结构水平位移、基坑周边建筑物和由支护结构水平位移、基坑周边建筑物和地面沉降等控制地面沉降等控制的正的正常使用极限状态设常使用极限状态设计，计，应应符合下式要求符合下式要求:SdClSd作用标准组合的效应(位移、沉降等)设计值;lC支护结构水平位移、基坑周边建筑物和地面沉降的限值。位位移控制值移控制值l基基坑支护设计应按下列要求设定支护结构的坑支护设计应按下列要求设定支护结构的水平位移水平位移控制控制值和基坑周边环境的沉降控值和基

7、坑周边环境的沉降控制值制值:l当基坑开挖影响范围内有建筑物时，支护结构水平位移控制值、建筑物的沉降控制值应按不影响其正常使用的要求确定，并应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007中对地基变形允许值的规定;l当基坑开挖影响范围内有地下管线、地下构筑物、道路时，支护结构水平位移控制值、地面沉降控制值应按不影响其正常使用的要求确定，并应符合现行相关标准对其允许变形的规定;位位移控制值移控制值l当支护结构构件同时用作主体地下结构构件时，支护结构水平位移控制值不应大于主体结构设计对其变形的限值;l当上述情况时，支护结构水平位移控制值应根据地区经验按工程的具体条件确定。荷载要荷载要求求l基基

8、坑支护应按实际的基坑周边建筑物、地下坑支护应按实际的基坑周边建筑物、地下管线、道管线、道路和路和施工荷载等条件进行设计施工荷载等条件进行设计。l设设计中应提出明确的基坑周边荷计中应提出明确的基坑周边荷载限载限值、地值、地下水和地表水控制等基坑使用要求。下水和地表水控制等基坑使用要求。施工要求施工要求l基基坑支护设计应满足下列主体地下结构的施坑支护设计应满足下列主体地下结构的施工要求工要求:l基坑侧壁与主体地下结构的净空间和地下水控制应满足主体地下结构及其防水的施工要求;l采用锚杆时，锚杆的锚头及腰梁不应妨碍地下结构外墙的施工;l采用内支撑时，内支撑及腰梁的设置应便于地下结构及其防水的施工。计算

9、要求计算要求l支支护结构按平面结构分析时，应按基坑各部护结构按平面结构分析时，应按基坑各部位的开挖位的开挖深度深度、周边环境条件、地质条件、周边环境条件、地质条件等因素划分设计计算剖面等因素划分设计计算剖面。对。对每每一计一计算剖算剖面，应按其最不利条件进行计算。对电梯面，应按其最不利条件进行计算。对电梯井、集水坑等井、集水坑等特殊特殊部位，宜单独划分计算部位，宜单独划分计算剖面。剖面。l基基坑支护设计应规定支护结构各构件施工顺坑支护设计应规定支护结构各构件施工顺序及相应序及相应的基的基坑开挖深度坑开挖深度。参数选取参数选取l强度指标强度指标l水土合、分算水土合、分算l支支护结构设计时，应根据

10、工程经验护结构设计时，应根据工程经验分析判断计算参数分析判断计算参数取值取值和计算分析和计算分析结果的合理性。结果的合理性。勘察要求与环境调勘察要求与环境调查查l基基坑工程的岩土勘察应符合下列规定坑工程的岩土勘察应符合下列规定:l勘勘探点范围应根据基坑开挖深度及场地的岩土探点范围应根据基坑开挖深度及场地的岩土工程条工程条件确件确定定;l基基坑外宜布置勘探点，其范围不宜小于基坑深坑外宜布置勘探点，其范围不宜小于基坑深度的度的1倍倍;l当需要采用锚杆时，基坑外勘探点的范围不宜当需要采用锚杆时，基坑外勘探点的范围不宜小于基坑深度的小于基坑深度的2倍倍;当基坑外无法布置勘探点当基坑外无法布置勘探点时，

11、应通过调查取得相关勘察资时，应通过调查取得相关勘察资料并料并结合场地结合场地内的内的勘察资料进行综合分析勘察资料进行综合分析;l勘勘探点应沿基坑边布置，其间距宜取探点应沿基坑边布置，其间距宜取15m25m;勘察要求与环境调勘察要求与环境调查查l基坑周边勘探孔的深度不宜小于基坑深度的基坑周边勘探孔的深度不宜小于基坑深度的2倍倍;基坑面以下存在软弱土层或承压水含水层时，勘基坑面以下存在软弱土层或承压水含水层时，勘探孔深度应穿过软弱土层或承压水含水探孔深度应穿过软弱土层或承压水含水层。层。l当有地下水时，应查明各含水层的埋深、厚度和当有地下水时，应查明各含水层的埋深、厚度和分布，判断地下水类型、补给

12、和排泄条件分布，判断地下水类型、补给和排泄条件;l有承压水时，应分层测量其水头高度有承压水时，应分层测量其水头高度;l应应对基坑开挖与支护结构使用期内地下水位的变对基坑开挖与支护结构使用期内地下水位的变化幅化幅度进度进行分析行分析;勘察要求与环境调查勘察要求与环境调查l基基坑支护设计前，应查明下列基坑周边环境坑支护设计前，应查明下列基坑周边环境条件条件:l既有建筑物的结构类型、层数、位置、基础形式和尺寸、埋深、使用年限、用途等;l各种既有地下管线、地下构筑物的类型、位置、尺寸、埋深等;对既有供水、污水、雨水等地下输水管线，尚应包括其使用状况及渗漏状况;l道路的类型、位置、宽度、道路行驶情况、最大车辆荷载等;支护结构选型支护结构选型l支护结构选型时，应综合考虑下列因素支护结构选型时，应综合考虑下列因素:l基坑深度;l土的性状及地下水条件;l基坑周边环境对基坑变形的承受能力及支护结构失效的后果l主体地下结构和基础形式及其施工方法、基坑平面尺寸、支护结构施工工艺的可行性l施工场地条件及施工季节;l经济指标、环保性能和施工工期。支护结构选型支护结构选型支护结构选型支护结构选型工程实例工程实例l珠光北基坑方案珠光北基坑方案l白云龙归基坑白云龙归基坑综合楼综合楼l顺德容桂顺德容桂l大洞口围堰大洞口围堰