深基坑工程典型工法應(yīng)用及失效模式案例_第1頁
深基坑工程典型工法應(yīng)用及失效模式案例_第2頁
深基坑工程典型工法應(yīng)用及失效模式案例_第3頁
深基坑工程典型工法應(yīng)用及失效模式案例_第4頁
深基坑工程典型工法應(yīng)用及失效模式案例_第5頁
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深基坑工程內(nèi)容容深基坑工程在在我國的發(fā)展展深基坑施工技技術(shù)的進(jìn)步深基坑工程的的失效模式與與事故案例深基坑工程的的設(shè)計(jì)控制要要求深基坑工程方方案設(shè)計(jì)深基坑工程的的監(jiān)測與控制制深基坑工程在在我國的發(fā)展展在我國,深基基坑工程是最最近20多年年中迅速發(fā)展展起來的一個個領(lǐng)域。以前的幾十年年中,由于建建筑物的高度度不高,基礎(chǔ)礎(chǔ)的埋置深度度很淺,很少少用地下室,,基坑的開挖挖一般僅作為為施工單位的的施工措施,,最多用鋼板板樁解決問題題,沒有專門門的設(shè)計(jì),也也并沒有引起起工程界太多多的關(guān)注。從國際飯店到到上海賓館經(jīng)歷了半個世世紀(jì)20多年來,,由于高層建建筑、地下空空間的發(fā)展,,深基坑工程程的規(guī)模之大大、深度之深深,成為巖土土工程中事故故最為頻繁的的領(lǐng)域,給巖巖土工程界提提出了許多技技術(shù)難題。因此也是巖土土工程中發(fā)展展最為活躍的的領(lǐng)域之一,,成為巖土工工程的技術(shù)熱熱點(diǎn)和難點(diǎn)。。技術(shù)難點(diǎn):1.土力學(xué)學(xué)的強(qiáng)度、變變形、滲透三三大課題全部部都出現(xiàn);2.施工因因素的影響既既巨大而又具具有非常的不不確定性;3.各種破破壞模式相互互交叉,互為為因果,設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算模式的的不清晰性;;熱點(diǎn):1.事故的的頻率高,災(zāi)災(zāi)害的涉及面面寬,對社會會的影響非常常大,引起政政府和社會的的高度關(guān)注;;2.工工程費(fèi)用占占造價的比例例高,業(yè)主對對基坑工程的的壓價,方案案不合理和安安全度過低是是高事故率的的潛在因素;;3.施工方過度追追求高速度和和低成本是高高事故率的直直接引發(fā)因素素。按照發(fā)展的過過程,二十多多年來我國的的深基坑工程程大致經(jīng)歷了了三個階段::20世紀(jì)的80年代20世紀(jì)的90年代21世紀(jì)的近10年深基坑工程發(fā)發(fā)展的三個階階段第一階段:20世紀(jì)80年代在一些大城市市開始興建高高層建筑,深深基坑工程問問題逐漸出現(xiàn)現(xiàn)。但那時多數(shù)是是一層地下室室,2~3層層地下室比較較少。主要的圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)型式是水水泥攪拌樁的的重力式結(jié)構(gòu)構(gòu),對于比較較深的基坑則則采用排樁結(jié)結(jié)構(gòu),如果有有地下水,再再加水泥攪拌拌樁止水帷幕幕。那時,地下連連續(xù)墻用得比比較少。SMW工法正在進(jìn)行行開發(fā)研究。。由于缺乏經(jīng)驗(yàn)驗(yàn),深基坑的的事故比較多多,引起了社社會和工程界界的關(guān)注。開始研究深基基坑工程的監(jiān)監(jiān)測技術(shù)與數(shù)數(shù)值計(jì)算。有一些技術(shù)指指南,但還沒沒有開始編制制基坑工程的的規(guī)范。第二階段:20世紀(jì)90年代總結(jié)經(jīng)驗(yàn),出出現(xiàn)制定基坑坑規(guī)范的第一一波,包括武武漢、上海、、深圳等地方方規(guī)范和兩本本行業(yè)規(guī)范。。一些地方政府府建立深基坑坑方案的審查查制度。開始出現(xiàn)超深深、超大的深深基坑工程,,基坑面積達(dá)達(dá)到2~3萬萬平方米,深深度達(dá)到20m左右。復(fù)合式土釘墻墻在軟土地區(qū)區(qū)的淺基坑中中推廣使用。。SMW工法開始推廣廣使用。地下連續(xù)墻的的大量采用。。逆作法施工、、支護(hù)結(jié)構(gòu)與與主體結(jié)構(gòu)相相結(jié)合的設(shè)計(jì)計(jì)方法開始得得到重視和運(yùn)運(yùn)用。商業(yè)化的深基基坑設(shè)計(jì)軟件件大量使用。。內(nèi)支撐出現(xiàn)了了大直徑圓環(huán)環(huán)的形式和兩兩道支撐合用用圍檁的方案案,最大限度度克服了支撐撐對施工的干干擾。第三階段:進(jìn)進(jìn)入新世紀(jì)以以后在更多的城市市中,大規(guī)模模地興建高層層建筑和地下下鐵道,地下下工程向更深深部發(fā)展空間間,出現(xiàn)了更更深、更大的的深基坑工程程?;用娣e:如如天津市117大廈9.6萬平方米,上上海虹橋綜合合交通樞紐35萬平方米。開挖深度:如如蘇州東方之之門22m,上海世博變電電站34m,上海董家渡渡修復(fù)基坑41m。深基坑工程施施工與相鄰環(huán)環(huán)境的相互影影響更趨嚴(yán)峻峻。一些城市里又又出現(xiàn)了新一一波的深基坑坑工程事故。。一些過去犯過過的錯誤,一一再地出現(xiàn)。。新的設(shè)計(jì)、施施工方法得到到了推廣應(yīng)用用。逆作法施工、、支護(hù)結(jié)構(gòu)與與主體結(jié)構(gòu)相相結(jié)合的設(shè)計(jì)計(jì)方法在更多多的工程中推推廣應(yīng)用。在我國(包括括臺北和香港港)采用支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)與主體體結(jié)構(gòu)相結(jié)合合并用逆作法法施工的深基基坑工程已達(dá)達(dá)101項(xiàng)。。出現(xiàn)了第二波波的基坑工程程規(guī)范的修訂訂與編制。通過20多年年的工程實(shí)踐踐和業(yè)內(nèi)人士士的努力,學(xué)學(xué)術(shù)研究和工工程研發(fā)非常?;钴S,在深深基坑工程的的設(shè)計(jì)、施工工、監(jiān)測、管管理、標(biāo)準(zhǔn)化化等領(lǐng)域中,,取得了很大大的進(jìn)展,主主要表現(xiàn)為下下面五個方面面:1.設(shè)計(jì)思思想的更新2.施工技技術(shù)的發(fā)展3.設(shè)計(jì)方方法的進(jìn)步4.管理制制度的建立5.標(biāo)準(zhǔn)化化工作的開展展深基坑工程領(lǐng)領(lǐng)域的進(jìn)展設(shè)計(jì)思想的更更新1.深基坑工工程的設(shè)計(jì)是是一個相對獨(dú)獨(dú)立的設(shè)計(jì)項(xiàng)項(xiàng)目或設(shè)計(jì)階階段;2.深基坑工工程設(shè)計(jì)包括括方案設(shè)計(jì)和和施工圖設(shè)計(jì)計(jì)兩個階段,,方案設(shè)計(jì)階階段的工作是是決定性的環(huán)環(huán)節(jié)?;庸すこ淘O(shè)計(jì)的條條件很大程度度上取決于施施工,基坑工工程設(shè)計(jì)與施施工組織設(shè)計(jì)計(jì)的關(guān)系異常常密切,在方方案設(shè)計(jì)時必必須統(tǒng)一考慮慮;3.深基坑工工程設(shè)計(jì)不僅僅要滿足地下下室施工空間間和安全的要要求,而更重重要的是必須須滿足保護(hù)環(huán)環(huán)境的要求;;4.深基坑工工程設(shè)計(jì)應(yīng)滿滿足強(qiáng)度和變變形兩種極限限狀態(tài),在許許多情況下,,由于環(huán)境條條件的限制,,滿足變形控控制的要求比比滿足強(qiáng)度和和穩(wěn)定性的要要求更為嚴(yán)格格,基坑工程程的成敗經(jīng)常常取決于變形形控制。5.地下水是是控制基坑工工程性狀的重重要條件,水水壓力占作用用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)側(cè)向壓力的的重要部分,,地下水的動動水壓力和滲滲透破壞常常常是基坑工程程失效的主要要原因,地下下水影響是基基坑工程設(shè)計(jì)計(jì)中不確定性性最大、控制制最困難的問問題。施工技術(shù)的進(jìn)進(jìn)步這里講的是綜綜合性的施工工技術(shù),施工工技術(shù)的進(jìn)步步帶動設(shè)計(jì)、、檢測等方法法的進(jìn)步。逆作法凍結(jié)法SMW工法設(shè)計(jì)方法的進(jìn)進(jìn)步1.符合兩墻合一一使用要求的的設(shè)計(jì)方法“兩墻合一””是指圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)同時作為為地下主體結(jié)結(jié)構(gòu)一部分,,即圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)墻與地下室室外墻合一。?!皟蓧弦灰弧笔浅浞职l(fā)發(fā)揮地下連續(xù)續(xù)墻承載作用用的一種設(shè)計(jì)計(jì)思路,具有有很大的經(jīng)濟(jì)濟(jì)意義,是地地下連續(xù)墻作作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的發(fā)展方向向,正在一些些重要的工程程中采用。采采取兩墻合一一設(shè)計(jì)的基坑坑工程,在設(shè)設(shè)計(jì)方法上不不同于一般的的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì),對于承承載、防滲、、結(jié)構(gòu)連接都都提出了非常常高的要求,,推動了基坑坑工程圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法法的發(fā)展。2.深基坑坑工程數(shù)值計(jì)計(jì)算方法的發(fā)發(fā)展作用于柔性結(jié)結(jié)構(gòu)上的土壓壓力實(shí)際上是是結(jié)構(gòu)與土共共同作用的響響應(yīng),采用有有限元方法在在原理上可以以解決這類問問題的計(jì)算,,在實(shí)現(xiàn)中還還有各種困難難需要進(jìn)一步步去解決,20多年來深深基坑工程的的數(shù)值解計(jì)算算方法得到了了長足的進(jìn)步步。3.計(jì)算軟件及商商品化開發(fā)研研究深基坑工程的的設(shè)計(jì)計(jì)算的的內(nèi)容和要求求日益提高,,已經(jīng)必須依依靠計(jì)算機(jī)才才能實(shí)現(xiàn)深基基坑工程設(shè)計(jì)計(jì)的計(jì)算工作作要求。于是是,計(jì)算程序序的開發(fā)研究究有了很大的的發(fā)展,形成成了一些商業(yè)業(yè)化的計(jì)算軟軟件。但計(jì)算軟件只只能作為一種種工具和手段段,garbageinto,garbageout.正確的方法應(yīng)應(yīng)當(dāng)是計(jì)算加加工程判斷。。不能盲目地地依賴計(jì)算軟軟件。上海力學(xué)學(xué)會會舉行的一次次

深基坑工工程計(jì)算軟件件考核開挖深度為15m的3層地下室室基坑采用1000mm厚的地下連續(xù)續(xù)墻三道鋼筋混凝凝土支撐支撐的尺寸、、位置平面布布置都統(tǒng)一規(guī)規(guī)定土層的設(shè)計(jì)參參數(shù)和地面荷荷載也都統(tǒng)一一規(guī)定管理制度的建建立許多主要的城城市都先后建建立了不同形形式的機(jī)構(gòu),,規(guī)定了深基基坑工程的設(shè)設(shè)計(jì)方案必須須經(jīng)過評審,,這一制度的的建立為深基基坑工程走向向健康的發(fā)展展提供了制度度的保證。標(biāo)準(zhǔn)化工作的的開展20年來,在在總結(jié)工程經(jīng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上上,許多城市市編制了地方方的深基坑工工程技術(shù)規(guī)范范,二本全國國性的深基坑坑工程技術(shù)的的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),,初步確立了了我國深基坑坑工程的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化體系,給給深基坑工程程的設(shè)計(jì)和施施工有章可循循,有法可依依。第二輪的規(guī)范范修編工作正正在開展,總總結(jié)十余年來來的經(jīng)驗(yàn)。施工技術(shù)的進(jìn)進(jìn)展深基坑工程的的逆作法凍結(jié)法技術(shù)的的應(yīng)用型鋼攪拌樁墻墻(SMW)在我國的應(yīng)用用深基坑工程的的逆作法逆作法是地上上和地下同時時施工的方法法,又稱為逆逆筑法。逆作作法利用先施施工的地下連連續(xù)墻和中間間支承柱承受受荷載,從地地面逐層下挖挖并從上到下下地完成地下下室的梁板、、樓面工程,,利用上一層層的樓板結(jié)構(gòu)構(gòu)作為下一層層開挖時的支支撐,逐層交交替開挖與澆澆筑樓板結(jié)構(gòu)構(gòu);與此同時時,逐層向上上建造上部結(jié)結(jié)構(gòu),使地面面上和地下可可同時進(jìn)行施施工。因此,,可以縮短工工期,降低造造價,是一種種合理的建筑筑方法,具有有明顯的經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益。1935年日本本首次提出逆作作法施工的概念念,經(jīng)歷了70余年的研究與與工程實(shí)踐,目目前已應(yīng)用于高高層建筑的多層層地下室、大型型地下商場、地地下車庫、地鐵鐵、隧道和大型型變電站及污水水處理池等構(gòu)筑筑物。國際上采用逆作作法建造的地下下建筑:最大的的是東京八重洲洲地下街,共33層,建筑面積積7萬m2;最深的地下街是是莫斯科切爾坦坦沃住宅小區(qū)地地下街,深達(dá)70~100m;最高的地下綜合合體是德國慕尼尼黑卡爾斯廣場場綜合體,共66層。1994年日本本新建的高層建建筑中,地下結(jié)結(jié)構(gòu)有18.2%采用逆作法法施工。1965~1989年,德國國慕尼黑地鐵共共建57座地鐵鐵車站中,20座采用逆作法法施工。我國在最近10余年來,在北北京、上海、遼遼寧、深圳、廣廣州等地推廣了了逆作法施工技技術(shù),有100多項(xiàng)工程項(xiàng)目的的地下結(jié)構(gòu)采用用了逆作法施工工。逆作法施工的基基本概念圖示1.縮短工程程施工的總工期期2.基坑變形小,相相鄰建筑物的沉沉降小3.可節(jié)省地地下室外墻及外外墻下工程樁費(fèi)費(fèi)用4.使底板設(shè)設(shè)計(jì)趨向合理5.可節(jié)省支支撐費(fèi)用6.可最大限限度利用紅線內(nèi)內(nèi)的地下空間逆作法的特點(diǎn)縮短工程施工的的總工期帶多層地下室的的高層建筑,如如采用傳統(tǒng)方法法施工,其總工工期為地下結(jié)構(gòu)構(gòu)的工期加地上上結(jié)構(gòu)的工期,,再加裝修等所所占的工期。地下結(jié)構(gòu)施工主體結(jié)構(gòu)施工裝修采用逆作法施工工,一般情況下下只有地下一層層占絕對工期,,其他各層地下下室可與地上結(jié)結(jié)構(gòu)同時施工,,不占絕對工期期,因此可以縮縮短工程的總工工期。地下結(jié)構(gòu)施工主體結(jié)構(gòu)施工裝修地下一層地下地上同時施施工裝修日本讀買新聞社社大樓,地上99層,地下6層層,用封閉式逆逆作法施工,總總工期只用了222月,比傳統(tǒng)統(tǒng)施工方法縮短短工期6個月。。法國巴黎拉弗埃埃特百貨大樓,,6層地下室,,用逆作法施工工,工期縮短1/3。工程名稱地下層數(shù)地上層數(shù)逆作工期節(jié)省造價逆作層數(shù)上海恒積大廈4225月11%4/4上海明天廣場3567月12%6/3上海京沙大廈2275月10%4/2杭州凱悅大酒店93基坑變形小,相相鄰建筑物的沉沉降小采用逆作法施工工,是利用逐層層澆筑的地下室室結(jié)構(gòu)作為圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)支撐撐。與臨時支撐撐相比,地下結(jié)結(jié)構(gòu)的剛度大得得多,所以,圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形形小得多,相鄰鄰建筑物的變形形也小得多。同時,由于中間間支承柱的存在在,底板增加了了支點(diǎn),澆筑后后的底板成為多多跨的連續(xù)板結(jié)結(jié)構(gòu),減少了隆隆起。工程名稱管線最大位移地下墻最大水平位移相鄰柱最大沉降差上海恒積大廈水平14.6mm豎直17.0mm33.0mm13.7mm上海明天廣場水平18.4mm豎直24.9mm19.0mm8.5mm上海京沙大廈水平23.5mm豎直16.5mm37.5mm7.0mm德意志聯(lián)邦銀行行大樓用逆作法法施工;而聯(lián)邦邦德國國家銀行行總部大樓的深深度相同,用地地下連續(xù)墻加五五層土錨的傳統(tǒng)統(tǒng)方法施工。兩兩者的比較如下下:施工方法變形量(mm)連續(xù)墻的水平變形底板隆起鄰近建筑物沉降逆作法26~35184~20傳統(tǒng)方法20~606025~50逆作法有七個“小”的特點(diǎn)墻前水平位移小小;墻后沉降??;坑底隆起小;差異變形小;樓板應(yīng)力小;土壓力??;墻體應(yīng)力小。可節(jié)省地下室外外墻及外墻下工工程樁費(fèi)用多層地下室采用用常規(guī)的支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu),包括錨桿桿與內(nèi)支撐,都都需要圍護(hù)樁或或圍護(hù)墻,錨桿桿或內(nèi)支撐,花花費(fèi)的工程費(fèi)用用很可觀。采用逆作法施工工,要求圍護(hù)墻墻也能發(fā)揮永久久性結(jié)構(gòu)的承重重作用,材料得得到充分的利用用,節(jié)省了地下下室外墻與外墻墻下工程樁的費(fèi)費(fèi)用,據(jù)分析可可以節(jié)省地下室室工程造價的1/3左右。順作法施工逆作法施工使底板設(shè)計(jì)趨向向合理鋼筋混凝土底板板要滿足抗浮要要求。用傳統(tǒng)方方法施工時,底底板的支點(diǎn)少,,跨度大,上浮浮力產(chǎn)生的彎矩矩大,有時為了了滿足施工時的的抗浮要求,而而需要加大底板板的厚度,或增增強(qiáng)底板的配筋筋。用逆作法施工時時,底板的支點(diǎn)點(diǎn)增多,跨度小小,彎矩比較小小,底板的設(shè)計(jì)計(jì)可以更為合理理。可節(jié)省支撐費(fèi)用用深度大的多層地地下室,用傳統(tǒng)統(tǒng)方法施工時,,為了減少支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,,需要設(shè)置強(qiáng)大大的內(nèi)支撐或錨錨桿,消耗大量量的材料,費(fèi)用用相當(dāng)可觀。用逆作法施工,,利用地下室的的梁板系統(tǒng)來支支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu),,可以不設(shè)置臨臨時的支、錨體體系,節(jié)省材料料,不需要拆撐撐,縮短工期,,避免污染環(huán)境境??勺畲笙薅壤糜眉t線內(nèi)的地下下空間多層地下室采用用傳統(tǒng)方法施工工時,在地下室室外墻與紅線之之間必須留有支支護(hù)結(jié)構(gòu)截面尺尺寸和施工操作作面所必要的距距離,縮小了地地下室的建筑面面積。采用逆作法施工工時,在滿足室室外管線或構(gòu)筑筑物布置的前提提下,作為地下下室外墻的地下下連續(xù)墻可以緊緊靠建筑紅線。。逆作法施工的一一些代表性工程程上海寥創(chuàng)興金融融中心上海仲盛商業(yè)中中心廣州新中國大廈廈上海世博500kV地下變電站案例1:上海寥寥創(chuàng)興金融中心心主樓37層,裙裙房3層,5層層地下室,基坑平均開挖深深度22.4m,地下室每層面積積4000m2。地下連續(xù)墻厚度度1000mm,深度35m。地下連續(xù)墻與中中柱樁之間,中中柱樁之間的差差異變形不超過過20mm和1/400柱柱距,使樓板不不致產(chǎn)生裂縫。。墻體側(cè)斜孔的最最大位移20.01~34.59mm之間。地下連續(xù)墻頂?shù)牡乃轿灰坪芪⑽⑿《鴽]有測到到。地下連續(xù)墻頂?shù)牡呢Q向位移6.1~15.4mm之間。地下連續(xù)墻后的的土體水平位移移18.84~21.65mm之間。支撐軸力和樓板板應(yīng)力均控制在在設(shè)計(jì)允許范圍圍以內(nèi)。支撐軸力86kN~392kN之間。樓板應(yīng)力2.01kN~5.41kN之間。中柱樁的隆起變變形13.5mm~29.9mm之間。案例2:上海仲盛商業(yè)中中心地上五層,地下下三層。基坑面積50000m2,開挖深度13.5m。中心島順作,三三級放坡,周邊邊環(huán)板一層逆作作;地下連續(xù)墻兩墻墻合一;基坑外側(cè)采用卸卸土放坡;案例3:廣州新新中國大廈廣州新中國大廈廈,地上43層層,地下5層,,平均開挖深度度19m,采用用逆作法施工,,工期縮短111個月。工程占地7343m2。地下連續(xù)墻厚度度800mm,深度25m。布置了6個深度度為22m的降降水井。案例4:上海世世博500kV地下變電站上海世博500kV地下變電站,開挖深度34m,基坑面積13000m2,地下結(jié)構(gòu)外墻外外壁直徑130m。采用地下連續(xù)墻墻兩墻合一,地地下連續(xù)墻厚度度1200mm,結(jié)構(gòu)梁板代替水水平支撐,環(huán)形形臨時支撐,逆逆作法施工。上海市的逆作法法工法簡介(YJGF02-96)1.工法特點(diǎn)2.工藝原理3.適用范圍4.施工工藝5.質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)6.機(jī)械設(shè)備7.施工安全8.工程實(shí)例及及效益分析工法特點(diǎn)利用柱下樁和地地下連續(xù)墻作為為逆作法施工期期間承受地上、、地下結(jié)構(gòu)荷載載和施工荷載的的構(gòu)件,利用地地下室樓板作為為基坑施工的支支撐。首層樓板結(jié)構(gòu)完完成以后,在樓樓板下挖土,采采用土模承重法法澆筑下一層樓樓板。循環(huán)采用上述方方法繼續(xù)施工。。工藝原理先沿建筑物周圍圍施工地下墻,,在建筑物內(nèi)部部按柱網(wǎng)軸線施施工柱下支承樁樁。然后進(jìn)行地下首首層施工,完成成后同時施工地地下、地上結(jié)構(gòu)構(gòu)。待大底板完成后后,再進(jìn)行復(fù)合合柱、復(fù)合墻的的施工。施工工藝(要點(diǎn)點(diǎn))按設(shè)計(jì)圖紙要求求,埋設(shè)地下結(jié)結(jié)構(gòu)相關(guān)節(jié)點(diǎn)的的鋼板及連接鋼鋼筋;暴露節(jié)點(diǎn)點(diǎn)后按設(shè)計(jì)要求求清理、焊接。。結(jié)構(gòu)沉降差控制制,對地下連續(xù)續(xù)墻底部和柱下下樁的底部進(jìn)行行注漿;根據(jù)靜載荷試驗(yàn)驗(yàn)曲線,計(jì)算各各工況的沉降,,得出在極限沉沉降差范圍內(nèi)的的上部結(jié)構(gòu)可能能施工的層數(shù);;進(jìn)行沉降觀測,,擬合荷載~沉沉降關(guān)系,預(yù)測測施工過程中的的沉降差,控制制施工。凍結(jié)法技術(shù)的應(yīng)應(yīng)用利用人工制冷技技術(shù),使土層中中的水結(jié)冰將天天然土變成凍土土以增加其強(qiáng)度度和穩(wěn)定性,凍凍結(jié)加固均勻完完整,形成一道道凍土墻,不僅僅可以承受水土土壓力和基坑開開挖過程中的各各種施工荷載,,而且可作為一一道防水性很好好的止水帷幕,,發(fā)揮圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的作用,在凍凍土墻的保護(hù)下下進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)構(gòu)的施工。凍結(jié)結(jié)法施工在采礦礦工程中已經(jīng)得得到了廣泛的應(yīng)應(yīng)用,進(jìn)行了大大量的試驗(yàn)研究究,積累了豐富富的經(jīng)驗(yàn)。但用用于深基坑工程程則是近十幾年年的發(fā)展。人工凍結(jié)法的應(yīng)應(yīng)用開始于19世紀(jì)。1883年,德國阿阿爾里德煤礦井井筒施工中首次次應(yīng)用凍結(jié)法并并獲得成功。1886年,瑞瑞典24m長的的人行隧道建設(shè)設(shè)工程中,首先先將凍結(jié)法應(yīng)用用于城市土木工工程。100多年來,人工凍凍結(jié)法在各種工工程建設(shè)中得到到了應(yīng)用,解決決了許多困難的的施工問題。德國多塞道夫中中心火車站附近近,擴(kuò)展的地鐵鐵要經(jīng)過居民建建筑和鬧市街道道,隧道頂部離離建筑物基礎(chǔ)只只有很小頂距離離,在三段40m長的隧道施工中中成功地采用了了人工凍結(jié)法。。日本名古屋建造造地下輸電隧道道時,在兩個隧隧道地連接處,,成功地應(yīng)用了了人工凍結(jié)法技技術(shù)。70年代,北京京地鐵建設(shè)時首首次采用人工凍凍結(jié)法,凍結(jié)段段長90m,深度28m。1992年、1998年年上海地鐵施工工中成功采用凍凍結(jié)法施工技術(shù)術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)成成為成熟的施工工方法,用以區(qū)區(qū)間隧道的修筑筑旁通道。1997年北京京復(fù)八線采用凍凍結(jié)法加固隧道道頂部土層。凍結(jié)技術(shù)用于基基坑工程的可行行性取決于設(shè)計(jì)計(jì)要求、現(xiàn)場及及工程項(xiàng)目的限限制條件。其中中,地質(zhì)條件和和水文條件是評評價凍結(jié)法可行行性的兩個重要要因素。當(dāng)?shù)叵孪滤魉傩∮?.5m/d時采用凍結(jié)法是是可行而且是經(jīng)經(jīng)濟(jì)的;水質(zhì)、、水溫是決定凍凍結(jié)法費(fèi)用的重重要因素,對于于含鹽量高的土土,凍結(jié)成本會會提高。凍脹可可能引起地層移移動,但并非人人們想象的那么么大,這在上海海和北京的地鐵鐵應(yīng)用凍結(jié)法施施工中已有證實(shí)實(shí),可以通過速速凍和泄壓等方方法減少凍脹量量。案例5:凍結(jié)法法

在潤楊大橋橋南錨碇的應(yīng)用用潤楊大橋南汊橋橋采用跨徑1490m雙塔單跨雙鉸鋼鋼箱梁懸索橋。。2根6.8××105kN的拉力通過錨碇碇及重力嵌巖錨錨碇傳至地基。。基巖為風(fēng)化花崗崗巖,全風(fēng)化層層和強(qiáng)風(fēng)化層分分布不均勻,場場地地下水位1.8~2.2m,區(qū)域賦存第四系系孔隙微承壓及及基巖裂隙微承承壓兩大含水層層組。南錨碇凍結(jié)排樁樁圍護(hù)體系是以以含水地層凍結(jié)結(jié)形成的凍結(jié)帷帷幕為基坑的封封水結(jié)構(gòu),以排排樁及內(nèi)支撐體體系為抵抗水土土壓力的承力結(jié)結(jié)構(gòu),形成了新新的圍護(hù)技術(shù),,較好地解決了了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的嵌巖及封水水問題。錨碇的平面尺寸寸70.5×52.5m,基坑開挖到基巖巖,深度29m,采用鉆孔排樁擋擋土,1.3m厚的凍土薄壁隔隔水,“排樁凍凍結(jié)法”。排樁直徑1.5m,中心距1.7m,樁長35m,嵌巖6m。凍結(jié)帷幕布置在在外側(cè),采用單單排凍結(jié)孔凍結(jié)結(jié)封水,與排樁樁插花布置,凍凍結(jié)孔深40m,凍結(jié)帷幕入巖11m。先澆排樁結(jié)構(gòu),,再在外側(cè)凍土土。為了降低凍凍脹力對排樁結(jié)結(jié)構(gòu)的不利影響響,在凍結(jié)帷幕幕外設(shè)置288個直徑25cm的卸壓孔。開挖挖過程中,實(shí)測測凍脹力0.0907MPa衰減到0.0576MPa。從0°~-4°凍脹力增加到幅幅度最大,低于于-4°以后變化很小。。案例6:水平凍凍結(jié)技術(shù)

在北北京復(fù)八線地鐵鐵中的應(yīng)用區(qū)間隧道施工時時,拱頂遇到飽飽和含水的粉細(xì)細(xì)砂層,此段隧隧道地處格貿(mào)立立交橋下,又有有多條地下管線線,為了確保地地下管線和地面面交通的安全運(yùn)運(yùn)行,采用隧道道內(nèi)水平凍結(jié)法法施工,水平距距離45m。設(shè)計(jì)凍結(jié)壁厚1.2m,平均溫度-10°C,凍結(jié)粉細(xì)砂持久久抗壓強(qiáng)度6MPa,抗彎強(qiáng)度2.5MPa。案例7:水平凍凍結(jié)技術(shù)

在廣廣州地鐵三號線線的應(yīng)用天河客運(yùn)站折返返線隧道,隧道道中部以上為洪洪沖積砂層,滲滲透系數(shù)大。鄰近建筑密集、、地下管線縱橫橫交錯。采用水平凍結(jié)法法形成138m長的凍結(jié)止水帷帷幕,從隧道兩兩端向中部凍結(jié)結(jié)。成功地形成成了止水帷幕。。型鋼攪拌樁墻((SMW)(勁性水泥土攪攪拌連續(xù)墻)在我國的應(yīng)用SMW工法在水泥攪拌樁體內(nèi)內(nèi)加勁性型鋼,形成組合結(jié)構(gòu)構(gòu)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻墻體,這種在日日本已成熟應(yīng)用用的方法稱為SMW工法,它組合了了型鋼受力水泥泥土止水的各自自優(yōu)點(diǎn),截面比比較小,適應(yīng)性性強(qiáng)。在我國推推廣使用的主要要障礙是型鋼造造價高,一些單單位致力于研究究將型鋼在工后后拔出的技術(shù),,取得進(jìn)展后得得到推廣應(yīng)用。。案例8.型鋼鋼-水泥土組合合結(jié)構(gòu)(SMW工法)工程名稱:上上海申海大廈廈地點(diǎn):上上海海防防路基坑尺寸:基基底邊長30.65m×60.30m,基坑面積1798m2,開挖深度6.3~7m圍護(hù)結(jié)構(gòu):采采用雙排攪拌拌樁內(nèi)插H型鋼組合結(jié)構(gòu)形形式。H型鋼選用45號號工字鋼,型鋼鋼長12m,攪拌樁長度14m,采用直徑為700mm的雙軸攪拌鉆機(jī)機(jī)施工。H型鋼按間隔布置置,間距為1.0m?;禹敳吭O(shè)置置鋼筋混凝土圈圈梁,圈梁寬1.2m,高1.0m支撐情況:二二道直徑為580mm鋼支撐,圍檁采采用槽鋼復(fù)貼鋼鋼板。第一道支支撐軸線標(biāo)高-1.0m,第二道支撐軸線線標(biāo)高-4.0m。實(shí)測結(jié)果:對撐撐部位的墻體最最大位移10.88~13.70mm,支撐薄弱部位的的墻體最大位移移26.65mm,鄰近水管最大沉沉降31.44mm,煤氣管最大沉降降5.55mm方案評述:由型鋼和水泥攪攪拌樁組合而成成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有抗彎能力,,又能止水,且造價比較便便宜,是一種有有開發(fā)前景的圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式。。由于我國經(jīng)濟(jì)濟(jì)條件的制約,,在地下室建成成以后如何將型型鋼方便地拔出出成為普遍推廣廣使用這一結(jié)構(gòu)構(gòu)型式的關(guān)鍵技技術(shù),近年來這這方面的研究已已有一定的進(jìn)展展。另一個技術(shù)關(guān)鍵鍵是組合式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算方法,特別別是對于型鋼和和水泥土在受力力條件下共同作作用的機(jī)理,是是合理設(shè)計(jì)組合合結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),,這一課題也已已有進(jìn)展。上述述方案是一項(xiàng)試試驗(yàn)性工程,位位于鬧市中心,,基坑與相鄰建建筑物及道路的的距離都很近,,現(xiàn)工程已經(jīng)順順利完成,型鋼鋼也都已拔出,,對相鄰建筑物物和城市道路沒沒有造成損害,,技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都達(dá)到到了預(yù)期的要求求。型鋼水泥土攪拌拌墻技術(shù)規(guī)程DGJ08-116-2005型鋼水泥土攪拌拌墻是在連續(xù)套套接的三軸水泥泥土攪拌樁內(nèi)插插入型鋼形成的的復(fù)合擋土止水水結(jié)構(gòu)。型鋼水泥土攪拌拌墻的設(shè)計(jì)計(jì)算算應(yīng)結(jié)合支撐體體系的設(shè)置按板板式支護(hù)體系進(jìn)進(jìn)行,并必須滿滿足變形控制要要求。型鋼水泥土攪拌拌墻中的攪拌樁樁和型鋼應(yīng)滿足足下列要求:攪拌樁28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度度不宜小于1.0MPa。一般采用P32.5級普通硅酸鹽水水泥。水泥摻入入比不應(yīng)小于20%,即每立立方米被攪拌土土體中水泥摻入入量不應(yīng)小于360kg。水灰比1.5~~2.0。型鋼采用Q235B,規(guī)格、型號及有有關(guān)要求宜按《《熱軋H型鋼和部分T型鋼》GB/T11263-1998和《焊接H型鋼》YB3301--92選用。平面布置形式剪切破壞驗(yàn)算剪切破壞驗(yàn)算1=0.62=1.6案例9:型鋼-水泥土組合結(jié)結(jié)構(gòu)(SMW工法)工程名稱:上海海中環(huán)線虹許路路北虹路下立交工程。基坑尺寸:長度度638m,開挖深度3~14m,特點(diǎn):采用型鋼鋼攪拌樁墻(SMW工法),攪拌樁樁直徑首次采用用SMW1000,開挖深度突破破了10m。采用不同深度不不同直徑的方案案:開挖深度攪拌樁型鋼支撐3~4650@450H500×2001×580×124~7650@450H500×2002×580×127~10850@600H700×3001×580×122×609×1610~12850@600H700×3001×609×122×609×1612~131000@750H850×3001×609×123×609×1613~141000@750H850×3001×609×123×609×16水泥土強(qiáng)度:28d齡期取芯無側(cè)限限抗壓強(qiáng)度不小小于1.2MPa,即設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度度為0.6MPa、設(shè)計(jì)抗剪強(qiáng)度為為0.2MPa。型鋼凈間距:L2B+H+2ee為工字鋼形心與與水泥土截面對對稱軸的間距。。驗(yàn)算型鋼翼緣邊邊的水泥土抗剪剪強(qiáng)度和水泥土土搭接處的水泥泥土抗剪強(qiáng)度。。入土深度的確定定:型鋼的入土深度度由抗隆起、抗抗傾覆、整體穩(wěn)穩(wěn)定和型鋼的回回收等因素確定定。攪拌樁的深度由由坑內(nèi)降水不影影響坑外環(huán)境和和防止管涌等因因素確定。型鋼抗拔驗(yàn)算:型鋼的最大拔出力力p0不超過型鋼屈服強(qiáng)強(qiáng)度的70%。p0=2ufSHLHuf取30kPa監(jiān)測結(jié)果:圍護(hù)墻的水平位移移一般為50~60mm,最大100mm;鋼支撐最大軸力,,第一道835.8kN;第二道1533.0kN;第三道2004.9kN;第四道1159.0kN。周邊管線沉降40~70mm;周邊建筑物沉降30~40mm。深基坑工程失效模模式與事故案例基坑工程的失效模模式1.整體失穩(wěn)2.坑底隆起3.圍護(hù)結(jié)構(gòu)傾覆失穩(wěn)穩(wěn)4.圍護(hù)結(jié)構(gòu)滑移失穩(wěn)穩(wěn)5.圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部地基基承載力失穩(wěn)6.“踢腳”失穩(wěn)7.止水帷帷幕功能失效和坑坑底滲透變形破壞壞8.圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性破壞壞9.支、錨體體系失穩(wěn)破壞整體失穩(wěn)整體失穩(wěn)是指在土土體中形成了滑動動面,圍護(hù)結(jié)構(gòu)連連同基坑外側(cè)及坑坑底的土體一起喪喪失穩(wěn)定性,一般般的失穩(wěn)形態(tài)是圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的上部向向坑外傾倒,圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的底部向坑坑內(nèi)移動,坑底土土體隆起,坑外地地面下陷??拥茁∑鹂拥茁∑鹗侵缚拥椎淄馏w產(chǎn)生向上的的塑性變形。基坑坑開挖以后,坑底底向上位移的原因因有兩種,一是卸卸載引起的回彈,其數(shù)值較?。涣砹硪环N是在開挖引引起的壓力差作用用下土體中產(chǎn)生的的塑性變形,這種變形如果數(shù)數(shù)量較大,表示土土體中的塑流已經(jīng)經(jīng)比較嚴(yán)重,如果果圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)支支撐能形成整體性性好的體系,則塑塑流僅引起坑外地地面下沉,影響環(huán)環(huán)境安全;如果是是自立式結(jié)構(gòu)或節(jié)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度差的支撐撐體系,隆起可能能是整體失穩(wěn)的前前兆;如果穩(wěn)定性性不能得到有效的的控制,就會發(fā)生生整體性失穩(wěn)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)傾覆失穩(wěn)穩(wěn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傾覆失失穩(wěn)主要發(fā)生在重重力式結(jié)構(gòu)或懸臂臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu),重重力式結(jié)構(gòu)在坑外外主動土壓力的作作用下,圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)繞其下部的某點(diǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)動,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的頂部向向坑內(nèi)傾倒。抵抗傾覆失穩(wěn)的的力矩主要由圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)自身的重力力形成,坑底的被被動抗力也是構(gòu)成成抵抗力矩的因素素。關(guān)于轉(zhuǎn)動中心圍護(hù)結(jié)構(gòu)滑移失穩(wěn)穩(wěn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的滑移失失穩(wěn)亦主要發(fā)生在在重力式結(jié)構(gòu)中,,在坑外主動土壓壓力的作用下,圍護(hù)結(jié)構(gòu)向坑內(nèi)平平移。抵抗滑移的阻力力主要由圍護(hù)體底底面的摩阻力以及及內(nèi)側(cè)的被動土壓壓力構(gòu)成。當(dāng)坑底底土軟弱或圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)底部的地基土土軟化時,墻體發(fā)發(fā)生滑移失穩(wěn)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部地基基承載力失穩(wěn)重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的的底面壓力過大,,地基承載力不足足引起的失穩(wěn)。由于在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的的外側(cè)還作用著土土壓力,因此其合合力是傾斜的。在在傾斜荷載作用下下,地基土發(fā)生向向坑內(nèi)的擠出,圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均均勻的沉降,可能能導(dǎo)致部分圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的開裂損壞?!疤吣_”失穩(wěn)在單支撐的基坑中中,可能發(fā)生撓支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動,圍護(hù)結(jié)構(gòu)上部向向坑外傾倒,圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的下部向上上翻的失穩(wěn)模式,,故形象地稱為“踢腳”失穩(wěn)。在多支撐的的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中一般般不會產(chǎn)生踢腳失失穩(wěn),除非其它支支撐都已失效,只只有一道支撐起作作用的情況。止水帷幕功能失效效和坑底滲透變形破壞壞止水帷幕喪失擋水水功能,產(chǎn)生滲漏、涌水、流土土或流砂。由于水土流失使使基坑外地面下沉沉、塌陷,導(dǎo)致鄰鄰近建筑物的開裂裂和損壞。引起圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水帷幕幕功能失效的主要要原因是施工因素素,其次是設(shè)計(jì)因因素和材料的因素素。由于施工質(zhì)量量低劣,止水帷幕幕有空洞或裂縫,,成為漏水的通道道是最普遍的現(xiàn)象;止水帷幕設(shè)計(jì)過過短,沒有全部切切斷透水層也是漏漏水的可能原因。。由于止水帷幕失效效產(chǎn)生過大的水力力坡降引起坑底滲透變形破壞。坑內(nèi)采用排水或或降水措施后,造造成了坑內(nèi)外的水水頭差,地下水在在水頭差的作用下下向坑內(nèi)滲流,在在滲流出口處土的的細(xì)顆粒被帶出,,或土顆粒處于懸懸浮狀態(tài)涌出。這這種由滲透引起的的破壞因破壞機(jī)理理不同而有不同的的名稱,如管涌、、流砂或流土。如如不及時制止,由由滲透變形引起的的坑外土體的位移移和陷落是嚴(yán)重的的。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性性破壞圍護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性性破壞是指圍護(hù)體體本身發(fā)生開裂、折斷、剪斷斷或壓屈,致使結(jié)構(gòu)失去了了承載能力的破壞壞模式。結(jié)構(gòu)性損壞的原因因可能是方案性的的錯誤,如支撐體體系不當(dāng)或圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)不閉合;也可可能是設(shè)計(jì)計(jì)算時時荷載估計(jì)不足或或結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度估估計(jì)過高,支撐或或圍檁截面不足導(dǎo)導(dǎo)致破壞;此外,,結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處理不不當(dāng),也會因局部部失穩(wěn)而引起整體體破壞,特別在鋼鋼支撐體系中,節(jié)節(jié)點(diǎn)多,加工與安安裝質(zhì)量不易控制制。節(jié)點(diǎn)處理包括括支撐和墻體的連連接處,如不設(shè)置置圍檁或連接強(qiáng)度度不夠。支、錨體系失穩(wěn)破破壞支錨體系的失穩(wěn)破破壞包括兩種不同同的破壞模式。錨錨桿的破壞主要表表現(xiàn)為錨桿的拔出、斷裂裂或預(yù)應(yīng)力松弛,土錨的破壞大多多是局部的,群錨錨的破壞實(shí)際上是是土體的失穩(wěn)而并并非是錨桿的結(jié)構(gòu)構(gòu)性破壞;支撐的的失穩(wěn)很可能是整整體性的,其形態(tài)態(tài)因體系不同而不不同,支撐體系大大多是超靜定的,,局部的破壞會造造成整體的失穩(wěn),,尤其是鋼支撐體體系,局部節(jié)點(diǎn)的的失效概率比較大大。基坑工程失效案例例案例102008年的一次重大基坑坑工程事故從這些照片中看到到了什么?1.地下連續(xù)墻的破壞壞形態(tài)后仰、折斷、下部部情況看不到??2.路面下沉極其迅速速,過往汽車突然然下陷,說明由于于地下連續(xù)墻折斷斷,從基坑側(cè)面往往坑內(nèi)涌土為主,,底部涌土情況不不明。3.鋼支撐與連續(xù)續(xù)墻之間沒有圍檁檁,只能承受壓力力,不能受拉,一一旦發(fā)生連續(xù)墻后后仰轉(zhuǎn)角,鋼支撐撐作用失效。4.連續(xù)墻的破壞暴露露了鋼筋混凝土的的嚴(yán)重質(zhì)量問題,,碎石表面沒有水水泥膠結(jié),鋼筋與與混凝土剝離,連連續(xù)墻被剪斷。這一次重大的基坑坑事故,究其主要要原因,仍不外乎乎超挖和沒有坑底底加固這兩項(xiàng)頑癥癥。這是一個四道支撐撐的深基坑,開挖挖深度為16m,由于施工超挖,第第四道支撐沒有及及時支撐。經(jīng)驗(yàn)算算,由于沒有第四四道支撐的作用,,致使第三道支撐撐的軸力增加了43%~47%,,地下連續(xù)墻的彎彎矩增加了37%%~51%,剪力力增加了38%~~40%。發(fā)生在90年代初初期的基坑工程事事故案例11.地下連續(xù)墻的垮塌塌基坑面積2600m2,周邊長度260m,開挖深度12.35m,采用600mm厚、24m深的地下連續(xù)墻,,設(shè)四道支撐,第第一道鋼筋混凝土土支撐,其余為609mm的鋼管支撐幾點(diǎn)教訓(xùn)設(shè)計(jì):荷載用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值,抗力用設(shè)計(jì)計(jì)值,設(shè)計(jì)表達(dá)式式兩端不匹配,降降低了安全度。鋼鋼支撐直接支承在在與其斜交的地下下連續(xù)墻上,沒有有用圍檁,更無平平衡剪力垛。施工:未按設(shè)計(jì)圖圖紙的要求施工,,包括超挖、不及及時支撐,坑底沒沒有加固。監(jiān)測:沒有及時發(fā)發(fā)現(xiàn)險情,沒有發(fā)發(fā)出警報。管理:鄰近工程的的負(fù)責(zé)人發(fā)現(xiàn)問題題,向這個項(xiàng)目的的經(jīng)理提出忠告,,但項(xiàng)目經(jīng)理卻置置若罔聞,沒有引引起警覺。事故發(fā)發(fā)生前晚,已發(fā)現(xiàn)現(xiàn)預(yù)兆,但沒有及及時采取工程措施施搶險。90年代中期的基坑工工程事故案例12.拱圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)的垮垮塌拱圈逆作法拱圈逆作法的主要要問題1.大面積的建筑筑基坑平面受力狀狀態(tài)不同于圓拱的的受力條件;2.從上而下修筑筑的欄墻沒有插入入深度,對于敞開開開挖的施工條件件,會發(fā)生從底部部涌入坑內(nèi)的塑性性流動;2.止水措施不足足以阻止地下水從從坑外向坑內(nèi)流動動。案例13.引水渠道基坑邊坡坡失穩(wěn)4孔箱涵,單孔尺尺寸為3.25m3.60m,總長75m地面標(biāo)高+4.2~4.7m,設(shè)計(jì)基坑底面標(biāo)高高-5.33m,開挖深度近10m按三級放坡,從上上至下依次為1:1.5、1:2和1:3,變坡處處留1.0m寬的馬道二級輕型井點(diǎn)降水水采用水沖法施工,,泥漿沉淀池設(shè)置置在基坑頂部南北北兩側(cè),距基坑外外緣12m~15m10m高的土坡滑動滑坡發(fā)生在挖到基基坑底面,澆筑墊墊層后,正在綁扎扎箱涵的鋼筋時沒有進(jìn)行任何的位位移觀測,因此沒沒有發(fā)現(xiàn)滑坡的預(yù)預(yù)兆,突發(fā)性的事事故塌入基坑中的土方方5000立方米米,泥面涌高6m第一級井點(diǎn)向基坑坑中移動13m事故分析1.10m的高差形成的壓力力差超過了軟土的的承載能力;2.由于坡面非非常平緩,滑動的的形式是深層滑動動,以中點(diǎn)圓的形形式破壞;3.卸載引起負(fù)負(fù)的孔隙水壓力,,產(chǎn)生強(qiáng)度較高的的假象,隨著負(fù)壓壓的消散,土的抗抗剪強(qiáng)度降低,滑滑坡并不發(fā)生的開開挖的同時,而滯滯后一定的時間;;4.沒有進(jìn)行監(jiān)監(jiān)測的教訓(xùn)。土釘墻的垮塌陽角處土釘墻的破破壞鋼支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)的的失穩(wěn)不同類型圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)接頭處及深、淺淺坑之間支檔墻的的失穩(wěn)深基坑工程的設(shè)計(jì)計(jì)控制要求深基坑工程的設(shè)計(jì)計(jì)控制要求1.深基坑工程程的技術(shù)要求;2.深基坑圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的類型;3.安全等級與設(shè)設(shè)計(jì)、施工要求;;4.深基坑圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)荷載;;5.深基坑設(shè)計(jì)表表達(dá)式及安全控制制標(biāo)準(zhǔn);深基坑工程的技術(shù)術(shù)要求深基坑工程是指包括基坑開挖挖、降水和支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工與與監(jiān)測在內(nèi)的總稱稱。支護(hù)結(jié)構(gòu)則由包括具有擋土土、止水功能的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和維持圍護(hù)結(jié)構(gòu)平平衡的支、錨體系兩部分組成;支、、錨體系是指內(nèi)支撐體系或錨桿桿體系,內(nèi)支撐體系由支撐、圍檁和立立柱等構(gòu)件組成,,錨桿體系則由錨桿、腰粱和和臺座等組成。對深基坑工程的技技術(shù)要求包括:一深基坑工程的的功能要求1.擋土功功能2.止水功功能3.作為地地下結(jié)構(gòu)外墻的使使用功能二環(huán)境保護(hù)與處處理相鄰關(guān)系的要要求1.控制圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移和坑坑底隆起對環(huán)境的的影響2.控制降降低地下水位對環(huán)環(huán)境的影響3.控制土土錨對相鄰場地的的影響深基坑工程的功能要要求為什么要做深基坑坑工程?由地下室的施工引引起的問題:擋土和止水的功能能-臨時性的結(jié)構(gòu)構(gòu)物作為深基坑圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻墻可以同時用作地地下結(jié)構(gòu)的永久性性外墻的使用功能能擋土功能放坡開挖和支護(hù)開開挖雖是兩種可供供選擇的開挖方案案,但放坡開挖的的適用范圍有限,,因?yàn)樯罨拥姆欧牌路秶^大,城城市不可能提供太太大的放坡空間;;深基坑放坡所增增加的土方量也比比較大;如在軟土土地區(qū)更由于可能能產(chǎn)生深層滑動的的制約,在深基坑坑中放坡開挖的風(fēng)風(fēng)險很大。因此深基坑工程大大多采用支護(hù)開挖挖的方案。深基坑坑設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu)(一般包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支支錨體系兩部分)的目的是是阻止基坑外側(cè)土土體的坍塌,為基基礎(chǔ)施工提供安全全的工作空間。支護(hù)結(jié)構(gòu)的功功能是擋土,,對基礎(chǔ)施工工空間來說具具有防護(hù)的作作用,統(tǒng)稱為為支護(hù)結(jié)構(gòu),,但將圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)和支錨體體系加以區(qū)別別可更確切地地表達(dá)其在基基坑工程中的的不同作用。。根據(jù)擋土的要要求,圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)不一定是是連續(xù)密閉的的,在土的強(qiáng)強(qiáng)度比較高的的地區(qū),采用用間隔式的圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)就足足以起到擋土土的作用;但但在軟土地區(qū)區(qū),由于土的的強(qiáng)度低,土土壓力比較大大,則需要設(shè)設(shè)置連續(xù)排列列的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)才有足夠的的強(qiáng)度抵抗土土壓力的作用用和防止軟土土在側(cè)向壓力力作用下通過過支擋的間隙隙繞流。不同地區(qū)、不不同土類、不不同開挖深度度的基坑,根根據(jù)擋土的功功能要求可以以選擇不同的的圍護(hù)結(jié)構(gòu)型型式和支錨體體系的類型。。止水功能在地下水位比比較高的地區(qū)區(qū),為了使施施工作業(yè)的空空間比較干燥燥,必須采取取坑內(nèi)排水或或降低地下水水位的措施。。如在坑內(nèi)降降低地下水位位則造成了坑坑內(nèi)外的水位位差,地下水在水水頭壓力的作作用下從坑外外流向坑內(nèi),,不僅不能保保持坑內(nèi)的干干燥,而且還還會產(chǎn)生管涌涌、流砂等滲滲透變形,危危及基坑的安安全。在這種種情況下,要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)同時具有止止水的功能,,能阻止地下下水流向坑內(nèi)內(nèi),以保證坑坑內(nèi)的施工作作業(yè)條件。實(shí)現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)止水功能的的條件,一方方面是要求圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身身要有一定的的隔水性能,可以同時起起止水帷幕的的作用,另一一方面是要求求設(shè)置的止水水帷幕有足夠夠的長度,或或者能切入不不透水層,或或者能將水頭梯度減減少到不會發(fā)發(fā)生危害的數(shù)數(shù)值。有些類型的圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以以同時具有擋擋土和止水的的功能,如地地下連續(xù)墻;;但有些擋土土結(jié)構(gòu)物卻不不具有止水的的作用,如排排樁式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu),此時就就需要設(shè)置止止水帷幕,采采用兩種材料料的復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)。作為地下結(jié)構(gòu)構(gòu)外墻的使用用功能在軟土地區(qū),,深基坑工程程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造價很高,,特別如地下下連續(xù)墻有時時可達(dá)數(shù)千萬萬之巨,如果果僅用作施工工時的臨時性性圍護(hù)結(jié)構(gòu),,在地下室施施工完畢以后后就喪失了使使用價值,確確實(shí)非??上?。為了充分分利用地下連連續(xù)墻的使用用價值,提出出了將圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)同時作為為地下室外墻墻的設(shè)計(jì)要求求,這種設(shè)想想無疑是具有有經(jīng)濟(jì)意義的的。在這種條件下下,支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)就具有地下下室外墻的使使用功能要求求,即永久性性的止水功能能、永久性的的擋土作用以以及傳遞建筑筑物荷載的功功能。對于同時具有有地下室外墻墻使用功能要要求的圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu),其設(shè)計(jì)計(jì)和施工的技技術(shù)要求和一一般圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)不同,技術(shù)術(shù)難度比較大大,也比較復(fù)復(fù)雜,需要作作專門的研究究。環(huán)境保護(hù)與處處理相鄰關(guān)系系的要求1.控控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)位移和坑底底隆起對環(huán)境境的影響2.控控制降低地下下水位對環(huán)境境的影響3.控制制土錨對相鄰鄰場的影響控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)位移和坑底底隆起對環(huán)境境的影響基坑開挖對土土體來說是一一種卸荷作用用,打破了土土體原來的平平衡狀態(tài),土土體就會產(chǎn)生生各種形態(tài)的的位移,在基基坑內(nèi)部,表表現(xiàn)為圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的水平位移和坑底的隆起,盡管設(shè)置了了圍護(hù)體的支支、錨結(jié)構(gòu),,但圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)連同周圍的的土體仍然有有不同程度的的水平位移;;坑底的隆起是是一種向上的的位移,產(chǎn)生生的原因一是是深層土的卸卸荷回彈,二二是由開挖形形成的壓力差差導(dǎo)致的土體體塑流。由于于土體是連續(xù)續(xù)體,坑底的的隆起和圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的水平平位移必然導(dǎo)導(dǎo)致坑外土體體產(chǎn)生沉降和和水平位移,,帶動相鄰建建筑物或市政政設(shè)施發(fā)生傾傾斜或撓曲,,這些附加的的變形使結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件或管道道可能產(chǎn)生開開裂,影響使使用,危及安安全。控制降低地下下水位對環(huán)境境的影響基坑開挖時必必須采取坑內(nèi)內(nèi)排水或降低低地下水位的的措施以獲得得干燥的施工工工作空間。。如采用坑外降降水會使大范范圍的地下水水位下降;如如在坑內(nèi)降水水而圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)不具有止水水的功能,或或止水功能失失效,則也會會引起坑外地地下水位下降降;基坑的開開挖深度越深深,地下水位位下降越多,,影響的范圍圍也就越大。。當(dāng)采用坑內(nèi)內(nèi)降水方案而而止水帷幕能能有效工作時時,坑外的地地下水位不會會明顯下降,,對相鄰建筑筑物不會構(gòu)成成威脅。地下水位下降降造成土體有有效應(yīng)力增加加,產(chǎn)生大范范圍的地面沉降,在影響范圍圍內(nèi)的建筑物物和市政設(shè)施施就要受到不不同程度的損損害。因此在軟土地地區(qū)通常都采采用止水帷幕幕來防止坑外外地下水位的的下降,在基基坑工程設(shè)計(jì)計(jì)和施工時,,必須充分重重視止水帷幕幕的質(zhì)量,密切監(jiān)控坑外外地下水位的的變化??刂仆铃^對相相鄰場地的影影響對坑內(nèi)的施工工條件來說,,采用土錨比比內(nèi)支撐更為為有利,可以以減少對挖土土和澆筑基礎(chǔ)礎(chǔ)的干擾。因因此在地質(zhì)條條件比較好的的的地方,大大量采用土錨錨;而在軟土土地區(qū),由于于軟土無法提提供足夠的錨錨固力,很少少采用土錨。。但除了上述述技術(shù)方面的的考慮之外,,采用土錨時時還應(yīng)充分注注意其對相鄰鄰關(guān)系的影響響,除非建筑筑場地十分空空曠,土錨能能完全設(shè)置在在建筑紅線范范圍以內(nèi)。建筑紅線是法法定的建筑界界限,不僅限限定地面建筑筑的范圍,而而且也不容許許地下的設(shè)施施超出紅線范范圍。在一般般情況下,土土錨的錨固段段常常超出紅紅線,亦即已已經(jīng)進(jìn)入相鄰鄰場地的范圍圍,如果相鄰鄰場地進(jìn)行地地下的施工或或設(shè)置樁體,,土錨就成為為其地下障礙礙物,因此可可能產(chǎn)生相鄰鄰的糾紛。從從民法的角度度來看,采用用的土錨如已已進(jìn)入相鄰場場地范圍,則則已經(jīng)侵犯了了相鄰場地業(yè)業(yè)主的合法權(quán)權(quán)益,相鄰場場地業(yè)主可以以訴諸法律。。深基坑圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的類型按功能劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛剛度劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)保保持穩(wěn)定方式式劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的的施工工藝與與材料劃分按功能劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)功功能劃分為臨時性結(jié)構(gòu)和兼有永久性性結(jié)構(gòu)功能((兩墻合一)兩類。臨時性圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的功能比比較單一,設(shè)設(shè)計(jì)時只要滿滿足施工圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的擋土土、止水和環(huán)環(huán)境保護(hù)的要要求;永久性結(jié)構(gòu)除除了滿足上述述施工圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的要求外外,還應(yīng)滿足足作為永久性性結(jié)構(gòu)的許多多要求,例如如傳力、協(xié)調(diào)調(diào)變形、防滲滲等要求。同同時還要處理理與地下室梁梁、板、柱的的連接構(gòu)造,,對圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的變形也有有更嚴(yán)格的要要求。按圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛剛度劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)材材料本身的傳傳力特性可以以分為剛性結(jié)結(jié)構(gòu)和柔性結(jié)結(jié)構(gòu)兩類。剛性結(jié)構(gòu)圍護(hù)體材料的的抗拉強(qiáng)度很很低,一般不不考慮承受彎彎矩,其變形形的特點(diǎn)主要要是平移和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動,當(dāng)發(fā)生生撓曲變形時時很容易出現(xiàn)現(xiàn)開裂;柔性結(jié)構(gòu)圍護(hù)體材料能能承受較大的的彎矩和拉應(yīng)應(yīng)力,因此可可以容許發(fā)生生較大的撓曲曲而結(jié)構(gòu)不出出現(xiàn)裂縫。按圍護(hù)結(jié)構(gòu)保保持穩(wěn)定方式式劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)保保持穩(wěn)定的方方式,可劃分分為自立式和和支錨式兩類類。自立式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)可以不依靠支支撐或錨桿的的傳力作用而而保持其平衡衡,按照保持持穩(wěn)定的機(jī)制制可以分為重重力式和懸臂臂式兩類。重重力式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)依靠自身身的重力所形形成的穩(wěn)定力力矩和摩阻力力來抵抗土壓壓力所引起的的傾覆和滑移移;懸臂式則則依靠插入深深度范圍內(nèi)土土的嵌固作用用維持穩(wěn)定。。支錨式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)則需要依靠內(nèi)內(nèi)支撐或土錨錨才能保持圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)穩(wěn)定。主動土壓力Ea被動抗力Ep基底摩阻力H重力G重力式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)主動土壓力Ea被動抗力Ep被動抗力E′p懸臂式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)拉錨土錨土錨或拉錨支撐立柱立柱樁圍護(hù)墻圍檁坑底加固內(nèi)支撐體系按圍護(hù)結(jié)構(gòu)施施工工藝與材材料劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的的施工工藝與與材料劃分可可分為以水泥泥穩(wěn)定土為材材料的水泥攪攪拌樁,以鋼鋼為材料的鋼鋼板樁和以鋼鋼筋混凝土為為材料的鉆孔孔灌注樁、地地下連續(xù)墻或或鋼筋混凝土土板樁。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受受力性能與材材料密切有關(guān)關(guān)。用水泥攪攪拌樁做成的的壩體是剛性性的、自立式式的。用鋼材材或鋼筋混凝凝土制成的圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)是柔柔性的,一般般需要采用支支錨體系來維維持其穩(wěn)定。。但鋼筋混凝凝土地下連續(xù)續(xù)墻也可以做做成如圖所示示的重力式圍圍護(hù)結(jié)構(gòu);水水泥攪拌樁可可以加勁性的的型鋼成為柔柔性的圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)(SMW工法),也可可以用作柔性性的排樁式圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的止止水帷幕。安全等級與設(shè)設(shè)計(jì)、施工要要求確定安全等級級的原則考慮劃分安全全等級的因素素已有規(guī)范對安安全等級的劃劃分標(biāo)準(zhǔn)不同安全等級級基坑工程的的設(shè)計(jì)及施工工要求基坑設(shè)計(jì)的表表達(dá)式及設(shè)計(jì)計(jì)原則關(guān)于安全系數(shù)數(shù)的規(guī)定確定安全等級級的原則1.基坑工程程大多數(shù)是臨時性的,其安全度度和耐久性的的要求低于一一般的結(jié)構(gòu)工工程;2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)失效對周圍環(huán)境影影響的重要性甚于于圍護(hù)結(jié)構(gòu)本本身;3.在許多情情況下,變形的控制高于強(qiáng)度控制制??紤]劃分安全全等級的因素素1.基坑的開挖深度由于土壓力與與深度的平方方成正比,基基坑深度越大大,圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力與變變形都相應(yīng)急急劇增大,支支錨結(jié)構(gòu)的軸軸力也隨之增增大。無論對對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)本身的安全全或?qū)Νh(huán)境的的影響都增加加了技術(shù)難度度,工程的重重要性和失效效帶來的危害害性都加大了了,對于深基基坑應(yīng)提高對對設(shè)計(jì)和施工工的技術(shù)要求求;2.土質(zhì)條件在相同開挖深深度的條件下下,土質(zhì)越差差,抗剪強(qiáng)度度低,側(cè)土壓壓力增大,結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力加大大,對環(huán)境的的影響也越大大,控制的要要求必須相應(yīng)應(yīng)提高;3.地下下水位地下水對基坑坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的的安全與使用用具有決定性性的作用,如如果地下水位位很深,則技技術(shù)難度和工工程的危險性性都要小得多多;在地下水水位高的地方方,降水會形形成地面的沉沉降和損害相相鄰建筑物,,如果設(shè)置止止水帷幕,則則使圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)承受很大的的水壓力,同同時增加了滲滲透變形的危危險性,因此此必須提高對對設(shè)計(jì)和施工工的要求;4.相鄰鄰建筑物與設(shè)設(shè)施的重要性性以及對變形形的承受能力力相鄰建筑物的的重要性增大大,對變形控控制的要求更更嚴(yán)格,安全全等級就越高高,例如在地地下鐵道鄰近近地區(qū)開挖基基坑時,常需需要提高設(shè)計(jì)計(jì)的安全度以以保證地下鐵鐵道的安全運(yùn)運(yùn)行;對于變變形十分敏感感的建筑物或或設(shè)施,也必必須嚴(yán)格控制變形形,提高對設(shè)計(jì)計(jì)施工的要求求。規(guī)范對安全等等級的劃分標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)有各部門和和地方的基坑坑工程規(guī)范已已經(jīng)提出了基基坑工程安全全等級的劃分分方法,見下下表,表中出出現(xiàn)的差別反反映了地區(qū)的的地質(zhì)條件和和經(jīng)驗(yàn)的不同同以及規(guī)范覆覆蓋面的不同同,地方規(guī)范范針對性強(qiáng),,可以規(guī)定得得具體一些,,而全國性的的規(guī)范只能規(guī)規(guī)定得原則些些。不同安全等級級基坑工程的的設(shè)計(jì)及施工工要求為了統(tǒng)一設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),對不不同的工程區(qū)區(qū)別對待,需需要制定設(shè)計(jì)計(jì)依據(jù)的控制制標(biāo)準(zhǔn)。有些些規(guī)范對基坑坑工程劃分了了安全等級,,但有的規(guī)范范不主張劃分分安全等級。。下面主要討討論按安全等等級確定的設(shè)設(shè)計(jì)施工要求求。從地方規(guī)范的的規(guī)定可以看看出,對基坑坑圍護(hù)設(shè)計(jì)的的要求主要按按變形控制,,對不同安全全等級的基坑坑提出不同數(shù)數(shù)量的變形控控制值,安全全等級越高,,變形控制值值越小。變形形控制值有兩兩種不同方法法,一種是按水平位移的的數(shù)值控制,另一種是按水平位移與與圍護(hù)結(jié)構(gòu)高高度的相對比比值控制。其實(shí)這兩種不不同的控制方方法表示了不不同的控制側(cè)側(cè)重點(diǎn),相對對比值用于控控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)本身能處于于安全的工作作狀態(tài),與安安全系數(shù)相配配合以保持圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安安全;水平位位移的絕對值值用于將圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)對相鄰鄰建筑物的影影響控制在許許可的范圍以以內(nèi)。對于面向全國國的規(guī)范,由由于各地地質(zhì)質(zhì)條件相差懸懸殊,很難如如地方規(guī)范那那樣對變形作作出具體的規(guī)規(guī)定,建筑基基坑工程技術(shù)術(shù)規(guī)范在編制制過程中曾分分別鄰近有無無永久性建筑筑物給出了變變形控制值,,但在最終頒頒布時刪去了了這些內(nèi)容。。作為一種經(jīng)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)還還是有參考價價值?;釉O(shè)計(jì)的表表達(dá)式及設(shè)計(jì)計(jì)原則基坑設(shè)計(jì)由兩兩部分組成,,一部分是涉涉及土體穩(wěn)定性的驗(yàn)算;另一一部分是圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐撐或錨桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。前一種驗(yàn)算算時,主要的的荷載和抗力力都是由土體體產(chǎn)生的;后后一種設(shè)計(jì)的的荷載主要由由土體引起的的,而抗力是是由結(jié)構(gòu)材料料提供的。這這兩種設(shè)計(jì)表表達(dá)式中的荷荷載和抗力項(xiàng)項(xiàng)的物理意義義不同、性質(zhì)質(zhì)不同,安全全控制的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)也不相同。。從表可以看出出,對穩(wěn)定性性驗(yàn)算,各規(guī)規(guī)范所采用的的設(shè)計(jì)方法基基本相同,都都是安全系數(shù)數(shù)方法。雖然然安全系數(shù)設(shè)設(shè)計(jì)方法不符符合設(shè)計(jì)統(tǒng)一一標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于概概率極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)原則的的要求,但在在設(shè)計(jì)表達(dá)式式的兩邊都采采用標(biāo)準(zhǔn)值表表示設(shè)計(jì)變量量,設(shè)計(jì)體系系內(nèi)部封閉,,尚不致造成成誤解和錯誤誤。但是圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)墻身設(shè)設(shè)計(jì)、支撐截截面設(shè)計(jì)和錨錨桿截面設(shè)計(jì)計(jì)的情況就不不一樣了,設(shè)設(shè)計(jì)表達(dá)式兩兩邊物理量的的性質(zhì)不同,,需要在基坑坑規(guī)范中加以以協(xié)調(diào)。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)、、支撐或錨桿桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)表達(dá)式中,,必須充分注注意荷載和抗抗力的統(tǒng)一。。這是因?yàn)?,,產(chǎn)生結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力的荷載主主要是由土形形成的,所求求得的土壓力力和結(jié)構(gòu)內(nèi)力力都是標(biāo)準(zhǔn)值值,但材料的的強(qiáng)度采用現(xiàn)現(xiàn)行的混凝土土結(jié)構(gòu)規(guī)范的的設(shè)計(jì)值,則則設(shè)計(jì)表達(dá)式式的兩端是不不一致的,必必須采取一定定的調(diào)整措施施加以平衡。。如果采用現(xiàn)行行地基基礎(chǔ)規(guī)規(guī)范中關(guān)于土土壓力的計(jì)算算方法和結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算方方法強(qiáng)度結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力,同同時采用現(xiàn)行行混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)規(guī)范中的材材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值進(jìn)行截面面強(qiáng)度驗(yàn)算和和配筋,忽視視了兩者之間間在設(shè)計(jì)原則則上的差異,,就降低了結(jié)結(jié)構(gòu)的安全度度,留下了隱隱患。關(guān)于安全系數(shù)數(shù)的規(guī)定各規(guī)范對設(shè)計(jì)計(jì)安全系數(shù)的的規(guī)定很不一一致,符號和和術(shù)語也并不不一致,在使使用時務(wù)必充充分注意區(qū)別別。各規(guī)范對對不同的驗(yàn)算算模式所規(guī)定定的安全系數(shù)數(shù)允許值見下下表。由于各各規(guī)范都按自自己的符號術(shù)術(shù)語系統(tǒng)規(guī)定定其物理意義義,選用各不不相同的安全全水準(zhǔn)和各種種系數(shù),讀者者在使用這些些規(guī)范時,只只能認(rèn)定執(zhí)行行一本規(guī)范的的規(guī)定,切忌忌幾本規(guī)范混混用。深基坑圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)荷荷載基坑工程設(shè)計(jì)計(jì)的荷載不同同于一般的結(jié)結(jié)構(gòu)物,作用用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)上的荷載主主要是側(cè)向壓壓力包括土壓壓力和水壓力力。其它的一一些作用,如如地面的施工工荷載、相鄰鄰建筑物的基基底荷載等垂垂直荷載也都都通過側(cè)向壓壓力的形式作作用于圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu);相鄰場場地的沉樁擠擠土作用,也也以水平壓力力的形式傳給給圍護(hù)結(jié)構(gòu);;直接作用于于圍護(hù)結(jié)構(gòu)上上的垂直荷載載很少,主要要是作用于內(nèi)內(nèi)支撐上的一一些施工機(jī)械械。作用于圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)上的側(cè)向向荷載都是非非標(biāo)準(zhǔn)的荷載載,其值是不不確定的、不不穩(wěn)定的,受受施工條件和和環(huán)境條件的的影響非常大大,預(yù)估的荷荷載與實(shí)際產(chǎn)產(chǎn)生的荷載可可能相差很遠(yuǎn)遠(yuǎn),荷載的確確定是基坑工工程設(shè)計(jì)中最最為困難而又又十分重要的的環(huán)節(jié)。作用于圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的側(cè)向土土壓力作用于圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的水壓力力施工荷載永久性荷載作用于圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的側(cè)向土土壓力1.對經(jīng)經(jīng)典土壓力理理論的認(rèn)識2.土壓壓力的量測試試驗(yàn)結(jié)果3.土壓壓力計(jì)算中若若干問題的討討論4.土壓力力計(jì)算的一些些經(jīng)驗(yàn)方法對經(jīng)典土壓力力理論的認(rèn)識識在討論到土壓壓力問題時,,人們就會提提到經(jīng)典的庫庫侖理論和朗朗肯理論。由由于建設(shè)規(guī)模模的發(fā)展,也也由于量測技技術(shù)和計(jì)算技技術(shù)的進(jìn)步,,近代對于土土壓力的性質(zhì)質(zhì)和土壓力的的分布與變化化規(guī)律的認(rèn)識識遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了了朗肯和庫侖侖的年代,因因此在許多文文獻(xiàn)中,人們們不斷地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)測的結(jié)果果與理論不符符,也經(jīng)常聽聽到對經(jīng)典土土壓力理論的的批評。但是經(jīng)典的土土壓力理論依依然是實(shí)用計(jì)計(jì)算公式的基基本形式,許許多關(guān)于土壓壓力計(jì)算的討討論常常是環(huán)環(huán)繞著如何修修正經(jīng)典公式式來開展的,,經(jīng)典公式的的局限性是明明顯的,但至至今尚沒有看看到超越他們們的新的理論論公式問世。。究竟什么是經(jīng)經(jīng)典的土壓力力理論?經(jīng)典土壓力理理論1.經(jīng)典土壓力理理論得到的是是極限值2.經(jīng)典土土壓力理論只只能計(jì)算剛性性界面上的接接觸壓力3.經(jīng)典土壓力理理論是在平面應(yīng)變條件件下的解答經(jīng)典土壓力理理論得到的是是極限值基坑尚未開挖挖時作用在圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻面面上的是靜止止土壓力,此此時土體處于于完全彈性狀狀態(tài),基坑開開挖以后土體體處于塑性局局部發(fā)展的過過程中,墻后后和墻前的土土壓力都沒有有達(dá)到極限狀狀態(tài),處在圖圖中的兩條不同同的曲線上,,而按經(jīng)典土土壓力理論計(jì)計(jì)算的僅是曲曲線的兩個端端點(diǎn)。至于塑塑性發(fā)展的過過程,經(jīng)典土土壓力理論并并沒有給出解解答,迄今為

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