地下建筑结构作业

. 地下建筑结构作业

班级：土木123班 姓名：黄浩林 学号：1216100044 课程：地下建筑结构

日期：2015/11/15 . 基坑工程单元作业 1.基坑支护设计和施工的原则有哪些？基坑支护的主要类型有哪些？各类型的特点和适用条件？ 答：基坑支护设计和施工的原则： （1）.安全可靠 在满足支护结构本身强度、稳定性和变形要求的同时，确保周围环境的安全； （2）.经济合理性 在保证安全可靠的前提下，设计方案应具有较好的技术经济效应和环境效应； （3）.施工便利并保证工期 在安全可靠、经济合理的原则下，最大限度地满足方便施工的条件，以缩短工期。 （4）基坑围护结构的构件（包括围护墙、隔水帷幕和锚杆）在一般情况下不应超过工程用地范围，否则应事先征得政府主管部门或相邻地块业主的同意； （5）基坑围护结构构件不能影响主体工程结构构件的正常施工； （6）有条件时基坑平面形状尽可能采用受力性能较好的圆形、正多边形和矩形、。 基坑支护的主要类型及其特点和适用条件： （1）、放坡大开挖 特点：放坡大开挖造价低，施工速度快，决定了放坡是基坑支护. 优化的途径之一，在条件允许的情况下，尽量放坡或顶部适量放坡，但是基坑边不应有重要建筑物或地下管线等。 适用条件：放坡段土层性质应具有较高的强度，不宜在未经改良的软塑或流塑状土体中放坡。 （2）、板状维护（钢板桩、槽钢、木桩） 特点：强度高，容易打入坚硬土层；可在深水中施工，必要时加斜支撑成为一个围笼。防水性能好；能按需要组成各种外形的围护结构，并可多次重复使用。 适用条件：钢板桩抗弯能力较弱，一般用于深度≤5m土质较好的浅基坑或沟槽，同时顶部宜设置一道支撑或拉锚以形成刚性支点，平衡坑外水土压力。 （3）、重力式挡土墙 特点：1）由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土； 2）具有挡土、止水的双重功能； 3）重力式挡土墙墙身厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。 适用条件：重力式挡土墙为柔性结构支护，适用于较好的地层和较浅的基坑，且允许基坑顶面有一定量的水平位移和地面沉降发生。 （4）、土钉墙或加强型土钉墙支护 特点：土钉墙施工时随地层开挖逐层将土钉设置（打入或者钻孔. 植入）于边坡土体中并注浆，同时在坡面上设置钢筋网和分层喷射混凝土面层，使其连成整体，共同作用。当土体发生变形时，土钉（注浆体）通过与原位土体接触面上的粘结力和摩擦力以及水泥浆液对周围土体的加固，约束和强化土体，从而达到加强和稳定边坡和基坑支护的目的。 适用条件：土钉墙主要用于土质较好地区,我国华北和华东北部一带应用较多,目前我国南方地区亦有应用,有的已用于坑深10m 以上的基坑,稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。 （5）、排桩+支撑（或锚拉） 特点：钢板桩具有良好的耐久性，基坑施工完毕回填土后可将钢板桩拔出回收再次使用；但是由于钢板状搭接处有间隙，不能挡水和土中的细小颗粒，在地下水位高的含砂地层区需采取隔水或降水措施。 适用条件：适用于基坑开挖深度大，地质条件较差，对基坑边土体的水平位移和地面沉降控制要求严格的基坑。 （6）、地下连续墙 特点： 1）施工时振动小，噪声低，能在建筑物、构筑物密集区施工； 2）能兼作临时基坑支护设施和永久地下主体结构，降低工程总造价，可结合“逆作法”施工，缩短总施工工期； 3）适用于多种土质情况，但在岩溶地区和承压水头很高的砂砾. 层地区慎用； 4）施工技术复杂，需专用设备，施工组织要求高，造价高。 适用条件：适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周边环境要求较高的基坑，但是造价较高，施工要求专用设备。 （7）、逆作法施工 特点：缩短施工工期；施工对周围环境影响小。 适用条件：逆作法多用于大平面、大深度及周边环境要求严格的工程机械化程度较高广泛采用信息化施工具有明显的地域特点的地区。

2.叙述内支撑与锚索的区别？内支撑的类型和特点及适用条件？ 答： 深基坑工程中的支护结构一般有两种形式，分别为围护墙结合内支撑系统的形式和围护墙结合锚杆的形式。作用在围护墙上的水土压力可以由内支撑有效地传递和平衡，也可以由坑外设置的土层锚杆平衡。内支撑可以直接平衡两端围护墙上所受的侧压力，构造简单，受力明确；锚杆设置在围护墙的外侧，为挖土、结构施工创造了空间，有利于提高施工效率。本节主要介绍内支撑系统的设计与施工。 内支撑系统由水平支撑和竖向支承两部分组成，深基坑开挖中采用内支撑系统的围护方式已得到广泛的应用，特别对于软土地区基坑面积大、开挖深度深的情况，内支撑系统由于具有无需占用基坑外侧地下空间资源、可提高整个围护体系的整体强度和刚度以及可有效控. 制基坑变形的特点而得到了大量的应用。 表1 支护方式及其优劣性分析表 分项特点 支护方式 主要特点 质量 可靠性 工期 造价 在本工程中的适宜

性

桩锚支护 适用于不同深度的基坑，普遍使用，地区经验丰富。在淤泥质土及泥炭质土中锚杆锚固效果较差，易发生蠕变变形，邻近建筑为桩基础时不能使用。 好 较长 较高 场地地层为软土地区，锚杆锚固效果较差，变形难以控制，本场地不宜采用。

桩撑支护 可适用于不同深度的基坑，尤其使用于平面尺寸狭长或规则的基坑，有成功经验。施工周期稍长，尤其对后续施工有一定的影响。 好 较长 较高 通过合理布置支撑构件，保证土方挖运便利，及后期结构施工。

内支撑的类型和特点及适用条件： （1）钢支撑 钢结构支撑具有自重小、安装和拆除都很方便，而且可以重复使用等优点。根据土方开挖进度，钢支撑可以做到随挖随撑，并可施加预应力，可以通过调整轴力而有效控制围护墙的变形，这对控制墙体变形是十分有利的。因此，在一般情况下，应优先采用钢支撑。 缺点是钢结构支撑整体刚度较差，安装节点比较多，当节点构造. 不合理、施工不当或不符合设计要求，往往容易造成因节点变形与钢支撑变形，进而造成基坑过大的水平位移。有时甚至由于节点破坏，造成断一点而破坏整体的后果。对此应通过合理设计、严格现场管理和提高施工技术水平等措施加以控制。 （2）钢筋混凝土支撑 现浇钢筋混凝土结构支撑具有较大的刚度，适用于各种复杂平面形状的基坑。现浇节点不会产生松动而增加墙体位移。工程实践表明，在钢结构支撑施工技术水平不高的情况下，钢筋混凝土支撑具有更高的可靠性。但混凝土支撑有自重大、材料不能重复使用，支撑浇注、养护时间长，拆除困难等缺点。当采用爆破方法拆除支撑时，会对周围环境产生影响。由于混凝土支撑从钢筋、模板、浇捣至养护的整个施工过程需要较长的时间，因此不能做到随挖随撑，这对控制墙体变形是不利的，对于大型基坑的下部采用钢筋混凝土支撑时应特别慎重。 （3）钢—钢筋混凝土组合支撑 通过合理使用，可以扬长避短。常用于面积较大的不规则基坑，在基坑的端头、斜角等不规则部位采用钢筋混凝土结构支撑，矩形或条形部分采用钢结构支撑。上层混凝土、下层钢结构

3.何谓止水帷幕？主要的止水帷幕类型和适用条件？ 答：止水帷幕是一个概念，是工程主体外围止水系列的总称。用于阻止或减少基坑侧壁及基坑底地下水流入基坑而采取的连续止水体。 . 主要的止水帷幕类型和适用条件：

（1） 普通水泥搅拌桩搭接的止水帷幕 在支护桩外侧施工相互搭搭接的普通水泥搅拌桩（一排或多排）形成止水帷幕； 特点如下： 1）施工速度快、工程单价低、因桩体直径上下一样，因此在确保搭接效果时，止水效果还有保障的，所以还被大量采用。 2）搅拌桩机械底盘较大，需要有一定的施工作业空间； 3）机械动力较小，一般穿越地层为硬塑状粉质粘土或稍密状的砂层，标贯击数不大于16击；当出现砂和岩的不整合界面时更为困难。 4）钻杆垂直度影响造成桩体的搭接出现偏差导致桩体下部开叉（有效深度为10-12m以内）。 5）当存在地下障碍（如深埋旧基础或硬夹层）时施工困难。 6）当砂层厚、透水性强、水量大，尤其是在承压水和流动的动态水时，因水泥浆被地下水扰动成型困难。 7）机架高度和钻杆长度有限，一般在20米以内，因此对于深部的止水受到限制。

（2）单轴大直径搅拌机械的止水帷幕 为了克服上述单轴普通小直径搅拌机械的缺点，近几年出现了单轴大直径水泥搅拌机械；主要改进在以下几点： . 1）机械的动力得到了加强，穿透能力得到提高，可以穿过密实砂层，可以进入到一定量的全风化岩层甚至强风化软岩层，可一定程度的防治砂和岩不整合界面渗漏问题。 2）因施工进尺速度较慢，桩体搅拌均匀性改善使得桩体强度有所提高；桩体直径可达1000以上，甚至达到1500mm。 3）机架的高度有所增高，因此桩体的深度有所加深，可以达到25m的深度。 4）因桩体直径大，桩体相互搭接厚度可以加大，止水效果可以保障。 5）因钻杆位于底盘的顶前端，因此对施工作业面的空间要求有所减少。 6）因桩体直径大，对动水砂层的止水效果得到改善。 7）费用较高、速度慢、工期长。 8）也必须进行地下障碍的清理。

（3）三轴大直径搅拌机械的止水帷幕 近三年，三轴大直径水泥搅拌机械在广东得到应用，主要特点如下： 1）机械动力大，穿透能力强，对于密实砂层可以穿过，并能进入强风化软岩层达到2-3m，但对于中风化岩层的动力还是不足。 2）机架高，钻杆深度可达地下40m。 3）搭接效果有保障，三轴之间的搭接由机械自身控制不会开叉，三桩之间的搭接可以加大甚至可以套打一桩。