高层建筑施第2章.

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1、轻型井点示意图 一、轻型井点降水 轻型井点降低地下水位，是沿基坑周围以一定间 距埋入井点管(下端为滤管)至蓄水层内，井点管上端 通过弯连管与地面上水平铺设的集水总管相连接，利 用真空原理，通过抽水设备 将地下水从井点管内不断抽 出，使原有地下水位降至坑 底以下。 1 直径50mm,长1.0 1.5米； 管壁钻孔 13-19mm；外包两 层过滤网 ； 1、 轻型井点设备 1）管路系统 井点管；直径50mm； 长57米 滤管： 总管：直径100127mm， 每段长4米 弯连管：透明塑料管 2）抽水设备：真空泵 轻型井点示意图 2 2、轻型井点布置 根据基坑平面形状、尺寸、 深度、土质；地下水位高

2、低、流向、降水深度； 1）平面布置： 单排布置： 基坑宽度小于6米； 降水深度不超过5米； 布置在地下水上游一侧； 两端延伸不小于基坑宽度（B）； 3 双排布置-基坑宽度大于6米； 降水深度不超过5米； 两端延伸不小于基坑宽度； 环向排布置-基坑面积较大时； 4 2）高程布置 一般不超过6米 井点管埋设深度： 考虑安全H 应加1/2滤管长度 若计算出的H值大于井点管 长度，达不到降水深度要求（ 用集水井排水法挖去一层土再 布置井点系统或采用二级井点 ） 5 3、轻型井点计算 （1）水井分类： 根据地下水压力分： 根据井底是否到达不透水层 1）无压完整井 水井布置在地下水上部 为透水层，地下水为

3、无压水, 井底到达不透水层 承压井和无压井 完整井与非完整井。 6 2）无压非完整井 地下水上部为透水层， 地下水为无压水，井底未 到达不透水层 3）承压完整井 虑管布置在两层不透水层之间 地下水有压力，井底到达 不透水层 4）承压非完整井 虑管布置在两层不透水层之间 地下水有压力， 井底未到达 不透水层 7 4、轻型井点施工与运行 （1）施工顺序： 挖沟槽敷设总管；冲孔沉设井点管，灌填砂滤料； 弯联管连接总管、井点管；安装抽水设备；试抽； （2）井点管埋设方法 1）设水法-在井点管的底端按冲水装置，冲 水下沉井点管。 2）冲孔法-水管冲水后在沉井点管。 3）套管法-套管（150200mm）沉

4、至要 求深度填砂插入井点管（两管间填砂）拔套 管。 8 （ 3）施工要求： 1）检查井点管透水性 2）试抽，检察管路质量，在井点口0.5 1.0米范围用粘土填塞 3）连续抽水，做好纪录 4）对附近原有建筑物进行观测 9 【例 1-1】 某工程基坑开挖（如图）, 坑底平面尺寸为 30m 15m, 天然地面标高为-0.300, 基坑底标高为 -4.500m, 基坑边坡坡 度为 1：0.5； 土质为: 地面至1.800m 为杂填土, -1.800- 7.200m 为细砂层, 细砂层以下为不透水层；地下水位标高 为-1.000m, 细砂层渗透系数 K=18m/d, 采用轻型井点降低地 下水位。求 :(

5、1) 轻型井点系统的布置； (2) 计算涌水量、井点管数量和间距 10 （二）喷射井点 1、工作原理： 1）高压水井内、外管间的空间经杨水器测孔 流向 喷嘴；2） 经喷嘴高速流入混合室，该室压力下降 ，形成真空；3）地下水被吸入混合室；4）由于截 面扩大水流速度减小，使水压力上升，水经内管上 升经总管排出 喷嘴 混合室 11 2、适用范围： 1）降水深度6米以上 2）渗透系数350m/d的砂土； 0.1 3m/d的粘土 3、施工顺序： 安装水泵及泵的进出管敷设进、出水总管沉设井点管 接通回水总管试抽运行 4、喷射井点计算：涌水量、井点管数与间距、轻型井点 1）高压水泵的工作水流量 2）高压水泵

6、的工作压力 12 （三）管井井点 沿基坑周围（20 50米）设一个管井，每个管井设一台水 泵抽水 适用：地下水量大的土层，土的渗透系数K 20m/d 井点组成： 管井-钢管（200250）； 砼管（内径400）， 间距20 50米；深度815米 吸水管-钢管或胶管(50100) 水泵-离心泵或潜水泵。 13 （四）截水 当坑外降水可能危及周边环 境安全时，宜采用截水的方法 来控制地下水 1、方法： 设截水帷幕 开挖前沿基坑四周设置隔水围护壁（挡水，支护） 2、截水帷幕的类型： 水泥土搅拌桩挡墙、高压旋喷桩挡墙、地下连续挡墙等 3、为了阻止基坑内外的地下水相互渗流，落底式竖向截水 帷幕的底部宜插

7、入不透水层 4、基坑内水量或水压较大时，在基坑内采用井点降水 14 5、当地下水层渗透性较强、厚度较大时， 采用侧向截水与水平封底相结合的方案。 （化学注浆、旋喷注浆） 15 （五）回 灌 回灌井点就是在降水井点与要保护的已有建筑物之间打 一排井点，在井点降水的同时，向土层中灌人一定数量的 水，形成一道隔水帷幕，使井点降水的影响半径不超过回灌 井点的范围，从而阻止回灌井点外侧的建(构)筑物下的地下 水的流失， 16 1、回灌的布置 1）回灌井与降水井间距6米，避免两井相通。 2）回灌井的间距应根据降水井和被保护建筑物 平面位置确定 3）且同步进行，回灌井两侧设观测井 2、施工要点 1）埋设方法

8、、质量要求同降水井点 2）回灌量不宜超过原水位的标高，尽量保持平衡 3）回灌井应设置高位水箱，靠水位差重力流灌 4）回灌水应采用清水，避免孔眼堵塞。 5）回灌井与降水井应协调控制 17 2.2 基坑支护工程 2.2.1 结构支护选型 1、常用的基坑支护结构类型： 放坡、 水泥土墙、地下连续墙、土钉墙、排桩 1）水泥土墙：水泥搅拌桩、高压喷射注浆装 2）地下连续墙：沿基坑周边浇注混凝土墙 3）土钉墙： 4）锚杆： 5）排桩：钢板桩、型钢横挡板、钻孔灌注桩、 人工挖孔桩 18 2、基坑结构选型的依据： 1）支护结构型式的受力特点、适用范围、技 术经济和工期等指标； 2）基坑工程的现场条件： 平面尺

9、寸、开挖深度 工程地质与水文地质条件、周边环境 3）施工机械设备和施工季节、造价、工期 19 3、结构支护使用条件 结结构型式适 用 条 件 排桩桩或地 下连续墙连续墙 1.适用于基坑侧侧壁安全等级为级为 一、二、三级级； 2.悬悬臂式结结构在软软土场场地中不宜大于5m； 3.当地下水位高于基坑底面时时, 宜采用降水、排桩桩加截水帷 幕或地下连续墙连续墙 。 水泥土墙墙 1. 基坑侧侧壁安全等级为级为 二、三级级； 2. 水泥土桩桩施工范围围内地基土承载载力不宜大于 15OKPa； 3. 开挖深度不宜大于6m 。 土钉墙钉墙 1. 基坑侧侧壁安全等级为级为 二、三级级 ； 2. 基坑深度不宜大

10、于 12m； 3. 当地下水位高于基坑底面时时，宜采取降水或截 水措施。 放坡 1. 基坑侧侧壁安全等级级宜为为三级级 ； 2. 施工场场地应满应满 足放坡条件； 3. 可独立或与其它结结构型式结结合作用； 4. 当地下水位高于坡脚时时，宜采取降水措施。 20 2.2.2 基坑支护工程基本规定 一、基坑支护工程的主要内容 1、基坑勘测； 2、支护结构的设计和施工 3、土方的开挖和运输 4、地下水位控制 5、土方开挖过程中的工程监测和环境保护 监测的目的：及时掌握支护结构的内力和变形情 况、地下水位变化、基坑周围相邻 建筑基础、地下管线情况 21 二、基坑支护工程的特点 1、临时性 2、技术综合

11、性 基坑支护工程是岩土、结构、施工、测试、环 境保护等学科知识的综合应用 3、不确定性 有时勘察钻孔也无法探明局部特殊的地质和场地 周边的实际情况 4、地域性 不同地区有不同的水文地质、工程技术经济条件 22 三、基坑设计基本规定 1、设计极限状态 建筑基坑支护技术规程规定分为以下两类。 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。 23 2、基坑侧壁的安全等级 根据破坏后果的严重程度分为一、二、三级。 安全等 级级 破 坏 后 果

12、 重要性系数0 一级级 二级级 三级级 支护结护结 构破坏、土体失稳稳或过过大变变形对对基坑 周边环边环 境及地下结结构施工影响严严重 支护结护结 构破坏、土体失稳稳或过过大变变形对对基坑 周边环边环 境及地下结结构施工影响一般 支护结护结 构破坏、土体失稳稳或过过大变变形对对基坑 周边环边环 境及地下结结构施工影响不严严重 1.10 1.0 0.9 24 建筑地基基础工程施工质量验收规范规定： 基坑侧壁安全等级的划分标准 一级： 1）重要工程或支护结构作为主体的一部分； 2）开挖深度大于10m； 3）与临近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内 的基坑； 4）基坑范围内有历史文化、近代优秀建筑

13、、重要管 线等需严加保护的基坑 三级：开挖深度小于7m，且周围环境无特别要求的 基坑。 二级：除一级和三级基坑工程以外的，均属二级基坑 25 3、支护结构计算和验算 1）按承载能力极限状态的设计要求： 2）按正常使用极限状态的设计要求 3）当场地周围有地表水汇流、排泄或地下水管渗漏 时，进行下列地下水的控制和计算： A根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算； B基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算； C. 当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力和稳定性验算。 安全等级为一级、对基坑变形有限定的二级建筑基坑侧壁， 还应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。 A抗渗稳定性验算； B基坑底突

14、涌稳定性验算； C.根据基坑支护结构设计要求进行地下水位控制计算。 26 四、制定基坑支护方案技术资料 （六方面） 1、工程地质和水文地质资料； 1）场地土类型、结构特点、土层性质； 2）基坑附近场地的填土、古河道、地下障碍物分布 范围与深度及其对基坑的影响； 3）场地浅层潜水、深部承压水的埋藏情况，土层的 渗流特性及产生管涌、流砂的可能性； 4）支护结构设计与施工所需的土、水等参数； 5）针对工程实际情况，提出对基坑设计、施工、地 下水控制、施工监测的建议和注意事项 27 2、基坑周边环境情况 1）对周边建筑物、道路和地下管线的影响； 2）周边建筑物、道路、地下管线对基坑施工影响； 3）相邻

15、建筑物的结构类型、层数、基础类型、埋深 、上部结构现状； 4）周边各类地下设施，管线道的分布和性状； 5）场地周围和临近地区地表水汇流、排泄情况及对 基坑开挖的影响程度； 6）基坑四周道路的距离及车辆载重情况。 28 3、拟建工程建筑、结构和基础的相关要求 1）支护结构设计应与拟建工程的建筑、结构和基础 设计相协调； 2）了解地下室外墙、底板、边缘尺寸及外墙模板安 装和外防水施工的要求； 3）楼板标高、地下室出入口、管线接口位置。 4、施工条件 材料制作加工、临时设施、道路和出入口的位置。 5、相关技术规范、规程和当地管理部门的有关规定 6、类似工程的调研 29 2.2.3 深基坑边坡支护的方

16、法 一、排桩 深基坑开挖，当采取放坡大开挖或重力式支护结 构措施可能都难以保证施工要求时，采用排桩（桩 墙）或地下连续墙支护结构体系。 排桩的施工工况： 计算方法： 1）按支撑体系与排桩（地下连续墙）的空间作用协 同分析方法，计算支撑体系及排桩、地下连续墙的 内力与变形； 2）对悬臂和单质点结构可按静力平衡条件计算。 计算单元：排桩中心距或单位计算宽度（连续墙） 30 （二）钢板桩施工 1、钢板桩种类 2、钢板桩打桩方法 单独打入法： 方法：一端开始、逐块打入、中间不停 特点：施工简单，速度快不需辅助支架 ，易向一侧 倾斜、累计误差不易 纠正、平整度难控制 适用：板桩墙要求不高、板桩长度不大于10米 U型钢板H型钢板 Z 型钢板 钢管组合型 31 围 檩 （2）屏风式打入法（ 分段复打法） 1）施工方法: 设置由水平导梁和竖向围檩 围