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1、国际：国际：(1972 年召开的国际高层建筑会议建议)按高层建筑的层数和高度分为四类按高层建筑的层数和高度分为四类：第一类第一类 9-16 层层 （最高到（最高到 50 米）米）第二类第二类 1725 层层 （最高到（最高到 75 米）米）第三类第三类 2640 层层 （最高到（最高到 100 米）米）超高层超高层 40 层以上层以上 （高度（高度 100 米以上）米以上） 国内：国内：（我国民用建筑设计通则 （JGJ37-87）中规定）高层建筑是指高层建筑是指 10 层以上的住宅及高度超过层以上的住宅及高度超过 24 米的公共建筑和综合建筑。米的公共建筑和综合建筑。 国内国内-进入 20 世
2、纪 80 年代，全国各大城市开始普遍兴建了高层建筑。20 世纪 90 年代以后发展很快。例如：深圳地王大厦，81 层，高度 325 米；广州中天广场，80 层，高度 322 米；上海金茂大厦，88 层，高度 420 米分列当时世界高层建筑排名的等 13、14、3 位。一、基坑工程的内容一、基坑工程的内容1、基坑开挖施工工艺：、基坑开挖施工工艺：（1）放坡开挖：）放坡开挖：当基坑不太深且有足够空间放坡（2）有支护开挖：）有支护开挖：当不具放坡条件，设支护体系保护 2、有支护开挖的基坑工程内容：、有支护开挖的基坑工程内容：（1）基坑工程勘察）基坑工程勘察（2） 基坑支护结构的设计和施工基坑支护结构
3、的设计和施工（3）控制基坑地下水）控制基坑地下水（4）基坑土方开挖和运输）基坑土方开挖和运输（5）土方开挖的工程监测）土方开挖的工程监测（6）坑周围环境保护）坑周围环境保护二、基坑支护结构的设计原则二、基坑支护结构的设计原则（一）安全可靠：满足轻度、刚度、稳定，基坑施工及周围环境安全（一）安全可靠：满足轻度、刚度、稳定，基坑施工及周围环境安全（二）经济合理（二）经济合理 （三）便于施工（三）便于施工三、基坑支护结构的安全等级三、基坑支护结构的安全等级1、基坑侧壁的安全等级：、基坑侧壁的安全等级：分为三级及对应重要性系数分为三级及对应重要性系数 0 （下表）（下表）安全等级安全等级 破坏后果破坏
4、后果重要性系数重要性系数 0一级一级支护结构破坏、土体失稳或大变形对周边环境及地下结构施支护结构破坏、土体失稳或大变形对周边环境及地下结构施 工影响很严重工影响很严重1.1二级二级支护结构破坏、土体失稳或大变形对周边环境及地下结构施支护结构破坏、土体失稳或大变形对周边环境及地下结构施 工影响一般工影响一般1.0三级三级支护结构破坏、土体失稳或大变形对周边环境及地下结构施支护结构破坏、土体失稳或大变形对周边环境及地下结构施 工影响不严重工影响不严重0.92、基坑分级及对应变形控制值（下表）、基坑分级及对应变形控制值（下表）（现行国家标准建筑地基基础工程施工验收规范的规定）基坑类别基坑类别围护结构
5、墙顶位移监控围护结构墙顶位移监控 值值围护结构墙体最大位移监控围护结构墙体最大位移监控 值值地面最大沉降监控地面最大沉降监控 值值一级基坑一级基坑353二级基坑二级基坑686三级基坑三级基坑81010注明：符合下列情况之一，为一级基坑：（1）重要工程或者支护结构做主体结构的部分；（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物、近代优秀建筑、重要管线等需要严加保护的基坑。2、三级基坑为开挖深度小于 7m，且周围环境无特别要求的基坑。3、除一级和三级外的基坑属于二级基坑。4、当周围已有的设施有特殊要求时，尚应符合这些要求。一、支护结构
6、选型一、支护结构选型现在常用水泥土墙、钢板桩、地下连续墙、钢筋混凝土桩、土钉墙水泥土墙、钢板桩、地下连续墙、钢筋混凝土桩、土钉墙等。 （一）围护墙选型（一）围护墙选型 1、水泥土挡墙、水泥土挡墙用能进入土层深处的深层搅拌机将喷出的水泥浆与土进行原位强制搅拌制成水泥土桩， 水泥土桩两两相互搭接硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙，即可挡土又可形成隔水帷 幕。 要求：要求： （1） 截面为格栅形，相邻桩搭接长度不小于 200mm , 截面的置换率（加固土的面积 /水泥土墙的总面积）为 0.60.8。基坑深 h,墙体宽度 b、插入坑底深度 hd：一般 b=(0.60.8)h，按 500 进级，有 2.
7、7、3.2、3.7、4.2m 等； hd=（0.81.2）h（2）常用的水泥掺入比例（水泥重量与加固土体重量的比值）约为 12%14%。（3）水泥土挡墙宜用于基坑深度不大于 6m，基坑侧壁安全等级为二、三级者。6、地下连续墙、地下连续墙利用挖槽机械，泥浆的护壁，在地下挖出窄而深的沟槽，在其内浇注钢筋砼而形成一 道具有防渗（水） 、挡土和承重功能的连续的地下墙体。 用于基坑侧壁安全等级为一、二、三级，基坑深度 12m 以上的基坑工程。 8、土钉墙、土钉墙土钉墙由被加固土体、土钉钢筋网和喷射砼面板组成，形成一个以砼挡土的重力式挡土 墙。用于基坑侧壁安全等级为二、三级的非软土场地，基坑深度不宜大于
8、12m。 施工工序：开挖工作面施工工序：开挖工作面-设置土钉设置土钉-铺设钢筋网铺设钢筋网-喷射砼喷射砼（一）荷载与抗力计算（一）荷载与抗力计算（简单化，不完全按书）围护墙上的水平荷载有围护墙上的水平荷载有:土压力、水压力、地面附加荷载产生的水平荷载土压力、水压力、地面附加荷载产生的水平荷载 土压力：土压力：挡土墙上的土压力按照墙的位移情况可分为静止、主动和被动三种。静止土压力静止土压力是指挡土墙不发生任何方向的位移，墙后填土施于墙背上的土压力；主动土压力主动土压力是指挡土墙在墙后填土作用下向前发生移动，致使墙后土的应力达到极限 平衡状态时，土施于墙背上的土压力；被动土压力被动土压力是指挡土墙
9、在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土，致使填土的应力 达到极限平衡状态时，填土施于墙背上的土压力。 二）支护结构计算二）支护结构计算（掌握一个简单的计算） 例：如例：如 P51-1-49 图图(下图）下图） ，基础挖土深度，基础挖土深度 13m,采用挡土钢板桩支护，板桩入土深度采用挡土钢板桩支护，板桩入土深度 3m,地地 面均布荷载面均布荷载 q=10KN/m2, 地面土平均重力密度地面土平均重力密度 a=19KN/m2,内摩擦角，内摩擦角， 基底土的平均重基底土的平均重 力密度力密度 p=19.5KN/m2, 内摩擦角，所有土的内聚力内摩擦角，所有土的内聚力 C=0，求挡土板桩受到的主动土
10、压力、，求挡土板桩受到的主动土压力、 被动土压力和地面荷载引起的附加压力。被动土压力和地面荷载引起的附加压力。（1）修筑导墙）修筑导墙 1）导墙的作用）导墙的作用（A）挡土 （B）测量的基准：挖槽标高、垂直度基准 （C）重物支承：挖槽机轨道支承（D）存储泥浆2）施工顺序：）施工顺序： 平整场地测量定位挖槽绑扎钢筋支模板浇筑混凝土拆除模板并设置横撑 回填外侧空隙并碾压。（3）挖深槽）挖深槽 挖槽占地下连续墙工期的 1/2，提高挖槽的效率是缩短工期的关键。单元槽段长度：单元槽段长度：一个单元槽段长度内的全部混凝土，宜在 4h 内浇筑完毕，所以 单元槽段长单元槽段长(m)= 单元槽段长度多取 57
11、米（也有取 10 米及以上的）（6）钢筋笼加工和吊放）钢筋笼加工和吊放 按单元槽段做成一个整体。纵向受力筋接头用帮条焊，搭接长度 60d,主筋净保护层厚度 78cm。纵向主筋在内侧，横向钢筋放在外侧。 （7）混凝土浇筑）混凝土浇筑 1）砼配合比比设计强度提高 5MPa。水泥用 32.542.5 级的普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐 水泥，每 m3 砼中水泥的用量不少于 400Kg。水灰比不大于 0.60。砼坍落度宜为 1820cm。2）在混凝土浇筑，导管下口总埋在混凝土内 1.5m 以上。3）每个单元槽段的浇筑时间，一般为 46 小时，浇筑速度一般为每小时 3035 立方 米（快的可达到每小时甚至
12、60 立方米。 ）二、逆作法施工二、逆作法施工 （一）逆作法的工艺原理（一）逆作法的工艺原理:以高层建筑为例以高层建筑为例1)施工地下室的外墙施工地下室的外墙(外墙也是地下连续墙外墙也是地下连续墙)，在基坑内部土下打设支承柱（下部灌注桩桩和，在基坑内部土下打设支承柱（下部灌注桩桩和 上部钢柱）上部钢柱） 。 (2)施工地面一层的梁板结构施工地面一层的梁板结构(预留工作孔）与连续墙连接形成刚度很大的顶板支撑。预留工作孔）与连续墙连接形成刚度很大的顶板支撑。 （3）通过工作孔自顶板逐层向下开挖土方和浇筑各层地下室结构，直到地下室底板完成浇）通过工作孔自顶板逐层向下开挖土方和浇筑各层地下室结构，直到
13、地下室底板完成浇 筑。筑。 （4）地下室施工同时，由地面向上逐层进行地上结构施工。如此地面上、下同时进行施工）地下室施工同时，由地面向上逐层进行地上结构施工。如此地面上、下同时进行施工 作业，直到工程结束。作业，直到工程结束。 （二）逆作法的特点和适用范围（二）逆作法的特点和适用范围 1、特点及优点：、特点及优点： (1) 可节省大量基坑支护费用可节省大量基坑支护费用：即可利用地下室多层楼板作为水平支撑，省去了支撑制作、 拆除、废渣外运等工作。因此，地下室层数越多，用逆作法越经济。 (2) 可缩短施工总工期：可缩短施工总工期：“逆作法”施工，一般只有地面一层梁板施工占绝对工期，其他多 层地下室
14、可与地上结构同时施工，不占绝对工期。 (3) 有利于减小基坑变形、保护周围环境：有利于减小基坑变形、保护周围环境：利用地下室的竖向柱子和水平梁板形成刚度很 大的支护体系，比设置其他临时支护的刚度大得多，因而可以大大减少基坑的变形，使周 围相邻的建(构)筑物、道路和地下管线等的沉降和位移减小，保证正常使用和周围环境安 全。 2、适用范围：、适用范围：建筑群密集、相邻建筑物较近、地下室层数较多、深度大和施工场地狭小的高层、多建筑群密集、相邻建筑物较近、地下室层数较多、深度大和施工场地狭小的高层、多 层建筑工程。层建筑工程。（3） 地下室土方开挖地下室土方开挖 1）地下室每层楼板浇筑完成，在楼板底下
15、用小型机械和人力逐层开挖，土方坡面不大于）地下室每层楼板浇筑完成，在楼板底下用小型机械和人力逐层开挖，土方坡面不大于 75 度。度。 2）各层挖土，先从工作孔开始，形成工作面后，再向四周扩展。）各层挖土，先从工作孔开始，形成工作面后，再向四周扩展。 3)工作孔上设置提升设备，提升挖土并装车运走。工作孔上设置提升设备，提升挖土并装车运走。三、土钉墙施工三、土钉墙施工 1.基坑开挖基坑开挖基坑按设计分层开挖（一般 1.5m)，上层土钉混凝土面层达设计强度 70%以后，进行 下一层的开挖 2、喷射第一道面层、喷射第一道面层每步开挖好，在边壁立即喷射一层薄的砼或砂浆 3、设置土钉、铺设钢筋网、设置土钉
16、、铺设钢筋网1）锚杆钻机钻孔2）插入土钉钢筋3）注浆：采用重力、低压（0.40.6MPa） 或高压（12MPa）方法注浆填孔。4）铺设钢筋网 4. 喷射第二道混凝土面层喷射第二道混凝土面层 1）喷射距离 0.61.0m，从底部逐渐向上喷射。 2）混凝土终凝后 2 小时喷水养护，养护时间 37d七七 、土层锚杆、土层锚杆是一种在土层钻孔内的钢筋或钢绞线与孔内浆体组成的受拉杆体是一种在土层钻孔内的钢筋或钢绞线与孔内浆体组成的受拉杆体.它一端与工程构筑物（挡土墙）相连，另一端锚固在土层中，先对其预加压应力，以它一端与工程构筑物（挡土墙）相连，另一端锚固在土层中，先对其预加压应力，以 承受由土、水或风荷载等所产生的拉力，用以维护构筑物的稳定。承受由土、水或风荷载等所产生的拉力，用以维护构筑物的稳定。 土层锚杆是土木工程施工中的一项实用技术，近年来国内外已经大量用于地下结构施工时土层锚杆是土木工程施工中的
