深基坑与边坡工程VIP专享VIP免费

《深基坑工程》中国矿业大学（北京）土木工程系单仁亮1概论1.1基坑工程特点1.基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大的风险性2.基坑工程具有很强的区域性和个性(地质、场地)3.基坑支护结构所承受的土压力特点4.基坑工程具有明显的环境效应(生活、地层)5.基坑工程综合性强，是系统工程(知识、工程)6.基坑工程具有较强的时空效应1.2我国深基坑工程发展概况1.2.1工程概况1.基坑工程的历史回顾放坡开挖和简易木桩支护可以追溯到远古时代；20世纪30年代Terzaghi等人开始研究基坑工程；我国在80年代初开始进行广泛研究。2.随着高层、超高层建筑的兴建出现了深基坑工程台北101（508m），芝加哥席尔斯大楼(SearsTower)，吉隆坡的88层，451.9m高的Petronas大厦，563m高的多伦多电视塔。上海金茂大厦塔尖达421m（主体365m),香港国际金融中心（88层，420米），深圳地王大厦高325m，广州中天大厦高322m。争议中的上海环球金融中心。基坑深度已由6m~8m，发展至20m~30m。层数已由1~2层发展到3~4层。3.城市地下交通的发展也促进了深基坑工程的发展地铁沿线设有许多地下车站，一些基坑深度达20m多。4.大型市政地下设施的兴建使得深基坑工程的规模进一步增加“东方明珍”高468m，基坑深12.5m。王府井大型3层地下商业街，长780m，宽40m，与地铁四个车站及东安商场、东方广场的地下层分别相通。1.2.2设计与施工技术进展1.我国特色的基坑支护体系已经形成表1-1我国深基坑支护结构主要类型及其适用深度Ⅰ坑壁土体加固类Ⅲ地下连续墙类基坑深度水泥土搅拌桩土钉墙（插筋补强）Ⅱ排桩板桩类（钻孔、挖孔、冲孔桩，沉管桩，钢板桩，H型钢桩等）开槽灌注式SMW工法Ⅳ沉井、沉箱类≤6m（或一层地下室）⊙⊙，※6~10m（或二层地下室）⊙⊙，※⊙，※⊙，※⊙⊙10~14m（或三层地下室）※⊙，※⊙，※⊙⊙>14m（四层以上地下室或特种结构）※⊙，※⊙⊙注：⊙表示沿海及南方软土地区情况；※表示北方及西南土质较好的地区情况2.逆作法施工技术正在扩大应用“逆作法”施工，是一种先进的深基坑围护技术。沿建筑物地下室四周外墙施工地下连续墙或密排桩，同时施工地下室内的支承柱。然后从上向下挖土方，浇筑地下室楼层的梁板结构。用已经施工好的地下室楼层梁板作为围护结构的内支撑，继续往下开挖土方，直到地下室各层梁板结构与基础底板施工完成，然后自下向上浇筑地下室四周内衬墙混凝土、中间支承柱外包混凝土、剪力墙混凝土以及遗留的未浇筑混凝土的楼板，完成地下室结构施工。逆作法施工可以缩短基坑开挖后支护结构大面积暴露的时间；增强支护结构刚度，改善支护结构受力性能；节省支撑或锚杆的费用；使支护结构的变形及其对相邻建筑物的影响大为减少。3.一些新型的支护（支撑）结构脱颖而出（1）闭合挡土拱圈图1-1闭合拱圈支护（2）环梁支护结构体系图1-2双圆环梁支护基坑剖面（3）连拱式支护结构图1-3连拱式支护结构（4）加助式地下连续墙图1-4加肋式地下连续墙4.设计分析理论与方法得到了发展对不同边界条件下土压力的分布形式、土参数的正确取值，支护结构及基坑周围土体的位移进行了大量的试验测试和理论探讨。编制了能够较好模拟实际开挖施工全过程的大型平面有限元程序，使设计手段得到了提高。开始考虑土与结构的共同作用。大量的数值模拟计算深化了人们对开挖深度、支护结构设置位置和刚度、坑底加固范围以及超载宽度等各种因素对基坑开挖工程性状的认识。•5.变形控制的设计方法已经开始得到应用变形控制的设计方法，正逐渐代替传统的单纯验算强度和稳定性的方法，并在不断完善中。1.3展望1.基坑工程规模向更大、更深方向发展2.土压力的空间效应和时间效应将得到进一步的重视3.人们将更加重视深基坑工程对周围环境的影响研究4.动态设计与信息化施工将得到推广5.为迎接21世纪土木工程的主要舞台转向东亚而努力学习和工作