基坑工程清华大学课件
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目录
壹
基坑工程概述
贰
基坑设计原则
叁
基坑支护结构
肆
基坑监测技术
伍
基坑施工技术
陆
基坑工程案例分析
基坑工程概述
第一章
定义与重要性
基坑工程是指在建筑施工中，为确保地下结构施工安全而进行的土方开挖、支护及降水等作业。
基坑工程的定义
01
基坑工程是建筑工程的基础，其质量直接影响到整个建筑的安全性和稳定性，是施工安全的关键环节。
基坑工程的重要性
02
基坑工程分类
基坑工程根据深度不同，可分为浅基坑、中等深度基坑和深基坑，不同深度的施工方法和设计要求各异。
01
按基坑深度分类
基坑支护结构包括土钉墙、锚杆支护、地下连续墙等，每种结构适用于不同的地质条件和工程需求。
02
按支护结构分类
基坑工程的开挖方式有放坡开挖、垂直开挖等，选择合适的开挖方式对工程安全和成本控制至关重要。
03
按开挖方式分类
基坑工程特点
基坑工程常在城市中心进行，周边环境复杂，需考虑建筑物、地下管线等影响。
施工环境复杂性
01
基坑工程涉及多种施工技术，如土钉墙、支撑系统、地下连续墙等，技术选择需根据地质条件和工程需求。
施工技术多样性
02
基坑工程风险高，需严格控制施工过程中的安全风险，确保工程质量和周边环境安全。
风险控制严格性
03
基坑设计原则
第二章
安全性要求
防止地下水影响
确保基坑稳定性
基坑设计时必须确保基坑的稳定性，避免坍塌事故，如使用支护结构和锚杆系统。
设计中要充分考虑地下水对基坑的影响，采取有效措施排水或降低水位，防止基坑涌水。
监测与预警系统
建立实时监测系统，对基坑位移、土压力等进行监控，并设置预警机制，确保施工安全。
经济性考量
在基坑设计中，合理选择支护结构和施工方法，以最小化工程成本，同时确保安全。
成本控制
缩短施工周期可以减少人工和机械成本，通过合理安排施工计划和工序，提高效率。
施工周期管理
优化材料使用，减少浪费，例如通过精确计算土方量和材料需求，提高材料的利用率。
材料利用效率
01
02
03
环境保护要求
在基坑设计中，应采取措施减少土体开挖对周围环境的影响，防止地面过度沉降。
控制地面沉降
01
02
施工过程中应使用低噪音设备，并合理安排作业时间，以减少对周边居民生活的干扰。
降低噪音污染
03
基坑施工需采取有效措施防止地下水污染，如设置防渗墙和合理处理施工废水。
减少水污染
基坑支护结构
第三章
支护结构类型
01
土钉墙通过在土体中置入钢筋或钢索，配合喷射混凝土面层，形成稳定结构，常用于较浅基坑。
02
地下连续墙是一种深基坑支护结构，通过在地下连续浇筑混凝土形成墙体，具有良好的防水和支护功能。
03
锚杆支护通过在基坑壁上设置预应力锚杆，提供拉力支撑，适用于多种地质条件下的深基坑工程。
土钉墙支护
地下连续墙支护
锚杆支护
支护结构设计
01
土压力计算
在支护结构设计中，准确计算土压力是关键，需考虑土体的类型、密实度及地下水位等因素。
03
稳定性分析
运用土力学原理和计算软件进行稳定性分析，确保支护结构在施工和使用期间的安全性。
02
支护结构选型
根据基坑深度、地质条件和周边环境，选择合适的支护结构类型，如土钉墙、支撑系统或地下连续墙。
04
施工监测与预警
设计中应包括施工监测计划，实时监控基坑位移、土压力等参数，及时预警以防止事故发生。
支护结构施工
土钉墙通过在土体中置入钢筋或钢索，配合喷射混凝土面层，形成稳定支护结构。
土钉墙施工技术
地下连续墙是通过专用设备在地表下连续浇筑混凝土形成墙体，用作基坑的侧壁支护。
地下连续墙施工
锚杆支护通过在基坑壁上钻孔并插入钢筋或钢索，再注浆固定，以增强土体稳定性。
锚杆支护施工
基坑监测技术
第四章
监测目的与意义
通过实时监测基坑位移、地下水位等，预防基坑坍塌，保障施工人员和周边环境的安全。
确保施工安全
监测记录为基坑工程提供了详实的数据档案，为后续工程的维护和评估提供重要参考。
记录施工过程
监测数据帮助工程师评估施工效果，及时调整施工方案，提高基坑工程的经济性和效率。
优化施工方案
监测项目与方法
使用全站仪或GNSS技术实时监测基坑边缘的水平和垂直位移，确保施工安全。
基坑位移监测
安装水位计定期测量地下水位变化，预防基坑涌水和坍塌风险。
地下水位监测
通过土压力盒监测基坑周边土体压力，评估支护结构的稳定性。
土压力监测
利用裂缝计监测基坑及周边建筑物的裂缝发展，及时发现潜在结构问题。
裂缝监测
数据分析与应用
利用先进的数据采集系统，实时处理基坑监测数据，确保信息的即时性和准确性。
监测数据的实时处理
结合监测数据，应用安全评估模型对基坑稳定性进行评估，及时发现潜在风险。
安全评估模型应用
通过历史监测数据，运用统计学方法进行趋势分析，预测基坑