技能培训 登高作业 高层建筑施工3

一、基础工程的特点:(一)基础必须适应地基。(二)基础埋置较深。(三)大体积混凝土的施工。(四)正确处理好主楼与裙房的基础关系。二、基础类型:(一)筏形基础——柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋混凝土基础。2.高层建筑基础工程施工2.1基础结构与施工技术(二)箱形基础——由底板、顶板、侧墙及一定数量内隔墙构成的整体刚度较好的单层或多层钢筋混凝土基础。肋梁式筏片基础平板式筏片基础箱形基础(三)桩基——由设置于岩土中的桩和与桩顶连接的承台共同组成的基础或由桩与桩直接连接的单桩基础。（四）复合基础1.桩筏基础——与群桩连接的筏形基础。2.桩箱基础——与群桩连接的箱形基础。桩基三、施工方案:(一)基础选型要考虑的因素1.建筑结构类型、平面布局、荷载大小及分布。2.拟建场地的地质条件、水文情况和是否为地震区或强风区。3.工程的重要性及施工工期要求。4.主楼与裙房的差异沉降需做处理方案。5.基坑埋置深度必须满足地基沉降变形和稳定要求。6.技术经济效果比较。(二)基础施工方案的选择1.当基础工程周围无建筑物且深度较浅又有足够场地时，可采用放坡开挖。2.当基础较深，且周围无法放坡开挖时，应选用切实可行的挡土及支护措施。3.当地下水位较高时，应根据地下水位情况采取适当的降水措施，保证基础的正常施工。4.桩基础施工时，可根据桩的形式选用合适的施工工艺及相应的施工机械，应尽量克服振动和噪声大的问题。5.对属于大体积混凝土施工的基础结构，应采用有效的措施控制温度应力和收缩裂缝。基坑支护——为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。2.2建筑基坑支护与地下水控制2.2.1深基坑支护结构一、深基坑工程支护结构极限状态设计内容与安全等级(一)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。(二)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。二、深基坑工程支护结构安全等级基坑侧壁安全等级及重要性系数Υ0安全等级破坏后果Υ0一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重1.10二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般1.00三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重0.90注:有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根椐具体情况另行确定。三、深基坑工程的支护结构设计内容（一）根据承截能力极限状态的设计要求，应进行以下计算和验算:1.根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算；2.基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算；3.当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力和稳定性计算。（二）根据正常使用极限状态的设计要求，应进行以下计算和验算:对于安全等级为一级及对支护结构变形有限定的二级建筑基坑侧壁，应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。（三）地下水控制和计算。1.抗渗稳定性验算；2.基坑抗突涌稳定性验算；3.根据基坑支护结构设计要求进行地下水位控制计算。四、围护结构型式及适用范围围护结构型式及分类放坡开挖及简易支护悬臂式围护结构重力式围护结构内撑式围护结构拉锚式围护结构土钉墙围护结构其他形式围护结构土袋短桩基坑简易支护土袋或块石支护短桩支护放坡开挖及简易支护边坡高度与坡度控制岩土类别状态及风化程度允许坡高允许坡度硬质岩石微风化中等风化强风化121081：0.10~1：0.201：0.20~1：0.351：0.35~1：0.50软质岩石微风化中等风化强风化8881：0.35~1：0.501：0.50~1：0.751：0.75~1：1.00砂土中密以上51：1.00基坑顶面无载重1：1.25基坑顶面有静载1：1.50基坑顶面有动载粉土稍湿51：0.75基坑顶面无载重1：1.00基坑顶面有静载1：1.25基坑顶面有动载边坡允许坡度值岩土类别状态及风化程度允许坡高允许坡度粉质粘土坚硬硬塑可塑5541：0.33基坑顶面无载重1：0.50基坑顶面有静载1：0.75基坑顶面有动载1：1.00~1：1.25基坑顶面无载重1：1.25~1：1.50基坑顶面无载重粘土坚硬硬塑可塑5541：0.33~1：0.751：1.00~1：1.251：1.25~1：1.50杂填土中密、密实的建筑垃圾土51：0.75~1：1.00边坡允许坡度值（续）边坡稳定性验算需要进行边坡稳定性验算的情况有以下几种：坡顶有堆载；边坡高度与坡度超出上表所列允许值；存在软弱结构面的倾斜地层；岩层和主要结构层面的倾斜方向与边坡的开挖面倾斜方向一致，且两者走向的夹角小于45°。•土质边坡的稳定分析可用圆弧滑动法进行分析。•岩质边坡宜按由软弱夹层或结构面控制的可能滑动面进行验算。悬臂式围护结构结构特征：无支撑的悬臂围护结构；支撑材料：钢筋混凝土排桩、钢板桩、木板桩、钢筋混凝土板桩、地下连续墙、SMW工法桩等；受力特征：利用支撑入土的嵌固作用及结构的自身的抗弯刚度挡土及控制变形；适用条件：土质较好，开挖深度较小的基坑。重力式围护结构结构特征：常用水泥土桩构成重力式挡土构造；支撑材料：水泥搅拌桩、注浆；受力特征：利用墙体或格构自身的稳定挡土与止水；适用条件：宽度较大，开挖较浅，周围场地较宽，对变形要求不高的基坑。重力式水泥土墙断面图平面图内撑式围护结构结构特征：由挡土结构与支撑结构两部分组成；支撑材料：挡土材料有钢筋混凝土桩、地下连续墙，支撑材料有钢筋混凝土梁、钢管、型钢等；受力特征：水平支撑、斜支撑，单层支撑、多层支撑；适用条件：各种土层和基坑深度。内撑式围护结构上海浦东绿洲中环中心钢筋混凝土内支撑内支撑下的基础工程施工就地制作钢筋混凝土内支撑内支撑下挖桩间土方格构式立柱基坑支撑的选型钢结构支撑坑内支撑钢筋混凝土支撑顶部拉锚坑外拉锚土层锚杆拉锚基坑支护(支撑)的破坏形式a)拉锚破坏或支撑压曲承载力破坏b)支护破坏(底部走动)c)平面变形过大或弯曲破坏d)整体失稳稳定性破坏e)基坑隆起f)管涌和流砂支撑（拉锚）的形式及特点拉锚式围护结构结构特征：由挡土结构与锚固系统两部分组成；支撑材料：可采用内撑式结构相同的材料；受力特征：由挡土结构与锚固系统共同承担土压力；适用条件：砂土或粘性土地基。拉锚式围护结构土钉墙围护结构结构特征：由土钉与喷锚混凝土面板两部分组成；支撑材料：由土钉及钢筋混凝土面板构成支撑；受力特征：由土钉构成支撑体系，喷锚混凝土面板构成挡土体系；适用条件：地下水位以上或降水后的粘土、粉土、杂填土及非松散砂土、碎石土。钢筋混凝土桩水泥搅拌桩连拱式支护结构平面图高压喷射桩钻孔灌注桩灌注桩与高压喷射桩组合支护型钢深层搅拌桩SMW工法桩组合支护深基坑支护结构分类支护结构挡土部分支撑部分透水挡土结构止水挡土结构H型钢、工字钢+插板疏排灌注桩+钢丝网水泥抹面密排灌注桩、预制桩双排桩挡土连拱式灌注桩土钉墙地下连续墙深层搅拌桩、墙深层搅拌桩+灌注桩密排桩+高压喷射桩钢板桩闭合拱圈墙自立式桩、墙锚拉支护土层锚杆水平支撑、斜撑环梁支护系统支护结构选型表结构类型适用条件安全等级基坑深度、环境条件、土类和地下水条件支挡式结构锚拉式结构一级、二级、三级适用于较深的基坑1排桩适用于可采用降水或截水帷幕的基坑。2地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙，可同时用于截水。3锚杆不宜用在软土层和高水位的碎石土、砂土层中。4当邻近基坑有建筑物地下室、地下构筑物等，锚杆的有效锚固长度不足时，不应采用锚杆。5当锚杆施工会造成基坑周边建（构）筑物的损害或违反城市地下空间规划等规定时，不应采用锚杆。支撑式结构适用于较深的基坑悬臂式结构适用于较浅的基坑双排桩当锚拉式、支撑式和悬臂式结构不适用时，可考虑采用双排桩支护结构与主体结构结合的逆作法适用于基坑周边环境条件很复杂的深基坑支护结构选型表土钉墙单一土钉墙二级、三级适用于地下水位以上或经降水的非软土基坑，且基坑深度不宜大于12m当基坑潜在滑动面内有建筑物、重要地下管线时，不宜采用土钉墙。预应力锚杆复合土钉墙适用于地下水位以上或经降水的非软土基坑，且基坑深度不宜大于15m水泥土桩垂直复合土钉墙用于非软土基坑时，基坑深度不宜大于12m；用于淤泥质土基坑时，基坑深度不宜大于6m；不宜用在高水位的碎石土、砂土、粉土层中微型桩垂直复合土钉墙适用于地下水位以上或经降水的基坑，用于非软土基坑时，基坑深度不宜大于12m；用于淤泥质土基坑时，基坑深度不宜大于6m重力式水泥土墙二级、三级适用于淤泥质土、淤泥基坑，且基坑深度不宜大于7m放坡三级1施工场地应满足放坡条件2可与上述支护结构形式结合五、深基坑支护结构上荷载1.作用在支护结构外侧、内侧的主动土压力强度标准值、被动土压力强度标准值宜按下列公式计算：1）对于地下水位以上或水土合算的土层ak,i,ia,ia,i2akipKcK)245(tan2,iiaK,,,i,2pkipkipipipKcK)245(tan2,iipK式中：pak,i──支护结构外侧，第i层土中计算点的主动土压力强度标准值(kPa)；当pak0时，应取pak＝0；σak,i、σpk,i──分别为支护结构外侧、内侧计算点的土中竖向应力标准值(kPa)；Kai、Kpi──分别为第i层土的主动土压力系数、被动土压力系数；ci、i──第i层土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)；ppk,i──支护结构内侧，第i层土中计算点的被动土压力强度标准值(kPa)。ak,,,a,iia,i,2iakiaiaipuKcKu,pk,,,i,,2ipkipipipipipuKcKu2）对于水土分算的土层式中：ua,i、up,i──分别为支护结构外侧、内侧计算点的水压力(kPa)。2.支撑对土压力分布的影响3.墙体位移对土压力分布的影响静力平衡法基本原理：随着板桩的入土深度的变化，作用在板桩两侧的净土压力分布也随之发生变化，当作用在板桩两侧的净土压力相等时，板桩处于平衡状态，此时所对应的板桩的入土深度即是保证板桩稳定的最小入土深度。根据板桩的静力平衡条件可以求出该深度。t六、悬臂式围护结构内力分析（排桩、板桩）土压力计算（朗肯土压力理论）0aa10pp1()K2K()K2KnakiiinpkiiipqhcpqhcthDz1z2pahtathppphzazp11pp确定最小入土深度t当板桩入土深度达到最小入土深度t时，应满足作用在板桩上的水平力之和等于0，各力在任一点力矩之和等于0的静力平衡条件。建立静力平衡方程，可以求得未知量z2及板桩最小入土深度t：0t2hKKztKthKt2hKKtKthKzap22p2aap3p3a2))(()())(()(求解上述联立方程，可以得到未知值z2，t（也可以采用试算法计算），为安全起见，计算得到的t值还需乘以1.1的安全系数作为设计入土深度，即实际的入土深度=1.1t。板桩内力计算计算板桩最大弯矩时，根据在板桩最大弯矩作用点剪力等于0的原理，可以确定发生最大弯矩的位置及最大弯矩值。对于均质无粘性土（c=0，q0=0），根据图示关系，当剪力为0的点位于基坑底面以下深度b时，则有：解出b后，即可求得Mmax：hbz10K2bhK2ba2p2)(])[()(maxp3a3p2a2KbKbh6K2b3bK2bh3bhM七、单支点围护结构内力分析（排桩、板桩）顶端支撑的排桩结构，有支撑的支撑点相当于不能移动的简支点，埋入地中的部分，则根据入土深度，浅时为简支，深时为嵌固。在确定板桩的入土深度时，太浅则跨中弯矩比较大，较深时则不经济。比较合理的入土深度为下图所示的第3种状态所处的入土深度。一般按该种状态确定板桩的入土深度t。EaEptminEaEpt1tmaxEaEpEp’t2EaEpEp’(a)(b)(c)(d)内力计