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6.2 计算依据 1

第1章 总论 1

1.1 引言 1

1.3 基坑工程的设计与施工 3

1.2 基坑工程的组成 3

1.4 环境要求 4

1.5 手册的基本内容 5

参考文献 5

第2章 总体方案设计 6

2.1 概述 6

2.1.1 基坑工程的特点 6

2.1.2 基坑工程的基本技术要求 7

2.1.3 总体方案设计 7

2.2 设计依据 8

2.2.1 工程地质及水文地质资料 8

2.2.2 工程周围环境调查 10

2.2.3 工程的施工条件 15

2.2.4 有关的工程设计依据 15

2.3 设计标准 15

2.4 开挖方法选择 16

2.5 围护结构方案设计 18

2.5.1 围护结构的类型 18

2.5.2 围护结构选型 22

2.6 支撑方案设计 23

2.6.1 支撑结构类型 23

2.6.2 支撑体系的布置形式 24

2.6.3 支撑结构体系的合理选定 26

2.6.4 基坑施工应变措施设计 27

2.7 基坑加固方案 28

2.7.1 加固范围的确定 28

2.7.2 抵抗坑底承压水的坑底地基加固 29

2.7.3 基坑外设防水帷幕 30

2.7.4 坑内降水预固结地基法 30

2.7.5 围护挡墙被动区加固法 31

2.7.6 放坡开挖的边坡加固法 32

2.8 开挖支撑的施工方案设计 34

2.8.1 基本要求 34

2.8.2 一般基坑开挖及支撑施工的技术要点 34

2.8.3 考虑时空效应的基坑开挖与支撑施工技术 35

2.8.4 考虑时空效应的基坑开挖与支撑的典型实例 36

参考文献 54

第3章 土的工程性质 55

3.1 土的成因、结构与构造简说 55

3.2 土的物理状态及其特性指标 56

3.2.1 一般概念与内容 56

3.2.2 工程实践意义 59

3.3.1 有效应力与孔隙压力 60

3.3 土的工程性质 60

3.3.2 土的渗透性 62

3.3.3 土的变形特性 64

3.3.4 土的强度特性 70

参考文献 73

第4章 土压力 75

4.1 静止土压力 76

4.2 古典土压力理论 81

4.2.1 Rankine土压力理论 81

4.2.2 Coulomb土压力理论 83

4.3 粘性土土压力 86

4.3.1 粘性土的主动土压力 86

4.3.2 粘性土土压力的工程实测 90

4.4.2 分层土的土压力计算 93

4.4.1 地下水对土压力的影响 93

4.4 特殊情况下的土压力 93

4.4.3 不同地面超载作用下的土压力计算与图式 94

4.4.4 地表面不规则情况下侧向土压力 97

4.5.1 概述 99

4.5 土压力的塑性极限分析 99

4.5.2 Coulomb主动破坏机理下的土压力计算系数分析 100

4.5.3 几种主要破坏机理下的土压力计算系数 102

4.6 基坑开挖支护中的土压力 108

4.6.1 上海地铁区间隧道试验段及车站土压力 112

4.6.2 国外一基坑工程实测土压力 112

4.6.3 Oslo隧道实测土压力 113

参考文献 114

第5章 基坑稳定性 116

5.1 概述 116

5.2.1 基本概念 118

5.2 无支护基坑的稳定分析 118

5.2.2 条分法分析土坡的稳定性 120

5.2.3 软粘土基坑边坡稳定性近似分析方法 123

5.2.4 坑底有软弱夹层时土坡的稳定性 123

5.2.5 考虑地下水渗流作用时的稳定计算 124

5.2.6 复合式基坑边坡的稳定性分析 125

5.3 有支护基坑抗隆起稳定分析 125

5.3.1 计及墙体极限弯矩的抗隆起法 126

5.3.2 同时考虑c、？的抗隆起法 131

5.4 有支护基坑的稳定相关问题分析 132

5.4.1 基坑稳定的简单判断 132

5.4.2 孔隙水压力对基坑稳定性的影响 132

5.4.3 基坑的瞬时稳定性和长期稳定性 134

5.4.4 围护基坑的渗流稳定性 136

5.4.5 基底下有承压水层的基坑稳定性 137

参考文献 138

第6章 挡土结构内力分析 139

6.1 概述 139

6.2.1 作用在挡土结构上的土压力 140

6.2.2 土的水平向基床系数 140

6.2.3 作用在挡土结构上的超载 145

6.2.4 挡土结构的入土深度 145

6.3 横向受荷桩计算方法 145

6.4 挡土结构内力分析的古典方法 147

6.4.1 平衡法(亦称自由端法) 147

6.4.2 弹性曲线法 148

6.4.3 假想铰法(亦称等值梁法) 150

6.4.4 Terzaghi法(亦称塑性铰法) 151

6.4.5 等弯矩及等轴力法 151

6.5.1 山肩邦男法 152

6.5 挡土结构内力分析的解析方法 152

6.5.2 弹性法 154

6.5.3 弹塑性法 157

6.6 弹性地基杆系有限单元法 159

6.7 挡土结构的有限元分析 162

6.8 上海某基坑工程杆系有限元计算实例 167

6.8.1 内力计算 168

6.8.2 地下连续墙入土深度验算 171

6.8.3 地下连续墙配筋计算 172

6.9 流变性软土中挡土结构内力计算的探讨 173

6.9.1 软粘土流变性对挡土结构内力的影响 173

6.9.2 考虑土层流变性的挡土结构内力计算方法的理论研究 174

6.9.3 考虑土层流变性内力计算的经验方法 174

6.9.4 考虑土体流变性经验估算墙体内力的实例 176

参考文献 177

第7章 基坑变形估算 178

7.1 概述 178

7.2 基坑变形现象 179

7.2.1 基坑变形现象 179

7.2.2 基坑破坏现象 180

7.3 基坑变形机理 184

7.3.1 基坑周围地层移动的机理 184

7.3.2 周围地层移动的相关因素 187

7.4 有限单元法 191

7.4.1 引言 191

7.4.2 有限单元法分析过程 193

7.4.3 工程实用有限单元法基础 197

7.4.4 土的本构关系 205

7.4.5 有限单元法应用 209

7.4.6 计算实例 211

7.5 地层损失法 212

7.5.1 概述 212

7.5.2 杆系有限元法 213

7.5.3 实用公式法求地层垂直沉降法 213

7.5.4 经验系数法求地面垂直沉降 216

7.6 估算法 217

7.6.1 时空效应法 217

7.6.2 经验估算法(Peck法) 221

7.6.3 稳定安全系数法 222

7.6.4 反分析法 224

7.7 纵向沉降 225

7.8 基底隆起变形 227

7.8.1 日本规范公式 228

7.8.2 模拟试验经验公式 228

7.9 刚性挡土墙位移 229

7.10 地层损失法计算实例 230

参考文献 231

第8章 工程降水设计与施工 232

8.1 概述 232

8.1.1 降水技术的发展简述 234

8.1.2 降水的作用 235

8.1.3 降水的地质条件和土质条件 236

8.1.4 降水对邻近建筑物的影响 238

8.2 流砂现象的判断与计算 243

8.2.1 流砂现象及其判断 243

8.2.2 流网 244

8.2.3 动水力与渗流破坏 247

8.2.4 算例 249

8.3.1 渗流公式的选用 250

8.3 渗流公式的选用与计算 250

8.2.5 克服流砂现象的措施简述 250

8.3.2 计算实例 261

8.4 渗透系数等参数的确定 265

8.4.1 渗透系数的确定 265

8.4.2 影响半径的确定 272

8.5 基坑降水设计 273

8.5.1 设计前应调查或提供的资料 273

8.5.2 设计内容 273

8.6 降水施工技术 289

8.6.1 井点沉设 289

8.6.2 井点监测 291

8.6.3 井点运转与管理 292

8.6.4 降水效果 292

8.6.5 经济效果分析 296

8.7.1 广东文冲船坞大型降水 299

8.7 降低地下水位工程实例 299

8.7.2 上海新世界商城基坑工程中降水加固地基 303

参考文献 320

第9章 钢板桩及桩板式结构设计 322

9.1 钢板桩及桩板式结构 322

9.1.1 钢板桩支护结构 322

9.1.2 桩板式支护结构 326

9.2 钢板桩及桩板式结构的荷载 327

9.2.1 土压力 327

9.2.2 水压力 328

9.3 钢板桩支护结构设计 329

9.3.1 悬臂钢板桩计算 329

9.3.2 单撑(单锚)板桩计算 330

9.3.3 多撑(多锚)式钢板桩计算 332

9.3.4 钢板桩稳定验算 335

9.3.5 计算实例 336

9.4 桩板式支护结构设计 339

9.4.1 悬臂桩板式结构计算 341

9.4.2 单撑桩板式结构计算 342

9.4.3 多撑桩板式结构计算 343

9.4.4 桩板支护结构稳定验算 344

9.4.5 衬板支撑体系计算 344

9.4.6 工程实例 345

参考文献 349

第10章 钢板桩及桩板式结构施工 350

10.1 钢板桩的施工机具 350

10.1.1 钢板桩施工机具的种类 350

10.1.2 施工机械的选择 350

10.1.3 冲击式打桩机械 350

10.1.4 振动打桩机 354

10.2.1 准备工作 358

10.2 钢板桩的打入 358

10.2.2 钢板桩的打入 359

10.2.3 打板桩时常见的问题和对策 360

10.2.4 钢板桩的可能打入长度 361

10.3 钢板桩的拔除 361

10.3.1 拔桩阻力计算 361

10.3.2 拔桩方法 363

10.3.3 拔桩施工 368

10.4 桩板式结构施工要点 370

10.5 施工实例 371

10.5.1 陆上封闭式板桩施工 371

10.5.2 水上封闭式板桩施工 373

参考文献 373

第11章 钢筋混凝土板桩的设计与施工 374

11.1 方案选择 374

11.2.1 板桩的形式及构造 375

11.2 钢筋混凝土板桩的形式及其构造 375

11.2.2 截面计算原则 377

11.3 钢筋混凝土板桩的支撑方法 377

11.3.1 自立式板桩结构 377

11.3.2 锚碇式板桩结构 378

11.3.3 内支撑式板桩结构 379

11.3.4 斜地锚式板桩结构 379

11.4 钢筋混凝土板桩挡墙的设计计算 380

11.4.1 土质指标的取用 380

11.4.2 水、土压力及荷载 382

11.4.3 板桩墙的主要计算方法 383

11.4.4 板桩墙插入深度与基坑稳定 389

11.5 钢筋混凝土板桩的计算实例 391

11.5.1 例1 假想支点法 391

11.5.2 例2 假想支点法 396

11.5.3 例3 弹性地基梁m法 401

11.6 钢筋混凝土板桩的打设施工 408

11.6.1 打设机具和打设方法 408

11.6.2 打设前的准备工作 409

11.6.3 打桩施工 411

11.6.4 打桩技术 412

11.6.5 打桩施工标准 412

11.6.6 打桩倾斜纠正法 413

附录 弹性地基梁m法计算表 414

参考文献 437

第12章 地下连续墙设计 438

12.1 概述 438

12.1.1 地下连续墙的特点 438

12.1.3 地下连续墙在基坑工程中的应用 439

12.1.2 地下连续墙在基坑工程中的适用条件 439

12.2 地下连续墙基坑的设计 442

12.2.1 地下连续墙基坑设计的主要内容 442

12.2.2 槽壁稳定计算 443

12.2.3 地下连续墙的计算理论 445

12.2.4 有限单元法 450

12.2.5 地下连续墙细部设计 456

12.3 工程实例 463

12.3.1 上海彭越浦泵站基坑围护工程设计 463

12.3.2 上海特种基础工程研究所办公楼基坑围护兼作承重结构的设计 472

12.3.3 上海证券大厦基坑围护结构设计 478

12.3.4 上海耀华皮尔金顿玻璃有限公司浮法玻璃生产线二期工程熔窑坑格形地下墙重力式结构工程设计 485

参考文献 496

第13章 地下连续墙施工 497

13.1 地下连续墙的施工工艺原理 497

13.2.1 施工前的准备工作 498

13.2 地下连续墙施工 498

13.2.2 地下连续墙的施工工艺过程 500

13.2.3 地下连续墙施工 500

13.3 “逆筑法”中地下结构的施工技术 557

13.3.1 “逆筑法”的工艺原理及其优点 557

13.3.2 “逆筑法”中地下结构的施工技术 559

13.3.3 “逆筑法”施工实例 561

参考文献 563

第14章 柱列式挡土墙的设计与施工 564

14.1 概述 564

14.1.1 柱列式挡土墙的种类与形式 564

14.1.2 柱列式挡土墙的特点与应用 565

14.2 钻孔灌注排桩挡墙设计 565

14.2.1 桩体材料 565

14.2.2 桩体布置 565

14.2.5 桩体配筋与构造 566

14.2.3 桩的入土深度 566

14.2.4 桩墙受力计算特点和计算步骤 566

14.2.6 墙体防渗 567

14.2.7 环境影响与措施 568

14.3 SMW工法柱列式挡土墙的设计 569

14.3.1 适用条件 569

14.3.2 劲性桩的受力分析 570

14.3.3 内力计算步骤 570

14.3.4 强度验算 571

14.4 顶圈梁、围檩与桩墙的连接构造 572

14.5 钻孔灌注桩施工 573

14.5.1 钻孔灌注桩干作业成孔施工 573

14.5.2 钻孔灌注桩湿作业成孔施工 578

14.6 挖孔桩设计与施工 586

14.6.2 成孔施工工艺 587

14.6.1 挖孔桩施工机具(见表14-13) 587

14.7 SMW工法施工 588

14.7.1 工艺流程 588

14.6.3 挖孔桩的支护作用 588

14.7.2 施工要点 589

14.8 钻孔压浆桩的设计与施工 590

14.9 土钉墙的设计与施工 591

14.10 工程实例 596

14.10.1 上海港汇广场 596

14.10.2 上海环球世界 597

14.10.3 广东东莞华侨大厦等工程 597

附录一 α值 598

附录二 圆形截面受弯构件的承载力表 598

参考文献 602

15.1.1 概述 603

15.1.2 国外搅拌桩发展简史与现状 603

15.1 搅拌桩发展简史与现状 603

第15章 搅拌桩挡墙的设计与施工 603

15.1.3 我国搅拌桩发展简史与现状 606

15.2 搅拌桩的分类与特性 608

15.2.1 搅拌桩的分类 608

15.2.2 搅拌桩的适用性 609

15.2.3 搅拌桩的加固机理 610

15.2.4 加固土的物理力学特性 611

15.3 搅拌桩挡墙的设计计算 623

15.3.1 方案比较 623

15.3.2 设计方法 625

15.3.3 土压力计算 626

15.3.4 抗倾覆与抗滑动稳定验算 627

15.3.5 墙体应力验算 627

15.3.7 抗渗验算 628

15.3.6 边坡整体稳定验算 628

15.3.8 变形估算 630

15.3.9 若干特殊应用的设计计算 631

15.4 搅拌桩挡墙的施工技术 633

15.4.1 施工机械 633

15.4.2 施工工艺 638

15.4.3 施工准备和施工管理 642

15.4.4 质量检验 644

15.5 工程实例 645

15.5.1 上海四平路地下车库基抗支护 645

15.5.2 上海太阳广场大厦基坑支护 647

15.5.3 上海城市排水总管沟槽开挖支护 649

15.5.4 马鞍山钢厂大深度受料槽开挖支护 652

15.5.5 水泥搅拌桩与钻孔灌注桩组合支护 655

参考文献 656

第16章 喷射注浆法设计与施工 661

16.1 概述 661

16.2 基本概念 662

16.2.1 加固原理与加固方法 662

16.2.2 喷射流特性 664

16.2.3 影响喷射流切削效果的因素 666

16.3 旋喷桩及复合地基的特性 670

16.3.1 水泥土强度形成机理及增长规律 670

16.3.2 应力-应变特性 672

16.4 野外及室内试验方法 673

16.4.1 野外试验 674

16.4.2 室内试验 676

16.5 施喷桩计算 678

16.5.1 土压力计算 678

16.5.2 基坑涌土计算 680

16.5.3 管涌计算 683

16.6 旋喷桩设计 685

16.6.1 概述 685

16.6.2 加固直径的设定 686

16.6.3 硬化剂用量的确定 687

16.6.4 加固体的强度 688

16.6.5 桩的平面布置 689

16.7 施喷桩施工及其应用 690

16.7.1 单管法、二重管法、三重管法 690

16.7.2 主要施工机具 691

16.7.3 安全管理 692

16.8 工程实例 693

16.8.1 上海宝山钢铁总厂工程的深基坑开挖 693

16.8.2 东京某深基坑的分层加固 698

16.8.3 武汉深基坑灌注桩、旋喷桩组合挡土壁 699

16.8.4 天津地下连续墙、旋喷桩组合挡土壁 701

参考文献 702

第17章 支撑结构设计与施工 703

17.1 支撑结构概述 703

17.1.1 支撑的种类和结构形式 703

17.1.2 支撑结构体系的组成分析和构造要求 706

17.2 钢支撑结构 706

17.2.1 钢支撑结构的设计原理 707

17.2.2 钢支撑结构的设计实例 712

17.3 钢筋混凝土支撑结构 713

17.3.1 钢筋混凝土支撑结构的设计原理 714

17.3.2 上海华侨大厦基坑围护结构设计实例 717

17.3.3 上海镇宁路爱俪园大厦基坑围护设计实例 718

17.3.4 上海某基坑工程支撑结构的整体框架计算 724

17.4.1 影响支撑节点构造受力及支撑次应力的因素 727

17.4 支撑节点的构造及支撑次应力 727

17.4.2 设计及施工的技术要点 728

参考文献 730

第18章 土锚设计施工 731

18.1 概述 731

18.1.1 锚杆支护体系的构造 731

18.1.2 土锚支护技术的发展与现状 733

18.2 土锚的设计 735

18.2.1 场地勘测 735

18.2.2 材料 736

18.2.3 规划与布置 738

18.2.4 锚固体设计 739

18.2.5 锚杆支护系统 746

18.3 土锚的施工 749

18.3.1 施工计划与准备 749

18.3.2 钻孔机械的选择 750

18.3.3 锚拉杆的制作 752

18.3.4 灌浆及其工艺 753

18.3.5 张拉固定 757

18.3.6 拉杆的拆除 757

18.4 土锚的试验 759

18.4.1 试验的目的与种类 759

18.4.2 极限抗拔力试验(又称拉拔试验) 759

18.4.3 特殊试验 761

18.4.4 施工现场的监测试验 762

18.5 工程实例 763

18.5.1 北京西直门地铁车站基坑侧壁锚杆支护 763

18.5.2 北京王府井宾馆地库工程 764

18.5.3 横浜市污水处理厂沉砂池土锚杆及连续墙挡土工程 766

18.5.4 加勒比海地区粘土锚杆 768

18.5.5 美国西雅图Columbia大厦基坑锚杆护壁工程 770

参考文献 771

第19章 沉井工程设计与施工 774

19.1 概述 774

19.1.1 沉井类型 774

19.1.2 沉井施工的基本程序 776

19.1.3 沉井下沉施工法 777

19.2 沉井施工引起土体移动的分析 778

19.2.1 沉井施工引起土体移动的因素 778

19.2.2 沉井施工引起土体移动的分析 779

19.2.3 考虑c、？值的井底抗隆起稳定性分析 785

19.2.4 井底抗隆起稳定性与井周地面沉降的关系 790

19.3 保护周围市政环境的措施 791

19.3.1 采取适当的施工方法 791

19.3.2 确定井周地表沉降的控制要求 792

19.3.4 施工监控 793

19.3.3 严格执行施工组织设计和操作规程 793

19.4 工程实例 794

19.4.1 上海市宜川路泵站沉井 794

19.4.2 上海市中山南路北顶管工作井 797

19.4.3 上海市宝钢电厂江堤外排水口沉井 798

19.4.4 上海市延安东路隧道2号沉井 799

19.4.5 中心岛式下沉 807

参考文献 808

第20章 现场监测与信息反馈 809

20.1 概述 809

20.2 监测设备及其功用、使用方法 809

20.2.1 水准仪和经纬仪 810

20.2.2 测斜仪 810

20.2.3 分层沉降仪 811

20.2.4 钢筋计 813

20.2.6 孔隙水压力计 815

20.2.5 土压力仪 815

20.3 监测项目和测点的布置 816

20.4 监测项目的警戒值 817

20.5 监测在工程中的具体运用 818

20.5.1 工程A 818

20.5.2 工程B 822

参考文献 835

第21章 周围地层注浆加固技术 836

21.1 支护基坑周围地层注浆加固技术 836

21.1.1 基坑周围土层的变形特性和注浆加固目的 836

21.1.2 注浆加固的土力学设计 836

21.1.3 软土基坑的注浆工法和应用实例 837

21.2 沉井基坑的周围地层注浆加固技术 850

21.2.1 超沉偏斜沉井的注浆纠整技术 850

参考文献 855

21.2.2 土压平衡式沉井基坑的周围地层注浆加固 855

第22章 邻近建筑及设施的保护技术 856

22.1 概述 856

22.2 地质和环境调查 857

22.3 两种环境保护法 859

22.4 隔断法 860

22.5 基础托换法 860

22.6 注浆加固法 861

22.7 邻近管道保护 863

22.8 邻近地铁隧道的保护 868

22.9 打拔桩影响的环境保护法 870

22.9.1 预估打桩影响区范围及环境保护的简易分析法 870

22.9.2 上拔板桩对环境的影响 874

参考文献 877

索引 878