1、 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程高层建筑施工高层建筑施工主讲人主讲人: :王营王营1 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程第三节第三节 支护结构设计支护结构设计一、支护结构的选型一、支护结构的选型2 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程（一）围护墙的选型（一）围护墙的选型1.1.水泥土墙水泥土墙用深层搅拌机就用深层搅拌机就地将土和输入的地将土和输入的水泥强制搅拌，水泥强制搅拌，形成连续搭接的形成连续搭接的水泥土柱状加固水泥土柱状加固体维护墙
2、体维护墙3 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程（1 1）深层搅拌水泥）深层搅拌水泥土桩挡墙土桩挡墙 用特制进入土深层的用特制进入土深层的深层搅拌深层搅拌机机将喷出的水泥浆固化剂与地基将喷出的水泥浆固化剂与地基进行原位强制拌合而制成水泥土进行原位强制拌合而制成水泥土桩，相互搭接，硬化后即形成具桩，相互搭接，硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙有一定强度的壁状挡墙( (有各种有各种形式，计算确定形式，计算确定) )，既可，既可挡土挡土又可又可形成形成隔水隔水帷幕。对于平面呈任何帷幕。对于平面呈任何形状、开挖深度不很深的基坑形状、开挖深度不很深的基坑
3、( (一般认为不超过一般认为不超过6m)6m)，皆可用作，皆可用作支护结构，比较经济支护结构，比较经济 深层搅拌水泥土桩挡墙深层搅拌水泥土桩挡墙4 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程（2）高压旋喷桩挡墙 它是它是钻孔后将钻杆从地基土钻孔后将钻杆从地基土深处逐渐上提，同时利用插入钻深处逐渐上提，同时利用插入钻杆端部的旋转喷嘴，将水泥浆固杆端部的旋转喷嘴，将水泥浆固化剂喷入地基土中形成水泥土桩化剂喷入地基土中形成水泥土桩，桩体相连形成帷幕墙，桩体相连形成帷幕墙，可用作，可用作文护结构挡墙。在文护结构挡墙。在较狭窄地区亦较狭窄地区亦可施工可施工。它
4、与深层搅拌水泥土桩。它与深层搅拌水泥土桩一样，亦为重力式挡墙，只是形一样，亦为重力式挡墙，只是形成水泥土桩的工艺不同而已。在成水泥土桩的工艺不同而已。在施工旋喷桩时，要控制好上提速施工旋喷桩时，要控制好上提速度、喷射压力和喷射量，否则质度、喷射压力和喷射量，否则质量难以保证量难以保证 5 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程2排桩与板墙式槽钢钢板桩槽钢钢板桩（1）钢板桩由槽钢并排或正反扣由槽钢并排或正反扣搭接组成。槽钢长搭接组成。槽钢长68m68m。打入地下后。打入地下后顶部接近地面处设一顶部接近地面处设一道拉锚或支撑道拉锚或支撑6 河北石油职
5、业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程 其形式有其形式有U U型、型、Z Z型、一字型、型、一字型、H H型型和组合型。我国一和组合型。我国一般常用者为般常用者为U U型，型，即即互相咬接互相咬接形成板形成板桩墙，只有在基坑桩墙，只有在基坑深度很大时才用组深度很大时才用组合型。合型。 热轧锁口钢板桩板板板间单个构件间的连接板间单个构件间的连接 7 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程(2)(2)钢筋混凝土板桩钢筋混凝土板桩 这是一种传统这是一种传统的支护结构，截面的支护结构，截面带企口带企口有一定有一定挡水
6、挡水作用，顶部设圈梁作用，顶部设圈梁，用后不再拔除，用后不再拔除，永久保留在地基土永久保留在地基土中，过去多中，过去多用于钢用于钢板桩难以拔除的地板桩难以拔除的地段。段。 钢筋混凝土板桩8 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程（3 3）型钢横挡板）型钢横挡板(H(H型钢支柱、木挡板支护挡墙型钢支柱、木挡板支护挡墙) ) 这种支护结构这种支护结构适用于适用于土质较好、地下水位较低的土质较好、地下水位较低的地区地区，国外应用较多，国内，国外应用较多，国内亦有应用。如北京京城大厦亦有应用。如北京京城大厦深深23.5m23.5m的深基坑即用这种的深基坑
7、即用这种支护结构，它将长支护结构，它将长27m27m的的488mm488mm 300mm300mm的的H H型钢型钢按按1.1m1.1m间距打入土中，用间距打入土中，用三层土锚拉固。上海有的工三层土锚拉固。上海有的工程亦曾应用，但总的来说，程亦曾应用，但总的来说，应用不多。应用不多。 9 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程10 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程（4 4）钻孔灌注桩）钻孔灌注桩灌注桩系是指在工灌注桩系是指在工程现场通过机械钻程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人孔、钢管挤土或人力挖
8、掘等手段在地力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而笼、灌注混凝土而做成的桩做成的桩 11 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程（5）挖孔灌注桩 用用人力挖土、现场浇筑人力挖土、现场浇筑的钢筋混凝土桩。人工挖的钢筋混凝土桩。人工挖孔桩一般孔桩一般直径较粗直径较粗，最细，最细的也在的也在800800毫米以上，毫米以上， 能够能够承载楼层较少且压力承载楼层较少且压力较大的结构主体较大的结构主体，目前应，目前应用比较普遍。桩的上面设用比较普遍。桩的上面设置承台，再用承台梁拉结置承台，再用承台梁拉
9、结、连系起来，使各个桩的、连系起来，使各个桩的受力均匀分布，用以支承受力均匀分布，用以支承整个建筑物。整个建筑物。 12 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程（6 6）地下连续墙）地下连续墙利用各种利用各种挖槽机械挖槽机械，借，借助于泥浆的护壁作用，助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有的材料而形成一道具有防渗防渗（水）、（水）、挡土挡土和和承承重重功能的连续的地下墙功能的连续的地下墙体。体。 成槽机成槽机13 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管
10、道工程系 建筑施工课程建筑施工课程(7)(7)加筋水泥土墙加筋水泥土墙 在水泥土搅拌桩内在水泥土搅拌桩内插入插入H H型钢，使之成为型钢，使之成为同时具有同时具有受力受力和和抗渗抗渗两种功能的支护结构两种功能的支护结构维护墙维护墙14 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程（8 8）土钉墙）土钉墙 土钉墙土钉墙是一种利用是一种利用土土钉加固钉加固后的原位土体后的原位土体来维护基坑边坡土体来维护基坑边坡土体稳定的支护方法。它稳定的支护方法。它由由土钉土钉、钢丝网喷射钢丝网喷射混凝土面板混凝土面板和加固后和加固后的的原位土体原位土体三部分组三部分组成
11、。成。15 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程16 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程土钉墙施工过程土钉墙施工过程17 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程18 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程（9）喷锚支护 喷锚支护：借高喷锚支护：借高压喷射压喷射水泥混凝水泥混凝土土和打入岩层中和打入岩层中的的金属锚杆金属锚杆的联的联合作用加固岩层合作用加固岩层，分为临时性支，分为临时性支护结构和永久性
12、护结构和永久性支护结构。支护结构。 19 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程（10）逆作拱墙逆作拱墙就是逆作拱墙就是用拱墙用拱墙作为维护墙作为维护墙。将基坑。将基坑开挖成圆形、椭圆形开挖成圆形、椭圆形等弧形平面，并沿基等弧形平面，并沿基坑侧壁分层逆作钢筋坑侧壁分层逆作钢筋混凝土拱墙，利用拱混凝土拱墙，利用拱的作用将垂直于墙体的作用将垂直于墙体的土压力转化为拱墙的土压力转化为拱墙内的切向力，以充分内的切向力，以充分利用墙体混凝土的受利用墙体混凝土的受压强度。压强度。 20 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课
13、程建筑施工课程注意事项注意事项1 1 钢筋混凝土拱墙结构的混凝土钢筋混凝土拱墙结构的混凝土强度等级不强度等级不宜宜低于低于C25C25。2 2 拱墙截面拱墙截面宜为宜为Z Z字型字型（图（图A A），拱壁的上、下端宜加肋梁；当基坑较深），拱壁的上、下端宜加肋梁；当基坑较深且一道且一道Z Z字型拱墙的支护高度不够时，可由数道拱墙叠合组成（图字型拱墙的支护高度不够时，可由数道拱墙叠合组成（图B B和和C C），沿拱墙高度应设置数道肋梁，其竖向间距不宜大于），沿拱墙高度应设置数道肋梁，其竖向间距不宜大于2.5M2.5M。当基坑。当基坑边坡地较窄时，可不加肋梁但应加厚拱壁（图边坡地较窄时，可不加肋梁但
14、应加厚拱壁（图D D）。）。3 3 拱墙结构拱墙结构水平方向水平方向应通长双面配筋，应通长双面配筋，总配筋率不总配筋率不应应小于小于0.7%0.7%。4 4 圆形拱墙圆形拱墙壁厚不壁厚不应应小于小于400MM400MM，其他拱墙壁厚不应小于，其他拱墙壁厚不应小于500MM500MM。5 5 拱墙结构拱墙结构不不应作为应作为防水体系防水体系使用。使用。 21 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程（二）支撑体系的选型支撑支撑系统系统 基坑外拉锚基坑外拉锚（ 软土地区）基坑内支撑基坑内支撑（土质好地区） 顶部拉锚：用于不太深的基坑，多为钢板桩顶部拉锚
15、：用于不太深的基坑，多为钢板桩 土层锚杆拉锚：用于较深的基坑土层锚杆拉锚：用于较深的基坑 钢结构支撑：多用圆钢管和钢结构支撑：多用圆钢管和H H型钢型钢 钢筋混凝土结构支撑钢筋混凝土结构支撑 22 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程1.内支撑的布置与型式 （P15） 支撑体系在支撑体系在平面上平面上的的布置形式，有布置形式，有角撑角撑、对撑对撑、桁架式桁架式、框架框架式式、环形环形等。有时在等。有时在同一基坑中同一基坑中混合使用混合使用，如角撑加对撑、环，如角撑加对撑、环梁加边桁梁加边桁( (框框) )架、环架、环梁加角撑等。主要是梁加角撑等
16、。主要是因地制宜，根据基坑因地制宜，根据基坑的平面形状和尺寸设的平面形状和尺寸设置最适合的支撑。置最适合的支撑。23 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程24 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程2内支撑类型(1)(1)钢结构支撑钢结构支撑 钢管支撑钢管支撑 一般利用一般利用 609609钢管；钢管； 用不同壁厚的钢管来适应用不同壁厚的钢管来适应不同的荷载，常用的壁厚不同的荷载，常用的壁厚 为为12mm12mm，14mm14mm，亦，亦有用有用16mm16mm者。者。 钢管的刚度大，单根钢管钢管
17、的刚度大，单根钢管有较大的承载能力，不足有较大的承载能力，不足时还可两根钢管并用。时还可两根钢管并用。 钢管支撑的形式，钢管支撑的形式，多为对多为对撑或角撑撑或角撑 25 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程钢管支撑钢管支撑26 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程H型钢支撑 H H型钢支撑用螺栓连型钢支撑用螺栓连接，为接，为工具式钢支撑工具式钢支撑，现场组装方便，构件现场组装方便，构件标准化，对不同的基标准化，对不同的基坑能按照设计要求进坑能按照设计要求进行组合和连接，可重行组合和连接，可重复
18、使用，有推广价值。复使用，有推广价值。 27 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程(2)钢筋混凝土支撑 钢筋混凝土支撑为现场钢筋混凝土支撑为现场浇筑浇筑 ，其形式可随基坑形状，其形式可随基坑形状而变化而变化 ； 钢筋混凝土支撑的混凝钢筋混凝土支撑的混凝土土强度等级强度等级多为多为C30C30 ； 平面尺寸大的基坑，在平面尺寸大的基坑，在支撑交叉点处需设立柱，在支撑交叉点处需设立柱，在垂直方向支承水平支撑垂直方向支承水平支撑 钢筋混凝土支撑28 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程混凝土支撑混凝土
19、支撑29 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程(3)(3)钢钢- -混凝土组合支撑混凝土组合支撑30 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程钢钢- -混凝土组合支撑混凝土组合支撑31 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程2. 拉锚式围护结构 结构特征：由挡土结构挡土结构与锚固系统锚固系统两部分组成； 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拉锚式围护结构顶部拉锚顶部拉锚土层锚杆拉锚土层锚杆拉锚32 河
20、北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程33 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程（1 1）土锚结构）土锚结构土层锚杆一土层锚杆一般由般由拉杆拉杆、锚头锚头、腰梁腰梁、自由段保自由段保护套管护套管和和锚锚固体固体等组成等组成 34 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程土锚的自由段与锚固段的划分土锚的自由段与锚固段的划分土锚根据潜在滑裂面，分为土锚根据潜在滑裂面，分为自自由段由段( (非锚固段非锚固段)lf)lf和和锚固段锚固段lAlA。土锚的土锚的自由
21、段处于不稳定土层自由段处于不稳定土层中。中。要使拉杆与土层脱离，一要使拉杆与土层脱离，一旦土层滑动，它可以自由伸缩，旦土层滑动，它可以自由伸缩，其作用是其作用是将锚头所承受的荷载将锚头所承受的荷载传递到锚固段传递到锚固段。锚固段处于稳。锚固段处于稳定土层中，它定土层中，它通过与土层的紧通过与土层的紧密接触将锚杆所承受的荷载分密接触将锚杆所承受的荷载分布到周围土层中去布到周围土层中去。锚固段锚固段是是承载力承载力的主要来源。的主要来源。35 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程(2)土锚布置原则 土锚的土锚的上下上下排排垂直间距不垂直间距不宜宜小
22、于小于2m2m；水平间距不宜小于；水平间距不宜小于1.5m1.5m； 土锚锚固体上覆土层厚度不宜小于土锚锚固体上覆土层厚度不宜小于4m4m。 土锚的倾角宜为土锚的倾角宜为15152525，且不应大于，且不应大于4545。 土锚自由段长度不宜小于土锚自由段长度不宜小于5m5m，并应超过潜在滑裂面，并应超过潜在滑裂面1.5m1.5m。土锚的锚固段长度不宜小于土锚的锚固段长度不宜小于4m4m。 拉杆拉杆( (拉索拉索) )下料长度，应为自由段、锚固段及外露长度之下料长度，应为自由段、锚固段及外露长度之和和。外露长度需满足锚固及张拉作业的要求。外露长度需满足锚固及张拉作业的要求。 土锚的锚固体宜采用水泥浆或水泥砂浆，其土锚的锚固体宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜强度等级不宜低于低于M100M100。36 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院管道工程系管道工程系 建筑施工课程建筑施工课程二、支护结构的破坏形式破坏破坏形式形式强度破坏强度破坏 变形过大变形过大 稳定性破坏稳定性破坏 37
