1、LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第4章内支撑支护技术制制 作作 人人：周：周 勇勇LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.14.1概述概述概述概述围护结构结合内支撑系统围护结构结合内支撑系统围护结构结合锚杆围护结构结
2、合锚杆作作用用在在围围护护墙墙上上的的水水土土压压力力可可以以由由内内支支撑撑有有效效地地传传递递和和平平衡衡，也可以由坑外设置的，也可以由坑外设置的土层锚杆平衡土层锚杆平衡。内内支支撑撑可可以以直直接接平平衡衡两两端端围围护护墙墙上上所所受受的的侧侧压压力力，构构造造简简单单，受受力力明明确确；锚锚杆杆设设置置在在围围护护墙墙的的外外侧侧，为为挖挖土土、结结构构施施工工创造了空间，有利于提高施工效率。创造了空间，有利于提高施工效率。深基坑支护结构最常采用的两种形式：深基坑支护结构最常采用的两种形式：LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技
3、术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用一、内撑式支护结构的含义一、内撑式支护结构的含义内撑式支护结构由于其受力特点，往往又称为内撑式内撑式支护结构由于其受力特点，往往又称为内撑式围护结构。围护结构。内撑式支护结构的含义可用内撑式支护结构的含义可用“外护内支外护内支”四个字表述。四个字表述。用用围围护护构构件件对对外外挡挡住住边边坡坡土体、防止地下水渗漏土体、防止地下水渗漏“外护外护”：利利用用内内支支撑撑系系统统为为围围护护构构件件的稳定提供足够的支撑力的稳定提供足够的支撑力“内支内支”：Lanzho
4、uUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、內撑式支护结构的优缺点二、內撑式支护结构的优缺点1）施工质量较易控制）施工质量较易控制2）充分发挥材料在性质上的优点，达到经济的目的）充分发挥材料在性质上的优点，达到经济的目的3）尤其适合于在软土地基中采用）尤其适合于在软土地基中采用4）在一定的条件下具备缩短工期的潜力）在一定的条件下具备缩短工期的潜力1.1.内撑式支护结构的主要优点内撑式支护结构的主要优点:LanzhouUni
5、versityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1）形成内撑并令其具备必要的强度，需占用一定的工期）形成内撑并令其具备必要的强度，需占用一定的工期2）内支撑的存在有时对大规模机械化开挖不利）内支撑的存在有时对大规模机械化开挖不利3）四周围护后当开挖深度大时机械进出基坑不甚方便）四周围护后当开挖深度大时机械进出基坑不甚方便2.2.内撑式支护结构的缺点和局限性内撑式支护结构的缺点和局限性:LanzhouUniversityofTechnolo
6、gy第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、内撑式支护结构的应用范围三、内撑式支护结构的应用范围从从地地质质条条件件上上看看，这这种种型型式式可可适适用用于于各各种种地地质质条条件件下下的的基基坑坑工程，而最能发挥其优越性的是软弱地基中的基坑工程。工程，而最能发挥其优越性的是软弱地基中的基坑工程。从开挖深度上看，这种围护型式适用的基坑深度不受限制。从开挖深度上看，这种围护型式适用的基坑深度不受限制。从从基基坑坑的的平平面面尺尺寸寸来来看看，这这种种围围护护型型式式
7、适适用用于于平平面面尺尺寸寸不不太太大的基坑大的基坑从从围围护护的的平平面面布布置置来来看看，内内撑撑式式一一般般适适用用于于周周围围围围护护或或对对边边围护围护LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.2内支撑支护结构的组成内支撑支护结构的组成内撑式支护结构内撑式支护结构竖向围护结构体系竖向围护结构体系内支撑体系内支撑体系止水帷幕止水帷幕(有时包括有时包括)LanzhouUniversityofTechno
8、logy第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用一、竖向围护构件的种类一、竖向围护构件的种类1）板桩式围护构件）板桩式围护构件:2）排桩式围护构件）排桩式围护构件:3）地下连续墙）地下连续墙:4）组合型竖向围护结构）组合型竖向围护结构:包括钢板桩、钢筋混凝土板桩、木板桩等。包括钢板桩、钢筋混凝土板桩、木板桩等。包括钢板桩、钢筋混凝土板桩、木板桩等。包括钢板桩、钢筋混凝土板桩、木板桩等。不仅用作竖向围护结构，还兼作永久结构。不仅用作竖向围护结构，还兼作永久结构。采用不同
9、材料或同一材料但在平采用不同材料或同一材料但在平面布置上形成空间结构。面布置上形成空间结构。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、内撑式体系的构成二、内撑式体系的构成基本构件基本构件围檩围檩水平支撑水平支撑钢立柱钢立柱和立柱桩和立柱桩内支撑系统示意图内支撑系统示意图LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消
10、费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用钢结构支撑钢结构支撑优点优点：自自重重轻轻、安安装装和和拆拆除除方方便便、施施工工速速度度快快、可可以以重重复复、安安装装后后能能立立即发挥支撑作用。即发挥支撑作用。缺点缺点：不不适适用用于于钢钢支支撑撑的的节节点点构构造造和和安安装装相相对对复复杂杂的的情情形形钢管内支撑实景钢管内支撑实景LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费
11、用现浇混凝土支撑现浇混凝土支撑优优点点：刚刚度度大大，整整体体性性好好，灵灵活活的的布布置置方方式式，施施工工质质量量相相对对容容易易得得到到保保证证，使用面较广。使用面较广。缺缺点点：制制作作和和养养护护时时间间长长，不不能能立立即即发发挥挥支支撑撑作作用用，施施工工周周期期相相对对较较长长，爆爆破破拆拆除除对对周周围围环环境境有有一一定定的的影影响响，清理工作量也很大。清理工作量也很大。钢管内支撑实景钢管内支撑实景LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加
12、赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.3内支撑支护结构的设计原则内支撑支护结构的设计原则一、围护系统一、围护系统竖竖竖竖向向向向围围围围护护护护结结结结构构构构是是内内撑撑式式结结构构中中的的最最重重要要部部分分之之一一，同同时时它它占占整整个个围围护护结结构构工工程程量量的的比比例例较较大大，因因此此设设计计时必须掌握以下要点：时必须掌握以下要点：要要要要掌握正确、详尽的设计资料；掌握正确、详尽的设计资料；要要要要进行可行性研究和多方案比较；进行可行性研究和多方案比较；要要要要进行全面的计算、验算；进行全面的计算、验算；要要要要绘制精细的施工图；绘制精细的施工图；要要要要提出切
13、实可靠的施工要求和监测提纲。提出切实可靠的施工要求和监测提纲。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1.1.设计资料及依据设计资料及依据1）工程地质和水文）工程地质和水文地质资料地质资料；2）基坑周边的建筑、道路、地下管网等的）基坑周边的建筑、道路、地下管网等的准确资料准确资料；3）原主体结构地下室及基础）原主体结构地下室及基础施工图施工图；4）基坑施工机具及）基坑施工机具及施工工艺施工工艺；5）当当地地政政
14、府府主主管管部部门门对对该该地地区区基基坑坑设设计计、施施工工的的有有关关管管理理规定和指令性文件规定和指令性文件；6）当当地地现现有有的的有有关关基基坑坑设设计计、施施工工经经验验和和各各种种围围护护桩桩的的参参考价格考价格。在具备上述资料后可进行围护构件的设计。在具备上述资料后可进行围护构件的设计。在具备上述资料后可进行围护构件的设计。在具备上述资料后可进行围护构件的设计。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务
15、的费用2.2.基坑竖向围护结构方案的可行性研究与比较基坑竖向围护结构方案的可行性研究与比较可行性研究：可行性研究：可行性研究：可行性研究：竖竖向向围围护护构构件件方方案案内内容容：桩桩型型、平平面面布布置置；桩桩的的断断面面、间间距距、桩长；桩顶标高；支撑系统断面及标高；初定施工顺序。桩长；桩顶标高；支撑系统断面及标高；初定施工顺序。比较：比较：比较：比较：选选择择几几种种控控制制性性的的工工况况进进行行初初步步计计算算。通通过过计计算算来来证证明明结结构构方方案案的的可可靠靠性性，同同时时要要考考虑虑一一套套施施工工工工艺艺及及所所需需的的机机具具。在在后后阶阶段段对对几几种种方方案案进进行
16、行初初步步估估算算，从从经经济济角角度度比比较较方方案案的的优劣优劣，然后按照一定，然后按照一定程序论证程序论证，确定围护结构的方案。，确定围护结构的方案。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.3.竖向围护构件的断面及长度设计竖向围护构件的断面及长度设计决定竖向围护决定竖向围护构件的断面长构件的断面长度因素度因素1）基坑开挖深度；2）工程地质和水文地质条件；3）工程桩施工情况；4）围护桩的类型及内支撑点位
17、置；5）基坑开挖施工工艺。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1）保证基坑底的稳定性。保证支护结构不会发生踢脚）保证基坑底的稳定性。保证支护结构不会发生踢脚破坏和基坑底面土体破坏和基坑底面土体隆起；隆起；2）保证基坑不会发生渗流造成的破坏。周围环境出现）保证基坑不会发生渗流造成的破坏。周围环境出现的位移在控制范围内；的位移在控制范围内；3）保证基坑不会发生整体滑动失稳。）保证基坑不会发生整体滑动失稳。竖向围
18、护构件的长度能满足以下基本要求：竖向围护构件的长度能满足以下基本要求：LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4.竖向围护构件设计图纸竖向围护构件设计图纸1）竖向围护结构的平面布置图。）竖向围护结构的平面布置图。图图纸纸中中要要正正确确反反映映出出:主主体体结结构构轴轴线线；地地下下室室结结构构平平面面轮轮廓廓线线;基基础础平平面面以以及及与与基基坑坑围围护护结结构构放放样样有有关关的的地地下下结结构构物物
19、管管沟沟等的尺寸及标高。相关尺寸均以主体轴线为基准；等的尺寸及标高。相关尺寸均以主体轴线为基准；2）围护构件的施工大样图。）围护构件的施工大样图。图图中中要要表表示示出出构构件件断断面面、长长度度、标标高高、配配筋筋等等。重重要要部部位位的的节节点点详详图图及及与与水水平平支支撑撑相相联联的的节节点点详详图图以以及及预预留留筋筋、预预埋埋件件等；等；3）设计说明及注意事项。）设计说明及注意事项。图纸中必须表达出以下基本内容：图纸中必须表达出以下基本内容：LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照
20、消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、水平支撑系统二、水平支撑系统1.支撑系统的设计要点及注意事项支撑系统的设计要点及注意事项支撑设计应包括以下内容和要求：1）支撑体系型式，支撑布置应尽可能简单，支撑的杆件应尽可能少；）支撑体系型式，支撑布置应尽可能简单，支撑的杆件应尽可能少；2）支撑材料的选择，设计选用的材料必须强度高、稳定性好；）支撑材料的选择，设计选用的材料必须强度高、稳定性好；3）支支撑撑结结构构的的内内力力计计算算和和变变形形验验算算，计计算算假假定定要要符符合合工工程程实实际际条条件件和和施工具体情况；施工具体情况；4）支撑构件的
21、强度和稳定性验算；）支撑构件的强度和稳定性验算；5）支撑构件的节点设计节点设计应当方便施工，安全可靠；）支撑构件的节点设计节点设计应当方便施工，安全可靠；6）支撑在施工中的替换与拆除方案设计；）支撑在施工中的替换与拆除方案设计；7）支撑设计施工图及说明要强调对施工的要求；）支撑设计施工图及说明要强调对施工的要求；8）支撑体系在施工阶段的监测和控制要求。）支撑体系在施工阶段的监测和控制要求。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价
22、款或接受服务的费用内支撑布置时一般应注意以下几点要求：内支撑布置时一般应注意以下几点要求：1）水水平平支支撑撑的的层数数根根据据基基坑坑开开挖挖深深度度、地地质条条件件、地地下下室室层数数、标高高等等条条件件结合合选用用的的围护构构件件和和支支撑撑系系统酌酌情情决决定定，另另外外还应满足足围护结构构的的变形控制形控制要求，以控制要求，以控制对周周围环境的影响。境的影响。2）设置置的的各各层支支撑撑标高高以以不不妨妨碍碍主主体体工工程程地地下下结构构各各层构构件件的的施施工工为标准准。一一般般情情况况下下，支支撑撑构构件件底底与与主主体体结构构面面之之间的的净距距不不宜宜小小于于500mm，或与
23、施工，或与施工单位配合商定。位配合商定。3）各各层支支撑撑的的走走向向应尽尽量量一一致致。即即上上、下下层水水平平支支撑撑轴线在在投投影影上上应尽量接近，并力求避开主体尽量接近，并力求避开主体结构的柱、构的柱、墙位置。位置。4）支撑形成的水平）支撑形成的水平净空以大空以大为好好，方便施工。，方便施工。5）立立柱柱布布置置在在纵横横向向支支撑撑的的交交点点处或或桁桁架架式式支支撑撑的的节点点位位置置上上，并并力力求求避避开开主主体体工工程程梁梁、柱柱及及结构构墙的的位位置置；立立柱柱的的间距距尽尽量量拉拉大大，但但必必须保保证水水平平支支撑撑的的稳定定且且足足以以承承担担水水平平支支撑撑传来来的
24、的竖向向荷荷载；立立柱柱下下端端应支支承承在在较好的土好的土层中。中。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.水平支撑系统平面布置原则水平支撑系统平面布置原则目前常用的内支撑布置形式如下图：目前常用的内支撑布置形式如下图：目前常用的内支撑布置形式如下图：目前常用的内支撑布置形式如下图：LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈
25、行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用对于实际工程，通常根据具体情况下可采用如下方式：对于实际工程，通常根据具体情况下可采用如下方式：1）长长条条形形基基坑坑工工程程中中，可可设设置置以以短短边边方方向向的的对对撑撑体体系系，两两端端可可设设置水平角撑体系。置水平角撑体系。2）当当基基坑坑周周边边紧紧邻邻保保护护要要求求较较高高建建（构构）筑筑物物、地地铁铁车车站站或或隧隧道道，对对基基坑坑工工程程的的变变形形控控制制要要求求较较为为严严格格时时，或或者者基基坑坑面面积积较较小小、两两个个方方向向的的平平面面尺尺寸寸大大致致时时，
26、或或者者基基坑坑形形状状不不规规则则，其其他他形形式式的的支撑布置有较大难度时，宜采用相互正交的对撑布置方式。支撑布置有较大难度时，宜采用相互正交的对撑布置方式。3）当当基基坑坑面面积积较较大大，平平面面形形状状不不规规则则时时，同同时时在在支支撑撑平平面面中中需需要要留留设设较较大大作作业业空空间间时时，宜宜采采用用角角部部设设置置角角撑撑、长长边边设设置置沿沿短短边边方方向的对撑结合边桁架的支撑体系。向的对撑结合边桁架的支撑体系。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其
27、受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4）基基坑坑平平面面为为规规则则的的方方形形、圆圆形形或或者者平平面面虽虽不不规规则则但但基基坑坑两两个个方方向向的的平平面面尺尺寸寸大大致致相相等等，或或者者是是为为了了完完全全避避让让塔塔楼楼框框架架柱柱、剪剪力力墙墙等等竖竖向向结结构构以以方方便便施施工工、加加快快塔塔楼楼施施工工工工期期，尤尤其其是是当当塔塔楼楼竖竖向向结结构构采采用用劲劲性性构构件件时时，临临时时支支撑撑平平面面应应错错开开塔塔楼楼竖竖向向结结构构，以以利利于于塔塔楼楼竖竖向向结结构的施工，可采用单圆环形支撑甚至多圆环形支撑布置方式。构的施工，可采用单圆
28、环形支撑甚至多圆环形支撑布置方式。5）基基坑坑平平面面有有向向坑坑内内折折角角（阳阳角角）时时，阳阳角角处处的的内内力力比比较较复复杂杂，是是应力集中的部分，稍有疏忽，最容易在该部分出现问题。应力集中的部分，稍有疏忽，最容易在该部分出现问题。6）支支撑撑结结构构与与主主体体地地下下结结构构的的施施工工期期通通常常是是错错开开的的，为为了了不不影影响响主主体体地地下下结结构构的的施施工工，支支撑撑系系统统平平面面布布置置时时，支支撑撑轴轴线线应应尽尽量量避避开开主主体体工工程程的的柱柱网网轴轴线线，同同时时，避避免免出出现现整整根根支支撑撑位位于于结结构构剪剪力力墙墙之之上上的的情情况，其目的是
29、减小支撑体系对主体结构施工时的影响。况，其目的是减小支撑体系对主体结构施工时的影响。7）支支撑撑杆杆件件相相邻邻水水平平距距离离首首先先应应确确保保支支撑撑系系统统整整体体变变形形和和支支撑撑构构件件承载力在要求范围之内，其次应满足土方工程的施工要求。承载力在要求范围之内，其次应满足土方工程的施工要求。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.水平支撑系统竖向布置原则水平支撑系统竖向布置原则2）上上、下下各各
30、层层水水平平支支撑撑的的轴轴线线应应尽尽量量布布置置在在同同一一竖竖向向平平面面内内，主主要要目目的的是是为为了了便便于于基基坑坑土土方方的的开开挖挖，同同时时也也能能保保证证各各层层水水平平支支撑撑共共用用竖竖向向支支撑撑立立柱系统。柱系统。3）各各层层水水平平支支撑撑与与围围檩檩的的轴轴线线标标高高应应在在同同一一平平面面上上，且且设设定定的的各各层层水水平平支撑的标高不得妨碍主体工程施工。支撑的标高不得妨碍主体工程施工。4）首首道道水水平平支支撑撑和和围围檩檩的的布布置置宜宜尽尽量量与与围围护护墙墙结结构构的的顶顶圈圈梁梁相相结结合合。在在环环境境条条件件容容许许时时，可可尽尽量量降降低
31、低首首道道支支撑撑标标高高。基基坑坑设设置置多多道道支支撑撑时时，最最下下道道支支撑撑的的布布置置在在不不影影响响主主体体结结构构施施工工和和土土方方开开挖挖条条件件下下，宜宜尽尽量量降降低低。当当基基础础底底板板的的厚厚度度较较大大，且且征征得得主主体体结结构构设设计计认认可可时时，也也可可将将最最下下道道支支撑撑留留置在主体基础底板内。置在主体基础底板内。1）在在竖竖向向平平面面内内，水水平平支支撑撑的的层层数数应应根根据据基基坑坑开开挖挖深深度度、土土方方工工程程施施工工、围护结构类型及工程经验，有围护结构的计算工况确定；围护结构类型及工程经验，有围护结构的计算工况确定；LanzhouU
32、niversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、竖向斜撑三、竖向斜撑作用作用：将将围围护护墙墙所所受受的的水水平平力力通通过过斜斜撑撑传传到到基基坑坑中中部部先浇筑好的斜撑基础上。先浇筑好的斜撑基础上。施工流程施工流程：围围护护墙墙完完成成后后，先先对对基基坑坑中中部部的的土土方方采采用用放放坡坡开开挖挖，其其后后完完成成中中部部的的斜斜撑撑基基础础，并并安安装装斜斜撑撑，在在斜斜撑撑的的支支挡挡作作用用下下，再再挖挖除除基基坑坑
33、周周边边留留下下的的土土坡坡，并并完完成成基基坑坑周周边边的主体结构。的主体结构。1-斜支撑；斜支撑；2-角撑；角撑；3-锁口梁；锁口梁；4-围檩；围檩；图图4-5斜支撑布置示意图斜支撑布置示意图LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用四、支撑节点构造四、支撑节点构造图图4-6钢支撑结构图钢支撑结构图LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或
34、者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1.1.钢支撑的长度拼接钢支撑的长度拼接 钢钢结结构构支支撑撑构构件件的的拼拼接接应应满满足足截截面面等等强强度度的的要要求求。常常用用的的连连接接方方式式有有焊焊接接和和螺螺栓栓连连接接。螺螺栓栓连连接接施施工工方方便便但但整整体体性性不不如如焊焊接接，为为减减少少节节点点变变形形，宜宜采采用用高高强强螺螺栓栓。构构件件在在基基坑坑内内的的接接长长，由由于于焊焊接接条条件件差差，焊焊缝缝质质量量不不易易保保证证，通通常常采采用用螺螺栓连接。栓连接。钢钢腰腰梁梁在在基基坑坑内内的的
35、拼拼接接点点由由于于受受操操作作条条件件限限制制不不易易做做好好，尤尤其其在在靠靠围围护护墙墙一一侧侧的的翼翼缘缘连连接接板板较较难难施施工工，影影响响整整体体性性能能。设设计计时时应应将将接接头头设设置置在在截截面面弯弯矩矩较较小小的的部部位位，并并应应尽尽可能加大坑内安装段的长度，可能加大坑内安装段的长度，以减少安装节点的数量。以减少安装节点的数量。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.2.两个方向的
36、钢支撑连接节点两个方向的钢支撑连接节点图图4-7-1双向钢管支撑连接节点双向钢管支撑连接节点示意图示意图LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用图图4-7-2双向型钢支撑连接节点双向型钢支撑连接节点示意图示意图LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品
37、的价款或接受服务的费用3.3.钢支撑端部预应力活络头构造钢支撑端部预应力活络头构造钢支撑的端端部部，考虑预应力施加的需要，一般均设置为活络端，待预应力施加完毕后固定活络端，且一般配配与与琵琵琶琶撑撑。目前投入基坑工程使用的活络端为楔楔形形活络端。图图4-8楔形活络端楔形活络端 LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4.钢支撑与钢腰梁斜交处抗剪连接节点钢支撑与钢腰梁斜交处抗剪连接节点由由于于围围护护墙墙表表
38、面面通通常常不不十十分分平平整整，尤尤其其是是钻钻孔孔灌灌注注桩桩墙墙体体，为为使使钢钢围围檩檩与与围围护护墙墙接接合合得得紧紧密密，防防止止钢钢围围檩檩截截面面产产生生扭扭曲曲，在在钢钢围围檩檩与与围围护护墙墙之之间间采采用用细细石石混混凝凝土土填填实实，如如二二者者之之间间缝缝宽宽较较大大时时，为为了了防防止止所所填填充充的的混混凝凝土土脱脱落落，缝内宜放置钢筋网。缝内宜放置钢筋网。当当支支撑撑与与围围檩檩斜斜交交时时，为为传传递递沿沿围围檩檩方方向向的的水水平平分分力力，在围檩与围护墙之间需设置剪力传递装置。在围檩与围护墙之间需设置剪力传递装置。对对于于地地下下连连续续墙墙可可通通过过预
39、预埋埋钢钢板板，对对于于钻钻孔孔灌灌注注桩桩可通过可通过钢围檩钢围檩的抗剪焊接件连接。的抗剪焊接件连接。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5.5.支撑与混凝土腰梁斜交处抗剪连接节点支撑与混凝土腰梁斜交处抗剪连接节点图图4-9钢支撑与腰梁及柱斜交时连接钢支撑与腰梁及柱斜交时连接LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，
40、应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4水平支撑的计算方法水平支撑的计算方法一、内支撑系统计算内容一、内支撑系统计算内容内支撑结构计算主要包括以下几个方面内容：内支撑结构计算主要包括以下几个方面内容：1）确定荷载种类、方向及大小；）确定荷载种类、方向及大小；2）计算模型和计算假定；）计算模型和计算假定；3）采用合理的计算方法；）采用合理的计算方法；4）计算结果的分析判断和取用。）计算结果的分析判断和取用。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，
41、应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、水平支撑系统计算方法二、水平支撑系统计算方法计算方法大致分为三种：计算方法大致分为三种：第一种是简化化计算算方方法法。它将支撑体系与竖向围护结构各自分离计算。压顶梁和腰梁作为承受由竖向围护构件传来的水平力的连续梁或闭合框架，支撑与压顶梁、腰梁相联的节点即为其不动支座。第二种是平平面面整整体体分分析析。它将支撑体系作为一个整体，传至环梁的力作为分布荷载，整个平面体系设若干支座，借助计算机软件进行分析，可同时得出支撑系统的内力与变形解答。第三种为空空间整整体体分分析析。它即将所有支撑杆件、压顶梁、腰梁
42、立柱与竖向围护构件视为一个协同工作的整体结构。有有条条件件时，可可以以采采用用二二种种以以上上的的方方法法进行行计算算，以以资资对对比比互互校校。最最后后通通过过分分析析、判断，选取较合适的计算成果作为支撑结构断面、节点的设计依据。判断，选取较合适的计算成果作为支撑结构断面、节点的设计依据。现现阶阶段段绝绝大大部部分分内内支支撑撑系系统统均均采采用用相相对对简简便便的的平平面面计算算模模型型进进行行分分析析，当当采采用用平平面面计算模型进行分析时，水平支撑计算应分别进行计算模型进行分析时，水平支撑计算应分别进行水平力作用和水平力作用和竖向力作用下的向力作用下的计算算。LanzhouUnive
43、rsityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1.1.水平力作用下的水平支撑计算方法水平力作用下的水平支撑计算方法1）支撑平面有限元计算方法）支撑平面有限元计算方法图图4-10平面竖向弹性地基梁法计算简图平面竖向弹性地基梁法计算简图LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或
44、接受服务的费用采采用用平平面面竖竖向向弹弹性性地地基基梁梁法法或或平平面面连连续续介介质质有有限限元元法法时时需需先先确确定定弹弹性性支支座座的的刚刚度度，对对于于形形状状比比较较规规则则的的基基坑坑，并并采采用用十十字字正正交交对对撑撑的的内内支支撑撑体体系系，支支撑撑刚刚度度可可根根据据支支撑撑体体系系的的布布置置和和支支撑撑构构件件的的材材质质与与轴轴向向刚刚度度等等条条件件按按如如下下计计算算公公式式（4-4-1 1）确定。）确定。（4-1）式中：KB内支撑的压缩弹簧系数（kN/m2）；与支撑松弛有关的折减系数，一般取0.51.0；混凝土支撑与钢支撑施加预压力时，取a1.0；E支撑结构
45、材料的弹性模量（kN/m2）；A支撑构件的截面积（m2）；l支撑的计算长度（m）；S支撑的水平间距（m）。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2 2）支撑三维计算方法）支撑三维计算方法一般情况下，基坑外侧的超载、水土压力等侧向水平力通过围护体，将全部由坑内的内内支支撑撑系系统统进行平衡，围护体仅起到挡土、止水以及将水平力通过竖向抗弯的方式全部传递给内支撑，并不参与坑外水平力的分担。当基坑形状具有较强的空间效
46、应时，比如拱形、圆形情况或者基坑角部区域，围护体还将同时承受部分坑外水平力，在该情况下如按照上述计算方法对内支撑进行内力和变形进行计算分析，将高估了内支撑实际的内力和变形，造成不必要的浪费，此时应采用能考虑空间效应的空空间间计计算算模模型型，空间弹性地基板法的求解可采用通用有限元软件，一般可先通过有限元软件自带的前处理模块或其它有限元前处理软件建立考虑围围护护结结构构、水水平平支支撑撑体体系系和和竖竖向向支支撑撑系系统统共同作用的三维有限元模型，模型需综合考虑结构的分布、开挖的顺序结构的分布、开挖的顺序等，然后用有限元程序分步求解。LanzhouUniversityofTechnology第第
47、4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.2.竖向力作用下的水平支撑计算方法竖向力作用下的水平支撑计算方法竖向力作用下，支撑的内内内内力力力力和变变变变形形形形可近似按单跨或多跨梁进行分析，其计算跨度取相邻立柱中心距，荷载除了其自重之外还需考虑必要的支撑顶面如施工人员通道的施工活荷载。此外，基坑开挖施工过程中，基坑由于土体的大量卸荷会引起基坑回弹隆起，立柱也将随之发生隆起，立柱间隆沉量存在差异时，也会对支撑产生次应力，因此在进行竖向力作用下的水平支撑计算时，应适当考虑立
48、柱桩存在差异沉降的因素予以适当的增强。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、支撑系统设计计算要点三、支撑系统设计计算要点支撑结构上的主要作用力是由围护墙传来的水水水水、土土土土压压压压力力力力和坑外地表荷载所产生的侧侧侧侧压压压压力力力力。本节关注的支撑体系的设计计算更倾向于支撑构件的强强强强度度度度、稳定性稳定性稳定性稳定性以及节点构造节点构造节点构造节点构造等方面内容，主要有如下几个方面的内容：1）支
49、撑承受的竖向荷载，一般只考虑结构自重荷载和支撑顶面的施工活荷载，施工活荷载通常情况下取4kPa，主要是指施工期间支撑作为施工人员的通道，以及主体地下结构施工时可能用作混凝土输送管道的支架，不包括支撑上堆放施工材料和运行施工机械等情况。2）围檩与支撑采用钢筋混凝土时，构件节点宜采用整浇刚接。采用钢围檩时，安装前应在围护墙上设置竖向牛腿。3）支撑结构上的主要作用力是由围护墙传来的水、土压力和坑外地表荷载所产生的侧压力。4）支撑与围檩体系中的主撑构件长细比不宜大于75；联系构件的长细比不宜大于120。LanzhouUniversityofTechnology第第4章章内支撑支护技术内支撑支护技术经营
50、者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用四、水平支撑体系基本构件设计四、水平支撑体系基本构件设计1.水平支撑的截面设计水平支撑的截面设计支撑截面设计方法基本上与普通结构类似，作为临时性结构尚可作如下一些规定：1)支撑构件的承载力验算应根据在各工况下计算内力包络图进行。2)水平支撑按偏心受压构件计算。杆件弯矩除由竖向荷载产生的弯矩外，尚应考虑轴向力对杆件的附加弯矩，附加弯矩可按轴向力乘以初始偏心距确定,偏心距按实际情况确定。3)支撑的计算长度:对于混凝土支撑，在竖向平面内取相邻立柱的中心距，在水平面内取与之相交
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