高层建筑深基坑围护工程实践与分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:同济大学出版社

作者:赵锡宏

出品人:

页数:183

译者:

出版时间:1997-10

价格:28.00

装帧:平装

isbn号码:9787560817095

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深基坑工程设计与施工技术手册 引言 在城市化进程加速、土地资源日益珍贵的今天，高层建筑的建设已成为现代都市景观的重要组成部分。而支撑这些巍峨建筑的，是深入地下的复杂而关键的深基坑工程。深基坑的开挖与围护，不仅是高层建筑工程的起点，更是决定工程安全、质量与成本的核心环节。一个成功的深基坑工程，能够有效保障地下空间的开发利用，防止基坑失稳、周边环境破坏等一系列风险，为后续主体结构的施工提供稳定可靠的基础。 本书旨在为广大土木工程专业技术人员、设计师、施工管理人员以及相关研究者提供一本全面、实用、深入的深基坑工程设计与施工技术参考。我们力求以系统性的视角，将理论知识与工程实践紧密结合，涵盖深基坑工程的各个关键方面，帮助读者理解其复杂性，掌握其技术要领，从而能够高效、安全地完成各类深基坑工程。 第一章 深基坑工程概述 本章将对深基坑工程的基本概念、重要性、工程地质条件的重要性、基坑开挖的特点与风险进行系统性介绍。 1.1 深基坑的定义与分类：阐述深基坑的界定标准，以及根据深度、形状、开挖方式等对深基坑进行的分类。例如，按深度可分为浅基坑、深基坑、超深基坑；按支护形式可分为放坡开挖、挡土墙支护、桩土结构支护等。 1.2 深基坑工程的重要性与挑战：深入分析深基坑工程在高层建筑、地下空间开发中的关键作用。同时，强调深基坑工程所面临的独特挑战，如地层结构的复杂性、地下水的控制、周边环境的影响、以及潜在的安全风险等。 1.3 工程地质勘察的重要性：详细阐述详细、准确的工程地质勘察对于深基坑工程设计的重要性。涵盖地质勘察需要重点关注的因素，包括土体性质（如土的类型、密实度、力学参数、渗透性）、地下水位、土层分布规律、地质构造等。强调勘察报告的准确性是后续设计与施工成功的前提。 1.4 深基坑工程的风险分析：列举并分析深基坑工程中可能出现的常见风险，如基坑失稳（边坡坍塌、坑底隆起）、地下水涌入、周边建（构）筑物沉降与开裂、地下管线破坏、以及可能引发的连锁效应。 第二章 深基坑围护结构设计原理 本章将深入探讨深基坑围护结构的设计原理，包括各种围护形式的选择依据、设计荷载的确定、以及相关的计算方法。 2.1 围护结构的功能与形式选择：明确围护结构的核心功能——挡土、止水、防止周边环境变形。介绍常见的围护结构形式，如排桩（钻孔灌注桩、高压旋喷桩、挤埴桩）、地下连续墙、钢板桩、水泥土桩墙等。分析不同形式围护结构在不同地质条件、基坑深度、周边环境约束下的适用性与优劣势。 2.2 围护结构的设计荷载分析：详细阐述围护结构设计所需要考虑的主要荷载。包括： 土压力：介绍静止土压力、主动土压力、被动土压力等概念，以及考虑土体自重、粘聚力、内摩擦角、墙后回填土性质等因素的计算方法。重点讲解基于朗肯理论、库仑理论以及更先进的土压力理论在实际工程中的应用。 水压力：分析地下水对围护结构产生的静水压力，以及在渗流作用下产生的动水压力。强调地下水位变化对水压力的影响。 超载压力：考虑基坑周边地表荷载（如建筑、堆土、车辆等）对围护结构产生的额外压力。 风荷载与地震荷载：在特定条件下需要考虑的荷载，特别是在高烈度地震区或风力较大的地区。 2.3 围护结构内力与变形计算方法：介绍用于计算围护结构内力（弯矩、剪力）和变形（位移）的常用方法。 有限元分析法 (FEM)：重点介绍利用有限元软件进行精细化模拟和分析的原理与应用。强调该方法能够较好地模拟土体与围护结构的相互作用，预测围护结构变形和土体位移。 弹簧模型法 (Winkler Model)：介绍基于地基梁理论，将土体等效为弹簧支撑的计算方法，分析其原理、适用范围以及在初步设计中的应用。 简化计算方法：介绍一些工程实践中常用的简化计算方法，如基于土压力分布的弯矩和剪力图计算，以及一些经验公式的应用。 2.4 止水设计：深入分析围护结构止水的重要性，以及不同围护结构形式的止水构造。介绍常用的止水措施，如接缝止水、桩间止水、帷幕灌浆、注浆处理等，并阐述其设计原则与施工要点。 第三章 深基坑支护结构计算与安全评估 本章将聚焦于深基坑支护结构的安全性和稳定性计算，以及风险评估的技术手段。 3.1 抗倾覆稳定性计算：阐述围护结构抵抗倾覆的稳定性计算方法。分析作用在围护结构上的各种力矩，以及抵抗力矩的来源（如被动土压力、桩的锚固作用等），计算安全系数。 3.2 抗滑稳定性计算：讲解围护结构抵抗沿某一滑动面整体滑动的稳定性计算。介绍经典的滑动面法（如瑞典圆弧法、摩尔-库仑法）在基坑稳定性分析中的应用。 3.3 坑底隆起与流砂分析：深入分析基坑开挖过程中坑底土体向上隆起以及流砂现象的机理。介绍预测和评估坑底隆起的计算方法，以及针对流砂的防治措施，如截流、导排、土体固结等。 3.4 围护结构整体稳定性分析：综合考虑土压力、水压力、外荷载等因素，对围护结构整体的受力状态进行全面分析，确保其在施工和使用过程中不会发生整体失稳。 3.5 周边环境影响评估与监测：强调深基坑工程对周边环境的影响，包括对邻近建（构）筑物、地下管线、地面沉降等的潜在影响。介绍如何通过现场监测（如沉降监测、位移监测、测斜仪、皮托管等）来实时掌握围护结构和周边环境的变化，并根据监测结果及时调整施工方案。 3.6 安全风险评估与预案制定：系统阐述深基坑工程的安全风险评估流程，包括风险识别、风险分析、风险评价。在此基础上，指导读者制定详细的安全应急预案，明确事故发生时的应急响应措施、人员分工、物资准备等。 第四章 深基坑降水与排水工程 地下水是深基坑工程中的一大挑战，本章将详细介绍降水与排水的设计与施工技术。 4.1 地下水勘察与影响分析：再次强调地下水勘察的重要性，包括地下水埋深、水位变化规律、渗透系数、富水层段等。分析地下水对基坑开挖、围护结构稳定性的影响。 4.2 降水方案的选择与设计：介绍常见的降水方案，如轻型井点降水、喷射井点降水、管井降水、截水（如地下连续墙、水泥土桩墙、隔水帷幕）等。分析不同方案的适用条件、降水效果、成本效益等，并指导用户如何根据实际情况选择最优方案。 4.3 降水井的设计与布置：讲解降水井（管井）的直径、滤管长度、滤管材料、布置间距、布置形式（如环形井、直线井）等的设计原则。 4.4 排水系统的设计与管理：设计合理有效的排水系统，包括集水井、排水泵、排水管道等。阐述如何确保排水系统的可靠运行，防止集水井堵塞、水泵故障等问题，保证基坑内的干燥。 4.5 降水与排水过程中的环境影响：分析降水可能对周边环境造成的影响，如地面沉降、地下水位下降引起的相邻建（构）筑物不均匀沉降等。提出相应的监测与控制措施，减缓环境影响。 第五章 深基坑施工技术与工艺 本章将深入探讨深基坑工程的各类施工技术与工艺，重点关注实际操作中的难点与要点。 5.1 围护结构施工技术： 钻孔灌注桩施工：详细介绍钻孔、清孔、下放钢筋笼、浇筑混凝土（包括导管法、串筒法）等工艺流程。强调成孔质量控制、泥浆性能控制、混凝土密实性控制等关键环节。 地下连续墙施工：介绍泥浆槽、抓斗、截桩、下放钢筋笼、混凝土浇筑等工艺。重点讲解泥浆护壁技术、接头止水构造、钢筋笼焊接等。 高压旋喷桩、水泥土桩墙施工：阐述其施工原理、设备要求、喷射参数控制、桩身质量检验等。 钢板桩施工：介绍打桩工艺、接缝处理、导向架设置等。 5.2 土方开挖技术： 分层开挖与支护：介绍基坑分层开挖的原则与方法，以及每层开挖后及时进行支护或放坡的要求。 机械开挖与人工配合：介绍挖掘机、装载机等机械在土方开挖中的应用，以及必要时的人工配合。 土方外运与堆放：规范土方开挖后的外运和临时堆放管理，防止二次污染和安全隐患。 5.3 内支撑与锚固体系施工： 内支撑（水平支撑）：介绍水平支撑的材料选择（钢管、钢梁）、连接方式、施工顺序。强调预加轴力控制，防止变形。 锚杆（土钉墙、锚索）：介绍锚杆的设计原理、钻孔、注浆、张拉等施工工艺。重点讲解锚杆的有效长度、倾角、间距等参数的确定。 5.4 基坑支护结构的监测与反馈控制：强调施工过程中对围护结构变形、土体位移、周边环境变化等的实时监测。根据监测数据，及时调整开挖顺序、支撑形式、降水措施等，实现闭环控制，确保施工安全。 第六章 深基坑工程的常见问题与对策 本章将梳理深基坑工程中可能遇到的常见技术难题，并提供切实可行的解决方案。 6.1 围护结构变形超限：分析围护结构变形超限的原因，如土体强度不足、地下水位控制不当、支撑体系失效等，并提出相应的加固、调整措施。 6.2 地下涌水与堵漏：针对基坑内出现大量地下涌水的情况，分析涌水原因，介绍有效的堵漏方法，如注浆、回填、设置集水井等。 6.3 周边建（构）筑物沉降与开裂：探讨基坑开挖对周边环境的影响，特别是建（构）筑物的沉降和开裂。介绍如何通过优化设计、改进施工工艺、加强监测、采取防护措施来减小影响。 6.4 基坑土方开挖中的塌方：分析基坑开挖过程中发生塌方的因素，如土体性质差、坡度过陡、雨水浸泡等，并提供应急处理和预防措施。 6.5 地下管线保护：在基坑开挖过程中，如何对地下各种管线（给水、排水、燃气、通信等）进行有效的保护，避免其受损。 第七章 深基坑工程的质量控制与安全管理 本章将从质量和安全两个维度，系统阐述深基坑工程的管控要点。 7.1 质量控制要点： 材料控制：强调对围护结构材料、混凝土、钢筋、水泥等进行严格的进场检验和质量控制。 施工工艺控制：对围护结构施工、土方开挖、支撑安装等关键工序进行重点控制，确保施工质量符合设计要求。 变形控制：通过实时监测，对围护结构和周边环境的变形进行严格控制，防止超标。 竣工验收：明确深基坑工程的竣工验收标准与流程。 7.2 安全管理体系： 安全责任制：建立健全各级人员的安全责任制。 安全技术交底：对所有参与施工的人员进行详细的安全技术交底。 安全检查与隐患排查：定期进行安全检查，及时发现和消除安全隐患。 应急预案演练：定期组织安全应急预案演练，提高应对突发事件的能力。 个人防护与劳动保护：确保施工人员配备必要的劳动防护用品，落实好个人防护措施。 附录 相关规范与标准：列出深基坑工程相关的国家、行业及地方标准规范。 常用计算公式与图表：提供一些常用的设计计算公式、土压力系数表、变形估算图表等，方便查阅。 案例分析：选取一些具有代表性的深基坑工程案例，对其设计、施工、遇到的问题及解决方法进行深入剖析，以供读者借鉴。 结语 深基坑工程是一项系统性、技术性、风险性极高的工程。本书力求从理论到实践，从设计到施工，从质量到安全，全面覆盖深基坑工程的关键环节。希望通过本书的阅读，能够帮助广大工程技术人员更好地理解深基坑工程的复杂性，掌握其核心技术，规避潜在风险，最终实现安全、高效、经济地完成深基坑工程，为城市建设添砖加瓦。

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我以一位项目监理的视角来审视这本书，它在“过程控制与质量保障”方面的深度和广度，让我感到非常满意。基坑工程的风险往往潜伏在日常的“疏忽”之中，这本书对施工过程中的关键节点控制，如地下水降深速率的控制、土方开挖的水平分层速率，以及支撑结构安装的精度要求，都给出了非常严格甚至略显苛刻的指导标准。特别是关于信息化和BIM技术在基坑监测中的集成应用，书中展示的几套成熟的实时数据反馈系统，清晰地勾勒出未来智慧工地的雏形。对于我们监理人员来说，这本书提供了一套系统化、标准化的验收和监督框架，使得我们在面对承包商可能存在的工艺简化时，能够有坚实的理论和实践依据去坚持更高标准的质量要求。这本书无疑提升了行业对基坑工程过程管理的整体认知水平。

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从材料科学和新型技术的应用角度来看，这本书展现出一种面向未来的视野。虽然其核心内容基于成熟的工程实践，但作者并未固步自封，而是大量穿插了对新型围护结构材料（如高性能混凝土、新型复合材料桩）的性能验证和应用前景的探讨。特别是关于“绿色基坑”的理念，如何在降排水、土方外运和结构材料选用上实现资源化和低碳化，书中进行了初步的系统性阐述。这对于我们当前追求可持续发展和高质量建筑的行业大背景来说，提供了重要的技术前瞻性指导。它不仅仅是一本关于“如何做”的书，更是一本关于“如何做得更好、更环保”的思考指南，激励着行业不断进行技术迭代和方法创新。

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这本书的叙事风格非常“接地气”，不像许多学术著作那样高高在上，它更像是资深前辈对年轻一代的谆谆教诲。我欣赏作者在描述失误案例时的坦诚。书中收录了几处因设计或施工不当导致的局部失稳事件的复盘分析，其剖析之细致，连失败的根本原因——无论是对土体抗剪强度的误判，还是对周边环境影响评估的滞后——都一一列举。这种“以史为鉴”的写作手法，极大地增强了书的可读性和警示性。它告诉我们，在看似成熟的工程领域，依然充满了需要敬畏的细节。对于刚踏入深基坑领域的年轻设计人员，这本经验总结远比单纯的规范学习更能建立起必要的风险意识和审慎态度。

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这本新近出版的关于深基坑围护工程实践与分析的专著，着实让我这个常年与岩土工程打交道的工程师眼前一亮。它并非那种空泛地罗列理论公式的教科书，而是充满了实战的烟火气。从场地勘察的初期决策，到支护结构选型的千丝万缕的权衡，再到施工过程中的实时监测与应急预案的制定，作者似乎将自己多年来亲身参与的复杂项目案例都毫无保留地倾囊相授。尤其值得称赞的是，书中对于“软土地基”和“邻近既有构筑物”这两种高风险场景的处理，提供了详尽的案例研究和参数对比，这对于我们日常工作中常常遇到的棘手难题，提供了极具参考价值的“经验宝典”。我特别留意了其中关于新型止水技术应用的章节，那种对材料性能的细致剖析和现场施工的细节把控，远超一般工程规范的要求，真正体现了“实践出真知”的理念。对于正在进行或计划进行超深基坑开挖的工程技术人员来说，这本书无疑是一部可以放在手边，随时翻阅的“工具箱”。

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读完这本关于高层建筑深基坑围护的书，我最大的感受是作者在结构力学和现场管理之间的完美平衡。过去我读过不少专注于理论推导的岩土力学著作，它们逻辑严密，但往往脱离了现场的复杂性和不确定性。反观此书，它似乎更注重“工程艺术”的一面。比如，它深入探讨了如何根据地质报告的“不确定性区间”来设定安全系数的调整策略，而不是简单地套用标准值。再者，书中对于复杂工况下锚杆受力状态的动态分析部分，引入了先进的数值模拟结果作为佐证，使得原本抽象的应力分布变得可视化和直观易懂。对于那些希望从“会做”到“会思考”的工程师而言，这种对设计思维的引导作用，比提供标准答案要宝贵得多。它促使读者去思考，为什么是这个方案，而不是另一个，并理解每一个设计选择背后的工程经济性和技术必然性。

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