高层建筑施工 主讲:张春霞一
1 高层建筑施工 主讲：张春霞
1.绪论 高层建筑的定义 1972国际高层建筑会议 c第一类高层建筑:9-16层(最高到50m) c第二类高层建筑:17~25层(最高到75m c第三类高层建筑26-40层(最高到100m); c超高层建筑:40层以上(高度100m以上)。 《民用建筑设计通则》(JGJ137-87):10以上的住 宅及总高度超过24m的公共建筑及综合建筑
2 １．绪论 ❖ 高层建筑的定义 1972 国际高层建筑会议 第一类高层建筑:9~16层(最高到50m); 第二类高层建筑:17~25层(最高到75m); 第三类高层建筑:26~40层(最高到100m); 超高层建筑: 40层以上(高度100m以上)。 《民用建筑设计通则》（JGJ137-87):10以上的住 宅及总高度超过24m的公共建筑及综合建筑
高层建筑的发展 Q我国古代高塔砖砌或木制的筒体结构 高层框架结构 Q国外古代:砖石承重结构 冷壁厚,使用空间小 近代高层建筑框架结构(钢、钢筋混凝土) 剪力墙、钢支撑、筒体
3 ❖ 高层建筑的发展 我国古代:高塔 砖砌或木制的筒体结构 高层框架结构 国外古代:砖石承重结构 ❖壁厚,使用空间小. 近代高层建筑:框架结构(钢、钢筋混凝土) 剪力墙、钢支撑、筒体
高层建筑施工技术发展 基础工程: 支护技术:钢板桩混凝土灌注桩地下连续墙 深层搅拌水泥土桩土钉支护 施工工艺 ☆支撑形式:内部钢管支撑外部土锚拉固 土锚杆:钻孔、灌浆、预应力张拉工艺 桩基础: 冷预制打入桩 ☆混凝土灌注桩:大直径钻孔灌注桩 结构工程:大模板、爬升模板、滑升模板 高层钢结构:
4 ❖ 高层建筑施工技术发展 基础工程： ❖支护技术:钢板桩 混凝土灌注桩 地下连续墙 深层搅拌水泥土桩 土钉支护 ❖施工工艺: ❖支撑形式:内部钢管支撑 外部土锚拉固 ❖土锚杆:钻孔、灌浆、预应力张拉工艺 桩基础： ❖预制打入桩 ❖混凝土灌注桩：大直径钻孔灌注桩 结构工程：大模板 、爬升模板、滑升模板 高层钢结构：
2.地下水控制与基坑开挖 今地下水控制 边坡稳定 基坑土方开挖
5 2. 地下水控制与基坑开挖 ❖ 地下水控制 ❖ 边坡稳定 ❖ 基坑土方开挖
2.1地下水控制 为什么必须进行地下水控制? 补偿性基础地下水位较高的软土地区流砂边 坡失稳地基承载力下降 降水:集水明排和井点降水 截水 灌
6 2.1地下水控制 ❖ 为什么必须进行地下水控制? 补偿性基础 地下水位较高的软土地区 流砂 边 坡失稳 地基承载力下降 ❖ 降水:集水明排和井点降水 ❖ 截水 ❖ 回灌
冷补偿性基础( compensated foundation) 又称浮基础。在结构设计中使建筑物的重量约 等于建筑位置挖去土重(包括水重)的基础 建筑物的重量等于挖去的土重时,称“全补偿性 基础”,此时土中的应力无变化;如挖去的土重 只相当于建筑物的部分重量时,称“部分补偿性 基础”。可减少建筑物的沉降,充分利用地下空 间。由于开挖较深,施工较困难,需考虑基坑的 支护结构、降低地下水、防止坑底隆起和管涌等 问题。高层建筑中常用
7 ❖ 补偿性基础(compensated foundation) 又称浮基础。在结构设计中使建筑物的重量约 等于建筑位置挖去土重（包括水重）的基础。当 建筑物的重量等于挖去的土重时，称“全补偿性 基础”，此时土中的应力无变化；如挖去的土重 只相当于建筑物的部分重量时，称“部分补偿性 基础”。可减少建筑物的沉降，充分利用地下空 间。由于开挖较深，施工较困难，需考虑基坑的 支护结构、降低地下水、防止坑底隆起和管涌等 问题。高层建筑中常用
地下水的基本特性 水在土中渗流的基本规律 c达西定律:V=Q/A=k(△HL)=ki ◆一维渗流情况(图2-1) Q=k(△HL)A 渗透系数:k(md,cms)渗流流线/层流/紊流/物理意义/透水性 渗流速度v(md,cms)v=QA=k(△HL)或v=ki 水力梯度:|=△HL 两个问题 ☆A、L、V 适用于砂及其他较细颗粒的土中,孔隙较大时产生紊 流;lp特别大的粘土:v=k(-i) 8
8 ❖ 水在土中渗流的基本规律 达西定律： v=Q/A=k(ΔH/L)=ki ❖一维渗流情况（图2-1） ❖Q=k(ΔH/L)A 渗透系数:k (m/d,cm/s)渗流/流线/层流/紊流/物理意义/透水性 渗流速度v（m/d,cm/s）:v=Q/A=k(ΔH/L) 或v=ki 水力梯度:i=ΔH/L 两个问题: ❖A、L、v ❖适用于砂及其他较细颗粒的土中，孔隙较大时产生紊 流；Ip特别大的粘土：v=k(i-i’) 一、地下水的基本特性
等压流线与流网 水在土中稳定渗流(水流情况不随时间而变,土的孔隙 比和饱和度不变,流入任意单元体的水量等于自单元体 流出的水量以保持平衡),地下水头值相等的点连成的 面,称为“等水头面”,在平面或剖面上表现为“等水头 线”(等势线,等压流线)。 c由等压流线与流线所组成的网称为“流网”。等压流线 与流线正交。 潜水与层间水(图2-4)P9 a潜水:从地表至第一层不透水层之间含水层中所含的水 水无压力,重力水。 层间水:夹于两不透水层之间含水层中所含的水。无压 层间水和承压层间水
9 ❖ 等压流线与流网 水在土中稳定渗流（水流情况不随时间而变，土的孔隙 比和饱和度不变，流入任意单元体的水量等于自单元体 流出的水量以保持平衡），地下水头值相等的点连成的 面,称为“等水头面”，在平面或剖面上表现为“等水头 线”（等势线，等压流线）。 由等压流线与流线所组成的网称为“流网”。等压流线 与流线正交。 ❖ 潜水与层间水（图2-4）P9 潜水：从地表至第一层不透水层之间含水层中所含的水。 水无压力，重力水。 层间水：夹于两不透水层之间含水层中所含 的水。无压 层间水和 承压层间水
二、动水压力和流砂 动水压力 c单位体积土中土颗粒骨架所受到的压力总和。(kN/m3) cGD=-T=Wwi(图2-5动水压力原理图P10 流砂 c产生条件:GD2Vw 多发生在颗粒级配均匀而细的粉、细砂等砂性土中。粘 土和粉质粘土、砾石均不易发生流砂 危害:基坑泥泞、坍塌、基础滑移 防止措施:降水和防水帷幕 10
10 二、动水压力和流砂 ❖ 动水压力 单位体积土中土颗粒骨架所受到的压力总和。(kN/m3 ) GD=-T=-γWi (图2-5 动水压力原理图 P10) ❖ 流砂 产生条件: GD≥γ’ W 多发生在颗粒级配均匀而细的粉、细砂等砂性土中。粘 土和粉质粘土、砾石均不易发生流砂。 危害：基坑泥泞、坍塌、基础滑移 防止措施：降水和防水帷幕