關(guān)寶樹地下工程第二章

1、劉俊新( 西南科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院 )地下工程整理ppt第二篇明挖法修建的地下工程整理ppt第一章 明挖法的基本概念及其應(yīng)用第一節(jié) 概述1.1 概述 明挖法施工簡單、方便，修建于地層表面附近（淺埋）的地下工程多屬于明挖法修建的地下工程，這些工程包括地下商場、地下街、地下停車場、城市地鐵、人防工程及地下工業(yè)建筑等，如圖2-1-1和圖2-1-2所示。這類工程主體結(jié)構(gòu)的建造，實(shí)際上采用的是一種“開敞”式的施工方法，與地面結(jié)構(gòu)的建造方法類似，在主體結(jié)構(gòu)完成后，然后掩土覆蓋，恢復(fù)地面。整理ppt整理ppt 與這種“開敞”式施工修建地下工程相應(yīng)的是基坑開挖的圍護(hù)結(jié)構(gòu)工程。除了明挖法需要修建開挖基坑外

2、，城市高層建筑及其他一些工程的興建，也需要開挖基坑。整理ppt第二節(jié) 明挖法的施工方法2.1 明挖法 是指地下結(jié)構(gòu)工程施工時(shí)，從地面向下分層、分段依次開挖，直至達(dá)到結(jié)構(gòu)要求的尺寸和高程，然后在基坑中進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工和防水作業(yè)，最后回填恢復(fù)地面。實(shí)際工程施工中，根據(jù)工程地質(zhì)條件、開挖工程規(guī)模、地面環(huán)境條件、交通狀況等確定。整理ppt 1.順筑法 順筑法的基坑可采用放坡開挖，也可采用支擋下的垂直開挖。主要取決于開挖地層的穩(wěn)定性和周邊環(huán)境條件。為了防止坍塌保證施工安全，在基坑開挖深度超過一定限度（自穩(wěn)垂直深度）時(shí)，將基坑邊壁開挖成斜坡，以保證土坡的穩(wěn)定，工程上稱為放坡開挖。無支護(hù)的放坡開挖，是一種普

3、遍采用的基坑開挖法，開挖深度可深可淺。整理ppt 在開挖地層不能自穩(wěn)或周邊環(huán)境特殊的情況下，如城市中的基坑工程，由于場地鄰近周邊已有建筑或街道，場地受限，就不能采用放坡開挖，這時(shí)基坑側(cè)壁為垂直陡坡，為保證基坑邊壁的穩(wěn)定，必須進(jìn)行支護(hù)，這就是所謂的基坑支擋式開挖。支擋結(jié)構(gòu)的布置和結(jié)構(gòu)形式有許多類型可選擇，在下面章節(jié)將進(jìn)一步闡述。圖2-1-5為支擋式基坑開挖示意圖。整理ppt 2. 逆筑法逆筑法多用于地層軟弱、變形大，修建地區(qū)地面建筑物密集，地下工程埋置較深的場合。其做法是先沿建筑物外圍施設(shè)地下連續(xù)墻作為基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。從地面開始開挖，在開挖過程中，根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐強(qiáng)度和變形大小，在適當(dāng)高程上設(shè)

4、置橫撐，開挖至結(jié)構(gòu)物頂板高程時(shí)，先行澆筑頂板，而后繼續(xù)進(jìn)行開挖，直至底板高程，再澆筑建筑物底板和側(cè)墻，完成地下結(jié)構(gòu)工程的整體工程。此工法在頂板澆筑后即可對頂板以上進(jìn)行覆土回填恢復(fù)地面，同時(shí)開挖頂板以下土方和修筑結(jié)構(gòu)物其余部分整理ppt 施工的步驟為：先沿建筑紅線施設(shè)地下連續(xù)墻，作為開挖基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)并作為地下室邊墻的一部分，同時(shí)在基坑內(nèi)修筑中間支承柱，開挖基坑內(nèi)土方至第一層地下室底面標(biāo)高，修筑該層面的梁及部分的板，使修筑的梁和板與地下連續(xù)墻連接，形成剛度較大的支撐系統(tǒng)，保證施工的安全；然后在梁間沒有澆板的空檔內(nèi)繼續(xù)開挖，依次向下逐層施工各層地下結(jié)構(gòu)，同時(shí)在已完成底面梁板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行上部結(jié)

5、構(gòu)的施工。整理ppt逆筑法適用于以下場合： 接近開挖地點(diǎn)有重要建筑物時(shí)。 有強(qiáng)大土壓力和其他水平壓力作用，用一般擋土支撐不穩(wěn)定，而需要強(qiáng)度和剛度都很大的支撐時(shí)。 開挖深度大，開挖或修筑主體結(jié)構(gòu)需較長時(shí)間，特別需要保證施工安全時(shí)。 因進(jìn)度上的理由，對于填埋結(jié)構(gòu)，在其頂板完工后即可覆土回填恢復(fù)地面，而不需要在主體結(jié)構(gòu)整體完建后再回填。對于高層建筑地下室，可在地面梁板完工后，同時(shí)向下繼續(xù)開挖和修建上部樓層，這樣可節(jié)省工期，加快速度。整理ppt3. 分部開挖法 在修建平面面積較大的地下工程，如地下商城、地下大型停車場、大跨度地下隧道等工程時(shí)，按常規(guī)全面積開挖施工，會因基坑寬度大而支撐結(jié)構(gòu)要求復(fù)雜，有時(shí)

6、甚至難于保證基坑邊壁支撐的穩(wěn)定，這時(shí)可采用分部開挖法進(jìn)行基坑施工。分部開挖的施工順序：將基面劃分成若干部分（小面積） ，部分開挖到建基面，這時(shí)開挖面積相對較小，因而基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)相對要求簡單。然后修建部分主體建筑，而后再開挖其他部分，依次進(jìn)行施工，直到整個地下結(jié)構(gòu)完成。整理ppt明挖式分部開挖法施工示意圖整理ppt第三節(jié)明挖法的工程應(yīng)用3.1 明挖法用于淺埋地下工程施工 常見的淺埋式地下工程有地鐵車站、地鐵行車通道、城市地下人行通道、地下綜合管網(wǎng)工程等，這些淺埋式工程，覆土厚度（埋入土中深度）在5-10 m。一般都采用明挖法施工。 在某些情況下，有的埋置深度達(dá)十幾米甚至二十幾米的地下工程，也可以

7、采用明挖法施工。采用明挖法施工的地下工程，一般有三個施工階段，即開挖基坑，在基坑底建造結(jié)構(gòu)物，然后覆土回填。整理ppt3.2 明挖法用于平面尺寸較大的地下工程 某些地下工程，埋深不大，但平面尺寸很大，如一些城市的地下廣場、大規(guī)模地鐵車站、地下商場、地下醫(yī)院（旅店、指揮所）等，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也多采用一般的梁板結(jié)構(gòu)，這類工程適宜于采用明挖法施工。對于這類大平面尺寸的地下工程明挖法施工時(shí)，?？梢圆捎梅植块_挖或溝槽開挖法，先在周邊開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高，建造好外圍結(jié)構(gòu)，然后開挖中間部分，再進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工及頂板施工和覆土填埋。整理ppt3.3 明挖法用于基坑工程 基坑工程是許多工程建設(shè)的輔助工程，并且基坑工程也只

8、能采用這種明挖施工方法。如城市高層建筑的基坑工程，由于高層建筑對地基條件的要求，高層建筑的穩(wěn)定及抗震要求等，通常需要開挖深基坑。按照我國人防規(guī)定，城市高層建筑必須有地下室作為人防工程，因此，目前城市高層建筑都有地下若干層，與地面部分構(gòu)成整體。整理ppt3.4 明挖法應(yīng)用于其他工程 與高層建筑深基坑工程類似，有些工程在施工中需要深基坑作為施工輔助工程，如橋梁工程錨錠基坑工程，需要將錨錠板埋置于很深的地層中，這就需要開挖深基坑。揚(yáng)州長江大橋錨錠坑采用深井結(jié)構(gòu)，坑深超過m。另外，盾構(gòu)法施工和頂管法施工的施工井，也是采用從地面垂直向下開挖的明挖法修建的整理ppt第二章 明挖法修建的淺埋式地下工程第一節(jié)

9、 概述 一般淺埋地下工程的結(jié)構(gòu)形式通?？蓺w納為直墻拱形結(jié)構(gòu)、梁板結(jié)構(gòu)和矩形框架結(jié)構(gòu)等三大類型。1.1 直墻拱形結(jié)構(gòu) 這種形式的淺埋地下結(jié)構(gòu)一般根據(jù)其跨度大小，可采用磚石或混凝土預(yù)制塊砌筑拱頂，當(dāng)跨度較大時(shí)，有時(shí)也采用預(yù)制或現(xiàn)澆鋼筋混凝土拱。如果地下工程要求跨度很大時(shí)，也可采用連拱結(jié)構(gòu)。拱形地下結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，常用磚石或混凝土預(yù)制塊砌筑。整理ppt2. 梁板式結(jié)構(gòu) 這種地下工程在地下水位較低的地層中，或者要求防護(hù)等級不高的工程中，頂、底板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)，而圍墻和內(nèi)墻則為磚石砌筑；在地下水位較高或防護(hù)等級要求較高的工程中，一般除內(nèi)墻可用磚石砌筑外，其他則均用鋼筋混凝土現(xiàn)澆構(gòu)筑成箱形閉合框架結(jié)

10、構(gòu)。整理ppt3. 矩形閉合框架結(jié)構(gòu) 因?yàn)槊魍诜ㄊ┕\埋式地下結(jié)構(gòu)如果結(jié)構(gòu)斷面為矩形，挖掘斷面利用率高，相對比較經(jīng)濟(jì)合理，且易于施工，尤其在地鐵線路中結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間與車輛形狀相似，可以充分利用其內(nèi)部空間。矩形閉合框架的頂、底板因系水平構(gòu)件，其中彎矩、剪力均較大，因此一般都用鋼筋混凝土澆筑建成。按照使用要求，地下框架可為單跨或多跨結(jié)構(gòu)，單跨矩形閉合框架小于6m，當(dāng)跨度大于6m時(shí)，常根據(jù)使用和工藝的要求設(shè)計(jì)成雙跨或多跨。一般城市過街隧道通常為單跨閉合框架，而地鐵工程中，根據(jù)使用要求及荷載和跨度的要求，常采用雙跨或多跨閉合框架。有時(shí)為了改善通風(fēng)條件和節(jié)約材料，把中間隔墻上開設(shè)小孔或中間隔墻用梁柱代替。

11、整理ppt矩形閉合框架示意圖整理ppt第二節(jié)矩形閉合框架結(jié)構(gòu)形式和尺寸 淺埋式地下結(jié)構(gòu)特別是淺埋地鐵隧道，一般都是采用鋼筋混凝土襯砌，因此這里進(jìn)行矩形閉合框架的設(shè)計(jì)與一般地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理和方法基本相同。其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容： 結(jié)構(gòu)的斷面形式和尺寸的確定。 荷載計(jì)算。 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。 結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算。 隧道襯砌為箱形框架結(jié)構(gòu)，計(jì)算時(shí)沿隧道延伸方向取 m寬度為計(jì)算單元，做平面應(yīng)變問題處理。 設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)按照使用要求，計(jì)算出結(jié)構(gòu)的內(nèi)部凈空尺寸，然后根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的高寬比、荷載條件并參照已建類似工程結(jié)構(gòu)尺寸，假定斷面上各構(gòu)件的厚度，確定供計(jì)算用的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。2.1 矩形閉合框架的設(shè)計(jì)整理ppt1

12、. 結(jié)構(gòu)橫斷面的凈空尺寸。 建筑接近限界是確定結(jié)構(gòu)凈斷面尺寸的主要依據(jù)。由于接近限界規(guī)定了隧道凈空間的最小尺寸和形狀，在此基礎(chǔ)上，考慮線路的曲率半徑、超高要求、道床、允許施工誤差等影響，最后確定凈空斷面。具體地說，隧道直線地段，其凈空尺寸應(yīng)能滿足各種類型的隧道建筑限界與設(shè)備限界之間的距離及設(shè)備安裝的要求，而曲線地段，應(yīng)在直線地段限界上進(jìn)行加寬和加高的修正。整理ppt 在決定隧道凈空尺寸時(shí)，還應(yīng)考慮建筑接近限界和結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的富余空間，隧道內(nèi)部空間尺寸由下列方法計(jì)算得出：上式中有關(guān)計(jì)算參見圖2-2-6及表2-2-1。整理ppt整理ppt2. 框架各構(gòu)件的厚度的估算 進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，是以假定框架結(jié)構(gòu)截

13、面尺寸為基礎(chǔ)的。框架構(gòu)件截面尺寸的擬定（假定） ，應(yīng)考慮鋼筋混凝土的強(qiáng)度，承受的荷載，結(jié)構(gòu)的高寬比及鋼筋保護(hù)層厚度等因素，在擬定框架截面尺寸時(shí)，首先將框架結(jié)構(gòu)分解為基本構(gòu)件，然后根據(jù)各構(gòu)件的荷載、內(nèi)力估算出它的厚度，并參照工程經(jīng)驗(yàn)予以擬定構(gòu)件的厚度。 頂板截面厚度一般假定頂板截面厚度為其跨度的1/81/10，然后概略計(jì)算頂板荷載及其彎矩，根據(jù)估算進(jìn)一步修訂所假定的頂板截面厚度。 底板截面尺寸底板厚度可比頂板厚度增加cm，或者取與頂板相同的厚度。 側(cè)墻截面尺寸可參照頂板尺寸假定的基本方法來擬定，考慮施工及防水要求，其厚度最小尺寸應(yīng)在cm左右。在確定了隧道凈空間尺寸及擬定構(gòu)件截面尺寸后，隧道框架結(jié)

14、構(gòu)的橫斷面就可確定。整理ppt第三節(jié)作用在隧道框架結(jié)構(gòu)上的荷載3.1 淺埋式地下結(jié)構(gòu)荷載的確定方法1. 地面荷載 一般淺埋地下工程通常要考慮地面荷載。這類荷載由地面建筑物、行駛車輛及其他公共設(shè)施產(chǎn)生，它與地下結(jié)構(gòu)距地面距離（即埋深）相關(guān)，當(dāng)覆蓋厚度超過8m時(shí)，其影響就不大了。地面荷載通過覆土層傳遞到地下結(jié)構(gòu)。整理ppt整理ppt2. 垂直土壓力 作用在地下框架結(jié)構(gòu)頂面的垂直土壓力包括三個部分，地面鋪砌體重量，地下水位以上土體和地下水位以下土體重量，如圖2-2-8所示。整理ppt3. 作用在框架結(jié)構(gòu)上的側(cè)向水土壓力 在框架結(jié)構(gòu)側(cè)墻上，作用有側(cè)向土壓力和水壓力，計(jì)算時(shí)，一般根據(jù)土的性質(zhì)可采用土壓力

15、和水壓力合算或分算的計(jì)算方法。根據(jù)朗肯土壓力理論，側(cè)向土壓力可按下式計(jì)算：整理ppt整理ppt4. 框架結(jié)構(gòu)底板上的荷載 框架結(jié)構(gòu)底板上的荷載是指承托框架結(jié)構(gòu)的地基對結(jié)構(gòu)底板作用的反力，這種反力是由作用在框架上的所有垂直荷載及結(jié)構(gòu)自重，通過底板傳給結(jié)構(gòu)底面上的地基，而地基由此產(chǎn)生向上的反力，反作用于底板上形成的豎直向上的荷載。一般情況下地下結(jié)構(gòu)剛度較大而地基土層相對較松軟，地基壓力或地基反力的分布并不是均勻的，如圖2-2-9所示，為了計(jì)算方便，假定地基反力為均勻直線分布，即作為于底板上分布的荷載為。整理ppt5. 隧道框架結(jié)構(gòu)荷載圖 根據(jù)以上的荷載計(jì)算，可以得到如圖2-2-10所示的荷載分布一

16、般示意圖。整理ppt第四節(jié)矩形框架的內(nèi)力計(jì)算4.1 按矩形閉合框架計(jì)算 地鐵通道等地下結(jié)構(gòu)，一般縱向很長，橫向相對較短。結(jié)構(gòu)所受的荷載沿縱向的大小近似不變。因此，結(jié)構(gòu)可假定屬于平面應(yīng)變問題。計(jì)算時(shí)沿縱向截取單位長度作為框架來計(jì)算。如圖2-2-11所示。雙跨矩形閉合框架是一種對稱結(jié)構(gòu)，在對稱荷載作用下彎矩圖、軸力圖是對稱的，而剪力圖是反對稱的；在反對稱荷載作用下，彎矩圖和軸力圖是反對稱的，而剪力圖是對稱的。利用此原理，取結(jié)構(gòu)的一半進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算簡圖如圖2-2-12所示。整理ppt整理ppt2. 桿端彎矩計(jì)算 矩形閉合框架內(nèi)力計(jì)算，在不考慮線位移的情況下，可采用力矩分配法進(jìn)行計(jì)算。這是一個近似計(jì)

17、算方法，這種方法比較簡捷，具體計(jì)算步驟可歸納如下：整理ppt整理ppt 對于兩個及兩個以上結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，應(yīng)逐一結(jié)點(diǎn)反復(fù)計(jì)算，直到各結(jié)點(diǎn)彎矩平衡。整理ppt3. 桿端剪力計(jì)算 求出各桿端彎矩以后，取出各桿件，利用桿件上的力系平衡，求出各桿端的剪力，如圖2-2-13所示，求A端剪力QAB ，可對B點(diǎn)取力矩，并令 MB ，即整理ppt4. 截面彎矩和剪力計(jì)算 各構(gòu)件桿端彎矩、剪力求出后，可計(jì)算各桿截面上的彎矩和剪力，其計(jì)算方法如圖2-2-14所示。整理ppt整理ppt4.2 按彈性地基上的框架計(jì)算整理ppt整理ppt整理ppt第五節(jié)框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面設(shè)計(jì)5.1 設(shè)計(jì)彎矩和設(shè)計(jì)剪力1. 設(shè)計(jì)彎矩 用力法或

18、力矩分配法解框架結(jié)構(gòu)時(shí)，直接求得的是結(jié)點(diǎn)處的內(nèi)力（即構(gòu)件軸線相交處的內(nèi)力） ，然后利用平衡條件可以求得各桿任意截面處的內(nèi)力。由圖2-2-19a可見，結(jié)點(diǎn)彎矩（即計(jì)算彎矩）雖然比附近截面的彎矩為大，但其對應(yīng)的截面高度是側(cè)墻的高度，所以實(shí)際不利的截面則是側(cè)墻邊緣處的截面，對應(yīng)這個截面上的彎矩取為設(shè)計(jì)彎矩。根據(jù)隔離體平衡條件，（圖2-2-19b） ，可以按下面公式計(jì)算設(shè)計(jì)彎矩：整理ppt整理ppt2. 設(shè)計(jì)剪力 同上述理由一樣，對于剪力，不利截面仍然是位于支座（側(cè)墻）邊緣處的截面，如圖2-2-20所示，根據(jù)隔離體平衡條件，設(shè)計(jì)剪力按下式計(jì)算：3. 設(shè)計(jì)軸力由靜載引起的設(shè)計(jì)軸力按下式計(jì)算：整理ppt5

19、.2 截面設(shè)計(jì) 地下矩形閉合框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件（頂板、底板和側(cè)墻）均為偏心受壓構(gòu)件，應(yīng)按偏心受壓狀態(tài)進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，取其沿隧道長方向1m考慮，在前述內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力等）設(shè)計(jì)值已求得后，即可根據(jù)鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)力，計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的偏心距：整理ppt 根據(jù)構(gòu)件偏心受壓的情況，采用相應(yīng)的構(gòu)件配筋計(jì)算公式求得截面配筋率。在進(jìn)行截面強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)，桿件兩端的截面設(shè)計(jì)高度采用hs/，h為構(gòu)件截面高度（即頂?shù)装寤騻?cè)墻厚度） ，s為平行于構(gòu)件軸線方向的支托長度。同時(shí)hs/的值不得超過桿端截面高度h1 ，即hs/ h1 ，如圖2-2-21所示。圖2-2-22所示為閉合框架的橫

20、截面的配筋示圖，它由橫向受力鋼筋和縱向分布鋼筋組成，為了便利施工，也可將鋼筋焊制成鋼筋網(wǎng)。為改善閉合框架的受力條件，一般在角部設(shè)置支托，并設(shè)置支托鋼筋。整理ppt整理ppt第三章 深基坑工程第一節(jié) 概述1.1 基坑工程的特點(diǎn)： 建筑趨向高層化，基坑向大深度方向發(fā)展。 基坑開挖面積大，長度和寬度超過百米甚至數(shù)百米，給支撐布置帶來較大難度。 在軟弱地層中，基坑開挖會產(chǎn)生較大的位移和沉降，對周圍建筑物、市政設(shè)施和地下管線造成影響。 深基坑施工期長，場地狹窄，降雨、重物堆放等對基坑穩(wěn)定不利。 在相鄰場地施工中，打樁、降水、挖土及基礎(chǔ)澆筑混凝土等工序會相互制約與影響，增加協(xié)調(diào)工作的難度。整理ppt1.2

21、 目前經(jīng)常采用的主要基坑支護(hù)類型及其特點(diǎn)： 水泥土攪拌樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)其優(yōu)點(diǎn)是形成重力式擋土墻，不需要支撐，基坑內(nèi)挖土方便，攪拌樁施工時(shí)無環(huán)境污染（無噪聲、無振動、無排污） 、造價(jià)較低、防滲性好，但這種圍護(hù)結(jié)構(gòu)往往要求基坑周圍有一定空間可布置攪拌機(jī)，且只宜用于開挖深度不大的基坑工程。 排樁圍護(hù)加內(nèi)支撐（或土錨） 外側(cè)加一排水泥土樁，形成抗?jié)B帷幕，這種排樁支護(hù)適用于較深的基坑，但造價(jià)較高。整理ppt 地下連續(xù)墻圍護(hù)加內(nèi)支撐（或土錨） 這種支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)對周圍環(huán)境影響小，對土層條件適應(yīng)性強(qiáng)，墻體抗彎剛度、防滲性能和整體性均較好，可作主體結(jié)構(gòu)一部分，但其造價(jià)更高，施工技術(shù)要求更高。 土釘墻支護(hù)基坑周圍不具

22、備放坡條件，地下水位較低，鄰近無重要建筑或地下管線，基坑外地下空間允許土釘占用時(shí)可采用土釘墻支護(hù)。隨著基坑工程規(guī)模的不斷加大，基坑支護(hù)工程的風(fēng)險(xiǎn)性也增加，而基坑工程涉及巖土力學(xué)、水力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等許多學(xué)科的知識，而且實(shí)踐性很強(qiáng)，基坑工程的設(shè)計(jì)與施工兩者密切相關(guān)，因此，只有正確進(jìn)行基坑工程的設(shè)計(jì)和施工，才能保證基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過程中的安全及鄰近建筑的安全，也才能保證主體地下結(jié)構(gòu)施工的順利進(jìn)行。整理ppt第二節(jié) 基坑工程的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 安全可靠滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定及變形的要求，確保周圍環(huán)境的安全。 經(jīng)濟(jì)合理在安全可靠的前提下，要從工期、材

23、料、設(shè)備、人工以及環(huán)境保護(hù)等方面綜合確定具有明顯技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的方案。 施工便利并保證工期在安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則下，最大限度地滿足方便施工（如合理的支撐布置，便于挖土施工） ，縮短工期?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用分項(xiàng)系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。整理ppt2.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)，可以分為下列兩類： 承載能力極限狀態(tài)對應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載能力或土體失穩(wěn)、過大變形導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)或基坑周邊環(huán)境破壞。 正常使用極限狀態(tài)對應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形已妨礙地下結(jié)構(gòu)施工或影響基坑周邊環(huán)境的正常使用功能?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算，對于安全等級為一級及對支護(hù)結(jié)構(gòu)變形有限定的二級建筑基坑側(cè)壁，

24、尚應(yīng)對基坑周邊環(huán)境及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行計(jì)算。基坑側(cè)壁的安全等級及重要性系數(shù)0，列于表2-3-1 。整理ppt整理ppt2.3 基坑按重要性分為以下3級：（）符合下列情況之一時(shí)，屬一級基坑工程： 支護(hù)結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)的一部分時(shí)； 基坑開挖深度大于等于10m時(shí)； 距基坑邊兩側(cè)開挖深度范圍內(nèi)有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等需要嚴(yán)加保護(hù)時(shí)。（）開挖深度小于7m，且周圍環(huán)境無特別要求時(shí)，屬三級基坑工程。（）除一級和三級基坑工程以外的，均屬二級基坑工程。整理ppt2.4 在進(jìn)行基坑工程設(shè)計(jì)之前，應(yīng)收集下列資料： 巖土工程勘察報(bào)告。 鄰近建筑物和地下設(shè)施的類型及分布圖。 用地界線及紅線圖，鄰近地下管線圖，

25、建筑總平面圖，地下結(jié)構(gòu)平剖面圖等。整理ppt2.5 基坑工程設(shè)計(jì)內(nèi)容，一般應(yīng)包括： 支護(hù)體系的方案比較和選型。 支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形計(jì)算。 基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算。 圍護(hù)墻的抗?jié)B計(jì)算。 降水和挖土方案。 監(jiān)測方案與環(huán)境保護(hù)要求?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，一般步驟可歸納如下： 初擬基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)形式。 計(jì)算作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水土壓力及其他荷載。 確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的入土深度。 支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、配筋計(jì)算、強(qiáng)度和變形驗(yàn)算。 施工圖設(shè)計(jì)，編制施工說明。整理ppt第三節(jié) 支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載 荷載的確定是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的先決條件，作用于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載： 土壓力和水壓力。 施工荷載，包括施工車輛及場地堆載引起的荷載。

26、 基坑影響區(qū)范圍內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物引起的荷載。 地震荷載（當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)組成部分時(shí)考慮） 。 溫度影響和混凝土收縮引起的荷載。 按擋土墻土壓力理論，根據(jù)墻體位移情況，土壓力分類： 靜止土壓力； 主動土壓力； 被動土壓力 3.1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載整理ppt 三種土壓力中，被動土壓力大于靜止土壓力，而靜止土壓力又大于主動土壓力主動土壓最小。由理論分析和實(shí)際實(shí)驗(yàn)表明，擋土墻后達(dá)到被動土壓力所需的位移遠(yuǎn)大于主動土壓力時(shí)的位移。整理ppt3.2 土壓力1.靜止土壓力計(jì)算 若剛性擋墻保持原來位置靜止不動，擋墻后的土處于彈性平衡狀態(tài)，這時(shí)作用在墻上的土壓力為靜止壓力。靜止土壓力可按下式計(jì)算：整理p

27、pt3.3 朗肯土壓力計(jì)算 朗肯土壓力理論假定墻背和填土間沒有摩擦力，然后按墻身的移動情況根據(jù)填土體內(nèi)任一點(diǎn)處于主動被動極限平衡狀態(tài)時(shí)，最大和最小主應(yīng)力間的關(guān)系，求得主動或被動土壓力強(qiáng)度以及主動或被動土壓力，由于沒有考慮摩擦力，求得的主動土壓力值偏大，被動土壓力值偏小，用朗肯理論來計(jì)算，總體是偏于安全的。整理ppt（）主動土壓力朗肯主動土壓力計(jì)算公式如下整理ppt 由以上計(jì)算式（2-3-5）和式（2-3-7）及圖2-3-3可見，主動土壓力pa沿深度h呈直線分布。作用在墻背上的主動土壓力的合力Ea 即為pa分布圖形的面積，其作用位置在分布圖形的形心處。整理ppt 對于墻后填土為層狀土層的情況，仍

28、可按式（2-3-5）或式（2-3-7）計(jì)算主動土壓力，但應(yīng)注意在土層分界面上，由于兩層土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)不同，使土壓力分布有突變（見圖2-3-4和后文的圖2-3-7） ，其計(jì)算方法如下：整理ppt整理ppt 如果墻后填土表面作用有連續(xù)均勻分布荷載q時(shí)，如圖2-3-5所示，計(jì)算時(shí)可以對深度h處的豎向應(yīng)力增加一個q值，將式（2-3-5）和式（2-3-7）中的h代之以（h q） ，就能得到填土表面有連續(xù)分布荷載（超載）時(shí)的主動土壓力計(jì)算公式。即整理ppt（）被動土壓力 如圖2-3-6所示為一墻背豎直，地表水平的擋土墻如果在外力作用下推向填土，當(dāng)墻后土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)即朗肯被動狀態(tài)時(shí)，在墻背深度h處的

29、被動土壓力計(jì)算公式為整理ppt3.4 庫侖土壓力計(jì)算 庫侖土壓力理論假定： 擋墻是剛性的，墻后填土是無粘性土； 墻身向前或向后移動以產(chǎn)生主動土壓力或被動土壓力時(shí)的滑動楔體是沿著墻背和一個通過墻的平面發(fā)生滑動； 滑動楔體可視為剛體，如圖2-3-8所示。整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt3.5 水壓力 作用在擋土結(jié)構(gòu)上的荷載，除了土壓力以外，還有地下水位以下的水壓力。計(jì)算水壓力時(shí)，水的重度一般取w 10kN/m3，水壓力與地下水的補(bǔ)給情況、季節(jié)變化、施工開挖期間擋墻的入土深度、排水處理措施等因素相關(guān)。如果不考慮影響水壓力的上述因素，作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的側(cè)向水壓力應(yīng)按靜水壓力確定。水壓力強(qiáng)度依照

30、物理學(xué)中帕斯卡定理按下式計(jì)算：整理ppt 實(shí)際基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向水壓力分布有三種形式：整理ppt 當(dāng)考慮地下水穩(wěn)定滲透時(shí)，則側(cè)向水壓力可采用圖2-3-10b或圖2-3-10c的分布，圖2-3-10b表示由于滲透流的影響，擋土結(jié)構(gòu)底部C點(diǎn)處左右兩側(cè)水壓力平衡，因此整個水壓力分布圖形為兩部分，以墻背面與基坑內(nèi)地下水位高程處的B點(diǎn)為界，B點(diǎn)以上，按靜水壓力三角形分布，B點(diǎn)以下至墻底C點(diǎn)亦為三角形，水壓力由大到小按線性減小到零。圖2-3-10c表示為考慮地下水位穩(wěn)定滲流時(shí)，水壓力分布的另一種形式，與圖2-3-10b不同的，一是考慮了擋墻的隔水作用，擋墻底C處仍有水頭差；二是考慮了滲流效應(yīng)，B點(diǎn)高程處的水

31、壓力小于靜水壓力，具體可按下述方法計(jì)算：墻背面與基坑內(nèi)地下水位高程相等處B點(diǎn)的水壓力，應(yīng)由該處的靜水壓whw減去pw1，整理ppt整理ppt 計(jì)算地下水位以下水、土壓力一般采用“水土分算”（即水、土壓力分別計(jì)算，然后再相加）和“水土合算”兩種方法，對砂性土和粉土，可按水土分算原則進(jìn)行，即分別計(jì)算土壓力和水壓力，這時(shí)，土壓力計(jì)算公式仍用前述土壓力公式，但地下水位以下其他參數(shù)采用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)，也可以用總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)。水壓力則按靜水壓力或穩(wěn)定滲流水壓力計(jì)算，然后兩者相加即為總的側(cè)壓力，如圖2-3-11所示。整理ppt 作用在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水土壓力分布情況，直接影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)內(nèi)力，它是

32、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的根據(jù)。 目前水土壓力測量主要采用兩種方法，一種是直接測量法，即將土壓力盒埋設(shè)在擋墻與土的接觸面上，量測作用在擋墻上的總的水土壓力；另一種是間接量測法，即量測支撐上的軸力，然后推導(dǎo)出作用在擋墻上的水土壓力。整理ppt第四節(jié) 無支護(hù)（放坡）開挖的基坑工程 無支護(hù)式放坡開挖的基坑工程是指不需要采用支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑開挖工程，開挖深度可深可淺，主要取決于工程要求和地質(zhì)條件及周邊場地環(huán)境條件。根據(jù)地下水條件及排水方式可分為無地下水的一般放坡式開挖、明溝排水放坡式開挖及井點(diǎn)排水放坡式開挖等。放坡基坑工程可以為地下結(jié)構(gòu)主體的施工創(chuàng)造最大限度的工作場地，方便現(xiàn)場工程布置，因此在場地環(huán)境條件和

33、地質(zhì)條件允許的情況下，應(yīng)優(yōu)先選擇放坡開挖。放坡開挖施工過程中，由于開挖等施工活動導(dǎo)致土體原始應(yīng)力場的平衡狀態(tài)遭到破壞，當(dāng)土體抗剪強(qiáng)度不足或附加應(yīng)力超過極限值時(shí)，便會出現(xiàn)基坑邊坡失穩(wěn)，而影響地下結(jié)構(gòu)的正常施工。4.1 無支護(hù)式放坡開挖整理ppt 放坡基坑邊坡設(shè)計(jì)必須保證基坑邊坡具有足夠的穩(wěn)定安全系數(shù)。設(shè)計(jì)要求確定兩個基本參數(shù)，即基坑開挖深度和坡度， 基坑深度可作為坡高H，其坡度用坡角或高寬比m表示。這兩個因素，前者取決于地下主體結(jié)構(gòu)建基面高程，后者m（或）的確定取決于許多因素，包括土體的抗剪強(qiáng)度、地下水位變化、地面超載大小以及施工工序等。 放坡基坑設(shè)計(jì)需要綜合考慮工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，周邊環(huán)境

34、，主體地下結(jié)構(gòu)和施工等各方面影響因素，確定適合的坡高（坑深）和坡角，才能達(dá)到基坑工程施工安全、可靠、經(jīng)濟(jì)合理。整理ppt4.2 放坡開挖基坑的邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算1.位于無粘性土層放坡開挖基坑的穩(wěn)定性分析。一坡角為的無粘性土邊坡，假定所分析邊坡處于同類型均質(zhì)無滲流土中，由于無粘性土顆粒間無凝聚力，只有摩擦力，分析它的穩(wěn)定性時(shí)，可在邊坡面取任意微元體A，設(shè)該微元體重量為W，當(dāng)微元體處于平衡狀態(tài)時(shí)，有整理ppt 上式說明無粘性土沿邊坡面滑動安全系K等于土的內(nèi)摩擦角正切與邊坡坡角正切之比，當(dāng)土的坡角等于土的內(nèi)摩擦角時(shí)，土坡處于極限平衡狀態(tài)。因此，土坡穩(wěn)定的極限角等于砂土的內(nèi)摩擦角 ，特稱之為自然休止角。從

35、式（2-3-28）還可看出，在無粘性土層中放坡開挖基坑，邊坡的穩(wěn)定性只與坡角有關(guān)，而與坡高H無關(guān)，只要滿足 土坡即處于穩(wěn)定狀態(tài)。工程上一般取安全系數(shù)K 1.1 1.5。整理ppt2.位于粘性土層放坡開挖基坑的穩(wěn)定性驗(yàn)算粘性土層的邊坡由于剪切破壞產(chǎn)生滑移，其破壞面大多是弧形曲面。如圖2-3-14所示，為理論分析方便起見，通常近似假定為圓弧面、對數(shù)螺旋形弧面等，在工程應(yīng)用上常常采用圓弧滑動面的假定，并且按平面問題進(jìn)行分析。以下介紹常用的粘性土坡穩(wěn)定性分析的幾種方法。整理ppt（）瑞典條分法整理ppt整理ppt（）簡化畢肖普法整理ppt整理ppt（）經(jīng)驗(yàn)法確定基坑邊坡高度和坡度 對于基坑深度較小的放

36、坡式基坑邊坡，可不進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，而根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)參照同類土體的穩(wěn)定坡度值加以確定。當(dāng)土體較弱而且坡頂無堆積荷載且坡底無地下水時(shí)，放坡坡高和坡度可按表2-3-2所列的值選取。整理ppt4.3 基坑邊坡失穩(wěn)的防止措施1.邊坡修坡 改變邊坡外形，將邊坡修緩或修成臺階形（圖2-3-16） ，這種方法的目的是減少基坑的下滑重量，因此，必須結(jié)合在坡頂卸載（包括卸土）才更有效果。整理ppt2.設(shè)置邊坡護(hù)面 設(shè)置邊坡混凝土護(hù)面，可采用普通混凝土或噴混凝土，控制地表排水滲入邊坡內(nèi)部，從而減少水的因素導(dǎo)致土體軟化和孔隙水壓力上升的可能性，護(hù)面可以作成10cm混凝土層，為增加邊坡護(hù)面的抗裂強(qiáng)度，內(nèi)部可配置一定的構(gòu)造

37、鋼筋（如6 300） 。整理ppt3.邊坡坡腳抗滑加固 當(dāng)基坑開挖深度大，而邊坡又因場地限制不能繼續(xù)放緩時(shí)，可以通過對邊坡抗滑范圍的土層進(jìn)行加固（圖2-3-18),方法有設(shè)置抗滑樁或采用旋噴法、分層注漿法、深層攪拌法等加固。 采用抗滑樁加固方法的時(shí)候必須注意加固區(qū)應(yīng)穿過滑動面并在滑動面兩側(cè)保持一定的范圍。一般情況下，對于混凝土抗滑樁，此范圍應(yīng)大于倍樁徑。整理ppt第五節(jié) 排樁式支護(hù)結(jié)構(gòu)5.1 排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式 柱列式 連續(xù)排樁 組合式排樁整理ppt排樁式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu) 懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)基坑開挖深度不大時(shí)，即可利用懸臂作用擋住坑壁土體。 單支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)基坑開挖深度較大時(shí)，不能采用無支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)

38、，這時(shí)可以在支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部附近設(shè)置一支撐（或拉錨） 。 多支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)基坑開挖深度較深時(shí)，可設(shè)置多道支撐，以減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。整理ppt1.懸臂排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算（）靜力平衡法整理ppt 求解上述四次方程，即可得板樁嵌入深度d點(diǎn)以下深度t值。為安全起見，實(shí)際板樁嵌入基坑底面以下的入土深度為 t u 1.2t0 （2-3-50）整理ppt 計(jì)算板樁最大彎矩根據(jù)最大彎矩的作用點(diǎn)，應(yīng)是結(jié)構(gòu)斷面上剪力為零的點(diǎn)，例如對于均質(zhì)非粘性土，如圖2-3-21所示，當(dāng)剪力為零的點(diǎn)在基坑底面以下深度為b時(shí)，即有整理ppt（）Blum法 Blum建議以圖2-3-22d代替圖2-3-22c，即原來出現(xiàn)的被動土壓力

39、以一個集中力 代替并作用于板樁下端C處，如圖2-3-24所示。整理ppt整理ppt整理ppt2.單撐（錨）排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算較淺的基坑，板樁可以不加支撐，靠入土部分的土壓力來維持板樁的穩(wěn)定，如上述的懸臂樁。但基坑開挖較深時(shí)，則需要根據(jù)開挖深度、板樁的材料和施工要求，設(shè)置一道或幾道支撐，當(dāng)基坑特別寬大或者不允許被水平橫撐阻擋時(shí)，可采用拉錨來代替橫撐。整理ppt（）單撐淺樁計(jì)算整理ppt 當(dāng)板樁入土深度較淺，頂端有拉錨或橫撐時(shí)，可把板樁上端當(dāng)作簡支，下端作自由支撐，將板樁作為單跨簡支梁，這時(shí)，作用在墻后的土壓力為主動土壓力，而墻前為被動土壓力。整理ppt整理ppt（）單撐深樁計(jì)算整理ppt 作用在板

40、樁上的不僅有土壓力，還有由于板樁變形、在土與樁之間相對位移，因而土墻之間產(chǎn)生摩擦，由于樁前破壞，土棱體向上移動而板樁相對土產(chǎn)生向下的摩擦力，此摩擦力阻止破壞棱體的滑動，于是樁前被動土壓力因之有所增大，而樁后填土由于土體的破裂而向下移動，使樁對土產(chǎn)生向下的摩擦力，將樁前及樁后的被動土壓力分別乘上修正系數(shù)，而為了安全起見對主動土壓力不予折減，現(xiàn)以k、k分別代表樁前和樁后被動土壓力增減系數(shù)，則作用在板樁墻上的被動土壓力系數(shù)，按下列公式計(jì)算：整理ppt相當(dāng)梁法計(jì)算單撐（描）板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的步驟如下： 計(jì)算板樁上各點(diǎn)處受的主、被動土壓力強(qiáng)度，并給出土壓力分布圖，計(jì)算時(shí)墻前及墻后被動土壓力分別乘以修正系數(shù)k

41、和k ，如圖 所示，暫不管t以下深度的土壓力情況。 計(jì)算板樁墻上土壓力強(qiáng)度值等于零點(diǎn)離基坑底面的距離y，在y處墻前被動土壓力與墻后主動壓力強(qiáng)度相等，即整理ppt y的值既已求得，則相當(dāng)梁的彎矩可按一般簡支梁求得，同時(shí)也求得作用于深度y處的反力P0 和錨桿拉力（或橫撐力）Ra 。 用下式求板樁墻的最小入土深度t0 ，即整理ppt實(shí)際板樁墻下端系位于x深度之下，如圖2-3-25c所示，因此，板樁墻的入土深度為 單撐（拉錨）支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大彎矩發(fā)生在剪力Q 處，Q 處近似于深度y處（主動土壓力強(qiáng)度相等處） ，由 M0= 可得Mmax ，彎矩圖可按靜力平衡條件求得。實(shí)踐證明，用相當(dāng)梁法計(jì)算所得的跨中彎矩

42、比實(shí)際的大得多，因此在實(shí)際使用時(shí)用一個經(jīng)驗(yàn)彎矩折減系數(shù)修正所求得的最大彎矩Mmax ，該系數(shù)在0.6-0.8 之間，一般取0.74 ，即M（0.6-0.8Mmax ，但對錨桿而言，計(jì)算結(jié)果沒有富余的安全度，且由于土壓力重分布，錨桿松緊程度不一致，使錨桿受力不均勻，因此實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)將錨桿拉力（或橫撐力）加大35 -40 。整理ppt3.多撐支護(hù)板樁計(jì)算（）腰梁間距的布置 等彎矩布置從發(fā)揮板樁的最大強(qiáng)度出發(fā)，如果能將腰梁布置成使板樁各跨度的最大彎矩相等，且等于板樁的設(shè)計(jì)抵抗彎矩，則設(shè)計(jì)出來的板樁墻顯然是最經(jīng)濟(jì)的，其設(shè)計(jì)步驟是：先任選一種類型板樁，可知其橫截面是W，然后根據(jù)梁的設(shè)計(jì)可抵抗彎矩，按如下公

43、式求解板樁頂部懸臂的允許最大高度h：整理ppt 板樁實(shí)際上是一個承受三角形分布荷載的連續(xù)梁，在支承點(diǎn)上可以近似地假定不轉(zhuǎn)動，這樣可以求出各支點(diǎn)最大彎矩都等于Mmax時(shí)，其他各跨間距，其值表示于圖2-3-26a。如果這樣算出的腰梁層次過多或過少，則可另選板樁尺寸，即可近似計(jì)算作用于腰梁上的均布水平反力Pn ，一般可用以下兩種近似方法計(jì)算其反力Pn 。a假定土壓力按三角形分布，相鄰兩跨上的半跨土壓力由該支點(diǎn)承擔(dān)，見圖2-3-26b。整理pptb按支座系統(tǒng)的土壓力呈梯形分布圖計(jì)算，腰梁上的均布反力也可以用比較精確的方法計(jì)算，如圖2-3-27所示。即把板樁當(dāng)作連續(xù)梁，腰梁為其支座，該梁的各支座反力即為

44、作用于腰梁上的均布力。求得作用于腰梁上的均布荷載P后，再根據(jù)腰梁上各桿件的連續(xù)情況，就可計(jì)算梁中的最大彎矩與剪應(yīng)力，進(jìn)行腰梁的截面設(shè)計(jì)。整理ppt 等反力布置等反力布置是使每層腰梁所受的反力全部相等。用連續(xù)梁法解得各跨間距如圖2-3-27所示整理ppt 實(shí)際設(shè)計(jì)板樁支護(hù)時(shí)，常因施工時(shí)各種原因不能按上述要求布置支撐，而是根據(jù)具體情況考慮到各方面的因素進(jìn)行合理布置，然后把板樁當(dāng)作連續(xù)梁，用力矩分配法求算彎矩和反力，具體計(jì)算可參照“結(jié)構(gòu)力學(xué)”教材中的有關(guān)連續(xù)梁的內(nèi)力計(jì)算進(jìn)行。整理ppt（）板樁入土深度計(jì)算 板樁底端支承情況視其入土深度而定。如果板樁打入坑底的深度大于x，如圖2-3-28則可假定板樁入

45、土部分的某一點(diǎn)為固定點(diǎn)，并根據(jù)板樁所受的主動土壓力和被動土壓力求得G點(diǎn)處（即最后一層腰梁的位置）作用在板樁上的彎矩。整理ppt整理ppt4.板樁支護(hù)的穩(wěn)定驗(yàn)算（）基坑底隆起驗(yàn)算 地基穩(wěn)定驗(yàn)算法圖2-3-29b所示為進(jìn)行地基隆起驗(yàn)算的示意圖，假定在坑壁重量為W的土柱作用下，其下的軟土地基沿某圓柱面BD弧發(fā)生破壞和滑動，失去穩(wěn)定的地基土繞圓柱面中心軸O轉(zhuǎn)動，則轉(zhuǎn)動力矩為 上述驗(yàn)算公式未考慮土體與板樁間的摩擦力，也未考慮垂直面AB上土的抗剪強(qiáng)度對該面內(nèi)土體下陷的阻力。整理ppt 地基強(qiáng)度驗(yàn)算法這種計(jì)算方法的示意圖如圖2-3-30所示，在坑壁土柱作用下，下面的軟土地基如果沒有板樁式硬層阻礙，其破壞和滑

46、動是沿著圓柱面BD弧及斜面DO弧發(fā)生。整理ppt整理ppt 如果基坑兩側(cè)軟土地基的破壞和滑動受到板樁阻礙，則板樁處于受力狀態(tài)，取坑壁下的扇形土塊OBF為自由體，并對O點(diǎn)取矩，測得平衡條件。若作用在板樁側(cè)面的單位面積壓力為ph ，則得下式：整理ppt 如果作為懸臂梁的板樁入土部分在荷載pv 作用下發(fā)生撓曲破壞，則坑底以下土體也將破壞而隆起。如果板樁下端打入硬土層，則由于硬層的支承作用將使最大撓曲力矩減小，若考慮坑壁土與板樁間的粘著力則pv 也會減少，但這些都會對土體的安全有利。整理ppt 式中，由于D減小而c不變，則pv 也減少，即ph 也就減小，ph 及pv 因而也都會減小，這對于坑底土體的穩(wěn)

47、定安全也是不利的。整理ppt（）基坑滲透穩(wěn)定性驗(yàn)算（流沙或管涌驗(yàn)算） 圖2-3-32表示由于在基坑內(nèi)邊溝排水出現(xiàn)水頭差h，產(chǎn)生由高處和低處的滲流，經(jīng)過板樁下端土層滲流向上，到達(dá)坑底后匯于邊溝進(jìn)入集水井，而泵抽走，因此坑底下的土處于浸沒于水中的狀態(tài)，其有效重度為浮容重 ，當(dāng)向上的滲流力或動水壓力j 達(dá)到能夠抵消土粒的有效重度，即時(shí)，土粒就處于“浮揚(yáng)”或“翻騰”狀態(tài)，要避免這種現(xiàn)象，就應(yīng)該滿足整理ppt 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，流沙現(xiàn)象首先發(fā)生在離坑壁大約等于板樁深度一半的范圍內(nèi)，由于板樁是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，為簡化計(jì)算，可近似地取最短路程，即緊貼板樁位置的線路，來求得最大滲流力整理ppt 如果坑底以上土層為粗粒硬石

48、層、松散填土或多裂隙土等，在坑壁一側(cè)的水流經(jīng)此層的水頭很少，可忽略不計(jì)，則條件式簡化為整理ppt第六節(jié)深層攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)6.1 深層攪拌樁的支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.功能 攪拌樁支擋結(jié)構(gòu)在基坑工程中有兩方面的功能，一是維護(hù)坑壁土體穩(wěn)定，二是阻止地下水流入基坑內(nèi)的防滲作用。整理ppt2.攪拌樁支擋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 攪拌樁是由水泥土（或石灰土）經(jīng)攪拌凝固形成的一種具有一定脆性特性的材料，其抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度高得多，在工程中應(yīng)充分利用其抗壓強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，因此攪拌樁支擋結(jié)構(gòu)就是這種類似“重力式擋墻”的結(jié)構(gòu)，它利用自身重力，抗壓而不抗拉，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮以下幾點(diǎn)： 基坑的形狀和尺寸，開挖深度。 工程所

49、在處的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件：土層分布及其物理力學(xué)性質(zhì)，地下水情況。 基坑周圍的環(huán)境條件及建筑，道路交通和地下管線情況。 施工中地面堆載，施工車輛機(jī)械的影響。整理ppt3.攪拌樁支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算（）攪拌樁的破壞模式 傾覆式如圖2-3-34a所示 地基整體破壞如圖2-3-34b所示 墻趾外移破壞如圖2-3-34c所示整理ppt（）攪拌樁的計(jì)算根據(jù)地質(zhì)條件和基坑開挖深度，可按經(jīng)驗(yàn)確定攪拌樁墻的寬度和插入深度為 攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算內(nèi)容包括整體穩(wěn)定、抗傾覆、抗滑移、抗?jié)B及墻體應(yīng)力驗(yàn)算等，圖2-3-35為支擋結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖。整理ppt 土壓力計(jì)算計(jì)算中考慮粘性土的內(nèi)摩擦角和凝聚力c 的影響，為簡化計(jì)算

50、，對成層分布的土體，將墻底以上各土層的物理力學(xué)指標(biāo) 、c、按層厚加權(quán)平均計(jì)算。整理ppt整理ppt 抗傾覆計(jì)算如圖2-3-35所示，按重力式擋土墻計(jì)算墻體繞前趾A的抗傾覆安全系數(shù)： 計(jì)算墻體自重時(shí)，可取其平均重度0 18-19kN/m3。對于軟弱地基，為安全起見，可不計(jì)墻體自重的抗傾覆作用，即取1/2BW=0安全系數(shù)一般取Kd 1.0-1.1 ，也可根據(jù)同類工程經(jīng)驗(yàn)選取。整理ppt 抗滑移計(jì)算按重力式擋土墻計(jì)算墻體沿底面滑動的安全系數(shù)，即 由于攪拌成樁時(shí)，水泥和墻底土層拌和，0 和c0可取該土層試驗(yàn)指標(biāo)的上限值，Kc可按同類工程選取，或者應(yīng)取Kc 1.0-1.2 。整理ppt 墻身應(yīng)力驗(yàn)算墻體

51、的驗(yàn)算截面處的法向應(yīng)力和切應(yīng)力按下式進(jìn)行：整理ppt 對于格柵式布置的水泥土擋墻，進(jìn)行正應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，取水泥土的凈截面作為有效計(jì)算截面，不計(jì)算樁間土的面積，為簡化計(jì)算可取B（為墻體截面水泥土置換率）作為墻寬計(jì)算截面積與慣性矩。 墻體切應(yīng)力應(yīng)滿足如下要求 應(yīng)力驗(yàn)算截面一般為坑底截面或墻體變截面處，如果應(yīng)力驗(yàn)算不滿足要求，可加大圍護(hù)結(jié)構(gòu)的厚度。整理ppt 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算攪拌樁支擋結(jié)構(gòu)多建在軟土地基上，墻前、墻后又有顯著的地下水位差，墻體的整體穩(wěn)定計(jì)算是設(shè)計(jì)的一項(xiàng)主要內(nèi)容。整體穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，將滑動土體與攪拌樁支擋結(jié)構(gòu)作為一個整體考慮，采用圓弧滑動法計(jì)算，計(jì)算簡圖如圖2-3-35所示，穩(wěn)定安全常數(shù)采用總

52、應(yīng)力法計(jì)算，即整理ppt 一般最危險(xiǎn)滑弧在墻底以下0.5-1.0 m位置，當(dāng)墻底土層很差時(shí)，危險(xiǎn)滑弧的位置還會深一些。 水泥土樁采用格柵布置時(shí)，水泥土的置換率對于淤泥不宜小于0.8 ，淤泥質(zhì)土不宜小于0.7 ，一般粘性土和沙土不宜小于0.6 。 水泥土樁與樁之間的搭接寬度應(yīng)根據(jù)擋土及截水要求確定，考慮截水作用時(shí)，樁的有效搭接寬度不宜小于150mm，當(dāng)不考慮截水作用時(shí)，搭接寬度不宜小于100mm整理ppt二、深層攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工簡介1.施工機(jī)械整理ppt2.施工工藝 樁架定位 預(yù)攪下沉 制備水泥漿 噴漿并攪拌 重復(fù)攪拌或重復(fù)噴漿 移位整理ppt3.施工質(zhì)量控制 成樁施工期的質(zhì)量檢查 施工記錄

53、 強(qiáng)度檢驗(yàn) 基坑開挖期的檢驗(yàn)整理ppt第七節(jié)深基坑的土層錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)和土釘墻結(jié)構(gòu)7.1 土層錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)1.錨桿的構(gòu)造及類型 土層錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)通常可分為兩部分，即擋土結(jié)構(gòu)與土層錨桿系統(tǒng)兩部分。整理ppt2.土層錨桿的設(shè)計(jì)進(jìn)行土層錨桿設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足如下要求： 錨桿（索）本身具有足夠的截面面積以承受拉力。 水泥砂漿對錨桿有足夠的握裹力，使之能承受極限拉拔力。 錨固土體在最不利工作條件下應(yīng)保持整體穩(wěn)定。整理ppt一般進(jìn)行土層錨桿設(shè)計(jì)的步驟如下： 確定基坑支護(hù)方案，根據(jù)基坑開挖深度和土層條件，確定錨桿的層數(shù)、間距、傾角等。 計(jì)算擋墻單位長度所受各層錨桿的水平力。 根據(jù)錨桿傾角、間距計(jì)算錨桿軸力。 計(jì)算錨

54、桿固段長度。 計(jì)算錨桿自由段長度。 樁墻與錨桿支護(hù)體積的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。 計(jì)算錨桿（索）的截面面積。 計(jì)算錨固腰梁截面尺寸。 繪制錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)施工圖。整理ppt（）土層錨桿錨固段長度的計(jì)算錨固段錨固體為圓柱形水泥壓漿的錨固段長度La 按下式計(jì)算：整理ppt（）土層錨桿自由段長度的計(jì)算整理ppt（）土層錨桿總長度計(jì)算整理ppt（）錨桿（索）截面面積計(jì)算整理ppt3.土層錨桿布置土層錨桿布置應(yīng)遵循以下規(guī)定： 為了不使錨桿引起地面隆起，最上層錨桿應(yīng)有必要的覆土層厚度，即錨桿的豎向分力不得大于其上覆土層重量。一般說來，錨桿錨固體（即錨固段）上方覆土層不應(yīng)小于4.0m。 錨桿的層數(shù)和間距應(yīng)通過計(jì)算確定，

55、上下兩層錨桿之間的豎向間距不宜小于2.5m，錨桿的水平間距不宜小于2.0m，否則需降低單個錨桿的設(shè)計(jì)承載能力。 錨桿傾角應(yīng)向下傾斜至少13 ，以利于灌漿，但不得大于45 ，一般可根據(jù)地層情況，在15 -35范圍內(nèi)選定，以便于使錨固段的位置有利于錨固的穩(wěn)定土層整理ppt4.土層錨桿的施工（）施工程序土層錨桿施工程序包括鉆孔、安放錨桿（索） 、灌漿養(yǎng)護(hù)和張拉錨固整理ppt（）施工要點(diǎn) 鉆孔 錨桿制作與安放 灌漿 張拉與錨固整理ppt7.2 土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)1.土釘墻支護(hù)的特點(diǎn) 土釘墻支護(hù)是通過沿土釘通長與周圍土體接觸形成復(fù)合體，在土體發(fā)生變形的條件下，通過土釘與土體接觸面上的粘結(jié)力或摩擦力，使土釘被

56、動受拉并通過受拉工作面給土體約束加固，提高整體穩(wěn)定性和承載能力，增強(qiáng)土體變形的延性。 土釘墻是原位土體中的加筋技術(shù)，是在從上至下的開挖過程中，將釘置入土中形成以土釘和它周圍加固了的土體為一體的類似重力式擋土墻結(jié)構(gòu)。 土釘墻支護(hù)是邊開挖邊支護(hù)，流水作業(yè)，不占獨(dú)立工期，施工快捷。 設(shè)備簡單、操作方便、施工所需場地小，材料用量和工程量小，經(jīng)濟(jì)效果好。 土體位移小，采用信息化施工，發(fā)現(xiàn)墻體變形過大或土質(zhì)變化，可及時(shí)修改、加固或補(bǔ)救，確保施工安全。整理ppt2.土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算（）土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)的主要步驟 現(xiàn)場調(diào)查及收集資料，設(shè)計(jì)前查明場地附近環(huán)境條件（包括已有建筑物、構(gòu)筑物、地下管網(wǎng)等） 、有關(guān)地質(zhì)

57、條件及地下水情況。 根據(jù)基坑開挖深度、工程地質(zhì)條件與工程性質(zhì)選擇土釘墻支護(hù)形式，確定土釘墻支護(hù)的平面、剖面尺寸及分段開挖長度和高度。 根據(jù)土釘抗拔試驗(yàn)或工程經(jīng)驗(yàn)，確定土釘設(shè)計(jì)參數(shù)，如直徑、長度、間距、傾角等。 確定漿體材料、配比及注漿方式。 設(shè)計(jì)噴射混凝土面層及支護(hù)頂部防護(hù)措施。 土釘墻支護(hù)穩(wěn)定性分析。 進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)，編制施工質(zhì)量控制要求和現(xiàn)場監(jiān)測要求。整理ppt（）土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù) 土釘設(shè)計(jì)參數(shù)a土釘長度b土釘間距c土釘直徑d土釘傾角 噴混凝土面層整理ppt（）土釘墻支護(hù)穩(wěn)定性驗(yàn)算 土釘墻支護(hù)和破壞有三種情況：即滑動、傾覆和基坑隆起，現(xiàn)將抗滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算介紹如下。 土釘墻支

58、護(hù)墻體內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算整理ppt整理ppt 土釘墻外部（整體）穩(wěn)定性分析土釘墻與土體組成組合土體，其整體穩(wěn)定工作性能類似于重力式擋土墻，整體穩(wěn)定性包括抗滑穩(wěn)定、抗傾覆穩(wěn)定及抗基坑隆起穩(wěn)定等三方面，計(jì)算簡圖如圖2-3-45所示。整理ppt第八節(jié)基坑工程的監(jiān)測8.1 基坑現(xiàn)場監(jiān)測的主要內(nèi)容 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移（豎向和水平）及土壓力。 基坑周圍土體位移。 鄰近建（構(gòu)）筑物、道路及地下管網(wǎng)等的變形。 地下水位和孔隙水壓力。 基坑底部隆起。整理ppt8.2 基坑工程現(xiàn)場監(jiān)測的主要儀器設(shè)備及其測量原理1.水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀 利用水準(zhǔn)儀測量地面、地層內(nèi)各點(diǎn)及結(jié)構(gòu)施工前的標(biāo)高及沉降，利用經(jīng)緯儀測量結(jié)構(gòu)和施工控制點(diǎn)坐

59、標(biāo)及施工中的水平位移。水準(zhǔn)儀測量是可獲取如下資料： 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的沉降。 基坑附近地表、地下管線、周圍建筑物的沉降。 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的差異沉降。經(jīng)緯儀測量可獲取如下資料： 基坑角點(diǎn)與邊線其他控制點(diǎn)放樣及施工中的位移。 建筑物軸線和支護(hù)結(jié)構(gòu)軸線放樣及施工中的位移。 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面及各層支撐的水平位移。 基坑支護(hù)測斜管頂部的絕對水平位移整理ppt2.鉆孔測斜儀測斜儀在基坑工程中可以測量以下參數(shù)： 打樁或基坑開挖所引起的土體水平位移。 支護(hù)板樁、擋墻及其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移。 地下室垂直墻面的水平位移整理ppt3.土壓力盒土壓力盒可測量以下參數(shù)： 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)與土體觸面的土壓力。 基坑開挖時(shí)土體應(yīng)力

60、的變化。整理ppt4.孔隙水壓力計(jì)和水位計(jì)（）孔隙水壓力計(jì)（）水位計(jì)整理ppt第一節(jié) 概述 一般地下連續(xù)墻可以定義為：利用各種挖槽機(jī)械，借助于泥漿的護(hù)壁作用，在地下挖出窄而深的溝槽，并在其內(nèi)澆注適當(dāng)?shù)牟牧隙纬梢坏谰哂蟹罎B（水）、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體。 第四章 地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻，或稱混凝土地下墻，是在泥漿護(hù)壁的條件下，在地下開槽，分槽段構(gòu)筑的鋼筋混凝土墻體，它具有整體剛度大、防滲性能好的特點(diǎn)，適用于地下水位較高的軟土層和施工條件復(fù)雜的環(huán)境。它既可作為基坑施工時(shí)的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，也可作為擬建地下工程主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻。整理ppt地下連續(xù)墻施工技術(shù)整理ppt整理ppt整理ppt 1.墻體