支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計.ppt

1、4.6基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計原理與計算,4.6.1 支護結(jié)構(gòu)的破壞形式,柔性擋土結(jié)構(gòu)：鋼板樁、鋼筋混凝土樁、地下連續(xù)墻 剛性擋土結(jié)構(gòu)：攪拌樁水泥土墻和旋噴樁帷幕墻,一.柔性支護結(jié)構(gòu)破壞形式,（一）強度破壞：,1、支護結(jié)構(gòu)的傾覆破壞 過大的地面荷載，或土壓力過大引起拉桿斷裂，或錨固部分失穩(wěn)，腰梁破壞,2、支護結(jié)構(gòu)底部向外移動： 支護結(jié)構(gòu)入土不夠，或挖土太深，水的沖刷,2、坑底隆起 地基土軟弱、挖土深度過大或地面存在大量超載。,（二）穩(wěn)定性破壞,1、墻后土體整體穩(wěn)定失穩(wěn) 開挖深度很大，地基土十分軟弱 地面大量堆載 錨桿長度不足,3、支護結(jié)構(gòu)受彎破壞 支護結(jié)構(gòu)截面不足或?qū)ν翂毫烙嫴蛔?3、管涌或流砂 坑

2、底土層土層為無粘性細顆粒土： 粉砂、粉土，并且坑內(nèi)外存在較大水位差時。,二.重力式支護結(jié)構(gòu)破壞形式,（一）強度破壞：水泥土抗剪強度不足，產(chǎn)生剪切破壞。 （二）穩(wěn)定性破壞：,1、傾覆破壞： 水泥土擋墻截面不夠大，支護結(jié)構(gòu)在土壓力作用下整體傾覆失穩(wěn)。,2、滑移破壞： 水泥土擋墻與土之間抗滑力不足以抵抗墻后的推力時，會產(chǎn)生整體滑動破壞。,4.6.2 支護結(jié)構(gòu)類型及適用條件,1、鋼板樁,施工：用打入或振動打入法就位，可回收。 軟土地區(qū)用鋼板樁，打入時會產(chǎn)生擠土作用；常引起周圍土體隆起，拔出時會帶出土體，形成比鋼板樁打得多的孔洞，易造成周圍地面下沉，在建筑密集的地區(qū)慎用。,2、鋼筋混凝土板樁,預(yù)制鋼筋混

3、凝土構(gòu)件，打入法就位，相互嵌入，剛度大，不透水，一次性使用。,3、鉆孔灌注排樁,樁和樁之間用旋噴樁或壓力注漿進行防滲堵水處理，排樁頂部澆筑一根鋼筋混凝土圈梁，將排樁連成整體。,4、水泥土深層攪拌樁（重力擋墻）,特點：不設(shè)置支撐；不用鋼材，造價低；不滲水。但為了保持穩(wěn)定，一般寬度很大。,5、地下連續(xù)墻：,用于較深基坑，如地鐵、車站或多層地下停車場。其剛度與強度都好，但造價高。,6、圍筒式支護：,由水泥土攪拌樁或素混凝土樁排列成拱形，拱角處設(shè)置鋼筋混凝土樁。,4.6.3 支護形式的設(shè)計原理,一、承載力極限狀態(tài),滑動面上地基土受到的剪應(yīng)力,地基土的抗剪強度,4、抗彎：,支護結(jié)構(gòu)截面所受的彎矩,抗彎剛

4、度,二、正常使用極限狀態(tài),若支護結(jié)構(gòu)在側(cè)向土壓力作用下產(chǎn)生位移，則地面必然產(chǎn)生沉降，從而影響在建工程或臨近建筑正常使用如果側(cè)移過大，還會引起周圍建筑物下沉、傾斜、開裂、門窗變形以及地下管道設(shè)施受損、造成斷電、斷水、斷氣。,4.7懸臂結(jié)構(gòu)、單點支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計原理和計算方法,懸臂結(jié)構(gòu)、單點支撐、多點支撐,1、插入深度較深，支護結(jié)構(gòu)向坑內(nèi)傾斜較小時，樁端處無位移。,2、插入深度較淺，達到最小插入深度,它上端向坑內(nèi)傾斜較大，下端向坑外位移，當,失穩(wěn),3、第一種情況入土深度確定，所有力對樁尖取矩,4、第二種情況,支護結(jié)構(gòu)繞一點c轉(zhuǎn)動，B點向外移動。從力的平衡，B點受到向坑內(nèi)的被動土壓力和向坑外的主動土壓力

5、。,二、單點支護結(jié)構(gòu)計算,單支點支護結(jié)構(gòu)隨入土深度不同，將發(fā)生不同變形，而支護結(jié)構(gòu)變形反過來又影響土壓力分布。,1、第一種狀態(tài)（單支點淺樁）,這種狀態(tài)的支護結(jié)構(gòu)插入坑底深度較小，樁身入土部分位移較大。,不考慮支護結(jié)構(gòu)物自重及基坑面的應(yīng)力，求最小入土深度 Dmin和支撐或錨桿反力R。,這種狀態(tài)的支護結(jié)構(gòu)插入坑底深度較小，樁身入土部分位移較大。,2、單點深樁,這種狀態(tài)的支護結(jié)構(gòu)入土較深，坑底部分出現(xiàn)了反彎矩，這時樁體彎矩小，坑底部分位移也小，穩(wěn)定性也好。,嵌固端,最小入土深度Dmin,計算模型：樁下端當作固定端，用等值梁法計算,B 反彎點,支護結(jié)構(gòu)下端固定時，土壓力0值點B和反彎點位置很接近，近似以B點作為零彎矩點.,計算模型：樁下端當作固定端，用等值梁法計算,單點深樁可以簡化為B點相聯(lián)的簡支梁。,1）求B點位置：當支護結(jié)構(gòu)下端固定時，土壓力零點B與彎矩零點位置很相似可近似以B點為零點,2）求,3）由靜力平衡條件,4）樁身總長：,由靜