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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,*,第,7,章 基 坑 工 程,本 章 提 要,本章主要內(nèi)容包括懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算的方法,明降排水方案的設(shè)計(jì),常用圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類型及其適用條件,撐錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性驗(yàn)算，基坑工程的特點(diǎn)和土層錨桿技術(shù)。,7.2,基坑工程特點(diǎn),工程量大。,基坑圍護(hù)方法多。,對(duì)工程勘察要求高。,基坑工程事故多。,基坑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后。,基坑工程技術(shù)有待提高。,7.3,圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型及適用范圍,7.3.1,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的分類,7.3.2,常用圍護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介,(,1,),H,型鋼,(,工字鋼,),樁加插板,(

2、2),鋼板樁,(3),鉆孔灌注樁,(4),地下連續(xù)墻,(5),深層攪拌水泥土墻,(6),土釘支護(hù),7.4,懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算,7.4.1,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式,(1),非重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞,1),強(qiáng)度破壞,(,圖,7.6,),圖,7.6,支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度破壞,2,),穩(wěn)定性破壞,(,圖,7.7,),圖,7.7,支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定破壞,(,2),重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式,傾覆破壞。,滑移破壞。,土體整體滑動(dòng)失穩(wěn)、坑底隆起、管涌或流砂與非重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)相似。,7.4.2,懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu),(1),設(shè)計(jì)計(jì)算原理,(2),懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟,圖,7.8,支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,計(jì)算最小埋深,D,由 得,7.

3、5,撐,(,錨,),式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算,7.5.1,單撐,(,錨,),圍護(hù)結(jié)構(gòu),(1),單撐,(,錨,),淺樁,(,自由端,),計(jì)算淺樁的最小插入深度,D,min,和支反力,R,由靜力平衡條件,根據(jù)剪力為零時(shí)彎矩最大的原則求出最大彎矩。,根據(jù)最大彎矩設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的截面,(,截面尺寸、配筋等,),。,(,2,),單撐,(,錨,),深樁,(,固定端,),圖,7.11,樁身土壓力與等值梁法計(jì)算簡(jiǎn)圖,7.5.2,多層撐,(,錨,),支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算,(,1,),二分之一分割法,圖,7.12,支擋結(jié)構(gòu)上的土壓力分布,(2),分段等值梁法,1),計(jì)算原理,圖,7.13,分段等值梁法計(jì)算簡(jiǎn)圖,2),計(jì)算步驟

4、,7.6,土層錨桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算,(1),土層錨桿的構(gòu)造,參見圖,7.14,圖,7.14,錨桿構(gòu)造圖,(2),錨桿的設(shè)計(jì),1,),錨桿的布置,2),錨桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),(,圓柱形錨桿,),錨桿長(zhǎng)度的計(jì)算,圖,7.15,錨桿計(jì)算簡(jiǎn)圖,(3),拉桿自由段長(zhǎng)度,(4),拉桿截面計(jì)算,(5),鎖定荷載,7.7,支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗(yàn)算,(1),墻后土體整體滑動(dòng)失穩(wěn),(2),坑底隆起驗(yàn)算,其轉(zhuǎn)動(dòng)力矩為：,抵抗滑動(dòng)的力矩為,：,當(dāng)土質(zhì)均勻時(shí)，,(3),坑底土管涌驗(yàn)算,1),砂性土地基,對(duì)松散土、多孔隙土可以不考慮水頭損失，不發(fā)生管涌的條件是：,2),軟弱粘性土地基 對(duì)軟弱粘性土應(yīng)考慮水頭損失，不發(fā)生管涌的條件是：,7

5、.8,基坑降排水設(shè)計(jì),(1),基坑明排設(shè)計(jì),1,),排水系統(tǒng)布置,2),水泵的選用,3),明排降水的適用范圍,(2),井點(diǎn)降水,井點(diǎn)降水是利用井點(diǎn),(,垂直井點(diǎn)和水平井點(diǎn),),抽水或引滲來降低地下水位，從而保證基坑施工的一種施工方法。,7.9,我國(guó),深基坑支護(hù)規(guī)程,的設(shè)計(jì)計(jì)算方法,7.9.1,深基坑支護(hù)按我國(guó)深基坑支護(hù)規(guī)程的設(shè)計(jì)原則,承載能力極限狀態(tài)：對(duì)應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載能力或土體穩(wěn)定、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(duì)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。,7.9.2,排樁、地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算,(1),懸臂式排樁、地

6、下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu),1),懸臂式排樁、地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)工作原理,2),懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用范圍,圖,7.18,懸臂樁工作原理簡(jiǎn)圖,3),懸臂式排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)計(jì)算公式,圖,7.19,懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度計(jì)算簡(jiǎn)圖,(2),單層支點(diǎn)排樁、地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu),1),單層支點(diǎn)排樁、地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌固深度計(jì)算,基坑底面以下支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)定彎矩零點(diǎn)位置至基坑底面的距離,h,c1,支點(diǎn)力,T,c1,可按式,(7.32),計(jì)算：,嵌固深度設(shè)計(jì)值,h,d,可按式,(7.40),確定,(,圖,7.21),圖,7.20,單層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu),圖,7.21,單層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌,支點(diǎn)力計(jì)算簡(jiǎn)圖,固深度計(jì)算簡(jiǎn)圖,2)

7、,排樁、地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)計(jì)算,截面彎矩設(shè)計(jì)值,M,截面剪力設(shè)計(jì)值,V,支點(diǎn)結(jié)構(gòu)第,j,層支點(diǎn)力設(shè)計(jì)值,T,d,j,:,3),排樁、地下連續(xù)墻截面承載力計(jì)算,(3),單層支點(diǎn)排樁、地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)錨桿計(jì)算,1),錨桿承載力計(jì)算應(yīng)符合下式規(guī)定,普通鋼筋截面面積應(yīng)按式,(7.39),計(jì)算,:,預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積應(yīng)按式,(,7.40,),計(jì)算,:,2),錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算,基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)且有鄰近工程經(jīng)驗(yàn)時(shí),可按式,(,7.49,),計(jì)算錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值，并應(yīng)按規(guī)程附錄,E,要求進(jìn)行錨桿的驗(yàn)收試驗(yàn)：,3,),錨桿自由段長(zhǎng)度,lf,宜按式,(7.42),計(jì)算,(,如圖

8、,7.22),圖,7.22,錨桿自由段長(zhǎng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖,7.9.3,土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算,土釘墻是將一系列鋼筋或鋼索近似水平地設(shè)置于被加固的原位土中，在坡面噴射混凝土面層形成的。,(1),土釘抗拉承載力計(jì)算,單根土釘抗拉承載力計(jì)算應(yīng)符合式,(7.43),要求：,單根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按式,(7.44),計(jì)算：,荷載折減系數(shù),可按式,(7.45),計(jì)算：,對(duì)于基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)的土釘抗拉承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按試驗(yàn)確定，基坑側(cè)壁安全等級(jí)為三級(jí)時(shí)可按式,(7.46),計(jì)算,(,圖,7.23),：,圖,7.23,土釘抗拉承載力計(jì)算簡(jiǎn)圖,1,噴射混凝土面層；,2,土釘,(2),土釘墻整體穩(wěn)定性計(jì)算,土釘

9、墻應(yīng)根據(jù)施工期間不同開挖深度及基坑底面以下可能滑動(dòng)面采用圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法,(,圖,7.24),按式,(7.47),進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：,7.9.4,水泥土墻結(jié)構(gòu)支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算,(1),水泥土墻嵌固深度計(jì)算,當(dāng)按上述方法確定的嵌固深度設(shè)計(jì)值,h,d,小于,0.4,h,時(shí)，取,h,d,=0.4,h,。,(2),水泥土墻墻體厚度計(jì)算,當(dāng)水泥土墻底部位于碎石土和沙土?xí)r,(,圖,7.25(a),墻體厚度設(shè)計(jì)值宜按式,(7.49),確定：,當(dāng)水泥土墻底部位于粘性土和粉土中間時(shí),(,圖,7.25(b),墻體厚土設(shè)計(jì)值宜按下列經(jīng)驗(yàn)公式確定,:,(3),正截面承載力驗(yàn)算,壓應(yīng)力驗(yàn)算,:,拉應(yīng)力驗(yàn)算,:,7.9.5,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例,圖,7.26,基坑邊坡示意圖,圖,7.27,土釘布置示意圖,圖,7.28,土壓力分布圖,(,kPa,),