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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,*,第,7,章 基 坑 工 程,本 章 提 要,本章主要內(nèi)容包括懸臂式圍護結(jié)構(gòu)設計與計算的方法,明降排水方案的設計,常用圍護結(jié)構(gòu)的類型及其適用條件,撐錨式圍護結(jié)構(gòu)的設計與計算,圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性驗算，基坑工程的特點和土層錨桿技術(shù)。,7.2,基坑工程特點,工程量大。,基坑圍護方法多。,對工程勘察要求高。,基坑工程事故多。,基坑工程技術(shù)標準滯后。,基坑工程技術(shù)有待提高。,7.3,圍護結(jié)構(gòu)類型及適用范圍,7.3.1,圍護結(jié)構(gòu)的分類,7.3.2,常用圍護結(jié)構(gòu)簡介,(,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,7.4,懸臂式圍護結(jié)構(gòu)設計計算,7.4.1,圍護結(jié)構(gòu)的破壞形式,(1),非重力式圍護結(jié)構(gòu)的破壞,1),強度破壞,(,圖,7.6,),圖,7.6,支護結(jié)構(gòu)的強度破壞,2,),穩(wěn)定性破壞,(,圖,7.7,),圖,7.7,支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定破壞,(,2),重力式圍護結(jié)構(gòu)的破壞形式,傾覆破壞。,滑移破壞。,土體整體滑動失穩(wěn)、坑底隆起、管涌或流砂與非重力式圍護結(jié)構(gòu)相似。,7.4.2,懸臂式圍護結(jié)構(gòu),(1),設計計算原理,(2),懸臂式圍護結(jié)構(gòu)的設計步驟,圖,7.8,支護結(jié)構(gòu)的變形,計算最小埋深,D,由 得,7.

3、5,撐,(,錨,),式圍護結(jié)構(gòu)的設計計算,7.5.1,單撐,(,錨,),圍護結(jié)構(gòu),(1),單撐,(,錨,),淺樁,(,自由端,),計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)剪力為零時彎矩最大的原則求出最大彎矩。,根據(jù)最大彎矩設計支護結(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算簡圖,7.5.2,多層撐,(,錨,),支護結(jié)構(gòu)的計算,(,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),計算原理,圖,7.13,分段等值梁法計算簡圖,2),計算步驟

4、,7.6,土層錨桿結(jié)構(gòu)設計計算,(1),土層錨桿的構(gòu)造,參見圖,7.14,圖,7.14,錨桿構(gòu)造圖,(2),錨桿的設計,1,),錨桿的布置,2),錨桿結(jié)構(gòu)的設計,(,圓柱形錨桿,),錨桿長度的計算,圖,7.15,錨桿計算簡圖,(3),拉桿自由段長度,(4),拉桿截面計算,(5),鎖定荷載,7.7,支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算,(1),墻后土體整體滑動失穩(wěn),(2),坑底隆起驗算,其轉(zhuǎn)動力矩為：,抵抗滑動的力矩為,：,當土質(zhì)均勻時，,(3),坑底土管涌驗算,1),砂性土地基,對松散土、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 對軟弱粘性土應考慮水頭損失，不發(fā)生管涌的條件是：,7

5、.8,基坑降排水設計,(1),基坑明排設計,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),井點降水,井點降水是利用井點,(,垂直井點和水平井點,),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,深基坑支護規(guī)程,的設計計算方法,7.9.1,深基坑支護按我國深基坑支護規(guī)程的設計原則,承載能力極限狀態(tài)：對應于支護結(jié)構(gòu)達到最大承載能力或土體穩(wěn)定、過大變形導致支護結(jié)構(gòu)或基坑周邊環(huán)境破壞；,正常使用極限狀態(tài)：對應于支護結(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)墻支護結(jié)構(gòu)的設計計算,(1),懸臂式排樁、地

6、下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu),1),懸臂式排樁、地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)工作原理,2),懸臂式支護結(jié)構(gòu)特點和適用范圍,圖,7.18,懸臂樁工作原理簡圖,3),懸臂式排樁支護結(jié)構(gòu)支護計算公式,圖,7.19,懸臂式支護結(jié)構(gòu)嵌固深度計算簡圖,(2),單層支點排樁、地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu),1),單層支點排樁、地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)的嵌固深度計算,基坑底面以下支護結(jié)構(gòu)設定彎矩零點位置至基坑底面的距離,h,c1,支點力,T,c1,可按式,(7.32),計算：,嵌固深度設計值,h,d,可按式,(7.40),確定,(,圖,7.21),圖,7.20,單層支點支護結(jié)構(gòu),圖,7.21,單層支點支護結(jié)構(gòu)嵌,支點力計算簡圖,固深度計算簡圖,2)

7、,排樁、地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)計算,截面彎矩設計值,M,截面剪力設計值,V,支點結(jié)構(gòu)第,j,層支點力設計值,T,d,j,:,3),排樁、地下連續(xù)墻截面承載力計算,(3),單層支點排樁、地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)錨桿計算,1),錨桿承載力計算應符合下式規(guī)定,普通鋼筋截面面積應按式,(7.39),計算,:,預應力鋼筋截面面積應按式,(,7.40,),計算,:,2),錨桿軸向受拉承載力設計值應按下列規(guī)定計算,基坑側(cè)壁安全等級為二級且有鄰近工程經(jīng)驗時,可按式,(,7.49,),計算錨桿軸向受拉承載力設計值，并應按規(guī)程附錄,E,要求進行錨桿的驗收試驗：,3,),錨桿自由段長度,lf,宜按式,(7.42),計算,(,如圖

8、,7.22),圖,7.22,錨桿自由段長度計算簡圖,7.9.3,土釘墻支護結(jié)構(gòu)的設計計算,土釘墻是將一系列鋼筋或鋼索近似水平地設置于被加固的原位土中，在坡面噴射混凝土面層形成的。,(1),土釘抗拉承載力計算,單根土釘抗拉承載力計算應符合式,(7.43),要求：,單根土釘受拉荷載標準值可按式,(7.44),計算：,荷載折減系數(shù),可按式,(7.45),計算：,對于基坑側(cè)壁安全等級為二級的土釘抗拉承載力設計值應按試驗確定，基坑側(cè)壁安全等級為三級時可按式,(7.46),計算,(,圖,7.23),：,圖,7.23,土釘抗拉承載力計算簡圖,1,噴射混凝土面層；,2,土釘,(2),土釘墻整體穩(wěn)定性計算,土釘

9、墻應根據(jù)施工期間不同開挖深度及基坑底面以下可能滑動面采用圓弧滑動簡單條分法,(,圖,7.24),按式,(7.47),進行整體穩(wěn)定性驗算：,7.9.4,水泥土墻結(jié)構(gòu)支護結(jié)構(gòu)的設計計算,(1),水泥土墻嵌固深度計算,當按上述方法確定的嵌固深度設計值,h,d,小于,0.4,h,時，取,h,d,=0.4,h,。,(2),水泥土墻墻體厚度計算,當水泥土墻底部位于碎石土和沙土時,(,圖,7.25(a),墻體厚度設計值宜按式,(7.49),確定：,當水泥土墻底部位于粘性土和粉土中間時,(,圖,7.25(b),墻體厚土設計值宜按下列經(jīng)驗公式確定,:,(3),正截面承載力驗算,壓應力驗算,:,拉應力驗算,:,7.9.5,深基坑支護結(jié)構(gòu)設計計算實例,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,),