支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計.ppt

4 6基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理與計算 4 6 1支護(hù)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(hù)結(jié)構(gòu)破壞形式 一 強(qiáng)度破壞 1 支護(hù)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(hù)結(jié)構(gòu)底部向外移動 支護(hù)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(hù)結(jié)構(gòu)受彎破壞支護(hù)結(jié)構(gòu)截面不足或?qū)ν翂毫烙嫴蛔?3 管涌或流砂坑底土層土層為無粘性細(xì)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(hù)結(jié)構(gòu)破壞形式 一 強(qiáng)度破壞 水泥土抗剪強(qiáng)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(hù)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(hù)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(jìn)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(diǎn) 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(qiáng)度都好 但造價高 6 圍筒式支護(hù) 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(hù)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(qiáng)度 4 抗彎 支護(hù)結(jié)構(gòu)截面所受的彎矩 抗彎剛度 二 正常使用極限狀態(tài) 若支護(hù)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(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計原理和計算方法 懸臂結(jié)構(gòu) 單點(diǎn)支撐 多點(diǎn)支撐 1 插入深度較深 支護(hù)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(dá)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(dāng) 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(hù)結(jié)構(gòu)繞一點(diǎn)c轉(zhuǎn)動 B點(diǎn)向外移動 從力的平衡 B點(diǎn)受到向坑內(nèi)的被動土壓力和向坑外的主動土壓力 11 可編輯 二 單點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)計算 單支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)隨入土深度不同 將發(fā)生不同變形 而支護(hù)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(diǎn)淺樁 這種狀態(tài)的支護(hù)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(hù)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(hù)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(diǎn)深樁 這種狀態(tài)的支護(hù)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(dāng)作固定端 用等值梁法計算 B反彎點(diǎn) 支護(hù)結(jié)構(gòu)下端固定時 土壓力0值點(diǎn)B和反彎點(diǎn)位置很接近 近似以B點(diǎn)作為零彎矩點(diǎn) 計算模型 樁下端當(dāng)作固定端 用等值梁法計算 單點(diǎn)深樁可以簡化為B點(diǎn)相聯(lián)的簡支梁 1 求B點(diǎn)位置 當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)下端固定時 土壓力零點(diǎn)B與彎矩零點(diǎn)位置很相似可近似以B點(diǎn)為零點(diǎn) 2 求 3 由靜力