水運(yùn)工程施工8_沉井與地下連續(xù)墻實(shí)用課件

1、第八講 深基礎(chǔ)施工 （沉井與地下連續(xù)墻） 地下建筑空間施工 淺基礎(chǔ)及連續(xù)基礎(chǔ)概述 地下連續(xù)墻 墩基礎(chǔ)、沉井 作業(yè)8：下周2之前發(fā)到郵箱 簡述淺基礎(chǔ)的基本類型及施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)； 簡述沉井施工方法； 簡述地下連續(xù)墻施工方法。 地基加固的形式 淺基礎(chǔ)：1.剛性基礎(chǔ) 2.杯形基礎(chǔ) 3.板式基礎(chǔ) 4.筏形基礎(chǔ) 5.箱形基礎(chǔ) 深基礎(chǔ)： 1.樁基礎(chǔ)（預(yù)制樁、灌注樁） 2.地下連續(xù)墻 3.沉井 4.墩基礎(chǔ) 5.箱基+樁基 6.筏基+樁基 未經(jīng)加固處理，能直接支承建筑物的地基 若地基土層較軟弱，建筑物的荷重又較大，地基的承載力 和變形都不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，通過人工加固處理的地基。 大多數(shù)建筑物基礎(chǔ)的埋深不會(huì)很大（

2、一般不大于5米），可 以用普基礎(chǔ)通開挖基坑和敞坑排水的方法修建。如條形基 礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)和箱形 如樁基、沉井和地下連續(xù)墻等 天然地基 人工地基 基礎(chǔ) 深基礎(chǔ) 一、淺基礎(chǔ)及連續(xù)基礎(chǔ) （一） 概述 淺基礎(chǔ)在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可以忽略基礎(chǔ)側(cè)面土體對 基礎(chǔ)的影響，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式和施工方法也較簡 單。深基礎(chǔ)埋入地層較深，結(jié)構(gòu)形式和施工方 法較淺基礎(chǔ)復(fù)雜，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)需考慮基礎(chǔ)側(cè) 面土體的影響。 淺基礎(chǔ)定義: 埋入地層深度較淺，施工一般采用敞開挖基坑修筑的基礎(chǔ)。 淺基礎(chǔ)特點(diǎn):由于埋深淺，結(jié)構(gòu)形式簡單，施工方法簡便，造價(jià)也較低， 因此是建筑物最常用的基礎(chǔ)類型。 二、淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟 1.了解擬建場地工程地質(zhì)條件的基

3、礎(chǔ)上，合理選擇 基礎(chǔ)類型、平面布置及埋深； 2.按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸； 3.進(jìn)行必要的地基穩(wěn)定性和變形驗(yàn)算； 4.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析和截面設(shè)計(jì)，并繪制施工圖。 按受力 性能分 剛性 基礎(chǔ) 剛性擴(kuò)大 基礎(chǔ) 單獨(dú)和聯(lián) 合基礎(chǔ) 擋土墻下 條形基礎(chǔ) 柔性 基礎(chǔ) 柱下條 形基礎(chǔ) 筏板 基礎(chǔ) 箱形 基礎(chǔ) 淺基礎(chǔ)的類型 剛性基礎(chǔ) 基礎(chǔ)在外力（包括基礎(chǔ)自重） 作用下，基底的地基反力為， 此時(shí)基礎(chǔ)的懸出部分a-a斷面 左端，相當(dāng)于承受著強(qiáng)度為的 均布荷載的懸臂梁，在荷載作 用下，a-a斷面將產(chǎn)生彎曲拉 應(yīng)力和剪應(yīng)力。當(dāng)基礎(chǔ)具有足 夠的截面使材料的容許應(yīng)力大 于由地基反力產(chǎn)生的彎曲拉應(yīng) 力和剪應(yīng)力時(shí)，a-

4、a斷面不會(huì) 出現(xiàn)裂縫，這時(shí)，基礎(chǔ)內(nèi)不需 配置受力鋼筋，這種基礎(chǔ)稱為 剛性基礎(chǔ)。它是橋梁、涵洞和 房屋等建筑物常用的基礎(chǔ)類型。 柔性基礎(chǔ) 基礎(chǔ)在基底反力作用下，在a-a斷面產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力若超過了基礎(chǔ) 的強(qiáng)度極限值，為了防止基礎(chǔ)在a-a斷面開裂甚至斷裂，可將剛性基礎(chǔ)尺寸 重新設(shè)計(jì)，并在基礎(chǔ)中配置足夠數(shù)量的鋼筋，這種基礎(chǔ)稱為柔性基礎(chǔ) 剛性基礎(chǔ) 剛性基礎(chǔ)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性好、施工簡便、能承 受較大的荷載，所以只要地基強(qiáng)度 能滿足要求 缺點(diǎn)：自重大，并且當(dāng)持力層為軟 弱土?xí)r，由于擴(kuò)大基礎(chǔ)面積有一定 限制，需要對地基進(jìn)行處理或加固 后才能采用，否則會(huì)因所受的荷載 壓力超過地基強(qiáng)度而影響建筑物的

5、正常使用。 柔性基礎(chǔ)的特點(diǎn) l優(yōu)點(diǎn)：整體性能較好，抗彎剛度 較大。在土質(zhì)較差的地基上修建 高層建筑物時(shí)，采用這種基礎(chǔ)形 式是適宜的。 l缺點(diǎn)：柔性基礎(chǔ)，特別是箱形基 礎(chǔ)，鋼筋和水泥用量較大，施工 技術(shù)要求較高，所以采用這種基 礎(chǔ)形式應(yīng)與其它基礎(chǔ)方案（如采 用樁基礎(chǔ)等）比較后再確定。 （二） 淺基礎(chǔ)的類型 剛性基礎(chǔ) 剛性擴(kuò)大基礎(chǔ) 單獨(dú)和聯(lián)合基礎(chǔ) 擋土墻下條形基礎(chǔ) （二） 淺基礎(chǔ)的類型 柔性基礎(chǔ) 柱下條形基礎(chǔ) 筏板基礎(chǔ) 箱形基礎(chǔ) 按材料 分類 磚基礎(chǔ) 毛石基 礎(chǔ) 灰土基 礎(chǔ) 混凝土及毛石 混凝土基礎(chǔ) 鋼筋混凝 土基礎(chǔ) （二） 淺基礎(chǔ)的類型 按材料分: u磚基礎(chǔ)：大放角基礎(chǔ)。兩皮一收或兩皮一收與一皮

6、一收相間。注意對材料的最底 要求。 u毛石基礎(chǔ)：毛石為未經(jīng)加工整平的石料。注意其構(gòu)造要求及臺階高寬比要求。 u灰土基礎(chǔ)：依體積比分為3：7灰土、2：8灰土，灰土干重度14.515.5KN/m , 容許承載力可達(dá)250300KPa。 優(yōu)點(diǎn)：施工簡便，造價(jià)便宜，可節(jié)約水泥、磚石材料。 缺點(diǎn)：在水中硬化慢，早期強(qiáng)度低，抗水性差，抗凍性差。一般只用于冰凍線以下， 地下水位以上。 u鋼筋混凝土基礎(chǔ) u混凝土和毛石混凝土基礎(chǔ) 磚基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)：低層建筑墻下基礎(chǔ)。砌筑方便，強(qiáng)度低、：低層建筑墻下基礎(chǔ)。砌筑方便，強(qiáng)度低、 抗凍性差。砌法：二一間隔收（抗凍性差。砌法：二一間隔收（1/4磚）磚） 返回 毛石基礎(chǔ)：毛石

7、基礎(chǔ)：砌筑較方便，抗凍性好。砌法：砌筑較方便，抗凍性好。砌法： 錯(cuò)縫搭接。錯(cuò)縫搭接。 MU20毛石 M5砂漿 MU20毛石 M5砂漿 返回 混凝土與毛石混凝土基礎(chǔ)：混凝土與毛石混凝土基礎(chǔ)：強(qiáng)度、耐久性和抗凍性均強(qiáng)度、耐久性和抗凍性均 較好，適于荷載大及地下水位以下結(jié)構(gòu)。摻入片石要較好，適于荷載大及地下水位以下結(jié)構(gòu)。摻入片石要 求：占體積求：占體積2030%，尺寸，尺寸300mm 摻入毛石摻入毛石 節(jié)約水泥節(jié)約水泥 柱下混凝土基礎(chǔ)柱下混凝土基礎(chǔ) 墻下砼基礎(chǔ)墻下砼基礎(chǔ) （二） 淺基礎(chǔ)的類型 l十字交叉 l閥板 l箱形 柱下條形基礎(chǔ)，柱下十字交叉條 形基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)，箱形基礎(chǔ)。 長度遠(yuǎn)大于寬度 的基

8、礎(chǔ) 單獨(dú)基礎(chǔ) 聯(lián)合基礎(chǔ) 條形基礎(chǔ) 按構(gòu)造 分類 （二） 淺基礎(chǔ)的類型 三、擴(kuò)展基礎(chǔ)： （一）無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)） 1、材料：磚、毛石、灰土或三合土。 2、構(gòu)造要求:保證抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度 （二） 淺基礎(chǔ)的類型 （二）鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ) 1、特點(diǎn)：抗彎、剪性能好。 2、形式：墻下和柱下鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)。 （二） 淺基礎(chǔ)的類型 四、聯(lián)合基礎(chǔ) 柱柱 底板底板 梁梁 （二） 淺基礎(chǔ)的類型 五、獨(dú)立基礎(chǔ) （三） 基礎(chǔ)埋置深度的選擇 一、工程水文地質(zhì)條件： 基礎(chǔ)底面應(yīng)盡量埋于地下水位以上，以避免地 下水對基坑施工的影響，如必須埋在地下水位以下 時(shí)，則應(yīng)采取措施（如基坑排水、坑壁圍護(hù)等）， 以保證地基

9、土施工時(shí)不受擾動(dòng)。地下水對基礎(chǔ)材料 的侵蝕作用及防護(hù)措施也應(yīng)充分考慮。 （三） 基礎(chǔ)埋置深度的選擇 二、建筑物的用途及基礎(chǔ)類型 建筑物的用途影響基礎(chǔ)埋深的選擇。如有地下室 的建筑，埋深由地下室標(biāo)高決定；工業(yè)建筑中的地下 設(shè)施和設(shè)備基礎(chǔ)，不能離建筑物基礎(chǔ)太近。 基礎(chǔ)類型是影響埋深的另一個(gè)主要因素。對于由 磚石材料砌筑的剛性基礎(chǔ)，因其高度相對較大，若埋 深較小則有露的可能因此，基礎(chǔ)的埋深由基礎(chǔ)的構(gòu)造 高度決定。 （三） 基礎(chǔ)埋置深度的選擇 三、作用在基礎(chǔ)上的荷載大小和性質(zhì) 對于只受垂直荷載作用的基礎(chǔ)，可根據(jù)荷載的大 小經(jīng)過地基承載力的計(jì)算，選擇持力層，確定埋深； 如果基礎(chǔ)同時(shí)還承受水平荷載作用（如

10、擋土墻、廠 房柱基、煙囪、水塔等構(gòu)筑物的基礎(chǔ)），則應(yīng)加大 埋深，以增強(qiáng)土層對基礎(chǔ)的嵌固作用，保證構(gòu)筑物 的穩(wěn)定性 （三） 基礎(chǔ)埋置深度的選擇 四、相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深 為保證相鄰原有建筑物在施工期間的安全和正常使用，基礎(chǔ)埋深不宜深于相 鄰原有建筑物的基礎(chǔ)。 五、地基土的凍脹和融陷 在有凍脹性土的地區(qū)建設(shè)時(shí)，除基礎(chǔ)埋深必須符合上述規(guī)定外，還應(yīng)根據(jù)土 的凍脹性和凍深的大小，采取一些相應(yīng)的防凍害措施。 1、地基承載力： 地基在保證其穩(wěn)定的前提下，滿足建筑物各類變 形要求時(shí)的承載能力。 2、地基承載力的確定方法： a、根據(jù)規(guī)范表格確定； b、按靜載荷試驗(yàn)方法確定； c、根據(jù)土的強(qiáng)度理論計(jì)算確定； d、根

11、據(jù)相鄰條件相似的建筑物經(jīng)驗(yàn)確定。 （四） 地基承載力設(shè)計(jì)值 （四） 地基承載力設(shè)計(jì)值 一、按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定 （一）魏錫克公式 承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算： 折減系數(shù)； 有效面積； A 基礎(chǔ)實(shí)際面積。 K安全系數(shù)23。 1 2 uurr rqq qcc c fbN S iqN S icN S i / u AKA u A （四） 地基承載力設(shè)計(jì)值 （二）規(guī)范推薦的理論公式 長期承載力設(shè)計(jì)值： 短期承載力設(shè)計(jì)值： 1 4 vqkc fpbMqMc M 3.14 vu fqc （四） 地基承載力設(shè)計(jì)值 二、按地基載荷試驗(yàn)確定 承載力實(shí)測值： 對低壓縮性土： 對高壓縮性土： 或或(當(dāng)當(dāng) ) 1 2.0

12、 u pp 0 2 u fp 01 fp 00.010.015 fp （四） 地基承載力設(shè)計(jì)值 三、軟弱下臥層驗(yàn)算 當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)存在軟弱下臥層時(shí)，還必 須對下臥層進(jìn)行驗(yàn)算。 基底壓力標(biāo)準(zhǔn)值；基底壓力標(biāo)準(zhǔn)值； 基底處自重壓力值；基底處自重壓力值； 應(yīng)力擴(kuò)散角；應(yīng)力擴(kuò)散角； pc pcz 2 tan2 tan kc z lb pp p lzbz zczaz ppf k p c p pz （五） 連續(xù)基礎(chǔ)概述 連續(xù)基礎(chǔ):在地基平面上一個(gè)或兩個(gè)方向的尺度與 其豎截面高度相比較大.一般可看成是地基上的受 彎構(gòu)件，如梁、板。 連續(xù)基礎(chǔ)的特點(diǎn):它的撓曲特征、基底反力和截面 內(nèi)力分布與地基、基礎(chǔ)以及上部

13、結(jié)構(gòu)的相對剛度特 征有關(guān)，因此考慮要三者相互作用問題。 例如：高層建筑地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)三者相互作 用的過程中，地基起主導(dǎo)作用，其次是基礎(chǔ)，另外 還受到上部結(jié)構(gòu)剛度的約束作用。 連續(xù)基礎(chǔ) 條形基礎(chǔ) 筏板基礎(chǔ) 箱形基礎(chǔ) 補(bǔ)償性基礎(chǔ) 多層住宅的磚混結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是墻 體直接承受各層樓板或樓面梁的荷 載，荷載以線荷載的形式傳至基礎(chǔ) 頂面。 高層建筑的特點(diǎn)之一就是層數(shù)多、 高度高、體積大。當(dāng)?shù)鼗休d力及 地基沉降變形能滿足要求時(shí),大部分 高層建筑基礎(chǔ)可采用箱形或箱筏式 結(jié)構(gòu)。 基礎(chǔ)有足夠埋深使得基底的實(shí)際壓 力等于該處原來土體的自重壓力， 即基坑開挖移去的土重補(bǔ)償了建筑 物的重量 （五） 連續(xù)基礎(chǔ)概述

14、 1、是天然基礎(chǔ)，不需進(jìn)行特殊人工 處理； 2、地基承載力有所提高； 3、增加建筑物的穩(wěn)定性； 4、減少建筑物總沉降量。 連續(xù)基礎(chǔ) 條形基礎(chǔ) 筏板基礎(chǔ) 箱形基礎(chǔ) 補(bǔ)償性基礎(chǔ) 多層住宅的磚混結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是墻 體直接承受各層樓板或樓面梁的荷 載，荷載以線荷載的形式傳至基礎(chǔ) 頂面。 高層建筑的特點(diǎn)之一就是層數(shù)多、 高度高、體積大。當(dāng)?shù)鼗休d力及 地基沉降變形能滿足要求時(shí),大部分 高層建筑基礎(chǔ)可采用箱形或箱筏式 結(jié)構(gòu)。 （五） 連續(xù)基礎(chǔ)概述 優(yōu) 點(diǎn) 其形式有：片筏基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)。 u“零層板”的方法即是補(bǔ)償性基礎(chǔ)中最簡單的方法， 它在片筏基礎(chǔ)上回填少量的房心土，不須壓實(shí)，一 樓地面采用架空樓板，減少填

15、土重量，提高地基承 載力。 u條形基礎(chǔ)沉降曲線是“鍋底狀” ，中部沉降最大， 兩邊沉降最小，若處理不當(dāng)，將產(chǎn)生不均勻沉降， 在進(jìn)行房心土回填時(shí)，兩端多填點(diǎn)，中間少填點(diǎn)， 恰好可抵消這種沉降變形傾向。 （五） 連續(xù)基礎(chǔ)概述 補(bǔ)償性基礎(chǔ)應(yīng)用實(shí)例 （六） 連續(xù)基礎(chǔ)地基計(jì)算模型 u一、文克勒地基模型（1867） u地基上任一點(diǎn)所受的壓力強(qiáng)度p與該點(diǎn)的地基 沉降s成正比，即 式中，比例常數(shù)k為基床系數(shù)。 pks （六） 連續(xù)基礎(chǔ)地基計(jì)算模型 基床系數(shù)k參考值 土的名稱 土的狀態(tài)k（kN/m3） 弱淤泥質(zhì)土、有機(jī)質(zhì)土 0.51041.0104 粘土、粉質(zhì)粘土 軟塑0.51042.0104 可塑2.0104

16、4.0104 硬塑4.010410.0104 砂土 松散0.71041.5104 中密1.51042.5104 密實(shí)2.51044.0104 礫土中密2.51044.0104 黃土、黃土性粉質(zhì)粘土 4.01045.0104 （六） 連續(xù)基礎(chǔ)地基計(jì)算模型 二、彈性半空間地基模型 彈性半空間的計(jì)算模型 r z o P 彈性半空間 2 0 (1) ( , ,0) P sw x y E r （六） 連續(xù)基礎(chǔ)地基計(jì)算模型 對于任意荷載 對于均布矩形荷載 （七） 文克勒地基上梁的計(jì)算 一、無限長梁的解答 根據(jù)作用于梁單元上豎向的靜力 平衡條件 將上式對x求兩次導(dǎo)數(shù),可得 根據(jù)材料力學(xué),梁撓度的微分方程 由

17、此得 二、有限長梁的計(jì)算 （七） 文克勒地基上梁的計(jì)算 引起的彎矩Md和剪力Vd分別為： 三、基床系數(shù)的確定 如果地基是一種直線變形體，i點(diǎn)的基床系數(shù)ki可以表示為 K值取決于地基土層的分布情況及其壓縮性、基底的大小 和形狀，與基礎(chǔ)荷載和剛度有關(guān)的地基中的應(yīng)力等因素 （七） 文克勒地基上梁的計(jì)算 1 ii in i ijjj j pp k s p f 例題：如圖所示，承受對稱柱荷載的鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的抗彎剛度 EcI=4.3e3MPam4，長l=17m，底面寬b=2.5m。地基土的壓縮模量 Es=10MPa，基巖面位于基底以下5m處。試計(jì)算基礎(chǔ)中點(diǎn)C處的撓度，彎矩 和基底凈反力。 對其他各點(diǎn)

18、計(jì)算后，繪制基底凈反力圖、剪力圖和彎矩圖 柱下條形基礎(chǔ)通常在下列情況下采用: 1.當(dāng)上部結(jié)構(gòu)傳下的荷載較大,地基的承載力較低, 采用各種形式的單獨(dú)基礎(chǔ)不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)。 2.當(dāng)采用單獨(dú)基礎(chǔ)所需底面積由于鄰近建筑物或 構(gòu)筑物基礎(chǔ)的限制而無法擴(kuò)展時(shí)。 3.地基土質(zhì)變化較大或局部有不均勻的軟弱地基。 4.各柱荷載差異過大。 5. 防止過大的不均勻沉降量時(shí)。 （八） 柱下條形基礎(chǔ) 簡化計(jì)算方法：有靜力平衡法和倒梁法兩種， 都是不 考慮地基與上部結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)條件。假定基底反力按 線性分布,僅進(jìn)行滿足靜力平衡條件下梁的計(jì)算。 適用范圍：當(dāng)柱荷載比較均勻, 柱距相差不大, 基礎(chǔ)與 地基相對剛度較大, 可忽

19、略柱下不均勻沉降時(shí)采用。 （八） 柱下條形基礎(chǔ) 一、計(jì)算圖式 上部結(jié)構(gòu)荷載和基礎(chǔ)剖面圖 （八） 柱下條形基礎(chǔ) 靜力平衡法計(jì)算圖式 （八） 柱下條形基礎(chǔ) 倒梁法計(jì)算圖式 （八） 柱下條形基礎(chǔ) 二、靜力平衡法和倒梁法的應(yīng)用 1. 靜力平衡法具體步驟 (1) 先確定基礎(chǔ)梁縱向每米長度上地基凈反力設(shè)計(jì)值 靜力平衡法計(jì)算模型 （八） 柱下條形基礎(chǔ) (一)、靜力平衡法 計(jì)算圖式 (2)對基礎(chǔ)梁從左至右取分離體, 列出分離體上豎向力平衡方程和彎矩平衡方程,求 解梁縱向任意截面處的彎矩和剪力。 （八） 柱下條形基礎(chǔ) 地基壓縮性和基礎(chǔ)荷載分布都比較均勻,基礎(chǔ)高度大于柱距的1/ 6或平均柱距滿 足l 1.75 I

20、,且上部結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)時(shí)的柱下條形基礎(chǔ)和聯(lián)合基礎(chǔ). （八） 柱下條形基礎(chǔ) 2.靜力平衡法適用條件 （1） 由于靜力平衡法不考慮基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用,因而在荷載和直線分布 的基底反力作用下可能產(chǎn)生整體彎曲。 （2）上述適用條件中,要求上部結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)。如何判斷上部結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu), 從絕大多數(shù)建筑的實(shí)際剛度來看,均介于絕對剛性和完全柔性之間,目前還難以定量 計(jì)算。 （八） 柱下條形基礎(chǔ) 3.對靜力平衡法的一些看法 1.倒梁法具體步驟 (1)先用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算出梁各跨的初 始彎矩和剪力。彎矩系數(shù)法的計(jì)算內(nèi)力表達(dá)式為: 彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)按所計(jì)算的梁跨數(shù)和其上作用 的均布荷載形式,直

21、接從建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊中查。 （八） 柱下條形基礎(chǔ) M=彎矩系數(shù) Pj b l2；V=剪力系數(shù) Pj b l (二) 倒梁法 (2)調(diào)整不平衡力: 首先,由支座處柱荷載和求得的支座反力1計(jì)算不平衡力: 式中 支座處不平衡力, 左，右 支座處梁截面左、右邊剪力 其次,將各支座不平衡力均勻分布在相鄰兩跨的各1/ 3跨度范圍內(nèi)如圖6 , 按下式計(jì)算: （八） 柱下條形基礎(chǔ) iii RFR ii RV V 左i右 繼續(xù)用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算出此情況的彎矩和剪力,并求出其支座反力與原 支座反力疊加,得到新的支座反力。 (3)重復(fù)步驟(2),直至不平衡力在計(jì)算容許精度范圍內(nèi)。 (4)將逐次計(jì)算結(jié)果

22、疊加即可得到最終彎矩和剪力。 計(jì)算簡圖和支座反力 柱荷載和柱距圖 （八） 柱下條形基礎(chǔ) 2. 倒梁法適用條件 (1) 地基壓縮性和基礎(chǔ)荷載分布都比較均勻,基礎(chǔ)高度大于柱距的1/ 6或平均柱 距滿足 1.75 /,且上部結(jié)構(gòu)剛度較好時(shí)的柱下條形基礎(chǔ),可按倒梁法 計(jì)算。 (2) 基礎(chǔ)梁的線剛度大于柱子線剛度的3倍 （八） 柱下條形基礎(chǔ) 3.對倒梁法的一些看法 (1)滿足上述適用條件之一的條形基礎(chǔ)一般都能迫使地 基產(chǎn)生比較均勻的下沉,與假定的地基反力按直線分布 基本吻合。 (2) 柱距不宜過大,盡量等間距。 (3)當(dāng)基礎(chǔ)與地基相對剛度愈小,柱荷載作用點(diǎn)下反力會(huì) 過于集中成“鐘形” 。 (3) 將第一

23、步用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算出的彎矩 和剪力直接作為最終值,這對于中間支座及其中間跨中 來說是偏于安全的,而對于邊跨及其支座是偏于不安全。 （八） 柱下條形基礎(chǔ) （九） 筏板基礎(chǔ) 筏板基礎(chǔ)的特點(diǎn)： 1、成片覆蓋于建筑物地基較大面積上, 2、易于滿足軟弱地基承載力的要求, 3、減少地基的附加應(yīng)力和不均沉降, 4、增加建筑物的整體抗震性, 5、對地下室或架空地板的筏基還具有一定的補(bǔ)償性 效應(yīng)。 按所支承的上部結(jié)構(gòu)類型分： 1、墻下筏板基礎(chǔ)-用于磚砌體承重結(jié)構(gòu)房屋. 2、柱下筏板基礎(chǔ)-用于框架、剪力墻結(jié)構(gòu)。 按基礎(chǔ)構(gòu)造特點(diǎn)分： 1、等厚的平板式筏板基礎(chǔ) 2、沿縱橫柱列方向的筏板頂面或底面加肋形成的

24、肋 梁式筏板基礎(chǔ)。 （九） 筏板基礎(chǔ) 平板式筏板基礎(chǔ)的厚度200,當(dāng)柱荷載較大時(shí), 可將柱位下筏板局部加厚。 肋梁式筏板基礎(chǔ)的板厚 200,且宜大于計(jì)算區(qū) 段內(nèi)最小板跨1/ 20。 筏板受力鋼筋的配置除應(yīng)滿足計(jì)算要求, 對剪力墻下 筏板,縱向?yàn)榕浣盥蕿? .15%,橫向配筋率為0. 10%, 對柱下筏板,縱向和橫向配筋率均為0 .15%,柱下和 墻下筏板的跨中鋼筋均按實(shí)際配筋率全部連通。筏 板邊緣的外伸部分應(yīng)上下配置鋼筋。 構(gòu)造要求： （九） 筏板基礎(chǔ) 內(nèi)力計(jì)算： 先按常規(guī)方法進(jìn)行地基承載力驗(yàn)算。為了避免基礎(chǔ)發(fā) 生太大的傾斜和改善基礎(chǔ)受力狀況,在決定筏板基礎(chǔ) 平面尺寸時(shí),可以通過改變底板在四邊

25、的外挑長度來 調(diào)整基底的形心位置,以盡量減少基礎(chǔ)所受的偏心力 距. 當(dāng)設(shè)計(jì)荷載為恒載與活載組合時(shí),而無風(fēng)載時(shí),一般要 求偏心距不超過基礎(chǔ)寬度的1/ 60,有風(fēng)載時(shí)為1/ 30. 筏板的設(shè)計(jì)方法有:按剛性的設(shè)計(jì)、按彈性板方法設(shè) 計(jì)、按彈性地基梁設(shè)計(jì). （九） 筏板基礎(chǔ) 二、關(guān)于地下建筑空間施工的幾個(gè)概二、關(guān)于地下建筑空間施工的幾個(gè)概 念念 明挖法：也稱挖蓋法 暗挖法：也稱礦山法，鉆爆法等 淺埋暗挖法： 盾構(gòu)法： 沉井法： 沉管法： 頂管法： 地下連續(xù)墻法： TBM法： (1)明挖法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖明挖法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖 挖 建 蓋（填） (2)暗挖法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖暗挖法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖

26、 一般堅(jiān)硬巖層中一般堅(jiān)硬巖層中 的隧道均采用該的隧道均采用該 方法施工，如大方法施工，如大 瑤山隧道、秦嶺瑤山隧道、秦嶺 隧道等。隧道等。 挖 襯 埋深一般大于10m (3)淺埋暗挖法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖淺埋暗挖法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖 初 襯 二 襯 超前支護(hù) 錨桿、管 棚或灌漿 埋深一般小于5m 一般用于城市交通繁忙地帶，不允許一般用于城市交通繁忙地帶，不允許 中斷交通，且地質(zhì)條件又較差的地段中斷交通，且地質(zhì)條件又較差的地段 (4)盾構(gòu)法地下結(jié)構(gòu)盾構(gòu)法地下結(jié)構(gòu)(隧道隧道)施工示意施工示意 圖圖 盾構(gòu)法隧道施工適盾構(gòu)法隧道施工適 用于軟土地區(qū)埋深用于軟土地區(qū)埋深 大的隧道工程，可大的隧道工程，可

27、穿越江河、湖泊、穿越江河、湖泊、 海底、地面建筑物海底、地面建筑物 和地下管線密集區(qū)和地下管線密集區(qū) 的下部的下部。 (5)沉井法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖沉井法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖 沉井結(jié)構(gòu)用途十分廣泛，沉井結(jié)構(gòu)用途十分廣泛， 主要用于點(diǎn)式地下建筑主要用于點(diǎn)式地下建筑 工程：如自來水廠、電工程：如自來水廠、電 廠和化工廠的水泵房、廠和化工廠的水泵房、 地下沉淀池和水池、地地下沉淀池和水池、地 下熱電站、地下油庫、下熱電站、地下油庫、 地下車間和地下倉庫等。地下車間和地下倉庫等。 此外，也可用作地鐵、此外，也可用作地鐵、 水底隧道等各種設(shè)備井、水底隧道等各種設(shè)備井、 通風(fēng)井、盾構(gòu)拼裝井、通風(fēng)井、盾構(gòu)拼裝

28、井、 車間和區(qū)間段連續(xù)沉井車間和區(qū)間段連續(xù)沉井 等等 。 (6)沉管法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖沉管法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖1 (6)(6)沉管法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖沉管法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖2 2 沉管法一般用于水下隧道施工，沉管法一般用于水下隧道施工， 目前國內(nèi)已建成的最大的沉管目前國內(nèi)已建成的最大的沉管 隧道是上海外環(huán)越江隧道，總隧道是上海外環(huán)越江隧道，總 長長2880m（沉管段長（沉管段長736m），）， 雙向雙向8車道。車道。 (7)頂管法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖頂管法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖 頂管法主要用于建造穿越城市交通繁忙地帶頂管法主要用于建造穿越城市交通繁忙地帶 的地下工程，其長度、斷面尺寸均受到較大的

29、地下工程，其長度、斷面尺寸均受到較大 限制。國內(nèi)最長的頂管隧道是西氣東輸工程限制。國內(nèi)最長的頂管隧道是西氣東輸工程 穿越黃河的隧道，長度近穿越黃河的隧道，長度近3000m，直徑約，直徑約2m。 (8) 地下連續(xù)墻法施工示意圖地下連續(xù)墻法施工示意圖 地下連續(xù)墻法可用于點(diǎn)式、條式地下工程的施地下連續(xù)墻法可用于點(diǎn)式、條式地下工程的施 工，如上海、廣州大部分地鐵車站均采用該法施工。工，如上海、廣州大部分地鐵車站均采用該法施工。 其特點(diǎn)類似于明挖法，但比明挖法占用場地小，對其特點(diǎn)類似于明挖法，但比明挖法占用場地小，對 周圍環(huán)境影響較小，且造價(jià)相對較低。周圍環(huán)境影響較小，且造價(jià)相對較低。 (9)TBM(9

30、)TBM法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖 目前國內(nèi)目前國內(nèi), ,習(xí)慣上將用于巖石地層的隧道掘習(xí)慣上將用于巖石地層的隧道掘 進(jìn)機(jī)稱為進(jìn)機(jī)稱為TBM,TBM,將用于軟土地層的隧道掘進(jìn)將用于軟土地層的隧道掘進(jìn) 機(jī)稱為盾構(gòu)機(jī)。歸類還是同在掘進(jìn)機(jī)門下。機(jī)稱為盾構(gòu)機(jī)。歸類還是同在掘進(jìn)機(jī)門下。 三、 深基礎(chǔ)深基礎(chǔ) 沉井基礎(chǔ) 地下連續(xù)墻 三.1 沉井基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ) 這種基礎(chǔ)現(xiàn)采用較少。由于它整體性好 、剛度大、傳力可靠，在大跨度和深水 地區(qū)修建橋梁仍被采用。 沉井基礎(chǔ) 沉井是由刃腳、井筒、內(nèi)隔墻等組成的呈圓形或 矩形的筒狀鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。多用于重型設(shè)備基 礎(chǔ)、橋墩、取水結(jié)構(gòu)、超高層建筑物基礎(chǔ)等。 沉井施

31、工：制作鋼板或角鋼刃腳澆注第一節(jié)沉 井井筒內(nèi)邊挖土邊下沉加高沉井，分段澆注、 多次下沉達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高用砼封底，澆注鋼筋 混凝土底板構(gòu)成地下結(jié)構(gòu)。 刃腳：在沉井下 沉?xí)r起切入土的作用。 井筒：下沉過程中 起擋土作用。 內(nèi)隔墻：把沉井 分成許多小間，減少井壁的凈跨距以減小彎矩， 施工時(shí)便于挖土和控制沉降和糾偏。 井壁表 面應(yīng)做成1/100的坡度。 沉井施工：沉井施工： 將上下開口，下口帶刃腳的空心筒狀結(jié)構(gòu)物，下沉到地基中， 井筒多為鋼筋混凝土 施工工序： 1. 沉井井筒制作 2. 挖土下沉 3. 沉井井筒接高 4. 繼續(xù)挖土下沉和接高 5. 清基 6. 封底 7. 填充和澆筑頂板混凝土 南京長江大橋的沉井下沉深度達(dá)54.87米 江陰長江公路大橋 南岸重力嵌巖錨 北岸 南岸 北岸錨錠的沉井的平面尺寸達(dá)6