支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

4.6基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理與計(jì)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(dòng)：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?jì)不足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(shí)。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(shí)，會(huì)產(chǎn)生整體滑動(dòng)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(dòng)打入法就位，可回收。軟土地區(qū)用鋼板樁，打入時(shí)會(huì)產(chǎn)生擠土作用；常引起周圍土體隆起，拔出時(shí)會(huì)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(jià)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(jià)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(jì)原理一、承載力極限狀態(tài)1、抗剪破壞：樁所承受的剪應(yīng)力支護(hù)結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度2、抗傾覆：支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的被動(dòng)土壓力支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的主動(dòng)土壓力3、抗滑動(dòng)：對墻后土體滑動(dòng)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(huì)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(jì)原理和計(jì)算方法懸臂結(jié)構(gòu)、單點(diǎn)支撐、多點(diǎn)支撐一、懸臂支撐（一）支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向土壓力分布特點(diǎn)：入土深度不同，變形情況不同1、插入深度較深，支護(hù)結(jié)構(gòu)向坑內(nèi)傾斜較小時(shí)，樁端處無位移。2、插入深度較淺，達(dá)到最小插入深度12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，所有力對樁尖取矩基坑重要性安全系數(shù)最大彎矩在剪力為零處4、第二種情況2支護(hù)結(jié)構(gòu)繞一點(diǎn)c轉(zhuǎn)動(dòng)，B點(diǎn)向外移動(dòng)。從力的平衡，B點(diǎn)受到向坑內(nèi)的被動(dòng)土壓力和向坑外的主動(dòng)土壓力。二、單點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)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(shí)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(jì)算模型：樁下端當(dāng)作固定端，用等值梁法計(jì)算B

反彎點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)下端固定時(shí)，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(jì)算模型：樁下端當(dāng)作固定端，用等值梁法計(jì)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(shí)，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）由靜力平衡條件4）樁身總長：5）求出的位置由靜力平衡條件4）B點(diǎn)以下深度系數(shù)，取1.1～1.2得到Mmax4.8多點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算4.8.