第6章-基坑工程PPT課件

1、n 基本概念基本概念基坑工程基坑工程 建筑物基礎(chǔ)工程或其他地下工程（地下變電建筑物基礎(chǔ)工程或其他地下工程（地下變電站、地鐵車站等）施工中所進(jìn)行的站、地鐵車站等）施工中所進(jìn)行的基坑開挖、降基坑開挖、降水、支護(hù)和土體加固以及監(jiān)測水、支護(hù)和土體加固以及監(jiān)測等綜合性工程。等綜合性工程。第1頁/共94頁n 基坑工程特點基坑工程特點一般為一般為臨時性結(jié)構(gòu)臨時性結(jié)構(gòu)，安全儲備較小，風(fēng)險性較大。，安全儲備較小，風(fēng)險性較大。區(qū)域性、個案性。區(qū)域性、個案性。綜合性綜合性: :結(jié)構(gòu)、巖土、工程地質(zhì)及環(huán)境等學(xué)科；結(jié)構(gòu)、巖土、工程地質(zhì)及環(huán)境等學(xué)科；基坑開挖、降水、支護(hù)等環(huán)環(huán)相扣。基坑開挖、降水、支護(hù)等環(huán)環(huán)相扣。較強(qiáng)的較

2、強(qiáng)的時空效應(yīng)時空效應(yīng)。對周邊對周邊環(huán)境影響環(huán)境影響較大。較大。第2頁/共94頁基 坑 事 故 實基 坑 事 故 實例例n 新加坡新加坡nicollnicoll大道地鐵基坑倒塌大道地鐵基坑倒塌事故現(xiàn)場的軟黏土抗剪強(qiáng)度低，基坑開挖較深，以及支護(hù)設(shè)計和基坑施工的缺陷是事故的主要原因。第3頁/共94頁n 杭州地鐵一號線湘湖站基坑事故杭州地鐵一號線湘湖站基坑事故 施工單位違規(guī)施工、冒險作業(yè)、基坑嚴(yán)重超挖； 支撐體系存在嚴(yán)重缺陷且鋼管支撐架設(shè)不及時；墊層未及時澆筑第4頁/共94頁n 基坑工程設(shè)計施工要求基坑工程設(shè)計施工要求 滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度、變形等安全要求的同滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度、變形等安全要求的同時

3、，確保周圍環(huán)境的安全；時，確保周圍環(huán)境的安全； 保證安全可靠的前提下，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)保證安全可靠的前提下，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效應(yīng)；效益和環(huán)境效應(yīng)； 為施工提供最大限度的方便（如提供足夠的施為施工提供最大限度的方便（如提供足夠的施工空間、地下水位以上施工），并保證施工安全。工空間、地下水位以上施工），并保證施工安全。 第5頁/共94頁 n 放坡開挖及簡易支護(hù)放坡開挖及簡易支護(hù) 適合：適合：土質(zhì)好、開挖深度不大、有足夠放坡場土質(zhì)好、開挖深度不大、有足夠放坡場所所圖6.1 基坑簡易支護(hù)(a) 土袋或塊石堆砌支護(hù)； (b) 短樁支護(hù)短樁土袋第6頁/共94頁第7頁/共94頁n懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)

4、懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)特點特點 依靠足夠的入土深度和結(jié)依靠足夠的入土深度和結(jié)構(gòu)抗彎能力維持坑壁穩(wěn)定；構(gòu)抗彎能力維持坑壁穩(wěn)定； 水平位移是支護(hù)深度的五水平位移是支護(hù)深度的五次方，對開挖深度敏感；次方，對開挖深度敏感；適合適合土質(zhì)較好、開挖深度土質(zhì)較好、開挖深度較淺較淺樁（墻）第8頁/共94頁懸臂式混凝土灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第9頁/共94頁n 水泥土樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)水泥土樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu) 由深層攪拌機(jī)在原地將水泥和土強(qiáng)制和形成的由深層攪拌機(jī)在原地將水泥和土強(qiáng)制和形成的水泥土樁搭接而成。利用樁墻體自重來維持基坑水泥土樁搭接而成。利用樁墻體自重來維持基坑穩(wěn)定；穩(wěn)定；適合軟土區(qū)的淺基坑(H6.0m)第10頁/共94頁n內(nèi)撐式

5、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu) 特點特點: :包括支護(hù)樁或墻和內(nèi)支撐；內(nèi)支撐包括支護(hù)樁或墻和內(nèi)支撐；內(nèi)支撐會占用施工空間。會占用施工空間。 適合適合各種地基土層。各種地基土層。內(nèi)支撐樁或墻第11頁/共94頁第12頁/共94頁環(huán)形內(nèi)支撐第13頁/共94頁n 拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)包括支護(hù)樁或墻和錨桿；不宜用于軟粘土地層中包括支護(hù)樁或墻和錨桿；不宜用于軟粘土地層中圖.(a) 地面拉錨 (b) 土層拉錨樁或墻樁或墻地面拉錨錨樁錨桿第14頁/共94頁 自由段：將錨桿頭處的拉力傳至錨固體的區(qū)域，對錨桿施加預(yù)應(yīng)力； 錨固段：水泥漿體將預(yù)應(yīng)力筋與土層粘結(jié)的區(qū)域，將錨固體與土層的粘結(jié)摩擦作用增大，將自由段的拉力

6、傳至土體深處。第15頁/共94頁第16頁/共94頁第17頁/共94頁第18頁/共94頁第19頁/共94頁n土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)由被加固的原位土體、由被加固的原位土體、土釘和砼面板組成；土釘和砼面板組成；適合適合地下水位以上的地下水位以上的粘性土、砂土和碎石粘性土、砂土和碎石土等，不適合于淤泥土等，不適合于淤泥或淤泥質(zhì)土或淤泥質(zhì)土面板土體土釘?shù)?0頁/共94頁第21頁/共94頁第22頁/共94頁第23頁/共94頁第24頁/共94頁n其他形式其他形式雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)蓋梁或蓋板后排樁基坑底前排樁第25頁/共94頁連拱式支護(hù)結(jié)構(gòu)RD水泥攪拌樁鋼筋混凝土樁d第26頁/共94頁p基坑支護(hù)工程設(shè)計原則

7、l 既保證支護(hù)結(jié)構(gòu)本身的安全，又確保周圍環(huán)境的安全；l 保證工程安全，又具有良好經(jīng)濟(jì)性和社會效益；l 為基坑工程施工與基礎(chǔ)的施工提供最大限度的方便。第27頁/共94頁p基坑工程勘察設(shè)計內(nèi)容：1.基坑內(nèi)建筑場地勘察和基坑周邊環(huán)境勘察；2.支護(hù)結(jié)構(gòu)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和選型；3.支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定和變形以及基坑內(nèi)外土體的穩(wěn)定性驗算；4.基坑降水和止水帷幕設(shè)計以及支護(hù)墻的抗?jié)B設(shè)計；5.基坑開挖施工方案和施工檢測設(shè)計。第28頁/共94頁第29頁/共94頁n土壓力土壓力：豎向荷載作用下，土體側(cè)向擠壓產(chǎn)生的：豎向荷載作用下，土體側(cè)向擠壓產(chǎn)生的側(cè)側(cè)向壓力向壓力。豎向荷載包括土體。豎向荷載包括土體自重自重和土體

8、上部和土體上部超載超載。土壓力土壓力= =豎向荷載豎向荷載土壓力系數(shù)（土壓力系數(shù)（k k）Pa=kPa=kh(簡單情況)土壓力可以看成豎向壓力向側(cè)向傳遞土壓力可以看成豎向壓力向側(cè)向傳遞土壓力的大小和支護(hù)結(jié)構(gòu)位移有關(guān)土壓力的大小和支護(hù)結(jié)構(gòu)位移有關(guān)自自重重應(yīng)應(yīng)力力h h土壓力土壓力第30頁/共94頁n土壓力土壓力：按支護(hù)結(jié)構(gòu)：按支護(hù)結(jié)構(gòu)位移方向和大小位移方向和大小可以分為：可以分為：靜止土壓力：支護(hù)結(jié)構(gòu)位移為靜止土壓力：支護(hù)結(jié)構(gòu)位移為0 0主動土壓力：土推墻主動土壓力：土推墻被動土壓力：墻推土被動土壓力：墻推土靜止土壓力靜止土壓力主動土壓力主動土壓力被動土壓力被動土壓力第31頁/共94頁n土壓力大

9、小土壓力大小：被動被動 靜止靜止 主動；主動；E Ep pEE0 0EEa a；原因：支護(hù)結(jié)構(gòu)原因：支護(hù)結(jié)構(gòu)位移位移影響土體影響土體抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度的發(fā)的發(fā)揮揮。第32頁/共94頁n靜止土壓力E0：靜止土壓力分布0=K0z對于砂土、正常固結(jié)粘土： K01-sin靜止土壓力大小E0=1/2K0H2第33頁/共94頁主動土壓力Ea：土體土體抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度的發(fā)揮，的發(fā)揮，減小減小土壓力。土壓力。主動土壓力分布:無粘性土粘性土主動土壓力系數(shù)粘性土主動土壓力大小20tan4 52aK第34頁/共94頁被動土壓力Ep：土體土體抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度的的發(fā)揮，土壓力發(fā)揮，土壓力增大增大。被動土壓力分布:無粘性土

10、粘性土被動土壓力系數(shù)粘性土被動土壓力大小無粘性土無粘性土粘性土粘性土第35頁/共94頁靜水壓力分布:第36頁/共94頁水土分算：對于砂性土和粉土，分別計算土水壓力，然后疊加，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)采用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)。第37頁/共94頁要保證土體孔隙中的水要連通，對一些滲透性差的土水土分算不適用。第38頁/共94頁水土合算：采用土的飽和重度和總應(yīng)力固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo)計算總的水土壓力水土合算跟土力學(xué)原理有沖突，機(jī)理上有問題，解水土合算跟土力學(xué)原理有沖突，機(jī)理上有問題，解釋不清楚，但跟實際結(jié)果相近。釋不清楚，但跟實際結(jié)果相近。水土分算，概念很清楚，但孔隙水壓力很難確定。水土分算，概念很清楚，但孔隙水壓力很難

11、確定。一般采用一般采用三角形分布三角形分布的朗肯土壓力計算。的朗肯土壓力計算。飽和土飽和土第39頁/共94頁6-2 排樁、地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)第40頁/共94頁第41頁/共94頁第42頁/共94頁第43頁/共94頁例題6-3 某基坑開挖深度h=5.0m，采用水泥土攪拌樁墻進(jìn)行支護(hù)，墻體寬度b=4.5m，墻體入土深度（基坑開挖面以下） hd=6.5m，墻體重度g g0=20kN/m3，墻體與土體摩擦系數(shù)，墻體與土體摩擦系數(shù)=0.3?；印；油翆又囟韧翆又囟萭 g=19.5kN/m3，內(nèi)摩擦角，內(nèi)摩擦角=24o，粘聚力c=0，地面超載為q0=20kpa。試驗算支護(hù)墻的抗傾覆、抗滑移穩(wěn)定性。第44頁

12、/共94頁第45頁/共94頁第46頁/共94頁第47頁/共94頁 n分析目的：分析目的：確定合理的嵌固深度，或驗算所設(shè)確定合理的嵌固深度，或驗算所設(shè)計的計的 支擋結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定和合理支擋結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定和合理n分析內(nèi)容分析內(nèi)容整體穩(wěn)定性整體穩(wěn)定性踢腳穩(wěn)定性踢腳穩(wěn)定性坑底抗隆起穩(wěn)定性坑底抗隆起穩(wěn)定性n分析方法：分析方法：工程地質(zhì)對比法、力學(xué)分析法工程地質(zhì)對比法、力學(xué)分析法 第48頁/共94頁 n方法：方法：圓弧滑動面簡單條圓弧滑動面簡單條分法，按總應(yīng)力法計算分法，按總應(yīng)力法計算ci、 i i土條底的粘聚力和土條底的粘聚力和內(nèi)摩擦角；內(nèi)摩擦角；Li i土條底面面積；土條底面面積；Wi i土條重量；土條重

13、量；q qi i土條底面傾角。土條底面傾角。hiRBq0bihdi i0 iiiiSF0 iii()cos tan1.3()sincLqb WKqb Wqq第49頁/共94頁 n對象：對象：單單( (多多) )支點結(jié)構(gòu)以支點支點結(jié)構(gòu)以支點( (最下層支點最下層支點) )為轉(zhuǎn)動點的失為轉(zhuǎn)動點的失穩(wěn)穩(wěn) Mp內(nèi)側(cè)被動土壓力對內(nèi)側(cè)被動土壓力對B點的力矩；點的力矩；Ma外側(cè)外側(cè)BD段主動土壓力對段主動土壓力對B點的力矩；點的力矩；Ep 基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力；基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力；ea,b、ea,d基坑外側(cè)基坑外側(cè)B、D點土壓力強(qiáng)度；點土壓力強(qiáng)度； ht 最下層支點離基坑底的距離；最下層支點離基坑底的距離；h

14、d支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌固深度。支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌固深度。 hhdhtBea,bq0EaEpDeP,dea,d5 . 10 . 1)(3165()32(2dtda,ba,dtpapThheehhEMMK第50頁/共94頁n分析方法：分析方法：考慮墻體極限彎矩的抗隆起分析法、考慮墻體極限彎矩的抗隆起分析法、普朗特爾與太沙基抗隆起驗算法普朗特爾與太沙基抗隆起驗算法 考慮墻體極限彎矩的抗隆起分析考慮墻體極限彎矩的抗隆起分析 假定開挖面以下墻體對抗隆起有利，假定開挖面以下墻體對抗隆起有利， 且土體沿墻底按圓弧滑動：滑動力且土體沿墻底按圓弧滑動：滑動力 為土自重為土自重g gh及超載及超載q0；抗滑力為滑；抗滑力為滑

15、面抗剪強(qiáng)度，要求：面抗剪強(qiáng)度，要求： 基坑底面hdhBCOA地面荷載q0ZEzdzh+q0ddszzzR,LLS,L1.2 1.3MKM第51頁/共94頁滑動力矩滑動力矩 抗滑力矩抗滑力矩 Mh基坑底面處墻體極限抵抗彎矩，可取墻體設(shè)計基坑底面處墻體極限抵抗彎矩，可取墻體設(shè)計彎矩彎矩 采用試算法計算入土嵌固深度采用試算法計算入土嵌固深度hd，該法較適用于中，該法較適用于中等強(qiáng)度和較軟弱的粘性土等強(qiáng)度和較軟弱的粘性土 2S,L0d1()2Mhq hg12R,Lz dz dz dh000HSSMhdzhdShdS M第52頁/共94頁太沙基和普朗特爾抗隆起分析太沙基和普朗特爾抗隆起分析 墻底平面為極

16、限承載力的求解基準(zhǔn)面墻底平面為極限承載力的求解基準(zhǔn)面Prandtl公式公式 Terzaghi公式公式太沙基和普朗特爾抗隆起算法hdh1(h+hd)+qBq02hd2 dqcL1d01.21.3()h NcNKh hqgg2tancqq(1)/tan , tan (45)2NNNe23()tan42cqq1(1)/tan , cos(45)22NNNe第53頁/共94頁n坑底抗流砂穩(wěn)定性坑底抗流砂穩(wěn)定性 流砂：當(dāng)基坑底部向上的動水流砂：當(dāng)基坑底部向上的動水壓力壓力(滲透力滲透力) jg g (土的浮重度土的浮重度)時時近似按緊貼墻體最短路線計算近似按緊貼墻體最短路線計算最大滲透力，抗流砂穩(wěn)定安全

17、系最大滲透力，抗流砂穩(wěn)定安全系數(shù)數(shù)hw 墻后地下水位埋深；墻后地下水位埋深；g gw 地下水重度，地下水重度，kN/m3。 基坑抗流砂驗算hwhhdwdLSww(2 )1.52.0()h hhKjh hggg第54頁/共94頁n 基坑底土突涌穩(wěn)定性基坑底土突涌穩(wěn)定性 原因：原因：基底不透水層較薄基底不透水層較薄且其下有較大水壓的滯水層且其下有較大水壓的滯水層或承壓水層時或承壓水層時基坑底土突涌穩(wěn)定安全系基坑底土突涌穩(wěn)定安全系數(shù)數(shù) KTY=g ghs / /g gwH1.11.2hs 不透水層厚度不透水層厚度；H承壓水高于含水層頂板承壓水高于含水層頂板的高度的高度基坑底抗突涌穩(wěn)定性驗算Hhs第5

18、5頁/共94頁作業(yè)：P218 6-9第56頁/共94頁第57頁/共94頁第58頁/共94頁基坑整體穩(wěn)定性分析：基坑整體穩(wěn)定性分析：第59頁/共94頁支護(hù)結(jié)構(gòu)踢腳穩(wěn)定性：支護(hù)結(jié)構(gòu)踢腳穩(wěn)定性：第60頁/共94頁基坑底抗隆起穩(wěn)定性：基坑底抗隆起穩(wěn)定性：第61頁/共94頁n極限平衡法極限平衡法土壓力模式：三角形土壓力模式：三角形入土深入土深t：靜力平衡條件：靜力平衡條件(X0、M0)求解，計算步驟（略）求解，計算步驟（略）樁墻實際嵌深應(yīng)適當(dāng)放大樁墻實際嵌深應(yīng)適當(dāng)放大 (6-3)由剪力為零求出最大彎矩點深度，由剪力為零求出最大彎矩點深度，進(jìn)而求出最大彎矩，再據(jù)此配筋進(jìn)而求出最大彎矩，再據(jù)此配筋 (1.1

19、1.2)ctut圖.極限平衡法ep1-ea1zep3-ea3tuhdDEpEpep2-ea2yEq0ABCO第62頁/共94頁n布魯姆簡化法布魯姆簡化法土壓力模式：三角形土壓力模式：三角形入土深度：靜力平衡條件（入土深度：靜力平衡條件（M0）求解，計算步驟（略）求解，計算步驟（略）樁墻實際嵌深應(yīng)適當(dāng)放大樁墻實際嵌深應(yīng)適當(dāng)放大 (6-4)由剪力為零求出最大彎矩點深度，由剪力為零求出最大彎矩點深度，進(jìn)而求出最大彎矩，再據(jù)此配進(jìn)而求出最大彎矩，再據(jù)此配筋筋 (1.11.4)ctut圖.布魯姆法uha(KP-Ka)thCEpEpOBE4xmtE3E2E1EA(KP-Ka)第63頁/共94頁 頂端支錨處

20、無位移簡化為一簡支點；底端約束則視入土深頂端支錨處無位移簡化為一簡支點；底端約束則視入土深而定而定 n 入土較淺時入土較淺時 支錨點支錨點A鉸支、下端自由；鉸支、下端自由； 由由MA0求有效嵌深求有效嵌深t 并按式并按式(6-4)適當(dāng)放大適當(dāng)放大002()()03apE hhEhhutuhag(KP-Ka)thCEpOBxmtEA(KP-Ka)Rah0圖. 計算簡圖第64頁/共94頁 由由X=0求支點錨固力求支點錨固力Ra：由剪力為零求出最大彎矩點深度：由剪力為零求出最大彎矩點深度：進(jìn)而求出最大彎矩，再據(jù)此配筋進(jìn)而求出最大彎矩，再據(jù)此配筋apREE 2()()ampaERxKKg3max01(

21、)()()6amampamME hhuxR hhuxKKxg 第65頁/共94頁 n入土較深時入土較深時支錨點支錨點A鉸支、下端嵌固的超靜定梁，按鉸支、下端嵌固的超靜定梁，按 等值梁法等值梁法計算計算確定反彎點確定反彎點O（近似以凈土壓力零點代替）（近似以凈土壓力零點代替）uhag(KP-Ka)thCEpOBtEARah0ttcOCRah+u-h0EhaQ0Q0EptAO圖.13 單支點樁墻計算簡圖第66頁/共94頁 由等值梁由等值梁AO求求Ra和反彎點剪力和反彎點剪力Q0取下段取下段OC為隔離體，由為隔離體，由MC0求求t，并按式，并按式(1)放放大大由等值梁由等值梁AO求算最大彎矩求算最大

22、彎矩Mmax 60()paQtKKg0000()0:()0:aaaE hhuMRhhuE hhMQhhuOA 第67頁/共94頁 n土質(zhì)較差，基坑較深時采用，支錨層數(shù)及位置土質(zhì)較差，基坑較深時采用，支錨層數(shù)及位置根據(jù)土層分布與性質(zhì)、基坑深度、支護(hù)結(jié)構(gòu)剛根據(jù)土層分布與性質(zhì)、基坑深度、支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度和材料強(qiáng)度以及施工要求等因素確定度和材料強(qiáng)度以及施工要求等因素確定n常用分析計算方法：常用分析計算方法：等值梁法等值梁法連續(xù)梁法連續(xù)梁法支撐荷載支撐荷載1/2分擔(dān)法分擔(dān)法彈性支點法彈性支點法有限單元法有限單元法 第68頁/共94頁 n分析目的：分析目的：確定合理的嵌固深度，或驗算所設(shè)計確定合理的嵌固深度，

23、或驗算所設(shè)計的的 支擋結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定和合理支擋結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定和合理n分析內(nèi)容分析內(nèi)容整體穩(wěn)定性整體穩(wěn)定性踢腳穩(wěn)定性踢腳穩(wěn)定性坑底抗隆起穩(wěn)定性坑底抗隆起穩(wěn)定性基坑抗?jié)B流穩(wěn)定性基坑抗?jié)B流穩(wěn)定性n分析方法：分析方法：工程地質(zhì)對比法、力學(xué)分析法工程地質(zhì)對比法、力學(xué)分析法 第69頁/共94頁 n方法：方法：圓弧滑動面簡單條分法，圓弧滑動面簡單條分法，按總應(yīng)力法計算按總應(yīng)力法計算 ci、 i i土條底的粘聚力和內(nèi)摩擦土條底的粘聚力和內(nèi)摩擦角；角； Li i土條底面面積；土條底面面積； Wi i土條重量，按飽和容重計土條重量，按飽和容重計算；算； q qi i土條底面傾角。土條底面傾角。圖.4 基坑整體穩(wěn)定性分

24、析hiRBq0bihd注意：對有軟弱夾層，傾斜基巖面等，宜采用非圓弧滑動面；當(dāng)嵌固深度下部存在軟弱土層時，尚應(yīng)驗算其整體穩(wěn)定性ii0 iiiiSF0 iii()cos tan1.3()sincLqb WKqb Wqq第70頁/共94頁 n對象：對象：單單( (多多) )支點結(jié)構(gòu)以支點支點結(jié)構(gòu)以支點( (最下層支點最下層支點) )為轉(zhuǎn)動點的失為轉(zhuǎn)動點的失穩(wěn)穩(wěn) Mp內(nèi)側(cè)被動土壓力對內(nèi)側(cè)被動土壓力對B點的力矩；點的力矩； Ma外側(cè)外側(cè)BD段主動土壓力對段主動土壓力對B點的力矩；點的力矩； Ep 基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力；基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力； ea,b、ea,d基坑外側(cè)基坑外側(cè)B、D點土壓力強(qiáng)度；點土壓力強(qiáng)

25、度； ht 最下層支點離基坑底的距離；最下層支點離基坑底的距離； hd支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌固深度。支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌固深度。 hhdhtBea,bq0EaEpDeP,dea,d5 . 10 . 1)(3165()32(2dtda,ba,dtpapThheehhEMMK圖.5 踢腳計算簡圖第71頁/共94頁n分析方法：分析方法：考慮墻體極限彎矩的抗隆起分析法、普朗考慮墻體極限彎矩的抗隆起分析法、普朗特爾（特爾（PrandtlPrandtl）與太沙基（）與太沙基（TerzaghiTerzaghi）的抗隆起驗算）的抗隆起驗算法法 考慮墻體極限彎矩的抗隆起分析考慮墻體極限彎矩的抗隆起分析 假定開挖面以下墻體對抗隆起

26、有利，假定開挖面以下墻體對抗隆起有利， 且土體沿墻底按圓弧滑動：滑動力且土體沿墻底按圓弧滑動：滑動力 為土自重為土自重g gh及超載及超載q0；抗滑力為滑；抗滑力為滑 面抗剪強(qiáng)度，要求：面抗剪強(qiáng)度，要求： 基坑底面hdhBCOA地面荷載q0ZEzdzh+q0ddszzzR,LLS,L1.2 1.3MKM圖.6抗隆起分析示意圖 第72頁/共94頁 滑動力矩：滑動力矩： 抗滑力矩：抗滑力矩： Mh基坑底面處墻體極限抵抗彎矩，可取該處墻體設(shè)計基坑底面處墻體極限抵抗彎矩，可取該處墻體設(shè)計彎矩彎矩 注：注： 采用試算法計算，當(dāng)求得采用試算法計算，當(dāng)求得KL為最小時的入土深即為所為最小時的入土深即為所求嵌

27、固深度求嵌固深度hd，該法較適用于中等強(qiáng)度和較軟弱的粘，該法較適用于中等強(qiáng)度和較軟弱的粘性土性土 由于假定滑動面通過墻底，故由于假定滑動面通過墻底，故hd過小時該假定顯然不過小時該假定顯然不合理，與實際不符合理，與實際不符 2S,L0d1()2Mhq hg12R,Lzdzdzdh000HSSMh dzh dSh dSM第73頁/共94頁太沙基和普朗特爾抗隆起分析太沙基和普朗特爾抗隆起分析 墻底平面為極限承載力的求解基準(zhǔn)墻底平面為極限承載力的求解基準(zhǔn)面，參照按面，參照按Prandtl & Terzaghi公式，公式，要求：要求：Prandtl公式公式 ， Terzaghi公式公式 ， 圖

28、.7 太沙基和普朗特爾抗隆起算法hdh1(h+hd)+qBq02hd2dqcL1d01.2 1.3()h NcNKhhqgg2tancqq(1)/ tan , tan (45)2NNNe23()tan42cqq1(1)/tan , cos(45)22NNNe第74頁/共94頁n坑底抗流砂穩(wěn)定性坑底抗流砂穩(wěn)定性 流砂：當(dāng)基坑底部向上的動水壓流砂：當(dāng)基坑底部向上的動水壓力力(滲透力滲透力) jg g 時產(chǎn)生時產(chǎn)生 近似按緊貼墻體最短路線計算最近似按緊貼墻體最短路線計算最大滲透力，則抗流砂穩(wěn)定安全系數(shù)大滲透力，則抗流砂穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)應(yīng): hw 墻后地下水位埋深墻后地下水位埋深； g gw 地下水重度

29、，地下水重度，kN/m3。 圖.8 基坑抗流砂驗算hwhhdwdLSww(2)1.5 2.0()hhhKjhhggg第75頁/共94頁n 基坑底土突涌穩(wěn)定性基坑底土突涌穩(wěn)定性 原因：原因：基底不透水層較薄且基底不透水層較薄且其下有較大水壓的滯水層或承其下有較大水壓的滯水層或承壓水層時易發(fā)生壓水層時易發(fā)生 基坑底土突涌穩(wěn)定性應(yīng)滿足基坑底土突涌穩(wěn)定性應(yīng)滿足 hs 不透水層厚度不透水層厚度； H 承壓水高于含水層頂板的高度承壓水高于含水層頂板的高度。 ， 圖.9 基坑底抗突涌穩(wěn)定性驗算Hhs注：若坑底土抗突涌穩(wěn)定性不滿足要求，可采用隔水擋墻隔斷滯水層、加固基坑底部地基等處理措施。sTY1.11.3h

30、KHgg第76頁/共94頁n常用的處理措施常用的處理措施一般中粗砂以上粒徑土用水下開挖或堵截法；中砂一般中粗砂以上粒徑土用水下開挖或堵截法；中砂和細(xì)砂土用井點法和管井法；淤泥或粘土用真空法或和細(xì)砂土用井點法和管井法；淤泥或粘土用真空法或電滲法電滲法當(dāng)降水危及基坑及周邊環(huán)境時，宜采用截水或回灌當(dāng)降水危及基坑及周邊環(huán)境時，宜采用截水或回灌法。截水后基坑中的水量或水壓較大時，宜采用坑內(nèi)法。截水后基坑中的水量或水壓較大時，宜采用坑內(nèi)降水降水地下含水層滲透性強(qiáng)且厚度大時，可采用地下含水層滲透性強(qiáng)且厚度大時，可采用“懸掛式懸掛式豎向截水坑內(nèi)井點降水豎向截水坑內(nèi)井點降水”或或“懸掛式豎向截水水懸掛式豎向截水

31、水平封底平封底” 止水帷幕通常采用水泥攪拌樁、旋噴樁等，其形式止水帷幕通常采用水泥攪拌樁、旋噴樁等，其形式有二：含水層較薄，穿過含水層插入隔水層或不透水有二：含水層較薄，穿過含水層插入隔水層或不透水層中；含水層較厚，懸吊在透水層中層中；含水層較厚，懸吊在透水層中 第77頁/共94頁n地下水控制方法地下水控制方法集水明排法集水明排法降水法：輕型井點法、噴射、管井和深井降水法：輕型井點法、噴射、管井和深井泵泵截水和回灌技術(shù)：回灌溝、回灌井截水和回灌技術(shù)：回灌溝、回灌井 n選擇降水方法時應(yīng)注意選擇降水方法時應(yīng)注意充分調(diào)查含水層的埋藏條件及其水位或水壓、透充分調(diào)查含水層的埋藏條件及其水位或水壓、透水性及富水性、地下水的排泄能力水性及富水性、地下水的排泄能力場地周圍地下水的利用情況場地周圍地下水的利用情況場地條件場地條件( (周圍建筑物及道路情況、地下水管線埋周圍建筑物及道路情況、地下水管線埋設(shè)情況設(shè)情況) ) 第78頁/共94頁 井點降水與回灌溝回灌降水井點基坑已有建筑物原有地下水位線無回灌時的降落曲線回 灌 水 位 線回灌溝井點降水與井點回灌圖.0 地下水控制示意圖第79頁/共94頁 n一端固支，一端簡支的梁一端固支，一端簡支的梁(圖圖a)nb點為彎矩反彎點點為彎矩反彎點(圖圖b)n若在若在b點切開為兩段梁，并規(guī)點切開為兩段梁，并規(guī)定定b點為左端梁的簡支點，則點為左端梁的簡