常見基坑支護(hù)形式教程實(shí)用教案

1、本章(bn zhn)內(nèi)容 4.1 大開挖基坑工程4.2 排樁4.3 水泥土重力式圍護(hù)墻4.4 土釘墻4.5 土層錨桿4.6 型鋼水泥土攪拌墻4.7 地下(dxi)連續(xù)墻4.8 逆作拱墻4.9 逆作法施工第1頁/共38頁第一頁，共39頁。4.3 水泥土重力(zhngl)式圍護(hù)墻 定義：水泥(shun)土重力式圍護(hù)墻是以水泥(shun)系材料為固化劑，通過攪拌機(jī)械采用噴漿施工將固化劑和地基土強(qiáng)行攪拌，形成連續(xù)搭接的水泥(shun)土狀加固體擋墻。 固化劑通常為水泥(shun)或石灰。 特點(diǎn)：施工無震動(dòng)、噪音、無廢水泥(shun)漿； 坑內(nèi)無需支撐拉錨，優(yōu)良的抗?jié)B特性。 攪拌樁擋墻一般將相鄰樁連續(xù)搭

2、接布置，且在平面上組成格柵形，可按重力式擋土墻設(shè)計(jì)。第2頁/共38頁第二頁，共39頁。4.3 水泥土(nt)重力式圍護(hù)墻4.3.1 水泥土(nt)重力式圍護(hù)墻的類型根據(jù)攪拌軸數(shù)的不同，攪拌樁的截面主要有雙軸和三軸兩類，前者由雙軸攪拌機(jī)形成，后者由三軸攪拌機(jī)形成。以水泥土為主體的復(fù)合重力式圍護(hù)墻得到一定發(fā)展，結(jié)合鋼筋(gngjn)混凝土預(yù)制板樁、鉆孔灌注樁、型鋼等。按平面布置區(qū)分有：滿堂布置、格柵型布置和寬窄結(jié)合的鋸齒形布置。第3頁/共38頁第三頁，共39頁。用于地基(dj)處理的水泥土攪拌樁第4頁/共38頁第四頁，共39頁。用于基坑支護(hù)(zh h)的水泥土攪拌樁第5頁/共38頁第五頁，共39頁

3、。攪拌(jiobn)機(jī)械第6頁/共38頁第六頁，共39頁。4.3 水泥土重力(zhngl)式圍護(hù)墻4.3.2 水泥土(nt)重力式圍護(hù)墻的破壞形式a 墻體附近土體整體(zhngt)滑移破壞，基底土體隆起；b 墻體傾覆；c 墻體變形過大或整體(zhngt)剛性移動(dòng)；d 墻體壓、剪或拉等破壞。第7頁/共38頁第七頁，共39頁。4.3 水泥土(nt)重力式圍護(hù)墻4.3.2 水泥土(nt)重力式圍護(hù)墻的破壞形式第8頁/共38頁第八頁，共39頁。4.3 水泥土重力(zhngl)式圍護(hù)墻4.3.3 適用(shyng)條件(1)開挖深度：不宜超出7m；周邊環(huán)境保護(hù)要求較高時(shí)，應(yīng)控制在5m范圍以內(nèi)。(2)土類

4、：淤泥質(zhì)土、含水量較高的粘土、粉土、砂土等軟土地(td)基。(3)慎重選用：基坑周邊距離12倍開挖深度范圍內(nèi)，存在對(duì)沉降和變形較敏感的建筑物時(shí)。第9頁/共38頁第九頁，共39頁。4.3 水泥土(nt)重力式圍護(hù)墻1)水泥(shun)土墻的嵌固深度4.3.4 水泥土墻(t qin)的計(jì)算0sin)(tancos)(00iiikiiiiiiWbqWbqlc(1) hd=1.1h0第10頁/共38頁第十頁，共39頁。4.3 水泥土(nt)重力式圍護(hù)墻1)水泥(shun)土墻的嵌固深度4.3.4 水泥(shun)土墻的計(jì)算(2) 對(duì)均質(zhì)粘性土及無地下水的粉土或砂類土 h0=n0hn0為嵌固深度系數(shù)，可

5、查表確定。第11頁/共38頁第十一頁，共39頁。(3)抗?jié)B透穩(wěn)定條件：當(dāng)坑底為碎石(su sh)及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲透水壓時(shí)，水泥土墻的嵌固深度設(shè)計(jì)值尚應(yīng)滿足式)(2 . 10wadhhh4.3 水泥土(nt)重力式圍護(hù)墻1)水泥土墻(t qin)的嵌固深度4.3.4 水泥土墻的計(jì)算(4)當(dāng)hd0.4h時(shí)，取0.4h第12頁/共38頁第十二頁，共39頁。4.3 水泥土(nt)重力式圍護(hù)墻2)墻體厚度(hud)4.3.4 水泥(shun)土墻的計(jì)算(1) 當(dāng)水泥土墻底部位于碎石土或砂土?xí)r墻體厚度宜按下式確定：0010 (1.2)5()2(232)aaippjcsdwdwpwahEhEbh

6、hhhhh (2) 當(dāng)水泥土墻底部位于粘性土或粉土中時(shí)墻體厚度設(shè)計(jì)值宜按下列經(jīng)驗(yàn)公式確定：02(1.2)()aaippjcsdhEhEbhh(3) 當(dāng)按上述規(guī)定確定的水泥土墻厚度小于0.4h時(shí)宜取0.4h。第13頁/共38頁第十三頁，共39頁。4.3 水泥土重力(zhngl)式圍護(hù)墻3)正截面(jimin)承載力驗(yàn)算4.3.4 水泥土墻(t qin)的計(jì)算(1) 壓應(yīng)力驗(yàn)算：01.25cscsMzfW cMM025. 1(2) 拉應(yīng)力驗(yàn)算：0.06cscsMzfW水泥土墻的抗拉強(qiáng)度近似取抗壓強(qiáng)度的0.06倍。例題4-4第14頁/共38頁第十四頁，共39頁。4.3 水泥土(nt)重力式圍護(hù)墻4.

7、3.5 水泥土重力式圍護(hù)墻加固體一般技術(shù)(jsh)要求（1）常用水泥摻入比為雙軸水泥土攪拌樁1215%，三軸水泥土攪拌樁1822%，高壓噴射注漿不少于25%，粉噴樁1316%，高壓噴射水泥水灰比宜為1.0-1.5；（2）水泥土加固體的強(qiáng)度以齡期28 天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu為標(biāo)準(zhǔn)，qu 應(yīng)不低于0.8MPa;（3）水泥土加固體的滲透系數(shù)不大于10-7cm /sec，水泥土圍護(hù)墻兼作隔水帷幕；（4）水泥土重力式圍護(hù)墻攪拌樁搭接長度應(yīng)不小于200mm。墻體寬度大于等于3.2m 時(shí)，前后墻厚度不宜小于1.2m。在墻體圓弧段或折角處，搭接長度宜適當(dāng)加大; 深層攪拌樁和高壓噴射樁水泥土墻的樁位偏差不應(yīng)大于

8、50mm,垂直度偏差不宜大于0.5%;（5）水泥土重力式圍護(hù)墻轉(zhuǎn)角及兩側(cè)剪力較大的部位應(yīng)采用攪拌樁滿打、加寬或加深墻體等措施對(duì)圍護(hù)墻進(jìn)行加強(qiáng)(jiqing);（6）當(dāng)基坑開挖深度有變化，圍護(hù)墻體寬度和深度變化較大的斷面附近應(yīng)當(dāng)對(duì)墻體進(jìn)行加強(qiáng)(jiqing)；（7） 水泥土墻應(yīng)在設(shè)計(jì)開挖齡期采用鉆芯法檢測墻身完整性。第15頁/共38頁第十五頁，共39頁。4.4 土釘墻 組成：細(xì)長桿件組成：細(xì)長桿件- -土釘、鋼筋混凝土面層、被加固土體。土釘、鋼筋混凝土面層、被加固土體。 作用：土體開挖時(shí)保持基坑側(cè)壁或邊坡穩(wěn)定；抵抗水土壓作用：土體開挖時(shí)保持基坑側(cè)壁或邊坡穩(wěn)定；抵抗水土壓力及地面附加荷載等作用力。

9、力及地面附加荷載等作用力。 結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響因素：土體特性、地下水狀況、支護(hù)面角結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響因素：土體特性、地下水狀況、支護(hù)面角度、周邊環(huán)境、使用年限、使用要求。度、周邊環(huán)境、使用年限、使用要求。 工藝：土釘是通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置的，俗稱砂漿工藝：土釘是通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置的，俗稱砂漿錨桿，也可以通過直接打入形成土釘，此時(shí)一般采用較粗錨桿，也可以通過直接打入形成土釘，此時(shí)一般采用較粗的螺紋鋼筋或角鋼。的螺紋鋼筋或角鋼。 特點(diǎn)：自上而下施工，步步為營，不施加預(yù)應(yīng)力，全長范特點(diǎn)：自上而下施工，步步為營，不施加預(yù)應(yīng)力，全長范圍內(nèi)受力，密度大，土釘墻是靠土釘?shù)南嗷プ饔眯纬蓮?fù)合圍內(nèi)受力，密度

10、大，土釘墻是靠土釘?shù)南嗷プ饔眯纬蓮?fù)合(fh)(fh)整體作用，個(gè)別釘產(chǎn)生破壞或失效，對(duì)整個(gè)土釘整體作用，個(gè)別釘產(chǎn)生破壞或失效，對(duì)整個(gè)土釘墻影響不大。墻影響不大。第16頁/共38頁第十六頁，共39頁。4.4 土釘墻 4.4.1 土釘墻的特點(diǎn)(tdin)排樁設(shè)計(jì)(shj)的主要內(nèi)容 (1) 能合理利用(lyng)土體的自穩(wěn)能力，結(jié)構(gòu)合理。 (2) 輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)，柔性大，破壞前有變形發(fā)展過程。 (3) 密封性好 (4) 土釘數(shù)量眾多，靠群體作用。 (5) 施工所需場地小。 (6) 施工速度快。 (7) 施工設(shè)備及工藝簡單。 (8) 孔徑小，穿透能力強(qiáng)。 (9) 便于信息化施工。 (10) 工程造價(jià)較

11、低。第17頁/共38頁第十七頁，共39頁。4.4 土釘墻 4.4.2 土釘墻的適用范圍n土釘墻適用于：地下水位以上或經(jīng)人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結(jié)(jioji)砂土的基坑開挖支護(hù)，n不適合：含水豐富的粉細(xì)砂、中細(xì)砂、砂卵石層；缺少粘聚力的、過于干燥的砂層；淤泥質(zhì)土、淤泥等軟弱土層；膨脹土；強(qiáng)度過低的土。n除了地質(zhì)條件外，還不適合于：對(duì)變形要求較為嚴(yán)格的場所；較深的基坑；建筑物地基為靈敏度較高的地基；對(duì)用地紅線有嚴(yán)格要求的場所。第18頁/共38頁第十八頁，共39頁。a) 托換基礎(chǔ)(jch); b) 豎井的擋墻; c) 斜面的擋土墻d) 斜面穩(wěn)定; e) 和錨桿并用的斜面防護(hù)土釘墻的應(yīng)用領(lǐng)

12、域第19頁/共38頁第十九頁，共39頁。（1）確定土釘墻的平面和剖面尺寸及分段施工高度；（2）確定土釘?shù)牟贾梅绞胶烷g距；（3）確定土釘?shù)闹睆?、長度、傾角及在空間的方向；（4）確定土釘鋼筋的類型、直徑和構(gòu)造；（5）注漿配方設(shè)計(jì)，注漿方式，確定漿體強(qiáng)度指標(biāo)；（6）噴射混凝土面層設(shè)計(jì)及坡頂防護(hù)設(shè)計(jì)；（7）土釘抗拔力驗(yàn)算；（8）進(jìn)行整體穩(wěn)定性分析；（9）變形(bin xng)預(yù)測和可靠性分析；（10）施工圖設(shè)計(jì)及其說明；（11）現(xiàn)場監(jiān)測和質(zhì)量控制設(shè)計(jì)。4.4 土釘墻 4.4.3 土釘墻的設(shè)計(jì)(shj)第20頁/共38頁第二十頁，共39頁。jjTTuk025. 1 1）抗拉承載力 4.4 土釘墻 4.4

13、.3 土釘墻的設(shè)計(jì)(shj)第21頁/共38頁第二十一頁，共39頁。2）受拉荷載(hzi)標(biāo)準(zhǔn)值 jjjjjksseTcos/zxka 4.4 土釘墻 4.4.3 土釘墻的設(shè)計(jì)(shj)第22頁/共38頁第二十二頁，共39頁。 3）荷載(hzi)折減系數(shù) iijjlqTksnsud14）土釘受拉承載力設(shè)計(jì)(shj)值2kk11tan/ tan (45)2tan2tan2k4.4 土釘墻 4.4.3 土釘墻的設(shè)計(jì)(shj)第23頁/共38頁第二十三頁，共39頁。 5）土釘墻整體(zhngt)穩(wěn)定性驗(yàn)算4.4 土釘墻 4.4.3 土釘墻的設(shè)計(jì)(shj)mjjniiiiiniiiTtgbqWssLc

14、1n1k01kcos)(tg)sin(21)cos(k ijjjj 0sin)(100niiiikbqwsj第j根土釘與滑裂面交點(diǎn)處的切線(qixin)與水平面的夾角。nns kdjjiniTq l第24頁/共38頁第二十四頁，共39頁。第25頁/共38頁第二十五頁，共39頁。 （1）土釘墻墻面坡度不宜大于1:0.1；（約84.3） （2）土釘必須和面層有效連接，應(yīng)設(shè)置承壓板或加強(qiáng)鋼筋等構(gòu)造(guzo)措施，承壓板或加強(qiáng)鋼筋應(yīng)與土釘螺栓連接或鋼筋焊接連接； （3）土釘?shù)拈L度宜為開挖深度的0.51.2倍，間距宜為12m，與水平面夾角宜為520； （4）土釘鋼筋宜采用HRB335、HRB400級(jí)鋼

15、筋，鋼筋直徑宜為1632mm，鉆孔直徑宜為70120mm；4.4 土釘墻 4.4.4 構(gòu)造(guzo)要求第26頁/共38頁第二十六頁，共39頁。n（5）注漿材料宜采用水泥漿或水泥砂漿，其強(qiáng)度等級(jí)不宜低于M10；n（6）噴射混凝土面層宜配置鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑宜為610mm，間距宜為150300mm；噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20，面層厚度不宜小于80mm；n（7）坡面上下段鋼筋網(wǎng)搭接長度應(yīng)大于300mm。n排水措施(cush)：當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施(cush)；土釘墻墻頂應(yīng)采用砂漿或混凝土護(hù)面，坡頂和坡腳應(yīng)設(shè)排水措施(cush)，坡面上可根據(jù)具體情況設(shè)置泄水孔。4.4

16、 土釘墻 4.4.4 構(gòu)造(guzo)要求第27頁/共38頁第二十七頁，共39頁。例題4-5 某工程坡高6m，采用(ciyng)土釘墻處理，已知側(cè)壓系數(shù)為0.25，土平均重度20kN/m3（圖4-28）。第28頁/共38頁第二十八頁，共39頁。解：（1）土壓力(yl)計(jì)算（2）土釘荷載(hzi)計(jì)算取Sx=Sy=1.5m，土釘傾角(qngjio)=15，土釘錨固體直徑dnj=100mm，土釘墻水平傾角(qngjio)為78.7（1 0.2）。單根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值為（取=1.0）（3）土釘設(shè)計(jì)計(jì)算假設(shè)土層IL=0.27，查表取qsik=65kPa，則有jjjjjksseTcos/zxka 第2

17、9頁/共38頁第二十九頁，共39頁。第一排土釘計(jì)算(j sun)，取Zj =0.5m第一排土釘長L1=3.36+0.47=3.83m，實(shí)取L1=4.5m；第30頁/共38頁第三十頁，共39頁。第31頁/共38頁第三十一頁，共39頁。第32頁/共38頁第三十二頁，共39頁。下土(xi t)釘桿體第33頁/共38頁第三十三頁，共39頁。第34頁/共38頁第三十四頁，共39頁。第35頁/共38頁第三十五頁，共39頁。第36頁/共38頁第三十六頁，共39頁。本節(jié)小結(jié)(xioji)4.3 水泥土重力式圍護(hù)墻-了解其計(jì)算方法。4.4 土釘墻-掌握(zhngw)土釘墻的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。第37頁/共38頁第三十七頁，共39頁。感謝您的觀看(gu