基坑工程課件PPT課件

1、11.1.2 基坑支護(hù)工程的主要特點(diǎn)第1頁/共64頁11.1.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型及適用條件1. 基坑工程分類 1）按開挖深度分。開挖深度H5m稱為深基坑；H5m為淺基坑。 2）按開挖方式分。分為放坡開挖和支護(hù)開挖兩大類。 3）按功能用途分。樓宇基坑、地鐵站基坑、市政工程基坑、工業(yè)地下廠房基坑等。 4）按安全等級分。基坑規(guī)程將基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)分為三個(gè)安全等級。第2頁/共64頁5）按支護(hù)結(jié)構(gòu)形式分 2. 常見基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型1）無圍護(hù)放坡開挖 第3頁/共64頁2）樁墻支護(hù) 樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)形式第4頁/共64頁 樁墻錨桿基坑支護(hù)工程內(nèi)支撐基坑支護(hù)工程第5頁/共64頁3）重力式支護(hù)結(jié)構(gòu) 4）中央開挖施工法

2、第6頁/共64頁 a）施工排樁 b）施工中央基礎(chǔ)工程 c）周邊支護(hù)與開挖圖11-2 中央開挖施工法5）開槽施工法 第7頁/共64頁6）土釘墻支護(hù) 第8頁/共64頁7）墻前被動區(qū)土體加固法 8）逆作拱墻 第9頁/共64頁 逆作拱墻也稱閉合拱圈，根據(jù)基坑周邊場地條件可采用全封閉拱墻或局部拱墻，來支擋土壓力以圍護(hù)基坑的穩(wěn)定。 閉合拱墻用鋼筋混凝土就地澆注，只需在基坑深度范圍內(nèi)配置，并可分若干道自上而下施工，每道高2m左右。 9）地下連續(xù)墻逆作法 高層建筑深基礎(chǔ)采用地下連續(xù)墻工程，可實(shí)施基坑開挖逆作法施工。8）沉井法 對于沉井工程，當(dāng)向下開挖基坑時(shí)，沉井起到擋土擋水的支護(hù)作用；基坑開挖后沉井又可作為地

3、下永久構(gòu)筑物的外墻或地下基礎(chǔ)。 第10頁/共64頁10）組合型支護(hù) 第11頁/共64頁高邊坡開挖時(shí)錨固邊坡： 第12頁/共64頁基坑支護(hù)工程：第13頁/共64頁第14頁/共64頁第15頁/共64頁第16頁/共64頁第17頁/共64頁第18頁/共64頁第19頁/共64頁第20頁/共64頁第21頁/共64頁第22頁/共64頁第23頁/共64頁第24頁/共64頁第25頁/共64頁第26頁/共64頁第27頁/共64頁土釘與樁土釘與樁- -錨復(fù)合錨復(fù)合支護(hù)支護(hù) 預(yù)應(yīng)力錨桿土釘鋼砼圈梁鉆孔灌注樁水泥土攪拌樁土釘土釘土層錨桿土層錨桿鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁防滲帷幕防滲帷幕第28頁/共64頁微型樁微型樁土釘土釘土

4、釘與微型樁組成的復(fù)合支護(hù)第29頁/共64頁鋼砼管樁鋼砼管樁土釘土釘土釘與微型樁組成的復(fù)合支護(hù)：第30頁/共64頁邊坡型式的破壞某復(fù)合土釘支護(hù)基坑整體失穩(wěn)時(shí)照片：第31頁/共64頁11.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力及變形計(jì)算11.2.1 支護(hù)板樁的受力性狀11.2.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)向土壓力計(jì)算 基坑外側(cè)的主動土壓力視為水平荷載，應(yīng)計(jì)算其水平荷載的標(biāo)準(zhǔn)值； 基坑內(nèi)側(cè)的被動土壓力視為水平抗力，亦應(yīng)計(jì)算其水平抗力的標(biāo)準(zhǔn)值。第32頁/共64頁1. 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1）對于碎石土、砂土，按水土分算法計(jì)算基坑外側(cè)的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以上時(shí) （11-1）第33頁/共64頁 當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以下時(shí)

5、waiwawawajaiikaiajkajk)()(2KhmhzKcKej（11-2）1k0krkajk（11-3）第34頁/共64頁 2）對于粉土、粘性土、淤泥及淤泥質(zhì)土，可按水土合算法計(jì)算水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，其公式形式與式（11-1）相同。第35頁/共64頁2. 水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1）對于碎石土、砂土，按水土分算法計(jì)算基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值wpiwpjpiikpipjkpjk)1)(2KhzKcKe圖11-7 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算圖2）對于粉土、粘性土，可按水土合算法計(jì)算基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值 piikpipjkpjk2KcKe第36頁/共64頁3. 按Terzaghi-Peck土壓力分布模型法

6、計(jì)算主動土壓力第37頁/共64頁4. 基坑底樁前土壓力計(jì)算取值 11.2.3 基坑變形特征1. 支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形第38頁/共64頁2. 基坑周圍地表沉降變形3. 基坑失穩(wěn)因支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度或剛度不足而引起的失穩(wěn)： a）拉錨失效 b）支撐壓屈 c）支擋結(jié)構(gòu)變形過大第39頁/共64頁因支護(hù)結(jié)構(gòu)地基土的強(qiáng)度不足而引起的基坑失穩(wěn)： 4. 基坑管涌和流砂第40頁/共64頁粘土粘土承壓水層第41頁/共64頁11.2.4 基坑的變形控制1. 基坑的變形控制標(biāo)準(zhǔn) 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的建筑物地基變形允許值見表7-10。第42頁/共64頁2. 變形控制設(shè)計(jì)基本內(nèi)容第43頁/共64頁11.2.5 支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形計(jì)

7、算 支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形計(jì)算方法較多，如豎向彈性地基梁法、彈性地基桿系有限元法、變形反分析法、等值梁法等；豎向彈性地基梁m法比較常用。1.坑底以下支擋結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算zzM0q (z)zH0dzp (z y)oyq (z)Q+dQM +dMdzQMp (z y)設(shè)置于土中的彈性樁第44頁/共64頁位移 剪力 彎矩 y20y30zBEIMAEIHyQ0Q0z.BMAHHM0M0zBMAHM （11-6） 第45頁/共64頁2. 坑底以下支擋結(jié)構(gòu)最大剪力計(jì)算00yyy.HMBAC（11-7）0yHQyQ0max)(HCBCAHH（11-8） 第46頁/共64頁3.坑底以下支擋結(jié)構(gòu)最大彎矩計(jì)算00QQ

8、HMBAC （11-9）0MM0max)(MCCABMM（11-10）4. 開挖面處的水平位移和轉(zhuǎn)角第47頁/共64頁0HM0HH.MH0MM0MH.MHE1M0H0hdHEaE3EmbxE2支擋結(jié)構(gòu)開挖面處位移 （11-11）（11-12）第48頁/共64頁M0H0hdHE2E1EmE3Eabx懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu) 5.懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算作用于基坑表面的荷載合力為： a0EHxa0.bEM（11-13）（11-14）第49頁/共64頁6.多層支錨結(jié)構(gòu)計(jì)算E1hdhjHTnT2TjT1EmhkEkE2多層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)njmkTEH1i1k0i1ik1k0.hThEMnjmk（11-15）（11-16

9、）ij1iik1kii.njmkTEh（11-17）第50頁/共64頁iii/ KT（11-18）經(jīng)對以上各式的變換和推導(dǎo)，可得出支錨點(diǎn)的受力矩陣方程：BTA（11-19）ij3ijMMji2MHji3HHij/ 1000.)(aEIHDChhBhhAa（11-20）第51頁/共64頁 荷載分布形式不同，其位移系數(shù)向量各系數(shù)計(jì)算方法不同。 三角形分布荷載，計(jì)算式為：（11-21） 矩形分布，計(jì)算式為：（11-22） njiTeeh1ijjictiti.0（11-23） 第52頁/共64頁圖11-15 不同荷載分布的位移計(jì)算示意圖第53頁/共64頁7.支撐（或錨桿）剛度計(jì)算1）內(nèi)支撐水平剛度系數(shù)

10、 第54頁/共64頁2）錨桿的水平剛度系數(shù) 第55頁/共64頁第56頁/共64頁【解】 （1）有關(guān)參數(shù)計(jì)算（2）如圖11-16b所示，第一層錨桿施工前的懸臂開挖狀態(tài)計(jì)算 第57頁/共64頁很明顯，該值為反彎點(diǎn)的最大剪力，正方向的最大剪力位于基坑開挖面處。第58頁/共64頁基坑開挖面以上樁頂位移的計(jì)算：（3）如圖11-16c所示，第一層錨桿施工后的支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算第59頁/共64頁第60頁/共64頁第61頁/共64頁基坑底面支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移和轉(zhuǎn)角計(jì)算：第62頁/共64頁11.1 概述本次課小結(jié)：11.1.1 基坑支護(hù)目的與作用11.1.2 基坑支護(hù)工程的主要特點(diǎn)11.1.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型及適用條件11.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力及變形計(jì)算11.2.1 支護(hù)板樁的受力性狀11.2.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)向土壓力計(jì)算11.2.3 基坑變形特征11.2.4 基坑的變