第6章 基坑工程

1、26.基坑工程n 基本概念基本概念基坑工程基坑工程 建筑物基礎工程或其他地下工程（地下變電站、建筑物基礎工程或其他地下工程（地下變電站、地鐵車站等）施工中所進行的地鐵車站等）施工中所進行的基坑開挖、降水、支基坑開挖、降水、支護和土體加固以及監(jiān)測護和土體加固以及監(jiān)測等綜合性工程。等綜合性工程。36.基坑工程n 基坑工程特點基坑工程特點一般為一般為臨時性結構臨時性結構，安全儲備較小，風險性較大。，安全儲備較小，風險性較大。區(qū)域性、個案性。區(qū)域性、個案性。綜合性綜合性: :結構、巖土、工程地質及環(huán)境等學科；基坑結構、巖土、工程地質及環(huán)境等學科；基坑開挖、降水、支護等環(huán)環(huán)相扣。開挖、降水、支護等環(huán)環(huán)相

2、扣。較強的較強的時空效應時空效應。對周邊對周邊環(huán)境影響環(huán)境影響較大。較大。46.基坑工程基坑事故實例基坑事故實例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)場的軟事故現(xiàn)場的軟黏土抗剪強度黏土抗剪強度低，基坑開挖低，基坑開挖較深，以及支較深，以及支護設計和基坑護設計和基坑施工的缺陷是施工的缺陷是事故的主要原事故的主要原因。因。56.基坑工程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)施工單位違規(guī)施工、冒險作業(yè)、施工、冒險作業(yè)、基坑嚴重超挖；基坑嚴重超挖； 支撐體系存在支撐體系存在嚴重缺陷且鋼管支嚴重缺陷且鋼管支撐架設不及時；撐架設不

3、及時；墊層未及時澆筑墊層未及時澆筑66.基坑工程n 基坑工程設計施工要求基坑工程設計施工要求 滿足支護結構本身強度、變形等安全要求的同時，滿足支護結構本身強度、變形等安全要求的同時，確保周圍環(huán)境的安全；確保周圍環(huán)境的安全； 保證安全可靠的前提下，具有較好的技術經濟效保證安全可靠的前提下，具有較好的技術經濟效益和環(huán)境效應；益和環(huán)境效應； 為施工提供最大限度的方便（如提供足夠的施工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?？臻g、地下水位以上施工），并保證施工安全。 76.基坑工程 n 放坡開挖及簡易支護放坡開挖及簡易支護 適合：適合：土質好、開挖深度不大、

4、有足夠放坡場所土質好、開挖深度不大、有足夠放坡場所圖圖6.16.1 基坑簡易支護基坑簡易支護(a) (a) 土袋或塊石堆砌支護；土袋或塊石堆砌支護； (b) (b) 短樁支護短樁支護短樁土袋86.基坑工程96.基坑工程n懸臂式支護結構懸臂式支護結構特點特點 依靠足夠的入土深度和結構依靠足夠的入土深度和結構抗彎能力維持坑壁穩(wěn)定；抗彎能力維持坑壁穩(wěn)定； 水平位移是支護深度的五次水平位移是支護深度的五次方，對開挖深度敏感；方，對開挖深度敏感；適合適合土質較好、開挖深度較土質較好、開挖深度較淺淺樁（墻）106.基坑工程懸臂式混凝土灌注樁支護結構懸臂式混凝土灌注樁支護結構116.基坑工程n 水泥土樁墻支

5、護結構水泥土樁墻支護結構 由深層攪拌機在原地將水泥和土強制和形成的水由深層攪拌機在原地將水泥和土強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穩(wěn)定；泥土樁搭接而成。利用樁墻體自重來維持基坑穩(wěn)定；適合適合軟土區(qū)的淺基坑軟土區(qū)的淺基坑(H6.0m)126.基坑工程n內撐式支護結構內撐式支護結構 特點特點: :包括支護樁或包括支護樁或墻和內支撐；內支撐墻和內支撐；內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。內支撐樁或墻136.基坑工程146.基坑工程環(huán)形內支撐156.基坑工程n 拉錨式支護結構拉錨式支護結構包括支護樁或墻和錨桿；不宜用于軟粘土地層中包括支護樁或墻

6、和錨桿；不宜用于軟粘土地層中圖圖. .(a) (a) 地面拉錨地面拉錨 (b) (b) 土層拉錨土層拉錨樁或墻樁或墻地面拉錨錨樁錨桿166.基坑工程 自由段自由段：將錨桿頭處的拉力傳至錨固體的區(qū)域，對錨將錨桿頭處的拉力傳至錨固體的區(qū)域，對錨桿施加桿施加預應力預應力； 錨固段錨固段：水泥漿體將預應力筋與土層粘結的區(qū)域，將水泥漿體將預應力筋與土層粘結的區(qū)域，將錨固體與土層的粘結摩擦作用增大，將自由段的拉力錨固體與土層的粘結摩擦作用增大，將自由段的拉力傳至土體深處。傳至土體深處。176.基坑工程186.基坑工程196.基坑工程206.基坑工程216.基坑工程n土釘墻支護結構土釘墻支護結構由被加固的原

7、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土或淤泥質土面板土體土釘226.基坑工程236.基坑工程246.基坑工程256.基坑工程266.基坑工程n其他形式其他形式雙排樁支護結構雙排樁支護結構蓋梁或蓋板后排樁基坑底前排樁276.基坑工程連拱式支護結構連拱式支護結構RD水泥攪拌樁鋼筋混凝土樁d286.基坑工程p基坑支護工程設計原則基坑支護工程設計原則l 既保證支護結構本身的安全，又確保周圍環(huán)境的安全；既保證支護結構本身的安全，又確保周圍環(huán)境的安全；l 保證工程

8、安全，又具有良好經濟性和社會效益；保證工程安全，又具有良好經濟性和社會效益；l 為基坑工程施工與基礎的施工提供最大限度的方便。為基坑工程施工與基礎的施工提供最大限度的方便。296.基坑工程p基坑工程勘察設計內容：基坑工程勘察設計內容：1.1.基坑內建筑場地勘察和基坑周邊環(huán)境勘察基坑內建筑場地勘察和基坑周邊環(huán)境勘察；2.2.支護結構方案技術經濟比較和選型支護結構方案技術經濟比較和選型；3.3.支護結構的強度、穩(wěn)定和變形以及基坑內外土體的支護結構的強度、穩(wěn)定和變形以及基坑內外土體的穩(wěn)定性驗算穩(wěn)定性驗算；4.4.基坑降水和止水帷幕設計以及支護墻的抗?jié)B設計基坑降水和止水帷幕設計以及支護墻的抗?jié)B設計；5

9、.5.基坑開挖施工方案和施工檢測設計基坑開挖施工方案和施工檢測設計。306.基坑工程316.基坑工程n土壓力土壓力：豎向荷載作用下，土體側向擠壓產生的：豎向荷載作用下，土體側向擠壓產生的側向側向壓力壓力。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向傳遞土壓力可以看成豎向壓力向側向傳遞土壓力的大小和支護結構位移有關土壓力的大小和支護結構位移有關自自重重應應力力h h土壓力土壓力326.基坑工程n土壓力土壓力：按支護結構：按支護結構位移方向和大小位

10、移方向和大小可以分為：可以分為：靜止土壓力：支護結構位移為靜止土壓力：支護結構位移為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336.基坑工程n土壓力大小土壓力大?。罕粍颖粍?靜止靜止 主動；主動；E Ep pEE0 0EEa a；原因：支護結構原因：支護結構位移位移影響土體影響土體抗剪強度抗剪強度的發(fā)揮的發(fā)揮。346.基坑工程n靜止土壓力靜止土壓力E E0 0：靜止土壓力靜止土壓力分布分布0=K0z對于砂土、正常固結粘土：對于砂土、正常固結粘土： K01-sin靜止土壓力大小靜止土壓力大小E0=1

11、/2K0H2356.基坑工程主動土壓力主動土壓力E Ea a：土體土體抗剪強度抗剪強度的發(fā)揮，的發(fā)揮，減小減小土壓力。土壓力。主動土壓力主動土壓力分布分布: :無粘性土無粘性土粘性土粘性土主動土壓力系數(shù)主動土壓力系數(shù)粘性粘性土主動土壓力大小土主動土壓力大小20tan4 52aK366.基坑工程被動土壓力被動土壓力E Ep p：土體土體抗剪強度抗剪強度的的發(fā)揮，土壓力發(fā)揮，土壓力增大增大。被動土壓力被動土壓力分布分布: :無粘性土無粘性土粘性土粘性土被動土壓力系數(shù)被動土壓力系數(shù)粘性粘性土被動土壓力大小土被動土壓力大小無粘性土無粘性土粘性土粘性土376.基坑工程靜水壓力分布靜水壓力分布: :386

12、.基坑工程水土分算：水土分算：對于砂性土和粉土，分別計算土水壓力，對于砂性土和粉土，分別計算土水壓力，然后疊加，抗剪強度指標采用然后疊加，抗剪強度指標采用有效應力強度指標有效應力強度指標。396.基坑工程要保證土體孔隙中的水要連通，對一些滲透性差的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。土水土分算不適用。406.基坑工程水土合算：水土合算：采用土的飽和采用土的飽和重度和總應力固結不排水強重度和總應力固結不排水強度指標計算總的水土壓力度指標計算總的水土壓力水土合算跟土力學原理有沖突，機理上有問題，解水土合算跟土力學原理有沖突，機理上有問題，解釋不清楚，但跟實際結果相近。釋不

13、清楚，但跟實際結果相近。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416.基坑工程6-2 排樁、地下連續(xù)墻支護結構排樁、地下連續(xù)墻支護結構426.基坑工程436.基坑工程446.基坑工程456.基坑工程例題例題6-3 某基坑開挖深度某基坑開挖深度h=5.0m，采用水泥土攪拌樁，采用水泥土攪拌樁墻進行支護，墻體寬度墻進行支護，墻體寬度b=4.5m，墻體入土深度（基坑，墻體入土深度（基坑開挖面以下）開挖面以下） hd=6.5m，墻體重度，墻體重度g g0=20kN/m3

14、，墻體，墻體與土體摩擦系數(shù)與土體摩擦系數(shù)=0.3?；油翆又囟??；油翆又囟萭 g=19.5kN/m3，內摩擦角內摩擦角=24o，粘聚力，粘聚力c=0，地面超載為，地面超載為q0=20kpa。試驗算支護墻的抗傾覆、抗滑移穩(wěn)定性。試驗算支護墻的抗傾覆、抗滑移穩(wěn)定性。466.基坑工程476.基坑工程486.基坑工程496.基坑工程 n 分析目的：分析目的：確定合理的嵌固深度，或驗算所設計確定合理的嵌固深度，或驗算所設計的的 支擋結構是否穩(wěn)定和合理支擋結構是否穩(wěn)定和合理n 分析內容分析內容整體穩(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：工程地質對比法、

15、力學分析法工程地質對比法、力學分析法 506.基坑工程 n 方法：方法：圓弧滑動面簡單條分圓弧滑動面簡單條分法，按總應力法計算法，按總應力法計算ci、 i i土條底的粘聚力和內土條底的粘聚力和內摩擦角；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 Wqq516.基坑工程 n 對象：對象：單單( (多多) )支點結構以支點支點結構以支點( (最下層支點最下層支點) )為轉動點的失穩(wěn)為轉動點的失穩(wěn) Mp內側被動土壓力對內側被動土

16、壓力對B點的力矩；點的力矩；Ma外側外側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 基坑內側被動土壓力；基坑內側被動土壓力；ea,b、ea,d基坑外側基坑外側B、D點土壓力強度；點土壓力強度； 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支護結構的嵌固深度。支護結構的嵌固深度。 hhdhtBea,bq0EaEpDeP,dea,d5 . 10 . 1)(3165()32(2dtda,ba,dtpapThheehhEMMK526.基坑工程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朗特爾與太

17、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 面抗剪強度，要求：面抗剪強度，要求： 基坑底面hdhBCOA地面荷載q0ZEzdzh+q0ddszzzR,LLS,L1.2 1.3MKM536.基坑工程滑動力矩滑動力矩 抗滑力矩抗滑力矩 Mh基坑底面處墻體極限抵抗彎矩，可取墻體設計彎矩基坑底面處墻體極限抵抗彎矩，可取墻體設計彎矩 采用試算法計算入土嵌固深度采用試算法計算入土嵌固

18、深度hd，該法較適用于中等，該法較適用于中等強度和較軟弱的粘性土強度和較軟弱的粘性土 2S,L0d1()2Mhq hg12R,Lz dz dz dh000HSSMhdzhdShdS M546.基坑工程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面墻底平面為極限承載力的求解基準面Prandtl公式公式 Terzaghi公式公式太沙基和普朗特太沙基和普朗特爾抗隆起算法爾抗隆起算法hdh1(h+hd)+qBq02hd2 dqcL1d01.21.3()h NcNKh hqgg2tancqq(1)/tan , tan (45)2NNNe23()tan42cqq1(

19、1)/tan , cos(45)22NNNe556.基坑工程n 坑底抗流砂穩(wěn)定性坑底抗流砂穩(wěn)定性 流砂：當基坑底部向上的動水壓流砂：當基坑底部向上的動水壓力力(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最近似按緊貼墻體最短路線計算最大滲透力，抗流砂穩(wěn)定安全系數(shù)大滲透力，抗流砂穩(wěn)定安全系數(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。 基坑抗流砂驗算基坑抗流砂驗算hwhhdwdLSww(2 )1.52.0()h hhKjh hggg566.基坑工程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

20、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)定安全系數(shù)基坑底土突涌穩(wěn)定安全系數(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的承壓水高于含水層頂板的高度高度基坑底抗突涌穩(wěn)定性驗算基坑底抗突涌穩(wěn)定性驗算Hhs576.基坑工程 作業(yè)：作業(yè)：P218 6-9586.基坑工程596.基坑工程606.基坑工程基坑整體穩(wěn)定性分析：基坑整體穩(wěn)定性分析：616.基坑工程支護結構踢腳穩(wěn)定性：支護結構踢腳穩(wěn)定性：626.基坑工程基坑底抗隆起穩(wěn)定性：基坑底抗隆起穩(wěn)定性：636.基坑工程n 極限平衡法

21、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） 樁墻實際嵌深應適當放大樁墻實際嵌深應適當放大 (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，進而求出最大彎矩，再據此配筋進而求出最大彎矩，再據此配筋 (1.11.2)ctut圖圖. .極限平衡法極限平衡法ep1-ea1zep3-ea3tuhdDEpEpep2-ea2yEq0ABCO646.基坑工程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，

22、計算步驟（略）求解，計算步驟（略） 樁墻實際嵌深應適當放大樁墻實際嵌深應適當放大 (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，進而求出最大彎矩，再據此配筋進而求出最大彎矩，再據此配筋 (1.11.4)ctut圖圖. .布魯姆法布魯姆法uha(KP-Ka)thCEpEpOBE4xmtE3E2E1EA(KP-Ka)656.基坑工程 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 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

23、放大適當放大002()()03apE hhEhhutuhag(KP-Ka)thCEpOBxmtEA(KP-Ka)Rah0圖圖. . 計算簡圖計算簡圖666.基坑工程 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： 進而求出最大彎矩，再據此配筋進而求出最大彎矩，再據此配筋apREE 2()()ampaERxKKg3max01()()()6amampamME hhuxR hhuxKKxg 676.基坑工程 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 等值梁法計算等值梁法計算 確定反彎點確定

24、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圖圖.13 .13 單支點樁墻計算簡圖單支點樁墻計算簡圖686.基坑工程 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)放大放大 由等值梁由等值梁AO求算最大彎矩求算最大彎矩Mmax 60()paQtKKg0000()0:()0:aaaE hhuMRhhuE hhMQhhuOA 696.基坑工程 n 土質較差，基坑較深時采用，支錨層數(shù)及位置根土質較差，

25、基坑較深時采用，支錨層數(shù)及位置根據土層分布與性質、基坑深度、支護結構剛度和據土層分布與性質、基坑深度、支護結構剛度和材料強度以及施工要求等因素確定材料強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分擔法分擔法彈性支點法彈性支點法有限單元法有限單元法 706.基坑工程 n 分析目的：分析目的：確定合理的嵌固深度，或驗算所設計的確定合理的嵌固深度，或驗算所設計的 支擋結構是否穩(wěn)定和合理支擋結構是否穩(wěn)定和合理n 分析內容分析內容 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

26、抗?jié)B流穩(wěn)定性n 分析方法：分析方法：工程地質對比法、力學分析法工程地質對比法、力學分析法 716.基坑工程 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，按總應力法計算按總應力法計算 ci、 i i土條底的粘聚力和內摩擦角；土條底的粘聚力和內摩擦角； Li i土條底面面積；土條底面面積； Wi i土條重量，按飽和容重計算；土條重量，按飽和容重計算； q qi i土條底面傾角。土條底面傾角。圖圖. .4 4 基坑整體穩(wěn)定性分析基坑整體穩(wěn)定性分析hiRBq0bihd注意：注意：對有軟弱夾層，傾斜基巖面等，宜采用非圓弧滑動面；對有軟弱夾層，傾斜基巖面等，宜采用非圓弧滑動面；當嵌固深度下

27、部存在軟弱土層時，尚應驗算其整體穩(wěn)定性當嵌固深度下部存在軟弱土層時，尚應驗算其整體穩(wěn)定性ii0 iiiiSF0 iii()cos tan1.3()sincLqb WKqb Wqq726.基坑工程 n 對象：對象：單單( (多多) )支點結構以支點支點結構以支點( (最下層支點最下層支點) )為轉動點的失穩(wěn)為轉動點的失穩(wěn) Mp內側被動土壓力對內側被動土壓力對B點的力矩；點的力矩； Ma外側外側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 基坑內側被動土壓力；基坑內側被動土壓力； ea,b、ea,d基坑外側基坑外側B、D點土壓力強度；點土壓力強度； ht 最下層支點離基坑底的距離；

28、最下層支點離基坑底的距離； hd支護結構的嵌固深度。支護結構的嵌固深度。 hhdhtBea,bq0EaEpDeP,dea,d5 . 10 . 1)(3165()32(2dtda,ba,dtpapThheehhEMMK圖圖. .5 5 踢腳計算簡圖踢腳計算簡圖736.基坑工程n 分析方法：分析方法：考慮墻體極限彎矩的抗隆起分析法、普朗特考慮墻體極限彎矩的抗隆起分析法、普朗特爾（爾（PrandtlPrandtl）與太沙基（）與太沙基（TerzaghiTerzaghi）的抗隆起驗算法）的抗隆起驗算法 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

29、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 面抗剪強度，要求：面抗剪強度，要求： 基坑底面hdhBCOA地面荷載q0ZEzdzh+q0ddszzzR,LLS,L1.2 1.3MKM圖圖. .6 6抗隆起分析示意抗隆起分析示意圖圖 746.基坑工程 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，可取該處墻體設計彎矩基坑底面處墻體極限抵抗彎矩，可取該處墻體設計彎矩 注：注： 采用試算法計算，當求得采用試算法計算，當求得KL為最小時的入土深即為所求為最小時的入土深

30、即為所求嵌固深度嵌固深度hd，該法較適用于中等強度和較軟弱的粘性土，該法較適用于中等強度和較軟弱的粘性土 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合過小時該假定顯然不合理，與實際不符理，與實際不符 2S,L0d1()2Mhq hg12R,Lzdzdzdh000HSSMh dzh dSh dSM756.基坑工程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面，墻底平面為極限承載力的求解基準面，參照按參照按Prandtl & Terzaghi公式，要求：公式，要求：Prandtl公式公式 ， Terzaghi公式公式

31、， 圖圖. .7 7 太沙基和普朗特太沙基和普朗特爾抗隆起算法爾抗隆起算法hdh1(h+hd)+qBq02hd2dqcL1d01.2 1.3()h NcNKhhqgg2tancqq(1)/ tan , tan (45)2NNNe23()tan42cqq1(1)/tan , cos(45)22NNNe766.基坑工程n 坑底抗流砂穩(wěn)定性坑底抗流砂穩(wěn)定性 流砂：當基坑底部向上的動水壓力流砂：當基坑底部向上的動水壓力(滲透力滲透力) jg g 時產生時產生 近似按緊貼墻體最短路線計算最大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)應滲透力，則抗流砂穩(wěn)定安全系數(shù)應: hw 墻后地下水位埋

32、深墻后地下水位埋深； g gw 地下水重度，地下水重度，kN/m3。 圖圖. .8 8 基坑抗流砂驗算基坑抗流砂驗算hwhhdwdLSww(2)1.5 2.0()hhhKjhhggg776.基坑工程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其基底不透水層較薄且其下有較大水壓的滯水層或承壓水下有較大水壓的滯水層或承壓水層時易發(fā)生層時易發(fā)生 基坑底土突涌穩(wěn)定性應滿足基坑底土突涌穩(wěn)定性應滿足 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。 ， 圖圖. .9 9 基坑底抗突涌基坑底抗突涌穩(wěn)定性驗算穩(wěn)定性驗算Hhs注：注：若

33、坑底土抗突涌穩(wěn)定性不滿足要求，可采用隔水擋若坑底土抗突涌穩(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。墻隔斷滯水層、加固基坑底部地基等處理措施。sTY1.11.3hKHgg786.基坑工程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；中砂和細一般中粗砂以上粒徑土用水下開挖或堵截法；中砂和細砂土用井點法和管井法；淤泥或粘土用真空法或電滲法砂土用井點法和管井法；淤泥或粘土用真空法或電滲法 當降水危及基坑及周邊環(huán)境時，宜采用截水或回灌法。當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，宜采用坑內降水截水后基坑中的水

34、量或水壓較大時，宜采用坑內降水 地下含水層滲透性強且厚度大時，可采用地下含水層滲透性強且厚度大時，可采用“懸掛式豎向懸掛式豎向截水坑內井點降水截水坑內井點降水”或或“懸掛式豎向截水水平封底懸掛式豎向截水水平封底” 止水帷幕通常采用水泥攪拌樁、旋噴樁等，其形式有二：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層中；含含水層較薄，穿過含水層插入隔水層或不透水層中；含水層較厚，懸吊在透水層中水層較厚，懸吊在透水層中 796.基坑工程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、管井和深井泵降水法：輕型井點法、噴射、管井

35、和深井泵 截水和回灌技術：回灌溝、回灌井截水和回灌技術：回灌溝、回灌井 n 選擇降水方法時應注意選擇降水方法時應注意 充分調查含水層的埋藏條件及其水位或水壓、透水充分調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、地下水管線埋設周圍建筑物及道路情況、地下水管線埋設情況情況) ) 806.基坑工程 井點降水與回灌溝回灌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井點降水與井點回灌圖圖. .0 0 地下水控制示意圖地下水控制示意圖816.基