地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件

3．深基坑工程概述：大量的深基坑工程伴隨著城市高層建筑的發(fā)展大量出現(xiàn)。國(guó)外，圓形基坑的深度已達(dá)74m(日本)，直徑最大的達(dá)98m(日本)，而非圓形基坑的深度已達(dá)到地下９層（法國(guó)）。國(guó)內(nèi)，上海88層的金茂大廈，基坑平面尺寸為170m×150m，基坑開挖深度達(dá)19.5m。上海的匯京廣場(chǎng)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)與相鄰建筑最近的距離僅40cm。而無(wú)支撐基坑的開挖深度也已達(dá)到了9m。3．深基坑工程概述：大量的深基坑工程伴隨著城市高層建筑的發(fā)1兩個(gè)功能：一是擋土；二是止水。基坑支護(hù)分兩類：支護(hù)型——將支護(hù)墻（排樁）作為主要受力構(gòu)件；支護(hù)型基坑支護(hù)包括板樁墻、排樁、地下連續(xù)墻等。在基坑較淺時(shí)可不設(shè)支撐，成懸臂式結(jié)構(gòu)；當(dāng)基坑較深或?qū)χ車孛孀冃螄?yán)格限制時(shí)，應(yīng)設(shè)水平或斜向支撐，或錨定系統(tǒng)；形成空間力系是發(fā)展方向。兩個(gè)功能：一是擋土；二是止水。2加固型——充分利用加固土體的強(qiáng)度。加固型包括水泥攪拌樁、高壓旋噴樁、注漿和樹根樁等。加固型——充分利用加固土體的強(qiáng)度。3基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)

安全等級(jí)破壞后果

一級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴(yán)重1.10二級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般1.00三級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重0.90基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù) 破壞后果 一級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土43.1結(jié)構(gòu)方案及選擇3.1.1結(jié)構(gòu)類型支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及其適用范圍表3-1結(jié)構(gòu)形式適用范圍排樁結(jié)構(gòu)稀疏排樁土質(zhì)較好，地下水位低或降水效果好連續(xù)排樁土質(zhì)差，地下水位高或降水效果差框架式排樁單排樁剛度不能滿足變形要求組合排樁結(jié)構(gòu)排樁加擋板排樁樁距較大，利用擋板傳遞土壓并有一定防滲作用排樁加水泥攪拌樁以水泥攪拌樁互搭組成平面拱代替擋板傳遞土壓力，具有較好防涌效果排樁加水泥防滲墻地下水位較高的軟土地區(qū)排樁或組合排樁加錨桿結(jié)構(gòu)開挖深度較大，排樁或組合排樁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無(wú)法滿足要求地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)與地下室墻體合一，防滲性強(qiáng)，施工場(chǎng)地較小，開挖深度大沉井結(jié)構(gòu)軟土地區(qū)重力式擋土墻結(jié)構(gòu)具有一定施工空間，軟土地區(qū)3.1結(jié)構(gòu)方案及選擇3.1.1結(jié)構(gòu)類型支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及其5圖3－1板樁

圖3－1板樁6圖3-2組合擋土壁圖3-2組合擋土壁7圖3-3單排與雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)圖3-3單排與雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)8圖3-4接頭管接頭的施工程序a)開挖槽段；b)吊放接頭管和鋼筋籠；c)澆筑砼；d)拔出接頭管；e)形成接頭圖3-4接頭管接頭的施工程序93.1.2支撐體系支撐體系是用來(lái)支擋圍護(hù)墻體，承受墻背側(cè)土層及地面超載在圍護(hù)墻上的側(cè)壓力。支撐體系是由支撐、圍檁、立柱三部分組成。3.1.2支撐體系支撐體系是用來(lái)支擋圍護(hù)墻體，承受墻背側(cè)10特點(diǎn)平面尺寸不大，且長(zhǎng)短邊長(zhǎng)相差不多的基坑宜布置角撐。它的開挖土方空間較大，但變形控制要求不能很高鋼支撐和鋼筋混凝土支撐均可布置；支撐受力明確，安全穩(wěn)定，有利于墻體的變形控制，但開挖土方較為困難多采用鋼筋混凝土支撐；中部形成大空間，有利于開挖土方和主體結(jié)構(gòu)施工多采用鋼筋混凝土支撐；支撐體系受力條件好；開挖空間大，便于施工開挖面積大、深度小的基坑宜采用；在軟弱土層中，不易控制基坑的穩(wěn)定和變形便于土方開挖和主體結(jié)構(gòu)施工，但僅適用于周邊場(chǎng)地具有拉設(shè)錨桿的環(huán)境和地質(zhì)條件特點(diǎn)平面尺寸不大，且長(zhǎng)短邊長(zhǎng)相差不多的基坑宜布置角撐11地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件12地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件13地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件14地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件153.2支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用

3.2.1土壓力主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的產(chǎn)生，前提條件是支護(hù)結(jié)構(gòu)存在位移；當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)沒(méi)有位移時(shí)，則土對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力為靜止土壓力。土壓力的分布與支點(diǎn)的設(shè)置及其數(shù)量都有關(guān)系；懸臂支護(hù)樁土壓力的實(shí)測(cè)值與按朗肯公式計(jì)算值的對(duì)比，非挖土側(cè)實(shí)測(cè)土壓力小于朗肯主動(dòng)土壓力，即計(jì)算結(jié)果偏大。3.2支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用

3.2.1土壓力主動(dòng)土壓力和16圖3-5懸臂支護(hù)樁土壓力分布圖3-5懸臂支護(hù)樁土壓力分布17圖3-6芝加哥深基坑土壓力實(shí)測(cè)圖圖3-7柏林地道工程土壓力實(shí)測(cè)圖圖3-6芝加哥深基坑土壓力實(shí)測(cè)圖圖3-7柏林地18土的內(nèi)聚力C、內(nèi)摩擦角φ值可根據(jù)下列規(guī)定適當(dāng)調(diào)整：在井點(diǎn)降低地下水范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)孛嬗信潘头罎B措施時(shí)，φ值可提高20%；在井點(diǎn)降水土體固結(jié)的條件下，可考慮土與支護(hù)結(jié)構(gòu)間側(cè)摩阻力影響，將土的內(nèi)聚力c提高20%。土的內(nèi)聚力C、內(nèi)摩擦角φ值可根據(jù)下列規(guī)定適當(dāng)調(diào)整：19土壓力計(jì)算公式exit主動(dòng)土壓力：被動(dòng)土壓力：土壓力計(jì)算公式exit主動(dòng)土壓力：203.2.2地面附加荷載傳至n層土底面的豎向荷載qn（1）地面滿布均布荷載q0時(shí)，任何土層底面處：（2）離開擋土結(jié)構(gòu)距離為a時(shí)3.2.2地面附加荷載傳至n層土底面的豎向荷載qn（1）地21(3)作用在面積為與擋土結(jié)構(gòu)平行）的地面荷載，離開擋土結(jié)構(gòu)距離時(shí)。(3)作用在面積為與擋土結(jié)構(gòu)平行）的地223.2.3水壓力水壓力，主要根據(jù)土質(zhì)情況確定如何考慮水壓力的問(wèn)題。對(duì)于粘性土，土壤的透水性較差，此粘性土產(chǎn)生的側(cè)向壓力可采用水土合算的方法，即側(cè)壓力為相應(yīng)深度處豎向土壓力與水壓力之和乘以側(cè)壓力系數(shù)。對(duì)于砂性土，采用水土分算，即側(cè)壓力為相應(yīng)深度處豎向土壓力乘以側(cè)壓力系數(shù)與該深度處水壓力之和。3.2.3水壓力水壓力，主要根據(jù)土質(zhì)情況確定如何考慮水23對(duì)比砂土簡(jiǎn)化計(jì)算，將水壓力與土壓力分別計(jì)算，并把水看作是：主動(dòng)壓力=靜止壓力=被動(dòng)壓力=h對(duì)比砂土簡(jiǎn)化計(jì)算，將水壓力與土壓力分別計(jì)算，并把水看作是：243.3排樁、地下連續(xù)墻計(jì)算主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力并確定計(jì)算簡(jiǎn)圖，確定嵌固深度、內(nèi)力計(jì)算；支護(hù)樁或墻的截面設(shè)計(jì)以及壓頂梁的設(shè)計(jì)等。3.3排樁、地下連續(xù)墻計(jì)算主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力253.3.1懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)圖根據(jù)朗肯-庫(kù)倫土壓力理論分層計(jì)算主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力；在此基礎(chǔ)上確定圖3-10所示的計(jì)算簡(jiǎn)圖。圖據(jù)此簡(jiǎn)圖求出嵌固深度hd;最大彎矩截面位置及最大彎矩值；進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)或承載力計(jì)算；計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)頂端位移。3.3.1懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)圖根據(jù)朗肯-庫(kù)倫土壓力理論分層計(jì)26懸臂exit懸臂exit27計(jì)算簡(jiǎn)圖據(jù)此求出嵌固深度hd計(jì)算簡(jiǎn)圖據(jù)此求出嵌固深度hd28配筋和撓度計(jì)算地質(zhì)條件或其它影響因素較為復(fù)雜時(shí)，也可按最大彎矩?cái)嗝娴呐浣钬炌ㄈL(zhǎng)。配筋應(yīng)滿足下式條件：支護(hù)結(jié)構(gòu)頂端的水平位移值y——剪力為零處即D點(diǎn)至基坑底的距離；——懸臂梁上段結(jié)構(gòu)柔性變形值——下段結(jié)構(gòu)在彎矩Mmax作用下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角——下段結(jié)構(gòu)在彎矩Mmax作用下在D點(diǎn)產(chǎn)生的水平位移

配筋和撓度計(jì)算地質(zhì)條件或其它影響因素較為復(fù)雜時(shí)，也可按最大29上段結(jié)構(gòu)柔性變形

下段結(jié)構(gòu)在作用下上段結(jié)構(gòu)柔性變形

下段結(jié)構(gòu)在作用下303.3.2單層支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)圖計(jì)算方法是“等值梁法”。等值梁法的關(guān)鍵是如何確定反彎點(diǎn)的位置。對(duì)單錨或單撐支護(hù)結(jié)構(gòu)，地面以下土壓力為零的位置，即主動(dòng)土壓力等于被動(dòng)土壓力的位置，與反彎點(diǎn)位置較接近。3.3.2單層支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)圖計(jì)算方法是“等值梁法”31圖exit圖exit32用等值梁法計(jì)算

單錨、單支支護(hù)結(jié)構(gòu)：

圖3-15單層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)深度計(jì)算簡(jiǎn)圖（3）支點(diǎn)力TC1可按下式計(jì)算：等值梁法，對(duì)反彎點(diǎn)：（1）計(jì)算土壓力（2）基坑底面以下支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)定彎矩零點(diǎn)位置用等值梁法計(jì)算

單錨、單支支護(hù)結(jié)構(gòu)：圖3-15單層支點(diǎn)支33（4）嵌固深度Hd

設(shè)計(jì)值可按下式確定:（4）嵌固深度Hd34（5）計(jì)算內(nèi)力和配筋單層支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大彎矩:發(fā)生在剪力0處，應(yīng)根據(jù)土壓力平衡，求得處的位置y,可得Mmax。彎矩圖可按靜力平衡條件求得可以分段配筋，也可以按最大彎矩?cái)嗝嫱ㄩL(zhǎng)配筋.（5）計(jì)算內(nèi)力和配筋單層支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大彎矩:353.3.3多層錨拉式支護(hù)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)1)應(yīng)根據(jù)分層挖土深度與每層錨桿設(shè)置的實(shí)際施工情況分階段分層計(jì)算，這時(shí)假定下層挖土不影響上層錨桿計(jì)算的水平力；2)多層布置時(shí)，有等彎矩布置和等反力布置兩種模式；3）懸臂式及單支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度設(shè)計(jì)不宜小于；多支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度設(shè)計(jì)值小于0.2h時(shí)，宜取。3.3.3多層錨拉式支護(hù)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)1)應(yīng)根據(jù)分層挖土深36抗?jié)B透穩(wěn)定條件:當(dāng)基坑底為碎石土及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲透水壓力時(shí)，側(cè)向截水的排樁、地下連續(xù)墻除應(yīng)滿足上述規(guī)定外，嵌固深度設(shè)計(jì)值尚應(yīng)滿足式抗?jié)B透穩(wěn)定條件:抗?jié)B透穩(wěn)定條件:當(dāng)基坑底為碎石土及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲37注意事項(xiàng)：1）排樁、地下連續(xù)墻水平荷載計(jì)算單位；中心距和單位長(zhǎng)度；2）有支撐變形計(jì)算按彈性支點(diǎn)法計(jì)算，支點(diǎn)剛度系數(shù)及地基土水平抗力系數(shù)m應(yīng)按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值；

3）支撐體系（含具有一定剛度的冠梁）或其與錨桿混合的支撐體系應(yīng)按支撐體系與排樁、地下連續(xù)墻的空間作用協(xié)同分析方法，計(jì)算內(nèi)力和變形。注意事項(xiàng)：1）排樁、地下連續(xù)墻水平荷載計(jì)算單位；中心距和單位383.4土層錨桿土層錨桿是一種埋入土層深部的受拉桿件，它一端與構(gòu)筑物相連，另一端錨固在土層中。

3.4土層錨桿土層錨桿是一種埋入土層深部的受拉桿件，它一393.4.2錨桿設(shè)計(jì)1）錨桿承載力計(jì)算2）錨桿桿體的截面面積3.4.2錨桿設(shè)計(jì)1）錨桿承載力計(jì)算403）錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值（1）安全等級(jí)為一級(jí)及缺乏地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的二級(jí)基坑側(cè)壁，應(yīng)進(jìn)行錨桿的基本試驗(yàn)，受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)可取1.3。（2）基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)且有鄰近工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)：3）錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值（1）安全等級(jí)為一級(jí)及缺乏地區(qū)41（3）.對(duì)于塑性指數(shù)大于17的粘性土層中的錨桿應(yīng)進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)。（4）錨桿預(yù)加力值（鎖定值）應(yīng)根據(jù)地層條件及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形要求確定，宜取為錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值的0.50~0.65倍。（5）自由段計(jì)算長(zhǎng)度地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件42地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件43本講要點(diǎn)重點(diǎn)掌握懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法和計(jì)算要點(diǎn)；重點(diǎn)掌握單錨、單支支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法和計(jì)算要點(diǎn)。掌握錨桿計(jì)算方法；理解多層支撐的計(jì)算原則；本講要點(diǎn)重點(diǎn)掌握懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法和計(jì)算要點(diǎn)；443.6水泥土墻設(shè)計(jì)又稱攪拌樁擋墻，利用一種特殊的攪拌頭或鉆頭，鉆進(jìn)地基至一定深度后，噴出固化劑，與地基土強(qiáng)行拌和而形成的加固土樁體。Mixed-In-PlaceMethodMIP(美國(guó))DeepMixingMethod(日本)固化劑采用水泥或石灰；適用于加固淤泥質(zhì)土、粘土；國(guó)外最大深度60m，國(guó)內(nèi)12－18m；特點(diǎn)：施工無(wú)震動(dòng)、噪音、無(wú)廢水泥漿；坑內(nèi)無(wú)需支撐拉錨，優(yōu)良的抗?jié)B特性。支擋高度，國(guó)內(nèi)最深9m;3.6水泥土墻設(shè)計(jì)又稱攪拌樁擋墻，利用一種特殊的攪拌頭45水泥墻的結(jié)構(gòu)形式擋墻寬度為0.6～0.8開挖深度，樁長(zhǎng)為開挖深度的1.8-2.2倍。水泥墻的結(jié)構(gòu)形式擋墻寬度為0.6～0.8開挖深度，樁長(zhǎng)為開挖463.6.1土壓力計(jì)算計(jì)算主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力3.6.2抗傾覆計(jì)算3.6.3抗滑移計(jì)算3.6.4墻身應(yīng)力驗(yàn)算3.6.5整體穩(wěn)定計(jì)算一般情況下，使墻體強(qiáng)度不成為設(shè)計(jì)的控制條件，而以結(jié)構(gòu)和邊坡的整體穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)。3.6.1土壓力計(jì)算471.土壓力計(jì)算墻后主動(dòng)土壓力

墻前被動(dòng)土壓力

1.土壓力計(jì)算墻后主動(dòng)土壓力墻前被動(dòng)土壓力48地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件492抗傾覆計(jì)算圖按重力式擋墻計(jì)算墻體繞前趾A的抗傾覆安全系數(shù)，不小于(1.0～1.1).2抗傾覆計(jì)算圖按重力式擋墻計(jì)算墻體繞前趾A的抗傾覆安全503抗滑移計(jì)算按重力式擋墻計(jì)算墻體沿底面滑動(dòng)的安全系數(shù)：3抗滑移計(jì)算按重力式擋墻計(jì)算墻體沿底面滑動(dòng)的安全系數(shù)：514.墻身應(yīng)力驗(yàn)算

墻體所驗(yàn)算截面處的法向應(yīng)力剪應(yīng)力按下式進(jìn)行：4.墻身應(yīng)力驗(yàn)算墻體所驗(yàn)算截面處的法向應(yīng)力525整體穩(wěn)定計(jì)算k>=1.25整體穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，將滑動(dòng)土體與攪拌樁擋墻視為一個(gè)整體考慮(常選在墻底下0.5－1.0米處)，采用圓弧滑動(dòng)法計(jì)算圖：5整體穩(wěn)定計(jì)算k>=1.25整體穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，將滑動(dòng)土體53構(gòu)造要求格柵布置時(shí)，水泥土的置換率對(duì)于淤泥不宜小于0.8，淤泥質(zhì)土不宜小于0.7，一般粘性土及砂土不宜小于0.6；格柵長(zhǎng)寬比不宜大于2；樁與樁之間的搭接寬度：考慮截水作用時(shí)，樁的有效搭接寬度不宜小于150mm；當(dāng)不考慮截水作用時(shí)，搭接寬度不宜小于100mm。不能滿足要求時(shí)，宜采用基坑內(nèi)側(cè)土體加固或水泥土墻插筋、加混凝土面板及加大嵌固深度等措施。攪拌樁擋墻設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例（詳見教材)構(gòu)造要求格柵布置時(shí)，水泥土的置換率對(duì)于淤泥不宜小于0.8，淤543.7土釘墻土釘墻由被加固土體、放置在土中的土釘體和噴射砼面板組成，形成一個(gè)以土擋土的重力式擋土墻。土釘墻自上而下施工，步步為營(yíng)，土釘墻是靠土釘?shù)南嗷プ饔眯纬蓮?fù)合整體作用。土層錨桿的失效影響較大，不應(yīng)用于沒(méi)有臨時(shí)自穩(wěn)能力的淤泥、飽和軟弱土層。3.7土釘墻土釘墻由被加固土體、放置在土中的土釘體和噴射55

圖3-32土釘墻應(yīng)用領(lǐng)域a)托換基礎(chǔ);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) 圖3-32土釘墻應(yīng)用領(lǐng)域561土釘受拉承載力計(jì)算受拉承載力受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值

荷載折減系數(shù)

1土釘受拉承載力計(jì)算受拉承載力受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載折572土釘墻承載力計(jì)算采用簡(jiǎn)化圓弧滑動(dòng)條分法2土釘墻承載力計(jì)算采用簡(jiǎn)化圓弧滑動(dòng)條分法583構(gòu)造土釘墻墻面坡度不宜大于1：0.1；

噴射混凝土面層宜配置鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑宜為6～10mm，間距宜為150～300mm；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；

土釘鋼筋宜采用Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋，鋼筋直徑宜為16～32mm，鉆孔直徑宜為70～120mm；

3構(gòu)造土釘墻墻面坡度不宜大于1：0.1；59本講要點(diǎn)重點(diǎn)掌握水泥土擋墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：荷載、強(qiáng)度、穩(wěn)定（傾覆、滑動(dòng)、整穩(wěn)）土釘墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：土釘承載力和整穩(wěn)本講要點(diǎn)重點(diǎn)掌握水泥土擋墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：603.8SMWSMW擋土墻是先施工水泥土擋墻，最后按一定的形式在其中插入型鋼（如H鋼），即形成一種勁性復(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)。：止水好，剛度大，構(gòu)造簡(jiǎn)單，型鋼插入深度一般小于攪拌深度，型鋼可回收重復(fù)使用，成本較低。SMW適宜的基坑深度為6～10m，國(guó)外開挖深度已達(dá)20m。要求型鋼間距不能過(guò)大，保證水泥土的強(qiáng)度由受剪，受壓控制。3.8SMWSMW擋土墻是先施工水泥土擋墻，最后按一定的61（a）全位“滿堂”；（b）全位“1隔1”（c）全位“1隔2”；（d）半位“滿堂”；（e）半位“1隔1”（a）全位“滿堂”；（b）全位“1隔1”621型鋼凈間距的確定保證型鋼間的水泥土在側(cè)向水土壓力作用下不產(chǎn)生彎曲應(yīng)力1型鋼凈間距的確定保證型鋼間的水泥土在側(cè)向水土壓力作用下不產(chǎn)632.水泥土強(qiáng)度校核“連續(xù)”截面剪力2.水泥土強(qiáng)度校核“連續(xù)”截面剪力64型鋼“間隔”布置驗(yàn)算拱的軸力強(qiáng)度型鋼“間隔”布置驗(yàn)算拱的軸力強(qiáng)度653.9逆作拱墻在基坑四周場(chǎng)地都允許起拱的條件下（基坑各邊長(zhǎng)L的起拱矢高），可以采用閉合的水平拱圈來(lái)支擋土壓力以圍護(hù)基坑的穩(wěn)定，采用閉合的水平拱圈來(lái)支擋土壓力以圍護(hù)基坑的穩(wěn)定；拱結(jié)構(gòu)是以受壓力為主，能更好地發(fā)揮混凝土抗壓強(qiáng)度高的材料特性，而且拱圈支擋高度只需在坑底以上3.9逆作拱墻在基坑四周場(chǎng)地都允許起拱的條件下（基坑各邊66這個(gè)閉合拱圈可以由幾條二次曲線圍成的組合拱圈（曲率不連續(xù)），也可以是一個(gè)完整的橢圓或蛋形拱圈（曲率連續(xù)）。安全可靠，每道拱圈分別承受該道拱圈高度內(nèi)的壓力，不相互影響；節(jié)省工期，施工方便；節(jié)省擋土費(fèi)用，用拱圈支護(hù)的費(fèi)用僅為用擋土樁的40%~60%。而且，基坑越深，經(jīng)濟(jì)效益越顯著。這個(gè)閉合拱圈可以由幾條二次曲線圍成的組合拱圈（曲率不連續(xù)），671.截面形狀1.截面形狀682.拱墻計(jì)算逆作拱墻結(jié)構(gòu)型式根據(jù)基坑平面形狀可采用全封閉拱墻，也可采用局部拱墻，拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8，基坑開挖深度h不宜大于12m。當(dāng)基坑開挖深度范圍或基坑底土層為砂土?xí)r，應(yīng)按抗?jié)B透條件驗(yàn)算土層穩(wěn)定性；當(dāng)基底土層為粘性土?xí)r，基坑開挖深度滿足下列抗隆起驗(yàn)算條件：2.拱墻計(jì)算逆作拱墻結(jié)構(gòu)型式根據(jù)基坑平面形狀可采用全封閉拱墻69均布荷載作用下，圓形閉合拱墻結(jié)構(gòu)軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算：

圓拱的外圈半徑；拱墻分道計(jì)算高度

在分道高度范圍內(nèi)的基坑外側(cè)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值的平均值。均布荷載作用下，圓形閉合拱墻結(jié)構(gòu)軸向圓拱的703構(gòu)造混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C25；拱墻截面宜為Z字型，拱壁的上、下端宜加肋梁；當(dāng)基坑較深且一道Z字型拱墻的支護(hù)高度不夠時(shí)，可由數(shù)道拱墻疊合組成；肋梁，其豎向間距不宜大于2.5m。圓形拱墻壁厚不應(yīng)小于400mm，其他拱墻壁厚不應(yīng)小于500mm。3構(gòu)造混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C25；713.10逆作法施工

深地下室的常規(guī)施工是通過(guò)臨時(shí)支護(hù)基坑坑壁，開挖至預(yù)定深度后，澆底板并由下而上施工各層地下室結(jié)構(gòu)，待地下室完工后，再逐層進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。利用地下連續(xù)墻采用逆作法施工較深的多層地下室，成為發(fā)展的方向，這已在國(guó)內(nèi)外到得了顯著的效果。3.10逆作法施工深地下室的常規(guī)施工是通過(guò)臨時(shí)支護(hù)基坑坑72逆作法施工工藝是先沿建筑物外圍施工地下連續(xù)墻，作為地下室的邊墻或基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。在建筑物內(nèi)部的澆筑中間支承柱，開挖土方至第一層地下室底面標(biāo)高，澆注梁及部分的板，該層樓蓋即可作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐系統(tǒng)。然后在梁間沒(méi)有澆板的空檔內(nèi)，向下逐層施工各層地下室結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，在已完成底面梁板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，做上部結(jié)構(gòu)。地下室封底前，地面上允許施工的層數(shù)要通過(guò)計(jì)算確定。逆作法施工工藝是先沿建筑物外圍施工地下連續(xù)墻，作為地下室的邊73日本讀賣新聞社大樓

逆作法施工地上９層，地下６層，總工期只用了２２個(gè)月，比常規(guī)方法縮短了６個(gè)月。該工程用2.0m大直徑鉆孔灌注樁作為中間支承柱，Ｌ＝３０m,共用３５根。日本讀賣新聞社大樓

逆作法施工地上９層，地下６層，74逆作法的優(yōu)點(diǎn)：地下主體結(jié)構(gòu)的梁、板、柱作為擋土墻的橫向支撐；大幅度縮短工期；逆作法只開挖有效范圍內(nèi)的土方量，減少了大量的土方量；安全性好，且基本上不受氣候所左右。逆作法的優(yōu)點(diǎn)：地下主體結(jié)構(gòu)的梁、板、柱作為擋土墻的橫向支撐；75不足：封閉狀態(tài)下的環(huán)境進(jìn)行施工，作業(yè)環(huán)境較差；大型機(jī)械設(shè)備難于進(jìn)場(chǎng)；地下結(jié)構(gòu)中墻柱的混凝土接搭質(zhì)量較難控制；控制導(dǎo)柱的垂直度和承載力較難；逆作法側(cè)向剛度較封閉式的小，施工中應(yīng)采取措施，防止一側(cè)連續(xù)墻的過(guò)大變形。不足：封閉狀態(tài)下的環(huán)境進(jìn)行施工，作業(yè)環(huán)境較差；大型機(jī)械設(shè)備76立柱立柱在逆作施工中具有無(wú)法取代的重要性，立柱設(shè)計(jì)和計(jì)算，為逆作法設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：1)立柱位置的設(shè)置

2）立柱負(fù)擔(dān)荷載的計(jì)算3）允許應(yīng)力的決定４）立柱樁的設(shè)計(jì)按灌注樁進(jìn)行。５）上部結(jié)構(gòu)體加固設(shè)計(jì)６）立柱的設(shè)計(jì)７）柱腳根部插入部分的設(shè)計(jì)。立柱立柱在逆作施工中具有無(wú)法取代的重要性，立柱設(shè)計(jì)和計(jì)算，77

逆作法施工，以地面層的梁板結(jié)構(gòu)是封閉還是敞開分為“封閉式逆作法”和“開敞式逆作法”。我國(guó)第一個(gè)按“封閉式逆作法”施工的試點(diǎn)工程是上?；A(chǔ)工程科研樓，地上５層，地下２層。另一個(gè)為上海電信大樓地下室工程采用了“開敝式逆作法”旋工（該工程地下３層，地上17層），在南京夫子廟地下商場(chǎng)也采用過(guò)該方法施工。

逆作法施工，以地面層的梁板結(jié)構(gòu)是封閉還是敞開分為“封閉式逆78本講要點(diǎn)掌握SMW方法的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；了解逆作拱墻的設(shè)計(jì)過(guò)程；了解逆作法施工。本講要點(diǎn)掌握SMW方法的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；795淺埋的地下結(jié)構(gòu)

當(dāng)垂直土壓力和水平土壓力均隨著深度增加而增加時(shí)，則為淺埋式結(jié)構(gòu).淺埋的地下結(jié)構(gòu)包括附建式的地下室結(jié)構(gòu)（防空地下室）、隧道的引道結(jié)構(gòu)和一般的淺埋結(jié)構(gòu).本章著重討論矩形淺埋式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算原理.5淺埋的地下結(jié)構(gòu)當(dāng)垂直土壓力和水平土壓力均隨著深度增加而805.1.1防空地下室大量的住宅和公共建筑物在修建時(shí)，按照國(guó)家的規(guī)定，按比例修建的具有一定防護(hù)要求的建筑物地下室。承受上部地面建筑傳來(lái)的靜荷載,承受核爆炸沖擊波的動(dòng)力荷載;平戰(zhàn)結(jié)合；一般采用梁板結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)、箱形結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)形式。5.1.1防空地下室大量的住宅和公共建筑物在修建時(shí)，按照國(guó)家81地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件82地道地道835.1.2引道結(jié)構(gòu)城市道路系統(tǒng)中立交地道、水底隧道的峒門與地面間的連接段，是一種縱向變高度的塹壕。（1）.墻型支擋結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛的是薄壁型擋墻，又可分為懸臂式和扶壁式擋墻。（2）.槽形支擋結(jié)構(gòu)5.1.2引道結(jié)構(gòu)城市道路系統(tǒng)中立交地道、水底隧道的峒門與地84地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件85(a)懸臂式擋墻（b）扶壁式擋墻圖5－1薄壁型擋墻(a)懸臂式擋墻86其他：重力型、半重力型（塊石、素混凝土制成）、鋼筋混凝土薄壁擋墻、加筋土型支擋結(jié)構(gòu)、拉錨型支擋結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻型支擋結(jié)構(gòu)。其他：重力型、半重力型（塊石、素混凝土制成）、鋼筋混凝土薄壁87槽形支擋結(jié)構(gòu)（整體式引道結(jié)構(gòu)）靜定結(jié)構(gòu)，其形狀與船塢類似，其設(shè)計(jì)需要先進(jìn)行抗浮穩(wěn)定計(jì)算，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算。槽形支擋結(jié)構(gòu)（整體式引道結(jié)構(gòu)）靜定結(jié)構(gòu)，其形狀與船塢類似，885.1.3一般淺埋結(jié)構(gòu)淺埋的地鐵車站、地鐵通道、地下工廠、地下醫(yī)院、指揮所等，應(yīng)用廣泛。一般采用明挖法施工。為直墻拱、矩形框架和梁板式結(jié)構(gòu)。5.1.3一般淺埋結(jié)構(gòu)淺埋的地鐵車站、地鐵通道、地下工廠、地895.2一般淺埋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式

5.2.1直墻拱半圓拱、割圓拱和拋物線拱5.2一般淺埋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式

5.2.1直墻拱半圓拱、割圓拱和905.2.2矩形閉合框架(a)單跨(b)雙跨(c)隔墻開設(shè)孔洞5.2.2矩形閉合框架(a)單跨(b)雙跨(c)隔墻開設(shè)孔洞91(d)梁柱體系(e)多層多跨地下廠房(d)梁柱體系(e)多層多跨地下廠房925.2.3梁板式結(jié)構(gòu)5.2.3梁板式結(jié)構(gòu)935.3矩形閉合框架的計(jì)算矩形閉合框架的結(jié)構(gòu)計(jì)算通常包括荷載、內(nèi)力及截面計(jì)算，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行抗浮計(jì)算。5.3.1荷載計(jì)算靜荷載:自重土壓力和地下水頭壓力；活荷載:施工活荷載、車輛設(shè)備等荷載；特定荷載:常規(guī)武器甚至核武器作用下的沖擊荷載。5.3矩形閉合框架的計(jì)算矩形閉合框架的結(jié)構(gòu)計(jì)算通常包括荷載、94頂板荷載：(1).上部覆土重力(2).水壓力：(3).頂板自重：(4).特載頂板總荷載為三者與特載之和：頂板荷載：(1).上部覆土重力95底板荷載直線分布，底板上的荷載為結(jié)構(gòu)整體自重、頂板傳下的荷載與特載之和，即:底板荷載直線分布，底板上的荷載為結(jié)構(gòu)整體自重、頂板傳下的荷96側(cè)墻荷載側(cè)墻上的荷載包括有水平向土壓力，水壓力和特載?！蹨p系數(shù)，依土體透水性而定；對(duì)于砂土對(duì)于粘土側(cè)墻荷載側(cè)墻上的荷載包括有水平向土壓力，水壓力和特載。——97圖5－5荷載示意圖圖5－5荷載示意圖985.3.2內(nèi)力計(jì)算可將地基視作彈性半無(wú)限平面，作為彈性地基上的框架進(jìn)行分析。簡(jiǎn)化，本節(jié)將彈性地基上的反力作為荷載作用在閉合框架底部，按照一般平面框架計(jì)算。5.3.2內(nèi)力計(jì)算可將地基視作彈性半無(wú)限平面，作為彈性地基上991）計(jì)算簡(jiǎn)圖視為平面應(yīng)變問(wèn)題，

1）計(jì)算簡(jiǎn)圖視為平面應(yīng)變問(wèn)題，100圖5－7計(jì)算簡(jiǎn)圖及簡(jiǎn)化框架的頂?shù)装搴穸榷急葍?nèi)隔墻大得多，中隔墻的剛度相對(duì)較小，將中隔墻一般視為只承受軸力的二力桿，圖5－7計(jì)算簡(jiǎn)圖及簡(jiǎn)化框架的頂?shù)装搴穸榷急葍?nèi)隔墻大得多，中101圖5－8縱梁和柱計(jì)算簡(jiǎn)圖圖5－8縱梁和柱計(jì)算簡(jiǎn)圖102本講要點(diǎn)了解淺埋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式；掌握矩形閉合框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖。本講要點(diǎn)了解淺埋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式；1032）截面選擇計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)需要知道截面尺寸，這在設(shè)計(jì)前是不知道的。所以只有根據(jù)經(jīng)驗(yàn)假定各個(gè)截面的尺寸，進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，然后驗(yàn)算截面是否合適。若不合格，重復(fù)上述過(guò)程，直至所設(shè)截面合適為止2）截面選擇計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)需要知道截面尺寸，這在設(shè)計(jì)前1043)計(jì)算方法采用位移法計(jì)算，當(dāng)不考慮線位移的影響時(shí)，則以力矩分配法為簡(jiǎn)便。(1).當(dāng)豎向荷載不平衡時(shí)，可以在底板的結(jié)點(diǎn)上加設(shè)集中力.(2).線位移的確定，一般情況下，框架有幾孔就有幾個(gè)獨(dú)立的線位移。淺埋式結(jié)構(gòu)上特載的值遠(yuǎn)大于其他荷載，，而且，特載的值的計(jì)算是非常粗略的，因此并非非常精確。3)計(jì)算方法采用位移法計(jì)算，當(dāng)不考慮線位移的影響時(shí)，則以力矩105集中力的施加集中力的施加1065.3.3截面計(jì)算以現(xiàn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范為準(zhǔn)。特載與其他荷載組合：按照彎矩和軸力對(duì)構(gòu)件承載力進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，需要考慮動(dòng)力荷載作用下材料強(qiáng)度的提高；按剪力和扭力對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載力驗(yàn)算時(shí)，則不考慮材料強(qiáng)度的提高。5.3.3截面計(jì)算以現(xiàn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范為準(zhǔn)。107設(shè)有支托的框架結(jié)構(gòu)地下矩形閉合框架結(jié)構(gòu)中的頂板、側(cè)墻和底板均按照偏壓構(gòu)件進(jìn)行截面驗(yàn)算。設(shè)有支托的框架結(jié)構(gòu)地下矩形閉合框架結(jié)構(gòu)中的頂板、側(cè)墻和底板均1085.3.4抗浮計(jì)算

為結(jié)構(gòu)自重、設(shè)備重量及上部覆土重之和，但對(duì)箱體施工完畢后工況，僅考慮結(jié)構(gòu)自重；為浮力。5.3.4抗浮計(jì)算1095.4構(gòu)造要求5.4.1配筋形式5.4構(gòu)造要求5.4.1配筋形式1105.4.2混凝土保護(hù)層厚度保護(hù)層最小厚度常比地面結(jié)構(gòu)增加5-10mm。通?？砂凑铡盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”（GB50010-2002）規(guī)定采用，其環(huán)境類別應(yīng)屬b類。5.4.2混凝土保護(hù)層厚度保護(hù)層最小厚度常比地面結(jié)構(gòu)增加5-1115.4.3橫向受力鋼筋鋼筋直徑選取32mm以下，鋼筋的間距一般不大于200mm，不小于70mm，以方便施工。表5－1最小鋼筋配筋率(%)項(xiàng)次分類混凝土強(qiáng)度等級(jí)<C20C25-C40C50-C601軸心受壓構(gòu)件的全部受壓鋼筋0.40.40.42偏心受壓及偏心受拉構(gòu)件的受壓鋼筋0.20.20.23受彎構(gòu)件偏心受壓及偏心受拉構(gòu)件的受拉鋼筋0.10.150.25.4.3橫向受力鋼筋鋼筋直徑選取32mm以下，鋼筋的間距一1125.4.4縱向分布鋼筋.4縱向分布鋼筋在縱向截面，一般配置分布鋼筋，以減少混凝土的收縮、溫差和不均勻沉降的影響?？v向分布鋼筋的截面面積，一般不應(yīng)小于受力鋼筋截面積的10％，同時(shí)，縱向分布鋼筋的配筋率對(duì)頂?shù)装宀灰诵∮?.15%；側(cè)墻不宜小于0.20％。5.4.4縱向分布鋼筋.4縱向分布鋼筋1135.4.5箍筋一般可不配置箍筋項(xiàng)次板和墻厚（mm）12341502002503002003003505005.4.5箍筋一般可不配置箍筋項(xiàng)次板和墻厚（mm）11501145.4.6剛性節(jié)點(diǎn)構(gòu)造增加斜托，斜托的斜度控制在1：3左右比較合適。轉(zhuǎn)角部分的鋼筋布置如圖。5.4.6剛性節(jié)點(diǎn)構(gòu)造增加斜托，斜托的斜度控制在1：3左右比1155.4.7變形縫的設(shè)置伸縮縫和沉降縫，變形縫的間距在30m左右。嵌縫式：結(jié)構(gòu)內(nèi)部槽中填以瀝青膠或由環(huán)氧樹脂和煤焦油合成的環(huán)煤涂料等，也可以在外部貼防水層。5.4.7變形縫的設(shè)置伸縮縫和沉降縫，變形縫的間距在30m116貼附式將厚度為6～8mm的橡膠平板用鋼板條及螺栓固定在結(jié)構(gòu)上即可。其優(yōu)點(diǎn)是橡膠平板年久老化后可以拆換，缺點(diǎn)是不易使橡膠平板和鋼板密貼。貼附式將厚度為6～8mm的橡膠平板用鋼板條及螺栓固定在117埋入式大型工程中普遍采用埋入式變形縫，在澆搗混凝土?xí)r，把橡膠或塑料止水帶埋入結(jié)構(gòu)中，防水效果可靠，但橡膠老化問(wèn)題需要改進(jìn)。埋入式大型工程中普遍采用埋入式變形縫，在澆搗混凝土?xí)r，把橡118如果防水要求很高，承受較大水壓時(shí)，可以采用上述三種方法的組合，稱為混合式，效果良好，但施工程序多，造價(jià)高。如果防水要求很高，承受較大水壓時(shí)，可以采用上述三種方法的組合119本講要點(diǎn)了解構(gòu)造要求；理解變形縫的設(shè)置方法。本講要點(diǎn)了解構(gòu)造要求；1202.大開挖基坑工程定義:大開挖基坑工程是指不采用支撐而采用直立或放坡施工進(jìn)行開挖的基坑工程；由于其費(fèi)用低，工期短，是首先要考慮的開挖方式。前提2.大開挖基坑工程定義:大開挖基坑工程是指不采用支撐而前提1212．1豎直開挖適用于開挖深度不大、無(wú)地下水、基坑土質(zhì)條件較好的場(chǎng)地。豎直開挖時(shí)坑壁自然穩(wěn)定的最大臨界深度可按下式估算：2．1豎直開挖適用于開挖深度不大、無(wú)地下水、基坑土質(zhì)條件較122Ka——主動(dòng)土壓力系數(shù)；當(dāng)基坑側(cè)壁的頂部地表面與水平面夾角β=0時(shí)，Ka=tg2（45o-）；當(dāng)>0時(shí)，采用朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)，為坑壁土的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值。宜采用1.2~1.5的安全系數(shù)；當(dāng)基坑附近有超載時(shí)，應(yīng)重新驗(yàn)算；當(dāng)坑壁因吸水或失水等原因，一旦形成裂縫時(shí)，公式不成立；對(duì)黃土及具有裂隙的脹縮性土，該式不適用。

Ka——主動(dòng)土壓力系數(shù)；123

無(wú)地下水時(shí)直立開槽的允許高度表2-1土層類別坡高允許值（m）密實(shí)、中密的砂土和碎石類石（充填物為砂土）1.00硬塑、可塑的粘質(zhì)粉土及粉質(zhì)粘土1.25硬塑、可塑的粘性土和碎石類石（充填物為粘性土）1.50堅(jiān)硬的粘性土2.00無(wú)地下水時(shí)直立開槽的允許高度表2-1土層類別坡高允許1242．2放坡開挖

2．2．1散坡開挖分類（1）無(wú)地下水的一般放坡開挖適用于地下水在開挖深度以下。（2）明溝排水放坡開挖適用于地下水為潛水型、涌水量較小、坑壁土及坑底土不會(huì)產(chǎn)生流砂、管涌、基坑突涌的場(chǎng)地條件。（3）井點(diǎn)降水放坡開挖地下水埋深較淺、基坑開挖較深可能產(chǎn)生流砂、管涌、基坑突涌等不良現(xiàn)象時(shí)，可采用井點(diǎn)降水放坡開挖。特別注意降水對(duì)附近建筑設(shè)施產(chǎn)生的不良影響。2．2放坡開挖

2．2．1散坡開挖分類（1）無(wú)地下水1252．2．2放坡開挖坡度確定con（1）查表法表（2）Taylor法圖（3）條分法圖2．2．2放坡開挖坡度確定con126（1）查表法exit坑壁土類型狀態(tài)邊坡高度6米以內(nèi)10米以內(nèi)軟質(zhì)巖石微風(fēng)化1﹕0.01﹕0.10中等風(fēng)化1﹕0.101﹕0.20強(qiáng)風(fēng)化1﹕0.201﹕0.25碎石類土密實(shí)1﹕0.201﹕0.25中密1﹕0.251﹕0.30稍密1﹕0.301﹕0.40粘性土堅(jiān)硬1﹕0.351﹕0.50硬塑1﹕0.451﹕0.55可塑1﹕0.551﹕0.65粉土Sr<0.51﹕0.451﹕0.55（1）查表法exit坑壁土類型狀態(tài)邊坡高度6米以內(nèi)10米以內(nèi)127(2).Taylor法exit邊坡的臨界高度由下式確定：例題.doc(2).Taylor法exit邊坡的臨界高度由下式確定：128采用陳惠發(fā)（美，肯塔基州大學(xué)，1980

(3)．條分法exit采用陳惠發(fā)（美，肯塔基州大學(xué)，1980

(3)．條分法ex1292.3基坑邊坡失穩(wěn)的防止措施（1）邊坡修坡圖2-3（2）設(shè)置邊坡護(hù)面圖2－4（3）邊坡坡腳抗滑加固圖2－5(設(shè)置抗滑樁，旋噴樁，分層注漿法，深層攪拌樁)。con

2.3基坑邊坡失穩(wěn)的防止措施（1）邊坡修坡圖2-3130圖2-3邊坡修坡（a）坡頂卸土；（b）坡度減小；(c)臺(tái)階放坡exit圖2-3邊坡修坡（a）坡頂卸土；（b）坡度減??；(131

圖2-4設(shè)置邊坡護(hù)面exit

圖2-4設(shè)置邊坡護(hù)面exit132

圖2-5基坑邊坡坡腳抗滑加固exit圖2-5基坑邊坡坡腳抗滑加固exit1332．4地下水的處理2．4．1地下水流的基本性質(zhì)水力坡度:以I表示，I=（H1-H2）/L，

I=1時(shí)的滲透速度稱為土的滲透系數(shù)K，常用m/d、m/s等表示.動(dòng)水壓力:（kN/m3）動(dòng)水壓力F等于或大于土的有效重度時(shí)，土顆粒處于懸浮狀態(tài)，土的抗剪強(qiáng)度等于零，土顆粒將隨著滲流的水一起流動(dòng)，即所謂“流砂”。2．4地下水的處理2．4．1地下水流的基本性質(zhì)1342．4．2地下水處理方法歸結(jié)成兩種：一種是降水；第二種是止水——防水帷幕。降水的方法有集水井降水和井點(diǎn)降水兩類。井點(diǎn)降水法有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)和電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)和深井泵等。2．4．2地下水處理方法歸結(jié)成兩種：135當(dāng)土的滲透系數(shù)K＜5m/d時(shí)，宜用輕型井點(diǎn)和噴射井點(diǎn)；當(dāng)K＝5~20m/d時(shí),除上述方法外,還可選用管井井點(diǎn)；當(dāng)K<0.1m/d時(shí)，因土的滲透性很差，可在輕型井點(diǎn)管的內(nèi)圈增設(shè)由鋼管或鋼筋做成的電極，通以直流電，促使地下水加速向井點(diǎn)滲透（這種方法稱為電滲井點(diǎn)法）。當(dāng)土的滲透系數(shù)K＜5m/d時(shí)，宜用輕型井點(diǎn)和噴射井點(diǎn)；136井點(diǎn)降水方法優(yōu)先用參考表表2-3基坑開挖深度m土類粉質(zhì)粘土、粉砂細(xì)砂、中砂粗砂礫砂≤5單層井點(diǎn)、真空法、電滲法單層普遍井點(diǎn)表面排水6~12多層井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)多層井點(diǎn)管井12~20噴射進(jìn)點(diǎn)、真空法、電滲法噴射井點(diǎn)深井泵>20深井泵、噴射井點(diǎn)深井泵井點(diǎn)降水方法優(yōu)先用參考表137地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件138

電滲井點(diǎn)布置示意圖

噴射井點(diǎn)工作示意圖電滲井點(diǎn)布置示意圖

噴射井點(diǎn)工作示意圖139管井井點(diǎn)就是沿開挖的基坑，每隔20~50m設(shè)置一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)用一臺(tái)水泵抽水，適用于K=20~200m/d，即地下水量大的土層中，此法可降低地下水位5~10m。管井井點(diǎn)就是沿開挖的基坑，每隔20~50m設(shè)140在城市中由于深基坑降水，總會(huì)引起地面沉陷，影響鄰近建筑物和管線?；毓嗑c(diǎn)方法可以使地表沉陷減少2/3；因此，采用特定的支護(hù)結(jié)構(gòu)，既擋土，又止水，形成防水帷幕為較好選擇，但造價(jià)較高。

防水帷幕常用鉆孔壓漿成樁法、地下連續(xù)墻、板樁、深層攪拌樁墻。在城市中由于深基坑降水，總會(huì)引起地面沉陷，影響鄰近建筑物和管141本講要點(diǎn)重點(diǎn)掌握豎直開挖、放坡開挖的計(jì)算方法；了解邊坡失穩(wěn)的防止措施；本講要點(diǎn)重點(diǎn)掌握豎直開挖、放坡開挖的計(jì)算方法；1423．深基坑工程概述：大量的深基坑工程伴隨著城市高層建筑的發(fā)展大量出現(xiàn)。國(guó)外，圓形基坑的深度已達(dá)74m(日本)，直徑最大的達(dá)98m(日本)，而非圓形基坑的深度已達(dá)到地下９層（法國(guó)）。國(guó)內(nèi)，上海88層的金茂大廈，基坑平面尺寸為170m×150m，基坑開挖深度達(dá)19.5m。上海的匯京廣場(chǎng)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)與相鄰建筑最近的距離僅40cm。而無(wú)支撐基坑的開挖深度也已達(dá)到了9m。3．深基坑工程概述：大量的深基坑工程伴隨著城市高層建筑的發(fā)143兩個(gè)功能：一是擋土；二是止水?；又ёo(hù)分兩類：支護(hù)型——將支護(hù)墻（排樁）作為主要受力構(gòu)件；支護(hù)型基坑支護(hù)包括板樁墻、排樁、地下連續(xù)墻等。在基坑較淺時(shí)可不設(shè)支撐，成懸臂式結(jié)構(gòu)；當(dāng)基坑較深或?qū)χ車孛孀冃螄?yán)格限制時(shí)，應(yīng)設(shè)水平或斜向支撐，或錨定系統(tǒng)；形成空間力系是發(fā)展方向。兩個(gè)功能：一是擋土；二是止水。144加固型——充分利用加固土體的強(qiáng)度。加固型包括水泥攪拌樁、高壓旋噴樁、注漿和樹根樁等。加固型——充分利用加固土體的強(qiáng)度。145基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)

安全等級(jí)破壞后果

一級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴(yán)重1.10二級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般1.00三級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重0.90基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù) 破壞后果 一級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土1463.1結(jié)構(gòu)方案及選擇3.1.1結(jié)構(gòu)類型支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及其適用范圍表3-1結(jié)構(gòu)形式適用范圍排樁結(jié)構(gòu)稀疏排樁土質(zhì)較好，地下水位低或降水效果好連續(xù)排樁土質(zhì)差，地下水位高或降水效果差框架式排樁單排樁剛度不能滿足變形要求組合排樁結(jié)構(gòu)排樁加擋板排樁樁距較大，利用擋板傳遞土壓并有一定防滲作用排樁加水泥攪拌樁以水泥攪拌樁互搭組成平面拱代替擋板傳遞土壓力，具有較好防涌效果排樁加水泥防滲墻地下水位較高的軟土地區(qū)排樁或組合排樁加錨桿結(jié)構(gòu)開挖深度較大，排樁或組合排樁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無(wú)法滿足要求地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)與地下室墻體合一，防滲性強(qiáng)，施工場(chǎng)地較小，開挖深度大沉井結(jié)構(gòu)軟土地區(qū)重力式擋土墻結(jié)構(gòu)具有一定施工空間，軟土地區(qū)3.1結(jié)構(gòu)方案及選擇3.1.1結(jié)構(gòu)類型支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及其147圖3－1板樁

圖3－1板樁148圖3-2組合擋土壁圖3-2組合擋土壁149圖3-3單排與雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)圖3-3單排與雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)150圖3-4接頭管接頭的施工程序a)開挖槽段；b)吊放接頭管和鋼筋籠；c)澆筑砼；d)拔出接頭管；e)形成接頭圖3-4接頭管接頭的施工程序1513.1.2支撐體系支撐體系是用來(lái)支擋圍護(hù)墻體，承受墻背側(cè)土層及地面超載在圍護(hù)墻上的側(cè)壓力。支撐體系是由支撐、圍檁、立柱三部分組成。3.1.2支撐體系支撐體系是用來(lái)支擋圍護(hù)墻體，承受墻背側(cè)152特點(diǎn)平面尺寸不大，且長(zhǎng)短邊長(zhǎng)相差不多的基坑宜布置角撐。它的開挖土方空間較大，但變形控制要求不能很高鋼支撐和鋼筋混凝土支撐均可布置；支撐受力明確，安全穩(wěn)定，有利于墻體的變形控制，但開挖土方較為困難多采用鋼筋混凝土支撐；中部形成大空間，有利于開挖土方和主體結(jié)構(gòu)施工多采用鋼筋混凝土支撐；支撐體系受力條件好；開挖空間大，便于施工開挖面積大、深度小的基坑宜采用；在軟弱土層中，不易控制基坑的穩(wěn)定和變形便于土方開挖和主體結(jié)構(gòu)施工，但僅適用于周邊場(chǎng)地具有拉設(shè)錨桿的環(huán)境和地質(zhì)條件特點(diǎn)平面尺寸不大，且長(zhǎng)短邊長(zhǎng)相差不多的基坑宜布置角撐153地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件154地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件155地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件156地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件1573.2支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用

3.2.1土壓力主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的產(chǎn)生，前提條件是支護(hù)結(jié)構(gòu)存在位移；當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)沒(méi)有位移時(shí)，則土對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力為靜止土壓力。土壓力的分布與支點(diǎn)的設(shè)置及其數(shù)量都有關(guān)系；懸臂支護(hù)樁土壓力的實(shí)測(cè)值與按朗肯公式計(jì)算值的對(duì)比，非挖土側(cè)實(shí)測(cè)土壓力小于朗肯主動(dòng)土壓力，即計(jì)算結(jié)果偏大。3.2支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用

3.2.1土壓力主動(dòng)土壓力和158圖3-5懸臂支護(hù)樁土壓力分布圖3-5懸臂支護(hù)樁土壓力分布159圖3-6芝加哥深基坑土壓力實(shí)測(cè)圖圖3-7柏林地道工程土壓力實(shí)測(cè)圖圖3-6芝加哥深基坑土壓力實(shí)測(cè)圖圖3-7柏林地160土的內(nèi)聚力C、內(nèi)摩擦角φ值可根據(jù)下列規(guī)定適當(dāng)調(diào)整：在井點(diǎn)降低地下水范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)孛嬗信潘头罎B措施時(shí)，φ值可提高20%；在井點(diǎn)降水土體固結(jié)的條件下，可考慮土與支護(hù)結(jié)構(gòu)間側(cè)摩阻力影響，將土的內(nèi)聚力c提高20%。土的內(nèi)聚力C、內(nèi)摩擦角φ值可根據(jù)下列規(guī)定適當(dāng)調(diào)整：161土壓力計(jì)算公式exit主動(dòng)土壓力：被動(dòng)土壓力：土壓力計(jì)算公式exit主動(dòng)土壓力：1623.2.2地面附加荷載傳至n層土底面的豎向荷載qn（1）地面滿布均布荷載q0時(shí)，任何土層底面處：（2）離開擋土結(jié)構(gòu)距離為a時(shí)3.2.2地面附加荷載傳至n層土底面的豎向荷載qn（1）地163(3)作用在面積為與擋土結(jié)構(gòu)平行）的地面荷載，離開擋土結(jié)構(gòu)距離時(shí)。(3)作用在面積為與擋土結(jié)構(gòu)平行）的地1643.2.3水壓力水壓力，主要根據(jù)土質(zhì)情況確定如何考慮水壓力的問(wèn)題。對(duì)于粘性土，土壤的透水性較差，此粘性土產(chǎn)生的側(cè)向壓力可采用水土合算的方法，即側(cè)壓力為相應(yīng)深度處豎向土壓力與水壓力之和乘以側(cè)壓力系數(shù)。對(duì)于砂性土，采用水土分算，即側(cè)壓力為相應(yīng)深度處豎向土壓力乘以側(cè)壓力系數(shù)與該深度處水壓力之和。3.2.3水壓力水壓力，主要根據(jù)土質(zhì)情況確定如何考慮水165對(duì)比砂土簡(jiǎn)化計(jì)算，將水壓力與土壓力分別計(jì)算，并把水看作是：主動(dòng)壓力=靜止壓力=被動(dòng)壓力=h對(duì)比砂土簡(jiǎn)化計(jì)算，將水壓力與土壓力分別計(jì)算，并把水看作是：1663.3排樁、地下連續(xù)墻計(jì)算主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力并確定計(jì)算簡(jiǎn)圖，確定嵌固深度、內(nèi)力計(jì)算；支護(hù)樁或墻的截面設(shè)計(jì)以及壓頂梁的設(shè)計(jì)等。3.3排樁、地下連續(xù)墻計(jì)算主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力1673.3.1懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)圖根據(jù)朗肯-庫(kù)倫土壓力理論分層計(jì)算主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力；在此基礎(chǔ)上確定圖3-10所示的計(jì)算簡(jiǎn)圖。圖據(jù)此簡(jiǎn)圖求出嵌固深度hd;最大彎矩截面位置及最大彎矩值；進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)或承載力計(jì)算；計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)頂端位移。3.3.1懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)圖根據(jù)朗肯-庫(kù)倫土壓力理論分層計(jì)168懸臂exit懸臂exit169計(jì)算簡(jiǎn)圖據(jù)此求出嵌固深度hd計(jì)算簡(jiǎn)圖據(jù)此求出嵌固深度hd170配筋和撓度計(jì)算地質(zhì)條件或其它影響因素較為復(fù)雜時(shí)，也可按最大彎矩?cái)嗝娴呐浣钬炌ㄈL(zhǎng)。配筋應(yīng)滿足下式條件：支護(hù)結(jié)構(gòu)頂端的水平位移值y——剪力為零處即D點(diǎn)至基坑底的距離；——懸臂梁上段結(jié)構(gòu)柔性變形值——下段結(jié)構(gòu)在彎矩Mmax作用下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角——下段結(jié)構(gòu)在彎矩Mmax作用下在D點(diǎn)產(chǎn)生的水平位移

配筋和撓度計(jì)算地質(zhì)條件或其它影響因素較為復(fù)雜時(shí)，也可按最大171上段結(jié)構(gòu)柔性變形

下段結(jié)構(gòu)在作用下上段結(jié)構(gòu)柔性變形

下段結(jié)構(gòu)在作用下1723.3.2單層支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)圖計(jì)算方法是“等值梁法”。等值梁法的關(guān)鍵是如何確定反彎點(diǎn)的位置。對(duì)單錨或單撐支護(hù)結(jié)構(gòu)，地面以下土壓力為零的位置，即主動(dòng)土壓力等于被動(dòng)土壓力的位置，與反彎點(diǎn)位置較接近。3.3.2單層支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)圖計(jì)算方法是“等值梁法”173圖exit圖exit174用等值梁法計(jì)算

單錨、單支支護(hù)結(jié)構(gòu)：

圖3-15單層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)深度計(jì)算簡(jiǎn)圖（3）支點(diǎn)力TC1可按下式計(jì)算：等值梁法，對(duì)反彎點(diǎn)：（1）計(jì)算土壓力（2）基坑底面以下支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)定彎矩零點(diǎn)位置用等值梁法計(jì)算

單錨、單支支護(hù)結(jié)構(gòu)：圖3-15單層支點(diǎn)支175（4）嵌固深度Hd

設(shè)計(jì)值可按下式確定:（4）嵌固深度Hd176（5）計(jì)算內(nèi)力和配筋單層支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大彎矩:發(fā)生在剪力0處，應(yīng)根據(jù)土壓力平衡，求得處的位置y,可得Mmax。彎矩圖可按靜力平衡條件求得可以分段配筋，也可以按最大彎矩?cái)嗝嫱ㄩL(zhǎng)配筋.（5）計(jì)算內(nèi)力和配筋單層支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大彎矩:1773.3.3多層錨拉式支護(hù)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)1)應(yīng)根據(jù)分層挖土深度與每層錨桿設(shè)置的實(shí)際施工情況分階段分層計(jì)算，這時(shí)假定下層挖土不影響上層錨桿計(jì)算的水平力；2)多層布置時(shí)，有等彎矩布置和等反力布置兩種模式；3）懸臂式及單支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度設(shè)計(jì)不宜小于；多支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度設(shè)計(jì)值小于0.2h時(shí)，宜取。3.3.3多層錨拉式支護(hù)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)1)應(yīng)根據(jù)分層挖土深178抗?jié)B透穩(wěn)定條件:當(dāng)基坑底為碎石土及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲透水壓力時(shí)，側(cè)向截水的排樁、地下連續(xù)墻除應(yīng)滿足上述規(guī)定外，嵌固深度設(shè)計(jì)值尚應(yīng)滿足式抗?jié)B透穩(wěn)定條件:抗?jié)B透穩(wěn)定條件:當(dāng)基坑底為碎石土及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲179注意事項(xiàng)：1）排樁、地下連續(xù)墻水平荷載計(jì)算單位；中心距和單位長(zhǎng)度；2）有支撐變形計(jì)算按彈性支點(diǎn)法計(jì)算，支點(diǎn)剛度系數(shù)及地基土水平抗力系數(shù)m應(yīng)按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值；

3）支撐體系（含具有一定剛度的冠梁）或其與錨桿混合的支撐體系應(yīng)按支撐體系與排樁、地下連續(xù)墻的空間作用協(xié)同分析方法，計(jì)算內(nèi)力和變形。注意事項(xiàng)：1）排樁、地下連續(xù)墻水平荷載計(jì)算單位；中心距和單位1803.4土層錨桿土層錨桿是一種埋入土層深部的受拉桿件，它一端與構(gòu)筑物相連，另一端錨固在土層中。

3.4土層錨桿土層錨桿是一種埋入土層深部的受拉桿件，它一1813.4.2錨桿設(shè)計(jì)1）錨桿承載力計(jì)算2）錨桿桿體的截面面積3.4.2錨桿設(shè)計(jì)1）錨桿承載力計(jì)算1823）錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值（1）安全等級(jí)為一級(jí)及缺乏地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的二級(jí)基坑側(cè)壁，應(yīng)進(jìn)行錨桿的基本試驗(yàn)，受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)可取1.3。（2）基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)且有鄰近工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)：3）錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值（1）安全等級(jí)為一級(jí)及缺乏地區(qū)183（3）.對(duì)于塑性指數(shù)大于17的粘性土層中的錨桿應(yīng)進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)。（4）錨桿預(yù)加力值（鎖定值）應(yīng)根據(jù)地層條件及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形要求確定，宜取為錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值的0.50~0.65倍。（5）自由段計(jì)算長(zhǎng)度地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件184地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件185本講要點(diǎn)重點(diǎn)掌握懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法和計(jì)算要點(diǎn)；重點(diǎn)掌握單錨、單支支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法和計(jì)算要點(diǎn)。掌握錨桿計(jì)算方法；理解多層支撐的計(jì)算原則；本講要點(diǎn)重點(diǎn)掌握懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法和計(jì)算要點(diǎn)；1863.6水泥土墻設(shè)計(jì)又稱攪拌樁擋墻，利用一種特殊的攪拌頭或鉆頭，鉆進(jìn)地基至一定深度后，噴出固化劑，與地基土強(qiáng)行拌和而形成的加固土樁體。Mixed-In-PlaceMethodMIP(美國(guó))DeepMixingMethod(日本)固化劑采用水泥或石灰；適用于加固淤泥質(zhì)土、粘土；國(guó)外最大深度60m，國(guó)內(nèi)12－18m；特點(diǎn)：施工無(wú)震動(dòng)、噪音、無(wú)廢水泥漿；坑內(nèi)無(wú)需支撐拉錨，優(yōu)良的抗?jié)B特性。支擋高度，國(guó)內(nèi)最深9m;3.6水泥土墻設(shè)計(jì)又稱攪拌樁擋墻，利用一種特殊的攪拌頭187水泥墻的結(jié)構(gòu)形式擋墻寬度為0.6～0.8開挖深度，樁長(zhǎng)為開挖深度的1.8-2.2倍。水泥墻的結(jié)構(gòu)形式擋墻寬度為0.6～0.8開挖深度，樁長(zhǎng)為開挖1883.6.1土壓力計(jì)算計(jì)算主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力3.6.2抗傾覆計(jì)算3.6.3抗滑移計(jì)算3.6.4墻身應(yīng)力驗(yàn)算3.6.5整體穩(wěn)定計(jì)算一般情況下，使墻體強(qiáng)度不成為設(shè)計(jì)的控制條件，而以結(jié)構(gòu)和邊坡的整體穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)。3.6.1土壓力計(jì)算1891.土壓力計(jì)算墻后主動(dòng)土壓力

墻前被動(dòng)土壓力

1.土壓力計(jì)算墻后主動(dòng)土壓力墻前被動(dòng)土壓力190地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件1912抗傾覆計(jì)算圖按重力式擋墻計(jì)算墻體繞前趾A的抗傾覆安全系數(shù)，不小于(1.0～1.1).2抗傾覆計(jì)算圖按重力式擋墻計(jì)算墻體繞前趾A的抗傾覆安全1923抗滑移計(jì)算按重力式擋墻計(jì)算墻體沿底面滑動(dòng)的安全系數(shù)：3抗滑移計(jì)算按重力式擋墻計(jì)算墻體沿底面滑動(dòng)的安全系數(shù)：1934.墻身應(yīng)力驗(yàn)算

墻體所驗(yàn)算截面處的法向應(yīng)力剪應(yīng)力按下式進(jìn)行：4.墻身應(yīng)力驗(yàn)算墻體所驗(yàn)算截面處的法向應(yīng)力1945整體穩(wěn)定計(jì)算k>=1.25整體穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，將滑動(dòng)土體與攪拌樁擋墻視為一個(gè)整體考慮(常選在墻底下0.5－1.0米處)，采用圓弧滑動(dòng)法計(jì)算圖：5整體穩(wěn)定計(jì)算k>=1.25整體穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，將滑動(dòng)土體195構(gòu)造要求格柵布置時(shí)，水泥土的置換率對(duì)于淤泥不宜小于0.8，淤泥質(zhì)土不宜小于0.7，一般粘性土及砂土不宜小于0.6；格柵長(zhǎng)寬比不宜大于2；樁與樁之間的搭接寬度：考慮截水作用時(shí)，樁的有效搭接寬度不宜小于150mm；當(dāng)不考慮截水作用時(shí)，搭接寬度不宜小于100mm。不能滿足要求時(shí)，宜采用基坑內(nèi)側(cè)土體加固或水泥土墻插筋、加混凝土面板及加大嵌固深度等措施。攪拌樁擋墻設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例（詳見教材)構(gòu)造要求格柵布置時(shí)，水泥土的置換率對(duì)于淤泥不宜小于0.8，淤1963.7土釘墻土釘墻由被加固土體、放置在土中的土釘體和噴射砼面板組成，形成一個(gè)以土擋土的重力式擋土墻。土釘墻自上而下施工，步步為營(yíng)，土釘墻是靠土釘?shù)南嗷プ饔眯纬蓮?fù)合整體作用。土層錨桿的失效影響較大，不應(yīng)用于沒(méi)有臨時(shí)自穩(wěn)能力的淤泥、飽和軟弱土層。3.7土釘墻土釘墻由被加固土體、放置在土中的土釘體和噴射197

圖3-32土釘墻應(yīng)用領(lǐng)域a)托換基礎(chǔ);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) 圖3-32土釘墻應(yīng)用領(lǐng)域1981土釘受拉承載力計(jì)算受拉承載力受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值

荷載折減系數(shù)

1土釘受拉承載力計(jì)算受拉承載力受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載折1992土釘墻承載力計(jì)算采用簡(jiǎn)化圓弧滑動(dòng)條分法2土釘墻承載力計(jì)算采用簡(jiǎn)化圓弧滑動(dòng)條分法2003構(gòu)造土釘墻墻面坡度不宜大于1：0.1；

噴射混凝土面層宜配置鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑宜為6～10mm，間距宜為150～300mm；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；

土釘鋼筋宜采用Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋，鋼筋直徑宜為16～32mm，鉆孔直徑宜為70～120mm；

3構(gòu)造土釘墻墻面坡度不宜大于1：0.1；201本講要點(diǎn)重點(diǎn)掌握水泥土擋墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：荷載、強(qiáng)度、穩(wěn)定（傾覆、滑動(dòng)、整穩(wěn)）土釘墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：土釘承載力和整穩(wěn)本講要點(diǎn)重點(diǎn)掌握水泥土擋墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：2023.8SMWSMW擋土墻是先施工水泥土擋墻，最后按一定的形式在其中插入型鋼（如H鋼），即形成一種勁性復(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)。：止水好，剛度大，構(gòu)造簡(jiǎn)單，型鋼插入深度一般小于攪拌深度，型鋼可回收重復(fù)使用，成本較低。SMW適宜的基坑深度為6～10m，國(guó)外開挖深度已達(dá)20m。要求型鋼間距不能過(guò)大，保證水泥土的強(qiáng)度由受剪，受壓控制。3.8SMWSMW擋土墻是先施工水泥土擋墻，最后按一定的203（a）全位“滿堂”；（b）全位“1隔1”（c）全位“1隔2”；（d）半位“滿堂”；（e）半位“1隔1”（a）全位“滿堂”；（b）全位“1隔1”2041型鋼凈間距的確定保證型鋼間的水泥土在側(cè)向水土壓力作用下不產(chǎn)生彎曲應(yīng)力1型鋼凈間距的確定保證型鋼間的水泥土在側(cè)向水土壓力作用下不產(chǎn)2052.水泥土強(qiáng)度校核“連續(xù)”截面剪力2.水泥土強(qiáng)度校核“連續(xù)”截面剪力206型鋼“間隔”布置驗(yàn)算拱的軸力強(qiáng)度型鋼“間隔”布置驗(yàn)算拱的軸力強(qiáng)度2073.9逆作拱墻在基坑四周場(chǎng)地都允許起拱的條件下（基坑各邊長(zhǎng)L的起拱矢高），可以采用閉合的水平拱圈來(lái)支擋土壓力以圍護(hù)基坑的穩(wěn)定，采用閉合的水平拱圈來(lái)支擋土壓力以圍護(hù)基坑的穩(wěn)定；拱結(jié)構(gòu)是以受壓力為主，能更好地發(fā)揮混凝土抗壓強(qiáng)度高的材料特性，而且拱圈支擋高度只需在坑底以上3.9逆作拱墻在基坑四周場(chǎng)地都允許起拱的條件下（基坑各邊208這個(gè)閉合拱圈可以由幾條二次曲線圍成的組合拱圈（曲率不連續(xù)），也可以是一個(gè)完整的橢圓或蛋形拱圈（曲率連續(xù)）。安全可靠，每道拱圈分別承受該道拱圈高度內(nèi)的壓力，不相互影響；節(jié)省工期，施工方便；節(jié)省擋土費(fèi)用，用拱圈支護(hù)的費(fèi)用僅為用擋土樁的40%~60%。而且，基坑越深，經(jīng)濟(jì)效益越顯著。這個(gè)閉合拱圈可以由幾條二次曲線圍成的組合拱圈（曲率不連續(xù)），2091.截面形狀1.截面形狀2102.拱墻計(jì)算逆作拱墻結(jié)構(gòu)型式根據(jù)基坑平面形狀可采用全封閉拱墻，也可采用局部拱墻，拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8，基坑開挖深度h不宜大于12m。當(dāng)基坑開挖深度范圍或基坑底土層為砂土?xí)r，應(yīng)按抗?jié)B透條件驗(yàn)算土層穩(wěn)定性；當(dāng)基底土層為粘性土?xí)r，基坑開挖深度滿足下列抗隆起驗(yàn)算條件：2.拱墻計(jì)算逆作拱墻結(jié)構(gòu)型式根據(jù)基坑平面形狀可采用全封閉拱墻211均布荷載作用下，圓形閉合拱墻結(jié)構(gòu)軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算：

圓拱的外圈半徑；拱墻分道計(jì)算高度

在分道高度范圍內(nèi)的基坑外側(cè)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值的平均值。均布荷載作用下，圓形閉合拱墻結(jié)構(gòu)軸向圓拱的2123構(gòu)造混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C25；拱墻截面宜為Z字型，拱壁的上、下端宜加肋梁；當(dāng)基坑較深且一道Z字型拱墻的支護(hù)高度不夠時(shí)，可由數(shù)道拱墻疊合組成；肋梁，其豎向間距不宜大于2.5m。圓形拱墻壁厚不應(yīng)小于400mm，其他拱墻壁厚不應(yīng)小于500mm。3構(gòu)造混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C25；2133.10逆作法施工

深地下室的常規(guī)施工是通過(guò)臨時(shí)支護(hù)基坑坑壁，開挖至預(yù)定深度后，澆底板并由下而上施工各層地下室結(jié)構(gòu)，待地下室完工后，再逐層進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。利用地下連續(xù)墻采用逆作法施工較深的多層地下室，成為發(fā)展的方向，這已在國(guó)內(nèi)外到得了顯著的效果。3.10逆作法施工深地下室的常規(guī)施工是通過(guò)臨時(shí)支護(hù)基坑坑214逆作法施工工藝是先沿建筑物外圍施工地下連續(xù)墻，作為地下室的邊墻或基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。在建筑物內(nèi)部的澆筑中間支承柱，開挖土方至第一層地下室底面標(biāo)高，澆注梁及部分的板，該層樓蓋即可作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐系統(tǒng)。然后在梁間沒(méi)有澆板的空檔內(nèi)，向下逐層施工各層地下室結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，在已完成底面梁板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，做上部結(jié)構(gòu)。地下室封底前，地面上允許施工的層數(shù)要通過(guò)計(jì)算確定。逆作法施工工藝是先沿建筑物外圍施工地下連續(xù)墻，作為地下室的邊215日本讀賣新聞社大樓

逆作法施工地上９層，地下６層，總工期只用了２２個(gè)月，比常規(guī)方法縮短了６個(gè)月。該工程用2.0m大直徑鉆孔灌注樁作為中間支承柱，Ｌ＝３０m,共用３５根。日本讀賣新聞社大樓

逆作法施工地上９層，地下６層，216逆作法的優(yōu)點(diǎn)：地下主體結(jié)構(gòu)的梁、板、柱作為擋土墻的橫向支撐；大幅度縮短工期；逆作法只開挖有效范圍內(nèi)的土方量，減少了大量的土方量；安全性好，且基本上不受氣候所左右。逆作法的優(yōu)點(diǎn)：地下主體結(jié)構(gòu)的梁、板、柱作為擋土墻的橫向支撐；217不足：封閉狀態(tài)下的環(huán)境進(jìn)行施工，作業(yè)環(huán)境較差；大型機(jī)械設(shè)備難于進(jìn)場(chǎng)；地下結(jié)構(gòu)中墻柱的混凝土接搭質(zhì)量較難控制；控制導(dǎo)柱的垂直度和承載力較難；逆作法側(cè)向剛度較封閉式的小，施工中應(yīng)采取措施，防止一側(cè)連續(xù)墻的過(guò)大變形。不足：封閉狀態(tài)下的環(huán)境進(jìn)行施工，作業(yè)環(huán)境較差；大型機(jī)械設(shè)備218立柱立柱在逆作施工中具有無(wú)法取代的重要性，立柱設(shè)計(jì)和計(jì)算，為逆作法設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：1)立柱位置的設(shè)置

2）立柱負(fù)擔(dān)荷載的計(jì)算3）允許應(yīng)力的決定４）立柱樁的設(shè)計(jì)按灌注樁進(jìn)行。５）上部結(jié)構(gòu)體加固設(shè)計(jì)６）立柱的設(shè)計(jì)７）柱腳根部插入部分的設(shè)計(jì)。立柱立柱在逆作施工中具有無(wú)法取代的重要性，立柱設(shè)計(jì)和計(jì)算，219

逆作法施工，以地面層的梁板結(jié)構(gòu)是封閉還是敞開分為“封閉式逆作法”和“開敞式逆作法”。我國(guó)第一個(gè)按“封閉式逆作法”施工的試點(diǎn)工程是上?；A(chǔ)工程科研樓，地上５層，地下２層。另一個(gè)為上海電信大樓地下室工程采用了“開敝式逆作法”旋工（該工程地下３層，地上17層），在南京夫子廟地下商場(chǎng)也采用過(guò)該方法施工。

逆作法施工，以地面層的梁板結(jié)構(gòu)是封閉還是敞開分為“封閉式逆220本講要點(diǎn)掌握SMW方法的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；了解逆作拱墻的設(shè)計(jì)過(guò)程；了解逆作法施工。本講要點(diǎn)掌握SMW方法的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；2215淺埋的地下結(jié)構(gòu)

當(dāng)垂直土壓力和水平土壓力均隨著深度增加而增加時(shí)，則為淺埋式結(jié)構(gòu).淺埋的地下結(jié)構(gòu)包括附建式的地下室結(jié)構(gòu)（防空地下室）、隧道的引道結(jié)構(gòu)和一般的淺埋結(jié)構(gòu).本章著重討論矩形淺埋式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算原理.5淺埋的地下結(jié)構(gòu)當(dāng)垂直土壓力和水平土壓力均隨著深度增加而2225.1.1防空地下室大量的住宅和公共建筑物在修建時(shí)，按照國(guó)家的規(guī)定，按比例修建的具有一定防護(hù)要求的建筑物地下室。承受上部地面建筑傳來(lái)的靜荷載,承受核爆炸沖擊波的動(dòng)力荷載;平戰(zhàn)結(jié)合；一般采用梁板結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)、箱形結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)形式。5.1.1防空地下室大量的住宅和公共建筑物在修建時(shí)，按照國(guó)家223地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件224地道地道2255.1.2引道結(jié)構(gòu)城市道路系統(tǒng)中立交地道、水底隧道的峒門與地面間的連接段，是一種縱向變高度的塹壕。（1）.墻型支擋結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛的是薄壁型擋墻，又可分為懸臂式和扶壁式擋墻。（2）.槽形支擋結(jié)構(gòu)5.1.2引道結(jié)構(gòu)城市道路系統(tǒng)中立交地道、水底隧道的峒門與地226地下結(jié)構(gòu)工程深基坑工程課件227(a)懸臂式擋墻（b）扶壁式擋墻圖5－1薄壁型擋墻(a)懸臂式擋墻228其他：重力型、半重力型（塊石、素混凝土制成）、鋼筋混凝土薄壁擋墻、加筋土型支擋結(jié)構(gòu)、拉錨型支擋結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻型支擋結(jié)構(gòu)。其他：重力型、半重力型（塊石、素混凝土制成）、鋼筋混凝土薄壁229槽形支擋結(jié)構(gòu)（整體式引道結(jié)構(gòu)）靜定結(jié)構(gòu)，其形狀與船塢類似，其設(shè)計(jì)需要先進(jìn)行抗浮穩(wěn)定計(jì)算，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算。槽形支擋結(jié)構(gòu)（整體式引道結(jié)構(gòu)）靜定結(jié)構(gòu)，其形狀與船塢類似，2305.1.3一般淺埋結(jié)構(gòu)淺埋的地鐵車站、地鐵通道、地下工廠、地下醫(yī)院、指揮所等，應(yīng)用廣泛。一般采用明挖法施工。為直墻拱、矩形框架和梁板式結(jié)構(gòu)。5.1.3一般淺埋結(jié)構(gòu)淺埋的地鐵車站、地鐵通道、地下工廠、地2315.2一般淺埋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式

5.2.1直墻拱半圓拱、割圓拱和拋物線拱5.2一般淺埋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式

5.2.1直墻拱半圓拱、割圓拱和2325.2.2矩形閉合框架(a)單跨(b)雙跨(c)隔墻開設(shè)孔洞5.2.2矩形閉合框架(a)單跨(b)雙跨(c)隔墻開設(shè)孔洞233(d)梁柱體系(e)多層多跨地下廠房(d)梁柱體系(e)多層多跨地下廠房2345.2.3梁板式結(jié)構(gòu)5.2.3梁板式結(jié)構(gòu)2355.3矩形閉合框架的計(jì)算矩形閉合框架的結(jié)構(gòu)計(jì)算通常包括荷載、內(nèi)力及截面計(jì)算，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行抗浮計(jì)算。5.3.1荷載計(jì)算靜荷載:自重土壓力和地下水頭壓力；活荷載:施工活荷載、車輛設(shè)備等荷載；特定荷載:常規(guī)武器甚至核武器作用下的沖擊荷載。5.3矩形閉合框架的計(jì)算矩形閉合框架的結(jié)構(gòu)計(jì)算通常包括荷載、236頂板荷載：(