常见基坑围护结构设计分析.ppt

4.墙身应力验算 墙体所验算截面处的法向应力 剪应力按下式进行 ： 6 常见围护结构构造设计 5 整体稳定计算k= 1.25 整体稳定计算时，将滑动土体与搅拌桩挡墙视为一个整体考虑(常选在墙底下0.5－1.0米处)，采用圆弧滑动法计算图 ： 6 常见围护结构构造设计 构造要求 格栅布置时，水泥土的置换率对于淤泥不宜小于0.8，淤泥质土不宜小于0.7，一般粘性土及砂土不宜小于0.6；格栅长宽比不宜大于2 ； 桩与桩之间的搭接宽度 ：考虑截水作用时，桩的有效搭接宽度不宜小于150mm；当不考虑截水作用时，搭接宽度不宜小于100mm。 不能满足要求时，宜采用基坑内侧土体加固或水泥土墙插筋、加混凝土面板及加大嵌固深度等措施。 搅拌桩挡墙设计计算实例（详见教材) 6 常见围护结构构造设计 SMW SMW挡土墙是先施工水泥土挡墙，最后按一定的形式在其中插入型钢（如H钢），即形成一种劲性复合围护结构。： 止水好，刚度大，构造简单，型钢插入深度一般小于搅拌深度，型钢可回收重复使用，成本较低。 SMW适宜的基坑深度为6～10m，国外开挖深度已达20m。 要求型钢间距不能过大，保证水泥土的强度由受剪，受压控制。 6 常见围护结构构造设计 （a）全位“满堂”；（b）全位“1隔1” （c）全位“1隔2”；（d）半位“满堂”；（e）半位“1隔1” 6 常见围护结构构造设计 1型钢净间距的确定 保证型钢间的水泥土在侧向水土压力作用下不产生弯曲应力 6 常见围护结构构造设计 2.水泥土强度校核 “连续”截面剪力 6 常见围护结构构造设计 型钢“间隔”布置 验算拱的轴力强度 6 常见围护结构构造设计 4 基坑稳定性验算 整体稳定性验算： 基坑的整体失稳是指边坡土体与支护结构一 起失去稳定并在土体中产生滑裂面的情况。 4 基坑稳定性验算 基坑的整体失稳在下列情况常常发生，因而要进 行验算。①自然放坡的边坡(见前面边坡稳定性验 算)。②重力式挡土支护。③锚杆支护体系。④土 钉支护体系。 验算方法都是检验滑动面上的滑动力矩与抗 滑力矩的平衡情况，只是由于挡墙或锚杆的存在 限制了滑动面的位置，从面产生不同类型支护结 构验算方面的少许差别。 4 基坑稳定性验算 重力式支护结构整体稳定核算 验算方法及搜索最危险滑动面的方法按上面自然放坡情况，采用相同的方法，只是滑动面通过挡墙的边角。 另一种假设是假定滑动面可以通过墙身，这时应在抗滑力矩中加入墙身抗剪力所产生的力矩， 4 基坑稳定性验算 锚杆支护结构的整体稳定验算。 锚杆支护基坑的整体失稳可有二种情况。 (1)破坏面通过锚杆尾端，形成一个近于圆弧的滑面。 (2)锚杆被滑动面切过，土体内形成折线构成的破坏面。 4 基坑稳定性验算 验算方法按Kranz提出的代替墙法，假定滑动面由垂线dc与斜线bc组成，c点是锚杆锚固段的中点。dc代替墙。 4 基坑稳定性验算 土钉墙的整体稳定校核： 土钉墙的稳定分析对其设计极为重要，方法大体上分为极限平衡法与有限元法二类，但以前者用的多，极限平衡法中的各法在滑动面形状及土钉力的假定方面又各不相同。 4 基坑稳定性验算 坑底抗渗流稳定验算 进行基坑降水时，由于基坑外水位差，导致基坑外的地下水绕过围护墙的下端向基坑内渗流。从而形成管涌或流砂。 抗渗流稳定验算的基本原则是使基坑内土体的有效压力大于地下水向上的渗流压力。 4 基坑稳定性验算 教材图12-14是Terzaghi—peck方法的计算简图。 （12-19） 由此推得： 考虑到平均超静水头ha是个变化值，进行简化处理后得到： (12-22) 式中：k 应取大于1.2；h1取开挖面以上至透水性良好的土层底面之间得距离。 4 基坑稳定性验算 承压水的影响 如果坑底粘性土下面存在超静水压力，有可能使开挖面上抬，或者形成管涌现象，从而导致基坑外得周围地面下沉。 为此，需要坑底黏土有一定的厚度t。 通过图12-15 可算得：引入安全系数后有： 式中 K——安全系数，取K＝1.43 4 基坑稳定性验算 12.5.1 基坑坑底隆起计算 坑底隆起的原因大致有：土方开挖后土的卸荷回弹产生的隆起；坑外土向境内的塑性流动产生的降起；承压水顶起隔水层产生的隆起等。 坑底土好时，以回弹产生的隆起为主；土质较软时塑流引起的隆起为主。