[PPT]岩土工程之基坑支护分析.ppt

基坑支护 7.1 概述 7.1.1 支护的目的与作用 1、基坑支护的目的 （1）确保基坑开挖和基础结构施工安全、顺利； （2）确保基坑临近建筑物或地下管道正常使用； （3）防止地面出现塌陷、坑底管涌发生。 2、基坑支护的作用 挡土、挡水、控制边坡变形。 3、基坑工程的基本技术要求 （1）安全可靠性； （2）经济合理性； （3）施工便利性和工期保证性。 7.1.2 支护结构的类型及适用条件 （1）无围护放坡开挖； （4）中央开挖施工法：先施工基坑四周排桩，桩内放坡开挖后施工中央部分基础工程，待完工后再挖除排桩内侧土体，边挖边用支撑杆将支护排桩与中央部分基础工程支撑起来，最后再施工周边基础工程。 （7）逆作法；（8）沉井法；（9）土钉墙支护； （10）组合型支护。 两种以上的支护方法组合起来使用，既能保证支护结构的安全又降低成本。如上部放坡，下部桩墙锚杆支护；锚杆与土钉组合；深搅桩与灌注桩排组合；深搅桩中打入H钢桩组合支护等。 土钉与桩-锚复合支护 土钉与微型桩组成的复合支护 土钉与微型桩组成的复合支护 7.1.3 支护结构方案的选择 根据场地、地层、基坑深度、设备等条件选择支护的方法，并力求做到支护方案的优选及设计计算的正确，具体参考建议： （1）粘性土、粉质粘土等强度较高的地基，当基坑深度H6m时，放坡开挖或悬臂桩（单、双排）墙支护；当H6m时，用土钉支护，若地下水位高，进行降水或施工防渗墙配合来土钉使用；也可采用锚杆桩墙支护的方案，锚杆层数不宜超过四层。 （2）淤泥质或饱和粘性土等软弱地基，当H7m时，且只考虑边坡稳定时，优先选用水泥土搅拌桩等重力式支护方案；当基坑较深时，可采用地下连续墙内支撑支护的方案或逆作法施工。  7.2 支护结构的受力及破坏形式 7.2.1 支护板桩的受力性状 （1）悬臂式板桩：插入土体部分视为固定端，上部为自由端；即看作悬臂梁结构。 （2）浅埋单锚式板桩：插入土体部分视为固定铰，上部锚拉作用点为活动铰；即看作简支梁结构。 （3）深埋单锚式板桩：插入土体部分视为固定端，上部锚拉作用点为活动铰；即看作静不定梁结构。 （4）多层锚拉式板桩：插入土体部分视为固定端，上部各个锚拉作用点为活动铰；即看作连续梁结构。  7.2.2支护板桩的侧向土压力计算 1、侧向土压力计算模式 关于基坑桩墙侧向土压力计算模式很多，主要采用的有以下两大类： （1）以朗肯、库伦等理论公式计算的土压力；使用时应注意地基土的c、φ的取值。计算时还应考虑地面荷载、地面不规则几何形状等对桩墙侧土压力的影响。 土压力与水压力可分开计算，也可合并计算；合并计算时地下水以下土的重度取饱和含水重度，降水后土层按稍湿状态考虑。对于粘性土，可忽略粘聚力，适当增加内摩擦角来计算。 2、基坑底桩前土压力计算取值 基坑底桩前土抗力常采用的是朗肯公式计算， 由于计算出来的被动土压力是以极限状态为前提 的，当被动土压力达到理论计算值时，其围护结 构的变形位移将很大，一般达到坑深或桩墙高度 的5%，这么大的变形位移是基坑支护结构所不能 允许的。因此，对于基坑支护被动土压力计算中 ，一般取其折减系数η=0.3～0.5。  1、支护结构的破坏形式 （1）支锚结构系统破坏； （2）板桩底部向基坑内侧移; （3）板桩弯曲破坏； 某复合土钉支护基坑整体失稳时照片  （4）整体圆弧滑动； （5）基坑底管涌发生。 2、支护结构设计应考虑的问题 （1）确保锚杆（支撑）的强度与稳定； （2）板桩的入土深度应满足要求； （3）板桩截面尺寸、间距、抗弯强度够用； （4）基坑底稳定验算满足要求。  7.3 支护板桩的设计计算 7.3.1 悬臂式板桩的计算 1、单排式板桩计算 2、双排式板桩计算 将双排桩看做钢架结构计算内力。 （1）双排桩的Mmax是单排桩的75%； （2）桩顶位移是单排桩的30～40%； (3）护桩入土深度是单排桩的70%； 7.3.2 单锚式板桩的计算 1、浅埋式单锚板桩的计算（简支梁法求解） 2、深埋式单锚板桩的计算（等值梁法求t1） （1）以d点主、被动土 压力强度相等，求t0 ； 由 得 2、 深埋式单锚板桩的计算 （2）求相当梁的锚杆