基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算第1頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

目錄

1土壓力

2基坑穩(wěn)定性

3土釘墻

4重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)

5樁墻式圍護(hù)結(jié)構(gòu)

6錨桿

第2頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1土壓力

*庫侖土壓力

*朗肯土壓力

*特殊情況下的土壓力

*《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》

土壓力

*工程實(shí)測(cè)土壓力

*土壓力計(jì)算模型第3頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2基坑穩(wěn)定性

*土坡穩(wěn)定性

*圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性

*基坑底面抗隆起穩(wěn)定性

*基坑底面抗?jié)B流穩(wěn)定性

第4頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3土釘墻概述《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》方法《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》方法《基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程》方法王步云建議的方法冶金部建筑研究總院建議的方法王長(zhǎng)科建議的方法工程實(shí)例第5頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月5樁墻式圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁墻式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類型懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)錨撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)第6頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1土壓力

庫侖土壓力假定：

1773年，法國科學(xué)家?guī)靵鲎龀鰞身?xiàng)假定，提出了土壓力理論。

（1）墻后填土為砂土（黏聚力c=0）；

（2）產(chǎn)生主動(dòng)、被動(dòng)土壓力時(shí)，墻后填土形成滑楔體，其滑裂面為通過墻腳的平面。

第7頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1.1-1主動(dòng)狀態(tài)下的滑動(dòng)楔體第8頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1.1-2庫侖主動(dòng)土壓力第9頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月庫侖主動(dòng)土壓力為：

第10頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月庫侖被動(dòng)土壓力為：第11頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1.1-3庫侖被動(dòng)土壓力

第12頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2朗肯土壓力1857年，朗肯假定墻背垂直光滑，根據(jù)土的極限平衡理論提出了朗肯土壓力理論。第13頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.1朗肯主動(dòng)土壓力朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為：

第14頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.2朗肯被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力強(qiáng)度為：

第15頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3特殊情況下的土壓力1.3.1坡頂?shù)孛娣撬綍r(shí)的土壓力

第16頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3.2坡頂超載作用下的土壓力1.彈性理論解（一）第17頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月彈性理論解（二）第18頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2.《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2002的規(guī)定第19頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》土壓力《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99采用了朗肯土壓力理論，并規(guī)定對(duì)于碎石土及砂土，采用水土分算；對(duì)粘性土及粉土采用水土合算。當(dāng)計(jì)算基坑底面以下各深度處的基坑外側(cè)主動(dòng)土壓力時(shí)，規(guī)定豎向自重應(yīng)力一律采用基坑底面標(biāo)高處的數(shù)值。

第20頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4.1基坑外側(cè)豎向應(yīng)力

（a）自重壓力（b）坡頂均布?jí)毫Γ╟）坡頂局部荷載第21頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4.2水平荷載（主動(dòng)土壓力）

圖1.4-2水平荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖

第22頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

（1）水土分算（碎石土及砂土）1）

當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以上時(shí)：（1.4-1）第23頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2）當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以下時(shí)：

總應(yīng)力法：有效應(yīng)力法：第24頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）水土合算（黏性土及粉土）第25頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4.3水平抗力（被動(dòng)土壓力）

第26頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）水土分算（碎石土及砂土）總應(yīng)力法：有效應(yīng)力法：第27頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）水土合算（黏性土及粉土）第28頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1.5工程實(shí)測(cè)土壓力第29頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第30頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第32頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1.6土壓力計(jì)算模型第35頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第36頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第37頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月《基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程CECS96∶97》法

第38頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月王步云建議的模型第39頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月王長(zhǎng)科建議的模型第40頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2基坑穩(wěn)定性第41頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1土坡穩(wěn)定分析2.1.1瑞典圓弧法第42頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第43頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.2條分法

第44頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2.畢肖甫公式

第45頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月畢肖甫建議不計(jì)土條間的摩擦力之差第46頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.坡高和臨界坡角的關(guān)系王長(zhǎng)科建議的公式第47頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月坡土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)土層厚度γcφ11.519.4302723.819.5202434.719.1222640.719.103651.319.82325平均值

19.321.226.0第48頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

采用厚度加權(quán)平均值，將數(shù)值代入式（2.1-10），得穩(wěn)定安全系數(shù)為1.0時(shí)的臨界坡角

穩(wěn)定安全系數(shù)為1.3時(shí)的坡角為：第49頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定分析第50頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)無地下水時(shí)：第51頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第52頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3基坑底面抗隆起穩(wěn)定分析第53頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第54頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2.4基坑底面抗?jié)B流穩(wěn)定分析第55頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2.4-2基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定性驗(yàn)算第56頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3土釘墻

*鉆孔注漿土釘*打入土釘*打入注漿土釘?shù)?7頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第58頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第59頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第60頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第61頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第62頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第63頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第64頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第65頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第66頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第67頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第68頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第69頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第70頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1.2土釘墻和其他類似技術(shù)的比較

第71頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第72頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1.3土釘墻和其他技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用

第73頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第74頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第75頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第76頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99方法

第77頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2.1土釘抗拉承載力（圖3.2-1）

第78頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）單根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算

第79頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）對(duì)于基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)的土釘抗拉承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按試驗(yàn)確定，基坑側(cè)壁安全等級(jí)為三級(jí)時(shí)可按下式計(jì)算：

式中

s——土釘抗拉抗力分項(xiàng)系數(shù)，取1.3；

第80頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）單根土釘抗拉承載力計(jì)算應(yīng)符合下列要求：第81頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2.2整體穩(wěn)定性驗(yàn)算（圖3.2-2）

圖3.2-2整體穩(wěn)定性驗(yàn)算第82頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）單根土釘在圓弧滑裂面外錨固體與土體的極限抗拉力可按下式確定：第83頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）土釘墻應(yīng)根據(jù)施工期間不同開挖深度及基坑底面以下可能滑動(dòng)面采用圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法，取一定長(zhǎng)度邊坡體，按下式進(jìn)行計(jì)算：第84頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2.3構(gòu)造要求土釘墻設(shè)計(jì)及構(gòu)造應(yīng)符合下列要求：1．土釘墻墻面坡度不宜大于1:0.1；2．土釘必須和面層有效連接，應(yīng)設(shè)置承壓板或加強(qiáng)鋼筋等構(gòu)造措施，承壓板或加強(qiáng)鋼筋應(yīng)與土釘螺栓連接或鋼筋焊接連接；3．土釘?shù)拈L(zhǎng)度宜為開挖深度的0.5~1.2倍，間距宜為1~2m，與水平面夾角宜為50~200;4．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；第85頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月5．注漿材料宜采用水泥漿或水泥砂漿，其強(qiáng)度等級(jí)不宜低于M10；6．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；7.坡面上下段鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于300mm。第86頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》YB9258-97方法第87頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3.1抗拔力和錨固長(zhǎng)度土釘設(shè)計(jì)軸向拉力值

(2)鋼筋截面積

(3)錨固長(zhǎng)度第88頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3.2內(nèi)部穩(wěn)定分析驗(yàn)算

內(nèi)部穩(wěn)定分析采用條分法，計(jì)算公式為：第89頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3.3外部穩(wěn)定分析驗(yàn)算

以土釘原位加固土體，當(dāng)土釘達(dá)到一定密度時(shí)所形成的復(fù)合體就會(huì)出現(xiàn)類似錨定板群錨現(xiàn)象中的破裂面后移現(xiàn)象，在土釘加固范圍內(nèi)形成一個(gè)“土墻”，在內(nèi)部自身穩(wěn)定得到保證的情況下，它的作用類似重力式擋墻，因此，可用重力式擋墻的穩(wěn)定性分析方法對(duì)土釘墻進(jìn)行分析。如圖3.3-1。第90頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月圖3.3-1土釘支護(hù)外部整體穩(wěn)定性分析（a）滑移；（b）傾覆；（c）整體失穩(wěn)

第91頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1.土墻厚度的確定（圖3.3-2）

第92頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2.抗滑移驗(yàn)算

圖3.3-3滑移計(jì)算第93頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月如圖3.3-3所示，抗滑移驗(yàn)算可按下式進(jìn)行：第94頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.抗傾覆驗(yàn)算

如圖3.3-4所示,抗傾覆驗(yàn)算可按下式進(jìn)行：第95頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3.4構(gòu)造要求（1）初步選定土釘支護(hù)各組成部分尺寸及參數(shù)：a.錨固體孔徑：D=8～15cm；b.土釘長(zhǎng)度：一般對(duì)非飽和土，土釘長(zhǎng)度與開挖深度H之比為0.6~1.0范圍內(nèi)，密實(shí)及干硬性粘土取小值；c.土釘直徑：一般為20~35mm，不少于16mmII級(jí)以上螺紋鋼筋；d.注漿材料：水泥砂漿或水泥素漿，水泥采用普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)不小于425"，水灰比1:0.40~0.50；e.墻面傾角：垂直方向傾角00~250，土釘水平方向傾角一般為50~200，利用重力向孔中注漿時(shí)傾角不宜小于150；第96頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月f.間距：水平間距為(10~15)D，一般為0.8~1.20m，垂直間距依土層及計(jì)算確定，一般0.8~1.20m。上下插筋交錯(cuò)排列。遇局部軟弱土層間距可低于0.8m；g.鋼絲網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)片：無地下水、土質(zhì)好時(shí)可用一般鋼絲網(wǎng)，土體穩(wěn)定性差時(shí)可用鋼筋網(wǎng)片，一般采用φ6的I級(jí)鋼筋焊成15~20cm方格形網(wǎng)片。面層砂漿或噴射混凝土厚度為50~150mm；