地下建筑結(jié)構(gòu)施工31課件講解

地下建筑結(jié)構(gòu)施工深基坑工程CONTENTS目錄01概述02基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)03支護(hù)結(jié)構(gòu)方案及選擇04支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用05基坑工程地下水的作用與處理支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用土壓力（靜止土壓力、主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力），靜止土壓力計(jì)算朗肯土壓力簡(jiǎn)介、理論、主動(dòng)土壓力及其計(jì)算、被動(dòng)土壓力及其計(jì)算朗肯土壓力理論填土表面有連續(xù)均布荷載，分層填土，地下水（水土合算，水土分算）朗肯土壓力與支護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力的區(qū)別支護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力靜止土壓力特殊情況下土壓力基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載水平荷載土壓力水壓力地面超載引起的附加荷載水平抗力土壓力支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用土體作用于擋土墻上的壓力土壓力支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用土體作用于擋土墻上的壓力擋土墻在土壓力作用下，不發(fā)生任何變形和位移，墻后填土處于彈性平衡狀態(tài)時(shí)，作用在擋土墻背的土壓力靜止土壓力在土壓力作用下，擋土墻離開土體向前位移至一定數(shù)值，墻后土體達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)且出現(xiàn)連續(xù)滑動(dòng)面時(shí)，作用在墻背的土壓力主動(dòng)土壓力在外力作用下，擋土墻推擠土體向后位移至一定數(shù)值，墻后土體達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)且出現(xiàn)連續(xù)滑動(dòng)面時(shí)，作用在墻背的土壓力被動(dòng)土壓力EP滑裂面Ea滑裂面Eo土壓力影響因素及實(shí)際土壓力主動(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。土壓力是擋土結(jié)構(gòu)與土體相互作用的結(jié)果，實(shí)際土壓力的大小和分布主要受擋土結(jié)構(gòu)側(cè)向位移的大小和方向、土的性質(zhì)、擋土結(jié)構(gòu)的剛度和高度等因素影響影響土壓力大小和分布的諸因素中，最主要和最關(guān)鍵的是擋土結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移的大小和方向三種土壓力大小關(guān)系：Ep>E0>EaK0靜止土壓力系數(shù)，可直接在室內(nèi)由三軸試驗(yàn)或旁壓試驗(yàn)得到，在缺乏試驗(yàn)資料時(shí)，對(duì)于正常固結(jié)土，可按經(jīng)驗(yàn)公示算得：K0=1-sinψ’γ土的重度LOGO靜止土壓力基本假定：地表面水平，墻背豎直、光滑靜止土壓力猶如半空間彈性變形體，在土的自重作用下，無(wú)側(cè)向變形時(shí)的水平側(cè)壓力，故填土表面下任意深度z處的靜止土壓力強(qiáng)度σz=?σx=?σz=γzσx=Koγz靜止土壓力計(jì)算公式：P0=Koγz靜止土壓力系數(shù)：K0=1-sinψ’=μ/（1-μ）靜止土壓力合力：或者LOGO靜止土壓力P0P0是Z的線性系數(shù)，故P0沿墻的高度呈線性三角形分布P0=Koγz靜止土壓力合力E0合力大?。汉侠碜饔命c(diǎn)：距墻底H/3σ01σ02已知某擋土墻高4.0m，墻背垂直光滑，墻后填土面水平，填土重度密度γ=18.0kN/m3，靜止土壓力系數(shù)K0=0.65，計(jì)算作用在墻背的靜止土壓力大小及其作用點(diǎn)，并繪出土壓力沿墻高的分布圖。例題墻頂處?kù)o止土壓力強(qiáng)度為：墻底處?kù)o止土壓力強(qiáng)度為：土壓力合力大?。和翂毫狭ψ饔命c(diǎn)：距離墻地高度解支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用土壓力（靜止土壓力、主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力），靜止土壓力計(jì)算朗肯土壓力簡(jiǎn)介、理論、主動(dòng)土壓力及其計(jì)算、被動(dòng)土壓力及其計(jì)算朗肯土壓力理論填土表面有連續(xù)均布荷載，分層填土，地下水（水土合算，水土分算）朗肯土壓力與支護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力的區(qū)別支護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力靜止土壓力特殊情況下土壓力朗肯土壓力理論假設(shè)擋土墻背豎直擋土墻背光滑墻后填土面水平朗肯土壓力簡(jiǎn)介土壓力計(jì)算方法：土的極限平衡條件半空間應(yīng)力狀態(tài)朗肯土壓力理論墻背與填土間無(wú)摩擦力產(chǎn)生，故剪應(yīng)力為零，墻背為主應(yīng)力面若擋土墻不出現(xiàn)位移，墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)，作用在墻背上的應(yīng)力狀態(tài)與彈性半空間土體應(yīng)力狀態(tài)相同在離填土面深度z處，σz=σ1=γz,σx=σ3=k0γz。用σ1與σ3作成摩爾應(yīng)力圓與土的抗剪強(qiáng)度曲線不相切朗肯土壓力理論墻背單元微體朗肯土壓力理論圓Ⅱ-主動(dòng)朗肯狀態(tài)圓Ⅲ-被動(dòng)朗肯狀態(tài)當(dāng)擋土墻離開土體向左移動(dòng)時(shí)，墻后土體有伸張趨勢(shì)，此時(shí)豎向應(yīng)力σz不變，法向應(yīng)力σx減小，σz和σx為大小主應(yīng)力，當(dāng)擋土墻位移使墻后土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，σx達(dá)最小值σ3。其摩爾應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度包線相切（圓Ⅱ）。土體形成一系列滑裂面，面上個(gè)點(diǎn)都處于極限平衡狀態(tài)，稱為主動(dòng)朗肯狀態(tài)此時(shí)墻背法向應(yīng)力σx為最小主應(yīng)力，即朗肯主動(dòng)土壓力滑裂面的方向與大主應(yīng)力作用面（水平面）成朗肯主動(dòng)土壓力主動(dòng)朗肯狀態(tài)若擋土墻在外力作用下向右擠壓土體，豎向應(yīng)力σz不變，而法向應(yīng)力σx隨著擋土墻位移增加而逐步增大，當(dāng)σx超過σz時(shí)，σx為大主應(yīng)力，σz為小主應(yīng)力。當(dāng)擋土墻位移至墻后土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，σx達(dá)最大值σ1其摩爾應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度包線相切（圓Ⅲ）土體形成一系列滑裂面，面上個(gè)點(diǎn)都處于極限平衡狀態(tài)，稱為被動(dòng)朗肯狀態(tài)此時(shí)墻背法向應(yīng)力σx為最大主應(yīng)力，即朗肯被動(dòng)土壓力滑裂面的方向與大主應(yīng)力作用面（水平面）成朗肯被動(dòng)土壓力被動(dòng)朗肯狀態(tài)

Ka：計(jì)算點(diǎn)處土的主動(dòng)土壓力系數(shù)

：土的內(nèi)摩擦角（o）主動(dòng)土壓力計(jì)算

c

：土的黏聚力（kPa）黏性土無(wú)黏性土

Kp：計(jì)算點(diǎn)處土的被動(dòng)土壓力系數(shù)

被動(dòng)土壓力計(jì)算

黏性土無(wú)黏性土已知某擋土墻高5.0m，墻背垂直光滑，墻后填土面水平，黏性填土的物理力學(xué)性能指標(biāo)為：c=10.0kPa，ψ=30o，γ=18.0kN/m3，試計(jì)算作用在墻背的主動(dòng)土壓力大小及其作用點(diǎn)，并繪出土壓力強(qiáng)度沿墻高的分布圖例題主動(dòng)土壓力系數(shù)：墻頂處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為：墻底處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為：解臨界深度z0：主動(dòng)土壓力合力大?。褐鲃?dòng)土壓力合力位置：距墻底高度為解支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用土壓力（靜止土壓力、主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力），靜止土壓力計(jì)算朗肯土壓力簡(jiǎn)介、理論、主動(dòng)土壓力及其計(jì)算、被動(dòng)土壓力及其計(jì)算朗肯土壓力理論填土表面有連續(xù)均布荷載，分層填土，地下水（水土合算，水土分算）朗肯土壓力與支護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力的區(qū)別支護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力靜止土壓力特殊情況下土壓力特殊情況下的土壓力計(jì)算將均布荷載換算成當(dāng)量厚度的土層:以（h+H）為墻高，按表面無(wú)荷載的情況計(jì)算土壓力填土頂面處土壓力填土頂面處土壓力填土表面有連續(xù)均布荷載作用特殊情況下的土壓力計(jì)算墻后填土是由不同性質(zhì)的土分層填筑而成第一層土按均勻土計(jì)算土壓力在計(jì)算第二層土的土壓力時(shí)，將第一層土視為作用在第二層土表面的均布荷載，且該均布荷載只在第二層土厚度范圍內(nèi)有效；在土層分界面處，計(jì)算出的土壓力有兩個(gè)數(shù)值，產(chǎn)生突變；一個(gè)代表第一層土底面的土壓力，計(jì)算時(shí)采用第一層土土質(zhì)指標(biāo)一個(gè)代表第二層土頂面的土壓力，計(jì)算時(shí)采用第二層土土質(zhì)指標(biāo)分層填土特殊情況下的土壓力計(jì)算下水使填土含水量增加，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)降低；地下水引起的靜水壓力作用；地下水位以上土層仍按土的原來指標(biāo)計(jì)算；地下水位以下土的重度取浮重度；作用于墻后的靜水壓力從地下水位開始計(jì)算；作用于墻后總側(cè)壓力為土壓力和靜水壓力之和。地下水影響水土分算對(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水土合算對(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)特殊情況下的土壓力計(jì)算地下水影響水壓力，主要根據(jù)土質(zhì)情況確定如何考慮水壓力的問題主動(dòng)土壓力：被動(dòng)土壓力靜止土壓力特殊情況下的土壓力計(jì)算地下水影響?zhàn)ば酝粒核梁纤阒鲃?dòng)土壓力：被動(dòng)土壓力靜止水壓力特殊情況下的土壓力計(jì)算地下水影響非黏性土：水土分算支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用土壓力（靜止土壓力、主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力），靜止土壓力計(jì)算朗肯土壓力簡(jiǎn)介、理論、主動(dòng)土壓力及其計(jì)算、被動(dòng)土壓力及其計(jì)算朗肯土壓力理論填土表面有連續(xù)均布荷載，分層填土，地下水（水土合算，水土分算）朗肯土壓力與支護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力的區(qū)別支護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力靜止土壓力特殊情況下土壓力朗肯土壓力與支護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力的區(qū)別區(qū)分項(xiàng)目庫(kù)倫、朗肯土壓力支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力土性各向同性，均質(zhì)土質(zhì)復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)先筑墻，后填土，填土過程是土應(yīng)力增加過程先筑墻，后開挖，開挖過程是土應(yīng)力釋放過程結(jié)構(gòu)使用要求擋土墻是永久的擋土墻多數(shù)是臨時(shí)的土壓力特征擋土墻建成后，視土壓力為定值土壓力大小和分布