基坑围护结构计算.ppt
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1、基坑围护结构计算 2004年5月30日,目 录 1 土压力 2 基坑稳定性 3 土钉墙 4 重力式围护结构 5 桩墙式围护结构 6 锚杆,1 土压力 * 库仑土压力 * 朗肯土压力 * 特殊情况下的土压力 * 建筑基坑支护技术规程 土压力 * 工程实测土压力 * 土压力计算模型,2 基坑稳定性 * 土坡稳定性 * 围护结构整体稳定性 * 基坑底面抗隆起稳定性 * 基坑底面抗渗流稳定性,3 土钉墙 概述 建筑基坑支护技术规程方法 建筑基坑工程技术规范方法 基坑土钉支护技术规程方法 王步云建议的方法 冶金部建筑研究总院建议的方法 王长科建议的方法 工程实例,5 桩墙式围护结构 桩墙式围护结构的类型
2、 悬臂式围护结构 锚撑式围护结构,1 土压力 库仑土压力假定: 1773年,法国科学家库仑做出两项假定,提出了土压力理论。 (1) 墙后填土为砂土(黏聚力c=0); (2) 产生主动、被动土压力时,墙后填土形成滑楔体,其滑裂面为通过墙脚的平面。,图1.1-1 主动状态下的滑动楔体,图1.1-2 库仑主动土压力,库仑主动土压力为:,库仑被动土压力为:,图1.1-3 库仑被动土压力,1.2 朗肯土压力 1857年,朗肯假定墙背垂直光滑,根据土的极限平衡理论提出了朗肯土压力理论。,1.2.1 朗肯主动土压力 朗肯主动土压力强度为:,1.2.2 朗肯被动土压力 被动土压力强度为:,1.3 特殊情况下的
3、土压力 1.3.1 坡顶地面非水平时的土压力,1.3.2 坡顶超载作用下的土压力 1. 弹性理论解(一),弹性理论解(二),2. 建筑边坡工程技术规范 GB50330-2002的规定,1.4 建筑基坑支护技术规程土压力 建筑基坑支护技术规程JGJ120-99采用了朗肯土压力理论,并规定对于碎石土及砂土,采用水土分算;对粘性土及粉土采用水土合算。当计算基坑底面以下各深度处的基坑外侧主动土压力时,规定竖向自重应力一律采用基坑底面标高处的数值。,1.4.1 基坑外侧竖向应力,(a)自重压力 (b)坡顶均布压力 (c)坡顶局部荷载,1.4.2 水平荷载(主动土压力),图1.4-2 水平荷载计算简图,(
4、1)水土分算(碎石土及砂土) 1) 当计算点位于地下水位以上时:,(1.4-1),2) 当计算点位于地下水位以下时: 总应力法:,有效应力法:,(2) 水土合算(黏性土及粉土),1.4.3 水平抗力(被动土压力),(1)水土分算(碎石土及砂土),总应力法:,有效应力法:,(2)水土合算(黏性土及粉土),1.5 工程实测土压力,1.6 土压力计算模型,基坑土钉支护技术规程CECS9697法,王步云建议的模型,王长科建议的模型,2 基坑稳定性,2.1 土坡稳定分析,2.1.1 瑞典圆弧法,2.1.2 条分法,2. 毕肖甫公式,毕肖甫建议不计土条间的摩擦力之差,3. 坡高和临界坡角的关系 王长科建议
5、的公式,坡土物理力学性质指标,采用厚度加权平均值,将数值代入式(2.1-10),得稳定安全系数为1.0时的临界坡角,稳定安全系数为 1.3 时的坡角为:,2.2 围护结构整体稳定分析,当无地下水时:,2.3 基坑底面抗隆起稳定分析,2.4 基坑底面抗渗流稳定分析,图2.4-2 基坑底抗渗流稳定性验算,3 土钉墙,*钻孔注浆土钉,*打入土钉,*打入注浆土钉,3.1.2 土钉墙和其他类似技术的比较,3.1.3 土钉墙和其他技术的联合应用,3.2 建筑基坑支护技术规程JGJ120-99方法,3.2.1 土钉抗拉承载力(图3.2-1),(1) 单根土钉受拉荷载标准值可按下式计算,(2) 对于基坑侧壁安
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