第1章土方工程分析报告.pptVIP

第1章 土方工程 1.1 概 述 1.1.1 土的工程分类 八大类（16个级别）：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、 软石、次坚石、坚石、特坚石。 1.1.2 土的工程性质 1.土的可松性： 自然状态下的土，经开挖，其体积因松散而增 加，虽经回填压实，仍不能恢复成原来的体积。 2．土的密度： ⑴天然密度： 指土在天然状态下单位体积的质量（kg/m3）。 ⑵土的干密度： 指单位体积土中固体颗粒的质量，即土体孔隙中无水时的单位土重（kg/m3） 。 指土中水的质量与土的固体颗粒质量之比。 3．土的含水量： 4．土的渗透性： 指水流通过土中孔隙的难易程度。 5．原状土经机械压实后的沉降量： 根据不同土质，其沉降量一般在：3~30cm之间。 式中：P——机械压实的有效作用力（MPa） C——原状土的抗陷系数（MPa） 1.2 场地平整 1.2.1 按挖填方平衡原则 确定场地设计标高 1．初步确定场地设计标高H0： ⑴ 测绘出场地的地形图； ⑷按挖填方平衡原则确定H0。 ⑶根据相邻等高线，用插入法求出各方格角点的地面标高； 2．场地设计标高的调整： 挖方区有： 填方区有： 3．最后确定场地各方格角点的设计标高（Hn）： ⑴当设计对泄水坡度有规定时，按设计要求进行； ⑵当设计无要求时，取泄水坡度 i≥2‰； ⑶排水方向取顺自然地面方向。 (b)双向泄水 (a)单向泄水 1.2.2 用最小二乘法原理求最佳设计平面 式中： 目的：满足填、挖方平衡，又 满足总的土方量最小。 适用范围：大型场地、地形复杂 1.2.3 场地平整土方量计算 1．计算场地各方格角点的施工高度： “＋”为填方；“－”为挖方。 2．确定零线： 3．计算每一方格的挖填方工程量： ⑴方格四个角点全部为挖（填）方时： ⑵两个角点为挖、两个角点为填时： ⑶方格三个角点为挖、另一个角点为填时： ⑷零线通过方格的对角线时： 小结： 1.3 基坑工程 1.3.1 土方边坡及其稳定： m=B/H，m——坡度系数 m的物理意义：当基坑深为1米时，边坡宽度的大小。 边坡可以做成：直线形、折线形、踏步形。 ⑴ 土质； ⑵ 挖土深度； ⑶ 施工期间边坡上的荷载； ⑷ 土的含水率及排水情况； ⑸ 边坡的留置时间。 *土含水量增加，对边坡稳定的影响： 土含水量增加，将增大土的自重，从 而使剪应力增加； 土含水量增加，土颗粒间粘结力减小， 土的抗剪强度降低。 1.3.2 土壁支护： 三种类型：加固型支护、支挡型支护、混合型支护。 1.加固型支护：是对基坑边坡滑动棱体范围及其附近土体进行加固，改善其物理力学性能，使其成为具有一定强度和稳定性的土体结构，从而保证土体结构，并兼有抗渗作用。 按施工方法分：◆ 深层搅拌水泥土桩墙支护； ◆ 高压喷射旋喷桩支护。 2.支挡型支护：是利用设置在基坑土壁上的支挡构件承受土壁的侧压力及其他荷载，保持土体结构的稳定。 按施工方法分： 土钉支护（土钉墙）； 土层锚杆支护； 排桩式支护； 板桩支护； 钢木支撑。 *若按受力状态分： 横撑式支撑、板桩式支护结构（悬臂式、支撑式）、重力式支护结构（如：地下砼连续墙）。 ⑴重力式水泥土墙： 水泥土墙是通过搅拌桩机将水泥与土进行搅拌，形成柱状的水泥加固土（搅拌桩），而构成重力式支护结构。 重力式水泥土墙支护结构的设计包括： ①整体稳定； ②抗倾覆稳定； ③抗滑移稳定； ④位移； ⑤其他：验算抗渗、墙体应力、地基强度。 ⑵板桩： 1．板桩设计的五要素： 板桩工程事故失败的主要原因： ● 入土深度不够，在土压力的作用下， 板 桩的入土部分走动而出现坑壁滑坡； ● 板桩本身刚度不够，在土压力作用下失 稳弯曲； ● 支撑或拉锚的强度不够； ● 拉锚长度不足，锚碇失去作用而使土体 滑动； ● 板桩位移过大，造成周边环境的破坏。 ★ 入土深度； ★ 截面弯矩； ★ 支点反力； ★ 拉锚长度； ★ 板桩位移。 2．“等值梁法“计算原理： 单支点板桩的计算原理（分：自由支撑和嵌固支撑） ⑴自由支撑单支点板桩： 计算Mmax，选择板桩截面。 ⑵嵌固支撑单支点板桩： 用等值梁法计算嵌固支撑单支点板桩内力： ①计算作用于板桩上的主动土压力和被动土压力； ②计算板桩上土压力强度为零的点C至地面的距离； ③将板桩在C点截断，利用∑X=0，∑M=0，计算等值梁AC 段的支座反力Rc和支撑反力Ra； ④计算板桩的入土深度； ⑤根据“等值梁”