第九章节资料土力学与地基基础第九章节基坑工程.pptVIP

支撑荷载1/2分担法 基本原理：墙后主动土压力分布采用太沙基—佩克假定，按1/2分担的概念计算支撑反力和排桩内力。 l1 l2 l3 l4 l5 R1 R2 R3 R4 R1 R2 R3 R4 R3 l3/2 l4/2 ql2/10 ql2/20 γHKa γHKa M图 q图 计算方法（经验方法） 每道支撑所受的力是相邻两个半跨的土压力荷载值； 若土压力强度为q，按连续梁计算，最大支座弯矩（三跨以上）为 M=ql2/10，最大跨中弯矩为 M=ql2/20。 弹性抗力法（弹性支点法、地基反力法） 基本原理：将桩墙看成竖直置于土中的弹性地基梁，基坑以下土体以连续分布的弹簧来模拟，基坑底面以下的土体反力与墙体的变形有关。 计算方法 墙后土压力分布：直接按朗肯土压力理论计算、矩形分布的经验土压力模式（我国较多采用）； 地基抗力分布：基坑开挖面以下的土抗力分布根据文克尔地基模型计算： ks：地基土的水平基床系数 Ea Ea R1 Rn R1 Rn 支点按刚度系数 kz的弹簧进行模拟，建立桩墙的基本挠曲微分方程，解方程可以得到支护结构的内力和变形。 9.8 基坑的稳定验算 基坑稳定验算的基本内容 整体稳定验算（边坡稳定、倾覆稳定、滑移稳定）； 基坑抗隆起稳定； 基坑抗渗流稳定。 基坑抗隆起稳定 基坑隆起——开挖较深软土基坑时，在坑壁土体自重和坑顶荷载作用下，坑底软土可能受挤在坑底发生隆起现象； 基本假定 参照太沙基、普朗得尔地基承载力理论； 支护桩底面的平面作为极限承载力基准面； 滑动线形状如图8-16（p.308）所示。 基坑抗隆起安全系数： 式中各项物理意义见p.308说明。 承载力系数 普朗得尔公式： 安全系数：Ks≥1.1~1.2 太沙基公式： 安全系数：Ks≥1.15~1.25 《建筑地基基础设计规范》推荐公式 Nc：承载力系数，条形基础取Nc =5.14； τ0：抗剪强度，由十字板试验或三轴不固结不排水试验确定； t：支护结构入土深度； 其余参数与前述相同。 简化计算方法 假定地基破坏时发生如下图所示滑动面，滑动面圆心在最底层支撑点A处，半径为x，垂直面上的抗滑阻力不予考虑，则滑动力矩为： 稳定力矩为： Su——滑动面上不排水抗剪强度，对于饱和软粘土，则?=0，Su = cu。 定义安全系数 K=Mr/Md 如基坑处土质均匀，则基坑抗隆起安全系数为： 例题3： 某基坑深H=6.2m，地面荷载q=20kN/m2，地基土为均质土γ=17kN/m3， c=25kPa，底部支撑α= 81.8°，按简化计算方法验算其抗隆起稳定性。 解：均质土地基，Su=c=25kPa 基坑抗隆起安全系数 不能满足抗基坑隆起稳定要求。 基坑抗渗流稳定 基坑底面抗流砂稳定 适用：粉土、砂土 hw h hd 基坑底面突涌稳定性 γm：透水层以上土的饱和重度 pw：含水层水压力。 Δt h t 承压水 不透水层 9.9 土钉支护结构 概述 土钉支护是将一系列钢筋或钢索近似水平地设置在被加固的原位土体中，在坡面喷射混凝土面层形成支护结构。 土钉支护设计的主要内容 土钉支护结构参数的确定 土钉抗拉力的计算 土钉墙内外稳定性验算 土钉支护结构参数的确定 土钉长度 一般上下土钉取等长，或上部稍长而底部稍短（土钉内力中部较大，上部土钉对限制支护结构水平位移作用较大，下部土钉对提高土钉墙整体稳定性作用较大）； 非饱和土：土钉长度L=（0.6~1.2）H； 饱和软土：土钉长度LH。 土钉间距 土钉间距：1.2~2.0m（软土可1.0m）； 垂直间距按土层分布及计算确定； 上下插筋交叉排列 土钉筋材尺寸 筋材材料：钢筋、角钢、钢管等； 钢筋：φ18mm~ φ32mm，Ⅱ级以上螺纹钢筋； 角钢：L15mm×50mm×50mm； 钢管： φ50mm。 土钉倾角：0°~20°之间 倾角小：支护变形小，注浆质量难以控制； 倾角大：支护变形大，注浆质量易于控制，利于插入下层较好土层。 注浆材料：水泥砂浆、水泥浆 支护面层 临时性结构：50~150mm厚钢筋网喷射混凝土， φ6mm~ φ8mm的Ⅰ级钢筋焊成150~300mm的方格网片； 永久性结构： 150~250mm厚钢筋网喷射混凝土，可设两层钢筋网，分两层喷成。 土钉支护结构的抗拉承载力计算 验算公式 荷载折减系数 j 个土钉位置处基坑水平荷载标准值 固结快剪指标 土钉抗拉抗力分项系数 j 根土钉受拉荷载标准值 j 根土钉受拉承载力设计值 j 根土钉直径 li h β Tuj （β+φk）/2 主动区 被动区 土的名称 土的状态 qsik 填土 — 16