基坑围护结构计算

基坑围护结构计算

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.竹1基坑外炕侧竖向系应力（a）自重压曾力冬（b）坡顶均布挽压力龟（c）坡顶局部遣荷载1.4喊.2水平荷费载（主惕动土压风力）图1.4柱-2水平荷载袄计算简图（1）水土倡分算（大碎石土师及砂土话）1）当计算班点位于情地下水哪位以上油时：（1.4兼-1）2）始当计墨算点葱位于电地下蜂水位丙以下核时：总应丸力法泻：有效应湖力法：（2）僵水土缴合算滤（黏座性土纯及粉糕土）1.招4.咐3水平抗提力（被律动土压锅力）（1）水土分依算（碎石熟土及砂土拐）总应嚷力法呀：有效啦应力粥法：（2）水土合颂算（黏性绕土及粉土例）1.5工程实测暴土压力1.6土压姑力计少算模根型《基坑它土钉框支护觉技术戚规程CEC搏S96隐∶97狡》法王步云养建议的桃模型王长科今建议的水模型2基坑倡稳定源性2.贫1土坡稳悄定分析2.1.竞1瑞典圆芬弧法2.物1.盾2条分法2.毕肖绘甫公痕式毕肖甫建幼议不计土股条间的摩获擦力之差3.坡高和升临界坡得角的关卵系王长科建垦议的公式坡土物理掀力学性质龄指标土层厚度γcφ11.519.4302723.819.5202434.719.1222640.719.103651.319.82325平均值

19.321.226.0采用也厚度辰加权索平均垃值，许将数莲值代陕入式蛇（2.1-棚10），得稳遥定安全系翻数为1.埋0时的奸临界翅坡角稳定安全鄙系数为1.捆3时的坡渗角为：2.2围护结慨构整体辈稳定分邪析当无氏地下递水时窑：2.3基坑底面盐抗隆起稳予定分析2.4基坑底面捷抗渗流稳昨定分析图2.4-2基坑底抗渗流稳定性验算3土钉墙*钻孔少注浆土索钉*打春入土园钉*打入注搬浆土钉3.1念.2土钉墙惰和其他载类似技达术的比绞较3.朱1.祸3土钉墙和员其他技术性的联合应棕用3.预2馒《建筑基脏坑支护缺技术规奖程》JGJ贩120-轮99方法3.2演.1土钉描抗拉寒承载疼力（跟图3.2化-1）（1）单根绳土钉受拉箭荷载标准笼值可按下兆式计算（2）对于裹基坑侧壁屑安全等级纹为二级的耐土钉抗拉瞎承载力设贝计值应按略试验确定逼，基坑侧畜壁安全等千级为三级帝时可按下谜式计算：式中s——土钉指抗拉然抗力厅分项题系数飞，取1.3；（3）翻单根葛土钉夹抗拉陈承载层力计帆算应锦符合玩下列家要求证：3.2训.2整体稳定抹性验算（怜图3.2找-2）图3.2-捐2整体稳定求性验算（1）单胆根土钉原在圆弧尤滑裂面即外锚固辟体与土盟体的极衔限抗拉纷力可按坛下式确命定：（2）忽土钉箩墙应笋根据企施工屯期间丢不同哭开挖查深度蒸及基而坑底孝面以滔下可网能滑首动面拒采用矮圆弧婚滑动逆简单何条分歼法，取一醒定长打度边寒坡体，按下乐式进行狸计算：3.2滥.3构造要求土钉享墙设直计及蛮构造阿应符童合下段列要窜求：1．土横钉墙情墙面处坡度喂不宜兆大于1:0睁.1；2．土钉必马须和面层秤有效连接腾，应设置墓承压板或硬加强钢筋不等构造措稻施，承压亮板或加强证钢筋应与讽土钉螺栓吵连接或钢蜂筋焊接连默接；3．土链钉的虑长度桑宜为芝开挖灿深度贵的0.5嫌~1.扬2倍，间访距宜为1~短2m，与水平面坦夹角宜为50~200;4．土抛钉钢银筋宜锋采用II、III级钢咸筋，极钢筋朴直径药宜为16舟~3挪2m常m，钻孔直贱径宜为70~推120财mm；5．注浆合材料名宜采计用水抱泥浆壶或水奔泥砂匀浆，借其强毕度等构级不艰宜低曾于M10；6．喷射混垦凝土面纺层宜配隶置钢筋升网，钢枯筋直径欺宜为6~乱10傻mm；间距宜为150由~30俭0mm；喷射混凝梨土强度等惩级不宜低温于C20，面层厚度吓不宜小于80至mm；7.坡面上下宪段钢筋网壶搭接长度贸应大于300衔mm。3.性3盟《建筑基璃坑工程息技术规篇范》Y炊B9杠25浩8-季97方法3.3刘.1抗拔力和唐锚固长度土钉设计唉轴向拉力怖值(2怒)钢筋截坏面积(3)锚固长度3.炸3.惕2内部帽稳定狱分析壮验算内部稳圾定分析饥采用条冠分法，踏计算公演式为：3.撇3.誓3外部三稳定侍分析习验算以土味钉原赠位加帽固土始体，帜当土戒钉达刻到一塘定密送度时怀所形鸡成的冻复合宽体就特会出袋现类聋似锚穴定板射群锚圆现象屡中的古破裂聚面后逮移现热象，僵在土训钉加湿固范舌围内张形成汉一个悉“土生墙”须，在丙内部壤自身结稳定贴得到震保证书的情桃况下任，它钩的作衣用类吊似重夜力式哪挡墙勾，因谎此，面可用锈重力驾式挡背墙的续稳定献性分杰析方晒法对狡土钉瓣墙进霸行分廉析。挤如图3.3桐-1。图3.3-顾1土钉支护俗外部整体们稳定性分究析（a）滑移；叨（b）倾覆；拿（c）整体失臭稳1.土墙厚度士的确定（早图3.3-三2）2.抗滑移合验算图3.3亏-3滑移计算如图3.3-轮3所示，抗枕滑移验算阵可按下式番进行：3.抗倾币覆验玩算如图3.贯3-迹4所示,抗倾端覆验按算可厕按下笨式进匪行：3.3朝.4构造鞋要求（1）初步选拐定土钉支僻护各组成却部分尺寸盛及参数：a.锚固体孔志径：D=8～15苏cm；b.土钉长度厉：一般对昆非饱和土宽，土钉长榴度与开挖雅深度H之比为0.6乱~1.菊0范围内，畜密实及干财硬性粘土绍取小值；c.土钉直径懒：一般为20~3晓5mm，不少于16mm缺II级以倚上螺弄纹钢翠筋；d.注浆墨材料浪：水变泥砂荡浆或像水泥以素浆届，水家泥采猴用普转通硅钻酸盐盼水泥泰，标概号不誓小于42融5"，水灰脸比1:0.驶40~0嗓.50；e.墙面码倾角驳：垂夺直方岔向倾到角00~颈250，土惩钉水初平方令向倾毅角一腾般为50~2讯00，利逗用重薪力向讲孔中瞎注浆钢时倾绞角不亦宜小指于15顽0；f.间距：水怪平间距为(10臭~15铅)D，一般桂为0.8璃~1.索20m，垂直间卵距依土撤层及计注算确定限，一般0.8~尼1.20忆m。上下插载筋交错塑排列。融遇局部争软弱土细层间距暂可低于0.渴8m；g.钢丝网蔽或钢筋译网片：肃无地下柄水、土时质好时照可用一锤般钢丝先网，土碰体稳定怒性差时错可用钢忠筋网片炉，一般石采用φ6的I级钢筋焊贼成15~2授0cm方格形雄网片。铺面层砂线浆或喷戏射混凝额土厚度盛为50柳~1蒸50林mm；h.锚板题：直回径30狂~3扭5c尤m六边形旅或方形逆混凝土鞠预制板只，内配盖构造筋巨，厚度彩大于7cm。也可采君用长度标不小于400的井字挺钢筋(φ知16事)代替锚板阿。（2）钢值筋网喷弄射混凝轿土面层勇设计可纲按下列顶构造要笛求：a.钢筋网可蔽用φ6~顷φ8钢筋抽，网屯眼宜嘴为15眠0~乔30叫0m紧m，必要时可瓣在土钉头糟之间设2φ16加强窝钢筋束；b.喷射面牺层的混爆凝土等蒙级不宜不低于C2行0，喷射面坝层厚度技宜取80~放150昌mm(土质差时景取大值，疾反之取小圆值)。（3）如遇锁有软弱土鱼层，可增朝设加强锚细杆，土钉房诚与锚杆合啦用。（4）土钉遣头与钢筋每网连接。谨当土钉头薄之间有加弊强钢筋通糠过时，宜瓜与土钉头骗焊接；当掩土钉头之遵间无加强界钢筋通过愁时，可用闸不小于4φ16、长度为200~族300m删