土坡稳定及基坑支护优秀PPT.ppt
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1、基坑工程施工(一)基坑工程施工(一)基坑工程施工(一)基坑工程施工(一)建艺分院建筑工程系1书目任务1 挡土结构任务2 基坑支护形式与选型任务3 基坑降水工程任务4 基坑支护方案2任务任务 1挡土结构挡土结构3挡挡土土结结构构F基本概念;基本概念;F挡土墙基本构造;挡土墙基本构造;F土压力理论;土压力理论;F几种常见土压力分析与计算;几种常见土压力分析与计算;F稳定分析与计算稳定分析与计算4支护结构的设计和施工,影响因素众多,不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。为此,对待支护结构的设计和施工均应实行极慎重的看法,在保证施工平安的前提下,尽量做到经济合理和便于施工。一、挡土结构567
2、891011121314垮塌的重力式挡墙垮塌的重力式挡墙15失稳的失稳的立交桥立交桥加筋土挡土墙加筋土挡土墙16垮塌的护坡挡墙垮塌的护坡挡墙1718192021什么是挡土结构物什么是土压力影响土压力的因素挡土结构物类型对土压力分布的影响基本概念22一一 、挡土结构物(挡土墙)、挡土结构物(挡土墙)挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。在挡土墙横断面中,与被支承土体干脆接触的部位称为墙背;与墙背相对的、临空的部位称为墙面;与地基干脆接触的部位称为基地;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵。23o(a)重力式挡土墙(b)悬臂式挡土墙(c
3、)扶壁式挡土墙(d)锚杆、锚定板挡土墙(e)板桩墙 挡土墙分类挡土墙类型:刚性挡土墙、柔性挡土墙24挡土墙挡土墙挡土墙挡土墙防止土体坍塌的构筑物。1 1、挡土墙的应用、挡土墙的应用、挡土墙的应用、挡土墙的应用253 3、土压力、土压力、土压力、土压力挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力。2 2、土坡:土坡分为自然土坡和人工土坡,由于某些、土坡:土坡分为自然土坡和人工土坡,由于某些、土坡:土坡分为自然土坡和人工土坡,由于某些、土坡:土坡分为自然土坡和人工土坡,由于某些外界不利因素,土坡可能发生局部土体滑动而失去稳外界不利因素,土坡可能发生局部土体滑动而失去稳外界不利因素,土坡可能发
4、生局部土体滑动而失去稳外界不利因素,土坡可能发生局部土体滑动而失去稳定性。定性。定性。定性。按常用的结构形式分:按常用的结构形式分:按常用的结构形式分:按常用的结构形式分:重力式、悬壁式、扶臂式、锚式挡土墙26土压力:土压力:A、土、土压压力的力的类类型型E G q土土压压力力 挡挡土土墙墙后的填土因自重或外荷后的填土因自重或外荷作用作用对墙对墙背背产产生的生的侧侧向向压压力。力。主主动动土土压压力力静止土静止土压压力力被被动动土土压压力力2728混凝土挡土墙及复合排水管完工完工29柔性支护结构锚杆锚杆板桩板桩板桩变形板桩变形基坑支撑上的土压力基坑支撑上的土压力变形变形土压力分布土压力分布板桩
5、上土压力板桩上土压力 实测实测 计算计算30地下建筑物发生在土体内部或者与土相邻的结构物上的压力竖向土压力新填土新填土B外外土土柱柱内内土土柱柱等沉面等沉面沟埋式沟埋式上埋式上埋式31土压力的影响因素土压力的影响因素1.土的性质土的性质2.挡土墙的移动方向挡土墙的移动方向3.挡土墙和土的相对位移量挡土墙和土的相对位移量4.土体与墙之间的摩擦土体与墙之间的摩擦5.挡土墙类型挡土墙类型32本章要探讨的中心问题本章要探讨的中心问题刚性挡土墙上的土压力性质及土压力计算,包括土压力的大小、方向、分布及合力作用点。33 在影响土压力的诸多因素中在影响土压力的诸多因素中,墙体墙体位移条件是最主要的因素。墙体
6、位移的位移条件是最主要的因素。墙体位移的方向和相对位移量确定着所产生的土压方向和相对位移量确定着所产生的土压力的性质和土压力的大小。力的性质和土压力的大小。三、土压力类型三、土压力类型343.被动土压力(Passive earth pressure)墙体位移和土压力性质1.静止土压力(Earth pressure at rest)2.主动土压力(Active earth pressure)35墙体位移对土压力的影响墙体位移对土压力的影响挡土墙所受土压力的类型,首先取决于挡土墙所受土压力的类型,首先取决于墙体是否发生位移以及位移的方向。其中墙体是否发生位移以及位移的方向。其中有三种特定状况下的土
7、压力,即静止土压有三种特定状况下的土压力,即静止土压力、主动土压力和被动土压力。力、主动土压力和被动土压力。挡土墙所受土压力的大小并不是一个常挡土墙所受土压力的大小并不是一个常数,而是随位移量的变更而变更。数,而是随位移量的变更而变更。36当d=D/H=0 时(如地下室)E=E01.静止土压力372.主动土压力墙体外移,墙体外移,土压力渐渐减小,土压力渐渐减小,当土体破坏,达到当土体破坏,达到极限平衡状态时所极限平衡状态时所对应的土压力对应的土压力(最小最小)383.被动土压力墙体内移,墙体内移,土压力渐渐增大,土压力渐渐增大,当土体破坏,当土体破坏,达到极限平衡状态达到极限平衡状态时所对应的
8、土压力时所对应的土压力(最大最大)39 计算模型:计算模型:可按土体处于可按土体处于侧限条件下侧限条件下的弹性平衡的弹性平衡状态进行计算状态进行计算。(二)(二)静止土压力计算静止土压力计算40(1)重力式)重力式挡挡土土墙墙材料:材料:块块石或素混凝土砌筑;石或素混凝土砌筑;稳稳定:自身重力定:自身重力维维持,尺寸大;持,尺寸大;形式:仰斜式、垂直式、俯斜式;形式:仰斜式、垂直式、俯斜式;特点:特点:结结构构简洁简洁,施工便利,施工便利,就地取材;就地取材;应应用:一般土坡的用:一般土坡的挡护挡护,墙墙身抗拉身抗拉强强度低,度低,墙墙高不宜高不宜过过大;大;重力式重力式挡挡土土墙结墙结构构
9、平衡示意平衡示意图图GEaF常常见挡见挡土土墙墙构造构造41墙顶墙顶墙墙趾趾墙墙踵踵墙墙基基墙墙背背墙墙面面重力式重力式 挡挡土土墙墙按按墙墙背背倾倾斜形式又可斜形式又可分分为为如下三种形式:如下三种形式:试试比比较较土土压压力大力大小,适用条件小,适用条件?a.仰斜式仰斜式b.垂直式垂直式c.俯斜式俯斜式Ea1Ea2Ea142(2)悬悬臂式臂式 挡挡土土墙墙材料:材料:钢钢筋混凝土;筋混凝土;稳稳定:定:悬悬臂板上填土重力臂板上填土重力 维维持;持;形式:由立臂、形式:由立臂、墙墙趾趾悬悬臂、臂、墙墙踵踵悬悬臂三臂三块块板板组组成;成;特点:依据特点:依据钢钢筋筋砼砼力学特性,力学特性,结结
10、构尺寸小,构尺寸小,墙墙高大;高大;应应用:市政工程,厂用:市政工程,厂矿矿材材 料料储库储库。立臂立臂立臂立臂墙墙趾趾悬悬臂臂墙墙踵踵悬悬臂臂43(3)扶臂式)扶臂式 挡挡土土墙墙材料材料:钢钢筋混凝土;筋混凝土;稳稳定定:悬悬臂板与扶臂板上臂板与扶臂板上 填土重力填土重力维维持;持;形式形式:墙墙高很大高很大时时,立臂,立臂 加扶臂加扶臂墙墙体抗弯;体抗弯;特点特点:钢钢筋筋砼砼力学特性,力学特性,结结构尺寸小,构尺寸小,墙墙高大;高大;应应用用:市政工程,厂:市政工程,厂矿矿材材 料料储库储库。立臂立臂墙墙趾趾悬悬臂臂墙墙踵踵悬悬臂臂扶臂扶臂4445(4)其它形式)其它形式 挡挡土土墙墙
11、板板板板桩墙桩墙桩墙桩墙板板桩桩横向支撑横向支撑锚锚定板定板拉杆拉杆灌灌浆锚浆锚杆杆墙墙面板面板锚锚锚锚定板、定板、定板、定板、锚锚锚锚杆杆杆杆桩墙桩墙桩墙桩墙46建成后的坡间挡土墙47484950512、重力式、重力式挡挡土土墙墙构造尺寸构造尺寸v构造尺寸构造尺寸构造尺寸构造尺寸墙顶宽墙顶宽度:度:砌石:砌石:H/120.5m 混凝土:混凝土:0.20.4m墙墙底底宽宽度:度:H/3H/2墙墙基埋深:基埋深:d 0.5m墙墙面坡度:面坡度:仰斜式:仰斜式:1:0.050.25垂直式:垂直式:1:0.4墙墙背坡度:背坡度:仰斜式:仰斜式:1:0.25墙墙底逆坡:底逆坡:土土质质地基:地基:1:
12、10 岩石地基:岩石地基:1:5 设计设计设计设计方法:方法:方法:方法:依此初步依此初步依此初步依此初步拟拟拟拟定定定定结结结结构构构构尺寸,尺寸,尺寸,尺寸,进进进进行行行行稳稳稳稳定性定性定性定性验验验验算。算。算。算。52仰斜式仰斜式垂直式垂直式d 0.5m1:0.41:10H/120.5mH/3 H/21:0.050.251:0.25H53 挡土墙排水条件;不宜接受粘性土,墙后填土宜选择透水性较强的填料,墙后填土均应分层夯实;每隔1020m应设置一道伸缩缝,伸缩缝宽可取20mm;54vv墙墙墙墙后排水构造后排水构造后排水构造后排水构造泄水孔泄水孔排水明沟排水明沟滤滤水水层层盲沟盲沟黏
13、土夯黏土夯实实黏土夯黏土夯实实500泻水孔泻水孔孔径:孔径:100 间间距:距:2 23m 3m 外斜:外斜:5%5%滤滤水水层层:级级配砂石配砂石防水防水层层:黏土夯:黏土夯实实vv填土填土填土填土质质质质量量量量砂石或黏土(参砂石或黏土(参块块石)分石)分层层夯夯实实vv墙墙墙墙体每隔体每隔体每隔体每隔1020m1020m设设设设置沉降置沉降置沉降置沉降缝缝缝缝重力式重力式挡挡土土墙墙构造示意构造示意图图55三、挡土墙土压力类型三、挡土墙土压力类型三、挡土墙土压力类型三、挡土墙土压力类型静止压力静止压力被动土压力被动土压力主动土压力主动土压力土压力土压力56三、挡土墙土压力类型三、挡土墙土
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