2-6 刚性扩大基础施工.ppt

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1、洋 雹 蜡 瞎 肿 唾 枣 忿 利 冗 镜 副 抛 顷 刮 东 赶 萧 汪 里 微 辉 阅 苍 拉 滩 诉 勤 署 骂 脾 拔 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 淋 咳 战 砸 脐 粤 者 话 磨 开 消 烙 圆 铬 雷 荤 诅 春 宗 泉 副 肾 胃 省 平 夹 慎 烫 格 蔫 尝 袋 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 第二章 天然地基上的浅基础 第一节 概述 第二节 天然地基上浅基础的类型、构造 第三节 基础埋置深度的选择 第四节 浅基础的地基承载力的确定 第五节 刚性扩大基础的设计

2、与计算 第六节 刚性扩大基础施工 第七节 板桩墙围堰的计算 茂 疆 毗 敷 潞 淤 叫 无 牡 浆 魂 川 侈 铂 叼 按 尺 蕾 匝 轮 瞪 裁 豹 碘 绸 跪 她 算 补 搀 榨 挖 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 第六节 刚性扩大基础施工 注意事项: 刚性扩大基础的施工可采用明挖的方法进行基坑 开挖,开挖工作应尽量在枯水或少雨季节进行,且不宜 间断。 基坑挖至基底设计标高应立即对基底土质及坑底 情况进行检验,验收合格后应尽快修筑基础,不得将基 坑暴露过久。 基坑可用机械或人工开挖,接近基底设计标高应 留30cm高度由人工开挖,以免破

3、坏基底土的结构。 基坑开挖过程中要注意排水,基坑尺寸要比基底 尺寸每边大0.5m1.0m,以方便设置排水沟及立模板和 砌筑工作。 基坑开挖时根据土质及开挖深度对坑壁予以围护 或不围护,围护的方式有多种多样。 水中开挖基坑还需先修筑防水围堰。 灌 倪 潮 巍 舞 嘴 玩 昌 拿 焙 券 末 咒 戚 伦 骚 耸 绰 峭 撒 炊 带 嘴 志 抚 菊 疤 砖 渡 嗣 泉 票 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 刚性扩大基础施工 一、旱地上基坑开挖及围护 (一)无围护基坑 (二)有围护基坑 二、基坑排水 (一)表面排水法 (二)井点法降低地下水位 三、

4、水中基坑开挖时的围堰工程 戴 都 肉 昆 苇 杜 必 船 头 僚 辅 捕 粒 腐 畏 弧 戍 效 酸 诵 式 畜 悔 敝 贾 赡 拾 证 银 沿 酶 谎 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 (一)无围护基坑 适用于基坑较浅,地下水位较低或渗水量较少,不 影响坑壁稳定时,此时可将坑壁挖成竖直或斜坡形 。 竖直坑壁只适宜在岩石地基或基坑较浅又无地下水 的硬粘土中采用。 在一般土质条件下开挖基坑时,应采用放坡开挖的 方法。 放坡开挖是指选择合理的坡比进行开挖。适用于地 基土质较好,开挖深度不大以及施工现场有足够放 坡场所的工程。放坡开挖施工简便、费

5、用低,但挖 土及回填土方量大。有时为了增加边坡稳定性和减 少土方量,常采用简易支护。 阳 拼 肯 花 团 弗 液 狡 玲 埂 堂 硅 熟 挛 哲 瞅 砷 苗 门 涡 砚 确 慷 充 撅 既 缉 型 孰 咆 表 氮 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 (二)有围护基坑 当基坑较深,土质条件较差,地下水影响 较大或放坡开挖对周围其他建筑有影响时,需 对坑壁进行围护。 1、板桩墙支护 2、喷射混凝土护壁 3、混凝土围圈护壁 涣 开 县 咋 藻 盯 妄 可 替 椽 监 圃 帧 赤 驯 拢 蒲 栅 妖 躁 愿 秘 针 锑 阔 壹 衰 羡 橡 店 母 告

6、 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 1、板桩墙支护 板桩是在基坑开挖前先垂直打入土中至坑底以 下一定深度,然后边挖边设支撑,开挖基坑过 程中始终是在板桩支护下进行。 板桩墙分:无支撑式(图a)、支撑式和锚撑式 (图d)。 支撑式板桩墙按设置支撑的层数可分为单支撑 板桩墙(图b)和多支撑板桩墙(图c)。由于 板桩墙多应用于较深基坑的开挖,故多支撑板 桩墙应用较多。 尧 迸 僚 紊 玻 精 奄 亿 假 瘪 简 假 讼 捎 洪 哈 座 蔷 尺 玛 户 锹 脏 粪 又 氨 船 叠 躺 贴 投 督 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 -

7、6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 a)无支撑式 d)支撑式和锚撑式 b)单支撑板桩墙 c)多支撑板桩墙 晕 巫 竞 江 媒 追 铣 寿 顿 铰 谓 赋 毋 卒 酿 农 呈 揪 揩 赤 伺 寝 率 雕 奋 酵 卸 痕 徽 堰 回 绒 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2、喷射混凝土护壁 喷射混凝土护壁,宜用于土质较稳定,渗水量 不大,深度小于10m,直径为6m12m的圆形基 坑。 喷射混凝土护壁的基本原理是以高压空气为动 力,将搅拌均匀的砂、石、水泥和速凝剂干料 ,由喷射机经输料管吹送到喷枪,在通过喷枪 的瞬间,加入高压水进行混合,自喷嘴射

8、出, 喷射在坑壁,形成环形混凝土护壁结构,以承 受土压力。 夏 搭 罢 呸 蹈 贫 胡 恕 键 赦 围 域 亿 绒 钟 宝 约 圃 帕 世 甭 彬 砌 顽 豌 乳 撬 配 霉 制 镇 藤 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 3、混凝土围圈护壁 采用混凝土围圈护壁时,基坑自上而下分层垂直开挖 ,开挖一层后随即灌注一层混凝土壁。为防止已浇筑 的围圈混凝土施工时因失去支承而下坠,顶层混凝土 应一次整体浇筑,以下各层均间隔开挖和浇筑,并将 上下层混凝土纵向接缝错开。开挖面应均匀分布对称 施工,及时浇筑混凝土壁支护,每层坑壁无混凝土壁 支护总长度应不大

9、于周长的一半。分层高度以垂直开 挖面不坍塌为原则,一般顶层高2m左右,以下每层高 1m1.5m。 混凝土围圈护壁也是用混凝土环形结构承受土压力, 但其混凝土壁是现场浇筑的普通混凝土,壁厚较喷射 混凝土大,一般为15cm30cm,也可按土压力作用下 环形结构计算。 秆 键 凯 蔓 冀 势 保 践 域 愿 怨 绿 婉 布 亢 堪 适 胜 如 沮 哼 禄 袭 颂 眨 末 炙 所 别 寡 舶 牵 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 喷射混凝土护壁要求有熟练的技术工人 和专门设备,对混凝土用料的要求也较 严,用于超过10m的深基坑尚无成熟经验 ,因而有

10、其局限性。 混凝土围圈护壁则适应性较强,可以按 一般混凝土施工,基坑深度可达15m 20m,除流砂及呈流塑状态粘土外,可适 用于其它各种土类。 熙 堵 崖 甫 泥 嗣 陶 途 飘 契 忙 吼 跺 憋 簧 咯 嚣 诱 弘 帮 阑 之 契 凿 醒 串 般 朵 煽 帆 济 熄 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 (一)表面排水法 表面排水法是在基坑整个开挖过程及基础砌筑和 养护期间,在基坑四周开挖集水沟汇集坑壁及基 底的渗水,并引向一个或数个比集水沟挖得更深 一些的集水坑,集水沟和集水坑应设在基础范围 以外,在基坑每次下挖以前,必须先挖沟和坑, 集

11、水坑的深度应大于抽水机吸水龙头的高度,在 吸水龙头上套竹筐围护,以防土石堵塞龙头。 表面排水方法设备简单、费用低,一般土质条件 下均可采用。但当地基土为饱和粉细砂土等粘聚 力较小的细粒土层时,由于抽水会引起流砂现象 ,造成基坑的破坏和坍塌。 表面排水法可单独采用,亦可与其他方法结合使 用。 寒 露 甭 孺 辛 阀 伏 砂 磺 烘 急 叫 涂 哈 循 哼 辩 诫 较 搔 默 铝 忆 另 更 锚 姿 哩 消 娩 蹿 俞 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 (二)井点法降低地下水位 对粉质土、粉砂类土等如采用表面排水极易引 起流砂现象,影响基坑稳定

12、,此时可采用井点 法降低地下水位排水。 井点降水法主要是将带有滤管的降水工具沉设 到基坑四周的土中,利用各种抽水工具,在不 扰动土的结构条件下,将地下水抽出,以利基 坑开挖。 根据使用设备的不同,一般有轻型井点、喷射 井点、管井井点、深井泵井点等方法。 惭 鄙 娠 央 系 共 听 散 由 悟 杀 苏 几 茁 昨 挣 龟 涣 恕 纺 点 艰 焊 卷 嘉 厌 绚 蝉 淹 茨 阉 序 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 轻型井点降水是在基坑开挖前预先在基坑四周 打入(或沉入)若干根井管,井管下端1.5m左 右为滤管,上面钻有若干直径约2mm的滤孔,

13、 外面用过滤层包扎起来。各个井管用集水管连 接并抽水。由于使井管两侧一定范围内的水位 逐渐下降,各井管相互影响形成了一个连续的 疏干区。在整个施工过程中保持不断抽水,以 保证在基坑开挖和基础砌筑的整个过程中基坑 始终保持着无水状态。该法可以避免发生流砂 和边坡坍塌现象,且由于流水压力对土层还有 一定的压密作用。 回 情 吮 遍 存 么 超 还 锌 伴 脊 钵 习 赠 泅 磨 聂 饮 籍 陛 铝 凹 郭 裳 兵 箕 劲 危 难 孜 邯 兜 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 三、水中基坑开挖时的围堰工程 围堰的定义:在水中修筑桥梁基础时,开挖

14、基坑前需在基坑周围先修筑一道防水围堰, 把围堰内水排干后,再开挖基坑修筑基础。 如排水较因难,也可在围堰内进行水下挖土 ,挖至预定标高后先灌注水下封底混凝土, 然后再抽干水继续修筑基础。在围堰内不但 可以修筑浅基础,也可以修筑桩基础等。 围堰的种类:土围堰、草(麻)袋围堰、钢 板桩围堰、双壁钢围堰和地下连续墙围堰等 。 豪 主 碳 襟 古 跳 养 姬 颖 惭 彻 膊 湍 某 屿 赔 犹 明 凰 矗 蝶 了 棘 馋 顶 绵 考 稀 昏 防 袭 质 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 对围堰的要求: 1围堰顶面标高应高出施工期间中可能出现的最 高

15、水位0.5m以上,有风浪时应适当加高。 2修筑围堰将压缩河道断面,使流速增大引起冲 刷,或堵塞河道影响通航,因此要求河道断面压缩一 般不超过流水断面积的30%。对两边河岸河堤或下游建 筑物有可能造成危害时,必须征得有关单位同意并采 取有效防护措施。 3围堰内尺寸应满足基础施工要求,留有适当工 作面积,由基坑边缘至堰脚距离一般不少于1m。 4围堰结构应能承受施工期间产生的土压力、水 压力以及其他可能发生的荷载,满足强度和稳定要求 。围堰应具有良好的防渗性能。 干 坛 估 诌 幻 稽 龟 佯 徘 赃 妊 讼 叼 岭 堆 棵 鹅 察 股 衡 舟 听 剃 乡 谁 嘴 废 氢 偷 财 园 拈 2 - 6

16、 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 水中基坑开挖时的围堰工程 (一)土围堰和草袋围堰 (二)钢板桩围堰 (三)双壁钢围堰 (四)地下连续墙围堰 著 惺 踏 泉 档 塔 秀 狭 册 搐 旁 多 该 并 倔 享 殆 瓣 卓 陛 捏 厅 匈 婴 铃 降 碧 谷 苇 估 仲 凸 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 (一)土围堰和草袋围堰 在水深较浅(2m以内),流速缓慢,河床渗水较小的 河流中修筑基础可采用土围堰或草袋围堰。 土围堰用粘性土填筑,无粘性土时,也可用砂土类填 筑,但须加宽堰身以加大渗流长度,砂土

17、颗粒越大堰 身越要加厚。围堰断面应根据使用土质条件,渗水程 度及水压力作用下的稳定确定。(P31图2-22) 若堰外流速较大时,可在外侧用草袋柴排防护 。(P31 图2-23) 此外,还可以用竹笼片石围堰和木笼片石围堰做水中 围堰,其结构由内外二层装片石的竹(木)笼中间填 粘土心墙组成。粘土心墙厚度不应小于2m。为避免片 石笼对基坑顶部压力过大,并为必要时变更基坑边坡 留有余地,片石笼围堰内侧一般应距基坑顶缘3m以上 。 留 芋 塔 惧 赏 霓 殉 屹 盲 禽 抛 无 特 瘪 淬 树 凳 坯 獭 绞 举 谱 罩 钦 很 养 癌 甜 炊 订 中 声 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2

18、 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 (二)钢板桩围堰 当水较深时,可采用钢板桩围堰。 修建水中桥梁基础常使用单层钢板桩围堰, 其支撑(一般为万能杆件构架,也采用浮箱 拼装)和导向(由槽钢组成内外导环)系统 的框架结构称“围囹”或“围笼”。 腺 钠 竖 油 谁 机 安 汰 巴 峭 益 应 外 舷 迅 民 舟 侠 膊 越 湍 刽 需 养 膜 诚 辕 肠 烫 竖 杜 墒 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 围囹法打钢板桩 烂 昼 屑 步 雹 怀 阅 寨 珍 艳 卉 克 哦 摔 梳 葵 焉 囤 矿 鞠 叶 围 分 剑 樱 桓 捅 鸽 忠 缸 龋

19、 闪 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 (三)双壁钢围堰 双壁钢围堰一般做成圆形结构,它本身实际上是个 浮式钢沉井。井壁钢壳是由有加劲肋的内外壁板和 若干层水平钢桁架组成,中空的井壁提供的浮力可 使围堰在水中自浮,使双壁钢围堰在漂浮状态下分 层接高下沉。在两壁之间设数道竖向隔舱板将圆形 井壁等分为若干个互不连通的密封隔舱,利用向隔 舱不等高灌水来控制双壁围堰下沉及调整下沉时的 倾斜。井壁底部设置刃脚以利切土下沉。如需将围 堰穿过覆盖层下沉到岩层而岩面高差又较大时,可 做成高低刃脚密贴岩面。双壁围堰内外壁板间距一 般为1.2m1.4m,这就使

20、围堰刚度很大,围堰内无 需设支撑系统。 噬 酌 烂 诧 苹 涛 芒 果 因 组 洱 枕 配 少 涅 睹 碗 古 鲜 漠 指 哲 邻 漆 糕 臣 李 秽 冒 意 屯 价 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 (四)地下连续墙围堰 由于目前挖槽机械发展很快,与之相适应的 挖槽工法层出不穷;有不少新的工法已经不 再使用膨润土泥浆;墙体材料已经由过去以 混凝土为主而向多样化发展;不再单纯用于 防渗或挡土支护,越来越多地作为建筑物的 基础,所以很难给地下连续墙一个确切的定 义。 一般地下连续墙可以定义为:利用各种挖槽 机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖

21、出 窄而深的沟槽,并在其内浇注适当的材料而 形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能 的连续的地下墙体。 德 豌 像 啡 斤 痒 步 盔 儿 宽 因 嘱 恼 盂 穷 牢 战 猫 荫 月 倪 兆 琢 缺 哮 烹 诚 魏 李 返 终 蜒 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 第七节 板桩墙围堰的计算 在基坑开挖时坑壁常用板桩予以支撑,板桩也用作水中桥梁 墩台施工时的围堰结构。 板桩墙的作用是挡住基坑四周的土体,防止土体下滑和防止 水从坑壁周围渗入或从坑底上涌,避免渗水过大或形成流砂 而影响基坑开挖。它主要承受土压力和水压力,因此,板桩 墙本身也是挡土

22、墙,但又非一般刚性挡墙,它在承受水平压 力时是弹性变形较大的柔性结构,它的受力条件与板桩墙的 支撑方式、支撑的构造、板桩和支撑的施工方法以及板桩入 土深度密切相关,需要进行专门的设计计算。 一、侧向压力计算 二、悬臂式板桩墙的计算 三、单支撑(锚碇式)板桩墙的计算 四、多支撑板桩墙计算 五、基坑稳定性验算 六、封底混凝土厚度计算 寻 太 悉 力 砒 迢 徊 诊 踪 殉 撒 窖 族 搁 血 叭 被 杯 赠 匣 抵 彦 隶 梧 住 锐 括 曾 谐 怠 堰 甘 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 一、侧向压力计算 作用于板桩墙的外力主要来自坑壁土压

23、力和 水压力,或坑顶其它荷载(如挖、运土机械 等)所引起的侧向压力。 板桩墙土压力计算比较复杂,由于它大多是 临时结构物,因此常采用比较粗略的近似计 算,即不考虑板桩墙的实际变形,一般用朗 金理论来计算不同深度z处每延米宽度内的主 、被动土压力强度pa、pp(KPa): 越 誉 惦 栅 颜 菠 槽 铲 坝 物 冒 苞 精 笺 嘘 廖 九 协 堕 糯 匙 榜 绑 页 挡 谆 优 骤 圾 嗓 玫 抚 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 二、悬臂式(无支撑式)板桩墙的计算 悬臂式板桩墙,因板桩不设支撑,故墙身位 移较大,通常可用于挡土高度不大的临时

24、性 支撑结构。 悬臂式板桩墙的破坏一般是板桩绕桩底端b 点以上的某点o转动。这样在转动点o以上的 墙身前侧以及o点以下的墙身后侧,将产生 被动抵抗力,在相应的另一侧产生主动土压 力。 醋 酸 续 畏 爸 西 懂 障 含 擒 席 屈 隶 讯 迪 万 均 问 繁 坎 犁 豢 嗓 券 赚 下 韶 胡 奏 硅 吃 囱 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 体 秘 舀 垛 突 殃 沥 朝 直 撮 俭 涸 姜 驼 绍 由 娘 裳 蔼 鸟 蚀 谗 法 渊 拜 缩 泰 捡 蛮 鸿 截 搏 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大

25、基 础 施 工 由于精确地确定土压力的分布规律困难,一般 近似地假定土压力的分布图形如图所示:墙身 前侧是被动土压力(bcd),其合力为EP1,并考 虑有一定的安全系数K(一般取K=2); 在墙身后方为主动土压力(abe),合力为EA。 另外在桩下端还作用有被动土压力EP2,由于的 作用位置不易确定,计算时假定作用在桩端b点 。考虑到的实际作用位置应在桩端以上一段距 离,因此,在最后求得板桩的入土深度t后,再 适当增加1020%。 颗 黑 乐 叼 斯 椽 新 焦 忿 拧 政 躺 拈 钵 益 摩 耳 澎 薪 适 民 固 状 豹 渠 漆 饱 放 孙 耻 魔 左 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础

26、施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 三、单支撑(锚碇式)板桩墙的计算 当基坑开挖高度较大时,不能采用悬臂式板桩 墙,此时可在板桩顶部附近设置支撑或锚碇拉 杆,成为单支撑板桩墙。 单支撑板桩墙的计算,可以把它作为有两个支 承点的竖直梁。一个支点是板桩上端的支撑杆 或锚碇拉杆;另一个是板桩下端埋入基坑底下 的土。 下端的支承情况又与板桩埋入土中的深度大小 有关,一般分为两种支承情况;第一种是简支 支承,如图2-11a。这类板桩埋入土中较浅,桩 板下端允许产生自由转动;第二种是固定端支 承,如图2-12a。若板桩下端埋入土中较深,可 以认为板桩下端在土中嵌固。 壤 疚 缚 围 嚼 惜

27、 泳 狐 愚 递 蜡 皋 该 神 孰 绎 瞧 榴 蛤 姓 旱 郧 慨 赞 憾 他 誉 胀 淬 吼 琐 空 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 图2-11 单支撑板桩墙的计算 庭 振 杏 刘 砖 抹 胃 陆 望 埋 奉 矮 萎 谍 袱 杖 壹 跳 槐 害 胚 铁 弄 壬 筷 釉 黔 西 鳖 翅 浪 塌 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 图2-12 下端为固定支承时的单支撑板桩计算 定 竿 叛 罢 饲 佳 揣 沁 拟 仁 蹬 焰 抨 犹 池 嫂 足 纤 赢 玉 卫 也 蟹 消 谷 朵 迅 虚

28、和 砧 日 陋 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 1板桩下端简支支承时的土压力分布 板桩墙受力后挠曲变形, 上下两个支承点均允许自 由转动,墙后侧产生主动 土压力EA。由于板桩下端 允许自由转动,故墙后下 端不产生被动土压力。墙 前侧由于板桩向前挤压故 产生被动土压力EP。由于 板桩下端入土较浅,板桩 墙的稳定安全度,可以用 墙前被动土压力EP除以安 全系数K保证。此种情况下 的板桩墙受力图式如同简 支梁(图b),按照板桩上 所受土压力计算出的每延 米板桩跨间的弯矩(图c) ,并以Mmax值设计板桩的厚 度。 蔚 拍 滑 文 戌 穗 泡 越

29、 佐 高 励 瑰 闸 啡 脯 钩 溢 蕾 倘 爽 孰 营 疲 观 栖 吾 届 祟 朱 梁 章 夺 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2板桩下端固定支承时的土压力分布 板桩下端入土较深时,板桩下端在土中嵌固,板桩墙 后侧除主动土压力EA外,在板桩下端嵌固点下还产生 被动土压力EP2。假定EP2作用在桩底b点处。与悬臂式 板桩墙计算相同,板桩的入土深度可按计算值适当增 加1020%。 板桩墙的前侧作用被动土压力EP1。由于板桩入土较 深,板桩墙的稳定性安全度由桩的入土深度保证,故 被动土压力EP1不再考虑安全系数。 由于板桩下端的嵌固点位置不知

30、道,因此,不能用静 力平衡条件直接求解板桩的入土深度t。在图2-12中 给出了板桩受力后的挠曲形状,在板桩下部有一挠曲 反弯点c,在c点以上板桩有最大正弯矩,c点以下产 生最大负弯矩,挠曲反弯点c相当于弯矩零点,弯矩 分布图如图2-12所示。确定反弯点c的位置后,已知c 点的弯矩等于零,则将板桩分成ac和cb两段,根据平 衡条件可求得板桩的入土深度t。 奈 针 妇 戎 邯 败 悲 饿 献 易 驹 咬 藏 甚 制 芳 纱 迁 成 扛 背 练 膝 项 捎 昧 呢 禁 沈 蛙 蒜 邱 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 图2-12 下端为固定支承时

31、的单支撑板桩计算 糟 邦 譬 新 汾 暖 篡 孩 享 荷 责 悉 亿 练 惕 瓶 戎 建 丙 涸 铜 遏 北 选 倾 洋 涟 乍 喳 助 芍 嗜 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 四、多支撑板桩墙计算 当坑底在地面或水面以下很深时,为了减少板桩的弯矩 可以设置多层支撑。支撑的层数及位置要根据土质、坑 深、支撑结构杆件的材料强度,以及施工要求等因素拟 定。 板桩支撑的层数和支撑间距布置一般采用以下两种方法 设置: 1等弯矩布置:当板桩强度已定,即板桩作为常备设 备使用时,可按支撑之间最大弯矩相等的原则设置。 2等反力布置:当把支撑作为常备构件

32、使用时,甚至 要求各层支撑的断面都相等时,可把各层支撑的反力设 计成相等。支撑系按在轴向力作用下的压杆计算,若支 撑长度很大时,应考虑支撑自重产生的弯矩影响。从施 工角度出发,支撑间距不应小于2.5m。 满 猛 移 微 沿 砍 鬼 酣 慢 鞘 出 仲 曼 托 塞 衣 辛 稚 适 象 冕 醇 如 附 敛 裤 贱 略 罪 棒 矢 吏 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 多支撑板桩上的土压力分布形式与板桩墙位移 情况有关,由于多支撑板桩墙的施工程序往往 是先打好板桩,然后随挖土随支撑,因而板桩 下端在土压力作用下容易向内倾斜,如图2-13 中虚线所

33、示。这种位移与挡土墙绕墙顶转动的 情况相似,但墙后土体达不到主动极限平衡状 态,土压力不能按库仑或朗金理论计算。根据 试验结果证明这时土压力呈中间大、上下小的 抛物线形状分布,其变化在静止土压力与主动 土压力之间,如图2-13所示。 钡 旁 徊 纂 其 岁 术 邹 问 绳 蔗 邮 晒 锭 敖 园 苗 翌 山 糖 威 间 掳 竣 止 烦 辙 寐 极 预 蚌 迅 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 图2-13 多支撑板桩墙的位移及土压力分布 杏 击 脖 蔡 投 壶 颈 资 爷 存 淬 诡 合 靡 苦 款 锭 曾 椅 蛛 镐 骡 吭 桩 邓 否 些

34、 氮 纪 烧 擞 肠 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 太沙基和佩克根据实测及模型试验结果,提出作 用在板桩墙上的土压力分布经验图形 : 图2-14 多支撑板桩墙上土压力的分布图形 a)板桩支撑;b)松砂;c)密砂; d)粘土H6cu;e)粘土H4Cu 咽 谓 亥 敲 肪 牌 挂 龄 牧 盔 糜 皑 侦 绕 哑 催 汕 寅 相 萤 翼 饰 佩 议 摈 笨 弹 平 类 咎 啦 烹 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 五、基坑稳定性验算 (一)坑底流砂验算 若坑底土为粉砂、细砂等时,在基坑内抽

35、水可能 引起流砂的危险。一般可采用简化计算方法进行 验算。其原则是板桩有足够的入土深度以增大渗 流长度,减少向上动水力。由于基坑内抽水后引 起的水头差h(图2-15)造成的渗流,其最短渗流 途径为在流程t中水对土粒动水力应是垂直向上 的,故可要求此动水力不超过土的有效重度b, 则不产生流砂的安全条件为 蹋 觉 绎 愧 枫 智 限 揍 问 踩 瓢 彬 悠 陵 留 付 悍 亲 靠 临 蚊 内 抓 卫 踊 档 服 荚 淄 疤 寇 墙 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 K安全系数,取2.0; i水力梯度,; w水的重度。 由此可计算确定板桩要求的入

36、土深度t。 图2-15 基坑抽水后水头差引起的渗流 敷 物 释 震 陆 侧 佑 糯 震 诀 娟 耐 颜 弄 记 枢 或 贿 郑 粗 妆 绎 臭 留 蛋 闹 掩 燎 炯 撰 疹 纽 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 (二)坑底隆起验算 开挖较深的软土基坑时,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。常用简化方法验算,即假定地基破 坏时会发生如图2-16所示滑动面,其滑动面圆 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,如土为饱和 软粘土,则=

37、0,Su = Cu。 善 竣 跪 棍 碗 毡 蔗 窥 缔 汁 萤 堰 馏 歼 炳 砂 呻 丰 们 珊 再 眩 烁 眠 婴 坠 仪 对 棋 敲 谱 溢 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 图2-16 板桩支护的软土滑动面假设 堕 女 勉 落 扳 富 喉 妆 哭 微 奥 欢 容 佃 押 汤 通 吟 汤 冻 乒 喊 肤 绘 纹 瞩 序 挽 陆 鸟 柒 隅 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 M与Md之比即为安全系数K,如基坑处地层 土质均匀,则安全系数为: 罪 撇 咋 娄 弥 羚 超 辨 酒 吧

38、活 尿 溅 寥 芯 闰 垦 肪 姜 镶 睁 婪 俐 塘 弘 冒 耸 怜 踞 阳 去 共 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 六、封底混凝土厚度计算 作用在封底层的浮力是由封底混凝土和围堰自重,以及 板桩和土的摩阻力来平衡的。当板桩打入基底以下深度 不大时,平衡浮力主要靠封底混凝土自重,若封底混凝 土最小厚度为x,如图2-17,则: 考虑未计算桩土间摩阻力和围堰自重的修正系数 ,小于1,具体数值由经验确定; w水的重度,取10kN/m3; c混凝土重度,取23kN/m3; h封底混凝土顶面处水头高度(m)。 面 翟 城 缴 资 纱 嗜 宇 瑟

39、赢 巍 焙 预 求 键 腑 未 蹈 源 何 浙 镐 惊 又 炔 薪 褪 盼 笋 丧 刑 担 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 图2-17 封底混凝土最小厚度 盒 了 卉 陨 哑 弗 峡 灶 耽 韩 饿 坷 瘦 痞 堑 释 瞥 吗 适 积 荒 侣 瓜 嗣 枕 造 福 衣 椽 限 仇 役 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 如板桩打入基坑下较深,板桩与土之间摩阻力较 大,加上封底层及围堰自重整个围堰不会被水浮 起,此时封底层厚度应由其强度确定。现一般按 容许应力法并简化计算,假定封底层为一简支

40、单 向板,其顶面在静水压力作用下产生弯曲拉应力 : W封底层每米宽断面的截面模量(m3); l 围堰宽度(m); 水下混凝土容许弯曲应力,考虑水下混凝土表层质量较 差、养护时间短等因素,不宜取值过高,一般用100200kPa。 罩 咀 珍 拦 冉 门 篮 亮 姜 叮 兴 而 菠 蛰 辊 初 实 获 森 涝 慷 婆 乍 桐 剐 判 佣 鞠 可 孽 翔 颁 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 封底混凝土灌注时厚度宜比计算值超过 0.250.50m,以便在抽水后将顶层浮浆、软 弱层凿除,以保证质量。 纲 檀 渍 檀 粟 韶 躁 住 捡 梨 咀 笆 鸯 鲁 裳 污 革 妨 揭 摧 峡 谢 顷 勤 列 区 竞 拒 腔 颈 笛 前 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工 2 - 6 刚 性 扩 大 基 础 施 工

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