水泥土墙支护结构计算实例
型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术

二、型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术(17)1、工程概况XX市二环线XX段第3标段(6+645.000-7+720.000)场地位于XX大道和XX路交叉路口,临近XX火车站,属于城市人口密集区,人流和车流量很大。
通道基坑最深处10.Om左右,泵房基坑深约13.2m,基坑两侧分布有建筑物、构筑物和市政管线等复杂的外环境。
根据规划,下穿通道在桩号GJK6+750.00~GJK7+800.00段50m范围内与地铁2号线范汉段(XX火车站〜范湖站)隧道斜交。
右线隧道中心线与下穿通道中心线的交点桩号为GJK6÷764.4,左线隧道中心线与下穿通道中心线的交点桩号为GJK6+781.6,隧道与下穿通道两者的中心线夹角约70°;地铁2号线由两条隧道组成,两条隧道中心线的间距约16.4m,隧道的直径为6.0m,两条隧道的净距为10.4m。
隧道结构位于通道下,左线隧道顶与下穿通道结构底的最小净空约2.Om02、与基坑支护有关的地层特征2.1工程地质条件根据勘察结果,拟建工程场地地貌单元为河流堆积平原,属长江I级阶地。
其土层主要由Q4a1冲积相一般粘性土、粉土、砂、砂砾石及卵石构成,一般上覆2~3πι厚人工填土层,局部地段分布有湖塘淤积的淤泥及淤泥质软土,层厚一般2~8m,最厚可达十余米。
下伏基岩为白垩〜下第三系及志留系砂岩。
根据野外钻孔岩性描述,原位测试结果及室内土工试验成果可将拟建工程场地勘探深度范围内地层划分为八大层十六个亚层,各地层岩性特征见下表。
场区地下水主要为上层滞水、孔隙承压水和基岩裂隙水。
上层滞水主要赋存于上部人工填土中,水位埋深为0.6〜1.6m,平均为0.9m,主要接受地表水与大气降水补给,随地形和季节变化而变化,并受人类活动影响明显,水量有限。
孔隙承压水赋存于(5)层及(6)层粉、细砂、中粗砂砾、卵石中,其与长江水联系密切,互补关系、季节性变化规律明显,根据XX市区域水文资料,承压水测压水位标高一般为18.5m〜19.0m,年度变幅3m〜4m,丰水期测压水位标高20m,易造成基坑突涌,对工程影响较大。
垂直预应力锚杆式水泥土墙支护受力分析计算

・・ 7 5
杆预应力增加水 泥土墙 底部的正压力 , 高墙体底部 与土 体 的摩 提
垂直预应 力锚杆 式水泥土墙 支护 受力分析计算
史 喜 远
摘 要: 对垂 直预应 力锚 杆式水泥土墙 支护体 系的优 点和构造进 行 了介 绍 , 并通过 对该 支护体 系的研 究分析 , 立 了受 建
力计算模 型 , 出 了垂 直预 应力锚杆式水泥 土墙 支护结构的计算方 法, 提 以指导 实践 。
关键词 : 垂直预应 力锚 杆 , 泥土墙 , 力分析 水 受 中图分 类号 :U 6 T 43 文献标识码 : A
1 概 述
锚 杆对 传统 的重力 式水泥 土挡 土墙 围护结构 外侧受 拉 区施 工垂
用于抵消及承受 由于正 常重力坝设 计宽 度 的变 窄及减 随着地下 空间的开发和建 ( ) 构 筑物密度 的增加 , 在基 坑开挖 直预应力 , 少所带来 的抵抗弯 矩值 的减少 , 可有效增 大水泥 土墙 的抗 倾覆 力 时不仅要确保 自身稳定 , 还要 确保周 围建筑物 、 下管线 、 地 道路 的 从而增加 围护结构 的稳定 性。 安全 。而施工 空间越来越紧凑 , 基坑支护 可利用 的施 工场地 也越 矩和抗滑移力 ,
以水泥土墙体作 为挡 土和挡水 的主 , 通过垂 直预应 力锚 杆
相 为水 泥土墙 附加一个 向下的偏心垂 直预应力 , 而增加 水泥 土墙 于垂 直预应力锚杆式水 泥土挡墙在受 拉区施加 了偏心 预应 力 , 从 比普 通水 泥 土墙 的宽 度可 减小 较 多 , 还需 进行 正 截 面承载 力 验 抗倾 覆和抗滑移 的性 能 。预应 力 锚杆 由锚 头 、 钢绞 线 、 凝土 锚 混
来越小 。我 国沿 海一带发达城市 大部分 为软土地 质 , 据不 完全统 增加垂 直预应 力锚杆 所 计, 仅上海和天津市 每年需要开挖的基坑工程就 有 10 0多个 , 0 其 规范规定 的水 泥土墙计算模型 的基 础上 , 起的作用 即可 , 可按如 图 2所示计算模 型进行计算。
4.5 水泥土墙设计计算

§4.5
§4.5.4
水泥土墙设计计算
水泥土墙的施工与检测 水泥土墙的施工与检测
三、施工及检测要点 1、水泥土墙应采取切割搭接法施工。应在前桩水泥土尚未 水泥土墙应采取切割搭接法施工。 固化时进行后序搭接桩施工。施工开始和结束的头尾搭接 固化时进行后序搭接桩施工。 处,应采取加强措施,消除搭接沟缝。 应采取加强措施,消除搭接沟缝。 2、深层搅拌水泥土墙施工前,应进行成桩工艺及水泥渗 深层搅拌水泥土墙施工前, 入量或水泥浆的配合比试验, 入量或水泥浆的配合比试验,以确定相应的水泥掺入比或 水泥浆水灰比, 水泥浆水灰比,浆喷深层搅拌的水泥掺入量宜为被加固土 重度的15%~18%; 重度的15%~18%;粉喷深层搅拌的水泥掺入量宜为被加固 15% 土重度的13% 16%。 土重度的13% ~16%。
12
13
二、水泥土搅拌桩施工工艺
搅拌桩成桩工艺可采用“一次喷浆、二次搅拌”或“二次喷浆、三次搅 搅拌桩成桩工艺可采用“一次喷浆、二次搅拌” 二次喷浆、 工艺可采用 工艺,主要依据水泥掺入比及土质情况而定。水泥掺量较小, 拌”工艺,主要依据水泥掺入比及土质情况而定。水泥掺量较小,土质较 松时,可用前者,反之可用后者。当采用“二次喷浆、三次搅拌” 松时,可用前者,反之可用后者。当采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺时 可在图示步骤e 作业时也进行注浆,以后再重复d 的过程。 可在图示步骤e)作业时也进行注浆,以后再重复d)与e)的过程。
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§4.5.4
水泥土墙的施工与检测 水泥土墙的施工与检测
一、水泥土墙施工
深层搅拌桩机的组成: 深层搅拌桩机的组成:
2
深层搅拌机(主机)、 深层搅拌机(主机)、
1
机架及灰浆搅拌机、 机架及灰浆搅拌机、
第4章第4节 重力式水泥土墙

G c、
Eak、E pk
水泥土墙自重 分别为水泥土墙底面下土层的黏聚力和内摩擦角 分别为水泥土墙上的的主动土压力和被动土压力标准值
um 水泥土墙底面上的水压力,地下水位以上时取0;
以下时: um w (hwa hwp ) / 2
hwa 基坑外侧水泥土墙底处的压力水头 hwp 基坑内侧水泥土墙底处的压力水头
其它施工质量检查 水泥强度等级
搅拌桩喷浆上提速度
浆液水灰比
水泥浆液搅拌均匀性
支护桩施工间歇时间控制
取样检验
桩体质量检验 竣工后质量检测
加固效果监测
截取桩段做抗压强度试验 开挖检验
标准贯入试验或动力触探试验 静力触探试验 静荷载试验 沉降或位移观测
2. 高压喷射注浆桩的质量检测
高压喷射注浆桩系隐蔽工程,固结体在地层内不能直接观察到它们的质量, 必须用科学的方法来检验固结体的质量和高压喷射注浆的工程效果。
例题1:拟在砂卵石地基中开 挖10m深的基坑,地下水与地 面平齐,坑底为基岩。拟用旋 喷法形成厚度2m的截水墙,在 墙内放坡开挖基坑,坡度1:1.5, 截水墙外侧砂卵石饱和重度为 19KN/m3,截水墙内侧砂卵石 重度为17KN/m3,内摩擦角φ=35° (水上下相同),截水墙水泥土 重度γ=20KN/m3,墙底及砂卵石土抗滑体与基岩的摩擦系数μ=0.4,试问:该挡土体 的抗滑稳定安全系数约为多少?
4.4.2 高压旋喷桩重力式挡墙
定义: 利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入土层预定深度,以20~40MPa的压力把浆液
从喷嘴中喷射出来,形成喷射流冲击破坏土层及预定形状的空间。 性能:
增大地基强度、提高地基承载力、做止水帷幕、减少支挡结构物的土压力、 防止砂土液化和降低土的含水量等。
深基坑支护方法

1、地下连续墙加R・C对撑和斜撑,用于12-15m深度的基坑。
例1,上海外滩京城,上海开埠以来最大的国际级商业屮心。 建筑面积21.3万由2栋31层塔楼+裙房和地下二层车库组成,主 楼为内筒外框R-C结构。因施工场地小,工程分二期进行。第一期基 坑面积1.3万£ 东西长197m,南北宽110m,呈L型,基坑深12. 5m,局部14. 25mo
(支护结构)沿坑周紧贴水泥土搅拌桩做一圈钻孔灌注桩作为支护 结构(直径0850,长23m,中距0.95m),顶设1.2x0.8米R・C锁口 梁。
(支撑体系)支撑系统设二道:第一道在地面以下1.5m处设一道R・C环梁,(碇用C30,断面1.2xl.0m,内圆半径R二24五)三面与灌 注桩的R・C围榜相切,另一面相割。圆环与灌注桩之间(即切点以外 的平面)用桁架式腹杆与围松连成整体。环梁下设立柱,立柱为格构 式钢柱,座落在钻孔灌注桩基础上。第二道支撑是在地面以下6m处设 置钢管支撑,形成在平面内纵横交叉的方格网,每个方格尺寸为7x 7m左右。
大厦基础为桩基加箱基,周边做地下连续墙,既是支护结构又是地 下室外壁。一、二期工程分隔部用钻孔灌注桩做临时性围护,采用三 道围榜,二道支撑(即第一道是水平支撑,第二道是在垂直平面上呈X形的交叉支撑,目的是提高上下支撑之间的净空,使运土车可开进 土坑)。
地下连续墙的变形速率是有效的。
另外,将碇垫层改为25cm厚的R・C碇,并紧跟在挖土之后施工, 当天挖完,当天浇好垫层,可以减少坑内土体的扰动,保持原有性状, 降低土体变形速率。
例1,海南的港澳发大厦地质情况是淤泥质粉质粘土,中粗砂、可 塑粘土,地下水-0. 8m,基坑尺寸为39x 82m,矩形,深15.3m,环境 是三边邻高层8-10m,采用沿坑R-C地下连续墙挡水、挡土,中间设 两个内接圆,环梁二道,直径均为38. 2m,在环梁与连续墙之间,还 有环梁与环梁Z间设钢管支撑。环梁与连续墙相接处将梁嵌入墙内, 浇筑成一整体。环梁下设支承垂直荷载的钢柱。
21-2重力式水泥土挡墙设计

§3 水泥土墙支护结构设计(一)墙体的宽度和深度●初步设计时可按经验确定,BH0B=1.2(二)宽度方向的布桩形式●简单布置形式不留空档,打成实体,但较浪费,为节约工程量,常做成格栅式。
●截面置换率通常为0.6-0.8(水泥土加固体和墙体的截面积之比)。
(三)墙体强度水泥土围护体的强度要求龄期一个月的无侧限抗压强度不小于0.8MPa。
1、水泥土强度与水泥掺和量有关●水泥掺合量指每立方加固体所拌和的水泥重量,常用掺合量为200-250kg/m3,一般采用325#普通硅酸盐水泥。
●掺合量200-250kg/m3相当于掺合比13%-15%(水泥重量/加固土重).2、水泥土强度与龄期有关●水泥土围护体的强度要求龄期28天的无侧限抗压强度不小于0.8MPa。
(四)其它加强措施1、墙顶现浇混凝土路面(压顶板)二、荷载计算土压力水压力地面荷载——可取q=20kPa ,在土压力中计入。
——朗金土压力理论(水土分算、水土合算)h P开挖面E PE a h aq(一)水土分算分别计算土压力和水压力,两者之和即总的侧压力。
适用于土的渗透性较好的土层,如砂土、粉土和粉质粘土,采用有效重度。
(二)水土合算适用于不透水的粘土层,采用天然重度。
水土分算得到的墙上作用力比水土合算的大,因此设计的墙体结构费用高。
难以确定其透水性时,则需从安全使用和投资费用两方面作出判断。
三、基本验算在初步确定了墙体的宽度、深度、平面布置及材料之后,应进行下列计算,以验算所设计的挡土墙是否满足变形、强度及稳定等要求。
重力式水泥土挡墙的验算主要有以下内容:1)抗倾覆验算;2)抗滑验算;3)整体圆弧滑动稳定验算;4)墙体结构强度验算;5)抗渗验算;6)墙顶的水平位移。
(一)抗倾覆验算抗倾覆验算常以绕墙趾点A的(二)抗滑验算抗滑验算指墙体沿围护(三)整体圆弧滑动稳定验算采用瑞典条分法(费伦纽斯条分法),按圆弧滑动面考虑。
(四)墙体结构强度验算验算截面可取在墙的坑底截面处(五)抗渗稳定验算基坑开挖时要求坑内无水,坑内外存在水头差。
淤泥质土场地格构式水泥土墙深基坑支护

淤泥质土场地格构式水泥土墙深基坑支护【摘要】淤泥质土场地格构式水泥土墙深基坑支护,可以就地取材,用多排水泥搅拌桩组成箱型水泥土墙,利用自身重量和深入坑底长度控制,解决边坡曲线滑动和稳定问题;水泥土墙深入到不渗水层,形成止水帷幕,解决深基坑止水问题;采用格构式,可以大大降低工程造价,减少工期。
【关键词】淤泥质土、格构式水泥土墙一、工程概况:中山污水处理厂二沉池,二沉池底板面标高0.30m,采用管桩、承台基础,底板厚度500mm,承台厚度1000mm,现有地面标高约为3.00m,因此,现地面与基坑底最大高差约为3.30m,与基坑承台底最大高差约为4.3m。
二、地质资料:据勘探地质资料显示,拟建场地均处在沼泽区,地下水位浅,水量大;因此基坑支护成败的关键在于止水。
地下水位高程2.26~1.9m。
根据岩土勘查报告,表层1.5m左右为塑状粘性土,其下为淤泥质土,厚度7m左右,以下为沙层。
淤泥质土标准击数平均4击,说明淤泥质土成软塑状态。
zk34土工试验报告取样号取样深度 0(g/cm3) c(kpa) () 土名h1(m) h2(m)zk34-1 9.60 9.80 1.635 2.0 3.0 淤泥zk34-2 15.20 15.40 1.937 30.0 18.0 砾质粘性土zk34-3 28.00 28.20 1.875 17.5 25.0 砾质粘性土zk34-4 35.00 35.20 1.809 35.0 26.0 砾质粘性土三、支护方案:针对基坑开挖深度不大,地下水位较高的特点,决定采用格构式水泥土墙处理,在基坑外围设6排深层搅拌桩挡土、止水,搅拌桩桩径为600mm,桩心距为450mm,为保证止水效果,搅拌桩应进入不透水层至少1m。
四、计算模式及参数⑴地质参数根据基坑的开挖深度取基坑周边地面标高点较高、地质情况较有代表性的钻探孔作为计算数据,即取zk34钻探孔。
⑵荷载参数①水土侧压力:施工阶段按朗金主动土压力进行计算,砂土水土分算,其余土层水土合算。
重力式水泥土挡墙

重力式水泥土挡墙【1】一般规定1、周边环境条件较好,无特殊保护要求且基坑开挖深度不大于5m时,可采用重力式水泥土挡墙支护结构。
2、水泥宜采用强度等级不低于P.O42.5级的普通硅酸盐水泥,水泥掺入比应根据土质条件确定,且不宜小于15%。
淤泥和淤泥质土中应提高水泥掺量或掺加外加剂。
3、水泥土28天无侧限抗压强度标准值不宜小于0.5MPa。
4、软弱土层有机质含量较高时,应通过试验确定重力式水泥土挡墙的适用性。
【2】设计1、重力式水泥土挡墙的计算应包括如下内容:抗倾覆稳定验算、抗滑移稳定验算、整体稳定验算、抗坑底隆起稳定验算、抗渗流稳定验算以及水泥土墙身强度、墙下地基承载力验算等。
2、重力式水泥土挡墙进行正截面应力验算时,计算截面应包括以下部位:(1)基坑面以下主动、被动土压力强度相等处;(2)基坑底面处;(3)水泥土墙的截面突变处。
3、重力式水泥土挡墙墙顶的侧向位移量,可采用数值分析方法或工程类比法进行估算。
【3】构造1、重力式水泥土挡墙宜采用水泥土搅拌桩相互搭接成实体的结构形式,也可采用水泥土搅拌桩相互搭接形成的格栅状结构形式。
桩间搭接不宜小于150mm。
2、重力式水泥土挡墙采用格栅形式时,其截面置换率宜为0.6~0.8,且纵向墙肋净间距不宜大于1.3m,横向墙肋间净距不宜大于1.8m。
3、当需要增强墙身的抗拉性能时,可在水泥土桩内插入杆筋。
杆筋可采用钢筋、钢管或毛竹等。
杆筋的插入深度宜大于基坑深度。
4、重力式水泥土挡墙顶面宜设置与挡墙宽度一致的钢筋混凝土压顶板,板厚不宜小于200mm,且宜用插筋与前后排桩连接,插筋上端锚入压顶板,下端插入水泥土挡墙中不应小于1m。
放坡【4】一般规定1、当场地及环境条件允许,经验算能保证土坡稳定时,可采用放坡开挖。
2、当采用上部放坡,下部设置其它支护结构的形式时,放坡设计应考虑下部支护结构的变形对其稳定及变形控制的不利影响。
3、放坡开挖应做好坑边的截流和坑内外排水措施,必要时可采取降水措施。
支护结构计算之水泥土墙计算

水泥土墙计算水泥土墙设计,应包括:方案选择;结构布置;结构计算;水泥掺量与外加剂配合比确定;构造处理;土方开挖;施工监测。
水泥土墙一般宜用于坑深不大于6m的基坑支护,特殊情况例外。
1.水泥土墙布置水泥土墙和平面布置,主要是确定支护结构的平面形状、格栅形式及局部构造等。
平面布置时宜考虑下述原则:(1)支护结构沿地下结构底板外围布置,支护结构与地下结构底板应保持一定净距,以便于底板、墙板侧模的支撑与拆除,并保证地下结构外墙板防水层施工作业空间。
当地下结构外墙设计有外防水层时,支护结构离地下结构外墙的净距不宜小于800mm;当地下结构设计无外防水层时,该净距可适当减小,但不宜小于500mm;如施工场地狭窄,地下室设计无外防水层且基础底板不挑出墙面时,该净距还可减小,考虑到水泥土墙的施工偏差及支护结构的位移,净距不宜小于200mm。
此时,模板可采用砖胎模、多层夹板等不拆除模板。
如地下室基础底板挑出墙面,则可以使地下室底板边与水泥土墙的净距控制在200mm左右。
(2)水泥土墙应尽可能避免向内的折角,而采用向外拱的折线形(图6-76),以利减小支护结构位移,避免由两个方向位移而使水泥土墙内折角处产生裂缝。
图6-76 水泥土墙平面形状(a)向内折角—较为不利的形状;(b)向外拱形—较为有利的形状1-支护结构;2-基础底板边线(3)水泥土墙的组成通常采用桩体搭接、格栅布置,常用格栅的形式如图6-77。
图6-77 典型的水泥土桩格栅式布置(a)n=3;(b)、(c)n=4;(h)、(d)、(e)n=5;(f)、(g)n=6;(h)n=7;(i),(j)n=8;(k),(l),(m)n=9;(n),(p)n=10 1)搭接长度L d搅拌桩桩径d0=700mm时,L d一般取200mm;d0=600mm时,L d一般取150mm;d0=500mm时,L d一般取100~150mm。
水泥土桩与桩之间的搭接长度应根据挡土及止水要求设定,考虑抗渗作用时,桩的有效搭接长度不宜小于150mm;当不考虑止水作用时,搭接宽度不宜小于100mm。
第7章水泥土重力式挡土墙支护

按搅拌机械的类型,可分为高压旋喷桩墙和搅 拌墙,高压旋喷桩墙由高压旋喷桩机施工,搅 拌墙由搅拌机施工。搅拌墙按搅拌机轴数的不 同,又可分为单轴、双轴及三轴搅拌桩墙,分 别由单轴、双轴和三轴搅拌机施工。 按墙体是否插筋可分为加筋和非加筋(加劲和 非加劲),插筋材料可为钢筋、钢管、型钢或 毛竹等。 按平面布置可分为壁状布置、锯齿形布置、格 栅状布置,最常见的布置形式为格栅状布置。 按竖向布置可分为等断面布置、台阶形布置, 常见的布置形式为等断面布置。
1.基坑开挖深度 基坑的开挖深度越深,墙体的侧向位移就越大, 墙体宽度就越宽,造价就越高,根据经验,当基 坑挖深不超过7m时,可考虑采用水泥土重力式 挡土墙支护,当周边环境要求较高时,基坑开挖 深度宜控制在5m以内。 2.地质条件 水泥土搅拌桩和高压旋喷桩在淤泥质土、含水量 较高而地基承载力小于120KPa的黏土、粉土、砂 土等软土地基中施工效果较好;对于地基承载力 较高、黏性较大或较密实的黏土或砂土,可采用 先行钻孔套打、添加外加剂或其他辅助方法施工。
1.水泥土重力式挡土墙的嵌固深度 2.水泥土重力式挡土墙的宽度 3.水泥土重力式挡土墙的稳定性验算 4.水泥土重力式挡土墙的内力分析与应力验算 5.水泥土重力式挡土墙支护结构的变形计算
1.围墙的平面布置 典型的水泥土重力式挡土墙平面布置一般有壁状 布置、锯齿形布置、格栅状布置等形式。 2.围墙的竖向布置 典型的水泥土重力式挡土墙竖向布置一般有等断 面布置、台阶形布置等形式。
小刚度劲性水泥土连续墙法基坑支护设计及计算

| . |
I 1 1 ’
图 1 模型梁加载简 图
性 材料 ( l 如 4~2 0号 工 字 钢 ) 替 大 的型 钢 , 时 代 同 考 虑水 泥土 与型钢 的共 同作 用 , 充分 发 挥 了 水 泥 则 土承载作 用 , 之形 成 了一种 新 的 具有 挡 土 和 止水 使
一
一
l 2 3 4 5 6 l
表 2 各组合梁出现裂缝 时的荷载和破坏形式
L ●
7 8 6 4 2 2 4
L L L
L
∞
娼
n
L n L
: 宝
∞
钾
n n
n
加
∞
蕴夔
P k M k 。 /N /N m
挠 度
组合梁极限荷载及出现裂缝荷载见表 2 。组合
梁的挠 度分析 见表 3 。
4 5
维普资讯
GE OTECHNI CAL
… … … … … … … … … … … …
…
V L I No.1 O O 1
.
…
…
.
…
…
…
.
一
一
一
一
一
加 剂 ( 乙醇胺 ) 三 掺量 0 0 % 。 , .5 组合 粱 弯 曲试 验 采 用 室 内模 型 试 验 的研 究 方 法, 由于水 泥土 梁试 验无 规 程 可依 , 参 照《 结 构 故 砼 试 验方法标 准 》 用一 点 加载 方 式 , 根据 相 似 理 沦 ,
.
双 根 型 钢 铰 接
一
上
粘土梁
双 根 钢 刚 掊
厂 ……
重力式水泥土墙

二.基坑开挖深度
○ 对于软土基坑,支护深度不宜大于6m; 对于非软土基坑,支护深度达10m的重力式水泥土墙 (加劲水泥土墙、组合式水泥土墙等) 也有成功工程实践。重力式水泥土墙的侧向位移控制能 力较弱; 基坑开挖越深,墙体的侧向位移越难控制; 在基坑周边环境保护要求较高的情况下, 开挖深度应严格控制。
○ 泥土墙的优缺点: 由于坑内无支撑,便于机械化快速挖土;挡土又防渗,比较经济。 不宜用于深基坑; 位移相对较大; 墙体厚度大,有时受周围环境限制。
2高压喷射旋喷桩:
利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻 置于桩底设计高程,将预先配制好 的水泥浆液通过高压发生装置从 注浆管喷嘴中高速喷射出来,喷 射过程中,钻杆边旋转边提升, 使浆液与土体充分搅拌混合,在 土中形成一定直径的柱状固结体, 使地基达到加固。
重力式水泥 土墙
此处添加副标题内容
重力式水泥土墙
重力式水泥土墙是通过搅拌桩基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。
搅拌桩在我国应用的头10年中,其主要用途是加固软土,构成复合地基以支承建筑物或结构物。将搅 拌桩用于基坑工程,虽在其发展初期已有成功的实例,但大量
了较大的发展,也出现了一些新的水泥土与其它受力构件相结合的结构形式。 随着改革开放政策的深化和经济建设的发展, 我国的搅拌桩技术适应国情特点,不断登上新的台阶。
大功率的三轴搅拌机,加固深度可达到25~30m,已经得到广泛 应用。
工方法
1. 水泥搅拌桩(深层搅拌桩):
○ 是重力式围护墙,利用水泥作为固化剂,采用搅拌桩机,在地基深处将土和固化剂强制搅 拌,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土体。 土墙宜用于坑深斗6m; 基坑侧壁安全等级为一、二级; 地基土承载力斗150kPa 的情况。
支护结构计算之水泥土墙计算

支护结构计算之水泥土墙计算水泥土墙作为一种常见的建筑结构,广泛应用于房屋、道路、桥梁等工程中。
在进行水泥土墙的计算设计时,需要考虑到多种因素,如墙体的受力、墙体的稳定性、土体的抗压强度等。
本文将针对水泥土墙的计算设计进行详细介绍。
首先,我们需要了解水泥土墙的基本概念。
水泥土墙是以水泥和土壤作为主要材料,经过混合、夯实或挤压等方式形成的一种墙体结构。
水泥土墙的主要作用是承受结构荷载、支撑土体侧压力,并将荷载和土体侧压力转移到基础上,保证墙体稳定性。
根据墙体受力特点的不同,水泥土墙可以分为重力墙和挡土墙两种类型。
在进行水泥土墙的计算设计之前,首先需要确定墙体的几何结构参数,如墙高、墙宽、墙顶宽度、墙顶后坡角度等。
这些参数将直接影响墙体的稳定性和抗倾覆能力。
接下来,我们需要进行水泥土墙的受力计算。
常见的受力情况包括竖向荷载和水平土压力。
竖向荷载一般分为自重和附加荷载两部分。
自重是指墙体自身的重量,可以通过墙体的体积和单位体积重力来计算。
附加荷载包括施工荷载、人工荷载、雪荷载等,根据具体情况确定。
水平土压力是水泥土墙最主要的受力形式。
水平土压力可以分为活动土压力和被动土压力。
活动土压力是指土体对墙体的水平压力,其大小与土体的强度、墙面倾斜度、土体的相对密度等因素有关。
被动土压力是指墙体对土体施加的水平力,主要由土壤抗剪强度决定。
根据受力计算结果,可以进行水泥土墙的稳定性分析。
稳定性分析主要包括对墙体的倾覆稳定性和滑动稳定性的判断。
倾覆稳定性是指墙体是否会因受到水平荷载而发生倾覆。
滑动稳定性是指墙体是否会因受到水平荷载而发生滑动。
通过合理设置墙体几何参数和选择适当的材料,可以提高墙体的稳定性。
最后,根据计算结果进行水泥土墙的验算。
验算主要包括墙体的静强度验算和变形验算。
静强度验算是指墙体是否满足一定的抗压强度要求,这需要根据墙体的尺寸和材料的力学性能进行计算。
变形验算是指墙体在受力后是否会发生过大的变形,这需要根据墙体的刚度和土体的变形特性进行计算。
支护结构计算之水泥土墙计算

支护结构计算之水泥土墙计算水泥土墙是一种常见的建筑结构,它通常用于建造房屋、厂房、仓库等建筑物的墙体结构。
本文将介绍水泥土墙的计算方法,包括墙体的抗弯、抗剪、抗撕裂等计算。
1.墙体的抗弯计算水泥土墙所承受的荷载通常是垂直于墙面的重力荷载和侧向荷载。
墙体抗弯计算需要考虑墙体的自重和外部荷载对墙体的影响。
首先,根据墙体的尺寸和材料的密度,计算墙体的自重。
然后,查找墙体材料的弯曲强度,根据墙体的尺寸进行设计弯曲强度计算。
根据实际工程需求,决定采用的弯曲强度是否满足要求。
其次,考虑外部荷载对墙体的影响。
根据建筑设计承载荷载的要求,计算外部荷载的大小。
将外部荷载施加到墙体上,利用弯曲理论计算墙体的抗弯强度,判断墙体的抗弯能力是否满足要求。
2.墙体的抗剪计算水泥土墙除了承受垂直荷载外,还需要承受侧向荷载的作用。
墙体的抗剪计算主要是为了保证墙体的稳定性和抵抗侧向推力的能力。
首先,计算墙体的自重。
然后,计算侧向荷载的大小。
侧向荷载通常是通过建筑结构的设计规范或钢筋混凝土结构设计手册进行计算的。
根据建筑设计要求,计算侧向荷载的大小。
接下来,计算墙体的抗剪强度。
根据墙体材料的抗剪强度,计算墙体的抗剪能力。
对于水泥土墙,抗剪强度通常可以通过实验得到,根据实验结果进行设计。
3.墙体的抗撕裂计算水泥土墙还需要考虑抗撕裂的能力。
抗撕裂计算主要是为了保证墙体的结构完整性和抗风能力。
首先,计算墙体的自重。
然后,根据建筑设计要求,计算墙体的抗风荷载。
抗风荷载应根据建筑结构设计规范或相关设计手册进行计算。
接下来,计算墙体的抗撕裂强度。
根据墙体材料的抗撕裂强度进行计算,确定墙体的抗撕裂能力是否满足要求。
最后,根据墙体的抗弯、抗剪和抗撕裂计算结果,确定墙体结构是否满足设计要求。
如果不满足要求,需要进行结构优化设计,增加墙体材料的强度或增加墙体的高度和厚度等。
总结:水泥土墙的计算主要包括抗弯、抗剪和抗撕裂三个方面。
通过计算墙体的抗弯强度、抗剪强度和抗撕裂强度,确定墙体结构是否满足设计要求。
型钢水泥土墙支护工程施工方案

本工程为某市某住宅小区地下室基坑支护工程,基坑深度约为5.5米,支护长度约为200米。
根据地质勘察报告,场地土质主要为粉质黏土、粉土,地下水位较浅。
为保障基坑施工安全,决定采用型钢水泥土墙支护施工方案。
二、施工准备1. 材料准备:型钢、水泥、土、砂石、钢筋等材料,确保符合设计要求和国家标准。
2. 设备准备:挖掘机、装载机、振动打桩机、吊车、钻机、切割机、水平仪、经纬仪等设备。
3. 人员准备:组织具备相关经验的施工队伍,明确各工种人员职责。
三、施工工艺1. 桩位放样:根据设计图纸,利用经纬仪和水准仪对桩位进行放样,确保桩位准确。
2. 桩基施工:(1)挖掘机开挖土方,确保桩位周围土方达到设计要求。
(2)采用振动打桩机将型钢插入土中,插入深度应符合设计要求。
(3)在型钢周围填充水泥土,确保水泥土与型钢紧密结合。
3. 水泥土墙施工:(1)在型钢周围铺设土工布,起到隔离作用。
(2)利用钻机在型钢上钻出孔洞,孔洞大小应符合设计要求。
(3)将水泥土通过孔洞填充到型钢周围,确保水泥土密实。
(4)待水泥土凝固后,进行下一层型钢的施工。
4. 钢筋施工:在型钢水泥土墙顶部设置钢筋网,钢筋网间距应符合设计要求。
5. 表面处理:对型钢水泥土墙表面进行平整处理,确保墙面美观。
四、质量控制1. 材料检验:确保型钢、水泥、土、砂石等材料符合设计要求和国家标准。
2. 施工过程控制:严格按照施工工艺进行施工,确保施工质量。
3. 检查验收:对施工过程进行定期检查,确保工程质量。
五、安全措施1. 施工现场设置安全警示标志,确保施工人员安全。
2. 严格按照施工规范进行施工,防止发生安全事故。
3. 加强施工人员安全教育培训,提高安全意识。
4. 定期进行安全检查,确保施工安全。
六、环境保护1. 施工过程中,对施工现场进行围挡,防止扬尘污染。
2. 施工废水、废土等污染物进行集中处理,确保不污染环境。
3. 施工结束后,对施工现场进行清理,恢复原状。
水泥土墙支护计算书

深基坑支护设计 1设计单位:核工业赣州工程勘察院设计时间:2010-04-14 14:14:49---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]---------------------------------------------------------------------- 水泥土墙支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 水泥土墙截面参数 ]----------------------------------------------------------------------__水泥土墙截面示意图---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ]---------------------------------------------------------------------- ___弹性法土压力模型:__经典法土压力模型:---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]---------------------------------------------------------------------- 各工况:内力位移包络图:地表沉降图:---------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]----------------------------------------------------------------------一. 采用弹性法计算结果:***基坑内侧计算结果:******计算截面距离墙顶 5.20m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×5.08 = 6.35kN.m 1. 压应力验算:0cs抗压强度满足!2. 拉应力验算:-cs z=抗拉强度满足!***基坑外侧计算结果:******计算截面距离墙顶 4.75m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×25.20 = 31.49kN.m 1. 压应力验算:0cs抗压强度满足!2. 拉应力验算:=-cs z抗拉强度满足!二. 采用经典法计算结果:***基坑内侧计算结果:******计算截面距离墙顶 0.00m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×0.00 = 0.00kN.m 1. 压应力验算:0cs抗压强度满足!2. 拉应力验算:-cs z=抗拉强度满足!***基坑外侧计算结果:******计算截面距离墙顶 2.00m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×5.37 = 6.71kN.m1. 压应力验算:0cs抗压强度满足!2. 拉应力验算:-cs z=抗拉强度满足!式中_γcs———水泥土墙平均重度(kN/m3);_z———由墙顶至计算截面的深度(m);_M———单位长度水泥土墙截面弯矩设计值(kN.m);_W———水泥土墙截面模量(MPa);_f cs———水泥土抗压强度(MPa);---------------------------------------------------------------------- [ 锚杆计算 ]---------------------------------------------------------------------- [ 锚杆参数 ][ 锚杆自由段长度计算简图 ]---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]---------------------------------------------------------------------- 注意:锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
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( 2) 桩承载力必须通过承台才能发挥作用, 才
固方案是成功的。
能将桩的承载力传给柱子, 因此承台的作用十分重
( 本文收稿: 2008- 02- 27)
21
CONSTRUCTION SAFETY
建筑安全 2008 年第 6 期
施工技术
h0=n0h
( 1)
式中n0— ——嵌固深度系数, 可据内聚力系数δ=
一根承载力过低时, 其他4桩承受荷载将增加25%,
( 1) 桩基础连续沉降, 主要原因自然是桩基承
要使质量优良的桩充分发挥作用, 必须增加承台强
载力不足必须用桩加固, 该建筑物已建成10年, 采
度, 因此快速加固基础梁是首要之选。结果, 加固开
用锚杆静压桩为宜。
挖时发现原承台梁已局部损坏。实践证明, 我们加
二级基坑, 拟采用水泥土墙作基坑支护结构, 进行垂
直开挖。
二、水泥土墙支护结构的计算( 图1)
水 泥 土 墙 的 验 算 包 括 抗 倾 覆 、抗 滑 移 、整 体 稳
定、抗隆起验算以及墙身正截面承载力验算。在设
计中, 水泥土墙的嵌固深度是按整体稳定性条件确
定的, 理论分析表明, 满足整体稳定性条件时, 其抗
Z0=
1.56×5 56.4+1.56
=0.13(m)
由于Z0很小, 近似地取Z0=0。 3) 水平荷载
三 角 形 面 积 主 动 土 压 力 : Ea1=
1 2
e″aik·h =
1 2
×
56.4×5=141(kN/m)
作用位置(
离墙底,
以 下 同 ) : ha1=
1 3
h+hd=
1 3
×
CONSTRUCTION SAFETY
Ep1=e′pjk·hd=22.42×4.5=100.89(kN/m)
Ep1作用位置:
hp1=
1 2
hd=
1 2
×4.5=2.25(m)
BB′截面处:
σpjk=rmjZj=18×4.5=81(kN/m2) e″pjk=σpjk·Kpj=81×1.552=125.71(kN/m2) 三角形面积被动土压力:
σ1k— ——当 距 离 支 护 结 构 外 侧b1处 地 表 作 用 有 宽度为b0的条形附加荷载q1时, 基坑外侧深度CD范 围内的附加竖向应力标准值。
图 2 局部荷载作用时基坑外侧附加竖向应力计算简图
σ1k=q1
b0 b0+2b1
本例中, 在OO′截面处:
σaik=σrk+σok+σik=q0=20(kN/m2)
Ep2=
1 2
e″2.85(kN/m)
Ep2作用位置:
hp2=
1 3
hd=
1 3
×4.5=1.5(m)
被动土压力合力:
∑Epj=Ep1+Ep2=100.89+282.85=383.74(kN/m)
∑Epj作
用位
置
:
hp=
Ep1·hp1+Ep2·hp2 ∑Epj
""""""""#
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CONSTRUCTION SAFETY
建筑安全 2008 年第 6 期
施工技术
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水泥土墙支护结构计算实例
○陈钊圣 ( 广东省化州市建筑工程总公司)
【摘要】采用深层搅拌水泥土桩墙作基坑的支护结构, 具有挡土、挡水双重功能。本文按照《建 筑基坑支护技术规程》( JGJ120- 99) 的规定, 介绍水泥土墙支护结构的计算方法。
e′aik=σaik·Kai- 2Cik$Kai =20×0.644- 2×9×$0.644 =- 1.56( kN/m2)
AA′截面处:
σaik=σrk+σok+σ1k=rm·i Zi+q0 =18×5+20=110(KN/m2)
e″aik=σaik·Kai- 2Cik$Kai
=110×0.644- 2×9×$0.644 =56.4(kN/m2)
ha— ——合力∑Eai作用点至水泥墙底的距离;
∑Eai— — — 水 泥 土 墙 底 以 上 基 坑 外 侧 水 平 荷 载
标准值合力之和;
hp— ——合力∑Epj作用点至水泥墙底的距离;
∑Epj— — — 水 泥 墙 底 以 上 基 坑 内 侧 水 平 抗 力 标
准值的合力之和;
rcs— ——水泥土墙体平均重度。 下面分别计算公式( 2) 中的各项参数: ( 1) 水平荷载计算 1) 主 动 土 压 力 系 数 kai=tg2(45°- φ/2)= tg2(45°- 12.5°/2)=0.644
【关键词】水泥土墙 嵌固深度 墙体厚度 计算
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一、工程概况
不必进行抗滑移验算。
某商住楼工程, 为12层框架结构, 基坑开挖深度
h=5m, 地面荷载q0=20kN/m2, 土为均质粘性土, 内摩擦 角φ=12.5°, 内聚力c=9kN/m2, 土的重度r=18kN/m3, 属
= 100.89×2.25+282.85×1.5 =1.70(m) 383.74
( 3) 墙体厚度计算 将上述计得的有关数据代入公式( 2) 得
"b= 2(1.2r0ha∑Eai- hp∑Epj) rcs(h+hd)
"= 2×(1.2×1.0×3.65×394.8- 1.7×383.74) =3.45(m) 19×(5+4.5) 取搅拌桩的直径 d0=700(mm), 其搭接长 度ld取 200mm, 当桩的排数n=7排时, 水泥土墙的厚度b= d0+(n- 1)( d0- ld)=700+6×(700- 200)=3700(mm), 最 后 确定取墙体厚度b=3.7m。
ha=
Ea1ha1+Ea2ha2 ∑Eai
=
141×6.17+253.8×2.25 394.8
=3.65(m)
( 2) 水平抗力计算
1)
被 动 土 压 力 系 数 Kpj=tg2
(45°+ φ)=tg2 2
(45°+
12.5°)=1.552 2
2) 水平抗力强度epjk 对于粉土和粘土基坑内侧水平抗力强度标准
Ck/rh的值查《规程》表A.0.2而得;
Ck— ——土的内聚力标准值;
r— ——土的重度;
h— ——基坑开挖深度。
本例中, δ= c = 9 =0.1, rh 18×5
根 据 φ=12.5°, δ=0.1 , 查 《规 程 》表 A.0.2 得 n0=0.74, 按公式( 1) 计算h0:
h0=n0h=0.74×5=3.7( m) 据《规程》A.0.4条, 嵌固深度设计值hd为 hd=1.1h0=1.1×3.7=4.07m>0.4h=0.4×5=2(m) ( 《规程》规定, 嵌固深度不应小于0.4h, 本例符
1.25r0Mc( Mc为 截 面 弯 矩 计 算 值 , 其 值 可 按 图1运 用 静止平衡条件确定) ;
W— ——水泥土墙截面横量; fcs— ——水泥土墙开挖龄期抗压强度设计值。 ( 2) 抗拉验算:
M W
-
rc·s Z≤0.06fcs
( 4)
限于篇幅, 正截面承载力验算此处仅列出公
式, 具体计算从略。
2) 土压力和地面附加荷载产生的水平荷载eaik 对于粉土和粘土土压力和地面附加荷载产生
的水平土压力强度标准值eaik按下式计算:
eaik=σaik·Kai- 2Cik$Kai 式 中σaik— ——基 坑 外 侧 作 用 于 深 度Zi处 的 竖 向 应力标准值, 其值按下式计算:
σaik=σrk+σok+σ1k
( 3) 沉管灌注桩承载力离散性很大, 漳州竹园
5×23=1150kN。
某住宅楼沉管灌注桩试桩4根, 2根超过550kN, 2根
1410kN>1150kN且原桩还可起作用。
为150kN, 而设计单桩承载力为270kN, 由此可见沉
可判定安全可靠。
管灌注桩承载能力的不均匀。当柱下5根桩, 其中有
4. 三点体会
合此要求) , 最后确定取嵌固深度hd=4.5( m) 。 2. 墙体厚度计算 《规程》5.2.1条规定: 当水泥土墙底部位于粘性
土或粉土中时, 墙体厚度设计值b宜按下列经验公 式确定:
# b≥ 2(1.2r0ha∑Eai- hp∑Epj) rcs(h+hd)
( 2)
式中r0— ——建筑基坑侧壁重要性系数;
建筑安全 2008 年第 6 期
施工技术
5+4.5=6.17(m)
矩 形 面 积 主 动 土 压 力 : Ea2=e″aik·hd=56.4×4.5 = 253.8(kN/m)
作用位置: