基础工程(第二版)支档结构演示文稿

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2004年10月25日晚8点40分左右，正在开挖作业的中环
线3.5 标北虹路地道工地发生基坑坍塌事故，坍塌范围
长近40米，深约10米，由于发现及时，未造成人员伤
亡。
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二、支挡结构的类型 支挡结构一般由挡土（挡水）和支撑拉锚两部分组成。 ➢挡土（挡水）部分称为挡土结构（或围护结构） ➢支撑拉锚部分称为支锚结构
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（三）按支锚结构的形式分类 支挡结构的支锚形式有外支撑和内支撑之分。 ➢内支撑方式又可分为水平撑（图6-2a）、斜撑（图6-2b） 及其组合形式
(a)水平撑 (b)斜撑 图6-2 常见内支撑型式
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➢外支撑方式中常见的有锚杆式（图6-3a）、锚定板式 （图6-3b）和土钉Βιβλιοθήκη Baidu（图6-3c）。
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➢另一类是用作工业与民用建筑的地下室外墙、基坑工程 中的开挖围护结构等，这类支挡结构一般是先在地层中 形成支挡结构后再开挖土体，它既可作为临时支挡结构， 也可作为永久性地下结构的一部分，如用作地下室外墙 的地下连续墙。 ➢支挡结构的用途还有边坡的加固支护等。
随着大量土建工程在地形、地质条件复杂地区兴建， 特别是大、中城市高层建筑施工中深、大基坑工程的大 量出现，支挡结构显得越来越重要，支挡结构的设计计 算也将直接影响到工程的安全稳定和经济效益。
支挡结构类型的划分方法： ➢可按挡土结构的刚度、平衡方式分类 ➢也可按支锚结构形式分类 ➢还可按组成支挡结构的建筑材料以及施工方法和所处环 境条件等进行分类。
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（一）按挡土结构的刚度分类 支挡结构按挡土结构的刚度可分为刚性支挡结构和柔 性支挡结构。
➢所谓刚性支挡结构是指挡土结构的刚度很大，在外荷作 用下主要产生刚体位移的支挡结构，如重力式挡土墙、基 坑工程中使用的水泥土桩墙等，刚性支挡结构一般以重力 作为其主要的平衡力。
第六章 支挡结构
第一节 概 述 第二节 挡土墙 第三节 基坑支护的型式及特点 第四节 基坑支护的设计与施工
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第六章 支挡结构
第一节、概 述
一、支挡结构的用途 支挡结构——能保持结构两侧的土体有一定高差的结 构物称为支挡结构。
支挡结构主要有两个方面的用途： ➢一类是用作公路和铁路的挡土墙、桥台，水利、港湾工 程的河岸及水闸的岸墙，这类支挡结构一般是先筑墙后 填土，是永久性构筑物，常被称为挡土墙；
➢所谓柔性支挡结构是指具有一定抗弯能力，在外荷作用 下的变形以弹性变形为主的支挡结构，常见的柔性支挡结 构有板桩墙、钻孔灌注桩柱列式挡土墙和地下连续墙等。
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（二）按挡土结构的力平衡方式分类 在支挡结构中常见的力平衡方式有重力式、悬臂式 （图6-1a）及支锚式（图6-lb）。
（a）悬臂式 （b）支锚式 图6-1 支挡结构的力平衡方式分类
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图6-5 挡土墙的其他一些结构型式
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二、重力式挡土墙的设计
挡土墙的设计主要包括以下工作： 1、认真分析地形、地质、填土的性质及荷载条件等资料。 2、根据地形和平面布置，结合当地经验和现场地质条件， 并参考同类或已建成的经验，初步选定挡土墙的体型和尺 寸。 3、进行挡土墙的验算，如不满足要求，则应改变截面尺 寸、结构类型或采取其他措施。
(a)锚杆式 （b）锚定板式 (c)土钉式 图6-3常见外支撑型式
本章将按支挡结构的两大类用途——挡土墙和基坑支 护，分别介绍其结构型式及设计计算的基本原理。
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第二节 挡 土 墙
一、挡土墙的结构型式及特点 挡土墙就其结构型式主要可分为重力式挡土墙、悬臂 式挡土墙、扶壁式挡土墙等类型。 （一）重力式挡土墙 重力式挡土墙如图6-4a所示，墙面暴露于外，墙背可 以做成倾斜和垂直的。墙基的前缘称为墙趾，后缘称为 墙踵。 重力式挡土墙通常由块石或混凝土砌筑而成，因而墙 体抗拉强度较小，作用于墙背的土压力所引起的倾覆力 矩全靠墙身自重产生的抗倾覆力矩来平衡。 重力式挡土墙具有结构简单，施工方便，能够就地取 材等优点，是工程中应用较广泛的一种型式。
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三、重力式挡土墙的验算
重力式挡土墙的破坏模式通常有下列五种基本形式：
整体滑动破坏（图6-6a） 墙体倾覆破坏（图6-6b） 墙体水平滑移破坏（图6-6c） 地基承载力不足导致变形过大，墙体丧失作用 挡土墙强度不够导致墙体断裂破坏（图6-6d）
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(a)整体滑动破坏，(b)墙体倾覆破坏， (c)墙体水平滑移破坏；(d)挡土墙强度不够导致墙体断裂破坏
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4、做好排水设施。若所设计的挡土墙无挡水要求时，必 须做好排水设施。挡土墙所在地段往往由于排水不良，大 量雨水经墙后填土下渗，结果将使墙后侧压力增大，土的 抗剪强度降低，造成挡土墙的破坏。 5、控制填土质量。挡土墙的回填土料应尽量选择透水性 较大的土，例如砂土、砾石、碎石等，这类土的抗剪强度 较稳定，易于排水。不应采用淤泥、耕植土、膨胀性粘土 等作为填料。填土压实质量也是挡土墙施工中的一个关键， 填土时应分层夯实。
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图6-4 挡土墙主要类型
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（二）悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙一般由钢筋混凝土建造，它由三个悬臂 板组成，即立壁、墙趾悬臂和墙踵悬臂，如图6-4b所示。 墙的稳定主要靠墙踵底板上的土重，而墙体内的拉应力 则由钢筋承担。这类挡土墙的优点是能充分利用钢筋混 凝土的受力特性，墙体截面较小，在市政工程以及厂矿 贮库中广泛应用这种挡土墙。 （三）扶壁式挡土墙 当墙后填土比较高时，为了增强悬臂式挡土墙中立壁 的抗弯性能，常沿墙的纵向每隔一定距离设一道扶壁， 故称为扶壁式挡土墙，如图6-4c所示。 （四）其他一些结构型式 如锚杆挡土墙、锚定板挡土墙、加筋土挡土墙等，如 图6-5所示。