基础工程(第二版)支档结构演示文稿
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基础工程(同济大学第二版).
基础工程设计原理
2017/10/10
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第三章 浅基础结构设计
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
2017/10/10
概述 无筋扩展基础 墙下条形基础 柱下独立基础 柱下条形基础 十字交叉条形基础 筏板基础
2
第三章 浅基础结构设计
第一节. 概 述
1. 浅基础结构受力
Fk (2) 根据地基承载力初步确定基础宽度b。A f d a G
(3) 验算基础宽度是否满足。
b b0 2Htg
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tg ─ 基础台阶宽高比的允许值； 称为刚性角； b2 tg b2 ─基础的外伸长度。 H
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（a） 墙下无筋扩展基础 （b） 柱下无筋扩展基础 图3-1 无筋扩展基础验算
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3. 基础底板的配筋 基础验算截面I的弯矩设计值MI可按下式计算：
b12 MI p j max (3b b1 ) p j minb1 6b
当轴心荷载作用时，基础验算截面I的弯矩设计值MI 可简化为如下形式： 1 每延米墙长的受力钢筋截面面积为：
MI As 0.9 f y h0
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表3-2
刚性基础台阶宽高比的允许值
台阶高宽比的允许值
基 础 材 料
质 量
要 求 pk≤100 1:1.00
100< pk≤200
1:1.00
200< pk≤300 1:1.25
混凝土基础
C15混凝土
毛石混凝土基础 砖 基 础
C15混凝土 砖不低于MU10，砂浆不低于M5 砂浆不低于M5
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第三章 浅基础结构设计
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
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概述 无筋扩展基础 墙下条形基础 柱下独立基础 柱下条形基础 十字交叉条形基础 筏板基础
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第三章 浅基础结构设计
第一节. 概 述
1. 浅基础结构受力
Fk (2) 根据地基承载力初步确定基础宽度b。A f d a G
(3) 验算基础宽度是否满足。
b b0 2Htg
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tg ─ 基础台阶宽高比的允许值； 称为刚性角； b2 tg b2 ─基础的外伸长度。 H
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（a） 墙下无筋扩展基础 （b） 柱下无筋扩展基础 图3-1 无筋扩展基础验算
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3. 基础底板的配筋 基础验算截面I的弯矩设计值MI可按下式计算：
b12 MI p j max (3b b1 ) p j minb1 6b
当轴心荷载作用时，基础验算截面I的弯矩设计值MI 可简化为如下形式： 1 每延米墙长的受力钢筋截面面积为：
MI As 0.9 f y h0
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表3-2
刚性基础台阶宽高比的允许值
台阶高宽比的允许值
基 础 材 料
质 量
要 求 pk≤100 1:1.00
100< pk≤200
1:1.00
200< pk≤300 1:1.25
混凝土基础
C15混凝土
毛石混凝土基础 砖 基 础
C15混凝土 砖不低于MU10，砂浆不低于M5 砂浆不低于M5
基础工程(同济大学第二版)2-1
(1) 建筑物的用途和荷载性质
• 如果有地下室，则基础埋置深度受地下室空间高度的控 制，一般埋深较深；如有地下设施，基础埋置深度还决定于 设施的空间要求。 • 对于高层建筑，为了满足稳定性要求，减少建筑物整 体倾斜，防止倾覆和滑移，在地震区，基础埋深不宜小于 建筑物高度1/15。 • 对于受有上拔力的结构（如输电塔）基础，也要求有 较大的埋深以满足抗拔要求。 • 当管道与基础相交时，基础埋深应低于管道，并在基 础上面预留足够间隙的孔洞，以防止基础沉降压坏管道。 • 与基础刚度也有关，如用砖石等脆性材料砌筑的刚性 基础，为了防止基础本身材料的破坏，基础的构造高度往 往很大，因此刚性基础埋深要大于钢筋混凝土柔性基础。 • 对于桥墩基础，其基础顶面应位于河流最低水位以下 ，其埋置深度还应考虑河床的冲刷深度。
分为墙下条形基础、柱下条形基础和十字交叉条形基础。 墙下条形基础： 墙下条形基础：横截面积根据受力条件又可分为不带肋和 带肋两种。可看作是钢筋混凝土独立基础的特例，其计算属 于平面应变问题，只考虑在基础横向受力发生破坏。
图2-4
2. 钢筋混凝土条形基础
柱下条形基础： 柱下条形基础：当地基承载力较低且柱下钢筋混凝土独立 基础的底面积不能承受上部结构荷载时，常把若干柱子的基 础连成一条，构成柱下条形基础。目的是将承受的集中荷载 较均匀地分布到条形基础底面积上，以减小地基反力，并通 过形成的基础整体刚度来调整可能产生的不均匀沉降。 一个方向的单列柱基连在一起便成为单向条形基础。
第二章 浅基础设计的基本原理
第一节. 第一节. 概述
1. 浅基础的定义 通常将基础的埋置深度小于基础最小宽度，且只需经过挖 槽、排水等普通施工程序就可建造的基础称作浅基础。 2. 浅基础的荷载传递 上部结构 荷载 基础 基底压力 地基 应力和变形
基础工程第二版0
常山纠偏实例
5
6
0
-90
7
-70
8 D
-75 9#
10800
最-53大倾斜率为-1395.53‰
4
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48900
-214
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10# -169
A 1
北
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2. 基础工程的重要性
基础工程造价在整个工程造价中占有相当大的比例。对常 规钢筋砼结构和一般地质条件而言，采用条基或筏基的多层 建筑，其基础工程的费用约占建筑总费用的20％，有的甚至 高达30％。施工工期约占建筑总工期的20％~25％，一般的桩 基与之相近。对于高层建筑，其地基基础工程造价、设计要 求和施工难度会进一步提高。 社会发展对基础工程提出越来越高的要求。随着建筑业的 发展和土地资源的有限性，应充分利用各种不良地基、少占 耕地、最大限度地提高土地利用率。
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比萨斜塔是比萨大教堂的钟楼， 8层圆柱形建筑，白色大理石砌成，塔 高54.5米。1370年完工时塔顶中心点已偏离垂直中心线2.1米，1990年1月 起斜塔全部关闭，塔身重心线已偏离10％。
经过11年的纠倾工作，2019年12月15日向游人重新开放，比萨斜塔被 扳“201正9/1”1/300 .44米，目前还倾斜4.5米，基本恢复到18世纪末的水平。 6
基础工程设计原理
同济大学地下建筑与工程系 袁聚云
2019/11/30
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0. 绪论
1. 地基基础的定义 地基: 承受建筑物荷载的地层。 • 天然地基:
当选定合适的基础形式后，若地基不加处理 就可以满足设计要求的，称为天然地基。 • 人工地基:
当地基强度不足或压缩性很大而不能满足设 计要求时，则需要对地基进行处理，经过人工 处理后的地基则称为人工地基。
基础工程(第二版)2-2(地基承载力)
N c e
式中：承载力系数
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tg 1 ctg 4 2
17
普朗特尔解得到的地基滑动面形状如图所示。地基 的极限平衡区可分为3个区： (1) 在基底下的I区，因为假定基底无摩擦力，故基 底平面是最大主应力面，两组滑动面与基础底面之间 成 45 / 2角，也就是说I区是朗金主动状态区； (2) 随着基础下沉，I区土楔向两侧挤压，因此III区 为朗金被动状态区，滑动面也是由两组平面组成，由 于地基表面为最小主应力平面，故滑动面与地基表面 成 45 / 2角； (3) I区与III区的中间是过渡区II，第II区的滑动面 一组是辐射线，另一组是对数螺旋曲线，如图中的CD 及CE，其方程式为 r r0 e tg 。
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2. 雷斯诺对普朗特尔公式的补充 普朗特尔公式假定基础设置于地基表面，但一般基 础均有一定的埋置深度，若埋置深度较浅时，为简化 起见，可忽略基础底面以上土的抗剪强度，而将这部 分土作为分布在基础两侧的均布荷载q = D作用在GF面 上，见图。雷斯诺(Reissner，1924)在普朗特尔公式假 定的基础上，导得了由超载产生的极限荷载公式：
2013-7-16
8
地基的剪切破坏形式，除了与地基土的性质有关外， 还同基础埋置深度、加荷速度等因素有关。如在密砂地 基中，一般会出现整体剪切破坏，但当基础埋置很深时， 密砂在很大荷载作用下也会产生压缩变形，而出现刺入 剪切破坏；在软粘土中，当加荷速度较慢时会产生压缩 变形而出现刺入剪切破坏，但当加荷很快时，由于土体 不能产生压缩变形，就可能发生整体剪切破坏。
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3. 泰勒对普朗特尔公式的补充 普朗特尔-雷斯诺公式是假定土的重度 =0时，按极限 平衡理论解得的极限荷载公式。若考虑土体的重力时， 目前尚无法得到其解析解，但许多学者在普朗特尔公式 的基础上作了一些近似计算。 泰勒1948年提出，若考虑土体重力时，假定其滑动 面与普朗特尔公式相同，那么图中的滑动土体 ABGECDF 的重力，将使滑动面 GECDF 上土的抗剪强度 增加。泰勒假定其增加值可用一个换算粘聚力 c' t tg
式中：承载力系数
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tg 1 ctg 4 2
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普朗特尔解得到的地基滑动面形状如图所示。地基 的极限平衡区可分为3个区： (1) 在基底下的I区，因为假定基底无摩擦力，故基 底平面是最大主应力面，两组滑动面与基础底面之间 成 45 / 2角，也就是说I区是朗金主动状态区； (2) 随着基础下沉，I区土楔向两侧挤压，因此III区 为朗金被动状态区，滑动面也是由两组平面组成，由 于地基表面为最小主应力平面，故滑动面与地基表面 成 45 / 2角； (3) I区与III区的中间是过渡区II，第II区的滑动面 一组是辐射线，另一组是对数螺旋曲线，如图中的CD 及CE，其方程式为 r r0 e tg 。
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2. 雷斯诺对普朗特尔公式的补充 普朗特尔公式假定基础设置于地基表面，但一般基 础均有一定的埋置深度，若埋置深度较浅时，为简化 起见，可忽略基础底面以上土的抗剪强度，而将这部 分土作为分布在基础两侧的均布荷载q = D作用在GF面 上，见图。雷斯诺(Reissner，1924)在普朗特尔公式假 定的基础上，导得了由超载产生的极限荷载公式：
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地基的剪切破坏形式，除了与地基土的性质有关外， 还同基础埋置深度、加荷速度等因素有关。如在密砂地 基中，一般会出现整体剪切破坏，但当基础埋置很深时， 密砂在很大荷载作用下也会产生压缩变形，而出现刺入 剪切破坏；在软粘土中，当加荷速度较慢时会产生压缩 变形而出现刺入剪切破坏，但当加荷很快时，由于土体 不能产生压缩变形，就可能发生整体剪切破坏。
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3. 泰勒对普朗特尔公式的补充 普朗特尔-雷斯诺公式是假定土的重度 =0时，按极限 平衡理论解得的极限荷载公式。若考虑土体的重力时， 目前尚无法得到其解析解，但许多学者在普朗特尔公式 的基础上作了一些近似计算。 泰勒1948年提出，若考虑土体重力时，假定其滑动 面与普朗特尔公式相同，那么图中的滑动土体 ABGECDF 的重力，将使滑动面 GECDF 上土的抗剪强度 增加。泰勒假定其增加值可用一个换算粘聚力 c' t tg
基础工程(同济大学第二版)4-3
EI
式中：α — 桩的变形系数，α＝ mb1 。
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式(4-36)为四阶线性变系数齐次常微分方程，可用幂 级数展开的方法，并结合桩底的边界条件求出桩挠曲微 分方程的解。 理论与实测成果表明，在水平荷载作用下，桩的变 形与受力主要发生在上部，当 α z≥4时，桩身的变形与内 力很小，可以略去不计，土中应力区和塑性区的主要范 围也在上部浅土层。因此，桩周土对桩的水平工作性状 影响最大的是地表土和浅层土，改善浅部土层的工程性 质可收到事半功倍的效果。 对于αh≥4的桩，桩底边界条件对桩的受力变形影响 很小，各种类型的桩，摩擦桩、端承桩可统一用以下公 式计算桩身在地面以下任一深度处内力及位移：
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σzx＝Cx z 式中 σzx—横向土抗力(kN/m2)； C —地基系数(kN/m3)，表示单位面积土在弹性限 度内产生单位变形时所需加的力； xz —深度z处桩的横向位移(m)。 （一）地基系数及其分布规律 大量的试验表明，地基系数C值不仅与土的类别及其性 质有关，而且也随着深度而变化。由于实测的客观条件和 分析方法不尽相同等原因，所采用的C值随深度的分布规律 也各有不同。常采用的地基系数分布规律如图所示的几种 形式，相应产生几种基桩内力和位移计算的方法，
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9
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上述四种方法均为按文克勒假定的弹性地基梁法， 但各自假定的地基系数随深度分布规律不同，其计算结 果是有差异的。从实测资料分析表明，宜根据土质特性 来选择恰当的计算方法。目前应用较广的是“m”法。 按“m”法计算时，地基土的比例系数m值可根据试验 实测决定，无实测数据时可参考表4-9中的数值选用；对 于岩石地基系数C0 ，认为不随岩层面的埋藏深度而变， 可参考表4-10采用。 （二）单桩、单排桩与多排桩 单桩、 计算基桩内力先应根据作用在承台底面的外力N、H、 M，计算出作用在每根桩顶的荷载Pi、Qi、Mi值，然后才 能计算各桩在荷载作用下各截面的内力与位移。
式中：α — 桩的变形系数，α＝ mb1 。
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式(4-36)为四阶线性变系数齐次常微分方程，可用幂 级数展开的方法，并结合桩底的边界条件求出桩挠曲微 分方程的解。 理论与实测成果表明，在水平荷载作用下，桩的变 形与受力主要发生在上部，当 α z≥4时，桩身的变形与内 力很小，可以略去不计，土中应力区和塑性区的主要范 围也在上部浅土层。因此，桩周土对桩的水平工作性状 影响最大的是地表土和浅层土，改善浅部土层的工程性 质可收到事半功倍的效果。 对于αh≥4的桩，桩底边界条件对桩的受力变形影响 很小，各种类型的桩，摩擦桩、端承桩可统一用以下公 式计算桩身在地面以下任一深度处内力及位移：
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σzx＝Cx z 式中 σzx—横向土抗力(kN/m2)； C —地基系数(kN/m3)，表示单位面积土在弹性限 度内产生单位变形时所需加的力； xz —深度z处桩的横向位移(m)。 （一）地基系数及其分布规律 大量的试验表明，地基系数C值不仅与土的类别及其性 质有关，而且也随着深度而变化。由于实测的客观条件和 分析方法不尽相同等原因，所采用的C值随深度的分布规律 也各有不同。常采用的地基系数分布规律如图所示的几种 形式，相应产生几种基桩内力和位移计算的方法，
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上述四种方法均为按文克勒假定的弹性地基梁法， 但各自假定的地基系数随深度分布规律不同，其计算结 果是有差异的。从实测资料分析表明，宜根据土质特性 来选择恰当的计算方法。目前应用较广的是“m”法。 按“m”法计算时，地基土的比例系数m值可根据试验 实测决定，无实测数据时可参考表4-9中的数值选用；对 于岩石地基系数C0 ，认为不随岩层面的埋藏深度而变， 可参考表4-10采用。 （二）单桩、单排桩与多排桩 单桩、 计算基桩内力先应根据作用在承台底面的外力N、H、 M，计算出作用在每根桩顶的荷载Pi、Qi、Mi值，然后才 能计算各桩在荷载作用下各截面的内力与位移。
建筑结构基础与识图(第二版)PPT
二、建筑结构的发展概况
3、设计理论方面 随着理论的深入研究、计算机的广泛应用 和现代测试技术的发展，建筑结构的计算理论 和设计方法必将日趋完善，并向着更高的阶段 发展。
第一章 建筑力学基本知识
第一节 静力学的基本概念
一、力和平衡的概念
1. 力的概念 （1)定义 力是物体间相互的机械作用，这 种作用引起物体运动状态的变化(外效应)，或 者使物体发生变形(内效应)。 静力学研究物体的外效应。
三、约束与约束反力
如图1-9所示。
图1-9光滑接触面约束
三、约束与约束反力
图1-10圆柱铰链约束
3. 圆柱铰链约束 铰链约束构造是在具有圆孔的两个物体 上用圆柱销钉连接起来，物体只能绕圆柱销钉 转动，如图1-10(a)所示，其力学简图用图110(b)表示。
三、约束与约束反力
这种约束只能限制物体在垂直于销钉轴线的平 面内沿任意方向的相对移动，而不能限制物体 在其他方向的运动。因此，铰链的约束反力通 过销钉中心，作用在与销钉轴线垂直的平面内 ，但方向待定。可用一个大小和方向都是未知 的力FA来表示，如图1-10(c)所示。也可用互相 垂直的两个分力FAX和FAY表示，如图1-10(d)所示 。
(二)按承重结构类型分类
4. 剪力墙结构 （1）定义 剪力墙结构是指房屋的内、外 墙都做成实体的钢筋混凝土墙体，利用墙体承 受竖向和水平作用的结构。 （2）特点 这种结构体系的墙体较多，侧 向刚度大，可建造比较高的建筑物，目前广泛 使用于住宅、旅馆等小开间的高层建筑中。
(二)按承重结构类型分类
5. 筒体结构 （1）定义 筒体结构是指由单个或多个筒 体组成的空间结构体系，其受力特点与一个固 定于基础上的筒形悬臂构件相似。 （2）特点 一般可将剪力墙或密柱深梁式 的框架集中到房屋的内部或外围形成空间封闭 的筒体，使整个结构具有相当大的抗侧刚度和 承载能力。根据筒体不同的组成方式，筒体结 构可分为框架-筒体、筒中筒、组合筒三种结构 形式。
基础工程同济大学第二版3
5. 设计理论简介
常规设计法：一般工程中常用的设计方法； 共同作用设计方法：尚未推广至常规的工程设计中，但 是，是今后地基基础设计的发展方向。 2019/3/7 5
在目前工程设计中，通常把上部结构与地基基础分离 开来进行计算，视上部结构底端为固定支座或固定铰支 座，不考虑荷载作用下各墙柱端部的相对位移，并按此 进行内力分析，这种分析与设计方法称为常规设计法。 地基、基础和上部结构之间实际上是互相影响、互相 制约的，基础内力和地基变形除与基础刚度、地基土性 质有关外，还与上部结构的荷载和刚度有关。它们在荷 载作用下应满足变形协调条件，这种考虑上部结构与地 基基础相互影响并满足变形协调条件的设计方法称为共 同作用设计方法。 变形协调条件：原来互相连接或接触的部位，在各部 分荷载、位移和刚度的综合影响下，一般仍然保持连接或 接触，如墙柱底端的位移与该处基础的变位及地基表面的 沉降三者相一致。
3. 石灰三合土基础
4. 灰土基础
5. 混凝土和毛石混凝土基础
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混凝土基础一般用C15以上的素混凝土做成。
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三、无筋扩展基础的设计计算步骤
(1) 根据构造及建筑模数初步确定基础高度H。
混凝土基础的高度不宜小于 20cm ，一般为 30cm 。对 于石灰三合土基础和灰土基础，基础高度应为15cm的倍 数。砖基础的高度应符合砖的模数，标准砖的规格为 240×115×53 。在布置基础剖面时，大放脚的每皮宽度 b1和高度h1值见表3-1。
二、无筋扩展基础的构造要求
刚性基础应按其材料特点满足相应的构造要求。
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1. 砖基础
砖基础采用的砖强度等级应不低于 MU10 ，砂浆不低于 M5 ，在地下水位以下或地基土潮湿时应采用水泥砂浆砌筑。 基础底面以下一般先做100mm厚的混凝土垫层，混凝土强度等 级为C10。
基础工程支档结构
2019/7/31
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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。
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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。
(6-3b)
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例题6-1 某挡土墙高H=6m，墙背直立，墙背光滑，填 土面水平，用毛石和M2.5水泥砂浆砌筑；砌体重度
=22kN/m3，填土内摩擦角=40o，粘聚力c=0, 重度 =19kN/m3；基底摩擦系数=0.5，地基设计承载力
f=180kPa。试设计此挡土墙。
[解]：（1）挡土墙断面尺 寸的选择
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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：
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(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。
09.10.2020
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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。
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。
➢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。
09.10.2020
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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）
09.10.2020
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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
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；
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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。
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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。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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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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➢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。
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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）和土钉式（图6-3c）。