03(5)地下结构工程PPT课件

3.6.2 抗倾覆计算 按重力式挡墙计算墙体绕前趾A的抗倾覆 安全系数 ，kD不小于(1.0～1.1).
KDM MR D13hEpE1a(H 12hEZp20)/123BW
令 ea(zq)ka2cka0 可得 Z0的值。
3.6.3 抗滑移计算
按重力式挡墙计算墙体沿底面滑动的安全系 数：kc不小于(1.0～1.2).
而以结构和基坑的整体稳定控制设计。
来自百度文库.6.1土压力计算
墙后主动土压力
E a 1 2 H 2 q tH 2 g 4 5 2 2 cH 4 5 2 t g 2 c 2 /
墙前被动土压力
E p 1 2D h 2 t2 g 4 52 D 2 C D h t g 4 52 D
当挡土结构插入深度不够，坑底土太软或因管涌及流砂所 消弱，可能发生墙趾外移所引起的破坏。
水泥土挡墙的计算
根据土质情况和开挖深度，可按经验确定挡墙宽度和插 入深度：
B=(0.6~0.8)h D=(0.8~1.2)h
上面是经验值，先假设，再验算。
水泥土墙的计算内容：
3.6.1 土压力计算 3.6.2 抗倾覆计算 3.6.3 抗滑移计算 3.6.4 整体稳定计算 3.6.5 墙体应力验算 3.6.6 抗渗验算 3.6.7 基底地基承载力验算 3.6.8 格仓压力验算 一般情况下，墙体强度不成为设计的控制条件，
3.6 水泥土墙设计
水泥土墙又称搅拌桩挡墙 ，利用一种特殊的深层搅拌机械 （深层搅拌机），钻进地基至一定深度后，喷出固化剂， 与地基土强行拌和而形成的加固土桩体。
固化剂采用水泥或石灰。 适用于加固淤泥质土、粘土； 国外最大深度60m，国内12~18m。（地基处理方面） ：国内深9m。 特点：施工无震动、噪音、无废水泥浆；坑内无需支撑拉
锚，优良的抗渗特性。
水泥土桩的平面布置
深层搅拌桩支护结构是将搅拌桩相互搭接而 成，平面布置可采用壁状式，如图3-29（c）所 示。若壁状的挡墙宽度不够时，可加大宽度，做 成格栅状支护结构，即在支护结构宽度内，不需 整个土体都进行搅拌加固，可按一定间距将土体 加固成相互平行的纵向壁，再沿纵向按一定间距 加固肋体，用肋体将纵向壁连接起来，如图3-29 （d）所示。
构造要求
桩与桩之间的搭接宽度 ：考虑截水作用时， 桩的有效搭接宽度不宜小于150mm；当 不考虑截水作用时，搭接宽度不宜小于 100mm。 变形不能满足要求时，宜采用基坑内侧土 体加固或水泥土墙插筋、加混凝土面板及 加大嵌固深度等措施。
水泥土墙的桩围护的设计原则与形式
进行挡土结构设计时应综合考虑下列因素： 1）基坑的几何尺寸、形状、开挖深度； 2）工程性质、水文地质条件，土层分布及其物理力
学性质，地下水情况； 3）支护结构所受的荷载及大小； 4）基坑周围的环境、建筑、道路交通及地下管线情
况。
水泥土墙的桩围护的设计原则与形式
搅拌桩是一种具有刚性的脆性材料所构成，其抗拉强 度比抗压强度小得多，在工程中要充分利用抗压强度高的 优点，回避其抗拉强度低的缺点。“重力坝”式挡墙就是 利用结构本身自重和抗压不抗拉的一种结构形式。
挡土结构方案确定时应遵循以下原则： 1）技术先进 2）施工可行 3）安全可靠 4）经济合理
水泥土挡墙的破坏模式
1）倾覆破坏 由于墙身入土深度太浅或宽度不足，当地面堆载过多或重
载车辆在坑边频繁行驶，都有可能导致倾覆破坏。 2）地基整体破坏
当开挖深度较大，基底土又十分软弱时，特别当地面存在 大量堆载（堆土）时，地基土连同支护结构一起滑动。地基 整体破坏造成的危害极大，往往伴随着地面大量下陷及坑底 隆起，也可能推动坑内主体结构工程桩一起位移。 3）墙趾外移破坏
水泥土墙系加固土而形成的重力式挡墙， 加固后的墙重与原状土增加不大（一般仅增 加3%左右），因此基底承载力一般可满足 要求，不必验算。如基底土质很差，或为较 厚的软弱土层时，尚应对地基强度进行验算 （基底压力小于等于地基承载力设计值）， 验算时计算截面选取在基底处。
3.6.8 格仓压力验算
水泥土墙平面布置多为格栅型，格栅中 间的土体对水泥隔墙会产生一定的压力，即 格栅压力。因此，当水泥土墙采用格栅布置 时，水泥土的置换率对于淤泥不宜小于0.8， 淤泥质土不宜小于0.7，一般粘性土及砂土 不宜小于0.6；格栅长宽比不宜大于2 ；必 要时，可进行格仓压力验算。
水泥土桩的平面布置
水泥土墙的桩围护的设计原则与形式
搅拌桩是一种具有刚性的脆性材料所构成，其抗拉强 度比抗压强度小得多，在工程中要充分利用抗压强度高的 优点，回避其抗拉强度低的缺点。“重力坝”式挡墙就是 利用结构本身自重和抗压不抗拉的一种结构形式。
挡土结构方案确定时应遵循以下原则： 1）技术先进 2）施工可行 3）安全可靠 4）经济合理
水泥土墙体应力验算包括正应力与剪应 力两方面。随着基坑开挖深度的增加，墙前 压应力逐渐增大，而墙后压应力力逐渐变小， 甚至出现拉应力。同时应使墙后不出现拉应 力，而墙前最大压应力也必须控制在一定范 围内。
具体公式见教材。
3.6.6抗渗验算
基坑开挖，地下水由坑外高处向坑内低处流， 形成一定的水头差。在渗流作用下，基坑底部出 现渗透不稳定时，可能产生流砂或管涌现象。这 些渗透不稳定现象会危及支护结构的安全或影响 基坑施工。
太沙基在进行模型试验后得出结论：渗流引 起的基坑底部不稳定现象一般发生在宽度为支护 墙插入深度D的一半范围内。
地下水从基坑外向基坑内渗流时，在渗流不 稳定区附近，为地下水向上的渗流力大于土的浮 重度时，土粒会处于悬浮状态，产生坑底管涌或 流砂现象，要避免这种现象要进行抗渗验算。
3.6.7 基底地基承载力验算
Kc
Wtg0
c0BEp Ea
3.6.4 整体稳定计算k≥ 1.25
整体稳定计算时，将滑动土体与搅拌桩挡墙 视为一个整体考虑(最危险滑弧常选在墙底下 0.5－1.0米处)，采用圆弧滑动法计算：
n
n
cili (qibi Wi)cositgi
K i1
i1 n
(qibi Wi)sini
i1
3.6.5墙身应力验算