基坑支护设计问题探讨(课堂PPT)

淤泥质土： 0.4～0.7MPa 淤泥： 0.3～0.5MPa
（引自：《加筋水泥土桩锚支护技术规程》CECS 147：2004）
按
fcuk确定强度设计值：
qu
1～1 23
f cu.k
ql 0.15qu
qj
1 3
qu
14
水泥土搅拌桩加固不当的两种情况
搅拌桩“悬浮”在厚层软 土中，它可能随着软土一起 位移、滑动，无从发挥抗剪 作用
加固体破
坏,失去挡
土作用
3
4
4、表层土
剥离,从面
板下端溜
出,面板脱
空
20
几种不妥的喷锚支护设计(一)
H >50cm
锚杆长度不满足1.5H,最下一层 锚杆距离底部的高度超过50cm
锚杆与竖向加固体没有连结
21
几种不妥的喷锚支护设计(二)
在一个坡面上只有一层锚杆
一段直线坡至少应有 两道锚杆
Qi
q
Wi
H
αNukt
θN uk
Nukr
β
Qi
q
Wi
H αNukt θNuk
Nukr
(a)通过坡脚的滑弧
(b)通过坡脚以下的滑弧
图5.9.8 喷锚支护边坡整体稳定性验算
n 1
Q i W isiin R 1 R 2/k hd
i 1
(6.9.8)
n
n
R c lQ W Q W 1 ki i iico ita k s in
搅拌桩虽通过软土插入好 土层，但在好土层中难以成 桩，不能形成有效的嵌固
老粘性土 15
加固体设置位置的比较
加固体设置在坡体中， 受力比较均衡，桩前三 角形土体需要适当的保 护
加固体设置在前缘，有利于 阻挡淤泥、含水粉土粉砂， 但受力较大，易弯断
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增强体中插筋
插筋位置主要应 是受拉边
钢筋混凝土盖板
针对水平分布软弱夹层 的折线滑动面分析
针对不规则界面的折 线滑动面分析
加固体外轮廓的折线 滑动面分析
薄层软弱土 坚硬岩土
7
放坡条件下的坑底隆起验算
b q0
H
O
A
OA=H
P/Ru≥1.80
P
O
A
实际剖面
概化模型
Ru
两类极限承载力公式: 1、无重量介质, 解析解: 如 Plantdl公式 2、考虑介质重量, 近似解, 如太沙基公式, 索科洛夫斯基数值解 8
被动区增强体
主动区增强体
17
抗滑桩计算模型
R
假定桩在滑动面处位移为Δ，可按“m”法求出抗力R，在极限条 件下Δ为40mm，建议对一级基坑取10mm；二级取20mm；三级取 40mm
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喷锚支护边坡的稳定性分析
考虑滑 弧以外锚 固段提供 的锚固力 的两个分 力所发挥 的抗滑贡 献，未考 虑锚杆的 抗弯、抗 剪
稳定性分析中的常见问题
k值递减， 未搜索到 最不利滑 弧
软弱土层
9
稳定性分析中的常见问题
？
软弱土层
注意了整体稳定，忽略局部稳定
10
稳定性分析中的常见问题
忽视抗隆起稳定 性验算，或验算 不正确
C=18，φ=12° C=10，φ=6°
按上层c、φ计算 K>1.80
按软层c、φ计算
K<1.80
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稳定性分析中的常见问题
在很不均一 的边坡构成 条件下勉强 使用圆弧滑 动面法，得 出不可靠的 分析结论
松软土层 坚硬岩土
12
加固边坡的稳定性分析
维持原土层的c、φ值不变， 将加固体作为增强体或抗滑体 参与计算
1、增强体计算 提供水泥 土的等效c值，按滑弧通过增 强体的截面计算抗力。这种方 法很粗略，应该慎用。
2、抗滑体计算 将滑弧以 下视为嵌固深度，用“m”法 计算抗力。这种方法有一定理 论依据，但只适用于下端嵌固 条件较好，截面较大的桩。
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水泥土加固体的强度
水泥掺入比（与加固土的重量比）
用途
粉砂、中粗砂、松散砾砂和填土
止水
12%～15%
挡土
12%～14%
可～流淤泥、粘性土和粉土 12%～13% 15%～18%
28天单轴无侧限抗压强度由试验确定，无试验数据时参照下列经验数据取值
水泥掺量为15%时的fcuk ：
砂土：1.1～2.0MPa 粉土： 0.6～1.1MPa 粘性土： 0.5～1.0MPa
4
边坡稳定分析中的计算
一、圆弧滑动面分析 二、折线滑动面分析 三、坡脚土抗隆起稳定性分析 四、加固边坡的分析
挡墙抗滑移稳定性、抗倾覆稳定性分析 水泥土增强加固 抗滑桩
5
圆弧滑动面法
c l Q W Q W n
n
n
R ki i
i 1
i 1
i
i co its ak n i i n 1 1
一、“m”法 二、简化的有限元分析 杆件有限元
分析 单桩或单元墙计算 内支撑总体平面计算 三、块体有限元分析 桩（墙）与土体共同作用分析 桩（墙）、土体、内支撑共同作 用分析
3
讨论问题提纲
一、边坡稳定分析与加固处理 1、稳定分析； 2、边坡加固
二、桩、墙单元设计计算 1、土压力；2、土层“m”值；3、撑锚刚度系数；4、桩的长度； 5、桩的变形； 6、双排桩；7、被动区留土；8、加固区加固；9、初始位移；10、“吊脚桩”；11、微型桩
三、内支撑 1、平面布置；2、竖向布置；3、计算中的约束处理；4、变形协调； 5、换撑设计；6、构件设计计算
四、地下水控制 1、有关交互层问题；2、降水引起的地面沉降
五、 适应施工开挖方式的多样化 六、正确分析使用勘察资料
1、评价偏于保守；2、分层偏于粗略；3、对岩层的勘察评价远不能满足基坑支护设计要求
基坑支护设计问题讨论
L.S.Z 2010/5
1
支护设计需要解决的问题
• 一、确保基坑边坡稳定或支护结构的稳定
保证坑内施工作业安全、顺利 保证坑内工程桩的安全，或保护天然地基土
• 二、严格控制变形，确保环境安全
建筑物 地下管线 地面交通 避免不良社会影响，维护社会的稳定、和谐
2
基坑支护设计中的变形计算
i
i sii n
∑QW n1
T
i
isin i
i1
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Qi
qO
r
Wi
c
o
Qi
qO r
Wi
khdR/T
注： 1、采用简化了的毕肖普法
i
c (a)
c (b)
图5.2.8 圆弧滑动面法分析
i
c
2、没有考虑静水压力和渗透压力。根据武汉地区多年的实践经验，只要土的 强度参数选用适当，计算结果是符合实际的
6
折线滑动面法
sin(6 - 1 .) 9.8
i
i
Байду номын сангаас
i
i 1
i n 1 1
m
R N S 2 co i s i sii nita kn i u/ik xi i 1
(6 - 2 .9 ) .8
19
喷锚与复合喷锚支护的几种常见破坏模式
1、表层剥
离,面板与
锚杆脱离
1
2
2、整体下 滑平移,锚 杆拔出
3、水泥土