深基坑开挖与支护

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1、第七章深基坑开挖与支护第一节概述一、深基坑工程特点二、深基坑支护工程设计原则（一）设计状态1、承载能力极限状态2、正常使用极限状态（二）基坑安全等级（三）设计内容第二节深基坑支护类型支护结构一般有挡土结构与支护体系组成。根据其支护方式、结构特征及适用条件，支护结构大约可分为以下几类：1、桩排式结构2、半连续式结构和连续式结构3、围筒结构（拱圈式）第三节支护结构设计b）松砂；c）密砂；d）粘土H＞6Cu；e）粘土H＜4Cu悬臂式板桩墙的破坏一般是板桩绕桩底端b点以上的某点o转动。这样在转动点o以上的墙身前侧以及o点以下的墙身后侧，将产生被动抵抗力，在相应的另一侧产生主动土压力。由于

2、精确地确定土压力的分布规律困难，一般近似地假定土压力的分布图形如图2-17所示：墙身前侧是被动土压力（bcd），其合力为,并考虑有一定的安全系数K（一般取K=2）在墙身后方为主动土压力（abe）。由于的作用位置不易确定，计算时假定作用在桩端b点。考虑到的实际作用位置应在桩端以上一段距离，因此，在最后求得板桩的入土深度t后，再适当增加10～20%。（二）单支撑（锚碇式）板桩墙的计算当基坑开挖高度较大时，不能采用悬臂式板桩墙，此时可在板桩顶部附近设置支撑或锚碇拉杆，成为单支撑板桩墙，如图所示。1．板桩下端简支支承时的土压力分布板桩墙受力后挠曲变形，上下两个支承点均允许自由转动，墙后侧产生

3、主动土压力Ea。由于板桩下端允许自由转动，故墙后下端不产生被动土压力。墙前侧由于板桩向前挤压故产生被动土压力Ep。由于板桩下端入土较浅，板桩墙的稳定安全度，可以用墙前被动土压力Ep除以安全系数K保证。此种情况下的板桩墙受力图式如同简支梁（图2-19b），按照板桩上所受土压力计算出的每延米板桩跨间的弯矩如图2-19c所示，并以Mmax值设计板桩的厚度2．板桩下端固定支承时的土压力分布板桩下端入土较深时，板桩下端在土中嵌固，板桩墙后侧除主动土压力EA外，在板桩下端嵌固点下还产生被动土压力EP2。假定EP2作用在桩底b点处。与悬臂式板桩墙计算相同，板桩的入土深度可按计算值适当增加10～20

4、%。板桩墙的前侧作用被动土压力EP1。由于板桩入土较深，板桩墙的稳定性安全度由桩的入土深度保证，故被动土压力EP1不再考虑安全系数。由于板桩下端的嵌固点位置不知道，因此，不能用静力平衡条件直接求解板桩的入土深度t。在板桩下部有一挠曲反弯点c，在c点以上板桩有最大正弯矩，c点以下产生最大负弯矩，挠曲反弯点c相当于弯矩零点，弯矩分布图如图2-12所示。确定反弯点c的位置后，已知c点的弯矩等于零，则将板桩分成ac和cb两段，根据平衡条件可求得板桩的入土深度t。基坑稳定性验算（一）坑底流砂验算若坑底土为粉砂、细砂等时，在基坑内抽水可能引起流砂的危险。一般可采用简化计算方法进行验算。其原则是板

5、桩有足够的入土深度以增大渗流长度，减少向上动水力。由于基坑内抽水后引起的水头差h(图2-15)造成的渗流，其最短渗流途径为在流程t中水对土粒动水力应是垂直向上的，故可要求此动水力不超过土的有效重度b，则不产生流砂的安全条件为式中：K——安全系数，取2.0；i——水力梯度，w——水的重度。（二）坑底隆起验算开挖较深的软土基坑时，在坑壁土体自重和坑顶荷载作用下，坑底软土可能受挤在坑底发生隆起现象。常用简化方法验算，即假定地基破坏时会发生如图所示滑动面，其滑动面圆心在最底层支撑点A处，半径为x，垂直面上的抗滑阻力不予考虑，则滑动力矩为稳定力矩为