深基坑工程桩锚支护设计计算理论及应用.ppt

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1、深基坑工程桩锚支护设计计算理论及应用1第1章绪论第2章桩锚支护设计计算理论与分析第3章桩锚支护工程的降水设计与监测技术第4章深基坑支护工程实例第5章总结与展望2第1章绪论1.1深基坑支护方法的分类及特点（1）基坑围护体系是临时结构，具有较大的风险性（2）基坑工程具有很强的区域性（3）基坑工程具有很强的特性（4）基坑工程具有很强的综合性（5）基坑工程和土压力具有很强的相关性（6）基坑工程具有较强的时空效应（7）基坑工程是系统工程（8）基坑工程的周边环境较复杂（9）基坑围护方法多31.2深基坑支护的发展概况深基坑的支护技术及其理论研究在国外发展较早，但在我国起步较晚，仅是近二十多年才逐渐涉

2、及。上世纪70年代以前我国所涉及的基坑都较浅，一般意义上都称不上是深基坑。上世纪70年代初北京建成了深20.0m的地铁区间站和东站深基坑。上世纪80年代中期广东、上海、北京及其它城市修建的深基坑陆续增加，设施和施工都不断积累了经验，为了总结各地经验和理论，由中国土木学会和中国建筑学会土力学和基础工程学会组织，上世纪80年代以来相继在北京、上海、天津等地召开过全国和地方性深基坑会议，并出版相关论文集；进入上世纪90年代为了总结我国深基坑支护设计技术与施工经验，上海市、深圳市、武汉市、广东省等地区陆续颁布了关于深基坑设计的地方规程，北京国家行业标准亦颁布使用；同时上海、武汉、杭州等地已出版了

3、多册关于深基坑设计与施工方面的实录集。2003年武汉市开始统一使用“天汉软件”为深基坑设计服务；2004年8月12日湖北省建设厅发布了地方标准基坑工程技术规程。4近几年来，高层建筑与市政建设处于大发展时期，由于设计与施工队伍对当地的基坑施工特点不够熟悉，因而发生了一些事故。为避免这些事故的发生，应从如下几方面进行总结，并改进这些方面的工作。（1）设计方面（2）施工方面（3）监测方面基坑支护设计中的主要问题是稳定性和变形问题，现在对支护结构的稳定性计算的常规方法一般是按弹性地基梁理论，采用等值梁法或连续梁法。其缺陷和不足是：①土体是各向异性、非均质、非连续的介质，不完全是弹性体。②深基坑开

4、挖是一个卸荷过程，基坑开挖后边界条件改变，亦即稳定性分析未考虑应力路径变化对土体强度及变形性质的影响。③特别是对于软土，基坑开挖后支护结构的稳定性应考虑软土长期流变的影响。④对于不同的土类别，采用同一种稳定分析计算方法，不尽合理。⑤仅考虑了支护结构本身的稳定性，而往往忽略了支护结构与边坡上体作为一个整体的整体边坡稳定性。⑥深基坑变形破坏类型的划分一般是按倾覆、整体滑移，强度破坏、踢脚底鼓、管涌、变形过大、地面开裂沉陷等来划分，这是否缺乏科学性和系统性。5第2章桩锚支护设计计算理论与分析2.1深基坑边坡的变形破坏模式当基坑坑壁采用桩（墙）锚、桩（墙）撑式支护结构时，深基坑可能发生三种形式的

5、变形破坏：⑴支护桩（墙）入土深度不足，支护桩（墙）下部出现“踢脚”⑵锚杆的锚固力或支撑力不足，使锚杆拉出或使支撑“压屈”；⑶支护桩（墙）强度不足出现剪断破坏。当基坑坑壁采用喷锚（土钉墙）支护时，基坑可能发生以下三种形式的变形破坏：⑴锚杆或土钉长度不足，基坑边坡土体沿朗肯主动破裂面发生变形破坏；⑵个别锚杆或土钉的抗拔力不足，被从土体内拉出；⑶锚杆（土钉）与面层钢筋联接不牢固，与面层钢筋拉脱。62.2支护结构选型武汉地区深基坑支护结构的主要型式如下：1)放坡开挖2)悬臂桩3)水泥土重力式挡土墙4)桩锚式支护结构5)内支撑式支护结构6)喷锚支护（土钉墙）7)综合措施2.3土层锚杆的内力计算锚杆

6、的承载力式中：Qu__锚杆极限承载力；rb__锚杆锚固体半径；La—锚杆锚固段长度；τu锚杆周围土体的抗剪强度7土层锚杆基于局部变形的内力计算理论的假定如下：(1)假定锚固体周围土体上某一点的剪力集度（单位长度锚固体的剪力）与这点的位移成正比关系，即：q=-Ksw，式中q—剪力集度（N/m），q=2πrbτ，其中rb为锚固体半径（m），τ为剪应力（Pa），Ks—综合切向刚度系数（N/m/m）w为锚固体上某点位移（m）上述假定，实际上是用一系列独立作用的“切向弹簧”来描述锚固体与周围土体之间的相互关系。(2)忽略土体对锚杆的压缩变形。(3)不考虑土体对锚杆顶端和底端作用。82.4支护结构水

7、平荷载与抗力计算2.4.1超载作用下支护结构水平荷载与抗力计算模式图2-1水平荷载与抗力计算模式92.4.2支护结构水平荷载标准值图2-2水平荷载标准值计算简图102.4.3支护结构水平抗力标准值计算图2－5水平抗力标准值计算简图112.5桩锚支护结构设计计算2.5.1悬臂式支护结构计算图2-6悬臂式支护结构嵌入深度计算简图图2-7内力计算简图122.5.2多支点支护结构计算计算简图图2-8支点力图2-9嵌固深度hd计算简图13图2