基坑钢板桩支护设计计算中铁三局技术中心
56页1、基坑钢板桩支护设计计算基坑钢板桩支护设计计算1课件主要内容课件主要内容一、基坑开挖分类一、基坑开挖分类二、基坑设计及计算要点二、基坑设计及计算要点三、钢板桩支护形式三、钢板桩支护形式四、基本计算方法及应用四、基本计算方法及应用五、工程案例详细计算五、工程案例详细计算2一、基坑开挖分类基坑开挖分类有支护开挖排桩钢筋混凝土桩型钢桩钢板板桩连续墙水泥土墙(SMW工法桩)土钉墙双排桩无支护开挖(放坡开挖)3二、基坑设计及计算要点工程用地工程用地红线,确定基坑的平面和立面范,确定基坑的平面和立面范围。基坑影响范基坑影响范围内岩土勘察(地下水、岩土性内岩土勘察(地下水、岩土性质、C、等)。等)。基坑的用途及周基坑的用途及周边环境。境。现有的有的设备、技、技术及相及相邻地段的施工地段的施工经验。一一级:1.1(深度大于(深度大于10m,永,永临结合,合,临近重要建筑物);近重要建筑物);二二级:1.0;三;三级:0.9。设计前准备工作承承载能力极限状能力极限状态(土体失(土体失稳、支、支护结构破坏、内撑构破坏、内撑/内内锚失效,失效,临时工程)工程)正常使用极限状正常使用极限状态(变形、裂形、裂缝、
2、振、振动等,永久工程)等,永久工程)安全等级及重要性系数支支护体系方案比体系方案比选及及选型型支支护结构的构的强度及度及变形形计算算基坑基坑稳定性定性验算算围护墙的抗渗的抗渗计算(永久工程)算(永久工程)地下水控制方案(抽水与否、降水与否、封底与否等)地下水控制方案(抽水与否、降水与否、封底与否等)挖土方案(挖土与支挖土方案(挖土与支护、挖土机位置等)、挖土机位置等)监测方案及方案及环境保境保护(测斜、水平位移、沉降)斜、水平位移、沉降)应急措施及急措施及预案(深大基坑)案(深大基坑)基坑的极限状态或控制标准设计和计算内容4三、钢板桩支护形式钢板桩支护支撑(锚)式(软土地层,优先支撑式)单撑(锚)多撑(锚)悬臂式(放坡开挖无(放坡开挖无场地,开挖深度不大地,开挖深度不大4.0m,且无,且无建筑物建筑物临近,控制基坑周近,控制基坑周边地地层变形能力差)形能力差)5四、基本计算方法及应用计算工况算工况地下水控制地下水控制挖土与支挖土与支护确定每种工确定每种工艺或工或工序的最不利工况序的最不利工况荷荷载土土压力(水土合算;水土分算)力(水土合算;水土分算)水水压力(力(h)基坑周基坑周边建构
3、筑物建构筑物施工荷施工荷载基坑基坑稳定性定性入土深度入土深度基坑底抗隆起基坑底抗隆起稳定性定性抗承抗承压水突涌水突涌稳定性定性抗抗侧壁管涌壁管涌支支护结构构钢板板桩强度及度及刚度度内支撑内支撑强度及度及刚度度锚杆(索)独立杆(索)独立设计6土压力土压力锚杆板桩板桩变形板桩上土压力 实测 计算7根据支护结构的位移情况和支护结构后土根据支护结构的位移情况和支护结构后土体所处的应力状态可以将土压力分为:体所处的应力状态可以将土压力分为:静止土压力静止土压力Eo 主动土压力主动土压力Ea 被动土压力被动土压力Ep土压力的类型土压力的类型8岩石9静静静静止止止止土土土土压压压压力力力力:当当当当支支支支护护护护结结结结构构构构静静静静止止止止不不不不动动动动,土土土土体体体体处处处处于于于于弹弹弹弹性性性性平平平平衡衡衡衡状状状状态态态态时时时时,土土土土对对对对支支支支护护护护结结结结构的构的构的构的压压压压力称力称力称力称为为为为静止土静止土静止土静止土压压压压力,一般用力,一般用力,一般用力,一般用E0E0表示表示表示表示 。主主主主动动动动土土土土压压压压力力力力:当当当当支支支支护护护
4、护结结结结构构构构向向向向离离离离开开开开土土土土体体体体方方方方向向向向偏偏偏偏移移移移至至至至土土土土体体体体达达达达到到到到极极极极限限限限平平平平衡衡衡衡状状状状态态态态时时时时,作用在支作用在支作用在支作用在支护结护结护结护结构上的土构上的土构上的土构上的土压压压压力称力称力称力称为为为为主主主主动动动动土土土土压压压压力,一般用力,一般用力,一般用力,一般用EaEa表示。表示。表示。表示。被被被被动动动动土土土土压压压压力力力力:当当当当支支支支护护护护结结结结构构构构向向向向土土土土体体体体方方方方向向向向偏偏偏偏移移移移至至至至土土土土体体体体达达达达到到到到极极极极限限限限平平平平衡衡衡衡状状状状态态态态时时时时,作作作作用在支用在支用在支用在支护结护结护结护结构上的土构上的土构上的土构上的土压压压压力称力称力称力称为为为为被被被被动动动动土土土土压压压压力,用力,用力,用力,用EpEp表示。表示。表示。表示。基本假定基本假定基本假定基本假定 土体是具有土体是具有土体是具有土体是具有水平表面水平表面水平表面水平表面的半无限体,的半无限体,的半无限体,的半无限体,墙背竖
5、直光墙背竖直光墙背竖直光墙背竖直光滑滑滑滑,采用这样假定的目的,采用这样假定的目的,采用这样假定的目的,采用这样假定的目的是控制墙后单元体在水平是控制墙后单元体在水平是控制墙后单元体在水平是控制墙后单元体在水平和竖直方向的主应力方向。和竖直方向的主应力方向。和竖直方向的主应力方向。和竖直方向的主应力方向。朗肯土压力理论10主动土压力强度主动土压力强度主动土压力强度主动土压力强度B B点:点:点:点:p pa a=0 0时,求得临界深度:时,求得临界深度:时,求得临界深度:时,求得临界深度:单位长度上的总主动土压力为单位长度上的总主动土压力为单位长度上的总主动土压力为单位长度上的总主动土压力为合力点位于合力点位于合力点位于合力点位于 处,水平向左处,水平向左处,水平向左处,水平向左hABEaz0墙与土在很小的拉力墙与土在很小的拉力墙与土在很小的拉力墙与土在很小的拉力作用下就会分离作用下就会分离作用下就会分离作用下就会分离(一一一一般情况下认为土不能般情况下认为土不能般情况下认为土不能般情况下认为土不能承受拉应力承受拉应力承受拉应力承受拉应力),故在,故在,故在,故在计算土压力时,这部计算
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