基础工程(第二版)支档结构.ppt

第一节概述

第二节挡土墙

第三节基坑支护的型式及特点

第四节基坑支护的设计与施工

第六章支挡结构另一类是用作工业与民用建筑的地下室外墙、基坑工程中的开挖围护结构等，这类支挡结构一般是先在地层中形成支挡结构后再开挖土体，它既可作为临时支挡结构，也可作为永久性地下结构的一部分，如用作地下室外墙的地下连续墙。
支挡结构的用途还有边坡的加固支护等。

随着大量土建工程在地形、地质条件复杂地区兴建，特别是大、中城市高层建筑施工中深、大基坑工程的大量出现，支挡结构显得越来越重要，支挡结构的设计计算也将直接影响到工程的安全稳定和经济效益。2024/11/282024/11/282024/11/282004年10月25日晚8点40分左右，正在开挖作业的中环线3.5标北虹路地道工地发生基坑坍塌事故，坍塌范围长近40米，深约10米，由于发现及时，未造成人员伤亡。二、支挡结构的类型
支挡结构一般由挡土（挡水）和支撑拉锚两部分组成。
挡土（挡水）部分称为挡土结构（或围护结构）
支撑拉锚部分称为支锚结构

支挡结构类型的划分方法：
可按挡土结构的刚度、平衡方式分类
也可按支锚结构形式分类
还可按组成支挡结构的建筑材料以及施工方法和所处环境条件等进行分类。（一）按挡土结构的刚度分类
支挡结构按挡土结构的刚度可分为刚性支挡结构和柔性支挡结构。

所谓刚性支挡结构是指挡土结构的刚度很大，在外荷作用下主要产生刚体位移的支挡结构，如重力式挡土墙、基坑工程中使用的水泥土桩墙等，刚性支挡结构一般以重力作为其主要的平衡力。

所谓柔性支挡结构是指具有一定抗弯能力，在外荷作用下的变形以弹性变形为主的支挡结构，常见的柔性支挡结构有板桩墙、钻孔灌注桩柱列式挡土墙和地下连续墙等。（二）按挡土结构的力平衡方式分类
在支挡结构中常见的力平衡方式有重力式、悬臂式（图6-1a）及支锚式（图6-lb）。（三）按支锚结构的形式分类
支挡结构的支锚形式有外支撑和内支撑之分。
内支撑方式又可分为水平撑（图6-2a）、斜撑（图6-2b）及其组合形式外支撑方式中常见的有锚杆式（图6-3a）、锚定板式（图6-3b）和土钉式（图6-3c）。第二节挡土墙图6-4挡土墙主要类型
（二）悬臂式挡土墙
悬臂式挡土墙一般由钢筋混凝土建造，它由三个悬臂板组成，即立壁、墙趾悬臂和墙踵悬臂，如图6-4b所示。墙的稳定主要靠墙踵底板上的土重，而墙体内的拉应力则由钢筋承担。这类挡土墙的优点是能充分利用钢筋混凝土的受力特性，墙体截面较小，在市政工程以及厂矿贮库中广泛应用这种挡土墙。
（三）扶壁式挡土墙
当墙后填土比较高时，为了增强悬臂式挡土墙中立壁的抗弯性能，常沿墙的纵向每隔一定距离设一道扶壁，故称为扶壁式挡土墙，如图6-4c所示。
（四）其他一些结构型式
如锚杆挡土墙、锚定板挡土墙、加筋土挡土墙等，如图6-5所示。图6-5挡土墙的其他一些结构型式
二、重力式挡土墙的设计

挡土墙的设计主要包括以下工作：
1、认真分析地形、地质、填土的性质及荷载条件等资料。
2、根据地形和平面布置，结合当地经验和现场地质条件，并参考同类或已建成的经验，初步选定挡土墙的体型和尺寸。
3、进行挡土墙的验算，如不满足要求，则应改变截面尺寸、结构类型或采取其他措施。4、做好排水设施。若所设计的挡土墙无挡水要求时，必须做好排水设施。挡土墙所在地段往往由于排水不良，大量雨水经墙后填土下渗，结果将使墙后侧压力增大，土的抗剪强度降低，造成挡土墙的破坏。
5、控制填土质量。挡土墙的回填土料应尽量选择透水性较大的土，例如砂土、砾石、碎石等，这类土的抗剪强度较稳定，易于排水。不应采用淤泥、耕植土、膨胀性粘土等作为填料。填土压实质量也是挡土墙施工中的一个关键，填土时应分层夯实。三、重力式挡土墙的验算

重力式挡土墙的破坏模式通常有下列五种基本形式：

整体滑动破坏（图6-6a）
墙体倾覆破坏（图6-6b）
墙体水平滑移破坏（图6-6c）
地基承载力不足导致变形过大，墙体丧失作用
挡土墙强度不够导致墙体断裂破坏（图6-6d）(a)整体滑动破坏，(b)墙体倾覆破坏，
(c)墙体水平滑移破坏；(d)挡土墙强度不够导致墙体断裂破坏
图6-6重力式挡土墙的破坏模式
重力式挡土墙的五种基本破坏模式决定了在重力式挡土墙的设计计算中必须包括下列内容：

整体稳定性验算
抗倾覆稳定性验算
抗滑移稳定性验算
地基承载力验算
墙身强度验算在上述的计算内容中，有关墙身强度的验算应根据墙身材料分别按砌体结构、素混凝土结构或钢筋混凝土结构的有关计算方法进行；整体滑动验算可根据土坡稳定验算方法中的圆弧滑动面法进行。以下将介绍：

抗倾覆稳定性验算
抗滑移稳定性验算
地基承载力验算图6-7表示作用在重力式挡土墙上的各作用力，它们是：
(1)土压力：是作用在重力式挡土墙上的主要荷载。当