基坑工程(5)

2018-11-22 10:55

力学理论为基础,但由于实际地质因素很复杂,不能简单地用力学分析加以概括,因此,有其局限性,有时不能正确判断基坑稳定性的安全程度;但在一定条件下,它仍不失为一个解决基坑稳定性问题的得力工具。

6-5-2 基坑整体稳定性分析(略) 6-5-3 支护结构踢脚稳定性分析(略) 6-5-4 基坑底抗隆起稳定性分析(略)

6-5-5 基坑渗流稳定性分析

基坑渗流稳定性验算包括坑底抗流砂稳定性验算和抗承压水稳定性验算。 1.坑底抗流砂稳定性

如图6-30所示,地下水由高处向低处渗流,在

图6-30 基坑抗流砂验算 似地按紧贴墙体的最短路线计算最大渗透力则抗流砂稳定安全系数应满足:

基坑底部,当向上的动水压力(渗透力)(为土的有效重度)时,将会产生流砂现象。若近

(6-44)

式中 hw -墙后地下水位埋深,m;

γw-地下水重度,kN/m3; 其它符号意义同前。 2.基坑底土突涌稳定性

如果在基底下的不透水层较薄,而且在不透水层下面存在有较大水压的滞水层或承压水层时,当上覆土重不足以抵挡下部的水压时,

基坑底土体将会发生突涌破坏。因此,在设计图6-31 基坑底抗突涌稳定

坑底下有承压水的基坑时,应进行突涌稳定性性验算

验算。根据压力平衡概念(图6-31),基坑底

土突涌稳定性应满足:

(6-45)

式中 hs-不透水层厚度,m。

H -承压水高于含水层顶板的高度,m。

若基坑底土抗突涌稳定性不满足要求,可采用隔水挡墙隔断滞水层,加固基坑底部地基等处理施。

§6-6 地下水控制 6-6-1 概述

合理确定控制地下水的方案是保证工程质量、加快工程进度、取得良好社会和经济效益的关键。通常应根据地质、环境和施工条件以及支护结构设计等因素综合考虑。

地下水控制方法有集水明排法、降水法、截水和回灌技术。降水的方法通常有轻型井点法、喷射井点法、管井井点法和深井泵井点法。

选择降水方法时,一般中粗砂以上粒径的土用水下开挖或堵截法;中砂和细砂颗粒的土用井点法和管井法;淤泥或粘土用真空法或电渗法。降水方法必须经过充分调查,并注意含水层埋藏条件及其水位或水压,含水层的透水性(渗透系数、导水系数)及富水性,地下水的排泄能力,场地周围地下水的利用情况,场地条件(周围建筑物及道路情况、地下水管线埋设情况)等。

对基坑周围环境复杂的地区,确定地下水控制方案,应充分论证和预测地下水对环境影响的变化,并采取必要措施,以防止发生因地下水的改变而引起的地面下沉、道路开裂、管线错位、建筑物偏斜、损坏等危害。

当因降水危及基坑及周边环境安全时,宜采用截水或回灌方法。截水后,基坑中的水量或

水压较大时,宜采用基坑内降水。

当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时,应进行坑底土突涌验算,必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施,以保证坑底土层稳定。

6-6-2 集水明排法(略) 6-6-3 降水法(略) 6-6-4截水与回灌(略)

思 考 题

6-1.基坑支护结构中土压力的计算模式有哪些?适用条件是什么?

6-2.排桩和地下连续墙支护结构计算中的静力平衡法和等值梁法有何区别?各有什么局限性?

6-3.水泥土桩墙支护结构的抗倾覆稳定和抗滑移稳定,哪个更容易满足?条件是什么?

6-4.土钉墙支护结构与传统的重力式挡土墙及加筋挡土墙有何异同? 6-5.目前基坑工程设计与施工中尚存在哪些问题?

习 题

6-1 在某粘土地层中开挖深5m的基坑,采用悬臂式灌注桩支护,γ=19.5kN/m3,粘聚力c=10kPa,内摩擦角j=18°。地面施工荷载,不计地下水影响,试计算支护桩入土深度t、桩身最大弯矩Mmax及最大弯矩点位置xm。 6-2 一基坑开挖深度8m,采用下端自由支撑、上部有锚拉支点的板桩支护结构,锚拉支点距地表1.5m,水平间距2.0m。基坑周围土层厚度为19kN/m3,内

摩擦角为28°,粘聚力为10kPa。试按静力平衡法计算板桩的插入深度、板桩的最大弯矩和锚拉力。

6-3 有一开挖深度h=6m的基坑,采用一道锚杆的板桩支护,锚杆支点距地表1.5m,水平间距2.0m,基坑周围土层重度γ=20.0Kn/m3,内摩擦角j=24度,粘聚力c=0。地面施工荷载拉力和最大弯矩。

。试按等值梁法计算板桩的入土深度、锚杆

6-4有一开挖深度h=5m的基坑,采用水泥土桩墙支护,墙体宽度3.2m,墙体入土深度(基坑开挖面以下)5.5m,墙体重度γ=20.0kN/m3,墙体与土体摩擦系数μ=0.3。基坑周围土层重度为γ=18.0kN/m3,内摩擦角j=12度,粘聚力c=10 kPa。试计算水泥土墙抗倾覆稳定和抗滑移稳定性安全系数。

6-5有一开挖深度h=9m的基坑,采用土钉支护结构支护,其计算参数和结构简图如习题6-5图。基坑边坡土层为砂质粘土,土层重度为γ=18.0kN/m3,内摩擦角j=35度,粘聚力c=12 kPa。边坡坡度为80°。土钉采用注浆型土钉,其长度为5m,钻孔直径100mm,土钉钢筋为φ25mm,土钉竖横向间距均为1.25m。地面超载为12 kPa。试验算该土钉墙内、外部稳定性和单个土钉抗拔稳定性。 6-6有一开挖深度h=8m的基坑,采用排桩加一水平支撑支护结构,支护桩入土深度t=7.0m,土层重度为γ=19.0kN/m3,内摩擦角j=15°,粘聚力c=10 kPa,地面施工荷载

。桩长范围内无地下水,试验算该基坑抗隆起稳定性。

6-7 某基坑开挖深度为18m,采用多支点支护结构,其土层参数及地面超载如习题6-7图所示。试计算板桩。

习题6-5图 习题6-7图


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