eA第二章 天然地基上的淺基礎

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1、 第二章 天然地基上的淺基礎第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 定義定義：通常將埋置深度較淺（一般在數(shù)米以內），且通常將埋置深度較淺（一般在數(shù)米以內），且施工相對簡單的基礎稱為淺基礎。施工相對簡單的基礎稱為淺基礎。 特點特點：施工一般采用敞開挖基坑修筑基礎的方法，故施工一般采用敞開挖基坑修筑基礎的方法，故亦稱為明挖基礎。設計計算時可以亦稱為明挖基礎。設計計算時可以忽略基礎側面土體對基忽略基礎側面土體對基礎的影響礎的影響，基礎結構形式和施工方法也較簡單。，基礎結構形式和施工方法也較簡單。 第二章 天然地基上的淺基礎回 顧天然地基天然地基：沒有經過人

2、為加固處理的地基：沒有經過人為加固處理的地基人工地基人工地基：需人工加固的軟弱地基：需人工加固的軟弱地基 淺基礎淺基礎：埋深較淺，用一般方法、工藝施工：埋深較淺，用一般方法、工藝施工 深基礎深基礎：( (樁基、沉井樁基、沉井) )，特殊工藝施工，特殊工藝施工方案組合方案組合天然地基天然地基人工地基人工地基淺基礎淺基礎深基礎深基礎方案選擇方案選擇 回顧 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎第一節(jié) 天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件2-1 天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然地基上的淺基礎一、淺基礎常用類型及適用條件 天然地基淺基礎根據(jù)受力條件及構造可分為天然

3、地基淺基礎根據(jù)受力條件及構造可分為剛性剛性基礎基礎（也稱無筋擴展基礎也稱無筋擴展基礎）和）和鋼筋混凝土擴展基礎鋼筋混凝土擴展基礎兩兩大類。大類。 第二章 天然地基上的淺基礎鋼筋混凝土擴展基礎鋼筋混凝土擴展基礎剛性基礎剛性基礎2-1天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 基礎在外力（包括基礎自重）作用下，基底的地基反基礎在外力（包括基礎自重）作用下，基底的地基反力為力為，此時基礎的懸出部分，此時基礎的懸出部分a- -a斷面左端，相當于承受著斷面左端，相當于承受著強度為的均布荷載的強度為的均布荷載的懸臂梁懸臂梁，在荷載作用下，在荷載作用下，a

4、- -a斷面將斷面將產生產生彎曲拉應力和剪應力彎曲拉應力和剪應力。當基礎圬工具有足夠的截面使。當基礎圬工具有足夠的截面使材料的容許應力大于由地基反力產生的彎曲拉應力和剪應材料的容許應力大于由地基反力產生的彎曲拉應力和剪應力時，力時，a- -a斷面不會出現(xiàn)裂縫，這時，基礎內不需斷面不會出現(xiàn)裂縫，這時，基礎內不需配置受配置受力鋼筋力鋼筋，這種基礎稱為，這種基礎稱為剛性基礎剛性基礎。它是橋梁、涵洞和房屋。它是橋梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基礎類型。等建筑物常用的基礎類型。 剛性基礎的概念2-1天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 形式：形式：

5、剛性擴大基礎，單獨柱下剛性基礎、條形基礎剛性擴大基礎，單獨柱下剛性基礎、條形基礎等。等。 優(yōu)點：優(yōu)點：穩(wěn)定性好、穩(wěn)定性好、施工簡便施工簡便、能承受較大的荷載，所、能承受較大的荷載，所以只要地基強度能滿足要求，它是橋梁和涵洞等結構物首以只要地基強度能滿足要求，它是橋梁和涵洞等結構物首先考慮的基礎形式。先考慮的基礎形式。 缺點：缺點：自重大，并且當持力層為軟弱土時，由于擴大自重大，并且當持力層為軟弱土時，由于擴大基礎面積有一定限制，需要對地基進行處理或加固后才能基礎面積有一定限制，需要對地基進行處理或加固后才能采用，否則會因所受的荷載壓力超過地基強度而影響建筑采用，否則會因所受的荷載壓力超過地基強

6、度而影響建筑物的正常使用。物的正常使用。 剛性基礎的特點2-1天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 基礎在基底反力作用下，在基礎在基底反力作用下，在a- -a斷面產生彎曲拉應力和剪斷面產生彎曲拉應力和剪應力若超過了基礎圬工的強度極限值，為了防止基礎在應力若超過了基礎圬工的強度極限值，為了防止基礎在a a- -a a斷斷面開裂甚至斷裂，可將剛性基礎尺寸重新設計，并在基礎中面開裂甚至斷裂，可將剛性基礎尺寸重新設計，并在基礎中配置足夠數(shù)量的鋼筋，這種基礎稱為配置足夠數(shù)量的鋼筋，這種基礎稱為鋼筋混凝土擴展基礎鋼筋混凝土擴展基礎。鋼筋混凝土擴展基

7、礎的概念2-1天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎l 形式形式：柱下擴展基礎、條形和十字形基礎筏板及箱形柱下擴展基礎、條形和十字形基礎筏板及箱形基礎。基礎。l 優(yōu)點優(yōu)點：其整體性能較好，抗彎剛度較大。如筏板和箱其整體性能較好，抗彎剛度較大。如筏板和箱形基礎，在外力作用下只產生均勻沉降或整體傾斜，這樣對形基礎，在外力作用下只產生均勻沉降或整體傾斜，這樣對上部結構產生的附加應力比較小，基本上消除了由于地基沉上部結構產生的附加應力比較小，基本上消除了由于地基沉降不均勻引起的建筑物損壞。所以在土質較差的地基上修建降不均勻引起的建筑物損壞。所以在

8、土質較差的地基上修建高層建筑物時，采用這種基礎形式是適宜的。高層建筑物時，采用這種基礎形式是適宜的。l 缺點缺點：鋼筋混凝土擴展基礎，特別是箱形基礎，鋼筋鋼筋混凝土擴展基礎，特別是箱形基礎，鋼筋和水泥的用量較大，施工技術的要求也較高，所以采用這種和水泥的用量較大，施工技術的要求也較高，所以采用這種基礎形式應與其它基礎方案（如采用樁基礎等）比較后再確基礎形式應與其它基礎方案（如采用樁基礎等）比較后再確定。定。鋼筋混凝土擴展基礎的特點2-1天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 條形基礎分為墻下和柱下條形基礎，墻下條形基礎是條形基礎分為墻下和

9、柱下條形基礎，墻下條形基礎是擋土墻下或涵洞下常用的基礎形式。其橫剖面可以是矩形擋土墻下或涵洞下常用的基礎形式。其橫剖面可以是矩形或將一側筑成臺階形。或將一側筑成臺階形。 有時為了增強橋柱下基礎的承載能力，將同一排若干有時為了增強橋柱下基礎的承載能力，將同一排若干個柱子的基礎聯(lián)合起來，也就成為柱下條形基礎。其構造個柱子的基礎聯(lián)合起來，也就成為柱下條形基礎。其構造與倒置的與倒置的T形截面梁相類似，在沿柱子的排列方向的剖面形截面梁相類似，在沿柱子的排列方向的剖面可以是等截面的，也可以如圖那樣在柱位處加腋的。在橋可以是等截面的，也可以如圖那樣在柱位處加腋的。在橋梁基礎中，一般是做成剛性基礎，個別的也可

10、做成梁基礎中，一般是做成剛性基礎，個別的也可做成鋼筋混鋼筋混凝土擴展基礎凝土擴展基礎。2-1天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然地基上的淺基礎條形基礎 第二章 天然地基上的淺基礎2-1天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然地基上的淺基礎擋土墻下條形基礎擋土墻下條形基礎柱下條形基礎柱下條形基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 由于地基強度一般較墩臺或墻柱圬工的強度低，因而由于地基強度一般較墩臺或墻柱圬工的強度低，因而需要將基礎平面尺寸擴大以滿足地基強度要求，這種剛性需要將基礎平面尺寸擴大以滿足地基強度要求，這種剛性基礎剛稱剛性擴大基礎。基礎剛稱剛性擴大基礎。它是橋涵及其

11、他建筑物常用的基它是橋涵及其他建筑物常用的基礎形式礎形式，其平面形狀常為矩形。其每邊擴大的尺寸最小為，其平面形狀常為矩形。其每邊擴大的尺寸最小為0.200.50m，視土質、基礎厚度、埋置深度和施工方法而，視土質、基礎厚度、埋置深度和施工方法而定。作為剛性基礎，每邊擴大的最大尺寸應受到材料定。作為剛性基礎，每邊擴大的最大尺寸應受到材料剛性剛性角角的限制。的限制。 2-1天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然地基上的淺基礎剛性擴大基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 剛性角：剛性角：基礎懸出總長度（包括襟邊與臺階寬度之和）基礎懸出總長度（包括襟邊與臺階寬度之和）按前面剛性基礎的定義，應使

12、懸出部分在基底反力作用下，按前面剛性基礎的定義，應使懸出部分在基底反力作用下，在在a a- -a a截面所產生的彎曲拉力和剪應力不超過基礎圬工的強截面所產生的彎曲拉力和剪應力不超過基礎圬工的強度限值。所以滿足上述要求時，就可得到自墩臺身邊緣處的度限值。所以滿足上述要求時，就可得到自墩臺身邊緣處的垂線與基底邊緣的聯(lián)線間的最大夾角垂線與基底邊緣的聯(lián)線間的最大夾角 max，稱為剛性角。，稱為剛性角。 當基礎較厚時，可在縱橫兩個剖面上都做成臺階形，以當基礎較厚時，可在縱橫兩個剖面上都做成臺階形，以減少基礎自重，節(jié)省材料。減少基礎自重，節(jié)省材料。2-1天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然

13、地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎2-1天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然地基上的淺基礎剛性擴大基礎剛性擴大基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 開挖開挖: : 剛性擴大基礎的施工可采用明挖的方法進行基剛性擴大基礎的施工可采用明挖的方法進行基坑開挖，開挖工作應盡量在枯水或少雨季節(jié)進行，且不宜坑開挖，開挖工作應盡量在枯水或少雨季節(jié)進行，且不宜間斷。基坑挖至基底設計高程應立即對基底土質及坑底情間斷?；油谥粱自O計高程應立即對基底土質及坑底情況進行檢驗，驗收合格后應盡快修筑基礎，不得將基坑暴況進行檢驗，驗收合格后應盡快修筑基礎，不得將基坑暴露過久。基坑可用機械或人工開挖，接近

14、基底設計高程應露過久。基坑可用機械或人工開挖，接近基底設計高程應留留30cm高度由人工開挖，以免破壞基底土的結構?；娱_高度由人工開挖，以免破壞基底土的結構?；娱_挖過程中要注意排水，基坑尺寸要比基底尺寸每邊大挖過程中要注意排水，基坑尺寸要比基底尺寸每邊大0.51.0m，以方便設置排水溝及立模板和砌筑工作。，以方便設置排水溝及立模板和砌筑工作。 第二節(jié)第二節(jié) 剛性擴大基礎施工剛性擴大基礎施工施工一般要求：2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 圍護：圍護：基坑開挖時根據(jù)土質及開挖深度對坑壁予以圍基坑開挖時根據(jù)土質及開挖深度對坑壁予以圍護或不圍護，圍護的方式有多種多樣。水中開挖基坑

15、還需護或不圍護，圍護的方式有多種多樣。水中開挖基坑還需先修筑先修筑防水圍堰防水圍堰。 第二章 天然地基上的淺基礎一、旱地上基坑開挖及圍護 （一）無圍護基坑 當基坑較淺，地下水位較低或滲水量較少，不影響坑當基坑較淺，地下水位較低或滲水量較少，不影響坑壁穩(wěn)定時，坑壁可不加圍護，此時可將坑壁挖成豎直或斜壁穩(wěn)定時，坑壁可不加圍護，此時可將坑壁挖成豎直或斜坡形。豎直坑壁只有在巖石地基或基坑較淺又無地下水的坡形。豎直坑壁只有在巖石地基或基坑較淺又無地下水的硬黏土中采用。硬黏土中采用。 要求：要求：在一般土質條件下開挖基坑時，應采用在一般土質條件下開挖基坑時，應采用放坡放坡開開挖的方法，基坑深度在挖的方法，

16、基坑深度在5m以內，施工期較短，地下水在以內，施工期較短，地下水在基底以下，且土的濕度接近基底以下，且土的濕度接近最佳含水率最佳含水率，土質構造又較，土質構造又較均均勻勻時，基坑坡度可參考下表選用。時，基坑坡度可參考下表選用。2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎無圍護基坑坑壁坡度無圍護基坑坑壁坡度 2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎坑坑 壁壁 土土 類類 坑坑 壁壁 坡坡 度度基基 坑坑 頂頂 緣緣 無無 荷荷 載載基基 坑坑 頂頂 緣緣 有有 靜靜 載載基基 坑坑 頂頂 緣緣 有有 動動 載載砂砂 土土1 11 1.251 1.5

17、碎碎 石石 土土1 0.751 11 1.25粉粉 土土1 0.671 0.751 1黏黏 性性 土土1 0.331 0.51 0.75極極 軟軟 巖巖1 0.251 0.331 0.67軟軟 質質 巖巖1 01 0.11 0.25硬硬 質質 巖巖1 01 01 0 第二章 天然地基上的淺基礎（二）有圍護基坑1.板樁墻支護 概念概念：在基坑開挖前先垂直打入土中至坑底以下一定深在基坑開挖前先垂直打入土中至坑底以下一定深度，然后邊挖邊設支撐，開挖基坑過程中始終是在板樁支護度，然后邊挖邊設支撐，開挖基坑過程中始終是在板樁支護下進行下進行。 材料材料：木板樁、鋼筋混凝土板樁和鋼板樁三種。木板樁、鋼筋混

18、凝土板樁和鋼板樁三種。 斷面形式斷面形式：一字形、槽形和一字形、槽形和Z Z字形三種。字形三種。 一字形一字形 槽形槽形 Z Z字形字形2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎支撐方式：支撐方式：無支撐式、支撐式和錨撐式無支撐式、支撐式和錨撐式 支撐式板樁墻按設置支撐的層數(shù)可分為單支撐板樁墻和支撐式板樁墻按設置支撐的層數(shù)可分為單支撐板樁墻和多支撐板樁墻。多支撐板樁墻。 無支撐無支撐 單支撐單支撐 多支撐多支撐 錨撐錨撐2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎2.噴射混凝土護壁 概念概念：以高壓空氣為動力，將攪拌均勻

19、的砂、石、水泥以高壓空氣為動力，將攪拌均勻的砂、石、水泥和速凝劑干料，由噴射機經輸料管吹送到噴槍，在通過噴槍和速凝劑干料，由噴射機經輸料管吹送到噴槍，在通過噴槍的瞬間，加入高壓水進行混合，自噴嘴射出，噴射在坑壁，的瞬間，加入高壓水進行混合，自噴嘴射出，噴射在坑壁，形成環(huán)形混凝土護壁結構，以承受土壓力。形成環(huán)形混凝土護壁結構，以承受土壓力。 適用情況適用情況：宜用于土質較穩(wěn)定，滲水量不大，深度小于宜用于土質較穩(wěn)定，滲水量不大，深度小于10m，直徑為，直徑為612m的圓形基坑。對于有流砂或淤泥夾層的的圓形基坑。對于有流砂或淤泥夾層的土質，也有使用成功的實例。土質，也有使用成功的實例。 2-2 剛性

20、擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 混凝土噴射順序混凝土噴射順序： 無水、少量滲水坑壁：可由下向上一環(huán)一環(huán)進行無水、少量滲水坑壁：可由下向上一環(huán)一環(huán)進行; ; 對滲水較大坑壁：噴護應由上向下進行，以防新噴的混對滲水較大坑壁：噴護應由上向下進行，以防新噴的混凝土被水沖流；凝土被水沖流； 對有集中滲出的股水的基坑：可從無水或水小處開始，對有集中滲出的股水的基坑：可從無水或水小處開始，逐步向水大處噴護，最后用竹管將集中的股水引出逐步向水大處噴護，最后用竹管將集中的股水引出, ,噴射作噴射作業(yè)應沿坑周分若干區(qū)段進行，區(qū)段長度一般不超過業(yè)應沿坑周分若干區(qū)段進行，區(qū)段長度

21、一般不超過6m6m?；炷敛牧弦螅夯炷敛牧弦螅?噴射混凝土應當早強、速凝、有較高的不透水性，且其噴射混凝土應當早強、速凝、有較高的不透水性，且其干料應能順利通過噴射機。干料應能順利通過噴射機。 2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎混凝土噴射厚度：混凝土噴射厚度： 一般黏性土、砂土和碎卵石類土層，如無滲水，厚度為一般黏性土、砂土和碎卵石類土層，如無滲水，厚度為38cm；如有少量滲水，厚度為；如有少量滲水，厚度為510cm；對穩(wěn)定性較差的土，；對穩(wěn)定性較差的土，如淤泥、粉砂等，如無滲水，厚度為如淤泥、粉砂等，如無滲水，厚度為1015cm；如有少量滲

22、；如有少量滲水，厚度為水，厚度為15cm；當有大量滲水時，厚度為；當有大量滲水時，厚度為1520cm。 一次噴射是否能達到規(guī)定的厚度，主要取決于混凝土與一次噴射是否能達到規(guī)定的厚度，主要取決于混凝土與土之間的土之間的黏黏結力和滲水量大小。如一次噴射達不到規(guī)定的厚結力和滲水量大小。如一次噴射達不到規(guī)定的厚度，則應在混凝土終凝后再補噴，直至達到規(guī)定厚度為止。度，則應在混凝土終凝后再補噴，直至達到規(guī)定厚度為止。2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎噴錨支護噴錨支護2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎3.混凝土圍圈護

23、壁 概念概念：混凝土圍圈護壁是用混凝土環(huán)形結構承受土壓力，混凝土圍圈護壁是用混凝土環(huán)形結構承受土壓力，但其混凝土壁是現(xiàn)場澆筑的普通混凝土，壁厚較噴射混凝土大，但其混凝土壁是現(xiàn)場澆筑的普通混凝土，壁厚較噴射混凝土大，一般為一般為1530cm，也可按土壓力作用下環(huán)形結構計算。，也可按土壓力作用下環(huán)形結構計算。 適用情況適用情況：混凝土圍圈護壁則適應性較強，可以按一般混凝土圍圈護壁則適應性較強，可以按一般混凝土施工，基坑深度可達混凝土施工，基坑深度可達1520m，除流砂及呈流塑狀態(tài)，除流砂及呈流塑狀態(tài)黏土外，可適用于其他各種土類。黏土外，可適用于其他各種土類。2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地

24、基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 施工方法施工方法：基坑自上而下分層垂直開挖，開挖一層后基坑自上而下分層垂直開挖，開挖一層后隨即灌注一層混凝土壁。為防止已澆筑的圍圈混凝土施工隨即灌注一層混凝土壁。為防止已澆筑的圍圈混凝土施工時因失去支承而下墜，頂層混凝土應一次整體澆筑，以下時因失去支承而下墜，頂層混凝土應一次整體澆筑，以下各層均間隔開挖和澆筑，并將上下層混凝土縱向接縫錯開。各層均間隔開挖和澆筑，并將上下層混凝土縱向接縫錯開。開挖面應均勻分布對稱施工，及時澆筑混凝土壁支護，每開挖面應均勻分布對稱施工，及時澆筑混凝土壁支護，每層坑壁無混凝土壁支護總長度應不大于周長的一半。分層層坑壁無混凝土

25、壁支護總長度應不大于周長的一半。分層高度以垂直開挖面不坍塌為原則，一般頂層高高度以垂直開挖面不坍塌為原則，一般頂層高2m左右，以左右，以下每層高下每層高11.5m。 圍圈混凝土一般采用圍圈混凝土一般采用C15早強混凝土。為使基坑開挖和早強混凝土。為使基坑開挖和支護工作連續(xù)不間斷地進行，一般在圍圈混凝土抗壓強度支護工作連續(xù)不間斷地進行，一般在圍圈混凝土抗壓強度到達到達25002500kPa強度時，即可拆除摸板，承受土壓力。強度時，即可拆除摸板，承受土壓力。2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎4.其他方法 在軟弱土層中的較深基坑以在軟弱土層中的較深基坑以

26、深層攪拌樁、粉體噴射攪拌深層攪拌樁、粉體噴射攪拌樁、旋噴樁樁、旋噴樁等，按密排或格框形布置成連續(xù)墻以形成支檔結等，按密排或格框形布置成連續(xù)墻以形成支檔結構代替板樁墻等，多用于市政工程、工業(yè)與民用建筑工程，構代替板樁墻等，多用于市政工程、工業(yè)與民用建筑工程，橋梁工程也有使用成功的報道。橋梁工程也有使用成功的報道。 在一些基礎工程施工中，對局部坑壁的圍護也常因地制在一些基礎工程施工中，對局部坑壁的圍護也常因地制宜就地取材采用多種靈活的圍護方法，在淺基坑中，當?shù)叵乱司偷厝〔牟捎枚喾N靈活的圍護方法，在淺基坑中，當?shù)叵滤绊懖淮髸r，也可使用水影響不大時，也可使用木檔板木檔板支撐（路橋施工除在特定條支撐（

27、路橋施工除在特定條件下，現(xiàn)較少采用）。件下，現(xiàn)較少采用）。2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎u適用情況：適用情況：基坑如在地下水位以下，隨著基坑的下挖，滲基坑如在地下水位以下，隨著基坑的下挖，滲水將不斷涌集基坑，因此施工過程中必須不斷地排水，以水將不斷涌集基坑，因此施工過程中必須不斷地排水，以保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基礎的砌筑與養(yǎng)護。保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基礎的砌筑與養(yǎng)護。u常用方法：常用方法：表面排水法、井點法降低地下水位。表面排水法、井點法降低地下水位。二、基坑排水 2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天

28、然地基上的淺基礎（一）表面排水法 概念：概念：在基坑整個開挖過程及基礎砌筑和養(yǎng)護期間，在基坑整個開挖過程及基礎砌筑和養(yǎng)護期間，在基坑四周開挖集水溝匯集坑壁及基底的滲水，并引向一在基坑四周開挖集水溝匯集坑壁及基底的滲水，并引向一個或數(shù)個比集水溝挖得更深一些的集水坑，集水溝和集水個或數(shù)個比集水溝挖得更深一些的集水坑，集水溝和集水坑應設在基礎范圍以外，在基坑每次下挖以前，必須先挖坑應設在基礎范圍以外，在基坑每次下挖以前，必須先挖溝和坑，集水坑的深度應大于抽水機吸水龍頭的高度，在溝和坑，集水坑的深度應大于抽水機吸水龍頭的高度，在吸水龍頭上套竹筐圍護，以防土石堵塞龍頭。吸水龍頭上套竹筐圍護，以防土石堵塞

29、龍頭。 適用情況：適用情況：一般土質條件下均可采用。但當?shù)鼗翞橐话阃临|條件下均可采用。但當?shù)鼗翞轱柡头奂毶巴恋瑞ぞ哿^小的細粒土層時，由于抽水會引飽和粉細砂土等黏聚力較小的細粒土層時，由于抽水會引起流砂現(xiàn)象，造成基坑的破壞和坍塌，因此當基坑為這類起流砂現(xiàn)象，造成基坑的破壞和坍塌，因此當基坑為這類土時，應避免采用表面排水法。土時，應避免采用表面排水法。2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎表面排水法動畫演示表面排水法動畫演示 第二章 天然地基上的淺基礎（二）井點法降低地下水位輕型井點降水布置圖輕型井

30、點降水布置圖2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎（二）井點法降低地下水位 概念：概念：即在基坑開挖前預先在基坑四周打入（或即在基坑開挖前預先在基坑四周打入（或沉入）若干根井管，井管下端沉入）若干根井管，井管下端1.5m左右為濾管，上面左右為濾管，上面鉆有若干直徑約鉆有若干直徑約2mm的濾孔，外面用過濾層包扎起來。的濾孔，外面用過濾層包扎起來。各個井管用集水管連接并抽水各個井管用集水管連接并抽水 。2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 類型：類型：分為分為輕型井點、噴射井點、電滲井點和深井泵井點輕型井點、噴射

31、井點、電滲井點和深井泵井點等，可根據(jù)土的滲透系數(shù)，要求降低水位的深度及工程特點選等，可根據(jù)土的滲透系數(shù)，要求降低水位的深度及工程特點選用。用。 特點：特點：井管范圍內的地下水不從基坑的四周邊緣和底面流井管范圍內的地下水不從基坑的四周邊緣和底面流出，而是以相反的方向流向井管，因而可以避免發(fā)生流砂和邊出，而是以相反的方向流向井管，因而可以避免發(fā)生流砂和邊坡坍塌現(xiàn)象，且由于流水壓力對土層還有一定的壓密作用。坡坍塌現(xiàn)象，且由于流水壓力對土層還有一定的壓密作用。 適用情況：適用情況：適用于滲透系數(shù)為適用于滲透系數(shù)為0.180m/d的砂土。對于滲的砂土。對于滲透系數(shù)小于透系數(shù)小于0.1m/d d的淤泥、軟

32、黏土等則效果較差，需要采用電的淤泥、軟黏土等則效果較差，需要采用電滲井點排水或其他方法。滲井點排水或其他方法。 2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎輕型井點降水動畫演示輕型井點降水動畫演示 第二章 天然地基上的淺基礎 圍堰的概念圍堰的概念：是一種臨時擋水結構，在水中修筑橋梁：是一種臨時擋水結構，在水中修筑橋梁基礎時，開挖基坑前需在基坑周圍先修筑一道防水圍堰，基礎時，開挖基坑前需在基坑周圍先修筑一道防水圍堰，把圍堰內水排干后，再開挖基坑修筑基礎。如排水較因難，把圍堰內水排干后，再開挖基坑修筑基礎。如排

33、水較因難，也可在圍堰內進行水下挖土，挖至預定標高后先灌注水下也可在圍堰內進行水下挖土，挖至預定標高后先灌注水下封底混凝土，然后再抽干水繼續(xù)修筑基礎。在圍堰內不但封底混凝土，然后再抽干水繼續(xù)修筑基礎。在圍堰內不但可以修筑淺基礎，也可以修筑樁基礎等?？梢孕拗\基礎，也可以修筑樁基礎等。 圍堰的種類圍堰的種類 ：有土圍堰、草（麻）袋圍堰、鋼板樁圍：有土圍堰、草（麻）袋圍堰、鋼板樁圍堰、雙壁鋼圍堰和地下連續(xù)墻圍堰等堰、雙壁鋼圍堰和地下連續(xù)墻圍堰等 。三、水中開挖基坑時的圍堰工程 2-2 剛性擴大基礎施工 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎（一）土圍堰和草袋圍堰 在水深較淺（在水深較

34、淺（2m以內），流速緩慢，河床滲水較小的河以內），流速緩慢，河床滲水較小的河流中修筑基礎可采用土圍堰或草袋圍堰。流中修筑基礎可采用土圍堰或草袋圍堰。 土圍堰（尺寸單位：土圍堰（尺寸單位：m m） 草袋圍堰（尺寸單位：草袋圍堰（尺寸單位：m m） 2-1天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎（二）地下連續(xù)墻圍堰 地下連續(xù)墻是近幾十年來伴隨著鉆孔灌注樁施工技術在地下連續(xù)墻是近幾十年來伴隨著鉆孔灌注樁施工技術在地下工程和基礎工程施工中發(fā)展起來的一項新技術，它既可地下工程和基礎工程施工中發(fā)展起來的一項新技術，它既可是結構物基礎的一部分，也可在修筑

35、施工中起圍堰支護基坑是結構物基礎的一部分，也可在修筑施工中起圍堰支護基坑的作用，目前已在修建橋梁基礎中得到應用。關于地下連續(xù)的作用，目前已在修建橋梁基礎中得到應用。關于地下連續(xù)墻的介紹詳見第五章。墻的介紹詳見第五章。2-1天然地基上淺基礎的類型、構造和適用條件 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎第三節(jié) 板樁墻的計算 板樁墻的作用板樁墻的作用是擋住基坑四周的土體，防止土體下是擋住基坑四周的土體，防止土體下滑和防止水從坑壁周圍滲入或從坑底上涌，避免滲水過滑和防止水從坑壁周圍滲入或從坑底上涌，避免滲水過大或形成流砂而影響基坑開挖。根據(jù)基坑深度和水深，大或形成流砂而影響基坑開挖。根

36、據(jù)基坑深度和水深，一般可采用無支撐、單支撐和多支撐板樁墻。它主要承一般可采用無支撐、單支撐和多支撐板樁墻。它主要承受土壓力和水壓力，因此，板樁墻本身也是擋土墻，但受土壓力和水壓力，因此，板樁墻本身也是擋土墻，但又非一般剛性擋墻，它在承受水平壓力時是彈性變形較又非一般剛性擋墻，它在承受水平壓力時是彈性變形較大的柔性結構，它的受力條件與板樁墻的支撐方式、支大的柔性結構，它的受力條件與板樁墻的支撐方式、支撐的構造、板樁和支撐的施工方法以及板樁入土深度密撐的構造、板樁和支撐的施工方法以及板樁入土深度密切相關，切相關，需要進行專門的設計計算。需要進行專門的設計計算。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基

37、上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 板樁墻計算內容板樁墻計算內容 板樁墻側向壓力計算；板樁墻側向壓力計算； 確定板樁插入土中深度的計算，以確保板樁墻有足夠的確定板樁插入土中深度的計算，以確保板樁墻有足夠的穩(wěn)定性；穩(wěn)定性； 計算板樁墻截面內力，驗算板樁墻材料強度，確定板樁計算板樁墻截面內力，驗算板樁墻材料強度，確定板樁截面尺寸；截面尺寸； 板樁支撐（錨撐）的計算；板樁支撐（錨撐）的計算； 基坑穩(wěn)定性驗算；基坑穩(wěn)定性驗算； 水下混凝土封底計算。水下混凝土封底計算。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎一、側向壓力計算 作用于板樁墻的外力主要來自坑壁土壓力和

38、水壓力，或作用于板樁墻的外力主要來自坑壁土壓力和水壓力，或坑頂其它荷載（如挖、運土機械等）所引起的側向壓力?？禹斊渌奢d（如挖、運土機械等）所引起的側向壓力。 由于它大多是臨時結構物，因此常采用比較由于它大多是臨時結構物，因此常采用比較粗略的近粗略的近似計算似計算，即不考慮板樁墻的實際變形，仍沿用古典土壓力，即不考慮板樁墻的實際變形，仍沿用古典土壓力理論計算作用于板樁墻上的土壓力。理論計算作用于板樁墻上的土壓力。一般用朗金理論一般用朗金理論來計來計算不同深度算不同深度z處每延米寬度內的主、被動土壓力強度處每延米寬度內的主、被動土壓力強度pa、pp( (kPa) )：2-3 板樁墻的計算 第二章

39、 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎aazKzp245tan2ppzKzp245tan2（2-32-3） 朗金理論計算不同深度朗金理論計算不同深度z處每延米寬度內的主、被動處每延米寬度內的主、被動土壓力強度土壓力強度pa、pp( (kPa) )：2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 對于黏性土，式（對于黏性土，式（2-32-3）中的內摩擦角）中的內摩擦角 用等代內摩擦用等代內摩擦角角 e代入，其值可參照表代入，其值可參照表2-22-2取用。取用。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 土的潮土的潮 濕程度濕程度土的類別土的類別0 0

40、Sr0.50.5( (稍濕稍濕) )0.50.5Sr0.80.8（很濕）（很濕）0.80.8Sr11（飽和）（飽和）黏性土黏性土404045453030353520202525等代內摩擦角值等代內摩擦角值 e 表表2-22-2 第二章 天然地基上的淺基礎 如有地下水或地面水時如有地下水或地面水時，還應根據(jù)土的透水性質和施，還應根據(jù)土的透水性質和施工方法來考慮計算靜水壓力對板樁的作用。工方法來考慮計算靜水壓力對板樁的作用。 當土層為透水性土時當土層為透水性土時，則在計算土壓力時，土重取浮重，則在計算土壓力時，土重取浮重度，并考慮全部靜水壓力；度，并考慮全部靜水壓力； 當水下土層為不透水的黏性土層

41、當水下土層為不透水的黏性土層，且打板樁時不會使，且打板樁時不會使打樁后的土松動而使水進入土中時，計算土壓力不考慮水打樁后的土松動而使水進入土中時，計算土壓力不考慮水的浮力取飽和重度，而土面以上水深作為均布的超載作用的浮力取飽和重度，而土面以上水深作為均布的超載作用考慮?？紤]。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎二、懸臂式板樁墻的計算 圖圖2-142-14所示的懸臂式板樁墻，因板樁不設支撐，故墻身位所示的懸臂式板樁墻，因板樁不設支撐，故墻身位移較大，通?？捎糜趽跬粮叨炔淮蟮呐R時性支撐結構。移較大，通常可用于擋土高度不大的臨時性支撐結構。圖圖2-14 2-1

42、4 懸臂式板樁墻的計算懸臂式板樁墻的計算 2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 一般近似地假定土壓力的分布圖形如圖一般近似地假定土壓力的分布圖形如圖2-14所示：墻身前所示：墻身前側是被動土壓力（側是被動土壓力（bcd），其合力為），其合力為 , ,并考慮有一定的安全并考慮有一定的安全系數(shù)系數(shù)K（一般?。ㄒ话闳=2）；）；在墻身后方為主動土壓力（在墻身后方為主動土壓力（abe），合），合力為力為 。另外在樁下端還作用有被動土壓力，由于作用位置。另外在樁下端還作用有被動土壓力，由于作用位置不易確定，計算時假定作用在樁端不易確定，計算時假定作用在樁端b點。

43、考慮到的實際作用位點?？紤]到的實際作用位置應在樁端以上一段距離，因此，在最后求得板樁的入土深度置應在樁端以上一段距離，因此，在最后求得板樁的入土深度t后，后，再適當增加再適當增加10%20%。1PEAE2PE2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 例題例題2-1 計算圖計算圖2-15所示懸臂式板樁墻需要的入土深度所示懸臂式板樁墻需要的入土深度t及及樁身最大彎矩值。樁身最大彎矩值。 圖圖2-15 2-15 例題例題2-12-1圖圖已知樁周土為砂礫，已知樁周土為砂礫， kN/m3，基坑開挖深度基坑開挖深度h= =1.8m。安全系數(shù)。安全系數(shù)K=2。192-3

44、板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 解：解：1 1）入土深度求解：）入土深度求解： 當當 時，時， 朗金主動土壓力系數(shù)朗金主動土壓力系數(shù) 朗金被動土壓力系數(shù)朗金被動土壓力系數(shù) 。30230tan450.3332aK230tan4532pK2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 若令板樁入土深度為若令板樁入土深度為t，取，取1 1延米長的板樁墻，計算墻延米長的板樁墻，計算墻上作用力對樁端上作用力對樁端b點的力矩平衡條件點的力矩平衡條件 得：得：0,b 3311166pat KhtKK1123pttKtK 214232ahtb

45、bacht Khta 推出：推出：？2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎33111193191.80.333626tt 將數(shù)字代入上式得：將數(shù)字代入上式得：解得：解得： m m2.76t 板樁的實際入土深度較計算值增加板樁的實際入土深度較計算值增加20%，則可求得板，則可求得板樁的總長度樁的總長度L L為：為：1.21.8 1.22.765.12Lht2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 若板樁的最大彎矩截面在基坑底深度若板樁的最大彎矩截面在基坑底深度 處，該截面的處，該截面的剪力應等于零剪力應等于零，即，即0t2

46、02021121thKtKKap 000011212paK ttKKhtht推出：推出：？2 2）最大彎矩值求解）最大彎矩值求解2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎將數(shù)字代入上式得：將數(shù)字代入上式得：20208 . 1333. 019212131921tt 解得解得 01.60tm 可求得每延米板樁墻的最大彎矩可求得每延米板樁墻的最大彎矩 為：為： maxM33max11119 0.333(1.8 1.60)19 31.60662M =21.99kNm2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎三、單支撐（錨碇式）板樁墻的

47、計算 當基坑開挖高度較大時，不能采用懸臂式板樁墻，此時當基坑開挖高度較大時，不能采用懸臂式板樁墻，此時可在板樁頂部附近設置支撐或錨碇拉桿，成為單支撐板樁墻可在板樁頂部附近設置支撐或錨碇拉桿，成為單支撐板樁墻，如圖，如圖2-162-16所示。所示。圖圖2-16 2-16 單支撐板樁墻的計算單支撐板樁墻的計算2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 單支撐板樁墻的計算，可以把它作為有兩個支承點的單支撐板樁墻的計算，可以把它作為有兩個支承點的豎直梁。一個支點是板樁上端的支撐桿或錨碇拉桿；另一豎直梁。一個支點是板樁上端的支撐桿或錨碇拉桿；另一個是板樁下端埋入基坑底下

48、的土。個是板樁下端埋入基坑底下的土。 下端的支承情況又與板樁埋入土中的深度大小有關，下端的支承情況又與板樁埋入土中的深度大小有關，一般分為兩種支承情況；一般分為兩種支承情況；第一種是簡支支承第一種是簡支支承，如圖，如圖2-16a。這類板樁埋入土中較淺，樁板下端允許產生自由轉動；這類板樁埋入土中較淺，樁板下端允許產生自由轉動；第第二種是固定端支承，二種是固定端支承，如圖如圖2-17。若板樁下端埋入土中較深。若板樁下端埋入土中較深，可以認為板樁下端在土中嵌固。，可以認為板樁下端在土中嵌固。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎1板樁下端簡支支承時的土壓力分布（

49、圖2-16a） 板樁墻受力后撓曲變形，上下兩個支承點均允許自由轉動板樁墻受力后撓曲變形，上下兩個支承點均允許自由轉動，墻后側產生主動土壓力，墻后側產生主動土壓力EA。由于板樁下端允許自由轉動，故。由于板樁下端允許自由轉動，故墻后下端不產生被動土壓力。墻前側由于板樁向前擠壓故產生墻后下端不產生被動土壓力。墻前側由于板樁向前擠壓故產生被動土壓力被動土壓力EP。由于板樁下端入土較淺，板樁墻的穩(wěn)定安全度由于板樁下端入土較淺，板樁墻的穩(wěn)定安全度，可以用墻前被動土壓力，可以用墻前被動土壓力EP除以安全系數(shù)除以安全系數(shù)K保證。保證。此種情況下此種情況下的板樁墻受力圖式如同簡支梁（圖的板樁墻受力圖式如同簡支梁

50、（圖2-16b），按照板樁上所受），按照板樁上所受土壓力計算出的每延米板樁跨間的彎矩如圖土壓力計算出的每延米板樁跨間的彎矩如圖2-16c所示，并以所示，并以Mmax值設計板樁的厚度。值設計板樁的厚度。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎圖圖2-16 2-16 單支撐板樁墻的計算單支撐板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎2板樁下端固定支承時的土壓力分布（圖2-17）2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 板樁下端入土較深時，板樁下端在土中板樁下端入土較深時，板樁下端在土中嵌固，板樁墻后側除主動土壓力嵌固，板樁墻后側除主動土壓力EA A外，在板外，在板樁下端嵌固點下還產生

51、被動土壓力樁下端嵌固點下還產生被動土壓力E EP2P2。假定。假定EP2作用在樁底作用在樁底b點處。與懸臂式板樁墻計算點處。與懸臂式板樁墻計算相同，相同，板樁的入土深度可按計算值適當增加板樁的入土深度可按計算值適當增加1020%。板樁墻的前側作用被動土壓力板樁墻的前側作用被動土壓力EP1。由于板樁入土較深，板樁墻的穩(wěn)定性安全。由于板樁入土較深，板樁墻的穩(wěn)定性安全度由樁的入土深度保證，度由樁的入土深度保證，故被動土壓力故被動土壓力EP1不不再考慮安全系數(shù)。再考慮安全系數(shù)。由于板樁下端的嵌固點位由于板樁下端的嵌固點位置不知道，因此，不能用靜力平衡條件直接置不知道，因此，不能用靜力平衡條件直接求解板

52、樁的入土深度求解板樁的入土深度t。在右圖中給出了板樁。在右圖中給出了板樁受力后的撓曲形狀，在板樁下部有一撓曲反受力后的撓曲形狀，在板樁下部有一撓曲反彎點彎點c，在，在c點以上板樁有最大正彎矩，點以上板樁有最大正彎矩，c點以點以下產生最大負彎矩，撓曲反彎點下產生最大負彎矩，撓曲反彎點c相當于彎矩相當于彎矩零點，彎矩分布圖如圖零點，彎矩分布圖如圖2-17所示。所示。 圖圖2-172-17 第二章 天然地基上的淺基礎 太沙基給出了在均勻砂土中，當土表面無超載，墻后太沙基給出了在均勻砂土中，當土表面無超載，墻后地下水位較低時，反彎點地下水位較低時，反彎點c的深度的深度y值與土的內摩擦角值與土的內摩擦角

53、 間間的近似關系：的近似關系： 20 30 40 y 0.25h 0.08h -0.007h 確定反彎點確定反彎點c的位置后，已知的位置后，已知c點的彎矩等于零，則將點的彎矩等于零，則將板樁分成板樁分成ac和和cb兩段，根據(jù)平衡條件可求得板樁的入土深兩段，根據(jù)平衡條件可求得板樁的入土深度度t t. . 2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 例題例題2-2 計算圖計算圖2-18所示錨碇式板樁墻的入土深度所示錨碇式板樁墻的入土深度t，錨，錨碇拉桿拉力碇拉桿拉力T，以及板樁的最大彎矩值。，以及板樁的最大彎矩值。 已知板樁下端為已知板樁下端為自由支承自由支承，土

54、的性質如圖，土的性質如圖2-18所示。所示?；娱_挖深度基坑開挖深度h=8m，錨桿位置在地面下，錨桿位置在地面下d=1m，錨桿設置，錨桿設置間距間距a=2.5m。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎O 未未知知未未知知圖圖2-182-18 第二章 天然地基上的淺基礎解解 : :當當 =30 時，朗金主動土壓力系數(shù)時，朗金主動土壓力系數(shù) 朗金被動土壓力系數(shù)朗金被動土壓力系數(shù) ，則，則333. 0)23045(tan2aK3)23045(tan2pK222211()19 0.333(8)221113 19224AaPpEhtKtEKttK 根據(jù)錨碇點根據(jù)錨碇點0的力矩平衡條件，得：的力

55、矩平衡條件，得：tdhKEdthEPA32)(32?2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎將將 代入上式：代入上式：pAEE 與223275 . 4)8(1)8(32tttt解得解得 mt5 . 5由平衡由平衡 條件，得錨桿拉力條件，得錨桿拉力T T為：為：0H5 . 25 . 55 . 1)5 . 58(333. 01921)(22aKEETPA=363.7kN 板樁的最大彎矩計算方法與懸臂式板樁相同，可參見例題板樁的最大彎矩計算方法與懸臂式板樁相同，可參見例題2-1。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎四、多支撐

56、板樁墻計算 當坑底在地面或水面以下很深時，為了減少板樁的彎矩可當坑底在地面或水面以下很深時，為了減少板樁的彎矩可以設置多層支撐。支撐的層數(shù)及位置要根據(jù)土質、坑深、支撐以設置多層支撐。支撐的層數(shù)及位置要根據(jù)土質、坑深、支撐結構桿件的材料強度，以及施工要求等因素擬定。板樁支撐的結構桿件的材料強度，以及施工要求等因素擬定。板樁支撐的層數(shù)和支撐間距布置一般采用以下兩種方法設置：層數(shù)和支撐間距布置一般采用以下兩種方法設置：1等彎矩布置等彎矩布置：當板樁強度已定，即板樁作為常備設備使用：當板樁強度已定，即板樁作為常備設備使用時，可按支撐之間最大彎矩相等的原則設置。時，可按支撐之間最大彎矩相等的原則設置。2

57、等反力布置等反力布置：當把支撐作為常備構件使用時，甚至要求各：當把支撐作為常備構件使用時，甚至要求各層支撐的斷面都相等時，可把各層支撐的反力設計成相等。層支撐的斷面都相等時，可把各層支撐的反力設計成相等。 支撐系按在軸向力作用下的壓桿計算，若支撐長度很大時支撐系按在軸向力作用下的壓桿計算，若支撐長度很大時，應考慮支撐自重產生的彎矩影響。從施工角度出發(fā)，支撐間，應考慮支撐自重產生的彎矩影響。從施工角度出發(fā)，支撐間距不應小于距不應小于2.5m。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 墻后土體達不到主動極限平衡狀態(tài)，土壓力不能按庫墻后土體達不到主動極限平衡狀態(tài)，

58、土壓力不能按庫侖或朗金理論計算。根據(jù)試驗結果證明這時土壓力呈中間侖或朗金理論計算。根據(jù)試驗結果證明這時土壓力呈中間大、上下小的拋物線形狀分布，其變化在靜止土壓力與主大、上下小的拋物線形狀分布，其變化在靜止土壓力與主動土壓力之間，如圖動土壓力之間，如圖2-20所示。所示。圖圖2-20 多支撐板樁墻的位移及土壓力分布多支撐板樁墻的位移及土壓力分布2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 太沙基和佩克（太沙基和佩克（Terzaghi and Peck, 1948,1967,1969）根據(jù)）根據(jù)實測及模型試驗結果，提出作用在板樁墻上的實測及模型試驗結果，提出作用在板

59、樁墻上的土壓力分布經土壓力分布經驗圖形驗圖形（圖（圖2-21）。）。 圖圖2-21 多支撐板樁墻上土壓力的分布圖形多支撐板樁墻上土壓力的分布圖形a）板樁支撐；）板樁支撐；b）松砂；）松砂；c）密砂；）密砂；d）粘土）粘土 H6cu；e）粘土）粘土 H4Cu2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 多支撐板樁墻計算時，也可假定板樁在支撐之間為多支撐板樁墻計算時，也可假定板樁在支撐之間為簡簡支支承支支承，由此計算板樁彎矩及支撐作用力。其計算方法可，由此計算板樁彎矩及支撐作用力。其計算方法可參見例題參見例題2-4。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎

60、第二章 天然地基上的淺基礎（一）坑底流砂驗算 若坑底土為粉砂、細砂等時，在基坑內抽水可能引起流砂若坑底土為粉砂、細砂等時，在基坑內抽水可能引起流砂的危險。一般可采用簡化計算方法進行驗算。的危險。一般可采用簡化計算方法進行驗算。 原則：板樁有足夠的入土深度以增大滲流長度，減少向上原則：板樁有足夠的入土深度以增大滲流長度，減少向上動水力。動水力。 五、基坑穩(wěn)定性驗算五、基坑穩(wěn)定性驗算2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎 由于基坑內抽水后引起由于基坑內抽水后引起的水頭差的水頭差h 造成的滲流，造成的滲流，其最短滲流途徑為在流程其最短滲流途徑為在流程t中水對土粒

61、動水力應是垂直中水對土粒動水力應是垂直向上的，故可要求此動水力向上的，故可要求此動水力不超過土的有效重度不超過土的有效重度 b，則，則不產生流砂的安全條件為不產生流砂的安全條件為bwiK式中：K安全系數(shù)，取2.0； i水力梯度， ； w水的重度?；映樗笏^差引起的滲流基坑抽水后水頭差引起的滲流 由此可計算確定板樁要由此可計算確定板樁要求的入土深度求的入土深度t。1hiht2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎（二）坑底隆起驗算 開挖較深的軟土基坑時，開挖較深的軟土基坑時，在坑壁土體自重和坑頂荷載作在坑壁土體自重和坑頂荷載作用下，坑底軟土可能受擠在坑用下

62、，坑底軟土可能受擠在坑底發(fā)生隆起現(xiàn)象。常用簡化方底發(fā)生隆起現(xiàn)象。常用簡化方法驗算，即假定地基破壞時會法驗算，即假定地基破壞時會發(fā)生如圖所示滑動面，其滑動發(fā)生如圖所示滑動面，其滑動面圓心在最底層支撐點面圓心在最底層支撐點A處，處，半徑為半徑為x，垂直面上的抗滑阻，垂直面上的抗滑阻力不予考慮。力不予考慮。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎22xrHqMd則滑動力矩為：則滑動力矩為： 穩(wěn)定力矩為：穩(wěn)定力矩為：20,2xauMxSxd 式中：式中：Su滑動面上不排水抗剪強度，如土為飽和軟滑動面上不排水抗剪強度，如土為飽和軟粘土，則粘土，則 =0，Su = Cu

63、。M 與與Md之比即為安全系數(shù)之比即為安全系數(shù)K，如基坑處地層土質均勻，則安全系數(shù)為如基坑處地層土質均勻，則安全系數(shù)為 2 . 1)2(qHSKus2式中式中 以弧度表示。以弧度表示。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎（三）封底混凝土厚度計算 鋼板樁圍堰需進行水下封底混凝土后在圍堰內抽水修鋼板樁圍堰需進行水下封底混凝土后在圍堰內抽水修筑基礎和墩身，在抽干水后封底混凝土底面因圍堰內外水筑基礎和墩身，在抽干水后封底混凝土底面因圍堰內外水頭差而受到向上的頭差而受到向上的靜水壓力靜水壓力。 在在靜水壓力靜水壓力作用下：作用下：封底混凝土及圍堰有可能被水浮起，封

64、底混凝土及圍堰有可能被水浮起，或者封底混凝土產生向上撓曲而折裂，或者封底混凝土產生向上撓曲而折裂， 因此：因此：封底混凝土應有足夠的厚度，以確保圍堰安全封底混凝土應有足夠的厚度，以確保圍堰安全 。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎考慮浮力的封底層厚度計算： 作用在封底層的浮力是由封底混凝土和圍堰自重，以及作用在封底層的浮力是由封底混凝土和圍堰自重，以及板樁和土的摩阻力來平衡的。當板樁打入基底以下深度不大板樁和土的摩阻力來平衡的。當板樁打入基底以下深度不大時，平衡浮力主要靠封底混凝土自重，因此在計算時為偏安時，平衡浮力主要靠封底混凝土自重，因此在計算時為

65、偏安全考慮，僅計入封底混凝土自重。全考慮，僅計入封底混凝土自重。 2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎)(xhxwcwcwhx式中：式中： 考慮未計算樁土間摩阻力和圍堰自重考慮未計算樁土間摩阻力和圍堰自重 的修正系數(shù)，小于的修正系數(shù)，小于1，具體數(shù)值由經驗確定；，具體數(shù)值由經驗確定； w 水的重度，取水的重度，取10kN/m3; ; c 混凝土重度，取混凝土重度，取23kN/m3; ; h 封底混凝土頂面處水頭高度（封底混凝土頂面處水頭高度（m）。）。2-3 板樁墻的計算 第二章 天然地基上的淺基礎 第二章 天然地基上的淺基礎考慮強度的封底層厚度計算：

66、如板樁打入基坑下較深，板樁與土之間摩阻力較大，加如板樁打入基坑下較深，板樁與土之間摩阻力較大，加上封底層及圍堰自重整個圍堰不會被水浮起，此時封底層厚上封底層及圍堰自重整個圍堰不會被水浮起，此時封底層厚度應由其強度確定?，F(xiàn)一般按容許應力法并簡化計算，假定度應由其強度確定?，F(xiàn)一般按容許應力法并簡化計算，假定封底層為一簡支單向板，其頂面在靜水壓力作用下產生彎曲封底層為一簡支單向板，其頂面在靜水壓力作用下產生彎曲拉應力：拉應力：61)(881222xxxhlWplcw03422Hxxlwc經整理得經整理得 ：式中：式中：W封底層每米寬斷面的截面模量（封底層每米寬斷面的截面模量（m3）；）； l 圍堰寬度（圍堰寬度（m）；）； 水下混凝土容許彎曲應力，考慮水下混凝土表層質量較差、養(yǎng)水下混凝土容許彎曲應力，考慮水下混凝土表層質量較差、養(yǎng)護時間短等因素，不宜取值過高，一般用護時間短等因素，不宜取值過高，一般用100 200kPa。可解得封底砼厚度注意 封底混凝土灌注時厚度宜比計算值超過封底混凝土灌注時厚度宜比計算值超過0.25 0.50m, ,以便以便在抽水后將頂層浮漿、軟弱層鑿除，以保證質量。在抽