水泥土重力式挡土墙设计与水平位移浅析.pdf

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1、建筑理论与设计水泥土重力式挡土墙设计与水平位移浅析摘要：基坑支护结构体系由于变形引起的结构破坏，造成基坑坍塌、周边建筑物不均匀沉降、开裂，对周边道路和地下管线设施造成破坏。本文分析了重力式挡土墙的变形控制要点。并以工程基坑重力式挡土墙支护设计实例阐述设计要点，分析支护水平变形和内力分析，对特殊地质以及临边建筑物、构造物的位移变形分析。关键词：重力式挡土墙，位移控制要点，变形，内力分析。2)土层参数1、前言土层类型厚度h重度浮重度内聚力c内摩擦角随着城市建设的迅猛发展，高层、超高层建筑不断涌现，大型地下车库、

2、(m)(kN／)(kN／m~)(kPa)(度)人防工程、市政广场等日益增多，地下空间开挖的规模也越来越大，呈现基坑砂土3．218,4181322支护结构、地下水控制、基坑监测信息化等施工的新特点和发展新趋势。粘性土1318．118159．2基坑支护结构体系由于变形引起的结构破坏，轻则造成邻近建筑物开3)荷载参数裂、倾斜、道路沉陷开裂、地下管线错位渗漏，重则造成邻近建筑物倒塌和人布置方式荷载值P。(kPa)距基坑边线距离11(in)作用宽度ai(m)员伤亡，不但延误了工期，而且会产生不良的社会影响。满布2O一

3、～局布50．512、重力式挡土墙的变形控制要点4)嵌固深度计算(1)控制地下水根据稳定性条件，经过计算，嵌固深度应取hd=2．217m。在重力式挡土墙设计时，有时重力式挡土墙兼止水帷幕，但一般情况下，自定义嵌固深度取hd=6．0m。止水帷幕应埋置不透水层1．5m或以上，往往纯止水的情况都不是理想的，因5)墙体厚度计算此，基坑挡土墙内外的设计水位是一项重要的技术参数。经过计算，墙体厚度设计值B=3．2m~>b=2．974m。一般情况下，坑外降水除外，支护挡墙外侧和内侧存在一个水头差，理想6)正截面承载力(压应

4、力)验算的支护挡墙外侧的设计水位和坑内轻型井点降水或深井降水井点问的水头墙体厚度除了要满足抗倾覆的要求外，还要满足强度的要求，水泥土墙所差为L／l0，事实上，由于支护挡墙改变了两侧的渗流路线，支护挡墙外侧的受压应力485．918kN，小于水泥土开挖龄期抗压强度设计值14．3×10kN／rf。水头总比支护挡墙内侧高，设计时支护挡墙外侧水位和基坑内水位差可按7)拉应力验算1．5O一2．0m考虑。M／W一≤0．06土方开挖和地下结构施工范围内的地下水位除应降至利于土方开挖和水泥土墙所受拉应力177．412kN／n

5、fd',于水泥土开挖龄期抗压强度设计值地下结构工程施工的水位外，首先必须充分考虑基坑周边建(构)筑物、交通0．06=858kN／~。干道、地下设施的保护。4、水平位移及内力分析(2)控制地面超载挡土墙后面常常有各种形式的超载，如既有建筑物，施工临时堆土。建由于基坑周围环境条件，需保护的邻近建筑物、构筑物、地下市政设施等筑材料堆放，运输车辆，混凝土泵车和搅拌车等，这些荷载是十分复杂的，在的复杂性和重要性以及工程水文地质条件的区域性和特殊性，基坑开挖深支护结构设计中虽然超载取值很大，但与实际地面超载还在很大差距

6、，这些度、形状和大小，因此，基坑支护结构的设计不仅是按稳定性控制设计，而且地面超载，在土体内发生压应力扩散，在挡土墙上会产生很大的附加应力，必须按变形控制设计。导致挡土墙水平位移明显的增大。因此，在基坑工程中，坑边的地面超载是根据软土地基重力式挡土墙的应力应变理论，饱和软粘土、淤泥质土等软影响支护结构体系安全的十分重要的因素，因此，应严格按设计要求控制地土在饱和、降水工况以及少雨季节施工的非饱和工况，其水平位移风险都很面超载。大，其中非饱和状态下的水平位移回弹率很小，对邻近建筑物、构筑物、道路、(3)水土合

7、算和水土分算对支护结构变形影响桥梁、地下设施等影响越大。所以软土地基支护结构的变形控制尤为重要。在重力式挡土墙支护结构设计中，计算土压力时，对淤泥质土、粘性土等无支撑支护结构的变形特点，如连续下雨或暴雨，软土地基的渗透性不软土和粉土、粉砂土、砂土存在根本的区别，应在安全、经济的基础上，根据工同于粉土和粉砂土，基至存在较大的水平渗透，而垂直渗透相对较小，导致支程实践经验，应分别进行考虑。护外侧水土压力增大、被动土压力减小，在饱和状态下，支护结构的应力应变国内研究认为饱和粘性土水压力水土合算的方法虽然有悖于有效

8、应力增大，此时有可能发生回弹现象，水平位移呈典型的曲线分布。原理，但对施工期间的饱和粘性土，其主动与被动土压力可采用水土合算。而在非饱和状态下，如连续干旱或冬季少雨季节施工，软土地基土体塑水土合算的运用情况，如地下水向下渗流的情况、基坑外含水层中人工性减小，甚至完全失去塑性，抗剪强度增大，支护结构内部产生较大的剪应降低地下水情况、分层土层分层地下渗流情况(有时存在水平渗流的夹层)力，但回弹率很小，基本呈斜直线分布