水泥土重力式挡土墙支护.ppt

7.1.1 7.1.1 水泥土重力式挡土墙支护结构的概念水泥土重力式挡土墙支护结构的概念水泥土重力式挡土墙是以水泥系材料为固化剂，通过高压旋喷或搅拌机械将固化剂和地基土强行搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡土墙，靠挡土墙自身的强度抵抗水土压力。7.1 7.1 7.1 7.1 水泥土重力式挡土墙概述及一般规定水泥土重力式挡土墙概述及一般规定水泥土重力式挡土墙概述及一般规定水泥土重力式挡土墙概述及一般规定7.1.2 7.1.2 水泥土重力式挡土墙支护结构的适用条件水泥土重力式挡土墙支护结构的适用条件1.基坑开挖深度基坑的开挖深度越深，墙体的侧向位移就越大，墙体宽度就越宽，造价就越高，根据经验，当基坑挖深不超过7m时，可考虑采用水泥土重力式挡土墙支护，当周边环境要求较高时，基坑开挖深度宜控制在5m以内。2.地质条件水泥土搅拌桩和高压旋喷桩在淤泥质土、含水量较高而地基承载力小于120KPa的黏土、粉土、砂土等软土地基中施工效果较好；对于地基承载力较高、黏性较大或较密实的黏土或砂土，可采用先行钻孔套打、添加外加剂或其他辅助方法施工。3.环境条件水泥土重力式围护墙在施工过程中周边土体会产生一定的隆起或侧移，且在基坑开挖阶段墙体的侧向位移较大，会使坑外一定范围的土体产生沉降和变位。7.1.3 7.1.3 水泥土重力式挡土墙支护结构的特点水泥土重力式挡土墙支护结构的特点水泥土重力式挡土墙支护结构的特点如下：（1）施工方便。（2）工程造价低。（3）施工进度快。（4）防渗性能好。（5）加固后的土体重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降。（6）适用范围有限，搅拌桩对土层地质条件要求较高，对于土质条件较差的土层，水泥土重力式挡土墙应慎重采用。（7）与有支撑支护结构相比，重力式围护基坑周围地基变形较大，对邻近建筑物或地下设施影响较大。7.2.1 7.2.1 水泥土重力式挡土墙支护结构的类型水泥土重力式挡土墙支护结构的类型按搅拌机械的类型，可分为高压旋喷桩墙和搅拌墙，高压旋喷桩墙由高压旋喷桩机施工，搅拌墙由搅拌机施工。搅拌墙按搅拌机轴数的不同，又可分为单轴、双轴及三轴搅拌桩墙，分别由单轴、双轴和三轴搅拌机施工。按墙体是否插筋可分为加筋和非加筋（加劲和非加劲），插筋材料可为钢筋、钢管、型钢或毛竹等。按平面布置可分为壁状布置、锯齿形布置、格栅状布置，最常见的布置形式为格栅状布置。按竖向布置可分为等断面布置、台阶形布置，常见的布置形式为等断面布置。7.2 7.2 7.2 7.2 水泥土重力式挡土墙的类型及构造要求水泥土重力式挡土墙的类型及构造要求水泥土重力式挡土墙的类型及构造要求水泥土重力式挡土墙的类型及构造要求7.2.2 7.2.2 水泥土重力式挡土墙支护结构的构造要求水泥土重力式挡土墙支护结构的构造要求1.围墙的平面布置典型的水泥土重力式挡土墙平面布置一般有壁状布置、锯齿形布置、格栅状布置等形式。2.围墙的竖向布置典型的水泥土重力式挡土墙竖向布置一般有等断面布置、台阶形布置等形式。7.3.1 7.3.1 总体布置原则总体布置原则水泥土重力式挡土墙支护结构总体布置应遵循以下原则：（1）根据基坑周边建（构）筑物的分布情况及其结构、基础等特点，初步确定各部位（区域）水泥土重力式挡土墙支护结构的变形控制标准。（2）由于空间的约束作用，总体上基坑的变形呈四角（阴角）小、边线的中间大、阳角处大的特点。7.3 7.3 7.3 7.3 水泥土重力式挡土墙的设计计算水泥土重力式挡土墙的设计计算水泥土重力式挡土墙的设计计算水泥土重力式挡土墙的设计计算（3）平面设计时应尽量避免出现内折角（阳角），这是由于水泥土重力式挡土墙的侧向约束有限，基坑阳角处变形较大。（4）由于空间效应作用，基坑的四角或阴角处，其应力分布较为复杂，横向剪应力大且可能出现纵向拉应力，该处水泥土墙宜采用壁状布置，加强其整体性及受力性能。（5）当基坑开挖深度较大或坑底分布有深厚的软土时，可考虑采用被动区加固的技术措施，被动区的平面布置形式应结合主体结构基础的类型及布置方案进行，以避免对主体结构基础的影响。7.3.2 7.3.2 设计原理与基本参数设计原理与基本参数1.设计原理水泥土重力式挡土墙作为一种支护结构形式，是依靠墙体自重、墙底摩阻力和墙前坑底被动区的水土压力（被动区土体抗力），来满足水泥土墙的抗倾覆稳定、抗滑移稳定；通过合理的嵌固深度D以满足基坑抗隆起、整体稳定、抗流土、抗管涌、墙底地基承载力等稳定要求；并通过合适的墙体宽度B的确定使水泥土重力式挡土墙墙身应力和墙体变形满足要求，保证地下室或地下工程的施工及周边环境的安全。2.水泥土的主要物理力学指标（设计基本参数）工程实践中，水泥土的主要物理力学指标可按以下原则确定：（1）水泥土的重度。（2）水泥土的抗压强度。（3）水泥土的抗拉、抗剪强度。（4）变形模量。（5）渗透系数。3.被动区加固土层物理力学指标的确定在软土基坑中，被动区加固常用于水泥土重力式挡土墙支护结构的工程实践中。用于加固被动区土体的方法有坑内降水、水泥搅拌桩、高压旋喷、压密注浆、人工挖孔桩、化学加固法。其中较为常用的是水泥搅拌桩，该方法较为经济且加固质量易于控制。必须一提的是尽管被动区局部加固法已在深基坑支护工程广泛采用，但对于加固土层物理力学指标的确定目前尚无成熟的设计计算方法，常用的是有限元法、复合参数法。7.3.3 7.3.3 计算分析计算分析1.水泥土重力式挡土墙的嵌固深度2.水泥土重力式挡土墙的宽度3.水泥土重力式挡土墙的稳定性验算4.水泥土重力式挡土墙的内力分析与应力验算5.水泥土重力式挡土墙支护结构的变形计算7.4 7.4 水泥土重力式挡土墙的破坏形式水泥土重力式挡土墙的破坏形式1.整体稳定破坏、基底土隆起破坏、墙趾外移破坏2.倾覆破坏、滑移破坏3.地基承载力破坏4.强度破坏