地下建筑结构(中国地质大学孙金山)6-3PPT课件下载推荐.ppt

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如果稳定性不能得到有效的控制，就会发生整体性失稳。

发生整体性失稳。

围护结构倾覆失稳围护结构倾覆失稳围护结构的倾覆失稳主要发生在重力式结构或围护结构的倾覆失稳主要发生在重力式结构或悬臂式围护结构，重力式结构在坑外主动土压悬臂式围护结构，重力式结构在坑外主动土压力的作用下，围护结构绕其下部的某点转动，力的作用下，围护结构绕其下部的某点转动，围护结构的顶部向坑内倾倒围护结构的顶部向坑内倾倒。

抵抗倾覆失稳的。

抵抗倾覆失稳的力矩主要由围护结构自身的重力形成，坑底的力矩主要由围护结构自身的重力形成，坑底的被动抗力也是构成抵抗力矩的因素。

关于转动被动抗力也是构成抵抗力矩的因素。

关于转动中心的位置有不同的看法，传统的方法是将中心的位置有不同的看法，传统的方法是将转转动中心放在围护结构的前趾动中心放在围护结构的前趾，但也有认为绕前，但也有认为绕前趾上面或下面的某一点转动比较合理，特别的趾上面或下面的某一点转动比较合理，特别的软土地区由于基底土比较软弱，在力矩作用下软土地区由于基底土比较软弱，在力矩作用下前趾有下沉的可能前趾有下沉的可能。

围护结构滑移失稳围护结构滑移失稳围护结构的滑移失稳亦主要发生在重力式围护结构的滑移失稳亦主要发生在重力式结构中，在坑外主动土压力的作用下，结构中，在坑外主动土压力的作用下，围围护结构向坑内平移护结构向坑内平移。

抵抗滑移的阻力主要。

抵抗滑移的阻力主要由围护体底面的摩阻力以及内侧的被动土由围护体底面的摩阻力以及内侧的被动土压力构成。

当坑底土软弱或围护结构底部压力构成。

当坑底土软弱或围护结构底部的地基土软化时，墙体发生滑移失稳。

的地基土软化时，墙体发生滑移失稳。

围护结构底部地基承载力失稳围护结构底部地基承载力失稳重力式围护结构的底面压力过大，地基承重力式围护结构的底面压力过大，地基承载力不足引起的失稳。

载力不足引起的失稳。

由于在围护结构的由于在围护结构的外侧还作用着土压力，因此其合力是倾斜外侧还作用着土压力，因此其合力是倾斜的。

在倾斜荷载作用下，地基土发生向坑的。

在倾斜荷载作用下，地基土发生向坑内的挤出，围护结构产生不均匀的沉降，内的挤出，围护结构产生不均匀的沉降，可能导致部分围护结构的开裂损坏可能导致部分围护结构的开裂损坏。

“踢脚踢脚”失稳失稳在单支撑的基坑中，可能发生在单支撑的基坑中，可能发生挠支撑点转挠支撑点转动动，围护结构上部向坑外倾倒，围护结构，围护结构上部向坑外倾倒，围护结构的下部向上翻的失稳模式，故形象地称为的下部向上翻的失稳模式，故形象地称为“踢脚踢脚”失稳。

在多支撑的围护结构中一失稳。

在多支撑的围护结构中一般不会产生踢脚失稳，除非其它支撑都已般不会产生踢脚失稳，除非其它支撑都已失效，只有一道支撑起作用的情况。

失效，只有一道支撑起作用的情况。

止水帷幕功能失效和坑底渗透变形止水帷幕功能失效和坑底渗透变形破坏破坏止水帷幕丧失挡水功能，产生止水帷幕丧失挡水功能，产生渗漏、涌水、渗漏、涌水、流土或流砂流土或流砂。

由于水土流失使基坑外地面下沉、。

由于水土流失使基坑外地面下沉、塌陷，导致邻近建筑物的开裂和损坏。

引起围塌陷，导致邻近建筑物的开裂和损坏。

引起围护结构止水帷幕功能失效的主要原因是施工因护结构止水帷幕功能失效的主要原因是施工因素，其次是设计因素和材料的因素。

由于施工素，其次是设计因素和材料的因素。

由于施工质量低劣，止水帷幕有空洞或裂缝，成为漏水质量低劣，止水帷幕有空洞或裂缝，成为漏水的通道是最普遍的现象；

止水帷幕设计过短，的通道是最普遍的现象；

止水帷幕设计过短，没有全部切断透水层也是漏水的可能原因。

没有全部切断透水层也是漏水的可能原因。

由于止水帷幕失效产生过大的水力坡降引由于止水帷幕失效产生过大的水力坡降引起坑底起坑底渗透变形破坏渗透变形破坏。

坑内采用排水或降。

坑内采用排水或降水措施后，造成了坑内外的水头差，地下水措施后，造成了坑内外的水头差，地下水在水头差的作用下向坑内渗流，在渗流水在水头差的作用下向坑内渗流，在渗流出口处土的细颗粒被带出，或土颗粒处于出口处土的细颗粒被带出，或土颗粒处于悬浮状态涌出。

这种由渗透引起的破坏因悬浮状态涌出。

这种由渗透引起的破坏因破坏机理不同而有不同的名称，如管涌、破坏机理不同而有不同的名称，如管涌、流砂或流土。

如不及时制止，由渗透变形流砂或流土。

如不及时制止，由渗透变形引起的坑外土体的位移和陷落是严重的。

引起的坑外土体的位移和陷落是严重的。

围护结构的结构性破坏围护结构的结构性破坏围护结构的结构性破坏是指围护体本身发生围护结构的结构性破坏是指围护体本身发生开裂、开裂、折断、剪断或压屈折断、剪断或压屈，致使结构失去了承载能力的破，致使结构失去了承载能力的破坏模式。

坏模式。

结构性损坏的原因可能是方案性的错误，如支撑体结构性损坏的原因可能是方案性的错误，如支撑体系不当或围护结构不闭合；

也可能是设计计算时荷系不当或围护结构不闭合；

也可能是设计计算时荷载估计不足或结构材料强度估计过高，支撑或围檩载估计不足或结构材料强度估计过高，支撑或围檩截面不足导致破坏；

此外，结构节点处理不当，也截面不足导致破坏；

此外，结构节点处理不当，也会因局部失稳而引起整体破坏，特别在钢支撑体系会因局部失稳而引起整体破坏，特别在钢支撑体系中，节点多，加工与安装质量不易控制。

节点处理中，节点多，加工与安装质量不易控制。

节点处理包括支撑和墙体的连接处，如不设置围檩或连接强包括支撑和墙体的连接处，如不设置围檩或连接强度不够。

度不够。

支、锚体系失稳破坏支、锚体系失稳破坏支锚体系的失稳破坏包括两种不同的破坏模式。

支锚体系的失稳破坏包括两种不同的破坏模式。

锚杆的破坏主要表现为锚杆的破坏主要表现为锚杆的拔出、断裂或预锚杆的拔出、断裂或预应力松弛应力松弛，土锚的破坏大多是局部的，群锚的，土锚的破坏大多是局部的，群锚的破坏实际上是土体的失稳而并非是锚杆的结构破坏实际上是土体的失稳而并非是锚杆的结构性破坏；

支撑的失稳很可能是整体性的，其形性破坏；

支撑的失稳很可能是整体性的，其形态因体系不同而不同，支撑体系大多是超静定态因体系不同而不同，支撑体系大多是超静定的，局部的破坏会造成整体的失稳，尤其是钢的，局部的破坏会造成整体的失稳，尤其是钢支撑体系，局部节点的失效概率比较大。

支撑体系，局部节点的失效概率比较大。

22基坑计算机辅助设计基坑计算机辅助设计33基坑降水基坑降水降水方案降水方案降水是在地下水位比较高的地区进行基坑工降水是在地下水位比较高的地区进行基坑工程设计时面临的一个重要问题。

采取何种方程设计时面临的一个重要问题。

采取何种方案主要取决于水文地质条件及周边环境的要案主要取决于水文地质条件及周边环境的要求。

从施工来说则要求提供一个比较干燥的求。

从施工来说则要求提供一个比较干燥的坑内施工环境，为此应使地下水位低于基坑坑内施工环境，为此应使地下水位低于基坑底面底面0.50.51.01.0m左右。

如地下水位高于这个位左右。

如地下水位高于这个位置，需要采取降水的措施，降水的方法很多，置，需要采取降水的措施，降水的方法很多，都可以达到这个目的。

都可以达到这个目的。

选择降水方案时应考虑以下几个问题：

1.1.基坑降水深度的要求；

基坑降水深度的要求；

2.2.场场地地地地质质条条件件，土土层层的的渗渗透透特特性性，地地下下水的类型、流向和补给条件；

水的类型、流向和补给条件；

3.3.环环境境条条件件，场场地地周周围围的的建建筑筑物物和和市市政政管管线的位置、类型、对沉降的要求；

线的位置、类型、对沉降的要求；

4.4.气气象象条条件件，雨雨季季、特特别别是是暴暴雨雨季季节节和和暴暴雨量；

雨量；

5.5.施工单位所拥有的降水设备和数量；

施工单位所拥有的降水设备和数量；

6.6.电电源源条条件件，需需保保证证有有稳稳定定的的电电源源或或备备用用电源，以免断电时基坑积水而坍塌。

电源，以免断电时基坑积水而坍塌。

降水设计内容降水设计内容1.1.降水设计要求降水设计要求2.2.降水方法的选择降水方法的选择3.3.降水井的布设降水井的布设4.4.降水系统设计降水系统设计5.5.降水效果预测降水效果预测6.6.防范井点降水不良影响的措施防范井点降水不良影响的措施降水设计要求降水设计要求1.1.基坑开挖及地下结构施工期间，地下水基坑开挖及地下结构施工期间，地下水位保持在基坑底以下位保持在基坑底以下0.51.00.51.0m；

2.深部承压水不引起坑底隆起；

深部承压水不引起坑底隆起；

3.3.降水期间邻近建筑物及地下管线正常使降水期间邻近建筑物及地下管线正常使用；

用；

4.4.基坑边坡的稳定性。

基坑边坡的稳定性。

降水系统设计降水系统设计包括井深、井数、井距、井的结构及单井包括井深、井数、井距、井的结构及单井出水量的计算。

出水量的计算。

需要根据不同的水文地质条件、基坑工程需要根据不同的水文地质条件、基坑工程特点和降水的要求，区别不同的渗流特征，特点和降水的要求，区别不同的渗流特征，采用不同的方法进行设计计算。

采用不同的方法进行设计计算。

降水方法的选择降水方法的选择轻型井点轻型井点轻轻型型井井点点按按抽抽水水机机组组类类型型分分为为干干式式真真空空泵泵轻轻型型井井点点、射射流流轻轻型型井井点点和和隔隔膜膜泵泵轻轻型型井井点点三三种种，其其参参考考数数据据见见表表。

轻轻型型井井点点的的降降水水深深度度不不超超过过66m，当当降降水水深深度度要要求求超超过过66m时时，采采用用单单级级轻轻型型井井点点不不能能满满足足要要求求，采采用用多多级级轻轻型型井井点点需需要要增增加加机机具具数数量量和和基基坑坑面积，往往不经济，此时宜采用喷射井点。

面积，往往不经济，此时宜采用喷射井点。

轻型井点轻型井点喷射井点喷射井点喷射井点是根据射流原理制造的，由喷嘴喷射井点是根据射流原理制造的，由喷嘴喷出的高压水，在喷嘴周围形成负压，将喷出的高压水，在喷嘴周围形成负压，将土层中的水抽至井点中，形成汽水溶液，土层中的水抽至井点中，形成汽水溶液，由高速水流的动能将其排出地