重力式水泥土墙结构设计专题网络培训

重力式水泥土墙支护结构设计讲解主讲人：:

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2013.9.18迈达斯技术反馈问题路径midasGSG大中华群：160067076（省简称+

+单位）反馈问题邮箱：

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S12

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重力式水泥土墙结构介绍

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重力式水泥土墙设计原理

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规范设计内容说明

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重力式水泥土墙案例操作

重力式水泥土墙结构介绍重力式水泥土墙概念水泥土墙重力式水泥土墙3典型支护结构剖面图重力式水泥土墙结构介绍重力式水泥土墙选型成桩设备选型搅拌桩机（搅拌头或钻头）旋喷桩机（高压喷射流）平面布置选型壁状布置锯齿形布置格栅状布置竖向布置选型等断面布置台阶式布置（L形、U形）常见的竖向断面形式常见的平面布置形式4重力式水泥土墙结构介绍重力式水泥土墙的适用范围特点具有一定厚度和嵌固深度的重力墙体；可形成封闭隔水帷幕，止水性能可靠无支撑自立式墙体，依靠自重，墙底摩阻力及墙前土体稳定墙体围护结构占用空间较大位移控制能力较弱，变形较大适用范围土质条件：除适用于淤泥、淤泥质土和含水量高的黏土、粉质黏土、粉土外，随着施工设备能力的提高，亦可应用于砂土及砂质黏土等较硬质的土质；开挖深度：对于软土基坑，不宜大于6m；非软土，达10m深的水泥土墙（加劲水泥土，组合式水泥土墙）也有工程实践；基坑周围环境保护要求及变形有严格要求时慎用。水泥土墙5重力式水泥土墙结构介绍基坑坑壁采用重力式水泥土墙支护结构时，主要的变形破坏形式：整体稳定破坏、基底土隆起破坏、墙趾外移破坏；墙体入土深度不够或墙底土体太软弱，抗剪强度不够倾覆破坏、滑移破坏；墙体后侧发生挤土施工、基坑边堆载、重型施工机械作业引起墙后土压力增加或由于墙体抗倾覆稳定性不够地基承载力破坏；墙体入土深度不够或墙底存在软弱土层等地基承载力不足，出现墙体下沉现象强度破坏墙身断面较小、水泥掺量过低引起墙身抗压、抗拉、抗剪强度不足，导致墙体压、拉、剪破坏重力式水泥土墙的破坏模式67

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重力式水泥土墙结构介绍

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重力式水泥土墙设计原理

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规范设计内容说明

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重力式水泥土墙案例操作

重力式水泥土墙设计原理区的水土压力来设计要求

依靠自重、墙底摩阻力和墙前坑底满足抗倾覆、抗滑移稳定；

通过合理的嵌固深度D来满足基坑整体稳定、抗隆起、抗流土、管涌、墙底地基承载力等稳定要求；通过合适的墙体宽度B保证墙身应力和墙体变形满足要求重力式水泥土墙设计要求8重力式水泥土墙分析方法重力式水泥土墙设计原理工程实践中，主要用到的方法：弹性支点

范要求的方法）；极限平衡法；主要荷载：墙背的水土压力、墙体自重、外荷载（道路荷载、建筑物荷载等）、施工荷载（施工机械、材料临时堆放等）9重力式水泥土墙设计基本参数重力式水泥土墙设计原理水泥土物理力学指标水泥土重度抗压强度10重力式水泥土墙设计基本参数重力式水泥土墙设计原理水泥土物理力学指标抗拉、抗剪强度变形模量1112

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重力式水泥土墙结构介绍

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重力式水泥土墙设计原理

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规范设计内容说明

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重力式水泥土墙案例操作

规范设计内容说明重力式水泥土墙支护结构设计内容及验算内容结构设计内容：稳定性验算：水控制设计内容：典型支护结构剖面图13规范设计内容说明嵌固深度设计要求14规范设计内容说明宽度设计要求15抗倾覆稳定性要求Kov──抗倾覆稳定安全系数，其值不应小于1.3踢脚稳定：绕墙底转动的整体极限平衡图6.1.2

倾覆稳定性验算规范设计内容说明ov16ak

a

G

um

BaG

KE

aEpkap抗滑移稳定性要求规范设计内容说明水泥土墙dwp

pkakwa

m图6.1.1

滑移稳定性验算slakEEpk

G

um

Btan

cB

KKsl──抗滑移稳定安全系数，其值不应小于1.2墙体整体沿底面滑移破坏17规范设计内容说明整体稳定性要求Ks,i

cjlj

qjbj

Gj

cosj

ujlj

tanjqjbj

Gj

sinj,,

KminK

,

K

,

Ks,1

s,2

s,i

s图6.1.3

圆弧滑动条分法整体稳定性验算Ks──圆弧滑动整体稳定安全系数；Ks不应小于1.3jjj2jdj18i规范设计内容说明抗隆起稳定性要求对深度较大的基坑，当嵌固深度较小、土的强度较低时，土体从挡土构件底端以下向基坑内隆起挤出的一种破坏模式。采用目前常用的地基极限承载力的Prandtl（

）极限平衡理论公式m2m10hem10

m2

DNq

cNc

K

(h

D)

q2qN

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2

(45

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tanqcN

(N

1)

/

tan0图4.2.4-1

挡土构件底端平面下土的抗隆起稳定性验算Khe──抗隆起安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支护结构，Khe分别不应小于1.8、1.6、1.419规范设计内容说明截面强度验算要求cscs6Mi

z

0.15

fB2csB20

F

cs

z

6Mi

fcsEaki

Gi

Epki

1

f6B墙体需满足抗拉、抗压、抗剪要求20规范设计内容说明基坑降水设计要求设计基坑降水系统需要选用渗流公式确定井的数目、间距、深度、直径以及井的出水量等。根据

水有无压力，水井分为无压井和承压井。当水井布置在具有潜水

面的含水层中时，称为无压井；当水井布置在承压含水层中时,称为承压井；当水井底部达到不透水层时称为完整井，否则称为非完整井。各类井的涌水量计算方法都不同。均有假定：①含水层为均质和各向同性；②水流为层流；③流动条件为稳定流或非稳定流；④水井出水量不随时间变化；21规范设计内容说明基坑降水设计要求基坑涌水量的计算潜水完整井环行井点系统可按下式计算涌水量：式中，R’—群井的影响半径（R’=R+r0）；S—水位降低值（m）；r0—环状井点系统的假想半径，可按下式计算：式中，A—井点系统包围的基坑面积（m2）0Q

1.366K

(2H

S)S

lg

R'

lg

r0r

A00022潜水完整井群井大井均质化简化23

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重力式水泥土墙结构介绍

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重力式水泥土墙设计原理

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规范设计内容说明

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重力式水泥土墙案例操作

重力式水泥土墙案例操作重力式水泥土墙支护结构设计案例操作（midas

GeoX）工程概况：某基坑工程平面形状近似矩形，基坑开挖深度为5.2m，嵌入深度为8.5m，采用壁状水泥土墙围护结构，墙体宽度取3m；水泥土平均重度取

18KN/m3；弹性模量为5GPa，抗压强度取6MPa。坡顶超载：施工荷载取20kPa水位埋深：2m基坑支护平面布置图基坑支护实景图2425场地地质条件和计算参数表表1-1

土层参数土层深度(m)天然重度(kN/m3)饱和重度(kN/m3)()c(kPa)m值(kN/m4)填土317.518.512122880淤泥1016.51810102000粘性土3018重力式水泥土墙案例操作剖面图纸及GeoX模型图剖面图GeoX模型图重力式水泥土墙案例操作2627GeoX操作主流程示意图多种辅助输入

（示意图、界面提示、2D实时模型等）土层信息输入支护信息输入支锚信息输入(5)荷载信息输入创建项目输入基本参数1234自动生成施工阶段信息灵活激活、钝化荷载灵活激活、钝化支锚构件任意设

下水位灵活定义改良加固土体生成施工阶段信息执行分析5执行设计6土压力计算结果结构内力变形分析结果按照规范及界面提示输入设计参数输入降水沉降参数及单井流量设计参数输入设计参数输出计算书7(1)输出doc格式的计算书(1)设计结果显示查看重力式水泥土墙案例操作Step1

项目设置操作过程主界面-新建项目项目设置

框输入相应参数点击【确认】按钮重力式水泥土墙案例操作28Step2

土层信息输入操作过程工作

树-土层信息土层信息

框输入相应参数点击【添加】按钮重力式水泥土墙案例操作29Step3

支护信息输入操作过程工作

树-支护信息支护信息

框输入相应参数点击【修改】按钮重力式水泥土墙案例操作30Step5

荷载信息输入操作过程工作

树-荷载信息荷载信息

框输入相应参数点击【添加】按钮重力式水泥土墙案例操作31Step6

施工阶段操作过程工作

树-施工阶段信息施工阶段

框输入相应参数点击【添加】按钮重力式水泥土墙案例操作32分析结果内力变形包络图重力式水泥土墙案例操作33嵌固深度设计结果嵌固深度设计结果重力式水泥土墙案例操作34宽度设计结果重力式水泥土墙案例操作35抗滑移验算结果重力式水泥土墙案例操作（根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）抗滑移安全系数取1.2）36整体稳定验算结果整体稳定验算最小安全系数结果土体整体稳定采用瑞典条分法，条分法中土条宽度为0.5m。（根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）圆弧重力式水泥土墙案例操作滑动稳定安全系数取1.3）37正截面应力验算结果正截面应力验算结果重力式水泥土墙案例操作38降水设计及