啟明星技術手冊

1、深基坑支擋結構設計計算軟件 frws2006技術手冊1土壓力計算1.1建筑基坑支護技術規(guī)程（ jgj 120-99 ）1.1.1主動土壓力341支護結構水平荷載標準值咻應按當地可靠經驗確定，當無經驗時可按下列規(guī)定計算（圖341 ）圖3.4.1水平荷載標準值計算簡圖1.對于碎石土及砂土 ：1）當計算點位于地下水位以上時:2）當計算點位于地下水位以下時:(3.4.1-1)張%程-扎j -(駕-方q億心人(3.4.1-2)式中kai第i層的主動土壓力系數，可按本規(guī)程第343條規(guī)定計算；(7ajk一作用于深度 乙處的豎向應力標準值，可按本規(guī)程第342條規(guī)定計算；cik 三軸試驗(當有可靠經驗時可采用直

2、接剪切試驗)確定的第i層土固結不排水(快)剪粘聚力標準值；zj一計算點深度；m一計算參數，當乙vh時，取乙,當乙時，取h；hwa一基坑外側水位深度；nwa一計算系數，當 hwawh時，取1,當hwa h時，取零；y w 一水的重度。2 .對于粉土及粘性土：1/2eajk= 7 ajk kai-2c ik(kai )(3.4.1-3)3 .當按以上規(guī)定計算的基坑開挖面以上水平荷載標準值小于零時，應取零。4 .4.2基坑外側豎向應力標準值7 ajk可按下列規(guī)定計算：7 ajk = 7rk+ 7ok+ 7 1k(3.4.2-1)1 .計算點深度乙處自重豎向應力7rk1)計算點位于基坑開挖面以上時：7

3、rk= y mjzj(342-2)式中y mj深度乙以上土的加權平均天然重度。2)計算點位于基坑開挖面以下時：7rk= y mhh(3.4.2-3)式中y mh一開挖面以上土的加權平均天然重度。2.當支護結構外側地面作用滿布附加荷載qo時(圖3.4.2-1),基坑外側任意深度附加豎向應力標準值7 0k可按下式確定：7ok=q(3.4.2-4)o01圖3.4.2-1地面均布荷載時基坑外側附加豎向應力計算簡圖3.當距支護結構b1外側，地表作用有寬度為b。的條形附加荷載q1時(圖3.4.2-2),基坑外側深度cd范圍內的附加豎向應力標準值7 1k可按下式確定:71k=q1b/(b 0+2b (3.4

4、.2-5)圖342-2局部荷載作用時基坑外側附加豎向應力計算簡圖4.上述基坑外側附加荷載作用于地表以下一定深度時，將計算點深度相應下移，其豎向應力也可按上述規(guī)定確定。3.4.3 第i層土的主動土壓力系數限應按下式計算:kai =tg 2(45- $ ik(343)式中$ ik三軸試驗（當有可靠經驗時可采用直接剪切試驗）確定的第i層土固結不排水（快）剪內摩擦角標準值補充1 .當鄰近條形附加荷載不在地表，依舊按 3 . 4. 2第3條計算c2 .放坡對主動土壓力的影響采用廣州地區(qū)建筑基坑支護技術規(guī)定(gjb 02-98)方法,即等效為荷載疊加于式（3 . 4. 2-1） 計算簡圖：上部有放坡時產生

5、的豎向應力計算坡腳處放坡引起的土自重壓力放坡情況下，基坑外側任意深度產生的豎向應力標準值（t 0k當 aa+b 時-式中：(t ok一放坡情況下，基坑外側任意深度產生的豎向應力標準值 (kpa);q 一放坡坡腳標高處由于放坡引起的土自重壓力 ( kpa);y 一放坡土體重度(kn/m3);h 一放坡坡高(m ;a一放坡等效荷載作用位置距離基坑邊緣距離 ( m;b一放坡等效荷載作用寬度(m;乙一計算深度(m。當為多級放坡時，每一級放坡按上述原則單獨考慮，不考慮放坡之間的相互影響。且放坡等效荷載的作用位置及范圍按各級放坡的實際位置處理。3.礫砂、粗砂、中砂、細砂、粉砂、漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫

6、、角礫、素填土、雜填 土采用水土 分算；壓實填土、沖填土、淤泥、淤泥質土、粘性土、紅粘土、膨脹土、粉土、濕陷性土采用水土合算。1.1.2被動土壓力3.5.1基坑內側水平抗力標準值叫 宜按下列規(guī)定計算(圖3.5.1):1 .對于砂土及碎石土，基坑內側抗力標準值按下列規(guī)定計算：1/2emk=b詠心+25 (ka)+(zj-hwp)(1-k a) y w(3.5.1-1)式中(t pjk 一作用于基坑底面以下深度乙處的豎向應力標準值，按本規(guī)程第3.5.2條規(guī)定計算;g 第i層土的被動土壓力系數，應按本規(guī)程第3.5.3條規(guī)定計算。2 .對粉土及粘性土，基坑內側水平抗力標準值宜按下式計算：1/2epjk

7、 =(t pjk kpi +2cik(kpi)(3.5.1-2)圖3.5.1水平抗力標準值計算圖3 .5.2作用于基坑底面以下深度zj處的豎向應力標準值t詠可按下式計算:(t pjk= y mj zj(3.5.2)式中y mj深度乙以上土的加權平均天然重度。4 .5.3 第i層土的被動土壓力系數應按下式計算:(3.5.3)2&=tg (45+ $ ik/2)1.2上海市基坑工程設計規(guī)程(dbj 08-61-97 )1.2.1主動土壓力1.2.1.1朗肯主動土壓力531按水土分算原則計算土壓力時，可采用總應力抗剪強度指標，按(5.3.1-1)式計算主動土壓力和(5.3.1-2)式計算被動土壓力。

8、1/2pa=(q+ e y h)ka-2c(k a)(5.3.1-1)式中pa計算點處的主動土壓力強度(kpa) , pa w0時，取pa = 0；y i計算點以上各土層的重度(kn/m3),地下水位以上取天然重度，地下水位以下取水下重度；hi各土層的厚度(m);2ka計算點處土的主動土壓力系數，ka=tg (45 - $ /2);c, $ 一計算點處土的總應力抗剪強度指標。按三軸固結不排水試驗或直剪固結快剪試驗峰值強度指標取用。5.3.2土壓力分布模式可按表5.3.2 ,根據支護結構的類型、入土深度和側向變位條件選用。表 5.3.2土壓力分布模式土壓力分布圖式ii型1一 k主動土力初用被出峭

9、壓力之看圍護結構水泥土或懸臂板式圍護結構有支撐板式圍護結構側向變位條件整體水干位移或繞a點轉動或兩者的組 合頂底端位移小，近開挖面附近位移大力分布模式。適用條件5.3.3.1地下水無滲流時，作用于圍護墻上主動土壓力側的水壓力，在基坑內地下水位5.3.3按水土分算原則計算水壓力時，應按有無產生地下水的滲流情況，采用不同的水壓以上按靜水壓力三角形分布計算；在基坑內地下水位以下水壓力按矩形分布計算(水壓力為常量)，并不計作用于圍護墻被動土壓力側的水壓力，見圖5.3.3.1。圖5.331地下水無滲流時的水壓力分布模式533.2地下水有穩(wěn)定滲流時，作用于圍護墻上主動土壓力側的水壓力分布可按以下近似方法計

10、算:7.1.13.2作用在圍護墻上的水壓力計算，見圖7.1.13.2 。 ab之間按靜水壓力直線分布，確定 b、c、d、e各點的水壓力按7.1.10的滲徑直線比例法確定。圍護堵帷幕墻1 一迓圖7113.2作用于圍護嚕上的水壓力訂算筒圖補充:1 .采用水土合算原則計算土壓力時，公式 （5.3.1-1）中丫 i始終取天然重度。2 .特殊荷載情況：1）條形附加荷載相鄰基礎荷載引起的條形附加荷載的側向土壓力，換算為作用于中心的集中荷載，計算簡圖:tax當 me 0.4fo,ls +當 m 0.4_ 4q m2n式中 ph-附加側向土壓力（kpa）;ql相鄰基礎底面處的線均布荷載（kn/m）;hs相鄰基

11、礎底面以下的圍護墻體高度（m ;m n 分別為 a/hs、z/hs的比值；a一荷載距支護結構距離（m ;z相鄰基礎底面至計算點的深度（m） o2）放坡同建筑基坑支護技術規(guī)程（jgj 120-99 ）計算方法。1.2.1.2經驗主動土壓力542主動土壓力按水土合算原則計算時，可用經驗的主動土壓力系數算ona按（5.4.2）式計pa= n a （q+ e 丫 ih）（5.4.2）式中、.3yi各土層的天然重度（kn/m ）;hi各土層的厚度（m）;n a一土的經驗主動土壓力系數。5.4.2.1經驗土壓力系數n a可根據工程經驗在0.55? 0.75的范圍內選用；542.2當缺乏經驗時，對粘性土和淤

12、泥質粘性土,可根據土的天然孔隙比e。，按表542.2估算：經驗主動土壓力系數n a表542.2土層經驗主動土壓力系數n a粘性土(褐黃色)淤泥質粘性土n a=0.37+0.26eon a=0.50+0.15eo2內力位移計算2.1建筑基坑支護技術規(guī)程(jgj 120-99 )4.2.1 排樁、地下連續(xù)墻可根據受力條件分段按平面問題計算，排樁水平荷載計算寬度可取排樁的中心距；地下連續(xù)墻可取單位寬度或一個墻段。4.2.2 結構內力與變形計算值、支點力計算值應根據基坑開挖及地下結構施工過程的不同工況按下列規(guī)定計算：1.宜按本規(guī)程附錄b的彈性支點法計算，支點剛度系數kt及地基土水平抗力系數應按地區(qū)經驗

13、取值，當缺乏地區(qū)經驗時可按本規(guī)程附錄c確定;4.2.3結構內力及支點力的設計值應按下列規(guī)定計算:1.截面彎矩設計值mm=1.25 丫 om(4.2.3-1)式中截面彎矩計算值，可按本規(guī)程第2.截面剪力設計值v4.2.2條規(guī)定計算v=1.25 丫 ovc(4.2.3-2)式中vc一截面剪力計算值，可按本規(guī)程第4.2.2條規(guī)定計算3.支點結構第j層支點力設計值twtdj=1.25 丫 otcj(4.2.3-3)式中tq第j層支點力計算值，可按本規(guī)程第4.2.2條規(guī)定計算附錄b彈性支點法b.0.1基坑外側水平荷載標準值亦宜按本規(guī)程第3.4.1條規(guī)定計算(圖b.0.1)lnmltltlb.0.2計算簡

14、圖(圖 b.0.1) ，支點處的邊界條件可按本規(guī)程圖 b.0.1 支護結構的基本撓曲方程應按下式確定第 b.0.4 條確定：j 4l(0 zh n)(b.0.2-2)式中el 支護結構計算寬度的抗彎剛度；m 地基土水平抗力系數的比例系數；b。 一抗力計算寬度，地下連續(xù)墻和水泥土墻取單位寬度，排樁結構按本規(guī)程第 b.0.3 條規(guī)定 計算；z一支護結構頂部至計算點的距離；h 第 n 工況基坑開挖深度；y一計算點水平變形；b荷載計算寬度，排樁可取樁中心距，地下連續(xù)墻和水泥土墻可取單位寬度。b.0.3 排樁結構抗力計算寬度宜按下列規(guī)定計算：1. 圓形樁按下式計算：bo=0.9 x (1.5d+0.5)

15、(b.0.3-1)式中d 樁身直徑。2. 方形樁按下式計算：bo=1.5b+o.5(b.0.3-2)式中b 方樁邊長。3. 按式(b.0.3-1)或(b.0.3-2)確定的抗力計算寬度大于排樁間距時應取排樁間距。b.0.4 第 j 層支點邊界條件宜按下式確定：t=ktj(y j-y 0j)+tj(b.0.4)式中心一第 j 層支點水平剛度系數；可按本規(guī)程附錄 c 確定；yj一按本規(guī)程第b.0.2條計算的第j層支點水平位移值；y一按本規(guī)程第b.0.2條計算的在支點設置前的水平位移值；t j第j層支點預加力。當支點有預加力6且按式(b.0.4)確定的支點力tjtj時，第j層支點力tj應按該層支點位

16、移為 y0j 的邊界條件確定。b.0.5 支護結構內力計算值可按下列規(guī)定計算( 圖 b.0.5) :1. 懸臂式支護結構彎矩計算值me 及剪力計算值vc 可按下式計算：ml = h mzee mz-h az ee az(b.0.5-1)(b.0.5-2)如 ee mz ee a;式中eemz 一計算截面以上根據本規(guī)程第b.0.2條確定的基坑內側各土層彈性抗力值mbo(z-h n)y 的合力之和;hmz一合力eemz作用點至計算截面的距離；ee az一計算截面以上根據本規(guī)程第b.0.2條確定的基坑外側各土層水平荷載標準值eaik bs的合力之和；haz一合力eeaz作用點至計算截面的距離。(b)圖b.0.5內力計算簡圖2.支點支護結構彎矩計算值m及剪力計算值vc可按下式計算：m=et j (h j +hc) + h mzeemz-h azee az(b.0.5-3)v：=et j + eemz- eeaz(b.0.5-4)式中hj一支點力tj至基坑底的距離；hc一基坑底面至計算截面的距離，當計算截面在基坑底面以上時取負值。附錄c支點水平剛度系數kt及地基土水平抗力比例系數c.1錨桿水平