啟明星技術(shù)手冊(cè)

1、深基坑支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件 frws2006技術(shù)手冊(cè)1土壓力計(jì)算1.1建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（ jgj 120-99 ）1.1.1主動(dòng)土壓力341支護(hù)結(jié)構(gòu)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值咻應(yīng)按當(dāng)?shù)乜煽拷?jīng)驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可按下列規(guī)定計(jì)算（圖341 ）圖3.4.1水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算簡(jiǎn)圖1.對(duì)于碎石土及砂土 ：1）當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以上時(shí):2）當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以下時(shí):(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(dòng)土壓力系數(shù)，可按本規(guī)程第343條規(guī)定計(jì)算；(7ajk一作用于深度 乙處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，可按本規(guī)程第342條規(guī)定計(jì)算；cik 三軸試驗(yàn)(當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)可采用直

2、接剪切試驗(yàn))確定的第i層土固結(jié)不排水(快)剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值；zj一計(jì)算點(diǎn)深度；m一計(jì)算參數(shù)，當(dāng)乙vh時(shí)，取乙,當(dāng)乙時(shí)，取h；hwa一基坑外側(cè)水位深度；nwa一計(jì)算系數(shù)，當(dāng) hwawh時(shí)，取1,當(dāng)hwa h時(shí)，取零；y w 一水的重度。2 .對(duì)于粉土及粘性土：1/2eajk= 7 ajk kai-2c ik(kai )(3.4.1-3)3 .當(dāng)按以上規(guī)定計(jì)算的基坑開挖面以上水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值小于零時(shí)，應(yīng)取零。4 .4.2基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值7 ajk可按下列規(guī)定計(jì)算：7 ajk = 7rk+ 7ok+ 7 1k(3.4.2-1)1 .計(jì)算點(diǎn)深度乙處自重豎向應(yīng)力7rk1)計(jì)算點(diǎn)位于基坑開挖面以上時(shí)：7

3、rk= y mjzj(342-2)式中y mj深度乙以上土的加權(quán)平均天然重度。2)計(jì)算點(diǎn)位于基坑開挖面以下時(shí)：7rk= y mhh(3.4.2-3)式中y mh一開挖面以上土的加權(quán)平均天然重度。2.當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)地面作用滿布附加荷載qo時(shí)(圖3.4.2-1),基坑外側(cè)任意深度附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)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(shí)基坑外側(cè)附加豎向應(yīng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖3.當(dāng)距支護(hù)結(jié)構(gòu)b1外側(cè)，地表作用有寬度為b。的條形附加荷載q1時(shí)(圖3.4.2-2),基坑外側(cè)深度cd范圍內(nèi)的附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)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(shí)基坑外側(cè)附加豎向應(yīng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖4.上述基坑外側(cè)附加荷載作用于地表以下一定深度時(shí)，將計(jì)算點(diǎn)深度相應(yīng)下移，其豎向應(yīng)力也可按上述規(guī)定確定。3.4.3 第i層土的主動(dòng)土壓力系數(shù)限應(yīng)按下式計(jì)算:kai =tg 2(45- $ ik(343)式中$ ik三軸試驗(yàn)（當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)可采用直接剪切試驗(yàn)）確定的第i層土固結(jié)不排水（快）剪內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值補(bǔ)充1 .當(dāng)鄰近條形附加荷載不在地表，依舊按 3 . 4. 2第3條計(jì)算c2 .放坡對(duì)主動(dòng)土壓力的影響采用廣州地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定(gjb 02-98)方法,即等效為荷載疊加于式（3 . 4. 2-1） 計(jì)算簡(jiǎn)圖：上部有放坡時(shí)產(chǎn)生

5、的豎向應(yīng)力計(jì)算坡腳處放坡引起的土自重壓力放坡情況下，基坑外側(cè)任意深度產(chǎn)生的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值（t 0k當(dāng) aa+b 時(shí)-式中：(t ok一放坡情況下，基坑外側(cè)任意深度產(chǎn)生的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 (kpa);q 一放坡坡腳標(biāo)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(jì)算深度(m。當(dāng)為多級(jí)放坡時(shí)，每一級(jí)放坡按上述原則單獨(dú)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(jí)放坡的實(shí)際位置處理。3.礫砂、粗砂、中砂、細(xì)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(shí)填土、沖填土、淤泥、淤泥質(zhì)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(dòng)土壓力3.5.1基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值叫 宜按下列規(guī)定計(jì)算(圖3.5.1):1 .對(duì)于砂土及碎石土，基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定計(jì)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(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，按本規(guī)程第3.5.2條規(guī)定計(jì)算;g 第i層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)，應(yīng)按本規(guī)程第3.5.3條規(guī)定計(jì)算。2 .對(duì)粉土及粘性土，基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值宜按下式計(jì)算：1/2epjk

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

8、1/2pa=(q+ e y h)ka-2c(k a)(5.3.1-1)式中pa計(jì)算點(diǎn)處的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度(kpa) , pa w0時(shí)，取pa = 0；y i計(jì)算點(diǎn)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(jì)算點(diǎn)處土的主動(dòng)土壓力系數(shù)，ka=tg (45 - $ /2);c, $ 一計(jì)算點(diǎn)處土的總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。按三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)或直剪固結(jié)快剪試驗(yàn)峰值強(qiáng)度指標(biāo)取用。5.3.2土壓力分布模式可按表5.3.2 ,根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型、入土深度和側(cè)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(dòng)土力初用被出峭

9、壓力之看圍護(hù)結(jié)構(gòu)水泥土或懸臂板式圍護(hù)結(jié)構(gòu)有支撐板式圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向變位條件整體水干位移或繞a點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)或兩者的組 合頂?shù)锥宋灰菩。_挖面附近位移大力分布模式。適用條件5.3.3.1地下水無(wú)滲流時(shí)，作用于圍護(hù)墻上主動(dòng)土壓力側(cè)的水壓力，在基坑內(nèi)地下水位5.3.3按水土分算原則計(jì)算水壓力時(shí)，應(yīng)按有無(wú)產(chǎn)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(jì)算；在基坑內(nèi)地下水位以下水壓力按矩形分布計(jì)算(水壓力為常量)，并不計(jì)作用于圍護(hù)墻被動(dòng)土壓力側(cè)的水壓力，見圖5.3.3.1。圖5.331地下水無(wú)滲流時(shí)的水壓力分布模式533.2地下水有穩(wěn)定滲流時(shí)，作用于圍護(hù)墻上主動(dòng)土壓力側(cè)的水壓力分布可按以下近似方法計(jì)

10、算:7.1.13.2作用在圍護(hù)墻上的水壓力計(jì)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(diǎn)的水壓力按7.1.10的滲徑直線比例法確定。圍護(hù)堵帷幕墻1 一迓圖7113.2作用于圍護(hù)嚕上的水壓力訂算筒圖補(bǔ)充:1 .采用水土合算原則計(jì)算土壓力時(shí)，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(chǔ)荷載引起的條形附加荷載的側(cè)向土壓力，換算為作用于中心的集中荷載，計(jì)算簡(jiǎn)圖:tax當(dāng) me 0.4fo,ls +當(dāng) m 0.4_ 4q m2n式中 ph-附加側(cè)向土壓力（kpa）;ql相鄰基礎(chǔ)底面處的線均布荷載（kn/m）;hs相鄰基

11、礎(chǔ)底面以下的圍護(hù)墻體高度（m ;m n 分別為 a/hs、z/hs的比值；a一荷載距支護(hù)結(jié)構(gòu)距離（m ;z相鄰基礎(chǔ)底面至計(jì)算點(diǎn)的深度（m） o2）放坡同建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（jgj 120-99 ）計(jì)算方法。1.2.1.2經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)土壓力542主動(dòng)土壓力按水土合算原則計(jì)算時(shí)，可用經(jīng)驗(yàn)的主動(dòng)土壓力系數(shù)算ona按（5.4.2）式計(jì)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(jīng)驗(yàn)主動(dòng)土壓力系數(shù)。5.4.2.1經(jīng)驗(yàn)土壓力系數(shù)n a可根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)在0.55? 0.75的范圍內(nèi)選用；542.2當(dāng)缺乏經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對(duì)粘性土和淤

12、泥質(zhì)粘性土,可根據(jù)土的天然孔隙比e。，按表542.2估算：經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)土壓力系數(shù)n a表542.2土層經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)土壓力系數(shù)n a粘性土(褐黃色)淤泥質(zhì)粘性土n a=0.37+0.26eon a=0.50+0.15eo2內(nèi)力位移計(jì)算2.1建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(jgj 120-99 )4.2.1 排樁、地下連續(xù)墻可根據(jù)受力條件分段按平面問題計(jì)算，排樁水平荷載計(jì)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(gè)墻段。4.2.2 結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算值、支點(diǎn)力計(jì)算值應(yīng)根據(jù)基坑開挖及地下結(jié)構(gòu)施工過程的不同工況按下列規(guī)定計(jì)算：1.宜按本規(guī)程附錄b的彈性支點(diǎn)法計(jì)算，支點(diǎn)剛度系數(shù)kt及地基土水平抗力系數(shù)應(yīng)按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)

13、取值，當(dāng)缺乏地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可按本規(guī)程附錄c確定;4.2.3結(jié)構(gòu)內(nèi)力及支點(diǎn)力的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:1.截面彎矩設(shè)計(jì)值mm=1.25 丫 om(4.2.3-1)式中截面彎矩計(jì)算值，可按本規(guī)程第2.截面剪力設(shè)計(jì)值v4.2.2條規(guī)定計(jì)算v=1.25 丫 ovc(4.2.3-2)式中vc一截面剪力計(jì)算值，可按本規(guī)程第4.2.2條規(guī)定計(jì)算3.支點(diǎn)結(jié)構(gòu)第j層支點(diǎn)力設(shè)計(jì)值twtdj=1.25 丫 otcj(4.2.3-3)式中tq第j層支點(diǎn)力計(jì)算值，可按本規(guī)程第4.2.2條規(guī)定計(jì)算附錄b彈性支點(diǎn)法b.0.1基坑外側(cè)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值亦宜按本規(guī)程第3.4.1條規(guī)定計(jì)算(圖b.0.1)lnmltltlb.0.2計(jì)算簡(jiǎn)

14、圖(圖 b.0.1) ，支點(diǎn)處的邊界條件可按本規(guī)程圖 b.0.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本撓曲方程應(yīng)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(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算寬度的抗彎剛度；m 地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)；b。 一抗力計(jì)算寬度，地下連續(xù)墻和水泥土墻取單位寬度，排樁結(jié)構(gòu)按本規(guī)程第 b.0.3 條規(guī)定 計(jì)算；z一支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部至計(jì)算點(diǎn)的距離；h 第 n 工況基坑開挖深度；y一計(jì)算點(diǎn)水平變形；b荷載計(jì)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(jié)構(gòu)抗力計(jì)算寬度宜按下列規(guī)定計(jì)算：1. 圓形樁按下式計(jì)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(jì)算：bo=1.5b+o.5(b.0.3-2)式中b 方樁邊長(zhǎng)。3. 按式(b.0.3-1)或(b.0.3-2)確定的抗力計(jì)算寬度大于排樁間距時(shí)應(yīng)取排樁間距。b.0.4 第 j 層支點(diǎn)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(diǎn)水平剛度系數(shù)；可按本規(guī)程附錄 c 確定；yj一按本規(guī)程第b.0.2條計(jì)算的第j層支點(diǎn)水平位移值；y一按本規(guī)程第b.0.2條計(jì)算的在支點(diǎn)設(shè)置前的水平位移值；t j第j層支點(diǎn)預(yù)加力。當(dāng)支點(diǎn)有預(yù)加力6且按式(b.0.4)確定的支點(diǎn)力tjtj時(shí)，第j層支點(diǎn)力tj應(yīng)按該層支點(diǎn)位

16、移為 y0j 的邊界條件確定。b.0.5 支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算值可按下列規(guī)定計(jì)算( 圖 b.0.5) :1. 懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)彎矩計(jì)算值me 及剪力計(jì)算值vc 可按下式計(jì)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(jì)算截面以上根據(jù)本規(guī)程第b.0.2條確定的基坑內(nèi)側(cè)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(diǎn)至計(jì)算截面的距離；ee az一計(jì)算截面以上根據(jù)本規(guī)程第b.0.2條確定的基坑外側(cè)各土層水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值eaik bs的合力之和；haz一合力eeaz作用點(diǎn)至計(jì)算截面的距離。(b)圖b.0.5內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖2.支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)彎矩計(jì)算值m及剪力計(jì)算值vc可按下式計(jì)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(diǎn)力tj至基坑底的距離；hc一基坑底面至計(jì)算截面的距離，當(dāng)計(jì)算截面在基坑底面以上時(shí)取負(fù)值。附錄c支點(diǎn)水平剛度系數(shù)kt及地基土水平抗力比例系數(shù)c.1錨桿水平