基坑工程基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算

第2部分基坑支支擋結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算上海浦浦東綠綠洲中中環(huán)中中心8.2圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)型型式及及適用用范圍圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)型型式及及分類類放坡開開挖及及簡易易支護(hù)護(hù)懸臂式式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)重力式式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)撐式式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)拉錨式式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)土釘墻墻圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)其他形形式圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)土袋短樁基坑簡簡易支支護(hù)土袋或或塊石石支護(hù)護(hù)短樁支支護(hù)放坡開開挖及及簡易易支護(hù)護(hù)?邊坡高高度與與坡度度控制制巖土類別狀態(tài)及風(fēng)化程度允許坡高允許坡度微風(fēng)化121：0.10~1：0.20硬質(zhì)巖石中等風(fēng)化101：0.20~1：0.35強(qiáng)風(fēng)化81：0.35~1：0.50微風(fēng)化81：0.35~1：0.50軟質(zhì)巖石中等風(fēng)化81：0.50~1：0.75強(qiáng)風(fēng)化81：0.75~1：1.001：1.00基坑頂面無載重砂土中密以上51：1.25基坑頂面有靜載1：1.50基坑頂面有動(dòng)載1：0.75基坑頂面無載重粉土稍濕51：1.00基坑頂面有靜載1：1.25基坑頂面有動(dòng)載邊坡允允許坡坡度值值巖土類別狀態(tài)及風(fēng)化程度允許坡高允許坡度堅(jiān)硬51：0.33基坑頂面無載重1：0.50基坑頂面有靜載粉質(zhì)粘土1：0.75基坑頂面有動(dòng)載硬塑51：1.00~1：1.25基坑頂面無載重可塑41：1.25~1：1.50基坑頂面無載重堅(jiān)硬51：0.33~1：0.75粘土硬塑51：1.00~1：1.25可塑41：1.25~1：1.50雜填土中密、密實(shí)的建筑垃圾土51：0.75~1：1.00邊坡允允許坡坡度值值（續(xù)續(xù)）?邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性性驗(yàn)算算需需要要進(jìn)行行邊坡坡穩(wěn)定定性驗(yàn)驗(yàn)算的的情況況有以以下幾幾種：：S坡頂有有堆載載；S邊坡高高度與與坡度度超出出上表表所列列允許許值；；S存在軟軟弱結(jié)結(jié)構(gòu)面面的傾傾斜地地層；；S巖層和和主要要結(jié)構(gòu)構(gòu)層面面的傾傾斜方方向與與邊坡坡的開開挖面面傾斜斜方向一致致，且且兩者者走向向的夾夾角小小于45°。?土質(zhì)邊邊坡的的穩(wěn)定定分析析可用用圓弧弧滑動(dòng)動(dòng)法進(jìn)進(jìn)行分分析。。?巖質(zhì)邊邊坡宜宜按由由軟弱弱夾層層或結(jié)結(jié)構(gòu)面面控制制的可可能滑滑動(dòng)面面進(jìn)行行驗(yàn)算算。懸臂式式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)?結(jié)構(gòu)特特征：：無支支撐的的懸臂臂圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)；?支撐材材料：：鋼筋筋混凝凝土排排樁、、鋼板板樁、、木板板樁、、鋼筋筋混凝土板板樁、、地下下連續(xù)續(xù)墻、、SMW工法樁樁等；；?受力特特征：：利用用支撐撐入土土的嵌嵌固作作用及及結(jié)構(gòu)構(gòu)的自自身的的抗彎剛度度擋土土及控控制變變形；；?適用條條件：：土質(zhì)質(zhì)較好好，開開挖深深度較較小的的基坑坑。重力式式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)?結(jié)構(gòu)特特征：：常用用水泥泥土樁樁構(gòu)成成重力力式擋擋土構(gòu)構(gòu)造；；?支撐材材料：：水泥泥攪拌拌樁、、注漿漿；?受力特特征：：利用用墻體體或格格構(gòu)自自身的的穩(wěn)定定擋土土與止止水；；?適用條條件：：寬度度較大大，開開挖較較淺，，周圍圍場(chǎng)地地較寬寬，對(duì)對(duì)變形要求求不高高的基基坑。。重力式式水泥泥土墻墻斷斷面面圖平面圖圖內(nèi)撐式式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)?結(jié)構(gòu)特特征：：由擋擋土結(jié)結(jié)構(gòu)與與支撐撐結(jié)構(gòu)構(gòu)兩部部分組組成；；?支撐材材料：：擋土土材料料有鋼鋼筋混混凝土土樁、、地下下連續(xù)續(xù)墻，，支撐材料料有鋼鋼筋混混凝土土梁、、鋼管管、型型鋼等等；?受力特特征：：水平平支撐撐、斜斜支撐撐，單單層支支撐、、多層層支撐撐；?適用條條件：：各種種土層層和基基坑深深度。。內(nèi)撐式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)拉錨式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)?結(jié)構(gòu)特征：：由擋土結(jié)結(jié)構(gòu)與錨固固系統(tǒng)兩部部分組成；；?支撐材料：：可采用內(nèi)內(nèi)撐式結(jié)構(gòu)構(gòu)相同的材材料外，還還可以采用鋼板樁等等；?受力特征：：由擋土結(jié)結(jié)構(gòu)與錨固固系統(tǒng)共同同承擔(dān)土壓壓力；?適用條件：：砂土或粘粘性土地基基。拉錨式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)土釘墻圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)?結(jié)構(gòu)特征：：由土釘與與噴錨混凝凝土面板兩兩部分組成成；?支撐材料：：由土釘及及鋼筋混凝凝土面板構(gòu)構(gòu)成支撐；；?受力特征：：由土釘構(gòu)構(gòu)成支撐體體系，噴錨錨混凝土面面板構(gòu)成擋土體系；；?適用條件：：地下水位位以上或降降水后的粘粘土、粉土土、雜填土及非松散散砂土、碎碎石土。水泥攪拌樁鋼筋混凝土樁樁連拱式支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)平面圖鉆孔灌注樁高壓噴射樁灌注樁與高壓壓噴射樁組合合支護(hù)型鋼深層攪拌樁SMW工法樁組合支支護(hù)3.1支護(hù)結(jié)構(gòu)上的的荷載水、土壓力計(jì)計(jì)算?水、土壓力分分算方法對(duì)于透水性比較大的砂性土土和粉土，分分別計(jì)算作用用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的的土壓力（按按朗肯土壓力力理論計(jì)算））和水壓力（按靜水壓力力計(jì)算），然然后疊加作用用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)上?；颍???p??ppwa'HK'p2c'K'pwH'HK'a2c'K'aH??2cH?p??ppa waaKpwH'HK'p2c'HKK?水、土壓力力合算方法法對(duì)于透水性比較差的粘性性土地基，，采用水、、土壓力合合算的方法計(jì)計(jì)算作用于于圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)上的側(cè)向向壓力。各項(xiàng)參數(shù)的的定義見《《土力學(xué)》》教材相關(guān)關(guān)說明。??aa?p??ppsatHKp2c KpsatHKa2cK擋土結(jié)構(gòu)位位移對(duì)土壓壓力的影響響一般的圍護(hù)結(jié)構(gòu)自身剛度度不大，在在側(cè)向壓力力作用下產(chǎn)產(chǎn)生較大的相相對(duì)位移時(shí)時(shí)，對(duì)土壓壓力的分布布與大小產(chǎn)產(chǎn)生影響。。一般有以下下幾種情況況：?擋土構(gòu)造不不發(fā)生位移移墻后后主動(dòng)土壓壓力為靜止止土壓力，土土壓力分布布為三角形形分布布。HH/2?擋土構(gòu)造頂頂部不動(dòng)，，底部向外外位移無論位移達(dá)到多大，都不不能使填土土內(nèi)發(fā)生主主動(dòng)破壞，，壓力為曲線線分布，總總壓力作用用點(diǎn)位移墻墻底以上H/2處。?擋土構(gòu)造平平行向外移移動(dòng)位移的大小未達(dá)到足以使使填土發(fā)生生主動(dòng)破壞壞時(shí)，壓力力為曲線分布布，當(dāng)位移移超過某一一值后填土土將發(fā)生主主動(dòng)破壞，，應(yīng)力成直線線分布。?擋土構(gòu)造上上下兩端不不動(dòng)，中部部發(fā)生向外外位移墻墻后主動(dòng)動(dòng)土壓力為為馬鞍形分分布。?擋土構(gòu)造下下端不動(dòng)，，上端向外外位移無論位移多少，作用在墻墻背上的壓壓力都按直直線分布。。當(dāng)墻上端的的移動(dòng)達(dá)到到一定數(shù)值值后，墻后后填土?xí)l(fā)發(fā)生主動(dòng)破破壞，此時(shí)作作用在墻上上的土壓力力稱為主動(dòng)動(dòng)土壓力。。8.4支護(hù)結(jié)構(gòu)上上的設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定設(shè)計(jì)依據(jù)：《建筑基坑支支護(hù)技術(shù)規(guī)規(guī)程》（JGJ120-2012）設(shè)計(jì)計(jì)狀狀態(tài)態(tài)?承載載能能力力極極限限狀狀態(tài)態(tài)：：支支護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)達(dá)達(dá)到到承承載載力力破破壞壞，，錨錨固固系系統(tǒng)統(tǒng)失效效或或坡坡體體失失穩(wěn)穩(wěn)狀狀態(tài)態(tài)；；?正常常使使用用極極限限狀狀態(tài)態(tài)：：支支護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和邊邊坡坡的的變變形形達(dá)達(dá)到到結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)本本身身或鄰鄰近近建建筑筑物物的的正正常常使使用用限限值值或或影影響響耐耐久久實(shí)實(shí)用用性性能能。。安全全等等級(jí)級(jí)根據(jù)建筑筑基基坑坑工工程程破破壞壞可可能能造造成成的的后后果果，，基基坑坑工工程程劃劃分為為三三個(gè)個(gè)安安全全等等級(jí)級(jí)。。安全等級(jí)破壞后果重要性系數(shù)γ0支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞或土體失穩(wěn)或過大變一級(jí)形對(duì)基坑周圍環(huán)境和地下結(jié)構(gòu)施工1.10影響很嚴(yán)重支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞或土體失穩(wěn)或過大變二級(jí)形對(duì)基坑周圍環(huán)境影響一般，但對(duì)1.00地下結(jié)構(gòu)施工影響嚴(yán)重支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞或土體失穩(wěn)或過大變?nèi)?jí)形對(duì)基坑周圍環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工0.90影響不嚴(yán)重建筑筑基基坑坑安安全全等等級(jí)級(jí)及及重重要要性性系系數(shù)數(shù)基坑坑設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的主主要要內(nèi)內(nèi)容容?支護(hù)護(hù)體體系系的的方方案案比比較較與與選選型型；；?支護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的強(qiáng)強(qiáng)度度、、穩(wěn)穩(wěn)定定和和變變形形計(jì)計(jì)算算；；?基坑坑內(nèi)內(nèi)外外土土體體的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算；；?地下下水水控控制制設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)；；?施工工程程序序設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)；；?周邊邊環(huán)環(huán)境境保保護(hù)護(hù)措措施施；；?支護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)質(zhì)質(zhì)量量檢檢測(cè)測(cè)和和開開挖挖監(jiān)監(jiān)控控項(xiàng)項(xiàng)目目及及報(bào)報(bào)警警要要求求。。基坑坑設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)應(yīng)具具備備的的資資料料?巖土土工工程程勘勘察察報(bào)報(bào)告告；；?建筑筑總總平平面面圖圖、、地地下下管管線線圖圖、、地地下下結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)平平面面和和剖剖面面圖圖；；?土建建設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)和和施施工工對(duì)對(duì)基基坑坑支支護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的要要求求；；?鄰近近建建筑筑物物和和地地下下設(shè)設(shè)施施的的類類型型、、分分布布情情況況和和結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)質(zhì)質(zhì)量量的的檢測(cè)測(cè)評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)。。8.5懸臂臂式式圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力力分分析析（（排排樁樁、、板板樁樁））計(jì)算算簡簡圖圖（（均均質(zhì)質(zhì)土土））排樁樁變變位位凈土土壓壓力力分分布布簡化處理理后的凈凈土土壓力分分布靜力平衡衡法?基本原理理：隨著著板樁的的入土深度的變變化，作作用在板板樁兩側(cè)側(cè)的的凈土壓壓力分布布也隨之之發(fā)生生變化化，當(dāng)作作用在板板樁兩側(cè)側(cè)的的凈土壓壓力相等等時(shí)，板板樁處于于平平衡狀態(tài)態(tài)，此時(shí)時(shí)所對(duì)應(yīng)應(yīng)的板板樁的的入土深深度即是是保證板板樁樁穩(wěn)定的的最小入入土深度度。根據(jù)據(jù)板板樁的靜靜力平衡衡條件可可以求出該深深度。t?土壓力計(jì)計(jì)算（朗朗肯土壓壓力理論論）?確定板樁樁入土深深度tS基坑底土土壓力epneani1n(qnihi)Kp2cKpn(qnihi)Ka2cKai1thDz1z2pahphttppap apz1pz1haaa aaph2cK)hK2cK(或：phhqKa 0地面超載載thDz1z2pahtpppahtp apz1pz1hS確定凈土土壓力p=0的深度D??????????q0)(c0,D?D,(c0,q0)?D0apK2c(KpKa),a0??DKp2c,(c0,q00)p aKpKa)0KpKahKa(KK)hqKaDKaKphq0Ka2c?(KK)hKa2c(DKaKphKa2cKa?DKp2c?DKphKaDKatDz1z2hpahphttppapz1pz1hp aS確定深度度h+z1及h+t處的凈土土壓力11ppappapq0zptaap pz1pq00)(c0,??????2cka])Ka2cKa]q00)(c0,????2cK]2c?pp?phtzhhtpz1ha2ck[tkpt(htq0)kKp[(z1hpaz1Kp2ckp[tka2cka]pa(ht)kp2cz1KK[(z1h)KS確定最最小入入土深深度t當(dāng)板樁樁入土土深度度達(dá)到到最小小入土土深度度t時(shí)，應(yīng)應(yīng)滿足足作用用在板樁樁上的的水平平力之之和等等于0，各力力距任任一點(diǎn)點(diǎn)力矩矩之和和等于0的靜力力平衡衡條件件，建建立靜靜力平平衡方方程，，可以以求得得未知知量z2及板樁樁最小小入土土深度度t：?????z22t32??Ka(ht)Kptz2(KpKa)(h2t)0(KpKa)(h2t)K(ht)3Kap求解上上述聯(lián)聯(lián)立方方程，，可以以得到到未知知值z(mì)2，t（也可可以采采用試試算法法計(jì)算算），，為安安全起起見，，計(jì)算算得到到的t值還需需乘以以1.1的安全全系數(shù)數(shù)作為為設(shè)計(jì)計(jì)入土深度度，即即實(shí)際際的入入土深深度=1.1t。?板樁內(nèi)內(nèi)力計(jì)計(jì)算計(jì)算板板樁最最大彎彎矩時(shí)時(shí)，根根據(jù)在在板樁樁最大大彎矩矩作用用點(diǎn)剪剪力等于于0的原理理，可可以確確定發(fā)發(fā)生最最大彎彎矩的的位置置及最最大彎彎矩值。。對(duì)于于均質(zhì)質(zhì)無粘粘性土土（c=0，q0=0），根根據(jù)圖圖示關(guān)關(guān)系，當(dāng)當(dāng)剪力力為0的點(diǎn)位位于基基坑底底面以以下深深度b時(shí)，則則有：：解出b后，即即可求求得Mmax：hbz122bap22K0K(hb)3363 23 2Mmax[(hb)Kab Kp]hb(hb)2bb2KaKp布魯姆法（（均質(zhì)土））?基本原理：：布魯姆法法以一個(gè)集集中力Ep’代替板樁底底出現(xiàn)的被動(dòng)土壓力力，根據(jù)該該假定建立立靜力平衡衡方程，求求出入土深深度及板樁內(nèi)內(nèi)力。?計(jì)算板樁入入土深度t對(duì)板樁底C點(diǎn)取力矩，，由ΣMc=0得到：OhtlE’p(KpKa)xEpE4E2E1E3uCxxmaΣP??0x6P0?x3?appp6P(la)(KK)x2?P(lxa)E(KpKa)(KpKa)x2 2x?3??E(KpKa)x?在均質(zhì)土條條件下，凈凈土壓力為為0的O點(diǎn)深度可根根據(jù)墻前與墻后土壓壓力強(qiáng)度相相等的條件件算出（不不考慮地下下水及頂面面均布荷載的的影響，c=0，q0=0）：Kahlhu(KpKa)ukp(uh)Kau代入前式求求解方程后后可求得未未知量x，板樁的入入土深度按按下式計(jì)算：：t=u+1.2x為便于計(jì)算算，建立了了一套圖表表，利用該該圖表，可可用圖解法確定未未知量x值，其順序序如下：0令中間變量量：x/lapap6aP6Pl3(KK)(1)l2(KK)3O根據(jù)求出的的m、n值，，查查圖圖表表確確定定中中間間變變量量ξ，從從而而求求得：：x=ξ·l，t=u+1.2x326aP,n6P4再令令：：ml(KpKa)l(KpKa)m(1)n3?內(nèi)力力計(jì)計(jì)算算最大大彎彎矩矩發(fā)發(fā)生生在在剪剪力力Q=0處，，如如圖圖設(shè)設(shè)O點(diǎn)以以下下xm處的的剪剪力Q=0，則則有有：：最大大彎彎矩矩：：m2Px(KpKa)P(KK)x202p a mmMP(lxmaxa)(KK)x36p a mOhtluE’p(KpKa)xEpE4E2E1E3ΣPCxxma例題1：某懸臂板樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)如圖示示，試用布魯魯姆法計(jì)算板板樁長度及板樁內(nèi)內(nèi)力。6mluE3E1E2aΣPq=10kN/m2c=0φ=34°γ=20kN/m3解：①板樁長度pea1ea2PE1E2E32.8360.5(36.792.83)60.536.790.57129.35kN/m3.5370.283(610/20)0.2830.57m(kp-ka)uk(hqu)u(hq/)kaqka100.2832.83kPa(qh)ka(10206)0.28336.79kPa2kptan (45/2)3.5372katan (45-/2)0.283,apap0.17206.573(3.5370.283)6aPn0.28206.572(3.5370.283)64.08129.35129.356129.356Pm4.08m2.83630.5(36.792.83)62/36a0.536.790.57(61/30.57)l3(kk)l2(kk)查表，，ξ=0.67，x=ξl=0.67×6.57=4.4mt=1.2x+u=1.2×4.4+0.57=5.85m板樁長長=6+5.85=11.85m，取12m。②計(jì)算最最大彎彎矩66x3mapm484kNm/m129.35(6.571.994.08)20(3.5370.283)1.993MmaxP(lxma)1.99m20(3.5370.283)2129.352Px(kk)(kpka)8.6單支點(diǎn)點(diǎn)圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力力分析析（排排樁、、板樁樁）頂端支支撐的的排樁樁結(jié)構(gòu)構(gòu)，有有支撐撐的支支撐點(diǎn)點(diǎn)相當(dāng)當(dāng)于不能能移動(dòng)動(dòng)的簡簡支點(diǎn)點(diǎn)，埋埋入地地中的的部分分，則則根據(jù)據(jù)入入土土深度度，淺淺時(shí)為為簡支支，深深時(shí)為為嵌固固。在在確定定板樁樁的入入土深深度時(shí)時(shí)，太太淺則則跨中中彎矩矩比較較大，，較深深時(shí)時(shí)則則不經(jīng)經(jīng)濟(jì)。。比較較合理理的入入土深深度為為下圖圖所示示的第3種狀狀態(tài)態(tài)所所處處的的入入土土深深度度。。一一般般按按該該種種狀狀態(tài)態(tài)確確定定板樁樁的的入入土土深深度度t。EaEptminEaEpt1tmaxEaEppE’t2EaEpEp’(a)(b)(c)(d)內(nèi)力力計(jì)計(jì)算算方方法法（（均均質(zhì)質(zhì)土土））?靜力力平平衡衡法法（（埋埋深深較較淺淺，，下下端端鉸鉸支支，，前前圖a計(jì)算算圖圖式式））根據(jù)據(jù)圖圖示示所所示示靜靜力力平平衡衡體系系，，根根據(jù)A點(diǎn)的的力力矩矩平平衡衡方程程及及水水平平方方向向的的力力平平衡衡方方程，，可可以以得得到到兩兩個(gè)個(gè)方方程程：：???REaEp??MEaMEp0根據(jù)上述述方程求求解出板板樁的入入土深度度t及反力RhtREpEaAd2a212 21,EptKpEa(ht)K對(duì)支撐A點(diǎn)取力矩矩平衡方方程：3 32 2Ea[(ht)d]Ep(hdt)求出板樁樁最小入入土深度度tmin由水平方方向的靜靜力平衡衡方程：：REaEp根據(jù)剪力力為0的條件，，可以求求得最大大彎矩的的位置：：a2R2KaR1x2Kx板樁截面面最大彎彎矩：a3a21131MmaxxR(xd)xK6R(xd)xK2等值梁法法?基本原理理：將板板樁看成成是一端端嵌固另另一端簡簡支的梁梁，單支撐擋墻墻下端為為彈性嵌嵌固時(shí)，，其彎矩矩分布如如圖所示示，如果果在在彎矩零零點(diǎn)位置置將梁斷斷開，以以簡支梁梁計(jì)算梁梁的內(nèi)力力，則其其彎矩與整整梁是一一致的。。將此斷斷梁稱為為整梁該該段的等值梁。對(duì)于下端為彈性支撐的的單支撐撐擋墻，，彎矩零零點(diǎn)位置置與凈凈土壓壓力零點(diǎn)點(diǎn)位置很很接近，，在計(jì)算算時(shí)可以以根據(jù)凈凈土壓力力分布布首先先確定出出彎矩零零點(diǎn)位置置，并在在該點(diǎn)處處將梁斷斷開，計(jì)計(jì)算兩兩個(gè)相相連的等等值簡支支梁的彎彎矩。將將這種簡簡化方法法稱為等等值梁法。RaABBQBQBGE’pBGtRE’pEa2Ah0ahEaDBGuxΔxt0Cγ(kp-ka)x?計(jì)算步驟0計(jì)算凈土壓壓力分布根據(jù)凈土壓壓力分布確確定凈土壓壓力為0的B點(diǎn)位置，利利用下式算出B點(diǎn)距基坑底底面的距離離u（c=0，q0=0）：4計(jì)算支撐反反力計(jì)計(jì)算支撐反反力Ra及剪力QB。以B點(diǎn)為力矩中中心：Kah(KpKa)uRahuh0Ea(hua)以A點(diǎn)為力矩中中心：O計(jì)算板樁的的入土深度度由等值梁BG取G點(diǎn)的力矩平平衡方程：可以求得：：QBhuh0Ea(ah0)6aB pQx1[K(ux)K(hux)]x26QBx(KpKa)板樁的最小小入土深度度：t0=u+x，考慮慮一定的富富?？梢匀∪。簍=(1.1~1.2)t0o求出等值梁梁的最大彎彎矩根據(jù)最大彎彎矩處剪力力為0的原理，求求出等值梁梁上剪力為0的位置，并并求出最大大彎矩Mmax。注意：以上兩種種情況計(jì)算算出的支撐撐力（錨桿桿拉力）為為單位位延米板樁樁墻上的數(shù)數(shù)值，如支支撐（錨桿桿）間距為為a，則實(shí)際支撐力力（錨桿拉拉力）為aR。工程實(shí)踐中中，可按以以下經(jīng)驗(yàn)關(guān)關(guān)系粗略確確定正負(fù)彎彎矩轉(zhuǎn)折點(diǎn)B的位置（即即u的深度）。。設(shè)基坑深度度為h，地面均布布荷載為q，基坑底面面以下土體體的內(nèi)摩擦角角為φ，等效基坑坑深度為：：h’=h+q/γ???u0.08h'??u0.03h'?30o,35o,40o,u0單支撐板樁樁的計(jì)算，，是以板樁樁下端為固固定的假設(shè)設(shè)進(jìn)行的，對(duì)于于埋入粘性性土中的板板樁，只有有粘性土相相當(dāng)堅(jiān)硬時(shí)時(shí)，才才可以認(rèn)為為底端固定定，因此，，其計(jì)算假假定與一般般實(shí)際際情況仍有有差異。但但等值梁法法計(jì)算結(jié)果果偏于安全全，方法簡簡單，，特別適合合于非粘性性土地基中中的支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算。。例題2：某單支撐板樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)如如圖示，試試用等值梁梁法計(jì)算板板樁長度及板板樁內(nèi)力。。1m9.0muaq=28kN/m2c=6kPaφ=20°γ=18kN/m3Eaxx0Ra解：①土壓力計(jì)算算ea1ea20.49ka(281810)0.49260.495.32kPaka280.4926qka2c(qh)ka2c2kptan(45/2)2.042katan(45-/2)0.49,93.52kPa②u的計(jì)算2.042.74m18(2.040.49)93.5226ea22c kpu(kpka)kakp)(kpka)(hq)ka2c(kp(hq)kauka2ckaukp2c③Ra、QB的計(jì)算QRBa622.32102.741.0hu-h0Ea(a-h0)622.32(7.4-1.0)339.25kN/m102.741.0hu-h0Ea(hua)622.32(102.747.4)283.07kN/mEa5.32100.5(93.525.32)100.593.522.7453.2441128.12622.32kN/ma53.254412/310128.12(101/32.74)7.40m④入土深度t的計(jì)算6QB18(2.040.49)6339.258.54mx(kpka)t(1.1~1.2)t0(1.1~1.2)(xu)(1.1~1.2)11.2812.41~13.54m取t=13.0m，板樁長=10+13=23m⑤內(nèi)力計(jì)算求Q=0的位置x02 102x0a 00283.075.32x04.41x00x07.43m(93.525.32)0R5.32x1x60261032210x300a00a10a1a220a10(93.525.32)287.07(7.431.0)15.327.4327.4321096.06kNm/m(ea2ea1)x21x3R(xh)1ex0e)x1x0(eh)eMmaxRa(x08.7多支點(diǎn)點(diǎn)圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算算方法法簡介介連續(xù)梁梁法?基本原原理：：將排排樁支支護(hù)看看成多多支點(diǎn)點(diǎn)支撐撐的連連續(xù)梁梁?計(jì)算步步驟（（以三三道支支撐為為例））AABABCDABC(a)(b)(c)(d)(1)設(shè)置置第第一一道道支支撐撐A之前前的的開開挖挖階階段段（（圖圖a）按按下下端端嵌嵌固固在在土土中中的的懸懸臂臂樁樁墻墻計(jì)計(jì)算算。。(2)設(shè)置置第第二二道道支支撐撐B之前前的的開開挖挖階階段段（（圖圖b）按板板樁樁墻墻為為兩兩個(gè)個(gè)支支點(diǎn)點(diǎn)的的靜靜定定梁梁計(jì)計(jì)算算，，兩兩個(gè)個(gè)支支點(diǎn)點(diǎn)分分別別為為A及土土中中凈凈土土壓壓力力為為0的一一點(diǎn)點(diǎn)。。(3)設(shè)置置第第三三道道支支撐撐C之前前的的開開挖挖階階段段（（圖圖c）按板板樁樁墻墻為為具具有有三三個(gè)個(gè)支支點(diǎn)點(diǎn)的的連連續(xù)續(xù)梁梁計(jì)計(jì)算算，，三三個(gè)個(gè)支支點(diǎn)點(diǎn)分分別別為A、B及土土中中凈凈土土壓壓力力為為0的一一點(diǎn)點(diǎn)。。(4)澆筑筑底底板板以以前前的的開開挖挖階階段段按按板板樁樁墻墻為為具具有有四四個(gè)個(gè)支支點(diǎn)點(diǎn)三三跨跨的的連連續(xù)續(xù)梁梁計(jì)計(jì)算算。。支撐撐荷荷載載1/2分擔(dān)擔(dān)法法?基本本原原理理：：墻墻后后主主動(dòng)動(dòng)土土壓壓力力分分布布采采用用太太沙沙基基—佩克克假假定，，按按1/2分擔(dān)擔(dān)的的概概念念計(jì)計(jì)算算支支撐撐反反力力和和排排樁樁內(nèi)內(nèi)力力。。l1l2l3l4R1R2R3R4l5R1R2R3R4R3l3/2l4/22ql/10ql2/20γHKaγHKaM圖q圖?計(jì)算算方方法法（（經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)方方法法））D每道道支支撐撐所所受受的的力力是是相相鄰鄰兩兩個(gè)個(gè)半半跨跨的的土土壓壓力力荷荷載載值值；；D若土土壓壓力力強(qiáng)強(qiáng)度度為為q，按按連連續(xù)續(xù)梁梁計(jì)計(jì)算算，，最最大大支支座座彎彎矩矩（（三三跨以以上上））為為M=ql2/10，最最大大跨跨中中彎彎矩矩為為M=ql2/20。彈性性抗抗力力法法（（彈彈性性支支點(diǎn)點(diǎn)法法、、地地基基反反力力法法））?基本本原原理理：：將將樁樁墻墻看看成成豎豎直直置置于于土土中中的的彈彈性性地地基基梁梁，，基基坑以以下下土土體體以以連連續(xù)續(xù)分分布布的的彈彈簧簧來來模模擬擬，，基基坑坑底底面面以以下下的的土土體反反力力與與墻墻體體的的變變形形有有關(guān)關(guān)。。?計(jì)算算方方法法D墻后后土土壓壓力力分分布布：：直直接接按按朗朗肯肯土土壓壓力力理理論論計(jì)計(jì)算算、、矩矩形形分分布的的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)土土壓壓力力模模式式（（我我國國較較多多采采用用））；；D地基基抗抗力力分分布布：：基基坑坑開開挖挖面面以以下下的的土土抗抗力力分分布布根根據(jù)據(jù)文文克克爾地地基基模模型型計(jì)計(jì)算算：：σxksyks：地地基基土土的的水水平平基基床床系系數(shù)數(shù)EaEaR1RnR1RnD支點(diǎn)按剛剛度系數(shù)數(shù)kz的彈簧進(jìn)進(jìn)行模擬擬，建立立樁墻的的基本撓撓曲曲微分方方程，解解方程可可以得到到支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的內(nèi)內(nèi)力和變變形。8.8基坑的穩(wěn)穩(wěn)定驗(yàn)算算基坑穩(wěn)定定驗(yàn)算的的基本內(nèi)內(nèi)容?整體穩(wěn)定定驗(yàn)算（（邊坡穩(wěn)穩(wěn)定、傾傾覆穩(wěn)定定、滑移移穩(wěn)定））；?基坑抗隆隆起穩(wěn)定定；?基坑抗?jié)B滲流穩(wěn)定定?；涌孤÷∑鸱€(wěn)定定基坑隆起——開挖較深深軟土基基坑時(shí)，，在坑壁壁土體自自重和坑坑頂荷載作作用下，，坑底軟軟土可能能受擠在在坑底發(fā)發(fā)生隆起起現(xiàn)象；；?基本假定定S參照太沙沙基、普普朗得爾爾地基承承載力理理論；S支護(hù)樁底底面的平平面作為為極限承承載力基基準(zhǔn)面；；S滑動(dòng)線形形狀如《《土力學(xué)學(xué)》教材材所示。。?基坑抗隆隆起安全全系數(shù)：：式中各項(xiàng)項(xiàng)物理意意義見土土力學(xué)》》教材說說明。Ks1(hd)q2dNqcNc?承載力系系數(shù)S普朗得爾爾公式：：安全系數(shù)數(shù)：Ks≥1.1~1.2S太沙基公公式：安全系數(shù)數(shù)：Ks≥1.15~1.252qcqN(N1)/tanNtan2(45o)etan,22,Nc(Nq1)/tan)??tan???????1?eNq?2(3)4 2?cos(45o?《建筑地地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》推推薦公式式Nc：承載載力系系數(shù)，，條形形基礎(chǔ)礎(chǔ)取Nc=5.14；τ0：抗剪剪強(qiáng)度度，由由十字字板試試驗(yàn)或或三軸軸不固固結(jié)不不排水水試驗(yàn)驗(yàn)確定；；t：支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)入土土深度度；其余參參數(shù)與與前述述相同同。Ks1.6(ht)qtNc0?簡化計(jì)計(jì)算方方法假定地地基破破壞時(shí)時(shí)發(fā)生生如下下圖所所示滑滑動(dòng)面面，滑滑動(dòng)面面圓心心在在最最底層層支撐撐點(diǎn)A處，半半徑為x，垂直直面上上的抗抗滑阻阻力不不予考慮，，則滑滑動(dòng)力力矩為為：2x2dMqrH穩(wěn)定力力矩為為：Su——滑動(dòng)面面上不不排水水抗剪剪強(qiáng)度度，對(duì)對(duì)于飽飽和軟軟粘土土，則則=0，Su=cu。定義安安全系系數(shù)K=Mr/Md220S(xd),Mxu如基坑坑處土土質(zhì)均均勻，，則基基坑抗抗隆起起安全全系數(shù)數(shù)為：：1.2KsHq(2)Su例題3：某基坑坑深H=6.2m，地面面荷載q=20kN/m2，地基基土為為均質(zhì)質(zhì)土γ=17kN/m3，c=25kPa，底部部支撐α=81.8°，按按簡化化計(jì)算方法法驗(yàn)算算其抗抗隆起起穩(wěn)定定性。。解：均質(zhì)質(zhì)土地地基，，Su=c=25kPa基坑抗抗隆起起安全全系數(shù)數(shù)不能滿滿足抗抗基坑坑隆起起穩(wěn)定定要求求。Ks176.220Hq(2)Su(281.8/180)251.1961.2基坑抗抗?jié)B流流穩(wěn)定定?基坑底底面抗抗流砂砂穩(wěn)定定適用：：粉土土、砂砂土j(hhw)γw2hd)γ'1.5~2.0Kγ'(hhwhwhhd?基坑底底面突突涌穩(wěn)穩(wěn)定性性pwγm：透水水層以以上土土的飽飽和重重度pw：含水水層水水壓力力。Kγm(tΔt)1.3~1.5Δtht承壓水水不透水水層8.9土釘支支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)概述土釘支支護(hù)是是將一一系列列鋼筋筋或鋼鋼索近近似水水平地地設(shè)置置在被被加固的原原位土土體中中，在在坡面面噴射射混凝凝土面面層形形成支支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)。。土釘支支護(hù)設(shè)設(shè)計(jì)的的主要要內(nèi)容容?土釘支支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)參參數(shù)的的確定定?土釘抗抗拉力力的計(jì)計(jì)算?土釘墻墻內(nèi)外外穩(wěn)定定性驗(yàn)驗(yàn)算土釘支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)的的確定?土釘長度?一般上下土土釘取等長長，或上部部稍長而底底部稍短（（土釘內(nèi)力中部較大大，上部土土釘對(duì)限制支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)水平位位移作用較較大，下部土土釘對(duì)提高高土釘墻整整體穩(wěn)定性性作用較大大）；?非飽和土：：土釘長度度L=（0.6~1.2）H；?飽和軟土：：土釘長度度L>H。?土釘間距?土釘間距：：1.2~2.0m（軟土可<1.0m）；?垂直間距按按土層分布布及計(jì)算確確定；?上下插筋交交叉排列?土釘筋材尺尺寸?筋材材料：：鋼筋、角角鋼、鋼管管等；?鋼筋：φ18mm~φ32mm，Ⅱ級(jí)以上上螺紋鋼筋筋；?角鋼：L15mm×50mm×50mm；?鋼管：φ50mm。?土釘傾角：：0°~20°之間?傾角小：支支護(hù)變形小小，注漿質(zhì)質(zhì)量難以控控制；?傾角大：支支護(hù)變形大大，注漿質(zhì)質(zhì)量易于控控制，利于于插入下層較好土層層。?注漿材料：：水泥砂漿漿、水泥漿漿?支護(hù)面層?臨時(shí)性結(jié)構(gòu)構(gòu)：50~150mm厚鋼