深基坑開挖支護措施設計計算講解

地面坑底第六講深基坑開挖支護結構的分析計算

板樁式擋墻專題部分

6.1支護結構的設計計算一般原理

（1）結構受力機理

（2）計算目的

（3）計算內(nèi)容

開挖卸荷，釋放約束，需要結構提供支撐，以維持土體穩(wěn)定。進行結構設計（選材、截面、配筋等）計算結構內(nèi)力（含彎矩圖、剪力圖等）及支反力，確定荷載分布模式。（4）解析計算基本方法（5）外荷載要點：邊界條件荷載分布模式靜力平衡：一般為二維問題，所以有3個方程，主要2個（橫向力、力矩）；邊界條件：頂、底部邊界條件（力、位移條件）。結構兩側(cè)土壓力和水壓力常見3類邊界條件：（1）自由端【如：樁頂端】AMA=0，QA=0（2）鉸支端（活動或固定）xB=0，yB=0,θB=0（3）固定端【如：深埋樁底端】MA=0，xA=0AxBy【如：淺埋樁底端或其它】6.2水土壓力的分算與合算p’p’+pwMpw透水性較強的土：坑底地面地下水位面hz如：砂土、粉土及孔隙比較大或橫向滲透系數(shù)較高的粘性土。土體重度用浮重度，再加靜水壓力。強調(diào)：適于透水性較強的土，如：砂土、粉土及孔隙比較大或橫向滲透系數(shù)較高的粘性土。分算：注意：計算靜水壓力值一般略高于實測值，因為滲漏等原因。psat透水性較弱的土體：M坑底地面地下水位面hz如：一般的飽和粘性土。

強調(diào)：適于透水性較弱的土體，如：一般的飽和粘性土。

土重度用飽和重度，水壓力不再算。合算：6.3具體結構計算板樁式擋墻地面地面坑底板樁板樁建立平衡方程確定邊界條件計算最小埋深關鍵：重要環(huán)節(jié)：1）單支撐（內(nèi)撐或錨拉）板樁計算

自由端法t0EaEp（1）淺埋基本待求量：t0、R平衡方程：Fx＝0，MA＝0（2）深埋等值梁法ht0xyP0計算底端D按簡支處理P0實際底端T為固定端AC梁為AD梁上AC段的等值梁接近底端反彎點注意：計算底端D處的土壓力計算即為D點樁前被動土壓力減去樁后主動土壓力需要用到頂部反彎點C處的土壓力相等的條件，同時注意被動土壓力的修正。計算過程：（1）C點處：pa＝pp，求出y；（2）對AC段等值梁：MA＝0

，求出P0及其它；（3）對CD段計算段：MD＝0

，求出x；（4）求出t0＝x+y，實取t＝（1.1～1.2）t0；（5）作出內(nèi)力分布圖，得到Mmax及Qmax。注意運用連續(xù)梁剪力與彎矩間的微分關系。Q＝0時，有Mmax。配筋設計計算要求、構造要求若按極限狀態(tài)法設計：對于一般純受彎構件：對于剪切驗算，參見混凝土結構設計相關文獻。實際設計計算時可用簡化公式：還應注意構造要求2）多支撐板樁

理想模式－等彎矩或反力布置法支撐點處等彎矩或等反力布置實際模式常用等值梁法3）板樁墻－無支撐板樁計算注意：運用剪力與彎矩間的微分關系確定最大彎矩位置自由端簡支端4）地下連續(xù)墻計算簡介方法之一：山肩邦男近似法兩個重要假定：（1）施加下一道支撐時，不影響上道支撐的反力；（2）施加下一道支撐時，上部支撐及支擋結構的位置不變。兩個基本方程：（1）橫向力的平衡Fx＝0（2）樁底端力矩平衡MB＝05）基坑穩(wěn)定性驗算（1）支擋結構整體穩(wěn)定性驗算；（2）地基強度驗算；（3）坑底抗管涌驗算。基坑底部抗隆起驗算hdhha6）《建筑三基坑三支護三技術三規(guī)程》方法三介紹排樁三、地三下連三續(xù)墻三計算（1）無三支撐三：確定三最小三埋深三：對三樁底三力矩三：Mp/Ma＝K≥三1.三2γ0（2）單三支撐三：同教三材方三法（3）多三支撐三：圓弧三滑動三簡單三條分三法確三定最三小埋三深（4）抗三管涌三要求三：hd/（三h－三ha）＝三Kw≥1三.2三γ0hdhha本講三小節(jié)基坑三支護三結構三設計——屬于三巖土三結構三設計三，要三具備三兩方三面知三識基三礎：三巖土三力學三、結三構力三學（三含材三料力三學）三。單支三撐及三多支三撐注三意等三值梁三法的三應用三；無三支撐三板樁三計算三時注三意力三的平三衡分三析。關鍵三點在三確定三荷載三分布三模式三，目三標在三結構三設計三。多采三用荷三載－三結構三法（三上部三結構三設計三方法三），三實際三應考三慮巖三土體三－結三構間三的相三互作三用。由于三天然三材料三的復三雜性三，決三定巖三土力三學的三某種三程度三的不三確定三性，三致使三分析三計算三難以三嚴密三理論三，需三要引三入一三定的三經(jīng)驗三。作業(yè)三題P9三5習題4.三1要求三：按三規(guī)范三法計三算，三注意三其主三動土三壓力三計算三方法三。P9三5習題4.