基礎(chǔ)工程之基坑工程結(jié)構(gòu)計算培訓(xùn)講義

基坑工程5.5單點支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算

假定作用于地下連續(xù)墻上的水、土壓力均已知，且墻體和支撐的變形，不會引起墻體上的水、土壓力的變化。在計算過程中，首先采用土壓力計算的朗肯理論，確定作用于連續(xù)墻上的水、土壓力的大小和分布，然后用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，計算墻體和支撐的內(nèi)力，確定配筋量或驗算截面強度。在引入一些假定后，還可以算出連續(xù)墻所需的入土深度，這種計算方法稱之為荷載結(jié)構(gòu)法。屬于此類方法的有等值梁法，太沙基法

1.等值梁法

等值梁法示意圖

等值梁法原理

采用等值梁法的關(guān)鍵是確定彎矩為0的位置，也即反彎點的位置，一旦確定，支護結(jié)構(gòu)的支點力、嵌固深度及結(jié)構(gòu)內(nèi)力（剪力和彎矩）就可以按照彈性結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁法求解。規(guī)程JGJ120-99規(guī)定，單層支點支護結(jié)構(gòu)的反彎點的位置位于基坑底面以下水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值與水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值相等的位置，并據(jù)此計算支護結(jié)構(gòu)的支點力、嵌固深度，按照靜力平衡條件計算截面彎矩和剪力2.彈性地基梁法（修正的荷載結(jié)構(gòu)法）

彈性地基梁法把支護結(jié)構(gòu)看作為一豎直的受側(cè)向土壓力作用的彈性地基梁，土壓力一般采用朗肯土壓力，基坑面以上的支撐可以看作為一彈性支點，基坑面以下的土層可以用一系列的土彈簧的作用來代替，而對基坑以上主動側(cè)的土體通常有兩種假設(shè)

(a)，假設(shè)基坑內(nèi)側(cè)土體視為土彈簧，外側(cè)作用已知的土壓力和水壓力，此即現(xiàn)行的規(guī)范推薦和工程界通用的“豎直平面彈性地基梁法”。

(b)，基坑內(nèi)外側(cè)土體視作土彈簧

彈性地基梁法中土對支擋結(jié)構(gòu)的抗力用土彈簧來模擬，地基反力由水平地基反力系數(shù)同該深度擋墻變形的乘積確定，地基反力系數(shù)隨深度變化的通用表達式為：式中：為地面或開挖面以下深度，為比例系數(shù)，為指數(shù)，反映地基反力系數(shù)隨深度面變化的情況，為地面或開挖面處土的地基反力系數(shù)，一般取為零

地基反力系數(shù)沿深度的分布圖示

當(dāng)n=1時

此式表明水平地基反力系數(shù)隨深度按照線形規(guī)律增大，由于我國以往應(yīng)用此種分布圖式時，用m表示比例系數(shù)，即：故通稱為m法采用m法時土對擋墻的水平地基反力

1、支護結(jié)構(gòu)的破壞形式（1）支錨結(jié)構(gòu)系統(tǒng)破壞；(2)板樁底部向基坑內(nèi)側(cè)移;（3）板樁彎曲破壞；(4)整體圓弧滑動；（5）基坑底管涌發(fā)生。

5.6基坑穩(wěn)定性支護功結(jié)構(gòu)脈設(shè)計袖應(yīng)考戲慮的巴問題（1）確萬保錨阿桿（闊支撐鎮(zhèn)）的凡強度艙與穩(wěn)亂定；（2）板服樁的冤入土溝深度串應(yīng)滿默足要石求；（3）板失樁截坊面尺墾寸、咐間距穴、抗紛彎強軌度夠撞用；（4）基悔坑底著穩(wěn)定脅驗算鋪滿足醒要求尸。2.一般辰穩(wěn)定耐性計念算1.支護思結(jié)構(gòu)患的嵌蟲固穩(wěn)策定性懸臂灑式結(jié)景構(gòu)單支燙點結(jié)且構(gòu)圓弧桂滑動池面簡浙單條呢分法漢，按爪總應(yīng)偏力法趙計算ci、ji—i土條綁底的退粘聚室力和珠內(nèi)摩嘗擦角懶；Li—i土條黨底面盞面積轎；Wi—i土條療重量押，按治飽和省容重恢計算斤；qi—i土條份底面基傾角迷。2.整體近穩(wěn)定礎(chǔ)性計煙算3.抗隆芝起驗煉算建筑蔥地基掃基礎(chǔ)苗設(shè)計惰規(guī)范第（GB忘50捐00職7-去20茂02蠻)4.滲流國穩(wěn)定連性驗活算當(dāng)上沸部為麥不透也水層全，坑再底下針某深陸度處析有承這壓水匹層時船，基啞坑開上挖可姜能引攝起承竟壓水殿頭沖衡破基駁坑底倉部不柄透水梁層，崖造成話突涌段?；雍娴撞總?cè)土體和突涌撐穩(wěn)定反性通營常考襪察土斜壓力警與承卷壓水途壓力追是否春平衡即。

基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定性驗算坑底關(guān)下某戚深度恐范圍摔內(nèi)，方無承恒壓水至層時5.叫7地下餓水控坐制常用畢的處羊理措由施一般古中粗瘡砂以椅上粒她徑土劇用水淘下開防挖或份堵截劇法；為中砂努和細非砂土軍用井渡點法汽和管沃井法渴；淤枯泥或個粘土遮用真溪空法綠或電竄滲法當(dāng)降附水危難及基舒坑及功周邊標(biāo)環(huán)境隨時，憐宜采芳用截山水或監(jiān)回灌娛法。祥截水集后基糕坑中邪的水涌量或灣水壓醋較大仔時，翻宜采置用坑味內(nèi)降紅水地下鞋含水冒層滲非透性兔強且盒厚度鵝大時訪，可刺采用“懸掛催式豎暑向截修水＋供坑內(nèi)廁井點敏降水”或“懸掛俊式豎請向截顆水＋凈水平遍封底”止水來帷幕孔通常按采用恩水泥掠攪拌博樁、仇旋噴悄樁等姑，其熄形式乘有二稼：含水水層封較薄欲，穿袖過含喘水層仔插入吐隔水鴉層或們不透數(shù)水層匯中；警含水襖層較跡厚，災(zāi)懸吊脖在透豆水層諸中地下放水控因制方恥法集水撫明排宜法降水店法：借輕型良井點音法、股噴射民～、濤管井筍～和跪深井滋泵～截水治和回補灌技侄術(shù)：早回灌窄溝、頃回灌證井選擇相降水留方法歪時應(yīng)外注意充分遭調(diào)查鐵含水犯層的抖埋藏惡條件傻及其甲水位息或水蔬壓、盛透水香性及別富水愈性、和地下擱水的召排泄敘能力場地蠟周圍介地下貢水的消利用怒情況場地唯條件(周圍勒建筑蛛物及年道路雖情況狀、地酒下水貪管線窮埋設(shè)衣情況)一.支護晚結(jié)構(gòu)挎監(jiān)測誓項目第七帆節(jié)掉支腐護結(jié)士構(gòu)監(jiān)私測

側(cè)壁安全等級監(jiān)測項目一級二級三級支護結(jié)構(gòu)水平位移應(yīng)測應(yīng)測應(yīng)測周圍建筑物、地下管線變形應(yīng)測應(yīng)測宜測地下水位應(yīng)測應(yīng)測宜測樁、墻內(nèi)力應(yīng)測宜測可測錨桿拉力應(yīng)測宜測可測支撐軸力應(yīng)測宜測可測立柱變形應(yīng)測宜測可測土體分層豎向位移應(yīng)測宜測可測支護結(jié)構(gòu)界面上側(cè)向壓力宜測可測可測二.支護吵結(jié)構(gòu)拘監(jiān)測裕常用瘋儀器支護憂結(jié)構(gòu)真與周息圍環(huán)鍋境的訂監(jiān)測牽，主濤要分沾為應(yīng)梨力監(jiān)巴測與典變形利監(jiān)測膠。應(yīng)力悶檢測蠅主要許用機訪械系攤統(tǒng)和尋電器皮系統(tǒng)拒的儀隙器。變形嶼監(jiān)測舉主要閃用機蛛械系剖統(tǒng)、懂電器師系統(tǒng)鄙和光睜學(xué)系蘭統(tǒng)的畫儀器聞。二.支護謎結(jié)構(gòu)身監(jiān)測礙常用隨儀器（一膛）變鏈形監(jiān)利測儀透器常用絡(luò)的有經(jīng)緯戴儀水準(zhǔn)蠅儀測斜餓儀主要凡是測短斜儀蜓。二.支護歐結(jié)構(gòu)榜監(jiān)測哀常用枯儀器測斜紗儀是招一種丑測量液儀器卸軸線屯與鉛求直線貞之間襖夾角昨的變潑化量如，進編行計別算擋流墻或伴土層夏各點衡水平勾位移雁的儀包器。按工慰作原香理，亦測斜隊儀可睬分為伺服落加速既度式電阻模應(yīng)變騙片式差動煮電阻放式差動飲電容吩式鋼弦挪式最常炮用的援是伺貫服加疼速度困式和也電阻動應(yīng)變瞧片式響。二.支護鬼結(jié)構(gòu)益監(jiān)測氧常用拴儀器應(yīng)力嗽監(jiān)測鐵儀器1.土壓菜力觀慣測儀第器—土壓熄力計剝（土沒壓力聚盒）液壓市式氣壓陪平衡玩式電器裹式鋼弦臥式二.支護楊結(jié)構(gòu)叮監(jiān)測粉常用貿(mào)儀器2.孔隙縮慧水壓綢力計測量籃孔隙榆水壓拖力使世用最律多的怨是孔罩隙水牧壓力繞計，羅其形昏式、山工作處原理叫均與廉土壓窯力計州相同謀。孔隙藥水壓鼠力計鋒宜鉆戶孔埋鍋設(shè)，汁待鉆融孔至達要求右深度淚后，窩先將澡孔底膽填入票部分誓干凈著的砂景，將幟測頭半放入間，