深基坑工程講座高大釗

深基坑工工程講座座(一)同濟(jì)大學(xué)學(xué)高高大釗內(nèi)容容深基坑工工程總論論深基坑工工程方案案設(shè)計深基坑工工程設(shè)計計計算深基坑工工程施工工圖設(shè)計計深基坑工工程總論論深基坑工工程的若若干事故故實例地下連續(xù)續(xù)墻圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的垮塌鋼支撐的的失穩(wěn)工程樁的的傾斜采用拱圈圈結(jié)構(gòu)深深基坑的的垮塌土釘墻的的垮塌深基坑工工程總論論1.深深基坑工工程的技技術(shù)要求求；2.深深基坑圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的類型型；3.深深基坑工工程的失失效模式式；4.深深基坑工工程的安安全等級級與設(shè)計計、施工工要求；；5.深深基坑圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計計荷載；；6.深深基坑設(shè)設(shè)計表達(dá)達(dá)式及安安全控制制標(biāo)準(zhǔn)；；深基坑工工程的技技術(shù)要求求深基坑工工程是指包括括基坑開開挖、降降水和支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計、、施工與與監(jiān)測在在內(nèi)的總總稱。支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)則由包括括具有擋擋土、止止水功能能的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)和維持圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)平衡的的支、錨體體系兩部分組組成；支支、錨體體系是指指內(nèi)支撐體體系或錨錨桿體系系，內(nèi)支撐體體系由支撐、、圍檁和和立柱等等構(gòu)件組組成，錨桿體系系則由錨桿桿、腰粱粱和臺座座等組成成。對深基坑坑工程的的技術(shù)要要求包括括：一深基基坑工程程的功能能要求1.擋擋土土功能2.止止水水功能3.作作為為地下結(jié)結(jié)構(gòu)外墻墻的使用用功能二環(huán)境境保護(hù)與與處理相相鄰關(guān)系系的要求求1.控控制制圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)位移移和坑底底隆起對對環(huán)境的的影響2.控控制制降低地地下水位位對環(huán)境境的影響響3.控控制制土錨對對相鄰場場地的影影響深基坑工程程的功能能要求為什么要要做深基基坑工程程？由地下室室的施工工引起的的問題：：擋土和止止水的功功能－臨臨時性的的結(jié)構(gòu)物物作為深基基坑圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的地下連連續(xù)墻可可以同時時用作地地下結(jié)構(gòu)構(gòu)的永久久性外墻墻的使用用功能擋土功能能放坡開挖挖和支護(hù)護(hù)開挖雖雖是兩種種可供選選擇的開開挖方案案，但放放坡開挖挖的適用用范圍有有限，因因為深基基坑的放放坡范圍圍過大，，城市不不可能提提供太大大的放坡坡空間；；深基坑坑放坡所所增加的的土方量量也比較較大；如如在軟土土地區(qū)更更由于可可能產(chǎn)生生深層滑滑動的制制約，在在深基坑坑中放坡坡開挖的的風(fēng)險很很大。因此深基基坑工程程大多采采用支護(hù)護(hù)開挖的的方案。。深基坑坑設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)（一般包括圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)和和支錨體體系兩部分））的目的的是阻止止基坑外外側(cè)土體體的坍塌塌，為基基礎(chǔ)施工工提供安安全的工工作空間間。支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的功能能是擋土土，對基基礎(chǔ)施工工空間來來說具有有防護(hù)的的作用，，統(tǒng)稱為為支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)，但但將圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)和和支錨體體系加以以區(qū)別可可更確切切地表達(dá)達(dá)其在基基坑工程程中的不不同作用用。根據(jù)擋土土的要求求，圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)不不一定是是連續(xù)密密閉的，，在土的的強(qiáng)度比比較高的的地區(qū)，，采用間間隔式的的圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)就足足以起到到擋土的的作用；；但在軟軟土地區(qū)區(qū)，由于于土的強(qiáng)強(qiáng)度低，，土壓力力比較大大，則需需要設(shè)置置連續(xù)排排列的圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)才有足足夠的強(qiáng)強(qiáng)度抵抗抗土壓力力的作用用和防止止軟土在在側(cè)向壓壓力作用用下通過過支擋的的間隙繞繞流。不同地區(qū)區(qū)、不同同土類、、不同開開挖深度度的基坑坑，根據(jù)據(jù)擋土的的功能要要求可以以選擇不不同的圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)型式和和支錨體體系的類類型。止水功能能在地下水水位比較較高的地地區(qū)，為為了使施施工作業(yè)業(yè)的空間間比較干干燥，必必須采取取坑內(nèi)排排水或降降低地下下水位的的措施。。如在坑坑內(nèi)降低低地下水水位則造造成了坑坑內(nèi)外的的水位差差，地下水水在水頭頭壓力的的作用下下從坑外外流向坑坑內(nèi)，不不僅不能能保持坑坑內(nèi)的干干燥，而而且還會會產(chǎn)生管管涌、流流砂等滲滲透變形形，危及及基坑的的安全。。在這種種情況下下，要求圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)同同時具有有止水的的功能，，能阻止止地下水水流向坑坑內(nèi)，以以保證坑坑內(nèi)的施施工作業(yè)業(yè)條件。。實現(xiàn)圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)止止水功能能的條件件，一方方面是要要求圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)本本身要有有一定的的隔水性能能，可以同同時起止止水帷幕幕的作用用，另一一方面是是要求設(shè)設(shè)置的止止水帷幕幕有足夠夠的長度度，或者者能切入入不透水水層，或或者能將水頭梯梯度減少少到不會會發(fā)生危危害的數(shù)數(shù)值。有些類型型的圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)可可以同時時具有擋擋土和止止水的功功能，如如地下連連續(xù)墻；；但有些些擋土結(jié)結(jié)構(gòu)物卻卻不具有有止水的的作用，，如排樁樁式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)，，此時就就需要設(shè)設(shè)置止水水帷幕，，采用兩兩種材料料的復(fù)合合結(jié)構(gòu)。。作為地下結(jié)結(jié)構(gòu)外墻的的使用功能能在軟土地區(qū)區(qū)，深基坑坑工程的圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)造造價很高，，特別如地地下連續(xù)墻墻有時可達(dá)達(dá)數(shù)千萬之之巨，如果果僅用作施施工時的臨臨時性圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)，在在地下室施施工完畢以以后就喪失失了使用價價值，確實實非常可惜惜。為了充充分利用地地下連續(xù)墻墻的使用價價值，提出出了將圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)同時時作為地下下室外墻的的設(shè)計要求求，這種設(shè)設(shè)想無疑是是具有經(jīng)濟(jì)濟(jì)意義的。。在這種條件件下，支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)就具具有地下室室外墻的使使用功能要要求，即永永久性的止止水功能、、永久性的的擋土作用用以及傳遞遞建筑物荷荷載的功能能。對于同時具具有地下室室外墻使用用功能要求求的圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)，其設(shè)設(shè)計和施工工的技術(shù)要要求和一般般圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)不同，技技術(shù)難度比比較大，也也比較復(fù)雜雜，需要作作專門的研研究。環(huán)境保護(hù)與與處理相鄰鄰關(guān)系的要要求1.控控制圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)位移移和坑底隆隆起對環(huán)境境的影響2.控控制降低低地下水位位對環(huán)境的的影響3.控控制土錨對對相鄰場的的影響控制圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)位移和和坑底隆起起對環(huán)境的的影響基坑開挖對對土體來說說是一種卸卸荷作用，，打破了土土體原來的的平衡狀態(tài)態(tài)，土體就就會產(chǎn)生各各種形態(tài)的的位移，在在基坑內(nèi)部部，表現(xiàn)為為圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的水平平位位移移和坑坑底底的的隆起起，盡盡管管設(shè)設(shè)置置了了圍圍護(hù)護(hù)體體的的支支、、錨錨結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，但但圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)連連同同周周圍圍的的土土體體仍仍然然有有不不同同程程度度的的水水平平位位移移；；坑底底的的隆隆起起是是一一種種向向上上的的位位移移，，產(chǎn)產(chǎn)生生的的原原因因一一是是深深層層土土的的卸卸荷荷回回彈彈，，二二是是由由開開挖挖形形成成的的壓壓力力差差導(dǎo)導(dǎo)致致的的土土體體塑塑流流。。由由于于土土體體是是連連續(xù)續(xù)體體，，坑坑底底的的隆隆起起和和圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的水水平平位位移移必必然然導(dǎo)導(dǎo)致致坑坑外外土土體體產(chǎn)產(chǎn)生生沉沉降降和和水水平平位位移移，，帶帶動動相相鄰鄰建建筑筑物物或或市市政政設(shè)設(shè)施施發(fā)發(fā)生生傾傾斜斜或或撓撓曲曲，，這這些些附附加加的的變變形形使使結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件或或管管道道可可能能產(chǎn)產(chǎn)生生開開裂裂，，影影響響使使用用，，危危及及安安全全。。控制制降降低低地地下下水水位位對對環(huán)環(huán)境境的的影影響響基坑坑開開挖挖時時必必須須采采取取坑坑內(nèi)內(nèi)排排水水或或降降低低地地下下水水位位的的措措施施以以獲獲得得干干燥燥的的施施工工工工作作空空間間。。如采采用用坑坑外外降降水水會會使使大大范范圍圍的的地地下下水水位位下下降降；；如如在在坑坑內(nèi)內(nèi)降降水水而而圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)不不具具有有止止水水的的功功能能，，或或止止水水功功能能失失效效，，則則也也會會引引起起坑坑外外地地下下水水位位下下降降；；基基坑坑的的開開挖挖深深度度越越深深，，地地下下水水位位下下降降越越多多，，影影響響的的范范圍圍也也就就越越大大。。當(dāng)當(dāng)采采用用坑坑內(nèi)內(nèi)降降水水方方案案而而止止水水帷帷幕幕能能有有效效工工作作時時，，坑坑外外的的地地下下水水位位不不會會明明顯顯下下降降，，對對相相鄰鄰建建筑筑物物不不會會構(gòu)構(gòu)成成威威脅脅。。地下下水水位位下下降降造造成成土土體體有有效效應(yīng)應(yīng)力力增增加加，，產(chǎn)產(chǎn)生生大大范范圍圍的的地面面沉沉降降，在在影影響響范范圍圍內(nèi)內(nèi)的的建建筑筑物物和和市市政政設(shè)設(shè)施施就就要要受受到到不不同同程程度度的的損損害害。。因此此在在軟軟土土地地區(qū)區(qū)通通常常都都采采用用止止水水帷帷幕幕來來防防止止坑坑外外地地下下水水位位的的下下降降，，在在基基坑坑工工程程設(shè)設(shè)計計和和施施工工時時，，必必須須充充分分重重視視止止水水帷帷幕幕的的質(zhì)質(zhì)量量，，密切切監(jiān)監(jiān)控控坑坑外外地地下下水水位位的的變變化化。控制制土土錨錨對對相相鄰鄰場場地地的的影影響響對坑坑內(nèi)內(nèi)的的施施工工條條件件來來說說，，采采用用土土錨錨比比內(nèi)內(nèi)支支撐撐更更為為有有利利，，可可以以減減少少對對挖挖土土和和澆澆筑筑基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的干干擾擾。。因因此此在在地地質(zhì)質(zhì)條條件件比比較較好好的的的的地地方方，，大大量量采采用用土土錨錨；；而而在在軟軟土土地地區(qū)區(qū)，，由由于于軟軟土土無無法法提提供供足足夠夠的的錨錨固固力力，，很很少少采采用用土土錨錨。。但但除除了了上上述述技技術(shù)術(shù)方方面面的的考考慮慮之之外外，，采采用用土土錨錨時時還還應(yīng)應(yīng)充充分分注注意意其其對對相相鄰鄰關(guān)關(guān)系系的的影影響響，，除除非非建建筑筑場場地地十十分分空空曠曠，，土土錨錨能能完完全全設(shè)設(shè)置置在在建建筑筑紅紅線線范范圍圍以以內(nèi)內(nèi)。。建筑筑紅紅線線是是法法定定的的建建筑筑界界限限，，不不僅僅限限定定地地面面建建筑筑的的范范圍圍，，而而且且也也不不容容許許地地下下的的設(shè)設(shè)施施超超出出紅紅線線范范圍圍。。在在一一般般情情況況下下，，土土錨錨的的錨錨固固段段常常常常超超出出紅紅線線，，亦亦即即已已經(jīng)經(jīng)進(jìn)進(jìn)入入相相鄰鄰場場地地的的范范圍圍，，如如果果相相鄰鄰場場地地進(jìn)進(jìn)行行地地下下的的施施工工或或設(shè)設(shè)置置樁樁體體，，土土錨錨就就成成為為其其地地下下障障礙礙物物，，因因此此可可能能產(chǎn)產(chǎn)生生相相鄰鄰的的糾糾紛紛。。從從民民法法的的角角度度來來看看，，采采用用的的土土錨錨如如已已進(jìn)進(jìn)入入相相鄰鄰場場地地范范圍圍，，則則已已經(jīng)經(jīng)侵侵犯犯了了相相鄰鄰場場地地業(yè)業(yè)主主的的合合法法權(quán)權(quán)益益，，相相鄰鄰場場地地業(yè)業(yè)主主可可以以訴訴諸諸法法律律。。深基基坑坑圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的類類型型按功功能能劃劃分分按圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)剛剛度度劃劃分分按圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)保保持持穩(wěn)穩(wěn)定定方方式式劃劃分分按圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的施施工工工工藝藝與與材材料料劃劃分分按功功能能劃劃分分按圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)功功能能劃劃分分為為臨時時性性結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和兼兼有有永永久久性性結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)功功能能（（兩墻墻合合一一）兩類。臨時性圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的功能比比較單一，設(shè)設(shè)計時只要滿滿足施工圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的擋土土、止水和環(huán)環(huán)境保護(hù)的要要求；永久性結(jié)構(gòu)除除了滿足上述述施工圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的要求外外，還應(yīng)滿足足作為永久性性結(jié)構(gòu)的許多多要求，例如如傳力、協(xié)調(diào)調(diào)變形、防滲滲等要求。同同時還要處理理與地下室梁梁、板、柱的的連接構(gòu)造，，對圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的變形也有有更嚴(yán)格的要要求。按圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛剛度劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)材材料本身的傳傳力特性可以以分為剛性結(jié)結(jié)構(gòu)和柔性結(jié)結(jié)構(gòu)兩類。剛性結(jié)構(gòu)圍護(hù)體材料的的抗拉強(qiáng)度很很低，一般不不考慮承受彎彎矩，其變形形的特點主要要是平移和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，當(dāng)發(fā)生生撓曲變形時時很容易出現(xiàn)現(xiàn)開裂；柔性結(jié)構(gòu)圍護(hù)體材料能能承受較大的的彎矩和拉應(yīng)應(yīng)力，因此可可以容許發(fā)生生較大的撓曲曲而結(jié)構(gòu)不出出現(xiàn)裂縫。按圍護(hù)結(jié)構(gòu)保保持穩(wěn)定方式式劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)保保持穩(wěn)定的方方式，可劃分分為自立式和和支錨式兩類類。自立式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)可以不依靠支支撐或錨桿的的傳力作用而而保持其平衡衡，按照保持持穩(wěn)定的機(jī)制制可以分為重重力式和懸臂臂式兩類。重重力式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)依靠自身身的重力所形形成的穩(wěn)定力力矩和摩阻力力來抵抗土壓壓力所引起的的傾覆和滑移移；懸臂式則則依靠插入深深度范圍內(nèi)土土的嵌固作用用維持穩(wěn)定。。支錨式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)則需要依靠內(nèi)內(nèi)支撐或土錨錨才能保持圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)穩(wěn)定。主動土壓力Ea被動抗力Ep基底摩阻力H重力G重力式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)主動土壓力Ea被動抗力Ep被動抗力E′p懸臂式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)拉錨土錨土錨或拉錨支撐立柱立柱樁圍護(hù)墻圍檁坑底加固內(nèi)支撐體系按圍護(hù)結(jié)構(gòu)施施工工藝與材材料劃分按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的的施工工藝與與材料劃分可可分為以水泥泥穩(wěn)定土為材材料的水泥攪攪拌樁，以鋼鋼為材料的鋼鋼板樁和以鋼鋼筋混凝土為為材料的鉆孔孔灌注樁、地地下連續(xù)墻或或鋼筋混凝土土板樁。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受受力性能與材材料密切有關(guān)關(guān)。用水泥攪攪拌樁做成的的壩體是剛性性的、自立式式的。用鋼材材或鋼筋混凝凝土制成的圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)是柔柔性的，一般般需要采用支支錨體系來維維持其穩(wěn)定。。但鋼筋混凝凝土地下連續(xù)續(xù)墻也可以做做成如圖所示示的重力式圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)；水水泥攪拌樁可可以加勁性的的型鋼成為柔柔性的圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)（SMW工法），也可可以用作柔性性的排樁式圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的止止水帷幕。地下連續(xù)墻作作重力式基坑工程的失失效模式1.整體失穩(wěn)2.坑底隆起3.圍護(hù)結(jié)構(gòu)傾覆覆失穩(wěn)4.圍護(hù)結(jié)構(gòu)滑移移失穩(wěn)5.圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部部地基承載力力失穩(wěn)6.“踢腳腳”失穩(wěn)7.止止水帷幕功能能失效和坑底底滲透變形破破壞8.圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)結(jié)構(gòu)性破壞9.支、、錨體系失穩(wěn)穩(wěn)破壞整體失穩(wěn)整體失穩(wěn)是指指在土體中形形成了滑動面面，圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)連同基坑外外側(cè)及坑底的的土體一起喪喪失穩(wěn)定性，，一般的失穩(wěn)穩(wěn)形態(tài)是圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的上部部向坑外傾倒倒，圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的底部向坑坑內(nèi)移動，坑坑底土體隆起起，坑外地面面下陷。坑底隆起坑底隆起是指指坑底土體產(chǎn)產(chǎn)生向上的塑塑性變形?；娱_挖以后后，坑底向上上位移的原因因有兩種，一一是卸載引起起的回彈，其數(shù)值較小小；另一種是是在開挖引起起的壓力差作作用下土體中中產(chǎn)生的塑性變形，這種變形如如果數(shù)量較大大，表示土體體中的塑流已已經(jīng)比較嚴(yán)重重，如果圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)支支撐能形成整整體性好的體體系，則塑流流僅引起坑外外地面下沉，，影響環(huán)境安安全；如果是是自立式結(jié)構(gòu)構(gòu)或節(jié)點強(qiáng)度度差的支撐體體系，隆起可可能是整體失失穩(wěn)的前兆；；如果穩(wěn)定性性不能得到有有效的控制，，就會發(fā)生整整體性失穩(wěn)。。圍護(hù)結(jié)構(gòu)傾覆覆失穩(wěn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傾傾覆失穩(wěn)主要要發(fā)生在重力力式結(jié)構(gòu)或懸懸臂式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)，重力式式結(jié)構(gòu)在坑外外主動土壓力力的作用下，，圍護(hù)結(jié)構(gòu)繞繞其下部的某某點轉(zhuǎn)動，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的頂頂部向坑內(nèi)傾傾倒。抵抗傾覆失失穩(wěn)的力矩主主要由圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)自身的重重力形成，坑坑底的被動抗抗力也是構(gòu)成成抵抗力矩的的因素。關(guān)于于轉(zhuǎn)動中心的的位置有不同同的看法，傳傳統(tǒng)的方法是是將轉(zhuǎn)動中心放在在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的的前趾，但也有認(rèn)為為繞前趾上面面或下面的某某一點轉(zhuǎn)動比比較合理，特特別的軟土地地區(qū)由于基底底土比較軟弱弱，在力矩作作用下前趾有下沉的的可能。圍護(hù)結(jié)構(gòu)滑移移失穩(wěn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的滑滑移失穩(wěn)亦主主要發(fā)生在重重力式結(jié)構(gòu)中中，在坑外主主動土壓力的的作用下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)向坑坑內(nèi)平移。抵抗滑移的的阻力主要由由圍護(hù)體底面面的摩阻力以以及內(nèi)側(cè)的被被動土壓力構(gòu)構(gòu)成。當(dāng)坑底底土軟弱或圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部部的地基土軟軟化時，墻體體發(fā)生滑移失失穩(wěn)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部部地基承載力力失穩(wěn)重力式圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的底面壓壓力過大，地地基承載力不不足引起的失失穩(wěn)。由于在圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的外側(cè)還還作用著土壓壓力，因此其其合力是傾斜斜的。在傾斜斜荷載作用下下，地基土發(fā)發(fā)生向坑內(nèi)的的擠出，圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不不均勻的沉降降，可能導(dǎo)致致部分圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的開裂損損壞?！疤吣_”失穩(wěn)穩(wěn)在單支撐的基基坑中，可能能發(fā)生撓支撐點轉(zhuǎn)動動，圍護(hù)結(jié)構(gòu)上上部向坑外傾傾倒，圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的下部向向上翻的失穩(wěn)穩(wěn)模式，故形形象地稱為““踢腳”失穩(wěn)穩(wěn)。在多支撐撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)中一般不會會產(chǎn)生踢腳失失穩(wěn)，除非其其它支撐都已已失效，只有有一道支撐起起作用的情況況。止水帷幕功能能失效和坑底底滲透變形破破壞止水帷幕喪失失擋水功能，，產(chǎn)生滲漏、涌水、、流土或流砂砂。由于水土流流失使基坑外外地面下沉、、塌陷，導(dǎo)致致鄰近建筑物物的開裂和損損壞。引起圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水水帷幕功能失失效的主要原原因是施工因因素，其次是是設(shè)計因素和和材料的因素素。由于施工工質(zhì)量低劣，，止水帷幕有有空洞或裂縫縫，成為漏水水的通道是最最普遍的現(xiàn)象象；止水帷幕幕設(shè)計過短，，沒有全部切切斷透水層也也是漏水的可可能原因。由于止水帷幕幕失效產(chǎn)生過過大的水力坡坡降引起坑底底滲透變形破壞壞?？觾?nèi)采用排排水或降水措措施后，造成成了坑內(nèi)外的的水頭差，地地下水在水頭頭差的作用下下向坑內(nèi)滲流流，在滲流出出口處土的細(xì)細(xì)顆粒被帶出出，或土顆粒粒處于懸浮狀狀態(tài)涌出。這這種由滲透引引起的破壞因因破壞機(jī)理不不同而有不同同的名稱，如如管涌、流砂砂或流土。如如不及時制止止，由滲透變變形引起的坑坑外土體的位位移和陷落是是嚴(yán)重的。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)結(jié)構(gòu)性破壞圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)性性破破壞壞是是指指圍圍護(hù)護(hù)體體本本身身發(fā)發(fā)生生開裂裂、、折折斷斷、、剪剪斷斷或或壓壓屈屈，致致使使結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)失失去去了了承承載載能能力力的的破破壞壞模模式式。。結(jié)構(gòu)構(gòu)性性損損壞壞的的原原因因可可能能是是方方案案性性的的錯錯誤誤，，如如支支撐撐體體系系不不當(dāng)當(dāng)或或圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)不不閉閉合合；；也也可可能能是是設(shè)設(shè)計計計計算算時時荷荷載載估估計計不不足足或或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)材材料料強(qiáng)強(qiáng)度度估估計計過過高高，，支支撐撐或或圍圍檁檁截截面面不不足足導(dǎo)導(dǎo)致致破破壞壞；；此此外外，，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)節(jié)節(jié)點點處處理理不不當(dāng)當(dāng)，，也也會會因因局局部部失失穩(wěn)穩(wěn)而而引引起起整整體體破破壞壞，，特特別別在在鋼鋼支支撐撐體體系系中中，，節(jié)節(jié)點點多多，，加加工工與與安安裝裝質(zhì)質(zhì)量量不不易易控控制制。。節(jié)節(jié)點點處處理理包包括括支支撐撐和和墻墻體體的的連連接接處處，，如如不不設(shè)設(shè)置置圍圍檁檁或或連連接接強(qiáng)強(qiáng)度度不不夠夠。。支、、錨錨體體系系失失穩(wěn)穩(wěn)破破壞壞支錨錨體體系系的的失失穩(wěn)穩(wěn)破破壞壞包包括括兩兩種種不不同同的的破破壞壞模模式式。。錨錨桿桿的的破破壞壞主主要要表表現(xiàn)現(xiàn)為為錨桿桿的的拔拔出出、、斷斷裂裂或或預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力松松弛弛，土土錨錨的的破破壞壞大大多多是是局局部部的的，，群群錨錨的的破破壞壞實實際際上上是是土土體體的的失失穩(wěn)穩(wěn)而而并并非非是是錨錨桿桿的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)性性破破壞壞；；支支撐撐的的失失穩(wěn)穩(wěn)很很可可能能是是整整體體性性的的，，其其形形態(tài)態(tài)因因體體系系不不同同而而不不同同，，支支撐撐體體系系大大多多是是超超靜靜定定的的，，局局部部的的破破壞壞會會造造成成整整體體的的失失穩(wěn)穩(wěn)，，尤尤其其是是鋼鋼支支撐撐體體系系，，局局部部節(jié)節(jié)點點的的失失效效概概率率比比較較大大。。安全全等等級級與與設(shè)設(shè)計計、、施施工工要要求求確定定安安全全等等級級的的原原則則考慮慮劃劃分分安安全全等等級級的的因因素素已有有規(guī)規(guī)范范對對安安全全等等級級的的劃劃分分標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)不同同安安全全等等級級基基坑坑工工程程的的設(shè)設(shè)計計及及施施工工要要求求基坑坑設(shè)設(shè)計計的的表表達(dá)達(dá)式式及及設(shè)設(shè)計計原原則則關(guān)于于安安全全系系數(shù)數(shù)的的規(guī)規(guī)定定確定定安安全全等等級級的的原原則則1.基基坑坑工工程程大大多多數(shù)數(shù)是是臨時時性性的，，其其安安全全度度和和耐耐久久性性的的要要求求低低于于一一般般的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)工工程程；；2.圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)失失效效對周周圍圍環(huán)環(huán)境境影影響響的重重要要性性甚甚于于圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)本本身身；；3.在在許許多多情情況況下下，，變形形的的控控制制高于于強(qiáng)強(qiáng)度度控控制制。?？紤]慮劃劃分分安安全全等等級級的的因因素素1.基坑坑的的開挖挖深深度度由于于土土壓壓力力與與深深度度的的平平方方成成正正比比，，基基坑坑深深度度越越大大，，圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的內(nèi)內(nèi)力力與與變變形形都都相相應(yīng)應(yīng)急急劇劇增增大大，，支支錨錨結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的軸軸力力也也隨隨之之增增大大。。無無論論對對于于圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)本本身身的的安安全全或或?qū)Νh(huán)環(huán)境境的的影影響響都都增增加加了了技技術(shù)術(shù)難難度度，，工工程程的的重重要要性性和和失失效效帶帶來來的的危危害害性性都都加加大大了了，，對對于于深深基基坑坑應(yīng)應(yīng)提提高高對對設(shè)設(shè)計計和和施施工工的的技技術(shù)術(shù)要要求求；；2.土質(zhì)質(zhì)條條件件在相相同同開開挖挖深深度度的的條條件件下下，，土土質(zhì)質(zhì)越越差差，，抗抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度低低，，側(cè)側(cè)土土壓壓力力增增大大，，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力力加加大大，，對對環(huán)環(huán)境境的的影影響響也也越越大大，，控控制制的的要要求求必必須須相相應(yīng)應(yīng)提提高高；；3.地地下水水位地下水水對基基坑圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的安全全與使使用具具有決決定性性的作作用，，如果果地下下水位位很深深，則則技術(shù)術(shù)難度度和工工程的的危險險性都都要小小得多多；在在地下下水位位高的的地方方，降降水會會形成成地面面的沉沉降和和損害害相鄰鄰建筑筑物，，如果果設(shè)置置止水水帷幕幕，則則使圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)承承受很很大的的水壓壓力，，同時時增加加了滲滲透變變形的的危險險性，，因此此必須須提高高對設(shè)設(shè)計和和施工工的要要求；；4.相相鄰建建筑物物與設(shè)設(shè)施的的重要要性以以及對對變形形的承承受能能力相鄰建建筑物物的重重要性性增大大，對對變形形控制制的要要求更更嚴(yán)格格，安安全等等級就就越高高，例例如在在地下下鐵道道鄰近近地區(qū)區(qū)開挖挖基坑坑時，，常需需要提提高設(shè)設(shè)計的的安全全度以以保證證地下下鐵道道的安安全運運行；；對于于變形形十分分敏感感的建建筑物物或設(shè)設(shè)施，，也必必須嚴(yán)格控控制變變形，提高高對設(shè)設(shè)計施施工的的要求求。規(guī)范對對安全全等級級的劃劃分標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)有各各部門門和地地方的的基坑坑工程程規(guī)范范已經(jīng)經(jīng)提出出了基基坑工工程安安全等等級的的劃分分方法法，見見下表表，表表中出出現(xiàn)的的差別別反映映了地地區(qū)的的地質(zhì)質(zhì)條件件和經(jīng)經(jīng)驗的的不同同以及及規(guī)范范覆蓋蓋面的的不同同，地地方規(guī)規(guī)范針針對性性強(qiáng)，，可以以規(guī)定定得具具體一一些，，而全全國性性的規(guī)規(guī)范只只能規(guī)規(guī)定得得原則則些。。不同安安全等等級基基坑工工程的的設(shè)計計及施施工要要求為了統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)設(shè)計標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，，對不不同的的工程程區(qū)別別對待待，需需要制制定設(shè)設(shè)計依依據(jù)的的控制制標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。有有些規(guī)規(guī)范對對基坑坑工程程劃分分了安安全等等級，，但有有的規(guī)規(guī)范不不主張張劃分分安全全等級級。下下面主主要討討論按按安全全等級級確定定的設(shè)設(shè)計施施工要要求。從地方方規(guī)范范的規(guī)規(guī)定可可以看看出，，對基基坑圍圍護(hù)設(shè)設(shè)計的的要求求主要要按變變形控控制，，對不不同安安全等等級的的基坑坑提出出不同同數(shù)量量的變變形控控制值值，安安全等等級越越高，，變形形控制制值越越小。。變形形控制制值有有兩種種不同同方法法，一一種是是按水平平位移移的數(shù)數(shù)值控控制，另一一種是是按水平平位移移與圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)高高度的的相對對比值值控制制。其實這這兩種種不同同的控控制方方法表表示了了不同同的控控制側(cè)側(cè)重點點，相相對比比值用用于控控制圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)本本身能能處于于安全全的工工作狀狀態(tài)，，與安安全系系數(shù)相相配合合以保保持圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的安全全；水水平位位移的的絕對對值用用于將將圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)對相相鄰建建筑物物的影影響控控制在在許可可的范范圍以以內(nèi)。。對于面向全全國的規(guī)范范，由于各各地地質(zhì)條條件相差懸懸殊，很難難如地方規(guī)規(guī)范那樣對對變形作出出具體的規(guī)規(guī)定，建筑筑基坑工程程技術(shù)規(guī)范范在編制過過程中曾分分別鄰近有有無永久性性建筑物給給出了變形形控制值，，但在最終終頒布時刪刪去了這些些內(nèi)容。作作為一種經(jīng)經(jīng)驗的總結(jié)結(jié)還是有參參考價值。?；釉O(shè)計的的表達(dá)式及及設(shè)計原則則基坑設(shè)計由由兩部分組組成，一部部分是涉及及土體穩(wěn)定性性的驗算；另另一部分是是圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)、支撐或或錨桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計。前一種驗驗算時，主主要的荷載載和抗力都都是由土體體產(chǎn)生的；；后一種設(shè)設(shè)計的荷載載主要由土土體引起的的，而抗力力是由結(jié)構(gòu)構(gòu)材料提供供的。這兩兩種設(shè)計表表達(dá)式中的的荷載和抗抗力項的物物理意義不不同、性質(zhì)質(zhì)不同，安安全控制的的標(biāo)準(zhǔn)也不不相同。從表可以看看出，對穩(wěn)穩(wěn)定性驗算算，各規(guī)范范所采用的的設(shè)計方法法基本相同同，都是安安全系數(shù)方方法。雖然然安全系數(shù)數(shù)設(shè)計方法法不符合設(shè)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于概概率極限狀狀態(tài)設(shè)計原原則的要求求，但在設(shè)設(shè)計表達(dá)式式的兩邊都都采用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值表示設(shè)設(shè)計變量，，設(shè)計體系系內(nèi)部封閉閉，尚不致致造成誤解解和錯誤。。但是圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)墻身身設(shè)計、支支撐截面設(shè)設(shè)計和錨桿桿截面設(shè)計計的情況就就不一樣了了，設(shè)計表表達(dá)式兩邊邊物理量的的性質(zhì)不同同，需要在在基坑規(guī)范范中加以協(xié)協(xié)調(diào)。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)、支撐或或錨桿的結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計表表達(dá)式中，，必須充分分注意荷載載和抗力的的統(tǒng)一。這這是因為，，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力的荷荷載主要是是由土形成成的，所求求得的土壓壓力和結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力都是是標(biāo)準(zhǔn)值，，但材料的的強(qiáng)度采用用現(xiàn)行的混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)規(guī)范的設(shè)設(shè)計值，則則設(shè)計表達(dá)達(dá)式的兩端端是不一致致的，必須須采取一定定的調(diào)整措措施加以平平衡。如果采用現(xiàn)現(xiàn)行地基基基礎(chǔ)規(guī)范中中關(guān)于土壓壓力的計算算方法和結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計計算方法強(qiáng)強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的的內(nèi)力，同同時采用現(xiàn)現(xiàn)行混凝土土結(jié)構(gòu)規(guī)范范中的材料料強(qiáng)度設(shè)計計值進(jìn)行截截面強(qiáng)度驗驗算和配筋筋，忽視了了兩者之間間在設(shè)計原原則上的差差異，就降降低了結(jié)構(gòu)構(gòu)的安全度度，留下了了隱患。關(guān)于安全系系數(shù)的規(guī)定定各規(guī)范對設(shè)設(shè)計安全系系數(shù)的規(guī)定定很不一致致，符號和和術(shù)語也并并不一致，，在使用時時務(wù)必充分分注意區(qū)別別。各規(guī)范范對不同的的驗算模式式所規(guī)定的的安全系數(shù)數(shù)允許值見見下表。由由于各規(guī)范范都按自己己的符號術(shù)術(shù)語系統(tǒng)規(guī)規(guī)定其物理理意義，選選用各不相相同的安全全水準(zhǔn)和各各種系數(shù)，，讀者在使使用這些規(guī)規(guī)范時，只只能認(rèn)定執(zhí)執(zhí)行一本規(guī)規(guī)范的規(guī)定定，切忌幾幾本規(guī)范混混用。深基坑圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計荷載基坑工程設(shè)設(shè)計的荷載載不同于一一般的結(jié)構(gòu)構(gòu)物，作用用于圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)上的荷荷載主要是是側(cè)向壓力力包括土壓壓力和水壓壓力。其它它的一些作作用，如地地面的施工工荷載、相相鄰建筑物物的基底荷荷載等垂直直荷載也都都通過側(cè)向向壓力的形形式作用于于圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)；相鄰場場地的沉樁樁擠土作用用，也以水水平壓力的的形式傳給給圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)；直接作作用于圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)上的的垂直荷載載很少，主主要是作用用于內(nèi)支撐撐上的一些些施工機(jī)械械。作用于圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)上的的側(cè)向荷載載都是非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的荷載載，其值是是不確定的的、不穩(wěn)定定的，受施施工條件和和環(huán)境條件件的影響非非常大，預(yù)預(yù)估的荷載載與實際產(chǎn)產(chǎn)生的荷載載可能相差差很遠(yuǎn)，荷荷載的確定定是基坑工工程設(shè)計中中最為困難難而又十分分重要的環(huán)環(huán)節(jié)。作用于圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)側(cè)向土壓力力作用于圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的水水壓力施工荷載永久性荷載載作用于圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)側(cè)向土壓力力1.對對經(jīng)典土壓壓力理論的的認(rèn)識2.土土壓力的量量測試驗結(jié)結(jié)果3.土土壓力計算算中若干問問題的討論論4.土壓壓力計算的的一些經(jīng)驗驗方法對經(jīng)典土壓壓力理論的的認(rèn)識在討論到土土壓力問題題時，人們們就會提到到經(jīng)典的庫庫侖理論和和朗肯理論論。由于建建設(shè)規(guī)模的的發(fā)展，也也由于量測測技術(shù)和計計算技術(shù)的的進(jìn)步，近近代對于土土壓力的性性質(zhì)和土壓壓力的分布布與變化規(guī)規(guī)律的認(rèn)識識遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過過了朗肯和和庫侖的年年代，因此此在許多文文獻(xiàn)中，人人們不斷地地發(fā)現(xiàn)實測測的結(jié)果與與理論不符符，也經(jīng)常常聽到對經(jīng)經(jīng)典土壓力力理論的批批評。但是經(jīng)典的的土壓力理理論依然是是實用計算算公式的基基本形式，，許多關(guān)于于土壓力計計算的討論論常常是環(huán)環(huán)繞著如何何修正經(jīng)典典公式來開開展的，經(jīng)經(jīng)典公式的的局限性是是明顯的，，但至今尚尚沒有看到到超越他們們的新的理理論公式問問世。經(jīng)典土壓力力理論得到到的是極限限值基坑尚未開開挖時作用用在圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)墻面上上的是靜止止土壓力，，此時土體體處于完全全彈性狀態(tài)態(tài)，基坑開開挖以后土土體處于塑塑性局部發(fā)發(fā)展的過程程中，墻后后和墻前的的土壓力都都沒有達(dá)到到極限狀態(tài)態(tài)，處在圖圖中的兩條不不同的曲線線上，而按按經(jīng)典土壓壓力理論計計算的僅是是曲線的兩兩個端點。。至于塑性性發(fā)展的過過程，經(jīng)典典土壓力理理論并沒有有給出解答答，迄今為為止，還沒沒有解析的的方法可以以計算這個個過程。經(jīng)典土壓力力理論只能能計算剛性性界面上的的接觸壓力力經(jīng)典土壓力力理論沒有有考慮擋墻墻本身的變變形，即將將擋墻作為為完全剛性的，只考慮慮擋墻的平移或轉(zhuǎn)動動等剛性位移移。但在基坑工工程中，排排樁式和地地下連續(xù)墻墻等板式的的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)都是柔性性的，會產(chǎn)產(chǎn)生比較大大的變形，，而且在支支撐和錨桿桿的約束下下，圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的變形形非常復(fù)雜雜，目前也也沒有解析析的方法可可以計算柔柔性擋墻與與土體的接接觸壓力。。經(jīng)典土壓力力理論是在在平面應(yīng)變條條件下的解答無論是庫侖侖理論或者者是朗肯理理論，都是是平面應(yīng)變變條件下的的解答，沒沒有考慮末末端的影響響。而實際的的工程條條件總是是有限長長的，在在長邊方方向的中中部比較較接近于于平面條條件，但但在基坑坑的轉(zhuǎn)角角處則與與平面問問題假定定相距甚甚遠(yuǎn)，存在末端端的影響響。土壓力的的量測試試驗結(jié)果果國內(nèi)在90年代初，，周應(yīng)英英等報道道了五組組很有意意義的試試驗結(jié)果果，為認(rèn)認(rèn)識土壓壓力的分分布規(guī)律律提供了了實測的的數(shù)據(jù)。。試驗填料料分別采采用砂土土和粘性性土。采采用壓力力盒量測測土壓力力，在砂砂土的試試驗中用用了20個壓力盒盒，粘性性土的試試驗中用用了59個壓力盒盒。寬高比為為1.0寬高比為為0.66不同寬高高比的影影響繞墻底轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時繞墻頂轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動及平平移時墻平移時時說明當(dāng)墻墻身的高高寬比為為1時，實測測土壓力力隨深度度增加而而增大，，實測數(shù)數(shù)據(jù)在理理論分布布線兩側(cè)側(cè)波動，，靜止條條件下的的實測土土壓力最最大，隨隨著位移移的增大大，土壓壓力減小小；墻身身的高寬寬比1.5時的實測測結(jié)果，，分布曲曲線偏離離理論直直線比較較大，在在墻的上上半部實實測主動動土壓力力值大于于庫侖理理論值，，下部則則相反，，出現(xiàn)在在工程實實測時通通常出現(xiàn)現(xiàn)的R形分布；；五種不不同的寬寬高比（（0.5,0.6,1.0,1.5,2.0）的墻體體試驗結(jié)結(jié)果說明明墻身剛度度越小，，實測的的主動土土壓力分分布越偏偏離庫侖侖理論值值。當(dāng)墻身繞墻底轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時，實測測土壓力力的數(shù)據(jù)據(jù)隨深度度增大，，并接近近于直線分布布；但當(dāng)墻墻身平移移或繞墻墻頂轉(zhuǎn)動動時，實實測主動動土壓力力的分布布與直線線分布偏偏離比較較大，其其分布特特點是墻墻身上部部大于理理論值，，下部小小于理論論值。同同時還可可以看出出，當(dāng)墻墻底部繞繞墻頂?shù)牡奈灰屏苛颗c平移移量相等等時，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的總總土壓力力大于平平移的土土壓力，，且平移移時更偏偏離于理理論值。。比較三種種不同性性質(zhì)位移移的試驗驗結(jié)果可可知，墻墻平移時時的土壓壓力合力力最小，，繞墻頂轉(zhuǎn)動時的的土壓力力合力最大大；為了研研究不同同性質(zhì)位位移的相相互關(guān)系系，在進(jìn)進(jìn)行了繞繞墻頂轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的試試驗之后后，又將將墻頂移移動使墻墻恢復(fù)豎豎直，這這相當(dāng)于于兩種轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的疊疊加，與與平移相相當(dāng)；此此時上部部土壓力力由大變變小，下下部的土土壓力由由小變大大，與直直接平移移的試驗驗結(jié)果相相當(dāng)接近近，說明明不同性質(zhì)質(zhì)的位移移可以疊疊加。位移疊加加對土壓壓力的影影響，假假設(shè)擋墻墻先繞底底部B點轉(zhuǎn)動，，墻頂由由A移至A`，然后繞頂頂部A`點轉(zhuǎn)動，，墻底B點移至B`，分兩步完完成有關(guān)關(guān)平移的的運動，，則土壓壓力可由由前兩種種情況的的平均求求得，見見圖(c)。三種不同同性質(zhì)位位移所產(chǎn)產(chǎn)生的破破裂面位位置很接接近，與與墻背面面的夾角角約為33.5，但三種種情況土土壓力的的大小與與分布卻卻差別比比較大。。三種不不同位移移所產(chǎn)生生的土壓壓力有較較大差別別的原因因可以用用滑動面面上在墻墻頂處抗抗剪強(qiáng)度度發(fā)揮的的不同程程度來解解釋。轉(zhuǎn)動時由由于轉(zhuǎn)動動中心處處基本上上沒有位位移，滑滑動面上上的抗剪剪強(qiáng)度得得不到充充分的發(fā)發(fā)揮；而而平移時時各點的的位移接接近，沿沿滑動面面上發(fā)揮揮了相同同的較大大的強(qiáng)度度，因而而土壓力力最小，，實測主主動土壓壓力為40.61kN，而采用楔楔體試算算法，考考慮滑動動面上的的粘聚力力和墻面面上的粘粘結(jié)力，，計算得得到的結(jié)結(jié)果為38.75kN，兩者非常常接近，，說明試試驗的結(jié)結(jié)果是比比較可信信的。理論分析析的成果果繞墻頂轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動繞墻底轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動這種理論論計算的的結(jié)果雖雖然是在在簡化假假定的基基礎(chǔ)上求求得的，，但和上上述試驗驗的結(jié)果果卻非常常吻合，，至少可可以說明明剛性墻的的土壓力力分布的的不同圖圖形是由由于墻的的位移性性質(zhì)所決決定的。極限狀態(tài)態(tài)時的位位移值當(dāng)開挖基基坑時，，在圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的前方卸卸載，墻墻就有向向坑內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生位移移的趨勢勢，墻后后的靜止止土壓力力逐步減減小，向向主動狀狀態(tài)發(fā)展展。太沙沙基通過過試驗發(fā)發(fā)現(xiàn)當(dāng)水水平位移移與墻高高之比為為1:1000數(shù)量級時時墻后土土壓力就就減小到到最小的的主動土土壓力值值；萊姆姆和惠特特曼在砂砂土的三三軸試驗驗中觀察察到水平平應(yīng)變達(dá)達(dá)到0.005數(shù)量級時時就完成成了從靜靜止?fàn)顟B(tài)態(tài)到主動動狀態(tài)的的發(fā)展過過程。土壓力計計算中若若干問題題的討論論水土合算算與水土土分算墻面與土土之間摩摩阻力的的影響不同試驗驗指標(biāo)的的影響水土合算算與水土土分算在土壓力力計算公公式中，，要用到到土的重重度指標(biāo)標(biāo)，這反反映了土土體的自自重對土土壓力的的影響。。所謂水土合算算和水土土分算，就是在在計算公公式中，，土的重重度是用用天然重重度還是是浮重度度，在物物理概念念上是土土中水對對擋墻的的作用如如何考慮慮的問題題。從不不同的概概念出發(fā)發(fā)，建立立在不同同假定的的基礎(chǔ)上上，采用用不同的的強(qiáng)度指指標(biāo)，可可以得出出不同的的計算方方法。按有效應(yīng)應(yīng)力原理理計算地下水的的作用單單獨考慮慮，則土土壓力采采用浮重度計算，內(nèi)內(nèi)摩擦角角也采用用有效內(nèi)摩摩擦角，即按有有效應(yīng)力力原理計計算：總應(yīng)力法法計算水土分算算：地下下水作用用單獨考考慮，土土壓力用用浮重度計算，但但內(nèi)摩擦擦角則用用總應(yīng)力指指標(biāo)計算：水土合算算：地下下水的作作用合在在土的重重度中反反映，故故采用飽和重度度計算，內(nèi)內(nèi)摩擦角角也采用用總應(yīng)力指指標(biāo)：上海地區(qū)區(qū)的一些些局部經(jīng)經(jīng)驗按水土分分算原則則，應(yīng)采采用有效效指標(biāo)計計算，但但目前勘勘察報告告中很少少提供有有效指標(biāo)標(biāo)，如果果采用總總應(yīng)力指指標(biāo)是否否可行？？對于開挖挖深度在在5m左右的基基坑，若若干對比比數(shù)據(jù)的的計算表表明，采采用總應(yīng)應(yīng)力指標(biāo)標(biāo)計算的的土壓力力與采用用有效指指標(biāo)計算算的土壓壓力基本本相當(dāng)。。四個工程程的計算對比比資料墻面與土土之間摩摩阻力的的影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的表面面有一定定的粗糙糙度，與與土體之之間必然然存在摩摩阻力，，計算土土壓力時時考慮了了摩阻力力的存在在就會減減小主動動土壓力力和增大大被動土土壓力，，在需要要充分挖挖掘潛力力時可以以將摩阻阻力考慮慮進(jìn)去。。上海市市標(biāo)準(zhǔn)《《基坑工工程設(shè)計計規(guī)程》》（DBJ08-61-97）規(guī)定在計計算柔性性圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)墻前前被動土土壓力時時需要考考慮圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)與與土之間間的摩阻阻力，土土壓力的的計算公公式仍采采用朗肯肯土壓力力理論的的表達(dá)式式，但土土壓力系系數(shù)采用用庫侖公公式。不同試驗驗指標(biāo)的的影響在基坑開開挖時，，基坑外外側(cè)如果果不考慮慮地下水水位的變變化，豎豎向的自自重應(yīng)力力保持不不變，水水平方向向的應(yīng)力力減少，，隨著開開挖深度度增加，，水平應(yīng)應(yīng)力逐步步減小，，直至主主動土壓壓力狀態(tài)態(tài)。這個個變化過過程可以以用減少少試樣側(cè)側(cè)壓力的的方法進(jìn)進(jìn)行模擬擬，在三三軸儀上上，保持持軸向壓壓力不變變而減少少側(cè)壓力力，直至至試樣破破壞。土壓力計計算的一一些經(jīng)驗驗方法主動土壓壓力關(guān)于主動動土壓力力的計算算，各規(guī)規(guī)范大多多采用朗朗肯理論論計算，，也有朗朗肯與庫庫侖理論論并列的的。在考考慮土中中水對側(cè)側(cè)向壓力力的影響響時，各各規(guī)范作作了大體體相同的的規(guī)定，，即砂土土和粉土土大多規(guī)規(guī)定采用用水土分分算，對對粘性土土規(guī)定可可以采用用水土合合算。對于抗剪剪強(qiáng)度指指標(biāo)，大大多數(shù)規(guī)規(guī)范都規(guī)規(guī)定水土土分算時時采用有有效強(qiáng)度度指標(biāo)，，水土合合算時采采用總應(yīng)應(yīng)力指標(biāo)標(biāo)；但是是上海市市基坑工工程設(shè)計計規(guī)程則則規(guī)定全全部采用用總應(yīng)力力指標(biāo)，，這種規(guī)規(guī)定帶有有很強(qiáng)的的地方經(jīng)經(jīng)驗色彩彩?？辜魪?qiáng)度度指標(biāo)一一般采用用峰值強(qiáng)強(qiáng)度，即即取剪切切試驗時時應(yīng)力應(yīng)應(yīng)變曲線線上的峰峰值計算算抗剪強(qiáng)強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)。武漢漢深基坑坑工程技技術(shù)指南南規(guī)定對對老粘土土的粘聚聚力打折折扣，建建筑基坑坑支護(hù)技技術(shù)規(guī)程程規(guī)定粘粘性土水水土合算算采用總總應(yīng)力指指標(biāo)時采采用七折折強(qiáng)度指指標(biāo)。被動土壓壓力考慮到發(fā)發(fā)揮主動動極限狀狀態(tài)和被被動極限限狀態(tài)所所需的位位移不同同，在主主動土壓壓力側(cè)出出現(xiàn)極限限狀態(tài)時時，擋墻墻的內(nèi)側(cè)側(cè)遠(yuǎn)未達(dá)達(dá)到極限限狀態(tài)，，因此不不可能發(fā)發(fā)揮全部部的被動動土壓力力。鑒于于這種考考慮，有有的規(guī)范范規(guī)定對對按被動動極限狀狀態(tài)計算算的土壓壓力必須須乘以小小于1的經(jīng)驗系系數(shù)，作作為動用用土壓力力。土壓力的的分布一些實測測資料表表明，墻墻后主動動土壓力力沿深度度并不完完全符合合直線，，而是呈呈近似的的R形分布，，即在淺淺層呈線線性，在在一定的的深度以以下土壓壓力變小小，如下下圖所示示。對于于墻后主主動土壓壓力沿深深度并不不完全符符合直線線分布的的原因，，還不能能解釋得得非常清清楚,盡管意意見并并不一一致，，但都都接受受了這這一觀觀測到到的客客觀事事實。。柔性墻墻的實實測土土壓力力分布布重力式式、懸懸臂結(jié)結(jié)構(gòu)板式結(jié)結(jié)構(gòu)板樁墻墻作用于于圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的水水壓力力無地下下水滲滲流時時，作作用在在圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)外側(cè)側(cè)，即即主動動土壓壓力側(cè)側(cè)的水水壓力力，在在坑內(nèi)內(nèi)水位位以上上按靜靜水壓壓力三三角形形分布布計算算；在在坑內(nèi)內(nèi)水位位以下下按矩矩形分分布計計算，，即水水壓力力沿深深度不不變，，并不不計作作用于于圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)被動動土壓壓力側(cè)側(cè)的水水壓力力。無地下下水滲滲流時時的水水壓力力分布布dh考慮滲滲流時時的簡簡化分分布圖圖式dh施工荷荷載基坑施施工時時，在在基坑坑周圍圍通常?？赡苣芏逊欧沤ㄖ牧狭?，運運行施施工機(jī)機(jī)械和和過往往載重重汽車車，這這些施施工荷荷載對對基坑坑的穩(wěn)穩(wěn)定性性也有有影響響，設(shè)設(shè)計時時必須須加以以考慮慮。通通常按按20kPa施工荷荷載計計算，對于于局部部的過過大超超載如如無法法避免免，如如場地地狹窄窄時在在坑邊邊堆放放建筑筑材料料等，，則應(yīng)應(yīng)在設(shè)設(shè)計時時加以以考慮慮，按按超載載計算算，或或采取取局部部加強(qiáng)強(qiáng)的措措施。。對于于設(shè)計計時沒沒有計計算到到的超超載必必須嚴(yán)嚴(yán)格禁禁止出出現(xiàn)。。施工荷荷載的的面積積一般般是有有限的的，但但在計計算時時往往往將20kPa施工荷荷載作作為大大面積積均布布荷載載考慮慮，這這是偏偏于安安全的的。施工荷荷載還還包括括塔吊的的荷載載以及其其它建建筑機(jī)機(jī)械的的荷載載，在在設(shè)計計時都都必須須加以以考慮慮，對對塔吊吊地基基進(jìn)行行加固固處理理；如如機(jī)械械下坑坑的棧棧橋利利用支支撐承承載，，在支支撐設(shè)設(shè)計時時必須須計入入機(jī)械的的荷載載作用。。永久性性荷載載基坑設(shè)設(shè)計的的永久久性荷荷載主主要是是指基基坑周周邊的的建筑筑物基基礎(chǔ)底底面荷荷載，，這種種荷載載對基基坑穩(wěn)穩(wěn)定性性有一一定的的影響響。當(dāng)當(dāng)建筑筑物離離基坑坑比較較近，，由這這些永永久性性荷載載產(chǎn)生生的土土壓力力就不不能忽忽視，，必須須要加加以考考慮。。均布和和局部部均布布荷載載作用用下的的主動動土壓壓力深基坑坑工程程方案案設(shè)計計方案設(shè)設(shè)計與與施工工圖設(shè)設(shè)計深基坑坑工程程設(shè)計計一般般分為為總體體方案案設(shè)計計和施施工圖圖設(shè)計計兩個個階段段，總總體方方案設(shè)設(shè)計的的任務(wù)務(wù)是根根據(jù)主主體工工程的的性質(zhì)質(zhì)和對對地下下室的的使用用要求求、場場地工工程地地質(zhì)和和水文文地質(zhì)質(zhì)條件件、相相鄰環(huán)環(huán)境對對基坑坑施工工的制制約程程度等等因素素，選選擇合合適的的圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)與支支撐體體系、、協(xié)調(diào)調(diào)基坑坑工程程與主主體工工程的的關(guān)系系、控控制環(huán)環(huán)境質(zhì)質(zhì)量，，為施施工圖圖設(shè)計計和基基坑施施工組組織計計劃提提供控控制性性方案案?；庸すこ谭椒桨冈O(shè)設(shè)計1）確定開開挖方方案，，包括括地下下水的的處理理方案案；2）選擇圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的類型型；3）選用土土層錨錨桿或或內(nèi)支支撐，，選擇擇支撐撐材料料；4）對土層層錨桿桿或內(nèi)內(nèi)支撐撐進(jìn)行行平面面和豎豎向布布置，，包括括圍檁檁和立立柱的的布置置；5）進(jìn)行各各項穩(wěn)穩(wěn)定驗驗算和和結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力力計算算以確確定圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)、、支撐撐、圍圍檁或或錨桿桿的材材料強(qiáng)強(qiáng)度和和截面面尺寸寸，確確定是是否需需要加加固坑坑底；；進(jìn)行行降水水的控控制性性計算算；6）進(jìn)行變變形驗驗算以以檢驗驗是否否滿足足環(huán)境境要求求；7）對施工工方案案提出出要求求；8））進(jìn)行行多多方方案案的的技技術(shù)術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)比比較較，，優(yōu)優(yōu)選選方方案案。?；涌訃鷩o(hù)護(hù)設(shè)設(shè)計計的的依依據(jù)據(jù)深大大基基坑坑的的設(shè)設(shè)計計是是一一項項綜綜合合性性的的設(shè)設(shè)計計工工作作，，它它與與上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)（（包包括括地地下下室室））設(shè)設(shè)計計、、工工程程地地質(zhì)質(zhì)勘勘察察、、地地下下室室施施工工方方案案以以及及周周圍圍的的自自然然環(huán)環(huán)境境、、工工程程環(huán)環(huán)境境和和社社會會環(huán)環(huán)境境都都有有密密切切的的關(guān)關(guān)系系，，因因此此，，在在基基坑坑工工程程設(shè)設(shè)計計時時必必須須具具備備下下列列幾幾個個方方面面的的資資料料：：主體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計圖圖紙紙基坑坑工工程程的的規(guī)規(guī)模模和和技技術(shù)術(shù)要要求求，，很很大大程程度度上上取取決決于于主主體體工工程程，，主主體體工工程程地地下下室室的的面面積積、、層層數(shù)數(shù)和和使使用用要要求求決決定定了了基基坑坑的的大大小小、、深深度度以以及及基基坑坑設(shè)設(shè)計計的的難難易易程程度度。。對于于圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)不不作作為為永永久久性性結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)一一部部分分的的基基坑坑工工程程，，設(shè)設(shè)計計基基坑坑時時至至少少應(yīng)應(yīng)有有建建筑筑物物的的總平平面面圖圖、、地地下下室室結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的平平面面和和剖剖面面圖圖、、樁樁位位圖圖，以以明明確確基基坑坑邊邊線線與與紅紅線線的的關(guān)關(guān)系系、、基基坑坑底底面面的的標(biāo)標(biāo)高高、、基基樁樁位位置置、、地地下下室室外外墻墻尺尺寸寸、、地地下下室室各各層層樓樓面面的的標(biāo)標(biāo)高高等等主主要要參參