基礎(chǔ)工程之基坑工程結(jié)構(gòu)計(jì)算培訓(xùn)講義

基坑工程5.5單點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)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(huì)引起墻體上的水、土壓力的變化。在計(jì)算過(guò)程中，首先采用土壓力計(jì)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(jì)算墻體和支撐的內(nèi)力，確定配筋量或驗(yàn)算截面強(qiáng)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(jì)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(diǎn)的位置，一旦確定，支護(hù)結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)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(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的反彎點(diǎn)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(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)力、嵌固深度，按照靜力平衡條件計(jì)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(hù)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(diǎn)，基坑面以下的土層可以用一系列的土彈簧的作用來(lái)代替，而對(duì)基坑以上主動(dòng)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(duì)支擋結(jié)構(gòu)的抗力用土彈簧來(lái)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(dá)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(shí)

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(guó)以往應(yīng)用此種分布圖式時(shí)，用m表示比例系數(shù)，即：故通稱為m法采用m法時(shí)土對(duì)擋墻的水平地基反力

1、支護(hù)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(dòng)；（5）基坑底管涌發(fā)生。

5.6基坑穩(wěn)定性支護(hù)功結(jié)構(gòu)脈設(shè)計(jì)袖應(yīng)考戲慮的巴問(wèn)題（1）確萬(wàn)保錨阿桿（闊支撐鎮(zhèn)）的凡強(qiáng)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(qiáng)軌度夠撞用；（4）基悔坑底著穩(wěn)定脅驗(yàn)算鋪滿足醒要求尸。2.一般辰穩(wěn)定耐性計(jì)念算1.支護(hù)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(diǎn)結(jié)且構(gòu)圓弧桂滑動(dòng)池面簡(jiǎn)浙單條呢分法漢，按爪總應(yīng)偏力法趙計(jì)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(jì)算斤；qi—i土條份底面基傾角迷。2.整體近穩(wěn)定礎(chǔ)性計(jì)煙算3.抗隆芝起驗(yàn)煉算建筑蔥地基掃基礎(chǔ)苗設(shè)計(jì)惰規(guī)范第（GB忘50捐00職7-去20茂02蠻)4.滲流國(guó)穩(wěn)定連性驗(yàn)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(shí)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(cāng)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(yíng)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(yàn)算坑底關(guān)下某戚深度恐范圍摔內(nèi)，方無(wú)承恒壓水至層時(shí)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(xì)非砂土軍用井渡點(diǎn)法汽和管沃井法渴；淤枯泥或個(gè)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(shí)，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?yàn)乘畨捍纵^大仔時(shí)，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(qiáng)且盒厚度鵝大時(shí)訪，可刺采用“懸掛催式豎暑向截修水＋供坑內(nèi)廁井點(diǎn)敏降水”或“懸掛俊式豎請(qǐng)向截顆水＋凈水平遍封底”止水來(lái)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(guò)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(diǎn)音法、股噴射民～、濤管井筍～和跪深井滋泵～截水治和回補(bǔ)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(shí)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(chǎng)地蠟周圍介地下貢水的消利用怒情況場(chǎng)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(hù)晚結(jié)構(gòu)挎監(jiān)測(cè)誓項(xiàng)目第七帆節(jié)掉支腐護(hù)結(jié)士構(gòu)監(jiān)私測(cè)

側(cè)壁安全等級(jí)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一級(jí)二級(jí)三級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)周圍建筑物、地下管線變形應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)宜測(cè)地下水位應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)宜測(cè)樁、墻內(nèi)力應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)錨桿拉力應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)支撐軸力應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)立柱變形應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)土體分層豎向位移應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)界面上側(cè)向壓力宜測(cè)可測(cè)可測(cè)二.支護(hù)吵結(jié)構(gòu)拘監(jiān)測(cè)裕常用瘋儀器支護(hù)憂結(jié)構(gòu)真與周息圍環(huán)鍋境的訂監(jiān)測(cè)牽，主濤要分沾為應(yīng)梨力監(jiān)巴測(cè)與典變形利監(jiān)測(cè)膠。應(yīng)力悶檢測(cè)蠅主要許用機(jī)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(cè)舉主要閃用機(jī)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(hù)謎結(jié)構(gòu)身監(jiān)測(cè)礙常用隨儀器（一膛）變鏈形監(jiān)利測(cè)儀透器常用絡(luò)的有經(jīng)緯戴儀水準(zhǔn)蠅儀測(cè)斜餓儀主要凡是測(cè)短斜儀蜓。二.支護(hù)歐結(jié)構(gòu)榜監(jiān)測(cè)哀常用枯儀器測(cè)斜紗儀是招一種丑測(cè)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(jìn)編行計(jì)別算擋流墻或伴土層夏各點(diǎn)衡水平勾位移雁的儀包器。按工慰作原香理，亦測(cè)斜隊(duì)儀可睬分為伺服落加速既度式電阻模應(yīng)變騙片式差動(dòng)煮電阻放式差動(dòng)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(dòng)應(yīng)變瞧片式響。二.支護(hù)鬼結(jié)構(gòu)益監(jiān)測(cè)氧常用拴儀器應(yīng)力嗽監(jiān)測(cè)鐵儀器1.土壓菜力觀慣測(cè)儀第器—土壓熄力計(jì)剝（土沒(méi)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(hù)楊結(jié)構(gòu)叮監(jiān)測(cè)粉常用貿(mào)儀器2.孔隙縮慧水壓綢力計(jì)測(cè)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(jì)，羅其形昏式、山工作處原理叫均與廉土壓窯力計(jì)州相同謀?？紫端幩畨菏罅τ?jì)鋒宜鉆戶孔埋鍋設(shè)，汁待鉆融孔至達(dá)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(cè)頭半放入間，