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文檔簡介

建筑基坑工程設計計算與施工前言隨著經(jīng)濟建設的迅猛發(fā)展,城市的高層建筑大量涌現(xiàn)。由于城市地價愈益昂貴,向高空發(fā)展和地下空間開發(fā)利用的趨勢愈加強烈。建筑物高度越來越高,地下室層數(shù)越來越多,從而導致基坑開挖深度越來越深。這種趨勢對建筑基坑的設計計算理論和施工技術提出了嚴峻的考驗,同時也推動了我國深基坑工程設計理論和施工技術的不斷發(fā)展。目前,已發(fā)展了多種符合我國國情的、實用的基坑支護方法,設計計算理論不斷改進,施工工藝不斷完善。與地基工程相比,深基坑工程還很不成熟,大多依靠傳統(tǒng)的土壓力理論及地區(qū)性經(jīng)驗進行設計與施工,結果不是不安全,就是偏于保守,導致浪費。如何保證基坑工程的設計與施工既經(jīng)濟又安全,已成為一個重要的研究課題,這正是本書想要回答的問題。建筑基坑工程是一門綜合性很強的新型學科,它涉及到工程地質(zhì)、土力學、基礎工程、結構力學、原位測試技術、施工技術、土與結構相互作用以及環(huán)境巖土工程等多學科問題?;庸こ绦再|(zhì)有著"先實踐,后理論"和"地區(qū)性"的特點。隨著土力學理論、計算技術、測試儀器以及施工機具和施工工藝的不斷發(fā)展,建筑基坑工程技術正在不斷的發(fā)展和完善。要提高基坑工程的設計與施工水平,必須有一個好的設計計算理論作為依據(jù),選擇合理的支護結構體系,同時還要有豐富的設計和施工經(jīng)驗。目前,已有大量資料對建筑基坑工程作了比較全面的介紹;此外,我國的建筑基坑工程技術規(guī)范與不少省市的地方性基坑工程技術規(guī)程也已頒布執(zhí)行。本書遵循"內(nèi)容充實,取材新穎,注重實用,便于自學"的原則,努力做到不僅能掌握理解基本概念,而且能反映本學科的最新成果;既重視理論概念的闡述,也注重實際工程中的應用。本書在編寫過程中,唐業(yè)清教授給予了作者很大的啟發(fā)和鼓勵,李啟民同志及作者的同事和朋友也提供了許多很有價值的資料;此外,本書在出版過程中得到了出版社同志們的熱情支持和幫助,在此深表謝意。基坑工程理論還很不成熟,各種工法地區(qū)性差異很大。書中介紹的理論、方法及經(jīng)驗只能在一定條件下適用,本書的目的在于解決問題的思路和途徑,切不可照搬。因此,書中定有不妥之處,懇請讀者批評指正。第一章概

述第一節(jié)基坑工程主要內(nèi)容與特點一、基坑工程的主要內(nèi)容建筑基坑工程是巖土工程的一部分,而巖土工程是近40年來在一些發(fā)達國家發(fā)展起來的一個相對獨立于土木工程的專業(yè)性技術領域。在工程實踐推動下,巖土工程在學術上亦形成了新興的學科。在我國巖土工程技術早已存在,源遠流長。但形成一個相對獨立的工程技術行業(yè)以及新的學科是近20年間的事,是執(zhí)行改革開放政策以來巖土工程體制改革與建設的結果。建筑基坑工程是指建筑物或構筑物地下部分施工時,需開挖基坑,進行施工降水和基坑周邊的圍擋,同時要對基坑四周的建筑物、構筑物、道路和地下管線進行監(jiān)測和維護,確保正常、安全施工的一項綜合性工程,其內(nèi)容包括勘探、設計、施工、環(huán)境監(jiān)測和信息反饋等工程內(nèi)容?;庸こ痰姆展ぷ髅鎺缀跎婕八型聊竟こ填I域,如建工、水利、港口、路橋、市政、地下工程以及近海工程等工程領域。建筑基坑工程是地下基礎施工中內(nèi)容豐富而富于變化的領域。工程界已越來越認識到建筑基坑工程是一項風險工程,是綜合性很強的新型學科,它涉及到工程地質(zhì)、土力學、基礎工程、結構力學、原位測試技術、施工技術、土與結構相互作用以及環(huán)境巖土工程等多學科問題?;庸こ檀蠖嗍桥R時性工程,工程經(jīng)費限制很緊,而影響基坑工程的因素又很多,例如,地質(zhì)條件、地下水情況、具體工程要求、天氣變化的影響、施頁序及管理、場地周圍環(huán)境等多種因素影響,可以說它又是一門綜合性的系統(tǒng)工程。建筑基坑工程的設計與施工,既要保證整個支護結構在施工過程中的安全,又要控制結構和其周圍土體的變形,以保證周圍環(huán)境(相鄰建筑及地下公共設施等)的安全。在安全前提下,設計要合理,又能節(jié)約造價、方便施工、縮短工期。要提高基坑工程的設計與施工水平,必須正確選擇土壓力、計算方法和參數(shù),選擇合理的支護結構體系,同時還要有豐富的設計和施工經(jīng)驗教訓。此外,我國的行業(yè)建筑基坑工程技術規(guī)范與不少省市的地方性基坑工程技術規(guī)程也已相繼頒布執(zhí)行,可作為建筑基坑工程設計與施工的重要參考或依據(jù)。建筑基坑工程的發(fā)展與建筑業(yè)的發(fā)展密切相關。由于城市化的快速發(fā)展,城市人口超飽和,建筑空間擁擠和城市綠地減少,導致我國的高層建筑如雨后春筍,拔地而起。1980~1989年10年間,我國新建高層建筑1000余棟;1990~1991年兩年問新建高層建筑1000余棟;1992年一年就新建高層建筑1000余棟,幾乎成幾何級數(shù)遞增。從發(fā)展趨勢看,我國正在建設的高層建筑越來越高,向地下發(fā)展越來越深,這對基坑工程提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。隨著城市建設中高層及超高層建筑的大量涌現(xiàn),基坑工程越來越多。同時密集的建筑群、大深度的基坑周圍復雜的地下設施,使得放坡開挖這一傳統(tǒng)技術不再能滿足現(xiàn)代城鎮(zhèn)建設的需要,因此基坑工程引起了各方面的廣泛重視。特別是90年代以來,基坑工程問題已經(jīng)成為我國建筑工程界的熱點問題之一。基坑工程數(shù)量、規(guī)模、分布急劇增加,同時也暴露出許多問題。二、基坑工程的主要特點1.基坑工程是與眾多因素相關的綜合技術,如場地勘察,基坑設計、施工、監(jiān)測,現(xiàn)場管理,相鄰場地旋工的相互影響等?;釉O計和施工涉及地質(zhì)條件、巖土性質(zhì)、場地環(huán)境、工程要求、氣候變化、地下水動態(tài)、施工程序和方法等許多復雜問題,是理論上尚待發(fā)展的綜合技術學科。2.基坑工程正向大深度、大面積方向發(fā)展,有的長度和寬度多達百余米。3.隨著舊城改造的推進,基坑工程經(jīng)常在密集的建筑群中施工,場地狹窄,鄰近常有必須保護的永久性建筑和市政公用設施,不能放坡開挖,對基坑穩(wěn)定和位移控制的要求很嚴。銀4蝕.在軟土、高它水位及其它復捷雜條件下開挖于基坑,很容易賓產(chǎn)生土體滑移殃、基坑失穩(wěn)、構樁體變位、坑買底隆起、支擋寸結構嚴重漏水淘、流土以致破楚損等病害,對僑周邊建筑物、造地下構筑物及假管線的安全造翅成很大威脅。識5惕.基坑工程包拋含擋土、支護培、防水、降水讓、挖土等許多勁緊密聯(lián)系的環(huán)站節(jié),其中的某誤一環(huán)節(jié)失效將逆會導致整個工孔程的失敗。喚6挪.相鄰場地的嘆基坑施工,其斤打樁、降水、藏挖土等各項施嗎工環(huán)節(jié)都會產(chǎn)淘生相互影響與泊制約,增加事純故誘發(fā)因素?;I7廈.基坑工程造會價較高,但又刑是臨時性工程管,一般不愿投粒入較多資金。獎可是,一旦出屢現(xiàn)事故,處理公十分困難,造距成的經(jīng)濟損失脹和社會影響往仆往十分嚴重。柴8玻.基坑工程施素工周期長,從航開挖到完成地忽面以下的全部貝隱蔽工程,常哈需經(jīng)歷多次降編雨、周邊堆載緞、振動、施工錄不當?shù)仍S多不準利條件,其安冰全度的隨機性窮較大,事故的雀發(fā)生往往具有縱突發(fā)性。眨此外,基坑工俊程是面對各種李各樣的地基土暮和復雜的環(huán)境傾條件進行施工響作業(yè),還存在宇以下一些不確柳定因素:勾1頑.外力的不確決定性。作用在盞支護結構上的場外力往往隨著常環(huán)境條件、施雖工方法和施工虜步驟因素的變拌化而改變。短2澇.變形的不確愚定性。變性控晝制是支護結構病設計的關鍵,旋但影響變形的忘因素很多,圍需護墻體的剛度泊、支哈撐叮(壤或錨上桿吉)眠體系的布置和還構件的截面特射性、地基土的輪性質(zhì)、地下水醒的變化、潛蝕蕩和管涌以及施晚工質(zhì)量和現(xiàn)場魔管理水平等等澤都是產(chǎn)生變形德的原因。預3爆.土性的不確百定性。地基土赤的非均質(zhì)萬性腥(持成先層宰)喪和地基土的特臨性不是常量,改在基坑的不同忘部位、不同施船:亡階段土性您是變化的,地傳基土對支護結猴構的作用或提遵供的抗力也隨蘆之而變化。貼4貴.一些偶然變講化所引起的不繩確定因素。施們工場地內(nèi)土壓追力分布的意外膀變化、事先沒拾有掌握的地下燦障礙物或地下巡管線的發(fā)現(xiàn)以評及周圍環(huán)境的嚷改變等等,這腸些事前未曾預苦料的因素都會輕影響基坑工程爸的正常施工和衰使用。疤目前在基坑工性程中發(fā)生工程困事故的概率往飽往高于主體工捏程。由于存在慌以上這些不確宣定因素,很難藍對基坑工程的嚷設計與施工定亭出一套標準模孟式,或用一套伐嚴密的理論計姨算方法來把握癥施工過程中可綢能發(fā)生的各陜種變化。目前已只能采用理論陣計算與地區(qū)經(jīng)嬌驗相結合的半律經(jīng)驗、半理論親的方法進行設凍計。要求現(xiàn)場匹施工技術人員劈具有豐富的工抬程經(jīng)驗和高度詢的責任感,能燙及時處理由于濃各種意外變化懲所產(chǎn)生的不利抹情況,只有這哀樣才能最有效譽地防止或減少農(nóng)基坑工程事故吃的發(fā)牛。揀第二件節(jié)他嫩基坑工程發(fā)展世簡況諒基坑:翻呈是侵一項古老的工兩程技術,又是釣一門新興的應格用學科??v觀逼古今、博覽中焦外,作為基坑真工程主要內(nèi)容鴨的工程地質(zhì)以懲及巖土力學與炎基礎工程,雖帳說作為一門單砌項學科是近六率七十年間的事棒.但它作為一貸項工程技術早婚已不自今日始雪。本世司紀濾2你0襲年代跪,登K流.邀Terzag另h釀i殲的《土力學》懷和《工程地質(zhì)朵學》的先后問敲世,標志著本錦學科走向系統(tǒng)不和成型,帶動若了各國學者和害工程技術人員往對本門學科和穿技術的各個方腿面的探索、深簡入與提高鍵。粱4乏0藍年貼代槐Terzag是h吧i繞和啊Pec麻k土等人就提出了擺預估挖土方穩(wěn)竭定程度和支撐暈荷載大小的總灌應力法。這一傷理論原理一直透沿用至今,只碧不過有了許多畏改進和修正劇。襲5咳0烤年絹代遙Bjerru孕m精和燥Eid臥e務給出了分析深牲基坑底板隆起匙的方法艘。濕6樓0戚年代開始在奧水斯陸和墨西哥磚城軟粘士深基統(tǒng)坑中使用了儀茶器進行監(jiān)測,蛋此后的大量實值測資料提高了銜預測的準確性熔,并緩從御7躁0篇年代起產(chǎn)生了押相應的指導開霸挖的法規(guī)蝦。瓦8顧0編年代初我國逐移漸涉入深基坑堪設計與施工領液域,進意入聰9孤0賺年代為了總結千我國深基坑工沖程沒計與施工拉經(jīng)驗,一些單諒位開始著手編攝制深基坑工程陪設計與施工的饅有關規(guī)程和法統(tǒng)規(guī)。淹目前,隨著科床技的發(fā)展,特壽別是電子計算劃機的廣泛應用爹,極大地推動鞠了巖土工程籠界振(侍其中深基坑工薄程也不例誓外頸)在,各種新的沒抵汁汁算理論和駐先進的測試技圍術不斷地被用限到建筑基坑工傳程中,室內(nèi)外桂的調(diào)查和測試低正在實現(xiàn)著半糧自動比和自動碎化,有效地減涂輕了勞動,提烈高了效率;巖僚土工程中非線碰性計算和數(shù)值捕分析方法得以脖具體操作和實很現(xiàn),促進了巖汽土本構關系和井計算從線性向柱非線性這一質(zhì)館變的過渡;而紛巖土工程監(jiān)測貞技幸術縫(遮包括測試手段喊、方法與工犁具飯)販的進步,加速藍了基坑工程中揭信息化施工的扯推行,反過來穴又迅速提高了挽人們對基坑工飯程設計方法和蹦理論的認識,表建筑基坑工程德的設計原則正高從強度破壞極窩限狀態(tài)向著變宗形極限狀態(tài)控丑制發(fā)展。目前簽有一部分內(nèi)容罷正試行著向概召率極限狀丙態(tài)刷(戚可靠性設計方臂法竭)蘆控制的新的方粗向發(fā)展,以便揚盡早與已經(jīng)按感照可靠性原則蛇進行設計的上緊部結構設計方承法相匹配。近駱年來,大、重魚型機械制造技紫術,特別是美屆、日及歐洲發(fā)繡達國家的大功瞞率、強動力施驚工機械和大型兵靜動態(tài)測試儀晚器的問世,更魔加推動了基坑懷工程理論與技余術的迅速發(fā)展符;而在法、意掛、將日繩_橋等國家率先使斃用的新的基礎刃施工粘法驚(點如拆SM逗W灰工法醉等揀)鉛的相繼問世,支又極大地發(fā)展弊了軟土開挖與匯圍護的技術。礙尤其是我國貫宮徹執(zhí)行改革開躍放政策以來的謊近思2府0弦年間所形成的凡開放大市場和占與國際接軌的徐外向型運作,具使我國的基坑桂工程領域的發(fā)京展形成了東西凡方模式并存的灣獨特格局,而嫩在技術進步和吼發(fā)展上,又存惰在著地域上的越不平衡。隨著介改革開放和經(jīng)懂濟建設高潮的損興起,許多城邪市新建和進行壓改建、擴建,責特別是近年在雹沿海開放城市湯中高層建筑的隙大量興建或地職下空間的逐漸車開發(fā)和利用,側基坑工程的設租計和施工技術沈的開發(fā)和實踐備,形成了近年尾國內(nèi)巖土工程饑建設項目的熱悟點。多種形式黃的圍護結構,腎如排樁擋土、首排樁與水泥土脂復合圍護、水耗泥土攪拌樁支套擋、引進嗓的鍵SM棉W軍工法以及地下欺連續(xù)墻等,已繳經(jīng)逐步打破唐了以前單一的輪板壁樁疾(進鋼板樁、混凝段土板樁向等競)販圍護的模式而括形成了多樣化港格局,呈現(xiàn)出賺前所未有的技文術發(fā)展與更新哲的勢頭。歡在城市密集的領建筑群中建造芳高層建筑物,屠對基坑工程技冊術提出了更高敲、更嚴的要求玻,不僅要確保抵邊坡的穩(wěn)定,督而且要滿足變粒形控制的要求更,以確保基坑飾周圍的建筑物覽、地下管線、老道路等的安全釘。為了準確估跟汁由于基坑開維挖引起的土體耕和支撐系統(tǒng)的渡變形,一方面梨依賴于成功地趕應用有限元等舞現(xiàn)代化的分析膚計算工具,另扁一方面依賴于漿獲得土計算參螺數(shù)的正確性。搏常規(guī)的室內(nèi)試雀驗方法已不足冬以確定預估位爬移的關鍵參數(shù)塘。只有把室內(nèi)完試驗與原位測獲試技術結合起刷來才能解決這借個問題。目前會在基坑圍護漫紹計中,仍然采懼用朗肯土壓力客理論,采用有她限元進行數(shù)值恐計算,把整個吊基坑圍護結構執(zhí)視作平面問題佩來計算,如果腫基坑形狀并非廈長方形必然會步產(chǎn)生不合理的桃計算結果,甚及至無法計算,熄此時只能依靠榴經(jīng)驗解決。隨風著土壓力理論說的進一步研究顛,計算技術的亦發(fā)展,實踐經(jīng)街驗的積累,已廉發(fā)展了一些新容的能考慮基坑劍圍護結構的空資間作用和土壓西力的非線性變亡化的理論和計豎算方鐮法圣(健如基坑圍護結交構的空間非線患性共同作用理距論,即非線性徹地基豎向梁與等土體共同作用繡理論和彈簧補稱償?shù)ǜ嚷?情。貴基坑工程隨著茂地區(qū)巖土性質(zhì)送不同而有很大迎差異,所以基販坑工程技術有稍著介"允先實踐,后理不論旦"媽和纖"喘地區(qū)唱性筑"劇特點。我國各堤地區(qū)的基坑工糾程技術正在不珠斷地發(fā)展和完都善。近年來已淡出現(xiàn)了許多新劇的圍護結構形驚式與穩(wěn)定邊坡飼的方法。維護連邊坡穩(wěn)定傳統(tǒng)壩的做法是板樁狐支撐系統(tǒng)或板撕樁錨拉系統(tǒng)。長這些傳統(tǒng)的方報法優(yōu)點是支撐刮材料可以回收耽,但卻存在許拆多致命的弱點箏,如支撐往往銜是在開挖之后寬施加的,以致表變形難以避免嗓;拔出板樁時腰仍舊會引起邊蠟坡土體的進一近步變形等。因散此,在建筑物狹密集的城區(qū)或圣周圍有計建忙(暴構科)蔽筑物及地下設怠施的場地,選贏用傳統(tǒng)的方法糕受到許多限制釣,處理不當還樓會釀成事故,挨這些例子是很陰多的。發(fā)生這翼些基坑工程事裕故固然是痛心年的,但也從反釘面教育了巖土減工程師去重視駁、去研究、去慌改進。從某種渾意義上講,這迅些工程事故也私是對巖土工程狗技術進步的促逮進和提高。尺基坑工程技術思另一個重要進昏展允(幸在某種意義上愚可能是最重要梅的鞠)扁是巖土工程信博息化施工技術漸作業(yè)的運行。刪信息化施工原多理和環(huán)境效應央問題被人們所攪注意,以致被筍接受并付諸行政動,這不僅是關巖土工程技術釣本身的進步,氧更是工程界直更至社會各方面餡在巖土工程總漆體意識上的更繁新、進步和延喝伸,已日益表何現(xiàn)在巖土工程樸領域各類行為神信息的反饋、鞋監(jiān)測、監(jiān)控和個監(jiān)理等各項工換作及信息數(shù)據(jù)割的及時處槐理醋(淚包括計算機的丈應牲用頭)余和技術與管理獲措施的及時調(diào)寬整等,巖土工分程監(jiān)測技術的羞進步和發(fā)展,撐則是巖土工程噴信息化得以實戴施的強有力的像物質(zhì)基礎和技施術保障。前者節(jié)具體表現(xiàn)在兩恰方面:一是監(jiān)珠測方法及儀器拆本身的進步。波現(xiàn)代物理,特刷別是電子技術慚的成就已廣泛面應用于新型監(jiān)咳測儀表之中,鑼如壓力盒、遠向視沉降儀、各逐類孔壓儀以及蕩測斜儀等的設旺計與制作,優(yōu)巨化了儀表結構宇性能,提高了移精度和穩(wěn)定性恰。二是監(jiān)測內(nèi)禿容的不斷擴大書與完善。分析錢方法的不斷提謝高,如土體豎丟向位移和側向萬位移、土體側逃向壓力、孔隙葬水壓力以及施互工環(huán)境諸因素擦和對象的反應那監(jiān)控等都能較詢?nèi)娴氐玫綄嵗资6笳叽偈爝M了前者的技肆術更新與改進惡,前者又為后濫者的實施提供辯了技術手段的陰保證。憂監(jiān)測用于施工質(zhì),保證和控制幼了施工質(zhì)量,義防止了事廣故嫂(拳特別是災難性永事擱故明)萄的發(fā)生,保護車了環(huán)境安全,慨從而使我國的購巖土工程設計案與施工整體水聰平得到很大的著提高,也為我半國巖土工程與劈國際慣例接軌度準備了基礎條綠件。第三秤節(jié)雁宮基坑工程支護綢結構分類甩建筑基坑支護翅結構通??煞衷釣閾順抖?跪墻朗)號式支護體系和走重力式支護體風系兩大類;根等據(jù)不同的工程慕類型和具體情億況這兩類又可短派生出多種支闖護結構型式,胸如變圖姜1-唇1架至婆圖捆l-絡3景。杠樁逢(戴墻瑞)葡式支護體系一拳般有圍護墻結肅構、支士撐偵(盯或錨除桿撫)拾結構以及防水救帷幕等部分組成成。根據(jù)圍護陷墻材料,途樁仙(寨墻界)融式支護體系又鄉(xiāng)可分為鋼筋混鹿凝土地下連續(xù)郵墻、柱列式鉆餃孔灌注樁、鋼廢板樁和鋼里筋悔?羞昆凝土板樁等危形式。根據(jù)對貍圍護墻的支撐頸方式,又可以熄分為內(nèi)支撐體代系和土層錨桿神體系兩類。菌樁串(木墻舅)型式支護體系的暑墻體厚度相對倉較小,通常是封借助墻體在開陶挖面以下柏孵緊-粘插入深度和設腐置在開挖面以禿上的支撐或錨攝桿系統(tǒng)來平衡膛墻后的水、土耍壓力和維持邊鋒坡穩(wěn)榭經(jīng)于開挖深度不塌大的基坑,經(jīng)斧過驗算也可采且用無支撐、無沿錨桿的懸臂狀帶樁避(吊墻寧)籮式支護體踩系阿"刺重力式支護體芒系一般是指不立用支撐及錨桿千的自立式墻體舉結構,厚度相殃對較大,主要渴借韻其自重、秀墻底與地基之觸間的摩擦力以揀及墻體在開挖哄面以下受到的雄土體被動抗力半來平德墻鍘水身壓力和維持邊諸坡穩(wěn)定。在基俯坑工程中,重眠力式支護體系醫(yī)的墻體在開挖部面以下往往鬻遺繁粼定的埋入昏深度。目前,麥在我國各地常領用的水泥土支益護體系以及格騙構式地下連續(xù)娃墻一般都歸在換重力式支護體閘系中,其受力晶性能類似于懸促臂狀的規(guī)樁卡(衫墻滴)撫式支護結構,史但在雨樁著(黨墻弄)賞式支護結構中灣一般不計墻體倉自重及墻底摩伐阻力對墻體穩(wěn)儉定的影響。呢第四珠節(jié)攀指基坑工程設計窗內(nèi)容苦基坑工程設計尋前所取得的資誓料應滿足《建五筑基坑工程技店術規(guī)范將》倚(YB925盼8-97)觸3似.鍬0游.形1脫~脫3賀.邊0鞠.坑2稀的有關規(guī)定。儀在基坑工程設壽計中應包括支叼護體系選型、疼圍護結構的強蘆度、變形計算緞、場地內(nèi)外土剛體穩(wěn)定性、滲固透穩(wěn)定性、降默水要求、挖土滋要求、監(jiān)測內(nèi)驅(qū)容等,應注意覺避打免即"愁工拾況宣"寫和拆"披計算項點目享"躍兩方面可能彼的釀"劉漏粱項富"等,從而導致基丹坑失誤。在施籌工過程中,尤俯其在軟土地基泊中施工時,應云該研究挖土的塘方法、過程以批及支撐與挖土病的配合。設計荒的基坑工程基厭本功能應滿足敏:地下工程施謝工空間要求及另安全;主體工碰程地基及樁基眠安全及環(huán)境安襖全裕(門包括相鄰建筑訊物、構筑物及盞地下共用設施惱等鉗)灌。基坑工程設唉計與施工工作脂程序可參考渡圖撞l-該4盤所示的步驟進代行??恳?、支護體系怠選型摸支護體系選型洽:包括圍護墻跟體和支腿撐臉(紅或錨榮桿準)清結構兩個體系俊所用材料和型慧式的選擇及布尖置方值式蘇(儀可參見附傳錄敏A藏)鐮。應該根據(jù)工述程規(guī)模、主體討工程特點、場悔地條件、環(huán)境阿保護要求、巖皇土工程勘察資評料、土方開挖冷方法以及地區(qū)蔬工程經(jīng)驗等因火素,經(jīng)綜合分基析比較,在確榮保安全可靠的卡前提下,選擇氏切實可行、經(jīng)紡濟合理的方案雷。品圍護墻體和支打撐結構的布置弱應遵循以下原旺則:殘1負.基坑支護結界構的構魄件止(認包括圍護墻、瀉隔水帷幕和錨稻桿兆)狐在一般情況下睛不應超出工程閱用地范圍。否舅則應事先征得丟政府主管部門升或相鄰地塊業(yè)島主的同意;銅2都.基坑支護結寧構構件不能影眾響主體工程結吧構構件的正常豬施工;揭3艙.有條件時基炕坑平面形狀盡姥可能采用受力淡性能較好的圓晌形、正多邊形勾和矩形。窯二、支護結構銹設計計算畢通過設計計算姥確定支護結構穗構件的內(nèi)力和絞變形,用于驗嫌算截面承載力稼和基坑位移。俊計算模型的假蘭設條件必須符鞏合支護結構的去具體情況,所晨采用的有關參怪數(shù)應根據(jù)工程蜓的具體條件和爺?shù)貐^(qū)的工作經(jīng)劑驗確定。由于花支護結構的內(nèi)椒力和變形隨著茅施工的進展而娃不斷變化,因狂此設計計算必餐須按不同施工奇階段的特征分漫別進行驗算,母同時應考慮前挺一種工況對后須面各種工況內(nèi)僚力和變形的影祥響。趁三、極限狀態(tài)皆下基坑支護結們構穩(wěn)定性驗算纖基坑工程的極饞限狀態(tài)應分為鮮承載力極限狀連態(tài)和正常使用險極限狀態(tài)。承滿載力極限狀態(tài)床包括土體穩(wěn)定貧、圍護結構破煉壞和支撐錨固計系統(tǒng)失效;正中常使用極限狀居態(tài)包括基坑變禮形不影響相鄰兔地下結構,相燙鄰建筑、管線網(wǎng)和道路等正常育使用。燥穩(wěn)定性驗算通謀常應包括以下熱內(nèi)容:念1再.基坑邊坡總錫體穩(wěn)定驗算。曬防止由于圍護毅墻插入深度不偽夠,使基坑邊濤坡沿著墻底地掀基中某一滑動輔面產(chǎn)生整體滑嗽動???鹽.圍護墻體抗膠傾覆穩(wěn)定驗算端。防止開挖面廚以下地基水平鏈抗力不足,使鋸墻體產(chǎn)生繞前級趾傾倒。泡3賊.圍護墻底面猴抗滑移驗算。蓋防止墻體底面宣與地基接觸面烤上的抗剪強度徑不足,使墻體質(zhì)底面產(chǎn)生滑移幻。粥4蟻.基坑圍護墻槍前抗隆起穩(wěn)定艷驗算。防止圍非護墻底部地基價強度不足,產(chǎn)戀生向基坑內(nèi)涌祥土。妖5塔.抗?jié)B流驗算瓜。在地下水較府高的地區(qū),在產(chǎn)基坑內(nèi)外水頭早差或者坑底以算下可能存在的舌承壓水頭作用魯下,防止由于貞地下水豎向滲芽流使開挖面以口下地基土的被覽動抗力和地基襲承載力失效。的6蝕.基坑周圍地陽面沉降及其影亂響范圍的估計層。底以上各項穩(wěn)定銜驗算內(nèi)容都與報圍護墻的插入姨深度有關,最蜻后確定的圍護棒墻埋入深度應艷同時滿足以上任各項驗算要求束。以上嫩第幸(2祖)資、日(3劈)郵項驗算主要針遮對重力式圍護壘墻,對于有支絨撐或錨拉的樁裝墻支護結構,撒也應驗算墻前件被動壓力,防島止墻體下部產(chǎn)犧生過大變形。肆支護結構穩(wěn)定覺驗算是在變形永極限狀態(tài)下的踩驗算,所以都縫用主動土壓力觸和被動土壓力株值進行計算。誰影響支護結構決穩(wěn)定的外界因姜素很多,各種恨變形現(xiàn)象往往捏不是完全獨立霧存在的。目前箱一般都采取控丹制安全度的方年法,用半經(jīng)驗嫌、半理論公式林分項驗算,有呢時對同一個項旁目還要用多種貿(mào)方法進行驗算始,以達到總體絨上的穩(wěn)定。四、節(jié)點設計宋在基坑工程中儲,經(jīng)常發(fā)生由液于支護結構局恥部節(jié)點構造不刃合理或由于施汽工不注意而導越致基坑過大變揀形,甚至危及宰整體安全。因杰此必須充分重加視節(jié)點設計這受一環(huán)節(jié)。合理座的節(jié)點構造應梯符合以下條件季:柳①格方便施工;辱②鍵節(jié)點構造與設玉計計算模型中聚的假設條件一捏致;模③兇節(jié)點構造應起郊到防止構件局腫部失穩(wěn)的作用替;險④貧盡可能減少節(jié)臘點自身的變形逐量;房⑤萄與整體穩(wěn)定相軌關的節(jié)點應設本置多道防線,猴同時要有良好趨的節(jié)點延性。五、井點降水盟在地下水位較拘高的地區(qū),降雨水是基坑設計談必須考慮的一秒項內(nèi)容,可以曉分為基坑內(nèi)降修水和基坑外降嗽水兩種情況。齒放坡開挖或無默隔水帷幕的支挖護開挖通常在西基坑外降水;曲圍護墻設置隔緩水帷幕時通常袋采取坑內(nèi)降水序。降水深度通冊??刂圃诨痈拈_挖面以御下牧0虹.廚5撲~任1我.阿O紗m俊,過深時容易憑引起滲流所帶南來的不利影響紗。常用的井點返類型有輕型井橡點、多級輕型蒼井點、噴射井痰點及深井井點顫,應該根據(jù)基拖坑規(guī)模、開挖諒深度和土層滲倦透性并結合地棍區(qū)經(jīng)驗選擇。軌當基坑開挖深欺度小于習3m哪時,通常可采夾用明溝排水,柱大于竟3m走時宜采用井點導降水。六、土方開挖甜不適當?shù)拈_挖凳方式往往是造扎成基坑事故的敗重要原因,支廊護結構設計一感方面應為土方胖開挖創(chuàng)造條件尿,同時應對開誕挖方式提出要聚求。其中最重渠要的要求是每奧階段的開挖深核度與相應設計稅工況的計算模患型一致,強調(diào)與先支故撐汁(林或錨御定御)號后開挖的原則爪。每次挖到規(guī)狀定深度后,應長及時架設支撐埋,一般情況下抽不宜超艘過煮48詞h杏,以防地基土房塑性變形的發(fā)雕展。對于大型纖基坑應結合主駐體工程情況,嫌采取在平面上營分段,深度上榨分層的開挖方嶺式,這樣可以玻較為有效地減紋少事故的發(fā)生扔和對環(huán)境的影巴響。七、監(jiān)測液基坑工程的監(jiān)松測內(nèi)容一般包粱括以下幾方面顯:綢①子支護結構主要烏構件的內(nèi)力和挺變形,如支撐只軸向力測定,副墻頂?shù)乃轿煌ひ坪痛怪蔽灰畦€,墻體豎向的疲變形曲線測定布,以及立柱的床沉降或回彈等尊;霞②惹基坑周圍土體肯的變形、邊坡解穩(wěn)定以及地下稈水位的變化和立空隙水壓力的帳測定等,必要能時還應測定坑愉底土的回彈情藥況;枯③嘗對周圍環(huán)境中置需要保護的對抽象進行專門內(nèi)陷容的觀察和測伐定,如基坑附倘近的建筑物或臭構筑物,重要陽歷史文物以及基市政管厚線伯(f蘭9秒括煤氣管、上串下水管、通訊衡電纜、高壓電普纜兇等忌)犯和道路、橋梁旬、隧道等。通準過監(jiān)測可以驗臉證支護結構設徐計的合理性。絲監(jiān)測工作是基壘坑工程中不可臨忽視的一項重貌要工程內(nèi)容。蛙第五簽節(jié)駁納基坑工程安全白等級購基坑工程支護菠結構應該與其垮它建筑設計一詢樣,要求在規(guī)幫定的時問內(nèi)和豆規(guī)定的條件下邀完成各項預定旅功能,即:協(xié)①戴能承受在正?;┕ず驼J褂居脮r可能出現(xiàn)餓的各種功能;飲②幸在正常情況下貞,具有良好的暢工作性能;鐵③象在偶然的不利暑因素發(fā)生時和愛發(fā)生后,支護伸結構仍能保持償整體穩(wěn)定。此衣外,基坑支護利結構還有以下液特點:碧1課.當支護結構亦僅僅作為地下必主體工程施工射所需要的臨時鼻性措施時,其含使用時間不長階,一般不超珍過跨2檢年。而一般建滋筑結構所規(guī)定暢的設計基準期塞通常腰為蒼5顆0新年。設計基準無期的長短關系兄到對結構材料江的耐久性要求解和對發(fā)生偶然片事件的概率統(tǒng)桐計等方面的問況題。在地震區(qū)昌通??刹豢紤]榨地震力對支護揉結構的作用。退2丘.基坑支護結貫構的理論研究饑目前尚不完備握,滿意的工程取實測資料很少侍,因此還沒有蜂條件能夠像建鼓筑結構那樣通糧過對材料性能木、荷載作用及剪結構效應等方溉面統(tǒng)計分析得綱出結構可靠性耕的概率指標。用為了區(qū)別對待韻各種不同的情乏況,《建筑基袋坑工程技術規(guī)起范會》業(yè)(YB925婦8-97握)殘根據(jù)結構破壞繭可能產(chǎn)生的后臉果嚴重程乖度件(癥包括對主體工愈程和環(huán)境的危斬害程度、危及夠人的生命安全喜、造成的經(jīng)濟沖損失和社會影出響的嚴重性唱等教)滋,把基坑劃分蔽為不同的安全飯等級,見今表備1-覺1停。基坑等級的訊劃分是一項復士雜的問題,在期設計與施工經(jīng)蠟驗還有待進一逃步積累的條件霞下,為了確保木基坑安全,適內(nèi)當提高安全等茄級仍然是必要數(shù)的?!督ㄖ昕庸こ碳夹g規(guī)池范欺》徒(YB925戴8-97側)法還根據(jù)工程性眾質(zhì)、水文地質(zhì)庸條件、基坑開燥挖深度及規(guī)模敘,把基坑劃分全為復雜、中等秀和簡單三種等泰級。在軟土地欲區(qū),以一層、晌二層、三層地罩下室一般具有右的深度劃分為謀三種等級,見塞表書1-克2朋。紗基坑工程盡管透已經(jīng)積累了大雅量成功的經(jīng)驗雁和不少失敗的異教訓,鑒于地懸基和基坑工程置的復雜性,設青計、旋工除了畫應遵循一般性撞原則外畜,陡"倉因地制姥宜壟"斬仍然是基坑工列程取得成功的職重要原則之一圓,因此,應遵場循本地區(qū)規(guī)范邀和規(guī)程,重視軋本地區(qū)及類似正土質(zhì)、工程條寨件下已有的經(jīng)因驗及教訓。除威此之外,施工再監(jiān)測在基坑工圾程中有其突出賣的重要意義,革尤其在地質(zhì)條惠件復雜,相鄰引環(huán)境保護要求我嚴格的情況下雅,更必須重視賠信息化施工??宓诙聭澔庸こ淘O計脹計算聽基坑工程的設慚計計算通常包祝括支護體系選摧型、圍護結構匹的強度、變形摩計算、坑內(nèi)外化土體穩(wěn)定性計主算、滲流穩(wěn)定地性計算、降水躍要求、挖土要迷求和監(jiān)測內(nèi)容阿等。在施工中返要確定挖土方勵法,挖土及支水撐的施工流程補。訊第一慨節(jié)怪瞇作用于支護結添構上的荷載連通常情況下,母作用在支護結郵構上的荷載有椅:土壓力、水表壓力、施工荷綱載、地面超載六、結構自重、戚支撐預壓力、掃溫度變化和周精圍建筑物引起乘的側向壓力,唇當圍護結構作趨為主體結構的茫一部分時還應帆考慮人防和地呼震荷載等,此近外,還應考慮降其它不利于基圍坑穩(wěn)定的荷載太。一、土壓力辟土壓力是指土車體作用在圍護細墻上的側向土獄壓力,在基坑昂工程問題中是亂一個重要的設迫計參數(shù)。通?;凼怯赏恋淖灾馗珊偷孛婧奢d產(chǎn)等生的。土壓力紫的大小與土的坐密度、土的抗茂剪強度、支護彩結構側向變形禿的條件以及墻稀與土界面上的瓶摩擦力等因素孔有關。根據(jù)樁碑墻的變位情況呆,作用在圍護蜂墻墻背上的土行壓力可分為靜粗止土壓力、主慌動土壓力、被扯動土壓力。其壩定義分別為:喝靜止土壓力:趟指墻體未產(chǎn)生略變位前作用在索墻背上的土壓障力。其相應的響土壓力系數(shù)稱冬為靜止土壓力探系數(shù),泡以答K新。表示。靜止曬土壓力可以根診據(jù)直線變形體相無側向變形理黎論或近似方法竭求得,土體內(nèi)垮相應的應力狀種態(tài)稱為彈性平拒衡狀態(tài)。襪主動土壓力:傭指圍護墻產(chǎn)生患離開土體方向泄的位移時作用常在墻背上的土藍壓力。其相應霜的土壓力系數(shù)斷稱為主動土壓阿力系數(shù),棋以律K瘡。表示。此時逼土體內(nèi)相應的牧應力狀態(tài)稱為育主動極限平衡理狀態(tài)。浙被動土壓力:冤指圍護墻產(chǎn)生是向著土體方向研的位移時作用慎在墻背上的土場壓力。其相應采的土壓力系數(shù)故稱為被動土壓毒力系數(shù),芒以稻K具,表示。此時掠土體內(nèi)相應的場應力狀態(tài)稱為限被動極限平衡慣狀態(tài)。粥自然狀態(tài)土體劍內(nèi)水平有效應些力,可認為與貍靜止土壓力相蠶等。去主動土壓力是勝土體作用在墻抹上的最小土壓羞力,被動土壓未力是土體作用嗎在墻上的最大徑土壓力。這兩雨種土壓力與支鄭護結構的變形饒有關,分別對炊應墻后土體處好于兩種不同極食限平衡狀態(tài)時桶作用在墻背上逃并可計算的兩爪個土壓力。至御于介于這兩個敢極限平衡狀態(tài)昂之間的情況,期除靜止土壓力達這一特殊情況麥外,由于填土抹處于彈性平衡岔狀態(tài),是一個褲超靜定問題,罪目前還無法計征算其相應的土灰壓力。如直圖裹2角一售1擠所示。實際土伯壓力往往是介框于這三種土壓任力之間,在有舌些規(guī)范中使焦用愉"膨動用土壓才力出"內(nèi)、稱"盈過渡土壓先力齊"艱或中間土壓力顆來表示這三種躍狀態(tài)。震設計時應根據(jù)收擋土結構的實筋際工作條件,勞主要是墻身的隨位移情況,決驟定采用哪一種剃土壓力作為計頸算依據(jù)。一般抹基坑圍護結構呀的上部分由于禍受到墻后土的舅作用和地基變潤形,總要轉(zhuǎn)動司向前移動,這嚷些微小的轉(zhuǎn)動號或移動將足以倡使作用在墻背芳上的土壓力接鏡近于主動土壓羨力,所以設計訴時多按主動土沃壓力計算。于紋此同時基坑圍尿護結構的下部烏分由于結構向棚坑內(nèi)的可能位僑移,使土體處模于被動受壓狀杏態(tài),產(chǎn)生被動狼土壓力以維持州結構的平衡作妖用。陡庫渣侖輔(c·A·C賊ou10m徐b囑,穿177媽6暢年誦)盯分析了擋土墻竭后滑動土體的政極限平衡條件斥,其基本假定驕為:墻后土體痰為理想散體材效料,顆粒間粘當聚萌力鑰c枝為零;土體滑皮裂面為平面;貼墻背與滑裂面釋之間的土體視犬為剛體。庫侖念土壓力理論是肺從滑動楔體處啞于極限平衡狀青態(tài)時力的靜力寨平衡條件出發(fā)孩而求解主動或問被動土壓力的塌。弄E烤h避上述假定,可爛以對具有粗糙剛、傾斜墻背,垂墻后土體為粘捉性土,填土表折面傾斜的擋土對墻所受的主動遙和被動土壓力壽用庫侖土壓力瓶公式計得算誼(殿詳細推導可參閥閱有關土力學脖書辱)焰。庫侖主動與邪被動土壓力公鵝式為欺式假中脾E械E弟,疤-氏-澤庫侖主動與被濤動土壓應力蝶(kPa蹤)淡;屆y-騎-姐基坑開挖深度豪內(nèi)土層平均重召度桐(k下N嫩/需m3塔)姻;居H-脊-怨基坑開挖深志度矮(m獵)植;罵K糠,酬K痕,灑-配-耕庫侖主動與被涂動土壓力系數(shù)考。表達式為幼式中君口扒-系-弓墻背傾斜角,午即墻背與垂線糕的夾角,反時耀針為泳正刊(瓜叫俯鬧斜滅)筒,順時針為詢負真(就叫視仰堅偉斜捐)獄;功盧雀-腸-美墻后填土表面仔的傾斜角;哨艿搜-駛-瞇墻背與填土間橋的摩擦角,它拳與填土性質(zhì)、猾墻背粗糙程度閱、排水條件、譜填土表面?zhèn)屋喺橙退厦嬗辛T無超載等有關打,由實驗確定處;秒(2-2典)委沒有考慮土的尸粘聚力影響,促在粘性土中考纏慮粘聚力對土趕壓力的影響時仆,可假定籮中各個方向均笑有粘聚花力和C嬸作用,并按粘敏聚力換算為粘燕結壓逢力嘩qc=飼C問/蠟tg栗0悠,此時,主動重和被動土壓力缺仍可匪用里(2-2引)苦式計算,但式詠中系賢數(shù)幼K梢,虧K莊,可參見《建差筑基坑技術規(guī)理范犧》激(YB925誓8-97喬)差附忠錄帆8陰庫侖主動與被諷動土壓力系數(shù)擾。信3庭.朗金土壓力蹄理論婚朗地金店(液w序.巡J栽.歐M斥.帥Rankin科e決,強187紡5保年達)紹首先從分析半描無限體中一點接應力狀態(tài)出發(fā)煙,推導出具有飾光滑垂直墻背彎擋土墻的主動糕與被動土壓力旗。朗金土壓力懂公式雖然只能龜用來計算垂直科光滑墻背擋土誓墻的土壓力,旁但這種理論能欲夠比較符合實精際地反映主動右與被動土壓力尤的形成機理,背因而朗金土壓添力理論一直被飼人們所重視并恭當作一種經(jīng)典攤的土壓力理論看加以介紹。根卻據(jù)填土體內(nèi)任奪一點處于主動還和被動極限平險衡狀態(tài)時最大淡和最小主應力歲間的關系可求續(xù)得主動和被動押土壓姑力俊(皆推導逢略話)銹。朗金主動與患被動土壓力公凝式為塔式壩中敞P倉,竭P-破-猴朗金主動與被縫動土壓力強哪度康(kPa描)獨;溝y-碼-詞土的重逢度蒜(k蓮N緩/徒m3線)煎;趙-居-稍土的厚覺度鐘(m隙)午;孫K醋,慰K鍵,隨-搖-覺朗金主動與被殼動土壓力系數(shù)翼,由下式確定擇與庫侖土壓力勞公式比較,當瞞墻背垂直、光抵滑,填土表面嘗水平與墻齊高袍時,用朗金土叮壓力理論求得俗的土壓力值和訂用庫侖土壓力紐理論求得的土床壓力值是完全脅一致的,所以喊可以認為:朗往金土壓力公式嫁是庫侖土壓力驢公式的一個特前例。飲用土壓力理論頌計算擋土墻的竹土壓力時,應湖注意以下問題像:癢(1悔)棕當支護結構經(jīng)吼受的側向變形載條件不符合主景動、被動極限死平衡狀態(tài)時,蹲可將主動土壓始力系數(shù)調(diào)整途為哥K滔。疫=(臭K低。跑+熱K語。遲)樹/痛2鳳;被動土壓力燥系數(shù)調(diào)整過為塑K稱,配一跡(熟0序.摧5難~趕0丑.料7)吵K逆。史(2搬)使由于朗金土壓允力理論簡單,凍所以工程界常步常樂于采用,腔但它沒有考慮姑墻背的邊界條鵲件,所以計算業(yè)結果與實際情耗況有一定出入染。例如當墻土欺界面上有摩擦單力存在時,朗恩金主動土壓力懲偏大,而被動著土壓力偏小。語(3戚)伴用庫侖理論可喉以解決包括地師面荷載在內(nèi)的戚各種邊界條件涼下的土壓力計禾算。在主動土押壓力狀態(tài)下,苗庫侖理論的計奮算結果可以達羞到很高的精度爪,足以滿足工輝程需要。在被舍動土壓力狀態(tài)薪下,當墻背比填較粗糙,與土燦之間摩擦角較丘大時,墻后土剝體的滑動面往惱往是一個曲面云,而不是平面螺,因此計算結貓果有較大誤差襲。迅(4貴)弟墻背與土體問萌摩擦角度艿與緩墻背粗糙度、體填土性質(zhì)、填彎土表面傾斜程盛度、墻置后扎j關F選水條件等因素遙有關。如乘果家d憂值選用大,主仔動土壓力就小壘;反之主動土騙壓力就大。根筍據(jù)經(jīng)驗墻背摩午擦角艿一般在雪之間變化。當滔墻背光滑,墻攔背排水條件差陽,遣取品0沉~殃3滿;墻背較粗糙嫩,墻后排水條傳件好,艿減取醒0囑~璃(蟻1椒/筒3汪~羊I艷/蜘z)母P餃;墻背很粗糙嶼墻后排水條件如好,艿累取屑0訂~院(骨1凳/搭2竭~肉2肺/斑3哄)容。仁(5勝)歷庫侖土壓力理坊論和朗金土壓揉力理論是工程趨中常用的兩種習古典土壓力理遭論。無論用庫醒侖或朗金理論步計算土壓力,史由于理論的假轟設與實際情況員有一定的出入守,加以在理論菜中也不可能對利影響土壓力大玻小和其分布規(guī)栽律前的各種因素及志其相互作用加扮以全面考慮和宇概括,所以只醉能看作是近似擁的方法,與實芳測數(shù)據(jù)有一定受的距離,有時翅甚至相差很大潤,因此,土壓扁力理論還有待逼于進一步研究少,不斷予以完箭善。痛(6轎)嶺剛性支護結構尼的土壓力分布膨可按經(jīng)典的庫輛侖和朗金土壓亮力理論計算得膛到,實測結果醒表明,只要支卸護結構的頂部針位移不小于其時底部的位移,侄土壓力沿垂直螺方向分布可按草三角形計算,悠與上述理論一晶致。但是,如嗎果支護結構底指部位移大于頂啟部位移,土壓巾力將沿高度近氧似呈拋物線分臘布,此時土壓準力的合力較上頌述典型條件要筒大暑1嗓0緞%芬~句1蠢5殊%,在設計中禽應予注意。柔撞性結構的位移旬及土壓力分布浸情況比較復雜銹,主要取決于爆支護結構體系恨的剛度,設計頑時應根據(jù)具體爸情況分析,選狀擇適當?shù)耐翂狠o力值。有條件型時應采用現(xiàn)場亡實測土壓力值刊,反演分析等真方法總結地區(qū)卡經(jīng)驗,使設計敘更加符合實際屆情況。幫二、地面荷載刻引起的側壓力絮各種地面荷載用對側壓力的影猶響可以用庫侖佩理論求解。下調(diào)面介紹幾種用嗓彈性理論公式喉求解的結果,肢其假設前提是吩墻體不發(fā)生位確移,所得到的階側壓力分布一悟般偏大,因此盡在具體工程應慧用時應考慮假胖定的適合性。呢1稠.當?shù)乇碛屑秀U力淡Q齒,作用革時稼(銜如演圖及2-2)晃2約.當?shù)乇碛芯€漆荷幕載鈴Q森。作用芳時角(亮如慌圖瓜2-3)錢3園.當?shù)乇碛袟l辱形均布荷阻載乘q荒作用攤時鞏(防如財圖以2-4)三、水壓力襯處于地下水位距以下的水壓力鋼和土壓力,按臺有效應力原理證分析時,水壓飄力和土壓力是嚷分開計算的。證這種方法概念竿比較明確。但拌是在實際使用維中有時還存在臨一些困難,特嗓別是對粘性土潑有效抗剪強度競指標的確定,伍在實際工程中憐往往難以解決超。因此在許多舅情況下,往往遞采用總應力法炮計算土壓力,輸即將水壓力和性土壓力混合計梅算。各地對此惰都積累了一定斯的工程實踐經(jīng)賽驗。然而這種析方法中也存在綠一些問題,如兄低估了水壓力櫻的作用,對此碗必須有足夠的愚認識,才能恰孤當?shù)貐f(xié)調(diào)工程務的安全性和經(jīng)臣濟性。箱在地下水位較賺高的地區(qū),基穗坑內(nèi)外存在著嶄水位差,如果很圍護墻下端插定入不透水的土汽層中,并可以宴認為基坑內(nèi)外輸?shù)牡叵滤粫摪l(fā)生滲流時,揉則可不考慮滲悄流的影響,反榴之應考慮地下昌水滲流對側壓嫂力的影響。焰1禽.地下水無滲視流時的水壓力兵當?shù)叵滤疅o滲六流時,可按靜套水壓力考慮。慘在按總應力法攪計算時,作用藏在圍護墻上的唐土壓力用土的永天然重度和總薪應力抗剪強度證指標進行計算排,不另計水壓荒力,這種方法晚通常稱為水土形合算。在粘性偏土咽中糟(述滲透系覽數(shù)唇≤艙10.寧7炕/誘s基)鉤宜采用水土合挪算。冬當按有效應力號法計算時,土億中的孔隙水壓登力按靜水壓力叔考慮,土壓力踢用土的浮重度滴和有效應力抗笛剪強度指標計砌算,同時還必軍須加上靜水壓銀力的作用,如挪圖誰2-盯5染。這種計算方大法通常稱為水診土分算法。在檢砂性土中宜用鋤水土分算。由弱于采用有效應灑力抗剪強度指眼標,必須要知并道超靜水壓力止才能得出有效程應力,雖然通霉過室內(nèi)遲土工試驗可以獵測孝定升U汪,但相對比較盼麻煩,在工程測上為了方便計見算也可采用總佳應力指標代替胞有效應力指標筍進行計算。鑰無論采用哪一合種方法進行計春算,都應結合川地區(qū)經(jīng)驗分別枯確定不同的安改全度。事2命.地下水有滲斜流時的水壓力呈地下水有滲流這時的水壓力應柄按動水壓力考北慮,動水壓力件計算公式為立式云中僻P-恩-態(tài)每延米板樁護輝壁上的動水壓待力挽(k令N頸/叼m稈)權;嘴h敵一一水深稼度典(m逼)且;舍穢一一水的流橋速儀(配m魯/錫s洗)洲;磁7-誦-疏水的重詞度脊(k翻N拿/東m3乘)壯;瘦9車一一重力加速飾度咐(鞏9景.幣8m岔/傷s2叢)渣;外K-糠-槐系數(shù),矩形木么板樁護娘壁果K勾一陽1率.水3膏3鞠,正方烈形刺K聽一佳1腐.劈4記7凈,圓傻形鐮K企一幕0?。?鹿3座,槽形鋼板樁沒護坡壁蒙K-等1亮.樸8作~踐2赤.勞0賄。懶動水壓力可假共定為作用于水哲面以腥下雪1鞋/阻3憶水深處的集中韻力,動水壓力產(chǎn)由板樁的一定躁入土深度所得威的被動土壓力勉來平衡。四、其它荷載絡通常為了縮短訴擋土結構,開次挖基坑上部采赴用部分放坡或衛(wèi)開挖時土體不笛能及時運出而手堆在基坑附近巖等,這些情況降在擋土結構計扣算中都必須加芝以考慮,其對蒸支護結構產(chǎn)生蠢的側壓可按如暴下情況簡化計好算。王1敏.在附加荷壤載漆(載鄰近建筑物、稠設施基礎及施辨工荷載舉等晚)故作用下土壓力掙按以下簡化方辛法計算:歪(1艘)錦對于均布和局蓮部均布荷載作柜用在支護結構漫上的主動土壓錄力,可采用狂圖油2-漆6反所示的方法計拆算。渠(2嬸)笨對于集中荷載粘在支護結構上糖產(chǎn)生的土壓力淡,可采用嘗圖刃2-休7燕的方法計算。波(3感)幻當?shù)孛鏋椴灰?guī)膚則情況時,支抹護結構上的土土壓力,可按索圖霧2-珍8我及下式進行計誰算。驅(qū)①立圖拔2-8(a頭)饑的情況時支護結構上的鄉(xiāng)主動土壓力和淘被動土壓力為斧式竟中翻p-響-育地表斜坡面與壁水平面的夾角箱;風z-鳥-街計算點深度。那②刃圖旗2-8(b渡)炎的情況支護結顛構上的土壓力掉計算時,可將質(zhì)斜面延長蓮達住c士點時計算,私則蝶BAdf腔B治就是實際主動稼土壓方力的近似分布督圖形。您③更圖掛2-8(c和)虛的情況殿可按幣圖紀28(a厭)拾及摟圖谷2-8(b繩)跌的方法疊加計眨算。2.冰荷載皺在寒冷地區(qū),皮當基坑形成以醬后,有集中水臟結冰的可能時免,應考慮坑內(nèi)逆冰層因溫度變墻化而產(chǎn)生的膨記脹力對坑壁的傍影響。特別是耐對平面連接較爛差的地下墻系津結構,更應該銜注意這個力的肺作用。由于冰仍荷載的影響因伸素很多,對冰擇荷載的準確計碗算是很困難的熊。目前,在工受程設計中常采惡用極限冰壓力確作用計算冰荷熊載,即不論什驅(qū)么原因,當有州大面積冰層堆刺擠坑壁時,最松大冰壓力發(fā)生該在冰被擠壓時蜜,這時冰作用送在建筑物上的慨作用力稱為極瀉限冰壓力。作鉛用在坑壁上的討極限冰壓力可駱按下式計算煉第二屯節(jié)站牲支護結構的靜甜力計算探為了確定支護蹄結構構件的內(nèi)塘力和變形,并血驗算它們的截派面承載力?;嵖又ёo結構的市靜力計算模型槽可以分為空間續(xù)和平面兩類。疫空問計算模型刷是把包括地基屬土在內(nèi)的整個缺基坑作為一個購空間結構對待寸,地基土視為善空間半無限體灶介質(zhì),把基坑斥影響范圍內(nèi)的儉土介質(zhì)以及支喝護結構的各個滋構件劃分為若改干個單元,用解三維有限元方霧法分析。這種遷方法的關鍵是羨確定土介質(zhì)的定有關參數(shù),目賀前條件下在這古方面與工程設鵝計的實用性之獨間尚有一定的焰距離。作為一略種簡化方法,偵是把墻背土壓錯力視為不隨基術坑位移而改變念的結構外荷載沖,在考慮土的想抗力時,把土棵體假定為線彈遣性體,這樣就役可以用傳統(tǒng)的鬼計算理論對結魚構進行分析。疑對于平面形狀艇為圓形、正多悄邊形或近似方繩形的基坑,用詳空間計算模型抬進行分析,由棟于考慮了支護別結構和地基土訊的空間作用,窯因此可以獲得上較好的經(jīng)濟效五果。是采用空間計算覺模型分析基坑聾工程,除了土恐介質(zhì)的計算參忍數(shù)難以正確判賠斷外,計算工示作量也往往是棍非常大的。因鞭此在多數(shù)情況沿下,基坑支護賴結構靜力分析堪是采用平面計彎算模型,即沿扒基坑平面的縱盈向或橫向截取醬單位長度的支揭護結構加以分判析,這樣可以北大大減少計算練工作量。一般好情況下平面模促型的計算精度儲足以能滿足一奧般工程的設計太要求,尤其是悼對于空間作用磨不大的長條形猾基坑和平面尺究度較大的基坑垮。亦一、支護結構覺的受力特點帳為適應不同的宴地質(zhì)及環(huán)境條廳件,針對不同床的具體工程、動建筑材料、施繭工條件等可以擋設計出不同的多支護型式。但續(xù)其受力性能大脈致可分為如下某幾類:懸臂式帝支護結構、蝶單痰(足多尚)摟支點混合結構泰、重力式擋土咳結構及拱式支然護結構。不同桑類型的支護結挽構主要受力特裝點及做法如井表圓2-五1真所示,其它支借護結構形式的五適用條件及注大意事項可參見鐮附浴錄趕A糖。笨二、支護結構匆的計算模型牧支護結構的計尼算,應考慮施莫工過程拘中似(顫包括開挖和回招填嫌)再基坑開挖、支各撐設置、拆除肆及替換、荷載里變化、墻體剛哪度改變、與主紀體結構的結合倉方式等對墻體無受力的影響。弟墻體的受力分良析應根據(jù)施工絲順序逐段進行提。支護結構的頁計算簡圖,應瓜符合結構實際咱的工作條件,芒反映結構與土鉤層的相互作用囑。根據(jù)計算目燕的、結構特點賠、基坑規(guī)模、愉土層條件及墻并體變形后土層源的應力狀態(tài)等化因素,結合工險程經(jīng)驗,合理溪選擇計算方法圣。紡1墳.計算方法的讀選擇猶(1眉)思支護結構抗傾償覆穩(wěn)定所需的式入土深度可采唱用極限平衡法斬計算;講(2純)房支護結構的內(nèi)摧力宜采用土抗被力法計算,空龍間作用不明顯潛的三類基坑和垂地層較穩(wěn)定、碧周圍環(huán)境較簡狡單的二類基坑霞中的懸臂結構昂及單支點結構稼可采用極限平倉衡法計算;脖(3苦)福支護結構的變熱形一般可采用趟土抗力法計算銹,當基坑周圍說有重要省建腳(侍構誦)血筑物需要保護賞時,可采用平鏡面有限元法計貴算基坑開挖引遮起的支護結構六和地層的位移欲。賠2顛.支護結構上腐的荷載牌支護結構設計嗽計算時,一般攪應考慮以下荷批載:(1)自重;困(2查)挑施工階段的水敘、土壓力及鄰昌近建筑物基底遺壓力產(chǎn)生的土叨壓力;呈(3池)漲地面堆載、車徐輛或機械等活扣載及其產(chǎn)生的摘土壓力;德(4彎)留逆作法或蓋板辱法施工時,頂信、樓板和蓋板禮傳給支護結構嬸的豎向力及力律矩;含(5鼻)幣其它荷載:包毯括通過支撐對蹲墻體施加的預愈壓力以及在基宴坑附近進行的凡工程活這動獄(肥如地層加固、松開峽挖關)板對墻體產(chǎn)生的傘作用力等,必忽要時應考慮支錄撐溫度變化的閃影響;艦(6際)酬支護結構作為各主體結構的一殼部分或建筑物禾的基礎時,作做用在其上的荷裳載,包括上部頂結構的重量、培豎向荷載、地席震荷載或人防殼荷載等。貨作用在支護結奴構上的側壓力廊,應考慮墻體換所處工程地質(zhì)琴條件和水文地刪質(zhì)條件、埋置訓深度、施工方枝法等影響,根摩據(jù)墻體受力后迫的位移大小及藏地層的應力狀搏態(tài)設定,并與河所采用的計算此模型相適應。擇在依據(jù)理論計究算結果確定支嶺護結構的入土請深度、內(nèi)力和柏水平位移時,即應考慮當?shù)仡惪钏乒こ痰膶嵺`笑經(jīng)驗,必要時惡作出合理修正沖。篇支護結構的計吵算模型可參見故表削2-包2房。惕在支護結構的標設計計算中,吊地基反力系數(shù)嶄也是必須首先攪確定的一個參埋數(shù)。地基反力麗系卻數(shù)燭(半也稱地基抗力蕩系數(shù)、基床系紋數(shù)、墊層系數(shù)蒙、彈簧常數(shù)和錦地層壓縮系數(shù)復等凍)撈是決定樁土共美同作用的重要邊參數(shù),其計算董取值方法很多箭,且結果有很粥大的差別。地班基垂直方向和瀉水平方向的地鐵基反力系數(shù)也膽有很大差異,室一般認為水平襖地基反力系數(shù)遠大于垂直地基醉反力系數(shù),有辦些資料認為前欄者是后者爆的街1蛇.謙5傾~群2智.峰0劃倍。按文克爾傻假定,每一點叼的地基反力與哄該點的彈性變縱形成正比,縫式濱中具K-剪-聚地基反力系管數(shù)腿(kP耍a含/溫m3物)屬;純聲戴-陸-蝴地基反力強小度教(kPa稻)就;軟甜事-松-判位移怎量巖(m管)連。肢地基反力系數(shù)半主要由地質(zhì)條禿件決定,當然辛與承力面積和泳深度也有關系糾,其值最好通甩過實驗求得,永如果無條件時住也可近似地按煤有關地質(zhì)參數(shù)庸求得或查有關慰手冊。注三、導樁除(蝴墻式)額內(nèi)力的計算分振析雜1寸.梁和樁的撓柄曲線微分方程閣設嵌入樁在基呀坑底面處沿樁躲的主截面平面紹內(nèi)受有水平外授力意H維。及力藥矩臉M窩。的作藍用辜(影由基坑側壁壓楊力引區(qū)起違)醉,樁身受有水毯平分布荷早載跌(x疲)柏的作用,如小圖慧2-傾9纏所示。以份圖紋2-就9教為參考坐標系簽可推導出土中鍬樁的撓曲線微寫分方程銹為側(缸推導叮略跨)尿:蝦式譜中撕E-藥-領樁體彈性模量村;俘2奶.撓曲線微分藝方程的特殊情醋況乳對樁在基坑底惠面以上的部分己,坐標原點可狡取在樁頂。若諷在樁或梁的單胳位長度上作用凱分布荷載憲石花(z夠)溫,以及樁后土羨體產(chǎn)生的反界力良(只z禍,芽y熱)醒,其微分方程最同闖式旗(2-11騎)戶。若關將聲(谷z晝,供y囑)反用土壓力取代打,并表示成僅招與摸z邁相關時,則可咸合并入鄙石蜘(z牲)近中,此時,撓凈曲線微分方程聚為寫這個四階微分絹方程的一般解罷為窮式唉中猛a素,虎a慰,超a釘,陪a4-享-由由邊界條件確堤定的積分常數(shù)興。財若午弓鄙(z暗)劉為勞.渾2泡7漠的簡單函數(shù),筋則床式槍(緒2筐一賓11b的)酬的四重積分可予以很容易得出志,但對于部分候分段荷載、集萌中荷載就非常劇復雜,直接求柱解很困難。下服面對荷載函數(shù)碎的形式作一簡母單討論。將樁蓮和梁的撓曲微孩分方籃程什(陷2屯一疼11a污)道的一般館解規(guī)(村2促一僑11b絮)的對母z桶連續(xù)微分,可蔑得毒這些就稱為荷則載函數(shù)。對一芹般常見的部分據(jù)等變化分布荷拼載,可按下列否公式計前算限(骨如剛圖之2貨一膊1令0殼所岡示戒)遵由于式格(2-12b嘩)視可看出,當荷肅載函數(shù)不采用亭對原點的距離蹦,而采用對所慢求點的距離來到整理時,就可尸表示為規(guī)則的匪形式。在計算塵中常遇到的幾蓬種有代表性的謀集中荷載和分局布荷載的荷載降函數(shù)如刃表古2-賽3乖??趾奢d函數(shù)的物寄理意義摧為島(宵以樁為兼例干)熄:忘Q(z士)狐:肉至固2刷點處樁上所受慢荷載之和,即終剪力?。粍俁(z部)馳:樁上作用的區(qū)荷載焦對勺z奏點的彎矩之和說;帽S(z露)智/廚E束l臨:由于樁上荷康載的作用,椅使求2潮點產(chǎn)生的相對遮于樁頂?shù)霓D(zhuǎn)逃角獸(舊弧綱角得)荒;澆T(z魂)襲/并E故l格:由于樁上荷貼載的作用,收使狂2野點產(chǎn)生的相對隔于樁頂?shù)南鄬兾?。諷3帆.地基反力的減計算方法非式潔(評2躺一印兒瞞)皆給出了護坡樁廁墻的基本方程膠。一般用樁單路位面積上的地扁基反警力布P(z免)鼻代替作用在單課位樁長上的地哀基反力屈石績(清z趴,臉y墓)烤,即蔑式孤中信6-散-深與反力垂直方閑向的樁寬。由著式候(2-13敞)盆代入屢式嶺(2-11陜)蔬得郵這就是水平受悲力樁的基本方測程。其中最重勁要的是地基反跳力億P(莫z府,表y前)質(zhì)的求解方法,撥許多學者對此賢進行了專門的蘇研究,提出計為算地基反力的蔥方法也很多,示若按水平受力膽樁的計算方法甘分類,大致有驅(qū)如下三璃類破(治詳見僚表態(tài)2-毛4若所希示閣)作。禿(1皺)羨極限地基反力線法形(駕或稱極限平衡紀法貨)揭;哀(2嚴)稿彈性地基反力賀法弟(掛線性彈性地基濃反力法,非線藥性彈性地基反灣力濃法屈)州;手(3伙)拍復合地基反力職法芒(p-慧Y肥曲線倉法旬)刷。奇3臭.支護結構的變計算幣按《建筑基坑嫩工程技術規(guī)范咱》翼(YB925題8-97塵)匆對基坑支護結緊構的計算基本卻方法分類為:軟極限平衡法、蒜土抗力法和平帥面有限單元法賴,以下對這三遮種方法分別介畢紹。慣(1夏)埋極限平衡法拳極限平衡法假汗定作用在結構磚前后墻上的土凈壓力分別達到用被動土壓力和車主動土壓力,幸在此基礎上再酸作某些力學上寸的簡化,把超秤靜定的結構力盛學問題作為靜麥定問題求解。哲等值梁法、靜圓力平衡法、泰武沙基法、二分矩之一分割法等榴都屬于此類。匹以國內(nèi)采用較吊多的等值梁法斥和靜力平衡法紡為例,在分階此段計算多撐式陸結構的內(nèi)力時身,不考慮設撐片前墻體已產(chǎn)生乒的位移,并假買定支撐為不動壟支點,下層支湊撐設置后,上絞層支撐的支撐捐力保持不變。泛①損整體穩(wěn)定和內(nèi)懼力計算蹦計算支護結構平的整體穩(wěn)定和鍬內(nèi)力時,作用瓣在圍護結構上大的土壓力分布沙模式,迎土側央可取主動土壓從力,開挖側坑烈底以下取被動午土壓力;計算距錨撐式鋼板樁豬等柔性圍護結量構的內(nèi)力時,秩宜采用經(jīng)驗土孔壓力分布形式舒。嚷②掛極限平衡法計愛算遣用極限平衡法攤計算圍護墻結違構的入土深度蒸及內(nèi)力時,一疤般可采用等值絞梁法或靜力平便衡法;確有實母踐依據(jù)時也可喉采用其它方法旅。當用等值梁書法或靜力平衡旨法計算圍護墻馬結構的入土深策度及內(nèi)力時,結應考慮開挖側箭坑底以下被動鳳土壓力的修正乳:絨a削.用靜力平衡勢法計算的懸臂肌式或單支點板岡樁墻及地下連拆續(xù)墻,修正系留數(shù)愿取素K寫一爺0碌.路5姿。膊b輝.用等值梁法享計算的單支點瓶板樁墻及單支賀點地下連續(xù)墻期,修正系喂數(shù)信K蓄可參考束表字2-寄5形選用。峽③盒懸臂式圍護結栗構計算觸懸臂式圍護結成構可能是地下戚連續(xù)墻、木樁產(chǎn)、鋼筋混凝土唐樁和鋼板樁等府,它利用懸臂趟作用來圍護墻批后土體。懸臂再式圍護結構的駱設計過程首先讓是選定初步尺發(fā)寸,然后按穩(wěn)搶定性和結構要笨求分析并根據(jù)頁需要修改。病懸臂式圍護結青構的最小嵌固散深殼度拖t淡可按頂端自由北、嵌固段下端國簡支的靜定結非構計航算苦(稀圖沈2-11絨)茂,由下式通過押試算確定竹式聚中尾E"和b威,滅-謀-衫分別為被動側北土壓力的合力俯及合力對圍護獻結構底端的力砍臂憂;衡Eb-臭-料分別為主動側荒土壓力的合力昌及合力對圍護穴結構底端的力棟臂。圍護結構溜的設計長愧度碧L茂按下式計算貍L-H+z+型kt(2-纏16盯)岸式毛中榆H-販-狹基坑深度;辰z-獻-狂基坑面至墻上綱土壓力為零之婚點的距離;柜k-賢-守與土層和環(huán)境旁條件等有關的寫經(jīng)驗嵌固系數(shù)默,對安全等級址為一級、二級奏、三級的言基坑板樁可分庫別牲取葛2竟.持1述0萍、框2垂.螞O名0幅、悉1悟.伴9鈔0禁;排樁擔取產(chǎn)1攻.斬4孩0野、害1舉.犁3沫0們、揀1助.白2忽0堆;土壓力零點壤至墻腳的距離巨。圍護結構的谷最大彎矩位置擺在基坑面以下虛,可根據(jù)剪覽力譽Q談一棟0段條件按常規(guī)方舅法確定。已④涌錨撐式圍護結薄構計算錨撐式碼圍護結構用等隙值梁法和靜力亦平衡法計算。靈錨撐式圍護結促構應逐層計算糟基坑開挖過程員中每層支撐設詢置前圍護結構郵的內(nèi)力,達到糞最型挖土深度腥后,驗算支護鏡結構抗傾覆的林穩(wěn)定性;當基手坑回筑過程需丙要拆除或替換角支撐時,尚應走計算相應狀態(tài)鋸下圍護結構的黑穩(wěn)定性及內(nèi)力飯;根據(jù)圍護結正構嵌固段端點盲的支承條件合竟理選定算方法跪。一般情況下秧視為簡支,按赤等值梁法計算錘;免當嵌固段土體侄特別軟弱或入丈土較淺時,百牧視為自由端,窩按靜力平衡法豈計算;錨撐式盤圍護結構采用榮等值梁法或靜議力平衡法計算撕時,假矗支撐產(chǎn)為不動支點,桑且下層支撐設筒置后,上層支畏撐的支撐力保否持不變。瀉⑤塑等值梁法的汁沒算借(來如顯圖刷2-12)恰a櫻.基坑面以下色圍護結構的反服彎點取在土壓寶力為零見的屑C毅點,并視為等最值梁的一個鉸勺支點好;雜b傾.第一層支撐顆設置后的圍護印結構計算,基館坑深度。取第膠二層支撐設置詞時的開挖深度丈。按下式計算障第一層支撐的鈔支撐力丁。伴⑥蕩靜力平衡法的武計偶算醬(天如暴圖隆2-13)量第一層支撐設園置后的圍護結眼構計算,基坑斷深撲度知h猜。取第二層支顯撐設置時的開縫挖深度。按下繁式計算第一層巷支撐的支撐力優(yōu)丁,杯式痛中虛E壁,之-慕-贈基坑開挖啄至樸h臟。深度時,主偉動側土壓力的豪合力教;通E燕一附-勵基坑開挖拍至蘭h找-銜深度時,被動柱側土壓力的合悄力。第志層支旁撐設置后的圍房護結構計算,誓基坑深法度壁h醉。取第豬志睛+趟1奶層支撐設置時芳的開挖深度,猾第一層至第是玻一層支撐的支寇撐力為已知。直第瞇k凝層支撐的支撐月力男7胳1碧。按下式計算兄各施工階段圍寶護結構的內(nèi)力露可根據(jù)支撐力哭和作用在圍護僵結構上的土壓跳力按常規(guī)方法抖求得。暫極限平衡法中決的各種方法多語是某種特定條帆件下的近似,輕但適用條件不按很明確,多憑用經(jīng)驗判斷。極受限平衡法中被跪動土壓力的修滋正可參見《建送筑基坑工程技創(chuàng)術規(guī)范吧》則(YB925善8-97掌)柜的規(guī)定。棕雖然極限平衡舊法存在許多缺涂陷,但該方法程簡單快捷、無真需借助電子計怠算機就能解決勤問題,且已為讀我國大多數(shù)工盜程技術人員所保采用。應用極木限平衡法時,分應注意以下問詳題:由于抗傾運覆穩(wěn)定問題本變質(zhì)上是擋土結塑構前后墻上荷屬載達到極限時占的平衡問題,眾與支護結構的育微小變形無關呢,所以應用等旬值梁法和靜力梢平衡法從概念驗上看似乎無問州題,故在規(guī)范鳴中一一般推薦告使用。關于內(nèi)傻力計算,由于狼目前找不到更手合適的方法取軌代現(xiàn)行的等值決梁法和靜力平囑衡法,為此通爬常采取如下處丈理方法:對等汁值梁法和靜力腿平衡法的應用喪條件進行較嚴毀格的限制,只腥用于三類基坑否及地層條件與偷環(huán)境條件較好至的二類基坑,杰多支點結構盡信量不用。不排圾斥其它經(jīng)過實焰踐檢驗證明是翠可行的方法。貫在內(nèi)力計算中煌,提倡采用經(jīng)選驗土壓力分布千模式,強調(diào)依圍據(jù)工程經(jīng)驗對晌計算結果的修盯正。末(2旁)榆土抗力法涼在工程界土抗喬力法有時又稱摧為彈性抗力法鎮(zhèn)、地基反力法噴、豎向彈性地崖基梁的基床系爆數(shù)法等。在計段算復雜受力情毯況的圍護結構停時,假定墻體割兩側的土壓力典隨開挖過程變懂化,在開挖側畜和迎土側的墻臘上均設有土體漏彈簧,并規(guī)定削迎土側土壓力職隨墻體向基坑誦一側的變形增役大而減小,但榮不得小于主動督土壓力。璃土抗力法能較毫好地反映基坑福開挖和回筑過翼程中各種基本物因素和復雜情悄況對圍護結構責受力的影響,摟如施工過程中惰基坑開挖、支刃撐設置、失效妨和拆除、荷載超變化、預加壓搬力、墻體剛度歡改變、與主體議結構板、墻的橫結合方式內(nèi)支聞?chuàng)问綋跬两Y構隔和基坑兩側非腦對稱荷載等的忽影響;結構與麥地層的相互作穴用及開挖過程隨中土體剛度變促化的影響;圍肥護結構的空間值效應及圍護結扎構與支撐系統(tǒng)僑的共同作用;落反映施工過程副及施工完成后車的使用階段墻潛體受力變化的陸連續(xù)性。帽土抗力法的計億算精度主要取刪決于一些基本賴計算參數(shù)的取購值是否符合實頭際,如基床系蚊數(shù)、墻背和墻筆前土壓力的分電布、支撐的松蒙弛系數(shù)等,可晉通過地區(qū)經(jīng)驗廳加以完善。在跑淤泥質(zhì)地層中耗,由于難以反萄映土體的流變驟效應,計算墻度體水平效應可君能偏小,應通回過工程實踐予嚴以調(diào)整。踩根據(jù)圍護墻結饅構的受力特點數(shù),分別采用以做下模型律:災a壇.平面結構可朵采用側向地基護上的桿系有限漆元模型拼;江b闊.扶壁式結構淺及圍護墻為地襖下連續(xù)估墻澆(抬槽段之間采用范可傳遞面外剪旱力或彎矩的接凝頭連孫接扎)較和圍護墻為灌凈注樁、鋼筋混員凝土板樁或普垂通接頭的地下辦連續(xù)墻,與鋼小筋混凝土內(nèi)襯蒙組成的復合墻丸或重合墻的豎窄井式擋土結構洲可采用側向地廚基上的空間板霉殼元模型。損墻體為支承在鄭墻背地層和開脾挖面一側坑底梯以下地層及支爹撐上的彈性梁洲或彈性板殼。步彎曲變形為主用的鋼筋混凝土襲圍護墻的剛度掩一般取混凝土液全截面剛度龍的編0游.病6軋倍。鋼板樁的壩抗彎剛度需分到別考慮乘以折靠減系墾數(shù)兵k慣:當樁頂不設獸圈梁并打入軟洋土時切,概k息一話0心.役7問;當樁頂設置葡剛度較大的圈組梁時,鎖口焊律接時掠,協(xié)k=劍1脊.透0挺。哪支撐為彈性體沿,其對圍護墻陶的作用用壓當縮籃(懂支撐采用錨桿作時為拉轉(zhuǎn)伸退)鑄剛度等效的彈罩簧模擬。當支產(chǎn)撐處的墻體計大算位移小于設欠撐前的位移時器,支撐彈簧即片失效。侵用土體等效彈切簧模擬地層對暢墻體變形的約浪束作用。土體瑞應力處于彈性秋狀態(tài)時,地層練抗力符合溫克肅爾假定,按下徹式計算文托渣-居-架計算點水平方懸向的地基基床葛系筋數(shù)鬼(汽N滑/異cm3岡)態(tài),與地層條件墻、受力方向、哲承壓面積、構折件形狀和變形亦量等因素有關臥,可假定為與甜深度無關的常槍數(shù)或與深度成辰正比,其數(shù)值嘆宜參考當?shù)仡悇⑺乒こ痰膶嵺`躺或通過現(xiàn)場土盞工試驗設定。肺當假定瓦為與斜深度無關的??p數(shù)時,開挖面飽坑底一定深度迎范圍內(nèi)宜取三呢角形分布。謝作用在墻體兩解側的土壓力隨蝶開挖過程變化港,且由兩部分藥組成,即墻體駝變形前的靜止拐土壓力及墻體書變形后產(chǎn)生的路地層抗力。基日坑開挖前,墻妻體兩側的土壓宣力平衡,均為及靜止土壓力。景在墻上有效土利壓穿力丟(耗墻背靜止土壓家力與開挖側坑求底以下靜止土肢壓力之裳差逝)灣的作用下,墻柄體產(chǎn)生變形,毅只席-利-賺計算點的靜止司土壓力強研度途(遭N秘/追cm2也)倚。伏用土抗力法對愈擋土結構進行政分析時,按側蝦向地基上的結魔構計算,用壓糊縮剛度等效的翅土體彈簧模擬古地層對墻體變施形的約束作用腿。根據(jù)擋土結忽構受力特點及猴所采用的支撐進類型可把擋土療結構的計算方錄法分為:獻a楊.按計算對象姐:考慮圍護結應構與支撐的變迫形協(xié)調(diào),單獨恩對圍護結構進啦行計算的方法綿;或把圍護結滅構和支撐視為杜一體,對擋土伐結構進行整體男計算的方法。粘b茶.按擋土結構踏的受力特點:膛把結構構件視舊為桿系。按平堆面結構計算的蛾方法;或把結艙構構件視為板狠殼,按空間結觀構計算的方法歉。春c勇.按墻背土壓輪力的設定方式哲:墻背土壓力居不隨開挖過程象變化的方法,廊或墻背土壓力酒隨開挖過程變綠化的方法。吉各種方法的適雨用條件參見舊圖碌2-1索4巨。其中受力對乓稱的平面結構郊、墻背土壓力膀為定值的方法灘在我國工程界懲應用較普遍。列表臣2-鋸6晃為按墻背土壓初力的設定方式汗分類的兩種計份算方法的主要各特征。敲采用錨拉式支賠撐系統(tǒng)或受力衣基本對稱的內(nèi)凝支撐擋土結構區(qū),可將支撐簡屈化為剛度等效點的彈簧模擬。詳當支撐處的墻遇體計算位移小歡于設撐前的位舞移時,支撐彈幟簧即失效。支晶撐的等效彈簧據(jù)剛度根據(jù)支撐遺類型分別考慮睛。攻當圍護結構內(nèi)衛(wèi)支撐按桿系計握算時院當圍護結構內(nèi)爆支撐按板殼計扎算時晨式捎中溉K-幼-錦相當于每延米賠墻寬的支撐彈樓簧剛帥度條(kN·帆m落一居/助m揚)拔,或支撐彈簧想剛魂度篩(k廁N固/迷m籍)鳥;口一與支撐效松弛有關的折優(yōu)減系數(shù),鋼筋立混凝土支撐柱取西1跳.魚0靠,鋼支撐聽取厲0.繩7芬~材1.奇0蒸;同E-倦-賄支撐材料的彈雨性模閥量方(Pa蟲)蜜;咬A-個-茅支撐構件截面狀積郵;傅L-姜-瞎支撐長食度森(m草)津;廉S-刺-頌支撐的水平間箏距型(m脖)永。瘡對圍護結構錨蘭桿按桿系計算蔑時剩對圍護結構錨削桿按板殼計算濤時黑各施工階段圍片護結構的內(nèi)力墳可根據(jù)支撐力浸和作用在圍護含結構上的土壓景力按常規(guī)方法臺求得。債極限平衡法中住的各種方法多慚是某種特定條盡件下的近似,角但適用條件不涼很明確,多憑敞經(jīng)驗判斷。極栗限平衡法中被承動土壓力的修音正可參見《建扭筑基坑工程技灌術規(guī)范嫌》皺(YB925房8-97補)煉的規(guī)定。干雖然極限平衡概法存在許多缺瘡陷,但該方法喜簡單快捷、無載需借助電子計滔算機就能解決駱問題,且已為啄我國大多數(shù)工蜓程技術人員所衡采用。應用極甜限平衡法時,警應注意以下問寨題:由于抗傾盈覆穩(wěn)定問題本裝質(zhì)上是擋土結夢構前后墻上荷鄙載達到極限時帶的平衡問題,腐與支護結構的陵微小變形無關過,所以應用等海值梁法和靜力洽平衡法從概念物上看似乎無問透題,故在規(guī)范陰中一般推薦使個用。關于內(nèi)力脖計算,由于目餅前找不到更合怎適的方法取代僵現(xiàn)行的等值梁廚法和靜力平衡柜法,為此通常侍采取如下處理筆方法:對等值刻梁法和靜力平克衡法的應用條降件進行較嚴格晨的限制,只用剪于三類基坑及桿地層條件與環(huán)鍵境條件較好的般二類基坑,多語支點結構盡量狡不用。不排斥與其它經(jīng)過實踐遵檢驗證明是可北行的方法。在破內(nèi)力計算中,暈提倡采用經(jīng)驗燙土壓力分布模賢式,強調(diào)依據(jù)必工程經(jīng)驗對計誦算結果的修正類。拆(2拒)竹土抗力法瞧在工程界土抗布力法有時又稱雨為彈性抗力法駛、地基反力法巴、豎向彈性地都基梁的基床系渾數(shù)法等。在計姻算復雜受力情帳況的圍護結構毯時,假定墻體綁兩側的土壓力寄隨開挖過程變?nèi)诨?,在開挖側勺和迎土側的墻尖上均設有土體忽彈簧,并規(guī)定博迎土側土壓力扒隨墻體向基坑感一側的變形增叨大而減小,但行不得小于主動忽土壓力。串土抗力法能較鑒好地反映基坑斜開挖和回筑過熊程中各種基本快因素和復雜情避況對圍護結構抄受力的影響,規(guī)如施工過程中儀基坑開挖、支寸撐設置、失效影和拆除、荷載闊變化、預加壓遵力、墻體剛度起改變、與主體恩結構板、墻的創(chuàng)結合方式內(nèi)支缸撐式擋土結構箱和基坑兩側非鈴對稱荷載等的啦影響;結構與隊地層的相互作乘用及開挖過程要中土體剛度變鏡化的影響;圍消護結構的空間展效應及圍護結緣構與支撐系統(tǒng)粥的共同作用;胸反映施工過程永及施工完成后向的使用階段墻短體受力變化的菜連續(xù)性。粗土抗力法的計伶算精度主要取趕決于一些基本秧計算參數(shù)的取膀值是否符合實緩際,如基床系訪數(shù)、墻背和墻階前土壓力的分外布、支撐的松葛弛系數(shù)等,可拐通過地區(qū)經(jīng)驗喪加以完善。在良淤泥質(zhì)地層中神,由于難以反劃映土體的流變蝴效應,計算墻盛體水平效應可床能偏小,應通畏過工程實踐予泄以調(diào)整。宅根據(jù)圍護墻結耳構的受力特點私,分別采用以預下模型昆:忽a芽.平面結構可掀采用側向地基勞上的桿系有限手元模型虎;曉3倒0恨式溉中胖E-送-乘基坑開挖鎮(zhèn)至陜h榴t童深度時,被動演側土壓力的合恢力,可按《建孤筑基坑工程技積術規(guī)范》圍護朋結構的設計長淘度按再式厘(2-16版)驗計算,其火中制t鞏與廉z辟分別為對最下慶一層支撐計算胞所得的圍護結翁構嵌固深度及狀坑底至反彎點認的距離。經(jīng)驗屯嵌固系數(shù)愚對濁安全等級為一傭、二、三級的取基坑可分別蘇取浮1帖.辱4別0唯、金1雷.腦3驢0習、份1鼓.樓2刃0待。倚各施工階段圍柿護結構的內(nèi)力暫可根據(jù)支撐力槍和作用在圍護晨結構上的土壓答力按常規(guī)方法皂求得。攝⑥此靜力平衡法的纖計顧算盒(群如倒圖坐2-13)揮第一層支撐設杏置后的圍護結枝構計算,基坑拌深南度惜h橋。取第二層支心撐設置時的開劑挖深度。按下浩式計算第一層煌支撐的支撐力誼丁,徐式怪中連E看0蠶。植-擋-遷基坑開挖呢至免h處-夕深度時,主動勇側土壓力的合工力質(zhì);呼E獎,賊-甘-蒙基坑開挖元至柳h得-佩深度時,被動突側土壓力的合木力。第啟層支挑撐設置后的圍脆護結構計算,檢基坑深露度猶h均。取第欠點竟+卵1亂層支撐設置時租的開挖深度,涉第一層至第五疼一層支撐的支筑撐力為已知。棄第五層支撐的悼支撐每力壤n瘡按下式計算污式覺中效E-于-寺基坑開挖手至交h狂t蜂深度時,主動崗側土壓力的合奪力切;漸E-錄-腳基坑開挖蛙至迎t光深度時,被動辟側土壓力的合麥力騰;票71-頸-惜第一層至第七紡一慨1頃層支撐的支撐歌力。勾當圍護結構內(nèi)樹支撐按桿系計案算時渡當圍護結構內(nèi)勁支撐按板殼計夸算時絕對圍護結構錨嚼桿按桿系計算影時討K到一出1堵/晌·S(2-提28良)蘇對圍護結構錨急桿按板殼計算讓時饒b碧.扶壁式結構俱及圍護墻為地膛下連續(xù)潛墻千(鼓槽段之間采用情可傳遞面外剪蒼力或彎矩的接狠頭連均接記)紙和圍護墻為灌償注樁、鋼筋混納凝土板樁或普旋通接頭的地下虜連續(xù)墻,與鋼濃筋混凝土內(nèi)襯繁組成的復合墻具或重合墻的豎洗井式擋土結構手可采用側向地豐基上的空間板艱殼元模型。壟墻體為支承在必墻背地層和開互挖面一側坑底雞以下地層及支院撐上的彈性梁質(zhì)或彈性板殼??p彎曲變形為主論的鋼筋混凝土枕圍護墻的剛度柜一般取混凝土蹈全

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