各种建筑物与地下管线施工时都要进行基坑开挖 联系客服

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其中 Ka?cos(???)?cos??cos(???)?1??22sin(???)?sin(???)??cos(???)?cos(???)?2

以上四式中:?—墙后填土重度(kN/m3),地下水位一下取有效重度;

c—填土的黏聚力(kPa),对于无黏性土取值为0; ?—填土的内摩擦角;

z—计算点距填土面的深度(m); —主动土压力系数; —主动土压力系数。

KaKp3.1.3 侧压力理论

侧土压力是指作用于基坑桩板或支护墙体之上的土压力,主要包括主动土压力、被动土压力、静止土压力三种。侧压力的大小与分布情况受到地基土特性的影响,并且与支护结构的本身相关。基坑支护结构上的土压力并无统一的、标准的计算方法,在基坑的支护结构设计以及优化中,朗肯和库伦土压力理论、静止土压力、修正的土压力计算方法都经常使用。现行地下水的侧土压力和地面产生的侧压力的确定都有许多假定,也无统一的计算方法或理论。正是由于基坑的复杂性,包括地质、环境等的复杂性,使得基坑壁的情况错综复杂,因所以对于支护结构所承受的侧压力要根据已有工程经验,通过多种方法进行确定,以便得出合理的贴近实际的结论。(蓝色津汇) 3.1.4 极限平衡法

极限平衡法假定作用在结构前后墙上的土压力分别达到被动土压力和主动土压力,在此基础上再作某些力学上的简化,把超静定的结构力学问题作为静定问题求解。等值梁法、静力平衡法、泰沙基法、二分之一分割法等都属于此类。以国内采用较多的等值梁法和静力平衡法为例,在分阶段计算多撑式结构的内力时,不考虑设撑前墙体已产生的位移,并假定支撑为不动支点,下层支撑设置后,上层支撑的支撑力保持不变。用极限平衡法计算围护墙结构的入土深度及内力时,一般可采用等值梁法或静力平衡法;确有实践依据时也可采用其它方法。当用等值梁法或静力平衡法计算围护墙结构的入土深度及内力时,应考虑开挖侧坑底以下被动土压力的修正。虽然极限平衡法存在许多缺陷,但该方法简单快捷、无需借助电子计算机就能解决问题,且已为我国大多数工程技术人员所采用。应

用极限平衡法时,应注意以下问题:由于抗倾覆稳定问题本质上是挡土结构前后墙上荷载达到极限时的平衡问题,与支护结构的微小变形无关,所以应用等值梁法和静力平衡法从概念上看似乎无问题,故在规范中一般推荐使用。关于内力计算,由于目前找不到更合适的方法取代现行的等值梁法和静力平衡法,为此通常采取如下处理方法:对等值梁法和静力平衡法的应用条件进行较严格的限制,只用于三类基坑及地层条件与环境条件较好的二类基坑,多支点结构尽量不用。不排斥其它经过实践检验证明是可行的方法。在内力计算中,提倡采用经验土压力分布模式,强调依据工程经验对计算结果的修正。 3.1.5 土抗力法

在工程界土抗力法有时又称为弹性抗力法、地基反力法、竖向弹性地基梁的基床系数法等。在计算复杂受力情况的围护结构时,假定墙体两侧的土压力随开挖过程变化,在开挖侧和迎土侧的墙上均设有土体弹簧,并规定迎土侧土压力随墙体向基坑一侧的变形增大而减小,但不得小于主动土压力。土抗力法能较好地反映基坑开挖和回筑过程中各种基本因素和复杂情况对围护结构受力的影响,如施工过程中基坑开挖、支撑设置、失效和拆除、荷载变化、预加压力、墙体刚度改变、与主体结构板、墙的结合方式内支撑式挡土结构和基坑两侧非对称荷载等的影响;结构与地层的相互作用及开挖过程中土体刚度变化的影响;围护结构的空间效应及围护结构与支撑系统的共同作用;反映施工过程及施工完成后的使用阶段墙体受力变化的连续性。土抗力法的计算精度主要取决于一些基本计算参数的取值是否符合实际,如基床系数、墙背和墙前土压力的分布、支撑的松弛系数等,可通过地区经验加以完善。在淤泥质地层中,由于难以反映土体的流变效应,计算墙体水平效应可能偏小,应通过工程实践予以调整。 3.1.6有限元法

有限元法从数学角度定义,就是通过变分原理(或加权余量法)及分区插值的离散化处理把基本支配方程转化为线性代数方程,使求解待解域内的连续场函数转化为求解有限离散点(节点)处的场函数值。它是目前应用较为广泛的分析计算方法,主要优点在于方便求解设计弯矩、估算侧向变形、开完面以下的土压力、模拟深基坑的开挖过程、对开挖进行位移监测。在深基坑支护结构分析中的基本假定为:土体视为块单元;支护结构视为梁单元;土体对桩身作用等效为内弹簧力;桩土交接面可以设置面元。目前,杆系有限元法是常用的分析方法,将支护桩视为旋转90°的弹性地基梁。计算时把支护桩划分成有限个单元,应用位移土压力模型,水平方向的弹簧约束基坑平面以下结点,开挖面以上桩身所受

土压力为静止土压力(方向水平)。如果基坑开挖面以上用主动土压力表示土体对支护桩的作用,则土的弹簧刚度视为零,采用库仑土压力方法计算。