常見基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

常見見基坑坑圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)本章章內(nèi)內(nèi)容容12345概述述基基坑坑工工程程的的設(shè)設(shè)計計內(nèi)內(nèi)容容基基坑坑圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的內(nèi)內(nèi)力力計計算算基坑坑穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算基基坑坑工工程程的的變變形形計計算算6常見見圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及其其構(gòu)構(gòu)造造設(shè)設(shè)計計概述述：：大大量量的的基基坑坑工工程程伴伴隨隨著著城城市市高高層層建建筑筑的的發(fā)發(fā)展展大大量量出出現(xiàn)現(xiàn)。。國外外，，圓圓形形基基坑坑的的深深度度已已達(dá)達(dá)74m(日本本)，直徑徑最最大大的的達(dá)達(dá)98m(日本本)，而而非非圓圓形形基基坑坑的的深深度度已已達(dá)達(dá)到到地地下下９９層層（法法國國））。國內(nèi)內(nèi)，，上上海海88層的金茂茂大大廈廈，基基坑坑平平面面尺尺寸寸為為170m××150m，基基坑坑開開挖挖深深度度達(dá)達(dá)到到19.5m。上上海海的的匯匯京京廣廣場場，，圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與相相鄰鄰建建筑筑最最近近的的距距離離僅僅40cm。而而無無支支撐撐基基坑坑的的開開挖挖深深度度也也已已達(dá)達(dá)到到了了9m。1.概述述1.概述述1、基基坑坑支支護(hù)護(hù)的的目目的的（1）確確保?；涌娱_開挖挖和和基基礎(chǔ)礎(chǔ)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)施施工工安安全全、、順順利利；；（2）確確保?；涌优R臨近近建建筑筑物物或或地地下下管管道道正正常常使使用用；；（3）防防止止地地面面出出現(xiàn)現(xiàn)塌塌陷陷、、坑坑底底管管涌涌發(fā)發(fā)生生。。2、基基坑坑支支護(hù)護(hù)的的作作用用擋土土、、擋擋水水、、控控制制邊邊坡坡變變形形。。3、基基坑坑工工程程的的基基本本技技術(shù)術(shù)要要求求（1）安安全全可可靠靠性性；；（2）經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)合合理理性性；；（3）施施工工便便利利性性和和工工期期保保證證性性。。1.概述述基坑坑工工程程具具有有以以下下特特點(diǎn)點(diǎn)：l）建建筑筑趨趨向向高高層層化化，，基基坑坑向向大大課課度度方方向向發(fā)發(fā)展展；；2）基基坑坑開開挖挖畫畫積積大大，，長長度度與與寬寬度度有有的的達(dá)達(dá)數(shù)數(shù)百百米米，，給給支撐撐系系絞絞帶帶來來較較大大的的難難度度；；3）在在軟軟弱弱的的上上層層中中，，基基坑坑開開挖挖會會產(chǎn)產(chǎn)生生較較大大的的位位移移和和沉沉降降，，對周周圍圍建建筑筑物物、、市市政政設(shè)設(shè)施施和和地地下下管管線線造造成成影影響響；；深深基基坑坑施施工工工期期長長、、場場地地狹狹窄窄，，降降雨雨、、重重物物堆堆放放等等對對墓墓坑坑穩(wěn)穩(wěn)定定性性不不利利；；5｝在在相相鄰鄰場場地地的的施施工工中中，，打打樁樁、、降降水水、、挖挖土土及及基基礎(chǔ)礎(chǔ)澆澆注注混凝凝土土等等工工序序會會相相互互制制約約與與影影響響，，增增加加協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)工工作作的的難難度度。。基坑坑圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)通通常常分分兩兩類類：：樁墻墻式式圍圍護(hù)護(hù)體體系系———將支支護(hù)護(hù)墻墻（（排排樁樁））作作為為主主要要受受力力構(gòu)構(gòu)件件；；樁墻墻式式圍圍護(hù)護(hù)體體系系包括括板樁樁墻墻、、排排樁樁、、地地下下連連續(xù)續(xù)墻墻等。。重力力式式圍圍護(hù)護(hù)體體系系———充分分利利用用圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的重重力力。。如如重重力力式式水水泥泥土土擋擋墻墻。。1.概述述（1）無無圍圍護(hù)護(hù)放放坡坡開開挖挖；；（2）樁樁墻墻支支護(hù)護(hù)：：它由由樁樁墻墻結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及支支護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)兩兩部部分分組組成成，，樁樁墻墻結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)有有鋼鋼板板樁樁、、板板樁樁墻墻、、灌灌注注樁樁排排、、地地下下連連續(xù)續(xù)墻墻；；支護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)類類型型有有內(nèi)內(nèi)支支撐撐式式、、外外拉拉錨錨桿桿式式、、地地面面錨錨定定式式、、無無錨錨式式等等。。（3）重重力力式式支支護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)：：軟土土地地基基可可用用深深攪攪樁樁、、旋旋噴噴樁樁、、樹樹根根樁樁等等形形成成重重力力式式的的擋擋土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。。1.概述述（5）開開槽槽施施工工法法：：與中中央央開開挖挖施施工工法法施施工工正正好好相相反反，，先先在在坑坑內(nèi)內(nèi)周周邊邊挖挖槽槽，，用用內(nèi)內(nèi)支支撐撐板板樁樁墻墻法法修修筑筑周周邊邊的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程，，形形成成一一道道重重力力式式擋擋土土墻墻，，再再挖挖除除擋擋土土墻墻內(nèi)內(nèi)的的全全部部土土體體，，構(gòu)構(gòu)筑筑中中央央部部分分的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程。。（6）墻前被動區(qū)區(qū)土體加固法法：對于軟土地基基深大基坑，，為控制擋墻墻側(cè)向位移，，降低護(hù)樁的的入土深度，，在基坑開挖挖前用深攪樁樁、旋噴法對對墻前土體進(jìn)進(jìn)行加固，加加固深度3～6m，寬度5～9m。（4）中央開挖施施工法：先施施工基坑四周周排樁，樁內(nèi)內(nèi)放坡開挖后后施工中央部部分基礎(chǔ)工程程，待完工后后再挖除排樁樁內(nèi)側(cè)土體，，邊挖邊用支支撐桿將支護(hù)護(hù)排樁與中央央部分基礎(chǔ)工工程支撐起來來，最后再施施工周邊基礎(chǔ)礎(chǔ)工程。1.概述（7）逆作法；（（8）沉井法；（（9）土釘墻支護(hù)護(hù)；（10）組合型支護(hù)護(hù)。兩種以上的支支護(hù)方法組合合起來使用，，既能保證支支護(hù)結(jié)構(gòu)的安安全又降低成成本。如上部部放坡，下部部樁墻錨桿支支護(hù)；錨桿與與土釘組合；；深攪樁與灌灌注樁排組合合；深攪樁中中打入H鋼樁組合支護(hù)護(hù)等。1.概述結(jié)構(gòu)類型支護(hù)結(jié)構(gòu)類型型及其適用范范圍表表3-1結(jié)構(gòu)形式適用范圍排樁結(jié)構(gòu)稀疏排樁土質(zhì)較好，地下水位低或降水效果好連續(xù)排樁土質(zhì)差，地下水位高或降水效果差框架式排樁單排樁剛度不能滿足變形要求組合排樁結(jié)構(gòu)排樁加擋板排樁樁距較大，利用擋板傳遞土壓并有一定防滲作用排樁加水泥攪拌樁以水泥攪拌樁互搭組成平面拱代替擋板傳遞土壓力，具有較好防涌效果排樁加水泥防滲墻地下水位較高的軟土地區(qū)排樁或組合排樁加錨桿結(jié)構(gòu)開挖深度較大，排樁或組合排樁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無法滿足要求地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)與地下室墻體合一，防滲性強(qiáng)，施工場地較小，開挖深度大沉井結(jié)構(gòu)軟土地區(qū)重力式擋土墻結(jié)構(gòu)具有一定施工空間，軟土地區(qū)板樁1.概述組合擋土壁1.概述單排與雙排樁樁支護(hù)結(jié)構(gòu)1.概述特點(diǎn)平面尺寸不大，且長短邊長相差不多的基坑宜布置角撐。它的開挖土方空間較大，但變形控制要求不能很高鋼支撐和鋼筋混凝土支撐均可布置；支撐受力明確，安全穩(wěn)定，有利于墻體的變形控制，但開挖土方較為困難多采用鋼筋混凝土支撐；中部形成大空間，有利于開挖土方和主體結(jié)構(gòu)施工多采用鋼筋混凝土支撐；支撐體系受力條件好；開挖空間大，便于施工開挖面積大、深度小的基坑宜采用；在軟弱土層中，不易控制基坑的穩(wěn)定和變形便于土方開挖和主體結(jié)構(gòu)施工，但僅適用于周邊場地具有拉設(shè)錨桿的環(huán)境和地質(zhì)條件支撐體系1.概述1.概述1.概述1.概述1.概述12.1.2基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn)點(diǎn)1.外力的不確定定性；2.變形的不確定定性；3.土性的不確定定性；4.一些偶然變化化所引起的不不確定因素。。2.基坑工程的設(shè)設(shè)計內(nèi)容基坑工程的設(shè)設(shè)計內(nèi)容包括：環(huán)境調(diào)查及及基坑安全等等級的確定，，圍護(hù)結(jié)構(gòu)選選型，圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算算，節(jié)點(diǎn)設(shè)計計，井點(diǎn)降水水、土方開挖挖方案以及監(jiān)監(jiān)測要求等。。2.基坑工程的設(shè)設(shè)計內(nèi)容2.基坑工程的設(shè)設(shè)計內(nèi)容基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計所需的的基本資料主主要有：工程水文地質(zhì)質(zhì)資料；場地環(huán)境資料料；所建工程的地地下室結(jié)構(gòu)、、基礎(chǔ)樁基圖圖紙等；與施工條件有有關(guān)的資料。?；訃o(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)安全等級及及重要性系數(shù)數(shù)安全等級破壞后果

一級支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴(yán)重1.10二級支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般1.00三級支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重0.902.基坑工程的設(shè)設(shè)計內(nèi)容2.基坑工程的設(shè)設(shè)計內(nèi)容圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選選擇和布置圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選選擇的原則：：基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的構(gòu)件在一一般情況下不不應(yīng)超出工程程用地范圍；；基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的構(gòu)件不能能影響主體工工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的正常施工工；盡可能采用受受力性能較好好的圓形、正正多邊形和矩矩形。2.基坑工程的設(shè)設(shè)計內(nèi)容結(jié)構(gòu)型式適用條件排樁或地下連續(xù)墻1.適于基坑側(cè)壁安全等級一、二、三級；

2.懸臂式結(jié)構(gòu)在軟土場地中不宜大于5m；

3.當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，宜采用降水、排樁加截水帷幕或地下連續(xù)墻。水泥土墻1.基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級；

2.水泥土樁施工范圍內(nèi)地基土承載力不宜大于150kPa；

3.基坑深度不宜大于6m。土釘墻1.基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級的非軟土場地；

2.基坑深度不宜大于12m；

3.當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，應(yīng)采取降水或截水措施。逆作拱墻1.基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級；

2.淤泥和淤泥質(zhì)土場地不宜采用；

3.拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8；

4.基坑深度不宜大于12m；

5.地下水位高于基坑底面時，應(yīng)采取降水或截水措施。放坡1.基坑側(cè)壁安全等級宜為三級；

2.施工場地應(yīng)滿足放坡條件；

3.可獨(dú)立或與上述其他結(jié)構(gòu)結(jié)合使用；

4.當(dāng)?shù)叵滤桓哂谄履_時，應(yīng)采取降水措施。2.基坑工程的設(shè)設(shè)計內(nèi)容圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計計算通過設(shè)計計算算確定圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)內(nèi)力和變形，，據(jù)以驗(yàn)算截截面承載力和和基坑位移。。設(shè)計計算必須須按不同施工工階段的特征征分別進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)算，同時應(yīng)應(yīng)考慮前一種種工況對后面面各種工況內(nèi)內(nèi)力和變形的的影響。2.基坑工程的設(shè)設(shè)計內(nèi)容圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定定性驗(yàn)算基坑邊坡總體體穩(wěn)定演算；；圍護(hù)墻體抗傾傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算算；圍護(hù)墻底面抗抗滑移驗(yàn)算；；基坑圍護(hù)墻前前抗隆起穩(wěn)定定驗(yàn)算；抗豎向滲流驗(yàn)驗(yàn)算；基坑周圍地面面沉降及其影影響范圍的估估計。均與圍護(hù)墻的的插入土深度度有關(guān)。2.基坑工程的設(shè)設(shè)計內(nèi)容節(jié)點(diǎn)設(shè)計合理的節(jié)點(diǎn)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)符合以以下條件：方便施工；節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與設(shè)設(shè)計計算模型型中的假設(shè)條條件一致；節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)起起到防止構(gòu)件件局部失穩(wěn)的的作用；盡可能減少節(jié)節(jié)點(diǎn)自身的變變形量；與整體穩(wěn)定相相關(guān)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)應(yīng)設(shè)置多道防防線，同時要要具有良好的的節(jié)點(diǎn)延性。。2.基坑工程的設(shè)設(shè)計內(nèi)容其他土工問題題井點(diǎn)降水井點(diǎn)降水的作作用是：1）通過降低地地下水位消除除基坑坡面及及坑底的滲水水，改善施工工作業(yè)條件；；2）增加邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性，防止止坡面和基底底的土粒流失失，以避免流流砂現(xiàn)象；3）降低水位，，防止坑底隆隆起與破壞；；4）改善基坑的的砂土特性，，加速土的固固結(jié)。降水的方法有有集水明排和和井點(diǎn)降水兩兩類。2.基坑工程的設(shè)設(shè)計內(nèi)容土方開挖其中最重要的的要求是每階階段的開挖深深度與相應(yīng)設(shè)設(shè)計工況的計計算模型一致致。強(qiáng)調(diào)先支撐后后開挖的原則則。監(jiān)測內(nèi)容有以下幾幾個方面：圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要要構(gòu)件的內(nèi)力力和變形基坑周圍土體體的變形，邊邊坡穩(wěn)定及地地下水的變化化和空隙水壓壓力的測定等等；對周圍環(huán)境中中需要保護(hù)的的對象進(jìn)行專專門內(nèi)容的觀觀察和測定。。3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算深基坑支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算算是個古老的的傳統(tǒng)課題，，同時又是一一個綜合性的的。它既涉及及土力學(xué)中典典型的強(qiáng)度與與穩(wěn)定問題，，又包含了變變形問題，同同時還涉及到到土與支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的共同作用問題題。地基反力系數(shù)數(shù)是一個必須須首先確定的的參數(shù)。主要要由地質(zhì)條件件決定，與承承力面積和深深度也有關(guān)系系，其值最好好通過試驗(yàn)求求得。計算模型見表表12-63基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算計算原則：一般考慮樁土土共同作用的的彈性地基梁梁上的桿系或或框架模型，，根據(jù)施工過過程中發(fā)生的的實(shí)際工況分分布進(jìn)行計算算，同時考慮慮施工工況引引起結(jié)構(gòu)的先先期位移值以以及支撐變形形的影響或采采用荷載增量量法進(jìn)行計算算，即所謂“先變形，后后支撐”的原則。3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算計算模型：樁土共同作用用模型水平支點(diǎn)力計計算支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌嵌固深度分析析3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算樁（墻）內(nèi)力力的計算分析析方法（一）彈性地地基桿系有限限單元法常用方法，一一般過程如下下：結(jié)構(gòu)理想化：：根據(jù)其結(jié)構(gòu)構(gòu)受力特性，，理想化為桿桿系單元；結(jié)構(gòu)離散化：：按豎向劃分分成有限元單單元。擋土結(jié)構(gòu)的節(jié)節(jié)點(diǎn)應(yīng)滿足變變形協(xié)調(diào)條件件；單元所受荷載載和單元節(jié)點(diǎn)點(diǎn)位移之間的的關(guān)系，以單單元的勁度矩矩陣確定。根據(jù)靜力平衡衡條件列出平平衡方程求解解。3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算（二）擋土結(jié)結(jié)構(gòu)的有限元元法廣泛應(yīng)用。這這里介紹“彈彈性桿系有限限元法”支撐體系平面面框架計算在工程中將圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的的支撐體系在在結(jié)構(gòu)上設(shè)計成一個水水平的封閉框框架。3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算作用在基坑結(jié)結(jié)構(gòu)上的荷載載作用于支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)上的荷載載主要有：l）土壓力；2）水壓力；3）影響區(qū)范圍圍內(nèi)建筑物、、結(jié)構(gòu)物荷載載；4）施工荷載：：汽車、吊車車及場地堆載載等；5）若支護(hù)作為為主體結(jié)構(gòu)的的一部分時，，應(yīng)考慮地震震力；6）溫度影響和和混凝土收縮縮引起的附加加荷載主動土壓力和和被動土壓力力的產(chǎn)生，前前提條件是支護(hù)結(jié)構(gòu)存在在位移；當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)沒有位移時，則土對支支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓壓力為靜止土壓力。土壓力的分布布與支點(diǎn)的設(shè)設(shè)置及其數(shù)量量都有關(guān)系；；懸臂支護(hù)樁樁土壓力的實(shí)實(shí)測值與按朗朗肯公式計算算值的對比，，非挖土側(cè)實(shí)實(shí)測土壓力小小于朗肯主動動土壓力，即即計算結(jié)果偏大大。3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算圖3-5懸臂支護(hù)樁土土壓力分布3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算圖3-6芝加哥深基坑坑土壓力實(shí)測測圖圖圖3-7柏林地道工程程土壓力實(shí)測測圖3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算基坑底樁前土土壓力計算取取值基坑底樁前土土抗力常采用用的是Rankine公式計算，由由于計算出來來的被動土壓壓力是以極限限狀態(tài)為前提提的，當(dāng)被動動土壓力達(dá)到到理論計算值值時，其圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的變形形位移將很大大，一般達(dá)到到坑深或樁墻墻高度的5%，這么大的變變形位移是基基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)所不能允許許的。因此，，對于基坑支支護(hù)被動土壓壓力計算中，，一般取其折折減系數(shù)η=0.3～0.5。護(hù)樁與土體間間的摩擦作用用樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)在土壓力作作用下發(fā)生變變形變位時，，護(hù)樁和土體體之間有相對對位移而產(chǎn)生生摩擦力，摩摩擦力將使樁樁墻后的主、、被動土壓力力減小；相反反確使樁墻前前面的被動土土壓力增大。。為此進(jìn)行支支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計時應(yīng)考慮樁樁墻與土體的的摩擦作用，，即將墻前、、后的被動土土壓力乘以修修正系數(shù).3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算但為慎重起見見對主動土壓壓力可不進(jìn)行行折減。一般般使墻前被動動土壓力增大大的修正系數(shù)數(shù)可取K=1.5～2.8；使墻后被動動土壓力減小小的修正系數(shù)數(shù)可取Kˊ=1.0～0.35。修正系數(shù)與與土的內(nèi)摩擦擦角φ有關(guān)，φ值越大，修正正系數(shù)K越大,而Kˊ越小。實(shí)際工程設(shè)計計計算中，為為簡化起見，，既不進(jìn)行被被動土壓力理理論計算值的的折減，也不不進(jìn)行因摩擦擦作用而使墻墻前被動土壓壓力增大的修修正。3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算土的內(nèi)聚力C、內(nèi)摩擦角φ值可根據(jù)下列列規(guī)定適當(dāng)調(diào)調(diào)整：在井點(diǎn)降低地下下水范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)氐孛嬗信潘秃头罎B措施時時，φ值可提高20%；在井點(diǎn)降水土體體固結(jié)的條件下，可可考慮土與支支護(hù)結(jié)構(gòu)間側(cè)側(cè)摩阻力影響響，將土的內(nèi)聚力力c提高20%。3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算主動土壓力：被動土壓力：：3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算地面附加荷載載傳至n層土底面的豎豎向荷載qn（1）地面滿布均均布荷載q0時，任何土層層底面處：（2）離開擋土結(jié)結(jié)構(gòu)距離為a時3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算(3)作用在面積為為與與擋土結(jié)結(jié)構(gòu)平行）的的地面荷載，，離開擋土結(jié)結(jié)構(gòu)距離時。。3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算水壓力水壓力，主要要根據(jù)土質(zhì)情況況確定如何考慮慮水壓力的問問題。對于粘性土，土壤的透水水性較差，此此粘性土產(chǎn)生生的側(cè)向壓力力可采用水土合算的方法，即側(cè)側(cè)壓力為相應(yīng)應(yīng)深度處豎向向土壓力與水水壓力之和乘乘以側(cè)壓力系系數(shù)。對于砂性土，采用水土分算，即側(cè)壓力為為相應(yīng)深度處處豎向土壓力力乘以側(cè)壓力力系數(shù)與該深深度處水壓力力之和。3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算對比砂土簡化計算算，將水壓力力與土壓力分分別計算，并并把水看作是是：主動壓力=靜止壓力=被動壓力=h3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算地下水無滲流流時的水壓力力3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算地下水有穩(wěn)態(tài)態(tài)滲流時的近近似水壓力3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力計算算4基坑穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算在實(shí)際工程中中，僅進(jìn)行內(nèi)內(nèi)力分析是不不夠的，還需要進(jìn)行基基坑穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算。常見的基坑失失穩(wěn)的表現(xiàn)形形式有：整體失穩(wěn)破壞壞；承載力不足導(dǎo)導(dǎo)致的破壞；；基底滑動破壞壞；基底潛蝕、管管涌；滲流；支擋結(jié)構(gòu)破壞壞；被動土壓力喪喪失等。4基坑穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算4基坑穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算4基坑穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定指防止基坑邊邊坡上的部分分土體脫離整整體而沿著某一個面面向下滑動所所需要的安全全度。在放坡開挖的的基坑中、沒沒有支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的基坑中、、地基深處存在在軟弱土層時時都需要控制制邊坡穩(wěn)定。。1.砂性土的邊坡坡穩(wěn)定：基坑抗滑安全系數(shù)數(shù)考慮動水壓力力時：2.粘性土的邊坡坡穩(wěn)定邊坡的滑動面面近似于圓弧弧，通常采用用條分法。具體計算過程程見“土力學(xué)學(xué)”。4基坑穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算基坑抗隆起穩(wěn)穩(wěn)定：（一）圓弧滑滑動抗隆起穩(wěn)穩(wěn)定驗(yàn)算地基土達(dá)到極極限平衡時的的滑動面形狀狀在軟土中可可能很接近圓圓弧。4基坑穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算滑動力矩：4基坑穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算滑動力矩：基坑抗隆起穩(wěn)穩(wěn)定：（二）地基極限承載載力驗(yàn)算。由于墻后土體體下沉，使墻墻后土在豎直直面上的抗剪剪強(qiáng)度得以發(fā)發(fā)揮，從而檢檢驗(yàn)D值是否合適：：4基坑穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算4基坑穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算整體穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算：基坑的整體失失穩(wěn)是指邊坡坡土體與支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)一起失去穩(wěn)定并并在土體中產(chǎn)產(chǎn)生滑裂面的的情況。4基坑穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算基坑的整體失失穩(wěn)在下列情情況常常發(fā)生生，因而要進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)算。①自然放坡的邊邊坡(見前面邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性驗(yàn)算)。②重力式擋土支支護(hù)。③錨桿支護(hù)體系系。④土釘支護(hù)體系。。驗(yàn)算方法都是檢驗(yàn)滑動動面上的滑動動力矩與抗滑力矩的平衡衡情況，只是是由于擋墻或或錨桿的存在在限制了滑動面面的位置，從從面產(chǎn)生不同同類型支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算方面的的少許差別。。4基坑穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算重力式支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定定核算驗(yàn)算方法及搜搜索最危險滑滑動面的方法法按上面自然然放坡情況，，采用相同的的方法，只是是滑動面通過過擋墻的邊角角。另一種種假設(shè)設(shè)是假定定滑動動面可可以通通過墻墻身，，這時時應(yīng)在在抗滑滑力矩矩中加加入墻墻身抗抗剪力力所產(chǎn)產(chǎn)生的的力矩矩，4基坑穩(wěn)穩(wěn)定性性驗(yàn)算算錨桿支支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的整體體穩(wěn)定定驗(yàn)算算。錨桿支支護(hù)基基坑的的整體體失穩(wěn)穩(wěn)可有有二種種情況況。(1)破壞面面通過過錨桿桿尾端端，形形成一一個近近于圓圓弧的的滑面面。(2)錨桿被被滑動動面切切過，，土體體內(nèi)形形成折折線構(gòu)構(gòu)成的的破壞壞面。。4基坑穩(wěn)穩(wěn)定性性驗(yàn)算算驗(yàn)算方方法按按Kranz提出的的代替墻墻法，假定定滑動動面由由垂線線dc與斜線線bc組成，，c點(diǎn)是錨錨桿錨錨固段段的中中點(diǎn)。。dc代替墻墻。4基坑穩(wěn)穩(wěn)定性性驗(yàn)算算土釘墻墻的整整體穩(wěn)穩(wěn)定校校核：：土釘墻墻的穩(wěn)穩(wěn)定分分析對對其設(shè)設(shè)計極極為重重要，，方法法大體體上分分為極限平平衡法法與有有限元元法二類，，但以以前者者用的的多，，極限限平衡衡法中中的各各法在在滑動動面形形狀及及土釘釘力的的假定定方面面又各各不相相同。。4基坑穩(wěn)穩(wěn)定性性驗(yàn)算算坑底抗抗?jié)B流流穩(wěn)定定驗(yàn)算算進(jìn)行基基坑降降水時時，由由于基基坑外外水位位差，，導(dǎo)致致基坑坑外的的地下下水繞繞過圍圍護(hù)墻墻的下下端向向基坑坑內(nèi)滲滲流。。從而而形成成管涌或或流砂砂?？?jié)B流流穩(wěn)定定驗(yàn)算算的基基本原原則是是使基坑坑內(nèi)土土體的的有效效壓力力大于于地下下水向向上的的滲流流壓力力。4基坑穩(wěn)穩(wěn)定性性驗(yàn)算算教材圖圖12-14是Terzaghi——peck方法的的計算算簡圖圖。（12-19）由此推推得：：考慮到到平均均超靜靜水頭頭ha是個變變化值值，進(jìn)進(jìn)行簡簡化處處理后后得到到：(12-22)式中：：k應(yīng)取大大于1.2；h1取開挖挖面以以上至至透水水性良良好的的土層層底面面之間間得距距離。。4基坑穩(wěn)穩(wěn)定性性驗(yàn)算算承壓水水的影影響如果坑坑底粘粘性土土下面面存在在超靜靜水壓壓力，，有可可能使使開挖挖面上上抬，，或者者形成成管涌涌現(xiàn)象象，從從而導(dǎo)導(dǎo)致基基坑外外得周周圍地地面下下沉。。為此，，需要要坑底底黏土土有一一定的的厚度度t。通過圖圖12-15可算得得：引引入安安全系系數(shù)后后有：：式中K———安全系系數(shù)，，取K＝1.434基坑穩(wěn)穩(wěn)定性性驗(yàn)算算12.5.1基坑坑坑底隆隆起計計算坑底隆起的的原因因大致有有：土土方開開挖后后土的的卸荷回回彈產(chǎn)生的的隆起起；坑坑外土土向境境內(nèi)的的塑性流流動產(chǎn)生的的降起起；承壓水水頂起起隔水水層產(chǎn)產(chǎn)生的的隆起起等?？拥淄镣梁脮r時，以以回彈彈產(chǎn)生生的隆隆起為為主；；土質(zhì)質(zhì)較軟軟時塑塑流引引起的的隆起起為主主。卸荷荷回彈彈可以以用再再壓縮縮模量量計算算，僅僅多數(shù)數(shù)情況況下因因?qū)嶋H際回彈彈與塑塑流的的隆起起常不不可分分，又又因支支護(hù)深深入基基坑以以下，，有抑抑制卸卸荷回回彈的的作用用等原原因，，計算算值必必將與與實(shí)測測值有有些差差異。。5基坑工工程的的變形形計算算（一））實(shí)用用計算算方法法（二））同濟(jì)濟(jì)大學(xué)學(xué)模型型試驗(yàn)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式式（12-27）由已知知基底底容許許隆起起量時時求墻墻體入入土深深度：：（12-28）5基坑工工程的的變形形計算算上表是是上海海地區(qū)區(qū)基坑坑回彈彈的實(shí)實(shí)測與與計算算的比比較。。內(nèi)表表列結(jié)結(jié)果可可見回回彈值值δ與開挖挖深度度H之比小小于1％。實(shí)實(shí)測值值與計計算值值的差差異也也不算算太大大。可可以推推知坑坑底比比較穩(wěn)穩(wěn)定，，土處處于彈彈件變變形階階段。。5基坑工工程的的變形形計算算基坑圍圍護(hù)墻墻外土土體沉沉降估估算一般采采用由由基坑坑擋土土墻的的水平平位移移推算算的方方法。。5基坑工工程的的變形形計算算經(jīng)驗(yàn)計計算方方法首首先結(jié)結(jié)合工工程經(jīng)經(jīng)驗(yàn)假假定坑坑外地地表沉沉降曲曲線，，然后后根據(jù)據(jù)地層損損失相相等的概念念，即即假定定地表表沉陷陷槽的的面積積等于于擋土土墻水水平變變形與與擋墻墻圍成成的面面積相相等。。三角形形沉降降曲線線式中：：SW:墻體側(cè)側(cè)位移移2.指數(shù)曲曲線最大沉沉降量量：5基坑工工程的的變形形計算算土層錨錨桿土層錨錨桿是是一種種埋入入土層層深部部的受受拉桿桿件，，它一一端與與構(gòu)筑筑物相相連，，另一一端錨錨固在在土層層中。。6常見圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造設(shè)設(shè)計錨桿設(shè)設(shè)計1）錨桿桿承載載力計計算2）錨桿桿桿體體的截截面面面積6常見圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造設(shè)設(shè)計3）錨桿桿軸向向受拉拉承載載力設(shè)設(shè)計值值（1）安全全等級級為一一級及及缺乏乏地區(qū)區(qū)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)的二二級基基坑側(cè)側(cè)壁，，應(yīng)進(jìn)進(jìn)行錨錨桿的的基本本試驗(yàn)驗(yàn)，受受拉抗抗力分分項(xiàng)系系數(shù)可可取1.3。（2）基坑坑側(cè)壁壁安全全等級級為二二級且且有鄰鄰近工工程經(jīng)經(jīng)驗(yàn)時時：：6常見圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造設(shè)設(shè)計（3）.對于塑塑性指指數(shù)大大于17的粘性性土層層中的的錨桿桿應(yīng)進(jìn)進(jìn)行蠕蠕變試試驗(yàn)。。（4）錨桿桿預(yù)加加力值值（鎖鎖定值值）應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)地層層條件件及支支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)變變形要要求確確定，，宜取取為錨錨桿軸軸向受受拉承承載力力設(shè)計計值的的0.50~0.65倍。（5）自自由段段計算算長度度6常見圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造設(shè)設(shè)計6常見圍圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造設(shè)設(shè)計45+φk/2土釘墻墻土釘墻墻由被加固固土體體、放置置在土土中的的土釘體體和噴射砼砼面板板組成，，形成成一個個以土土擋土土的重力式式擋土土墻。土釘墻墻自上而而下施施工，，步步步為營營，土土釘墻墻是靠靠土釘釘?shù)南嘞嗷プ髯饔眯纬沙蓮?fù)復(fù)合合整整體體作用用。。土層層錨錨桿桿的失失效效影影響響較較大大，，不不應(yīng)應(yīng)用用于于沒沒有有臨臨時時自自穩(wěn)穩(wěn)能能力力的的淤淤泥泥、、飽飽和和軟軟弱弱土土層層。。6常見見圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造造設(shè)設(shè)計計圖土土釘釘墻墻應(yīng)應(yīng)用用領(lǐng)領(lǐng)域域a)托換換基基礎(chǔ)礎(chǔ);b)豎井井的的擋擋墻墻;c)斜面面的的擋擋土土墻墻d)斜面面穩(wěn)穩(wěn)定定;e)和錨錨桿桿并并用用的的斜斜面面防防護(hù)護(hù)6常見見圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造造設(shè)設(shè)計計1土釘釘受受拉拉承承載載力力計計算算受拉拉承承載載力力受拉拉荷荷載載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值荷載載折折減減系系數(shù)數(shù)6常見見圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造造設(shè)設(shè)計計2土釘釘墻墻承承載載力力計計算算采用用簡簡化化圓圓弧弧滑滑動動條條分分法法6常見見圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造造設(shè)設(shè)計計3構(gòu)造造土釘釘墻墻墻墻面面坡坡度度不不宜宜大大于于1：0.1；噴射射混混凝凝土土面面層層宜宜配配置置鋼鋼筋筋網(wǎng)網(wǎng)，，鋼鋼筋筋直直徑徑宜宜為為6～10mm，間間距距宜宜為為150～300mm；噴射射混混凝凝土土強(qiáng)強(qiáng)度度等等級級不不宜宜低低于于C20，面面層層厚厚度度不不宜宜小小于于80mm；土釘釘鋼鋼筋筋宜宜采采用用Ⅱ、Ⅲ級鋼鋼筋筋，，鋼鋼筋筋直直徑徑宜宜為為16～32mm，鉆鉆孔孔直直徑徑宜宜為為70～120mm；6常見見圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造造設(shè)設(shè)計計水泥泥土土墻墻設(shè)設(shè)計計又稱稱攪拌拌樁樁擋擋墻墻，利利用用一一種種特特殊殊的的攪攪拌拌頭頭或或鉆鉆頭頭，，鉆鉆進(jìn)進(jìn)地地基基至至一一定定深深度度后后，，噴噴出出固固化化劑劑，，與與地地基基土土強(qiáng)強(qiáng)行行拌拌和和而而形形成成的的加固固土土樁樁體體。Mixed-In-PlaceMethodMIP(美國國)DeepMixingMethod(日本本)固化化劑劑采用用水水泥泥或或石石灰灰；；適用用于于加加固固淤淤泥泥質(zhì)質(zhì)土土、、粘粘土土；；國外外最最大大深深度度60m，國國內(nèi)內(nèi)12－18m；特點(diǎn)點(diǎn)：：施工工無無震震動動、、噪噪音音、、無無廢廢水水泥泥漿漿；；坑內(nèi)內(nèi)無無需需支支撐撐拉拉錨錨，，優(yōu)優(yōu)良良的的抗抗?jié)B滲特特性性。。支擋擋高高度度，，國國內(nèi)內(nèi)最最深深9m;6常見見圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造造設(shè)設(shè)計計水泥泥墻墻的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)形形式式擋墻墻寬寬度度為為0.6～0.8開挖挖深深度度，，樁樁長長為為開開挖挖深深度度的的1.8-2.2倍。。6常見見圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造造設(shè)設(shè)計計3.6.1土壓壓力力計計算算計算算主主動動土土壓壓力力和和被被動動土土壓壓力力3.6.2抗傾傾覆覆計計算算3.6.3抗滑滑移移計計算算3.6.4墻身身應(yīng)應(yīng)力力驗(yàn)驗(yàn)算算3.6.5整體體穩(wěn)穩(wěn)定定計計算算一般般情情況況下下，，使使墻墻體體強(qiáng)強(qiáng)度度不不成成為為設(shè)設(shè)計計的的控控制制條條件件，，而而以結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和邊邊坡坡的