水土压力计算示例

1、水土压力计算示例4.1基坑围护墙内、外的土压力、水压力计算主动土压力的计算按照水土分算原则计算土压力时，可采用总应力抗剪强度指标按下式计算 主动土压力。Pa 二 q 八ihi Ka -2C Ka式中，Pa 计算点处的主动土压力强度(kPa)，Pa兰0时，取Pa=O ；徃 计算点以上各土层的重度(kN/m3),地下水位以上取天然重 度，地下水位以下取水下重度；hi 各土层的厚度(m)；Ka计算点处土的主动土压力系数，Ka =tan2 45 - :./2 ；C、 一一计算点处土的总应力抗剪强度指标。按三轴固结不排水试验或 直剪固结快剪试验峰值强度指标取用。计算式： 填土Ka1 =tan2 45 -

2、10 2 =0.33 ;在水位以上 Pa1 二 q rh Ka1 -2G ： Ka1 ；h,=0m ；pa11 = 2000.33-2.0.33 = 6.6(Kpa)；h,=0.5m；pa12。在水位以下Pa1 Eq 川、前1 Ka1 -2C. Ka1 ；g=0m ；pa11 = 20180.50.332 0、0.33 = 9.57(Kpa)；h =1m ；pa12 =(20 + 18汉 0.5+810.33 20/035 = 12.21(Kpa)。 褐黄色粉质粘土Ka2 =tan2 45 -20 2 A0.49 ；Pa2 N.q 站1 竹 讣2 Ka2 2C2 .心；7.07(Kpa);h2

3、=1.5m; pa22h-0.75(Kpa); 淤泥质粉质粘土夹砂Ka3 =tan2 45 -8.5 . 2 =0.74 ；Pa3 Eq 前；山抽2笳3 心3 -2C3 . J ；h3= 0m ; Pa31= 20 18 0.58 18.6 1.50.74 - 223.5/0.74-3.49(Kpa);h3=4.9m； pa32= 2018 0.58 18.6 1.57.8 4.90.74-2 23 5 0.74= 18.41(Kpa); 淤泥质粘土Ka4 二 ta n2 45 14.3 .2 =0.6 ；Pa4 二 q 讣1竹讣2 M3 站4 Ka4 2C4 . 4 ；h4 =0m ; pa

4、41 =(20 18 0.5 8 18.6 1.5 7.8 4.90 9.9)0.6 -2 130.6= 37.69(Kpa);h4 = 9.9m;pa42 =120 18 0.5 8 18.6 1.5 7.8 4.9 7 9.90.6 -2 9&0.6-79.27(Kpa); 粉质粘土加粘土Pa5 =lq rihi rihi 讣2 笳3 站4 心1% Ka2C g ；h5 二 0m ; pa51 = 20 18 0.5 8 18.6 1.57.8 4.97 9.9= 69.37(Kpa);h5 = 2.2mPa52 = 20 18 0.5 8 1 8.6 1.57.8 4.97 9.9 8.

5、5 2.20.582 14.4.0.58= 80.22（Kpa）;被动土压力的计算坑内极限被动土压力强度按下式计算：Pp =送 YjhKp +2CJK7式中，Pp 计算点处的被动土压力强度（kPa）;丫 一一计算点以上各土层的重度（kN/m3）,地下水位以下取水下重度；hi 计算点以上各土层的厚度（m）；K p、K ph计算点处土的被动土压力系数,Kpcos2Kphsin +6)sin 了COScos2 : cos21 -sin苜亠心i?C、:计算点处土的粘聚力（kPa）和内摩擦角-计算点处地基土与墙面间的摩擦角 （0，取:0)2 3 丄 卩C，地34丿基土较差时（如淤泥质粘土）施时取：=0

6、O计算式：，取大值，反之取小值，且: 20，无坑内降水措淤泥质粘土取、:3 .3i4.3 = i0.725 ；4 4cos2 i4.3 2 =i.i7；isi n(i4.3W0.725i ni4.3= Icos10.725K phicos2 i4.3 cos2 i0.725=2.72 ；i -sin i4.3i0.725 2在水位以上Ppi =rihiKpi 2CiKphi ；hi = imppi2 =i7 i i.i7 2 9.8 2.72 =52.22(Kpa)；在水位以下Ppi =(rihirihi)Kpi2CiKphi ；g = 0mppii =i7 i i.i7 2 9.8 2.72

7、 = 52.22(Kpa)；hi 二 0mppii =0 2 9.8 2.72 =32.33(Kpa)；A = 6.8mPpi2 =(i7 i 7 6.8) i.i7 2 98一 2.72 =i07.9i(Kpa)。淤泥质粉质粘土3 3取i5.5ii.6254 42 cos i5.5Kp22 二 2.2isin i5.5ii.625 sin2iIcosii .62522- . cos i5.5 cos ii.625-Kph2厂 2.97 ；i -sin(i5.5 + ii.625 卩Pp2 = (rhnhia h2 )K p2 2C K ph 2h2 = 0mpp21;h2 =2.2m Pp2

8、2= 233.73(Kpa);水压力的计算因地下水有稳定渗流，作用于围护墙上主动土压力侧的水压力可按以下近似方法计算：按图1计算图4- 1 地下水稳态渗流时的近似水压力分布模式基坑内地下水位处的水压力，由该处的静水压力 w：hw值减去厶巴1计算式中，Pw1 基坑开挖面处水压力修正值（kPa）；基坑外的近似水力坡降,ia0.7叽，hw 基坑外内、外侧地下水位差;hwi、hw2 基坑外侧、基坑内侧地下水位至维护墙底的高度（ m）。维护墙底端处的水压力由基坑开挖深度处的静水压力w-hw减去厶Pw2计算。Pw2 ia w hw1 jp w hw2式中，：Pw2 基坑墙底端处水压力修正值（kPa）；p基坑内被动区的近似水力坡降,la0.7 hwhw2r寸 hw1 hw2作用在维护墙上的水压力计算，如图2所示。AB间按静水压力直线分布,确定B、C、D、E各点的水压力按渗径直线比例法确定。图4-2 作用于维护墙上水压力计算简图|AB1.5BC |CD1.5DEj 1计算B处水压力：叽皿hw2 = 19.5-9 = 10.5m0.7hwhw1 g hw1 hw20.7 10.519.519.5 9二 0.224吒 a w hw =0.224 9