岩土工程CAD深基础支护

1、第第1章章 岩土工程岩土工程CAD教学简介教学简介 一、有关岩土工程设计常用软件：一、有关岩土工程设计常用软件： 1. 理正系列理正系列() 1）理正岩土工程系列设计软件）理正岩土工程系列设计软件 2）理正工程地质勘察设计软件）理正工程地质勘察设计软件 . 2. 上海同济启明星上海同济启明星 系列系列() 1）深基坑支挡结构分析计算软件）深基坑支挡结构分析计算软件 2）桩基础设计计算软件（）桩基础设计计算软件（PILE系列）系列） 3）边坡稳定分析计算软件）边坡稳定分析计算软件SLOPE . 3. 华宁岩土工程勘察系列软件华宁岩土工程勘察系列软件 () 4. 上海同岩岩土及地下工程系列软件上海

2、同岩岩土及地下工程系列软件 （ ） 5. PKPM系列基础设计软件模块系列基础设计软件模块 （） . 二、岩土工程二、岩土工程CADCAD计划教学内容计划教学内容 共共24学时：学时： 方式一：方式一： 共共6次课，次课，6讲，讲，12学时。上机学时。上机6次，次，12学时学时 方式二：方式二：12次，上机和讲解同时。次，上机和讲解同时。 内容分两部分：内容分两部分： 1. 1. 深基坑支档结构软件深基坑支档结构软件FRWSFRWS软件应用软件应用 2. PKPM2. PKPM框架和基础设计软件模块应用框架和基础设计软件模块应用 1. 1. 深基坑支档结构软件深基坑支档结构软件FRWSFRWS

3、软件应用软件应用 分为分为3讲：讲：（1）软件功能介绍；软件数据输入；柱列式灌注）软件功能介绍；软件数据输入；柱列式灌注桩应用桩应用 （2）地下连续墙支护设计计算；深层搅拌桩墙支）地下连续墙支护设计计算；深层搅拌桩墙支护应用护应用;土钉墙支护应用；土钉墙支护应用；SMW工法支护应用工法支护应用（3）锚杆验算；降水验算；反分析地下连续墙计）锚杆验算；降水验算；反分析地下连续墙计算；总结算；总结FRWS软件应用、软件应用、 2. PKPM2. PKPM框架和基础设计软件模块应用框架和基础设计软件模块应用 分为分为3讲：讲： (1) 简介简介PKPM软件功能、基础设计模块软件功能、基础设计模块JCC

4、AD功能；功能；PKPM中中PMCAD、PK应用应用 （2）基础设计模块）基础设计模块JCCAD荷载、地质资料输入；荷载、地质资料输入；柱下独立基础、墙下条形基础、基础梁、桩基础柱下独立基础、墙下条形基础、基础梁、桩基础设计设计 （3）筏板、桩筏基础设计；简介箱形基础设计）筏板、桩筏基础设计；简介箱形基础设计BOX模块模块 1 . 1 . 深基坑支档结构软件深基坑支档结构软件FRWSFRWS软件软件应用应用 第第1讲：讲： 软件功能介绍；软件功能介绍； 软件数据输入；软件数据输入； 柱列式灌注桩应用柱列式灌注桩应用 ； （1）软件功能：）软件功能：p3 申明：申明： 软件计算得出的位移内力值，

5、是按照二级基坑，也就是基软件计算得出的位移内力值，是按照二级基坑，也就是基坑重要性系数为。其他计算结果乘以重要性系数。一级坑重要性系数为。其他计算结果乘以重要性系数。一级1.1,二级二级0.9 一、一、弹性挡土结构分析弹性挡土结构分析 二、二、重力式挡土墙分析重力式挡土墙分析 三、三、SMW工法工法(劲性水泥土搅拌桩法劲性水泥土搅拌桩法,承受荷载与防渗挡水结合起来的支承受荷载与防渗挡水结合起来的支护护 ) 四、四、土钉墙设计分析土钉墙设计分析 五、五、锚杆验算分析锚杆验算分析六、六、 基坑周边地表沉降预估基坑周边地表沉降预估七、七、 反分析与动态设计反分析与动态设计八、八、 荷载与边界条件选择

6、荷载与边界条件选择九、九、 降水计算分析降水计算分析十、十、 输出完整的计算书输出完整的计算书（2）软件数据输入；）软件数据输入；p13 ， 以算例以算例 P51页演示（灌注桩支护）页演示（灌注桩支护） 开始输入工程名称（字符数开始输入工程名称（字符数 39）,用鼠标，或用鼠标，或TAB，SHIFT+TAB选挡墙类型，选挡墙类型，“D 数据输入数据输入” （一）基本数据输入（一）基本数据输入 挡墙类型选择挡墙类型选择 灌注桩类型灌注桩类型 连续墙类型（即地下连续墙）连续墙类型（即地下连续墙） 搅拌桩类型搅拌桩类型 板桩类型板桩类型 其他类型其他类型(土钉墙、锚杆、土钉墙、锚杆、SMW工法工法)

7、 2. 确定墙底端边界条件确定墙底端边界条件(二）二） 土层参数输入土层参数输入（无经验或测试结果，（无经验或测试结果，m的取值见的取值见P112，附录），附录）如果用户选择如果用户选择“m法法”计算，用户需填入如下数据：计算，用户需填入如下数据： 坑外土层：坑外土层： 坑内土层：坑内土层： 如果如果m值大小没有填，软件可计算出值大小没有填，软件可计算出m建议值建议值 如果用户选择如果用户选择“常数法常数法”，只需将，只需将“m法法”中的中的m、kmax数据，填写为数据，填写为k （三）（三）工况信息输入工况信息输入 工况类型：先将光标移至工况信息表中准备工况类型：先将光标移至工况信息表中准备

8、输入工况的那一行，再键入数字键输入工况的那一行，再键入数字键1、2、3、4，分别对应分别对应开挖、加撑（或加锚杆）、拆撑、换撑开挖、加撑（或加锚杆）、拆撑、换撑四种工况类型四种工况类型（软件也为（软件也为“工况类型工况类型”设计了下设计了下拉式对话框，方便用户填写）拉式对话框，方便用户填写）. 在工况信息表下方软件还提供了计算支撑刚在工况信息表下方软件还提供了计算支撑刚度和锚杆水平刚度系数的按钮。用户如果选中按度和锚杆水平刚度系数的按钮。用户如果选中按钮就会出现一个对话框钮就会出现一个对话框 （四）（四）实测数据实测数据 实测数据是进行位移反分析所必需的，实测数据是进行位移反分析所必需的，输入

9、方法见输入方法见“反分析反分析”一节。一节。三、三、 荷载选项荷载选项 （一）（一） “水土合算水土合算”和和“水土分算水土分算”选择选择 （二）（二）“三角形土压力三角形土压力”、“矩形土压力矩形土压力”和和“经验土压力经验土压力”选择选择 （三）（三）附加荷载信息输入附加荷载信息输入四、四、弹性挡土墙计算弹性挡土墙计算 弹性挡土墙包括板桩墙、柱列式挡墙、地下弹性挡土墙包括板桩墙、柱列式挡墙、地下连续墙等。用户用鼠标点中菜单条中菜单连续墙等。用户用鼠标点中菜单条中菜单“R 计算计算”（或键入（或键入Alt字母字母R）就会出现一个下）就会出现一个下拉式菜单：拉式菜单：1、位移内力计算位移内力计

10、算2、位移内力包络图位移内力包络图3、详细计算结果详细计算结果4、极限平衡嵌固深度验算极限平衡嵌固深度验算5、墙底抗隆起验算墙底抗隆起验算6、坑底抗隆起验算坑底抗隆起验算7、整体稳定验算整体稳定验算 8、抗管涌验算抗管涌验算 9、带支撑抗倾覆验算，带支撑抗倾覆验算， 10、求入土深度、求入土深度 上述计算分析理论参见上述计算分析理论参见 第六章第六章 技术条件技术条件 P88页页 九、九、地表沉降地表沉降 P38 （一）（一）Peck简化方法简化方法 （二）（二）同济三角形模式同济三角形模式 （三）（三）同济抛物线模式同济抛物线模式技术资料见技术资料见P102页页 十三、十三、 形成计算书形成

11、计算书P48页页（3 3） 柱列式灌注桩应用（弹性挡土墙计算）柱列式灌注桩应用（弹性挡土墙计算） 见第五章见第五章 应用举例应用举例 P51页页一、算例之一（柱列式灌注桩）一、算例之一（柱列式灌注桩） 第第2 2讲讲 地下连续墙支护设计计算地下连续墙支护设计计算(同算例一）；同算例一）； 深层搅拌桩墙支护应用深层搅拌桩墙支护应用; 土钉墙支护应用；土钉墙支护应用； SMW工法支护应用工法支护应用深层搅拌桩墙支护应用深层搅拌桩墙支护应用 见第五章见第五章 应用举例应用举例 P62页页二、算例之二二、算例之二(深层搅拌桩墙）深层搅拌桩墙） 土钉墙支护应用；土钉墙支护应用； 见第五章见第五章 应用举

12、例应用举例 P68P68页页 三、三、 算例之三（土钉墙验算）算例之三（土钉墙验算） SMW工法支护应用工法支护应用 见第五章见第五章 应用举例应用举例 P81P81页页 六、六、算例之六（算例之六（SMW工法）工法）第第2 2讲操作说明讲操作说明 见第四章详细操作步骤见第四章详细操作步骤P28页 五、重力式挡土墙计算重力式挡土墙计算P31页页 六、六、 土钉墙计算土钉墙计算P36页页 七、七、 SMW工法工法 原理见原理见 第六章第六章 技术条件技术条件 （计算分析理论简介）（计算分析理论简介） P94 二、二、SMW工法工法 P97 三、三、重力式挡墙（搅拌桩墙或旋重力式挡墙（搅拌桩墙或旋

13、喷桩墙）分析计算喷桩墙）分析计算 P94 四、四、土钉墙和锚杆计算土钉墙和锚杆计算第第3讲讲 锚杆验算；降水验算；锚杆验算；降水验算； 反分析地下连续墙计算；反分析地下连续墙计算； 总结总结FRWS软件应用软件应用一、锚杆验算一、锚杆验算（技术条件（技术条件P101页）页）1. 锚杆承载力设计值锚杆承载力设计值式中，式中，d1 扩孔段锚固体直径，扩孔段锚固体直径，m； d 直孔段锚固体直径，直孔段锚固体直径，m； l 锚固段长度，锚固段长度，m； l1 扩孔段长度，扩孔段长度，m； qs 土体与锚固体的极限粘结强度，土体与锚固体的极限粘结强度，kPa； s 锚杆抗拔力分项系数，可取锚杆抗拔力分

14、项系数，可取1.3； c 土体不排水抗剪强度，土体不排水抗剪强度，kPa。Nd qlddcd qlusss 121221 式中，式中，lf 自由段长度；自由段长度；la 锚固段长度；锚固段长度； 锚杆倾角；锚杆倾角；A 杆体截面面积；杆体截面面积；Ac 锚固体截面面积；锚固体截面面积；Es 杆体弹性模量；杆体弹性模量；Ec 锚固体组合弹性模量锚固体组合弹性模量Em 锚固体中浆体弹性模量锚固体中浆体弹性模量 求水平方向单位延米的水平刚度系数时，应除以锚杆水平间距求水平方向单位延米的水平刚度系数时，应除以锚杆水平间距 kA EEAlEAEA lTsccfccsa33() cos2. 单根锚杆的水平

15、刚度系数单根锚杆的水平刚度系数EAEAA EAcscmc() 附录：附录：支锚结构刚度计算方法支锚结构刚度计算方法 P113页页 支撑与腰梁（围檩）组合的结构体系，支撑刚度支撑与腰梁（围檩）组合的结构体系，支撑刚度KEAL SEAxL S EITzzzzjj211124() sin锚杆的水平刚度系数估算：锚杆的水平刚度系数估算：KA EEAEAlEA lTsccccfsa33() cos 二、降水验算；（技术条件二、降水验算；（技术条件P104) （1）基坑远离边界基坑远离边界QkHS SRr1366210.()lg()均质含水层潜水完整井涌水量计算示意图均质含水层潜水完整井涌水量计算示意图

16、（2）岸边降水时岸边降水时QkHS Sbr13662120.()lg()bR 05 . 均质含水层潜水完整井涌水量计算示意图 （3）基坑位于两个地表水体之间或位于补给基坑位于两个地表水体之间或位于补给区与排泄区之间区与排泄区之间QkHS Sbbrbbbb13662221201212.()lg()cos()()SH 05 . （4）基坑靠近隔水边界基坑靠近隔水边界 2、均质含水层潜水非完整井均质含水层潜水非完整井 （1）基坑远离边界基坑远离边界 （2）近河基坑降水，含水层厚度不大近河基坑降水，含水层厚度不大 （3）近河基坑降水，含水层厚度很大近河基坑降水，含水层厚度很大 3、均质含水层承压水完整

17、井均质含水层承压水完整井 （1）基坑远离边界基坑远离边界 （2）基坑位于河边基坑位于河边 （3）基坑位于两个地表水体之间或位于补给基坑位于两个地表水体之间或位于补给区与排泄区之间区与排泄区之间 4、均质含水层承压水非完整井均质含水层承压水非完整井 （二）（二） 降水井数量降水井数量 （三）（三） 单井井管进水长度单井井管进水长度 1、潜水完整井潜水完整井 2、承压水完整井承压水完整井 （四）（四） 基坑中心点水位降深计算基坑中心点水位降深计算 1、潜水完整井稳定流潜水完整井稳定流 2、承压水完整井稳定流承压水完整井稳定流 （五）五） 降水引起的沉降计算降水引起的沉降计算 1、分层总和法分层总和法 2、上海市上海市基坑工程设计规程基坑