深基坑开挖支护措施设计计算1讲解

地面坑底第六讲深深基坑开挖挖支护结构构的分析计计算板桩式挡墙墙专题部分分6.1支护结构的的设计计算算一般原理理（1）结构受力力机理（2）计算目的的（3）计算内容容开挖卸荷，释放约束束，需要结结构提供支支撑，以维维持土体稳稳定。进行结构设设计（选材、截截面、配筋筋等）计算结构内内力（含弯矩图图、剪力图图等）及支反力，，确定荷载载分布模式式。（4）解析计算算基本方法法（5）外荷载要点：边界条件荷载分布模模式静力平衡：一般为二二维问题，，所以有3个方程，主主要2个（横向力力、力矩））；边界条件：顶、底部部边界条件件（力、位位移条件））。结构两侧土压力和水压力常见3类边界条件件：（1）自由端【如：桩顶端端】AMA=0，QA=0（2）铰支端（（活动或固固定）xB=0，yB=0,θB=0（3）固定端【如：深埋桩桩底端】MA=0，xA=0AxBy【如：浅埋桩桩底端或其其它】6.2水土压力的的分算与合合算p’p’+pwMpw透水性较强强的土：坑底地面地下水位面面hz如：砂土、、粉土及孔孔隙比较大大或横向渗渗透系数较较高的粘性性土。土体重度用用浮重度，，再加静水水压力。强调：适于透水性较强强的土，如：：砂土、粉粉土及孔隙隙比较大或或横向渗透透系数较高高的粘性土土。分算：注意：计算静水压压力值一般般略高于实实测值，因因为渗漏等等原因。psat透水性较弱弱的土体：M坑底地面地下水位面面hz如：一般的的饱和粘性性土。强调：适于透水性较弱弱的土体，如如：一般的的饱和粘性性土。土重度用饱饱和重度，，水压力不不再算。合算：6.3具体结构计计算板桩式挡墙墙地面面地面面坑底底板桩桩板桩桩建立立平平衡衡方方程程确定定边边界界条条件件计算算最最小小埋埋深深关键键：：重要要环环节节：：1）单单支支撑撑（（内内撑撑或或锚锚拉拉））板板桩桩计计算算自由由端端法法t0EaEp（1）浅浅埋埋基本本待待求求量量：：t0、R平衡衡方方程程：：Fx＝0，MA＝0（2）深深埋埋等值值梁梁法法ht0xyP0计算算底底端端D按简简支支处处理理P0实际际底底端端T为固固定定端端AC梁为为AD梁上上AC段的的等等值值梁梁接近近底底端端反反弯弯点点注意意：：计算算底底端端D处的的土土压压力力计计算算即为为D点桩桩前前被被动动土土压压力力减减去去桩桩后后主主动动土土压压力力需要要用用到到顶顶部部反反弯弯点点C处的的土土压压力力相相等等的的条条件件，，同时时注注意意被被动动土土压压力力的的修修正正。。计算算过过程程：：（1）C点处处：：pa＝pp，求出出y；（2）对对AC段等等值值梁梁：：MA＝0，求出出P0及其其它它；；（3）对对CD段计计算算段段：：MD＝0，求出出x；（4）求求出出t0＝x+y，实取取t＝（（1.1～1.2）t0；（5）作作出出内内力力分分布布图图，，得得到到Mmax及Qmax。注意意运运用用连连续续梁梁剪剪力力与与弯弯矩矩间间的的微微分分关关系系。。Q＝0时，，有有Mmax。配筋筋设设计计计算算要要求求、构构造造要要求求若按按极极限限状状态态法法设设计计：：对于于一一般般纯纯受受弯弯构构件件：：对于于剪剪切切验验算算，，参参见见混混凝凝土土结结构构设设计计相相关关文文献献。。实际际设设计计计计算算时时可可用用简简化化公公式式：：还应应注注意意构构造造要要求求2）多多支支撑撑板板桩桩理想想模模式式－－等等弯弯矩矩或或反反力力布布置置法法支撑撑点点处处等等弯弯矩矩或或等等反反力力布布置置实际际模模式式常常用用等等值值梁梁法法3）板板桩桩墙墙－－无无支支撑撑板板桩桩计计算算注意意：：运运用用剪剪力力与与弯弯矩矩间间的的微微分分关关系系确确定定最最大大弯弯矩矩位位置置自由由端端简支支端端4）地地下下连连续续墙墙计计算算简简介介方法法之之一一：：山山肩肩邦邦男男近近似似法法两个个重重要要假假定定：：（1）施施加加下下一一道道支支撑撑时时，，不不影影响响上上道道支支撑撑的的反反力力；；（2）施施加加下下一一道道支支撑撑时时，，上上部部支支撑撑及及支支挡挡结结构构的的位位置置不不变变。。两个个基基本本方方程程：：（1）横横向向力力的的平平衡衡Fx＝0（2）桩底底端端力力矩矩平平衡衡MB＝05）基基坑坑稳稳定定性性验验算算（1）支支挡挡结结构构整整体体稳稳定定性性验验算算；；（2）地地基基强强度度验验算算；；（3）坑底底抗抗管管涌涌验算算。。基坑坑底部部抗抗隆隆起起验算算hdhha6）《建筑筑基基坑坑支支护护技技术术规规程程》方法法介介绍绍排桩桩、、地地下下连连续续墙墙计计算算（1）无无支支撑撑：：确定定最最小小埋埋深深：：对对桩桩底底力力矩矩：：Mp/Ma＝K≥≥1.2γγ0（2）单单支支撑撑：：同教教材材方方法法（3）多多支支撑撑：：圆弧弧滑滑动动简简单单条条分分法法确确定定最最小小埋埋深深（4）抗抗管管涌涌要要求求：：hd/（（h－－ha）＝＝Kw≥1.2γγ0hdhha本讲讲小小节节基坑坑支支护护结结构构设设计计———属于于岩岩土土结结构构设设计计，，要要具具备备两两方方面面知知识识基基础础：：岩岩土土力力学学、、结结构构力力学学（（含含材材料料力力学学））。。单支撑及多支支撑注意等值值梁法的应用用；无支撑板板桩计算时注注意力的平衡衡分析。关键点在确定定荷载分布模模式，目标在在结构设计。。多采用荷载－－结构法（上上部结构设计计方法），实实际应考虑岩岩土体－结构构间的相互作作用。由于天然材料料的复杂性