深基坑开挖支护措施设计计算讲解

地面坑底第六讲深基坑开挖支护结构的分析计算

板桩式挡墙专题部分

6.1支护结构的设计计算一般原理

（1）结构受力机理

（2）计算目的

（3）计算内容

开挖卸荷，释放约束，需要结构提供支撑，以维持土体稳定。进行结构设计（选材、截面、配筋等）计算结构内力（含弯矩图、剪力图等）及支反力，确定荷载分布模式。（4）解析计算基本方法（5）外荷载要点：边界条件荷载分布模式静力平衡：一般为二维问题，所以有3个方程，主要2个（横向力、力矩）；边界条件：顶、底部边界条件（力、位移条件）。结构两侧土压力和水压力常见3类边界条件：（1）自由端【如：桩顶端】AMA=0，QA=0（2）铰支端（活动或固定）xB=0，yB=0,θB=0（3）固定端【如：深埋桩底端】MA=0，xA=0AxBy【如：浅埋桩底端或其它】6.2水土压力的分算与合算p’p’+pwMpw透水性较强的土：坑底地面地下水位面hz如：砂土、粉土及孔隙比较大或横向渗透系数较高的粘性土。土体重度用浮重度，再加静水压力。强调：适于透水性较强的土，如：砂土、粉土及孔隙比较大或横向渗透系数较高的粘性土。分算：注意：计算静水压力值一般略高于实测值，因为渗漏等原因。psat透水性较弱的土体：M坑底地面地下水位面hz如：一般的饱和粘性土。

强调：适于透水性较弱的土体，如：一般的饱和粘性土。

土重度用饱和重度，水压力不再算。合算：6.3具体结构计算板桩式挡墙地面地面坑底板桩板桩建立平衡方程确定边界条件计算最小埋深关键：重要环节：1）单支撑（内撑或锚拉）板桩计算

自由端法t0EaEp（1）浅埋基本待求量：t0、R平衡方程：Fx＝0，MA＝0（2）深埋等值梁法ht0xyP0计算底端D按简支处理P0实际底端T为固定端AC梁为AD梁上AC段的等值梁接近底端反弯点注意：计算底端D处的土压力计算即为D点桩前被动土压力减去桩后主动土压力需要用到顶部反弯点C处的土压力相等的条件，同时注意被动土压力的修正。计算过程：（1）C点处：pa＝pp，求出y；（2）对AC段等值梁：MA＝0

，求出P0及其它；（3）对CD段计算段：MD＝0

，求出x；（4）求出t0＝x+y，实取t＝（1.1～1.2）t0；（5）作出内力分布图，得到Mmax及Qmax。注意运用连续梁剪力与弯矩间的微分关系。Q＝0时，有Mmax。配筋设计计算要求、构造要求若按极限状态法设计：对于一般纯受弯构件：对于剪切验算，参见混凝土结构设计相关文献。实际设计计算时可用简化公式：还应注意构造要求2）多支撑板桩

理想模式－等弯矩或反力布置法支撑点处等弯矩或等反力布置实际模式常用等值梁法3）板桩墙－无支撑板桩计算注意：运用剪力与弯矩间的微分关系确定最大弯矩位置自由端简支端4）地下连续墙计算简介方法之一：山肩邦男近似法两个重要假定：（1）施加下一道支撑时，不影响上道支撑的反力；（2）施加下一道支撑时，上部支撑及支挡结构的位置不变。两个基本方程：（1）横向力的平衡Fx＝0（2）桩底端力矩平衡MB＝05）基坑稳定性验算（1）支挡结构整体稳定性验算；（2）地基强度验算；（3）坑底抗管涌验算。基坑底部抗隆起验算hdhha6）《建筑基惕坑支护局技术规淋程》方法切介绍排桩培、地裹下连此续墙掌计算（1）无咱支撑唐：确定最带小埋深腊：对桩咏底力矩挠：Mp/Ma＝K≥雀1.寄2γ0（2）单河支撑愉：同教锡材方种法（3）多羞支撑贞：圆弧展滑动脆简单证条分残法确农定最抢小埋校深（4）抗管棉涌要求堆：hd/（滚h－恨ha）＝Kw≥1.柄2γ0hdhha本讲小搜节基坑掀支护耕结构作设计——属于岩绿土结构叹设计，鬼要具备锡两方面喉知识基柱础：岩泊土力学漏、结构带力学（露含材料速力学）铸。单支撑撒及多支飞撑注意愿等值梁惑法的应努用；无疗支撑板花桩计算传时注意押力的平耗衡分析下。关键点展在确定恳荷载分粱布模式脂，目标炎在结构驴设计。多采用赌荷载－亡结构法过（上部移结构设迫计方法扰），实廊际应考烤虑岩土彻体－结避构间的软相互作逝用。由于天境然材料太的复杂立性，决臭定岩土龟力学的皆某种程杏度的不汪确定性陈，致使沉分析计仆算难以蠢严密理莲论，需鹿要引入侦一定的赴经验。作业塌题P9鼓5习题4.1要求皇：按恐规范泊法计剩算，零注意丑其主滩动土驴压力耽计算