基坑支挡结构上的水土压力

基坑支挡结构上的水土压力清华大学岩土工程研究所李广信目录1.设计理论与荷载组合；2.基坑工程中土水压力的特点；3.墙体的位移与土压力；4.墙后土压力的计算与分布；5.土中水与土水压力；6.土压力计算与土的抗剪强度指标7.水土分算与合算。岩土工程的不确定性基坑工程具有更多的不确定性。地层土水分布不确定性；现场与实验室岩土指标的不确定性；现场原位应力与孔隙水压力的不确定性；外加荷载及其分布的不确定性；岩土材料性质的复杂性；计算理论和方法的不确定性；参数的相关性。上海工程建设规范《基坑工程设计规范》（DG/TJ09-61-2010）

RH

—抗力分项系数；s—作用分项系数，取1.0；这实际上与安全系数等效；不能将一个随机变量的不确定性，放入另一个随机变量之中；安全系数：包含所有的不确定性。同样数值的安全系数与抗力分项系数所表现的安全度是无法相比的。其中差一个荷载分项系数。（1）它来所支车挡的禾原状暴土，息不是味重塑踢土，呈存在脊着结滔构农强淋度士，乖非欠饱咽和隙土融的灰吸衔力房诚；（2）千天异然宾土警层催在空间沟的变猛化很缎大；（3）地辛下水锅的分乐布、哪赋存扔形式蒜和时码空变亿化复课杂，水土乓之间围呈十豆分复代杂的举相互腊耦合贷的关趟系。（4）土压旬力与灶挡土匙结构鞠变形主之间保的耦振合，娇与患刚兔性西挡质墙谷不搏同刘，衰很婚难物达糖到京全但断拐面宜的刘极墙限详状梁态仆。2.基坑民工程菠中土构水压卸力的煤特点2.基坑虎工程俭中土彼水压抵力的谦特点（5）基悲坑支浪挡结身构物仇的施样工和轨设置闹次序奥不同控于一韵般挡套土墙繁，应力记路径储复杂盘；（6）捧基肺坑牧工锈程是一巴个复姨杂的挤系统舍工程顺：是蹄过程仅的设咸计而杠非简棋单的鞭状态涂设计矩；具砌有很甩强的时雨空奖效捏应负；（7）跑与跳地盗基博与假其厌他粘土寇工向构孤造含物伟相伪比斤，室基箩坑铲的三维裤效应尘更为陈突出歌：平药面上鉴的凸需、凹弟、阳役角，迷两侧犯不平畜衡荷撑载与阿边界叮等使臂问题志进一炕步复阔杂化。(８)基时坑浓支抄护最结统构受在晴纵郑向见是完非瞒整折体秒的炎，勾在第开敌挖它的晶过太程权中狠，露某毯个取局淘部食单杂元爽截驳面霜发捏生汤破膨坏诊，录荷殃载擦会最向硬两吴侧晋相份邻界单兰元涝转届移奴和等传锅递忘，副引骑起渐进之破坏械；（9）户经房诚验备的色不析可凭替满代心作霉用略。3尺.墙体仔的位丛移与趴土压招力-极疏限灿状荒态僚后族的遵土童压割力-E密偏砂松锋砂峰值蚂强度腾滑动肥面残兄余阔强涛度笨滑或动遗面密手砂意主裕动盗土糖压若力歉的房诚发色展极烦限旗状榨态胖以访后露的腾形公状密实侵砂土勿与强拦超固魔结黏赞土；饱剩和产松率土公的挤液想化蚕与图流贡滑他；高眨灵务敏暴度舱黏靠土矛；E事跳故菠的僚发鞋生著与截发祝展时惰间变肥形抗神力缓慢浪发展仪期（包预之警涝值但）快茄速些发吐展获期事坊故讲险剑情正泥常赛施侮工挡窄土奸墙苍后锡砂谅土谊的毙液筑化杭别州乒地宿铁士－竭灵骄敏乓性警土坑内担扰动秘后土捡体静宰探锥昼尖阻蹈力最六小值同仅为屋原状该土的35帝%，事故骄后勘周察的帖灵敏拳度地层

层序外围土无侧限抗压强度

qu/灵敏度St坑外12-12＇～16-16＇剖面线扰动区无侧限抗压强度qu/灵敏度St坑内土无侧限抗压强度qu/灵敏度St④-247.9/6.637.5/4.8④-358.2/3.838.4/2.4⑥-151.9/9.140.3/6.445.0/7.5⑥-260.5/11.547.5/8.054.2/8.0⑧-176.0/8.061.2/6.828.5/3.74.土压刺力的暖计算祥与分铃布主形动乘土钥压径力浸与贯被展动蚂土超压储力泽；朗肯筋与库悦伦土神压力舒理论壶；任名意央位极移伍状运态妄下适的软土磁压奋力蛛计扎算本；局部校超载桥下的俊土压述力。朗肯扫土压肚力理概论（砂土沸）HKaHz朗肯疏土压娱力理售论（黏土剪）z0HKaH2cKazz0HKaH2cKaz无留地泳面见超鼻载有地血面超阿载q三角艇形梯形库伦盏土压体力理巷论RWEWRE-=+--砂土黏土勿＋地慰面超鸣载q《建轿筑猴边肃坡咏工图程迁技搭术娘规葵范》（GB份5童03浑30狠-2刊00怎2)墙掌后督地凯面泼上禽的覆局痕部古荷倾载弹问性晒力悠学照解许（剩布谎辛垂尼踩斯多克闪解连）侮：其省他煌计钓算仓方理法paqpaqbb1zpaq45bb145土蜜压乌力多的固分疑布不同猜墙体润运动浅形式修的土狂压力宽分布(删a资)绕墙援底旋竟转；(b救)平移蜻；(决c售)绕等墙肝顶允旋角转秩。太拔沙济基榜的贴土博压昨力逃分旱布砂土软厦粘遍土中-硬粘伶土太黑沙擦基苏土受压谊力着分码布初的酸说剖明管路看基坑姿，浅帐层支纷撑：膨主要按是针宝对以钩绕支宏挡结覆构顶拦部转衫动为压主的液；它或是形通停过迈实通测烫各望个勺横割向摩支依撑村构症件土上先的肆轴姻向划力阶，万假项设秃它颂平绵均吊分廉布界在茶该招支脂撑杂所抹承岭担辫的苏面喜积兆中献，帝是高“欺表赔观攻”贫的纱土升压题力稀；它宪是巡寿基弱于微实熔测父的柜所盾有辞同富一亭排芳水很平筋支挥撑雕构徐件村上颂的安最贵大舒值跨；必反盖算急的牛表浪观违土熔压留力舱强忆度袋包搏络曲线泻，国也品不兰是蒜开野挖擦到煌坑漆底住状值态守时尖的肠土祝压占力性分焦布擦线悠；它是漆为基方坑的然横向钢支撑领的轴正力设副计提绍出的朱，是鸣偏大遗的，没实际执上已狗包含打有安息全系通数。目携前号已打经亩有冶很鸦大洲不拜同动。5却.土中请水与色水土券压力吸苗力萄对描非荒饱霉和好土陡强琴度答的美影仆响羊；土废中镰的损超把静休孔遭隙拒水边压泥力格；地下复水渗守流对惑水土屠压力虫的影聚响；地隐下堡水她控训制宾对糊挡灿土蹦结惩构艇物打上息的馒水慕土废压勤力栋的馅影各响宇。5铁.牺1非饱皇和土仍的吸首力原状芹砂土层的竖疯直无唱支护垃开挖响。5肃.冷2土中租的超杰静孔黑隙水位压力临近投坑壁门的地俯面上巾堆土拍、堆谨放建流筑材锋料、铸施工王车辆民和机睁械运护行以戒及附嚼近道千路上虹的来届往车杂辆等愿，都者将会周产生正的痛超羡静很孔会压堵；由于望振动喜、施碑工中莲产生绳的地恩面或妄路面呜动荷瓜载扰残动引暴起的晋饱和说砂土愧的液不化，也皇可能雀由于字开挖错和排悟水不篇当引揭发的极砂土凤和高光灵敏赚度黏约性土渡的流蹄滑等；在匙饱否和鄙黏闪土膏中熔快泊速断开千挖妙，咽会撇使头墙前坑岗底土绣层中翼卸载逼而生沙成负叙的超旱静孔杠压，这胜有利适于基合坑的云稳定生，增吹加了丑支护丘结构管的抗馅力，临随着肉负孔笋压的苏消散束而消加失，授使其躺成为叔超固削结土梁；开挖挖引起轰支挡柏构件避的前逐移，据使墙骨后月土沉体酿的斑小甩主沈应圆力链减恼少是，帮也鸟会舅在私饱喂和日黏街土求中显产餐生网负俗孔固压斜，从而柜减少垦了荷膊载，阳也有渴利于缩慧基坑再稳定葵。。饱随和管黏狐土驱地阅基乓中掉的壶基依坑地旷面店超缝载q=3档0革k浇P宰a引起滴的超顺静孔健隙水舰压力加载快瞬时完全匠固结一逐段骆时扔间馒以挡后sa城t=1侮9k抹N/包m3=妄3盛0,各类荷土的母孔压票系数A的数界值范土类孔压系数A高灵敏度土0.75-1.5正常固结黏土0.5-1.0轻超固结黏土0-0.5重超固结黏土-0.5-0(A晓=2色/3盖)墙筑后顽土衡的因应做力辈路苗径际与亩的以负惭孔们隙俯水递压杆力墙填后肠土睡的耐应繁力糖路必径习的炊影粒响三轴染试验缝的K0固或结兵与僻等男压夹减案载穗的酿固晚结遮不盼排究水规试钩验羡。pqpMMc腥u墙姜后暮土辽体宏的支减失载织应绍力医路垮径h=娇3汉0总应钉力路使径有效断应力盾路径取期样涂后驱的扁三焦轴田试善验K0线墙消前强土姜的撇应养力厉路积径检的填影喉响zzABpqa0a1a2aaK0b0b1b2bb常规误压缩翅三轴(C那U)试验超固柜结土宣的强保度线q正常厚固结款土的瘦强度拾线au1辛.体积泄不变堆，其获有效槐应力凭路径渔为a0a1a2，b0b1b2,2搞.完受全六排执水高固均结应力削路径致为a0aa，b0bb，成游为超烘固结伞土；3稳.常规境三轴班的压本缩试景验应道力路五径：aau,bbu。bu考虑透墙后怜负孔辣压的换水土鞠压力讯分布乞图50kPa-5kPa16.6kPa61.6kPa(槽a诵)静水粗压力(b仔)超级挤孔压(问c定)主动烟土压畜力(盈d哲)总缺压莫力5m=1芹9k自N/庄m3,c=0恨kP靠a,＝3次0，B=1层.0换,A=2蒙/3。地斥下歪水悼渗甲流厅对平水氏土泼压那力闷的舟影父响砂土否分算黏仅性伞土新合搭算砂土黏性土k=100k=1.0砂土k=100静水压力黏性土k=2砂土k=2000水压力线坑泪内龙排肚水兵对疯挡惑土狐结喉构蓄物间上逐的屠水瓶土篇压掏力姐的向影岗响水扑压散力附分君布(a叉)达肚不注透握水脖层(端b驼)均侍匀缩慧水真头剧损妖失(属c辽)不计椅渗流(d切)开晶挖挺很钓快延，厦非总稳屈定肤渗畏流(e锦)用流带网计叼算水颤、荐土婆压讽力墙熊上感水辣土敏压缺力俗计萍算猎表计算方法水压力kN土压力kN总压力kN被动侧(左)Ewp主动侧(右)Ewa被动侧(左)Ep主动侧(右)Ea被动侧(左)Ep主动侧(右)Ea方法１方法２122.3422.679.4460.3201.7882.9方法３153.4579.348.6422.5202.01001.8方法４153.4579.354.3400.5方法５153.4579.3156.3353.5305.0919.5方币法拿１脾：卡水垄土裁合贵算堡；方喉法贷２让：霉渗觉流罪的洽平贸均分水捞力睡梯碌度浪为方况法侍３想：禽通辫过山绘恋制洁流集网且确汤定铸沿犬墙荡壁存各嘱点祝的避水市力竞梯少度ii，异用异朗坚肯授土脑压屿力耀理祖论母计戏算窄有双效偶土煮压俯力方令法傲４蒙：避绘塞制拾流爽网烫，＝０，根味据库核伦土倘压力欢理论方边法边５躬：括绘适制连流溪网准，＝2宝0，根秆据库顾伦土具压力郊理论忘。9颜7舌9能.竟874膨72样0交7描.告73逢8娱86.土妇压杆力磁计餐算饭与钞土扑的古抗俭剪的强释度厕指柏标有效屯应力酿强度垮指标对纽奉于昆砂议土瘦和线碎狂石仓土上；支护致结构抗延续光的时狐间饿很狮长，晓墙北后历施桥工陶中芹产持生炒的壶超型静麦孔楼隙湖水六压塞力拴逐软渐氏消蚂散诊，地形止成缠了旗稳师定个的残渗敢流妙。疗可怎通宋过唤绘址制倡流去网济等匀渗态流苗分蒜析颈准泉确倡地汗确超定能渗竹流旦场显的司孔金隙匠水危压伶力匪，全应他采挑用读有绩效域应鸟力尿强撒度暮指住标倍计驻算慌土障压即力匙和帆进项行凯稳浊定宋分惨析版。对于认正常鹊固结耗土c=0，=1剪5-姑2港5不脊固对结狂不淘排孤水(涉U汗U泰)与厌固栗结宿不缝排霜水(夕C办U椅)强汤度洋指墨标糠的白选欧用cu(U坏U)，由晒于不增排水耳强度喝是随堡着土聋层的欢深度唉增加江的，杜基坑惑土的宇深度调变化宣很大;基坑早土压辩力计普算采查用固脊结不引排水警强度翻指标奶是合朋理的;但淡饱雹和钞软错黏艰土律属理于活欠丈固敲结利土腊，骗墙据后毛地浸面器超杀载q以浅及栋新虚建弃的毒相阁邻雷建引筑借物娱，蛛应动当cu(U色U)，采用捧原位霉十字深板等否方法谊测定唱其强踪蝶度指他标较节为合夸理的。固结竿不排猴水（C撇U娃)强饶度傲指仰标-应力匪路径嚼的影字响三轴碑试验乱的K0固圣结棋与驾等触压盼固缎结豪不梳排敢水朴试洪验邀。pqK0Mp基坑战土的般实际战不排物水应骂力路共径室内液三轴钓试验稠固结马不排列水应响力路塑径－东偏低不扰万动取乳样过芝程在携有辽效献自该重讲压熊力止下尖预大固刷结渣的急不疼排钞水伶强谅度qPpoMK0A总含应浪力忘路言径BCDD胳有唉效株应天力椅路捕径AD有(D衫)：不薄扰动姻取样椒过程刑；D役厘A掉谱C：三鸭轴CU试验苗；预孝固皂结D某基兔坑土唐的强贯度指结标土层秧④1和⑥2层鲁土纷的劣不置同鸟试嫂验坊的附强食度紧指姓标土层三轴不固结不排水无测限抗压强度十字板试验快剪固结快剪固结不排水cu(kPau

qc（kPa）cu（kPa）cqqccqcqccucu④211.00.225.34(47.9)28.4(23.71)8.16.1(3.2)15.811.917.19.7⑥19.00.424.06(51.9)34.1(32.42)7.18.3(3.3)13.813.617.813.2不泽排蝴水肚强渔度景指喘标cu土层烟④1和⑥2层悟土际的平均不排这水强考度指走标cu（k行P亡a）在有蛾效自拢重压汁力下台的预野固结士不排劫水强音度土层三轴不固结不排水无测限抗压强度十字板试验快剪经预固结后固结快剪经预固结后固结不排水④2⑥110.412.317.732.833.631籍.2十胸字轮板示剪搁切刮试宣验魂在而基透坑蠢中颠的资应半用zcuba17削.基碎坑使水粪土鸡压肺力宪计饰算场的融分赠算汗与弯合算算采恨用项不亭固典结揭不盯排脾水姿强定度宜指鸽标印，u=0译；竖谜直陆向著下通渗巷流脱黏克性递土嚼层敌：画滞毒水样，瓜下获部便含跃水防层恒人疑工堪降牺水塘；布分平层迷潜旁水腹的轨隔京水辟层瓜；u=0漠计促算振情神况对敢饱画和硬黏邮性崭土崖采秀用黎不雀排贿水坟强捕度u=0鸡计之算反情背况兵－z0不同;(c村)太沙衡基算园法１(愉a微)水土史合算(脑b烟)水土响分算(e够)美蜜国《基础许工程绵手册》(d稼)太弦沙贡基讽算兰法辜２竖臂直涌向帖下盏渗码流贫－考虑豪越层义渗流砂土黏土砂土黏土砂土黏土潜水１潜水２承压水水压力u主动土压力pah1h2h3h4h5wh10wh3hcwhcw(hc+h5)Pa1=1h1Ka1pa2上pa2下pa3上pa3下pa4上pa4下pa5上pa5下1念.砂兼层嫂中第，买可箱以提按粥静彩水目计睁算您水少压奶力类；哲按执浮过重慰度请计饶算远土渔压违力锻；2.对黏表土采赚用简港单的矮水土扇合算坡，不厘计任怎何水猾压力本，计驴算总写主动赤压力葱偏小下，尤葬其对字于承垦压水趟的上嗓下黏殃土层芒。但踢总的菜结果肢是可掠以接膀受的伙。各环层医土看中祥的江水问土板压贡力榨计劣算吃表土层层面孔压u(kPa)水力梯度i自重应力z(kPa)主动土压力pa(kPa)分算总压力p(kPa)自重应力z(kPa)黏土的合算p(kPa)①砂土上0000０00下303010403040②黏土上302304.234.26019下012048.348.312048.3③砂土上00120404012040下30150508015080④黏土上30i4=1/3150639318077.7下5019082.6132.6240117⑤砂土上50019063.3113.3240130下8022073.3153.3300180⑥黏土上8022097.3177.3380176分算删与合毕算分算稻得到姜的５毕层土坦水土歪总压婶力为E=1首97物4ｋＮ/ｍ,黏土失合算嚷得到揪的总丹压力E=1返80许6k迟N/可m。合上算模计束算馒压达力燥稍丢小廉，抽尤寄其乖是好有趁承者压袜水女的军情皇况纲，觉但采误妙差责不脂大垮。黏土诱层中绍的竖遇向渗秃流的佩影响６m黏土k=110m砂土k=1000砂土k=100010mABCD水压认力主被贴动土葱压力水土送总压蚂力如济果约黏朵土站按循照因水捕土丘合烟算待，聪其鲜主搅动时土涌压乔力添偏冠小到（16赠08降kN摩→1忌28糕6k耐N），烤被动棉土压岁力相车差较织很大(4夫62促kN贞→8汽04碗kN雷).所以确在有屡承压扁水的伍情况贡下，姥作为差抗力瓶的被刊动土童压力网用水怕土合史算可桃能会诸高估撞抗力壮，造漂成失棋事的西危险轻。一些悬不宜匆用水棋土合搬算的产情况在尚有乏向沙上背的灰渗雅流夸情蒜况趁下;粉土贱的合嫩算:关赔键驴在闲于呈粉赠土指以匪下改的球土散层泛；承压加水上约下的肯黏性剑土不棚宜简圣单合听算；地廊下碑水俩控倘制偶，耕排籍、阿降评、赌截药、色灌品、牙回顶渗叠等徒手巩段你综穴合嚷应储用陵，吐水税土椅压伪力躬十痰分聋复棍杂处，浴应隙提透倡病进宏行俩渗炸流红分代析剪、遥渗威流坟计难算何及坊孔俊压砖观掀测遵合艘理味确忠定蔽水导土尚压链力端。目前末基坑辩水土源压力邪计算张影响夏因素要的分赵析总花结影响因素有利因素不利因素１原状地基土的结构性及结构强度对于欠固结土使用固结不排水或固结快剪强度指标２非饱和土的基质吸力对于地面超载q，使用固结不排水或固结快剪强度指标３平面应变情况下土的较高的内摩擦角对于承压水的上下黏土层采用水土合算计算主动土压力４基坑平面尺寸的三维拱效应对于有向上渗流的墙前坑底土采用水土合算计算被动土压力５墙后土体的小主应力3减小的应力路径，可能产生的负孔压对于振动反复荷载下，地基土可能的损伤，渐进破坏６墙前坑底以下土的超固结性：粘聚强度与负孔压在降雨、管道漏水条件下，排水不畅对地基土的损伤和破坏作用７坑外人工降低地下水及竖直向下渗流的地下水基坑平面的不规则：阳角、外凸、两侧土质及荷载不平衡。８坑底加固措施9朗肯土压力理论计算主动土压力偏大，被动土压力偏小事故刑发生依地段地下寺软土骑层底露面深何度的寄等值寸线NNEEN-孤N土曲层微断卖面逗图(北距=3肠16乡丰51番.4敬4m扯)E性-武E土层脖断面撞图(东衰距=3厦