基坑支护工程-基坑支护荷载计算详解.ppt

基坑支护荷载计算 第二章 作用于支护结构的荷载 一、荷载分类 主动土压力和被动土压力的产生，前提条件是支护结构存在位移； 当支护结构没有位移时，则土对支护结构的压力为静止土压力。 土压力的分布与支点的设置及其数量都有关系；悬臂支护桩土压力的实测值与按朗肯公式计算值的对比，非挖土侧实测土压力小于朗肯主动土压力，即计算结果偏大。 土的内聚力C、内摩擦角φ值可根据下列规定适当调整： 在井点降低地下水范围内，当地面有排水和防渗措施时，φ值可提高20%； 在井点降水土体固结的条件下，可考虑土与支护结构间侧摩阻力影响，将土的内聚力c提高20%。 三、特殊情况下土压力的计算 1、地面局部荷载 （1）集中荷载 按布辛奈斯克解： （2）线荷载 按布辛奈斯克解： 近似解： （3）条形荷载 按太沙基公式修正解： 地面附加荷载传至n层土底面的竖向荷载qn （1）地面满布均布荷载q0时，任何土层底面处： （2）离开挡土结构距离为a时 (3)作用在面积为 与挡土结构平行）的地面荷载，离开挡土结构距离时。 四、水压力 水压力，主要根据土质情况确定如何考虑水压力的问题 。 对于粘性土，土壤的透水性较差，此粘性土产生的侧向压力可采用水土合算的方法，即侧压力为相应深度处竖向土压力与水压力之和乘以侧压力系数。 对于砂性土，采用水土分算，即侧压力为相应深度处竖向土压力乘以侧压力系数与该深度处水压力之和。 对比 砂土简化计算，将水压力与土压力分别计算，并把水看作是： 主动压力=静止压力=被动压力= 悬臂支护桩土压力分布 * 深基坑工程 深 基 坑 工 程 荷载分类 永久荷载：土体自重、土压力 可变荷载：汽车、吊车、堆载 偶然荷载：地震力、爆炸力、撞击力 1.荷载分类 2.作用于支护结构上的荷载 作用于支护结构的荷载 土压力 建筑物、结构物荷载 支护结构为主体一部分，考虑地震力 水压力 施工荷载 温度引起的附加荷载 3.基坑设计基本要求 （1）承载能力极限状态：支护结构达到最大承载能力或土体失稳、过大变形导致支护结构和周边环境破坏。 （2）正常使用极限状态：支护结构的变形妨碍地下结构施工，或者影响周边环境的正常使用功能。 支护结构均应进行承载能力极限状态的设计计算，一级基坑和对变形有限定的二级基坑，还要进行支护结构和周边环境的变形计算。 二、土压力 建筑物 填土 挡土墙 地下室 地下室 外墙 桥台 道路 挡土墙 1.静止土压力 z 地下室 外墙 —静止土压力强度（kN/m2) （经验公式） 静止土压力合力大小 H P0 (kN/m) H/3 三角形形心处，距底面 H/3处 或查表 K0 —静止土压力系数 作用点位置 2.主动土压力（无粘性土） z H Pa H/3 墙体移动方向（离开土体） Ka—主动土压力系数，KaK0 三角形形心处，距底面 H/3处 方向 水平 作用点位置 主动土压力合力大小 3.被动土压力（无粘性土） z H Pp H/3 墙体移动方向（挤压土体） Kp—被动土压力系数。KaK0Kp 三角形形心处，距底面 H/3处 方向 水平 作用点位置 被动土压力合力大小 4.主动土压力、被动土压力、静止土压力关系 土压力P 位移 Pa P0 Pp PaP0Pp 5.朗肯土压力理论 假设： 墙背垂直、光滑、 墙后填土水平。 主动土压力强度 主动土压力系数 被动土压力强度 被动土压力系数 极限平衡条件 （1）主动土压力 H p0 A B A点 B点 如果 p0 = 0 A点 B点 位于 如果 C = 0(无粘性土） A点 B点 Pa Pa 土压力合力Pa 压力图形面积 （三角形或梯形） P0 = 0时 均质土 成层土 P0 B C H1 H2 A 主动土压力合力？ 墙后填土有地下水 B C H1 H2 A z0 土压力合力 压力图形面积 水压力合力 排水口 已知条件如图 求：作用在墙上的主动土压力Pa 0.54 6m 4.2 Pa 1.82 例 题 解： 主动土压力合力Pa 作用点： 方 向：水平 例 题 （2）被动土压力 H p0 A B A点 B点 如果 p0= 0 A点 B点 如果C = 0(无粘性土） A点 B点 Pp Pp 土压力合力Pp 土压力方向 水平 土压力作用点 土压力分布图形形心 压力图形面积 （三角形或梯形） 6.库伦土压力 （1）思路： （2）假定 把墙后达到极限平衡 的滑动土楔体视为刚体， 从滑动土楔体的静力平衡 条件得出土压力理论。 （1）填土无粘性(C=0) （2）滑动面为一通过墙踵的平面 （3）主动土压力Pa （属平面应变问题，取1m长分析） A B C —破坏面与水平面的夹角 W P —墙土间摩擦角， 也称为外摩擦