单支点排桩支护结构设计示例解读.doc

基坑支护结构设计 一．基坑侧壁安全等级的确定 基坑支护结构设计与其它建筑结构设计一样，要求在规定的时间和规定的条件下，完成各项预定功能。不同的基坑工程，其功能要求则不同。为了区别对待各种不同的情况,《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）根据支护结构破坏可能产生后果的严重程度，把基坑侧壁划分为不同的安全等级。建筑基坑支护结构设计应根据表1选用相应的侧壁安全等级及重要性系数。 基坑侧壁安全等级及重要性系数 表1 安全等级 破 坏 后 果 γ0 一级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响很严重； 1.10 二级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响一般； 1.00 三级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形，对基坑周围环境及地下结构施工影响不严重 0.90 建筑基坑分级的标准各种规范不尽相同，《建筑地基基础工程施工质量验收规范》对基坑分级和变形监控值的规定如表1-2。 基坑变形监控值（cm） 表2 级坑类别 围护结构墙顶位移监控值 围护结构墙体最大位移监控值 地面最大沉降监控值 一级基坑 3 3 3 二级基坑 6 8 6 三级基坑 8 10 10 注：1.符合下列情况之一，为一级基坑： 重要工程或支护结构做主体结构的一部分； 开挖深度大于10m； 与临近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑； 基坑范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护的基坑。 2．三级基坑为开挖深度小于7m，且周围环境无特殊要求的基坑。 3．除一级和三级外的基坑属于二级基坑。 4．当周围已有的设施有特殊要求时，尚应符合这些要求。 基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算；对于安全等级为一级的及对支护结构变形有限定的二级建筑基坑侧壁，尚应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。 二．计算参数的确定 基坑工程支护设计的主要计算参数，包括土的重力密度γ及土的抗剪强度指标c、φ0.4～0.5的折减系数，给出设计计算参数ｃ、φ和γ值。 为了将土压力分布表为直线，,应求出基坑底面以上及基坑底面至桩端处的平均土性指标。 平均重度： 平均粘聚力： 平均内摩擦角： 根据长春地区的工程经验，鉴于本工程的实际情况，将c值乘以0.4～0.5的折减系数，给出设计计算参数ｃ、φ和γ值如表（二）所示： 某基坑工程主要计算参数 表3 层号 岩 土 名 称 层厚 ｍ 实验给出参数 设计计算参数 C kPA φ ° γ KN/m3 C kPA φ ° γKN/m3 ①+② 杂填土粉质 粘土 2.8 22.6 16.0 18.0 11.3 16.0 18.0 ③ 粉 质 粘 土 1.6 48.6 18.0 19.1 21.9 18.0 19.1 ④ 粉 质 粘 土 3.9 40.5 20.5 19.6 18.2 20.5 19.6 ⑤ 粘 土 4.3 55.4 15.0 20.2 22.2 15.0 20.2 ⑥ 粘 土 1.6 45.0 15.0 20.1 20.2 15.0 20.1 ⑦ 粘 土 4.5 94.6 14.5 20.3 37.8 14.5 20.3 ⑧ 粉 质 粘 土 1.5 106.3 14.0 19.9 42.5 14.0 19.9 三．荷载计算 作用在支护结构的荷载包括：土压力、水压力、施工荷载、地面超载等。 ①土压力：土压力是指土体作用在支护结构上的侧向压力，它是由土体的自重产生的。 ②地面荷载：地面临时荷载一般包括建筑材料、临时堆放待运弃土及施工机械等。地面临时荷载可按20～30KN/m2计算，它基本上可以包罗现场各种各样的临时荷载。 ③水压力：在地下水位较高的地区，基坑内外存在着水位差，将对支护结构产生水压力。《建筑基坑支护技术规程》中建议，对于粘性土可采用水压力与土压力合算的方法，即对作用在支护结构上的土压力，用土的天然重度和总应力抗剪强度指标进行计算，不另计水压力。 作用在支护结构上的荷载，可按《建筑基坑支护技术规程》给出的支护结构水平荷载标准值及水平抗力标准值计算表达式进行计算。 1．水平荷载标准值（主动土压力） 《建筑基坑支护设计规程》中规定：对于粉土及粘性土，支护结构水平荷载标准值可按下式计算。 式中 σajk——作用于深度zj处的竖向应力标准值； 式中 σγk—计算点深度zj处自重竖向应力； 计算点位于基坑开挖面以上时： 式中 γmj—深度zj以上土的加权平均重度