4-1深基坑坑壁土压力特点.ppt

4 深基坑开挖与支护 基坑含义: 深基坑的“深”本难以明确的界定，是一个“模糊”的概念，相对于一定的地质，水文条件，一定的施工技术水平，形成一定的施工难度，大家对于达到一定施工难度的，地面以下一定尺寸的基坑谓之“深”，反之为“浅”。在目前的水平上，较为工程界大多数人所接受深基坑概念是指深度5～7m以上的基坑。 基坑支护结构极限状态可分为下列两类： 1.承载能力极限状态：对应于支护结构达到最大承载能力或基坑底失稳、管涌导致土体或支护结构破坏，内支撑压屈失稳，支护桩墙锚杆抗拔失效等； 2.正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已破坏基坑周边环境的平衡状态并产生了不良影响，如引起周边相邻的建筑物倾斜、开裂；道路沉降、开裂；周边的地下管线沉降变形开裂等。 基坑支护设计应包括下列内容： （1）支护体系的方案技术经济比较和选型； （2）支护结构的强度，稳定和变形计算； （3）基坑内外土体的稳定性验算； （4）基坑降水或止水帷幕设计以及围护墙的抗渗设计； （5）基坑开挖与地下水变化引起的基坑内外土体的变形及其对基础桩、邻近建筑物和周边环境的影响； （6）基坑开挖施工方法的可行性及基坑施工过程中的监测要求。 建设部《建筑基坑支护技术规程》中对基坑侧壁安全等级规定 见表 ?建筑基坑侧壁安全等级及重要性系数 注：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行确定 深基坑工程的安全等级 注：H—坑深 a—主干道、生命线工程及邻近重要建(构)筑物基础边缘离坑壁 的距离，符合上表右项条件之一即可判定。 对于安全等级为一级、二级的建筑基坑侧壁，尚应进行基坑支护结构水平位移计算。 ???? 如武汉地区深基坑技术指南中，对支护结构的最大水平位移δ要求如下： ???? 对于安全等级一级的支护，应满足δ≤40mm， ???? 对于安全等级二级的支护，应满足δ≤100mm， ???? 对于安全等级三级的支护，应满足δ≤200mm。 4-1深基坑坑壁土压力特点 规范：《基坑工程设计规范》《建筑地基基础设计规范》《土木工程专业毕业设计指南》岩土工程分册 中国水利水电出版社 作用在支护结构上的荷载主要有：土压力、地下水水压力，坑口地面堆载，相邻房屋浅基基底传来的压力等。 一、土压力的计算 静止土压力、主动土压力、被动土压力。 1 静止土压力 挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移，墙后填土处于弹性平衡状态，作用在挡土墙背的土压力称为静止土压力。 主动土压力 挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时，土压力随之减小，当位移量至一定数值时，墙后土体达到主动平衡极限平衡状态，此时，作用在墙被上的土压力称为主动土压力。 3 被动土压力 挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时，作用在墙上的土压力随之增加，当位移量增之一定数值时，墙后土体达到被动极限平衡状态，此时，作用在墙被上的土压力称为被动土压力。 三种压力之间的关系为： EaE0《 Ep 布林奇－汉森（Brinch-Hansen)认为位移量达到下列数据时达到主、被动土压力。 对于主动土压力 对于被动土压力 H是墙高 砂土和粘性土中产生的主、被动土压力所需的墙顶位移如表： 本表摘自H.F.温特科斯，方晓阳主编的《基础工程手册》 静止土压力：作用在挡土结构背后的静止土压力可视为天然土层自重应力的水平分量。 侧压力强度为： p0＝K0?z K0 ：土侧压力系数 静止应力系数的确定方法 1 通过侧限条件下的试验测定。 2 采用经验公式计算。 K0＝1-sin?’ 作用于支护结构的土压力可采用朗肯理论公式分层计算。 主动土压力：Ea 主动土压力强度：pa 无粘性土的主动土压力强度： 无粘性土的主动土压力 粘性土的主动土应力强度 粘性土的主动土应力 粘性土的主动土应力： 被动土压力计算：无粘性土的被动土压力强度： 无粘性土的被动土压力 粘性土的被动土应力强度： 粘性土的被动土应力 1填土面有均布荷载的土压力计算 当挡土墙后填土面上作用有连续均步荷载q时，主动土压力强度按下式计算： Pa＝（q+?z）Ka 填土面a点的土压力强度： Pa0＝qKa 墙底b点的土压力强度： Pa1＝（q+?h）Ka 成层填土的土压力计算： 2 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）