常用基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

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1、常用基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、計(jì)算方法??13.1??常用基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、計(jì)算方法13.1.1?排樁和地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)13.1.1.1?排樁和地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法1?嵌固深度計(jì)算樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌固深度常用的有多種計(jì)算方法，根據(jù)結(jié)構(gòu)型式和受力特點(diǎn)的不同，可用不同的方法計(jì)算，嵌固深度應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定、抗坑底隆起和抗?jié)B透破壞等破壞形式的要求。這里僅介紹《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJl20—99)中主要采用的幾種計(jì)算方法：【例題1】在排樁和地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，其嵌固深度應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)(???????)等破壞形式的要求。A

2、、整體穩(wěn)定；B、抗坑底隆起；C、抗?jié)B透破壞；D、抗管涌破壞；答案：A、B、C(1)懸臂支護(hù)結(jié)構(gòu)的極限平衡法懸臂支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌固深度可以采用極限平衡法計(jì)算確定，有時(shí)樁墻底端作為自由端的單支點(diǎn)結(jié)構(gòu)也可用極限平衡法計(jì)算。作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力在基坑外側(cè)一般可采用主動(dòng)土壓力，基坑內(nèi)側(cè)取被動(dòng)土壓力。懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)的最小嵌固深度設(shè)計(jì)值hd通過(guò)各水平力對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)底端取矩的力矩平衡條件確定，由下式確定(圖13.1.1-1)：【例題2】按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—99)的規(guī)定，在設(shè)計(jì)懸臂樁墻結(jié)構(gòu)嵌固深度時(shí)，宜用(???????)確定。

3、A、極限平衡法；B、平面滑動(dòng)法；C、圓弧滑動(dòng)法；D、瑞典條分法；答案：A【例題3】按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—99)的規(guī)定，在設(shè)計(jì)懸臂樁墻結(jié)構(gòu)嵌固深度時(shí)，作用于支擋結(jié)構(gòu)上的土壓力，在基坑內(nèi)側(cè)為(???????)，基坑外側(cè)取(????????)。A、靜止土壓力；B、主動(dòng)土壓力；C、被動(dòng)土壓力；?D、水壓力；答案：C、B(2)等值梁法?等值梁法是極限平衡法中的一種方法，適用于帶有支錨的樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌固深度的計(jì)算，一般可分為單支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的等值梁法和多支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的等值梁法。等值梁法計(jì)算嵌固深度時(shí)，也同時(shí)計(jì)算了樁墻結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)力。

4、單支點(diǎn)樁墻結(jié)構(gòu)的等值梁法的計(jì)算方法和步驟為：1)求基坑底面以下支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)定彎矩零點(diǎn)位置至基坑底面的距離hcl；可按下式確定(13.1.1-2)：多支點(diǎn)樁墻結(jié)構(gòu)的等值梁法的基本假定為：??1)逐層計(jì)算基坑開挖過(guò)程中每層支撐設(shè)置后支護(hù)結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)力，直至達(dá)到最終挖土深度。2)基坑每層開挖面以下假定支護(hù)結(jié)構(gòu)彎矩為零的反彎點(diǎn)取在土壓力為零的C點(diǎn)，(見(jiàn)圖13.1.1-3)，并視為等值梁的一個(gè)鉸支點(diǎn)。計(jì)算到最終開挖深度時(shí)，一般視樁墻嵌固端為簡(jiǎn)支。3)假定每層支錨設(shè)置后并下步開挖后，上層支點(diǎn)力保持不變。多支點(diǎn)等值梁法的計(jì)算方法和步驟為(如圖13.1

5、.1-3)：1)第一層支點(diǎn)設(shè)置后，基坑深度h1取第二層支撐設(shè)置時(shí)的開挖深度；基坑面以下支護(hù)結(jié)構(gòu)的反彎點(diǎn)取在土壓力零點(diǎn)，并視為等值梁的一個(gè)鉸支點(diǎn)。按下式計(jì)算第一層支撐的支撐力T1；???T1=Eal.a1/aT1?????????13.1.1-7式中Eal—基坑開挖至h1深度時(shí)，主動(dòng)側(cè)土壓力???的合力；???a1—Eal對(duì)反彎點(diǎn)的力臂；?????aTl—第一層支撐的支撐力對(duì)反彎點(diǎn)的力臂。2)第K層支點(diǎn)設(shè)置后，基坑深度hk取第K+1層支點(diǎn)設(shè)置時(shí)的開挖深度，第一層至第K-1層支點(diǎn)的支點(diǎn)力為上層計(jì)算結(jié)果Ti，第K層支點(diǎn)的支點(diǎn)力Tk按下式計(jì)

6、算：4)支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌固深度按13.1.1-9式計(jì)算，其中t與χ分別為對(duì)最下一層支點(diǎn)計(jì)算所得的支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度及坑底至反彎點(diǎn)的距離。設(shè)計(jì)嵌固深度可按公式13.1.1-3計(jì)算，經(jīng)驗(yàn)嵌固系數(shù)K一般取1.20。(3)圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法樁墻結(jié)構(gòu)嵌固深度按整體穩(wěn)定條件采用圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分的計(jì)算公式為(圖13.1.1-4)：Σcikli+Σ(qobi+wi)cosθitanφik-γk(qobi+wi)sinθi≥0?????????????13.1.1-11式中??cik、φik—最危險(xiǎn)滑動(dòng)面上第i土條滑動(dòng)面上土的固結(jié)不排水(快)剪黏聚力、內(nèi)摩

7、擦角標(biāo)準(zhǔn)值；????????li—第i土條的弧長(zhǎng)；????????bi—第i土條的寬度；????????γk—整體穩(wěn)定分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可取1.3；????????wi—作用于滑裂面上第i土條的重量，按上覆土層的天然土重計(jì)算；????????θi—第i土條弧線中點(diǎn)切線與水平線夾角。當(dāng)嵌固深度下部存在軟弱土層時(shí)，尚應(yīng)繼續(xù)驗(yàn)算軟下臥層整體穩(wěn)定性。?《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—99)規(guī)定，懸臂式樁墻結(jié)構(gòu)嵌固深度宜按極限平衡法確定；單支點(diǎn)樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，其嵌固深度宜用等值梁法確定。多支點(diǎn)樁墻結(jié)構(gòu)嵌固深度宜用圓弧滑

8、動(dòng)簡(jiǎn)單條分法確定。當(dāng)按上述方法確定的懸臂式及單支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度設(shè)計(jì)值hd<0.3h時(shí)，宜取hd=0.3h；多支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度設(shè)計(jì)值小于0.2h時(shí)，宜取hd=0.2h。?同時(shí)，當(dāng)基坑底為碎石土及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲透水壓力