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(yn sun)； （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第1页/共39页第一页，共39页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(gnj)具体情况另行确定安 全 等 级 破 坏 后 果 0 一 级 支 护 结 构 破 坏 对 基 坑 周 边 环 境 影 响 很 严重 1.10 二 级 支 护 结 构 破 坏 对 基 坑周 边 环 境 影 响小 ， 但 对本 工 程 地 下 结 构 施 工 影 响 一 般 1.00 三 级 支 护 结 构 破 坏 对 基 坑周 边 环 境 及 地下 结 构 施工 影 响 不 严 重 0.90 第2页/共39页第二页，共39页 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(zhngyo)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。
安全等级 破坏后果 深基坑工程的规模和环境 一级 很严重 H10m aH 邻房层数6 层(浅基)或属重要建筑物 二级 严重 7mH10m Ha2H 邻层为 3、4、5层(浅基)的一般建筑物 三级 不严重 H7m a2H 第3页/共39页第三页，共39页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(dq)深基坑技术指南中，对支护结构的最大水平位移要求如下： 对 于 安 全 等 级 一 级 的 支 护 ， 应 满 足40mm， 对于安全等级二级的支护，应满足100mm， 对于安全等级三级的支护，应满足200mm 第4页/共39页第四页，共39页4-1深基坑坑壁土压力特点(tdin)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、被动土压力第5页/共39页第五页，共39页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(zhungti)，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(zhungti)，此时，作用在墙被上的土压力称为主动土压力第6页/共39页第六页，共39页3 被动(bidng)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(bidng)极限平衡状态，此时，作用在墙被上的土压力称为被动(bidng)土压力 三种压力之间的关系为： Ea0.1H粘土主动主动被动平行于墙体绕墙趾转动0.004H0.004H 第9页/共39页第九页，共39页第10页/共39页第十页，共39页第11页/共39页第十一页，共39页静止土压力：作用在挡土结构背后的静止土压力可视为天然(tinrn)土层自重应力的水平分量侧压力强度为： p0K0z 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 K01-sin第12页/共39页第十二页，共39页作用于支护结构(jigu)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aazKpaaKhE221第13页/共39页第十三页，共39页。
第14页/共39页第十四页，共39页粘性土的主动(zhdng)土应力强度粘性土的主动(zhdng)土应力粘性土的主动(zhdng)土应力强度aaaKczKp2aaKzhE2021aaaKczKp2第15页/共39页第十五页，共39页第16页/共39页第十六页，共39页粘性土的主动土应力：被动(bidng)土压力计算：无粘性土的被动(bidng)土压力强度：无粘性土的被动(bidng)土压力aaKzhE2021ppzKpppKhE221第17页/共39页第十七页，共39页粘性土的被动土应力(yngl)强度：粘性土的被动土应力(yngl)pppKczKp2ppaKchKhE2212第18页/共39页第十八页，共39页12第19页/共39页第十九页，共39页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(zuyng)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：Pa0qKa墙底b点的土压力强度：Pa1（q+h）Ka第20页/共39页第二十页，共39页第21页/共39页第二十一页，共39页 成层填土的土压力(yl)计算：第22页/共39页第二十二页，共39页。
挡土墙的回填土常会部分或全部处于地下水位一下由于地下水的存在将使土的含水量增加，抗剪强度降低，从而使土压力增大，同时还会产生静水压力计算土压力时存在的问题：目前支护结构计算，最危险阶段不一定是正常使用阶段，而是在建造阶段和老化阶段，主要原因(yunyn)是对环境、地质、荷载等因素认识不足引起第23页/共39页第二十三页，共39页以上介绍的是朗肯土压力理论，土压力的计算方法有很多种，可参考有关规范考虑地下水的影响：砂土、粉土用水土分算，作用于支护结构上的侧压力为有效土压力与水压力之和有效土压力按土的浮重度及有效抗剪强度指标（C）计算粘性土根据现场情况(qngkung)和工程经验按水土合算或分算，水土合算为：水土合并的土压力按土的饱和重度（m）及总应力固结不排水抗剪强度指标（Ccu、 cu ）计算，是国内比较流行的方法，特别对粘性土积累了一定的经验第24页/共39页第二十四页，共39页水压力的分布是确定地下水位以下作用在支护结构(jigu)上的不平衡水压力，当地下水位有渗流作用时为倒三角形分布；当无渗流时，可按梯形分布考虑作用在支护上的土压力，常用朗肯土压力理论，计算方法与墙体位移量与位移形式有关。
1）太沙基提出的土压力图第25页/共39页第二十五页，共39页第26页/共39页第二十六页，共39页第27页/共39页第二十七页，共39页第28页/共39页第二十八页，共39页第29页/共39页第二十九页，共39页2）我国常采用三角形分布(fnb)土压力（位移大）模式和矩形土压力（位移小）模式无支撑（锚拉）：支护背上的土压力按主动土压力有支撑：位移受制约，土压力有可能未进入主动土压力状态，而处于静止土压力与主动土压力之间A、打入式板桩，板桩两侧产生一定的侧向压力，由于挤压作用，土压力系数可能略大于静止土压力系数第30页/共39页第三十页，共39页B、开挖第一深度，卸载，板桩变形，后侧土压力减小进入主动土压力状态C、设支撑1，变形有一定(ydng)的恢复，土压力加大，分布形式改变第31页/共39页第三十一页，共39页D 继续开挖致第二深度，板桩将引起新的侧向变形，土压力分布亦随之改变E 设置支撑2，并楔紧支撑1，形成(xngchng)新的土压力分布图式F 继续开挖致第3深度，板桩随之向坑内侧位移，主动区土体亦向坑内移动，土压力有一定减小第32页/共39页第三十二页，共39页粘性土土压力计算，工程上较为广泛粘性土土压力计算，工程上较为广泛(gungfn)(gungfn)地采用等效内摩擦角法，内地采用等效内摩擦角法，内聚力折算成内摩擦角：聚力折算成内摩擦角：一、根据实际经验确定；一、根据实际经验确定；二二 、根据抗剪强度相等，通过作用在基坑底面标高上的土中垂直、根据抗剪强度相等，通过作用在基坑底面标高上的土中垂直tt求出：求出：三、根据土压力相等的概念来计算等效内摩擦角，假定墙背竖直、光滑，填三、根据土压力相等的概念来计算等效内摩擦角，假定墙背竖直、光滑，填土水平。
土水平arctantantDc第33页/共39页第三十三页，共39页2002212)245tan(2)245(tan21ccHHEa)245(tan210222DaHE2)245(arctantan45200HcD第34页/共39页第三十四页，共39页 1第35页/共39页第三十五页，共39页粘性(zhn xn)土的土压力比砂土的土压力复杂，计算中可采取近似方法，略去土的粘聚力，适当增加内摩擦角， 按经验 提高到 0第36页/共39页第三十六页，共39页土压力计算中地基土的c、的取值一般有（1）按确定的c、值分层计算；（2）按土层深度(shnd)的加权平均求取c、；（性质相近的土）（3）按经验c、值忽略c的大小即令c0，折算的，进行计算土压力有当地可靠经验）第37页/共39页第三十七页，共39页第38页/共39页第三十八页，共39页感谢您的观看(gunkn)！第39页/共39页第三十九页，共39页。