2022年深基坑支护设计浅探.docx

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1、精品学习资源深基坑支护设计浅探邵明彦简介： 深基坑支护的设计、施工、监测技术是近10 多年来在我国逐步涉及的技术难题；深基坑的护壁，不仅要求保证基坑内正常作业安全，而且要防止基坑及坑外土体移动，保证基坑邻近建筑物、道路、管线的正常运行；各地通过工程实践与科研，在基坑支护理论与技术上都有了进一步的进展，取得了可喜的成果；关键字： 深基坑 支护1. 深基坑支护类型挑选建筑物、地下管线、道路等的安全；如今支护结构日臻完善，显现了很多新的支护结构形式与稳固边坡的方法；粘性土，它具有肯定自稳固结构的特性，因此护坡桩采纳间隔式钢筋混凝土钻孔灌注桩挡土，土层锚杆支护的方案，挡土支护结构布置如下： 1护坡桩桩

2、径 600mm，桩净距1000mm； 2土层锚杆一排作单支撑，端部在地面以下 2.0m，下倾 18，间距 1.6m；3腰梁一道，位于坡顶下 2.00m 处，通过腰梁，锚杆对护坡桩进行拉结； 4桩间为粘性土不作处理；2. 深基坑支护土压力展起来的工程运用学科，新的完善的支护结构上的土压力理论仍没有正式提出，要精确地加以确定是不行能的；而且由于土的土质比较复杂，土压力的运算仍与支护结构的刚度和施工方法等有关，要精确地确定也是比较困难的；目前，土压力的运算，仍旧是简化后按库仑公式或朗肯公式进行；常用的公式为：欢迎下载精品学习资源粘性土 Ea1 rH22tg 2 450/ 22cHtg45 02/ 2

3、2c r欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源无粘性土 Ea1 rH22 tan2 45 0/ 2欢迎下载精品学习资源式中： Ea 主动土压力 KN ， r 土的容重，采纳加权平均值； H挡土桩长m ； 土的内摩擦角 ；c土的内聚力 KN ；欢迎下载精品学习资源无粘性土 E p1 rHK2p2欢迎下载精品学习资源粘性土E p1 rH 2 Kp22cHK p欢迎下载精品学习资源E p 被动土压力 KN ， K p 被动土压力系数，一般取欢迎下载精品学习资源pKtg 2 45/ 2 ；欢迎下载精品学习资源够满意工程上的使用要求，这也就是从以下几个方面详细考虑：2.1. 土压力参数：特别抗剪强度

4、c,的取值问题；抗剪强度指标的测定方法有总应力法和有效应方法，前者采纳总应力值 c,和自然重度 r 或饱和容量 运算土压力，并认为水压力包括在内，后者采纳有效应力 c,及浮容量 r 运算土压力，另解水压力，即是水土分算；总应方法应用便利，适用于不透水或弱透水的粘土层；有效应力法应用于砂层；2.2. 朗肯理论假定墙背与填土之间无摩擦力；这种假设造成运算主动土压力偏大，而被动土压力偏小；主动土压力偏大就是偏安全的，而被动土压力偏小就是偏危急的；针对这一情形，在运算被动土压力时，采纳修正后的被动土压力系数K p ，由于库仑理论运算被动土压力偏大；因此采纳库仑理论中的被动土压力系数擦角，克服了朗肯理论

5、在此方面的假欢迎下载精品学习资源定；可以求得修正后的K p 是： K pcoscossin 0 sin20，式中是按等值内摩擦欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源角运算，对粘性土取0是依据体会取值，一般为 2；3欢迎下载精品学习资源2.3. 用等值内摩擦角运算主动土压力；在实践中，对于抗深在10m 内的支护运算，把欢迎下载精品学习资源有粘聚力的主动土压力Ea ，运算式为： Ea1 rH 2 tg 2 4502/ 22c2；r欢迎下载精品学习资源0 ，欢迎下载精品学习资源1EcH22tg 2 450 / 22c 2r，而 EEa 由此可得：欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源tg 2 4

6、50 / 2rHtg2 45/ 2 rH4ctg 45/ 2 ；欢迎下载精品学习资源2.4. 深基坑开挖的空间效应；基坑的滑动面受到相邻边的制约影响，在中线的土压力最大，而造近两边的压力就小，利用这种空间效应，可以在两边折减桩数或削减配筋量；2.5. 重视场内外水的问题；留意降排水，由于土中含水量增加，抗剪强度降低，水分在较大土粒表面形成润滑剂，使摩擦力降低，而较小颗粒结合水膜变厚，降低了土的内聚力；以下方式运算：2.5.1. 水压力：因支护桩所处地层主要为粘性土层，且为硬塑中密状态，另开挖前已作降水处理，故认为此压力采纳水土合算是可行的；2.5.2. 土压力：桩后主动土压力，采纳朗肯主动土压

7、力运算，即：欢迎下载精品学习资源1EarH22tg 2 45 0/ 22cHtg 450/ 22c2；r欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源被动土压力运算，即： E p1 rHK2p22 K pcH ；欢迎下载精品学习资源K pcoscossin 0 sin0；欢迎下载精品学习资源23. 护坡桩的设计600mm，桩间净距为 1000mm；考虑基坑邻近建筑屋的影响，仍有环城南路上机车等动截荷的影响，支护设计时，笔者参照部分支护结构设计的相关情形取地面均布载荷q40 KN / m3.1. 桩上侧土压力：桩后侧主动土压力，由于桩后土为三层杂添土、粘土、粉粘土 欢迎下载精品学习资源所以运算时采纳加

8、权平均值的 C、 、， =21.32，得： Ea4.7H 22.76H108.49 ；欢迎下载精品学习资源桩前侧被动土压力：由于桩前侧土为两层粘土层、粉质粘土层 ，所以运算时应采纳加权平欢迎下载精品学习资源均值的 c 、 r ，得： Ep33.89676H 2104.5H；均布载荷对桩的侧压力：由公式欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源EqqK a H，得： Eq18.672H ；欢迎下载精品学习资源3.2. 桩插入深度确定：运算前须作如下假设：1锚固点 A 无移动； 2灌注桩埋在地下无移动； 3自由端因较浅不作固定端，按地下简支运算；23.2.1. 建立方程：对铰点 锚固点 A 求矩，就

9、必需满意：M A0欢迎下载精品学习资源kEp 23thaEq 23ht aEp htaq欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源k 为安全系数，取 2，得：38.31t282.97t138.75t114.12欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源3.2.2. 插入深度及柱长运算：依据实际情形t 取最小正解； t1.99m ；1.2，所以桩的总长度为：欢迎下载精品学习资源Lh1.2t10.9m ；欢迎下载精品学习资源3.3. 锚拉力的运算：由于桩长已求出，对整个桩而言，由于力平稳原理可以求出A 点欢迎下载精品学习资源的锚拉力， FA0 ，即 EaEqEpTA ，取 t1.99 m 解得： TA

10、194.35KN ；欢迎下载精品学习资源4. 土层锚定设计a2m ，锚杆水平间距 1.6m，锚杆倾角 18，这是由于考虑到： 1基坑附近有环城南路和建筑物的存在，倾角小，锚杆的握裹力易满意；2支护所在粘土层较厚， 并且均一，可作为锚定区； 3粘土层的下履层 粉质粘土层、粉砂层、圆砾层 都是饱水且较薄；4.1. 土层锚杆抗拔运算：土层锚杆锚固端所在的粘土层：c=47.7kp， =20.722r20.13KN / m4.1.1. 土层锚杆锚非固端段长度的确定：欢迎下载精品学习资源系有： BFsin45/ 2 / sin45/ 2aHad 代入数据运算得：欢迎下载精品学习资源BF5.06m ；4.1

11、.2. 土层锚杆锚段长度的确定：该土层锚杆采纳非高压灌浆，就主体抗压强度按下面欢迎下载精品学习资源公式运算： rc1 r2htg；式中： r 埋深 h 处的抗剪强度， k 安全系数 1.5， d欢迎下载精品学习资源锚杆孔径，取 0.12m，锚固段长度 L=17.98m5 钢筋混凝土灌注桩实例某污水处理厂中间水池基坑支护，基坑底标高-4.2m；欢迎下载精品学习资源5.1 地质资抖采纳 12 号钻孔土层分布数据；土层分布和地质技术参数如下表；岩3重力密内摩擦粘聚主动土被动土欢迎下载精品学习资源土岩土名称编号土层层底厚度高程mm度均值 KN/m角均值q（度）力 均值Cq kpa压力系数K ai压力系

12、数 Kpi欢迎下载精品学习资源人工填土1.120.6819.2粘土1.30-0.6218.56.514.60.801.261污泥质粘土2.00-2.6217.45.29.10.831.202粘性土与5.10-7.7218.419.212.00.511.98粉土互层3污泥质粘土5.00-12.7217.96.411.40.801.254粉质粘土2.30-15.0218.37.510.80.771.30粉质粘土4.10-19.1219.318.612.30.521.942粉砂6.00-25.1220.02040.492.04基坑土方开挖前，场地撤土卸载至 1.0m，撒土范畴自基坑口向外不小于3m；

13、5.2 运算简图，土压力运算欢迎下载精品学习资源iri hiq0aiai kai2ckaipipipik2ckpikaitg 2 452 kpitg 2 452欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源r=18.5 Kai=0.831.0465, 12.1q0=25KN/m2a1=18.5 1.6=29.6欢迎下载精品学习资源ep1=-4.202c Kp1=33.775c=14.61r=17.4 Ka1=0.83 c=9.12r=18.4Ka3=0.51 Kp3=1.98ea1=29.6 0.8-124.6 0.8=-2.440ea2=29.6 0.83-92.10.83=7.992a2=29.

14、6+17.4 2.0=64.4 ea2=64.4 0.83-92.10.83=36.876a3=64.4+25=89.4,ea3=89.4 0.51-122 0.51=28.451a3=89.4+18.4 1.6=118.84e a3=118.84 0.511-2 0.51=43.4735ea4=ea3=43.47欢迎下载精品学习资源3p1=18.4 3.5=64.4,ep1=64.4 1.98+12 1.98=161.28 ep2=64.4 1.25+121.4 1.25=105.99c=12,ea4=ea3=43.47ea5=118.84 0.81-21.4 0.8=74.68欢迎下载精品

15、学习资源p2=64.4+17.9 5=153.953r=17.95Ka4=0.8Kp4=1.25 c=11.4欢迎下载精品学习资源ep2=153.9 1.251+12.41.25=217.87ea5=ea5=74.33欢迎下载精品学习资源ep3=153.9 1.301+02.8 1.30=224.7032p3=153.9+18.3 2.3=195.9,9ep3=195.99 1.31+02.8 1.30=279.424r=18.3 Ka5=0.77 Kp5=1.30 c=10.8ea6=118.84 0.771-02.80.77=72.563, 2ea6e= a6=72.56欢迎下载精品学习资

16、源5.3 土压力运算欢迎下载精品学习资源6, 126,33.7717.9928.4536.8743.47Ea2 Ea3欢迎下载精品学习资源Ep1Ep2 Ep35, 3161.28 105.995224.7217.873, 2279.4243.4774.6872.5674.6872.56Ea4Ea5Ea6欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Ea217.9936.872.044.86ha214.42.07.99236.8713.19欢迎下载精品学习资源23 7.9936.87欢迎下载精品学习资源Ea31 28.4543.471.657.54ha 312.41.628.45243.411.54欢

17、迎下载精品学习资源Ea4243.473.5152.15 ha410.83.529.05328.4543.47欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Ea574.685373.4ha 57.35 24.8欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Ea672.562.3166.89 ha61.15欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源E p1133.77161.283.5341.34hp110.83.533.772161 .288 .67欢迎下载精品学习资源2333.77161 .28欢迎下载精品学习资源E p21105.992217.875809.65h p27.35105 .993105 .9

18、92217 .87 217 .87 4 .51欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源E p31 224.7279.422.3579.74hp32.32.3224.72279.421.11欢迎下载精品学习资源25.4 支护排桩抗倾覆稳固验算A、取桩长 16m，桩径 D=0.8m，间距 b=1.5m， r0对桩底取力矩：3224.71.1 ；279.42欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源b Eai hai1.544.8613.1957.5411.54152.159.05373.444.8166.891.15欢迎下载精品学习资源6925.37欢迎下载精品学习资源b E pi h pi1.53

19、41.348.67809.654.51579.741.1110881.68欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源b E pibEai hai10881.686925.371.571.2 r01.32 （可！）欢迎下载精品学习资源B、取桩长 13.7mD=0.80mb=1.5mr01.1上式中主动土压力 ，被动土压力距桩底高度均削减2.3m欢迎下载精品学习资源b Eai hai1.544.8610.8957.549.24152.156.75373.42.5欢迎下载精品学习资源4471 .07欢迎下载精品学习资源b E pi h pi1.5341.346.37809.652.215945.49欢

20、迎下载精品学习资源b E pibEai hai5945.494471.071.33 1.2 r01.32 （尚可！）欢迎下载精品学习资源5.5 支护桩内力按平面问题运算，最大弯矩产生于剪力为0 处欢迎下载精品学习资源按EaiE pi条件，剪力 o 点位于几坑下 2 土层中；欢迎下载精品学习资源Ea 2 444.8657.54152.15254.55Ep1欢迎下载精品学习资源E p1Ea2 4341.34254.5586.79欢迎下载精品学习资源按以下土压力图：欢迎下载精品学习资源33.77欢迎下载精品学习资源Ep1 0Ep1 Ea4 0h5.3欢迎下载精品学习资源161.28e p1117.8

21、143.4743.47欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源p1有： e0117.81161.2833.77h117.8136.43h欢迎下载精品学习资源令 1 117.8123.5117.8136.43hh86.79欢迎下载精品学习资源236.43h235.62h173.580欢迎下载精品学习资源h0.85m ，距桩顶 7.85m欢迎下载精品学习资源ee043.47117.8136.430.8543.47130.31欢迎下载精品学习资源p1p1欢迎下载精品学习资源E p11 33.772130.313.50.85217.41欢迎下载精品学习资源hp1距剪力 0 点： 03.50.85130

22、.31233.771.07欢迎下载精品学习资源3130.3133.77欢迎下载精品学习资源Ea 4h0a 43.513.520.850.8543.471.33115.20欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源剪力 0 点以上Eai 、E pi分别对 0 点取力矩；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Ea 244.86 h 05.04M a 2220.09欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源a 20Ea 357.54 h03.39M a 3195.06欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源a3Ea 4115.2ha41.33 M a4153.22欢迎下载精品学习资源0Ep1217.4

23、1 hp11.07 M p1232.63欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源h0M 0E pipiEaiai232.63220.09195.06153.22欢迎下载精品学习资源h335.74KNm按桩径 D=0.8m，间距 b=1.5m，欢迎下载精品学习资源运算宽度b00.91.50.80.51.53m ，取 b0b1.5m；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源支护桩运算弯距： M cb0 m01.5335.74503.61KNm欢迎下载精品学习资源6.结论它仍有待于理论上的完善，如何取一种在经济技术上都合理的支护类型就必需充分考虑现场环境、工程地质条件以及工程要求；欢迎下载精品学习资源欢迎下载