理正深基坑6.0操作说明(经典)

1 操作流程 2 流程说明 2 1 开始 理正6 0系统操作说明 图1 1 深基坑支护结构设计流程图 通过两个途径可以进入 深基坑支护结构设计软件6 0 的主界面 在开始菜单中 打开 理正深基坑支护结构设计软件6 0 双击桌面上的快捷图标 系统主界面如图2 1 1所示 图2 1 1 主界面 2 2 路径设置 有两种设置工程路径的方法 在主界面设置路径 点主界面的 工作目录 按钮 弹出指定工作路径对话框 既可以从右侧上方选择路径处的树形目录 中选择当前路径 也可以在工作路径文本输入框中直接输入当前的路径字符串 然后点 确定 按钮 在单元计算界面设置路径 进入单元计算模块后 点 选工程 弹出指定工作路径对话框 在树形目录或文本输入框中进行路 径设置 1 257 注意 1 主界面设置的工作路径为单元计算 整体计算文件的默认路径 同时单元计算文件还可以在单元计 算模块设置的路径下保存 2 单元计算界面与主界面设置的工作路径最好保持一致 3 路径设置支持输入 空格 4 单元计算控制菜单下的 打开工程 功能同 选工程 2 3 单元计算和整体计算 分别参见第一 二 三和四部分 2 4 数据存盘及备份 原始数据和结果数据均保存在设置的工作目录下 单元计算原始数据文件名 SPW 图形结果文件名 DXF 计算书文件名 RTF 2 5 退出 在单元计算界面下点击 退出 按钮或菜单 退出单元计算模块 在主界面下点击 退出 按钮或菜单 退出软件 2 257 1 操作流程 1 1 进入单元计算 点击 1 2 增加计算项目 第一部分 单元计算操作说明 图1 1 单元计算操作流程图 按钮 进入单元计算模块 第一次进入单元模块时 计算项目为空 如图1 2 1所示 图1 2 1 单元计算输出界面 必须点 增 按钮 弹出图1 2 2所示模板 并从中选取计算项目 确认后进入设计数据录入界面 3 257 注意 图1 2 2 项目选用模板 1 已经进行过单元计算的项目 进入单元计算后 既可以点 增 按钮 从模板中增加新项目 也可 从项目列表中选择已有项目 如图1 2 3所示 再点 算 直接进入数据录入界面 图1 2 3 项目选用列表 2 点 删 按钮 可删除列表中的计算项目 存放于工作路径中的该项目的工程数据将全部被删除 且无法恢复 3 工程操作 菜单 如图1 2 4 功能同 增 删 和 算 按钮 图1 2 4 工程操作菜单 1 3 数据录入 1 3 1 数据录入界面 数据录入界面如图1 3 1所示 包括图形显示窗口和数据录入窗口 4 257 图1 3 1 数据录入界面 图形显示窗口 显示支护结构 土层 支锚及工况等信息 数据录入窗口 分为基本信息 土层信息和支锚信息 不同支护类型的录入数据有较大区别 具体参 见第一部分的第2 1 2 1 2 2 2 1 2 3 2 1及2 4 2 1节 注意 对新增的项目 需要录入设计数据 否则既可读入旧数据也可修改数据 1 3 2 菜单 1 辅助功能 图1 3 2 辅助功能 注意 系统为用户提供了新旧版本的数据文件接口 通过 读入深基坑4 3版数据 可打开4 3版以前 建立的 dyd工程文件 2 选项 图1 3 3 选项菜单 5 257 图形显示选项 系统默认显示如图1 3 4 不选择 显示土层填充 可以提高图形显示速度 图1 3 4 显示选项 安全系数配置 参见第一部分的1 4 3节 土压力调整 参见第一部分的1 4 3节 关闭 打开 计算信息窗口 当系统不能自动关闭窗口时 选择此菜单 便于界面操作 打开窗 口 随时查询计算信息 1 4 计算 不同支护类型的设计内容差别较大 设计界面也有所不同 点数据录入界面的 计算 按钮 弹出如 图1 4 1所示的支护结构设计界面 包括系数配置 参数录入及计算项目 图1 4 1 支护结构设计界面 注意 排桩 连续墙 水泥土墙和双排桩的设计界面如图1 4 1所示 土钉的设计内容差别较大 参见 第一部分2 3 2 2节图2 3 7 1 4 1 系数配置 1 计算过程 系统提供两种计算过程 自动设计和详细设计 自动设计 点 开始 按钮 系统将计算内容一算到底 期间无法中断计算 无法交互截面计算及锚 杆计算参数 系统默认上一次界面及锚杆界面数据作为自动计算数据 详细设计 点 开始 按钮 系统依次计算所选内容 期间可随时中断计算 可交互界面计算参数 注意 1 放坡没有 自动设计 和 详细设计 选项 2 土钉的 详细设计 无法中断 3 自动设计 时 系统做承压水验算 此选项灰掉 如果需要验算承压水 必须进行 详细设 6 257 计 2 系数配置 安全系数配置 包括隆起 倾覆 渗流 管涌等参数配置 各规范的配置系数不同 土压力调整 左侧为土压力查询窗口 右侧为土压力模型选择及系数调整窗口 如图1 4 2所示 图1 4 2 土压力调整界面 土压力查询 显示基坑开挖结束时刻的弹性法 经典法土压力值 对应于选择的土压力模型 可通过 点鼠标右键菜单 如图1 4 3 对图形详细查询 图1 4 3 土压力图形查询鼠标右键菜单 土压力模型 满足不同地区土压力模型要求 调整系数 通过系数调整满足各个地区的特殊土质的土压力计算要求 1 4 2 参数录入 此界面主要提供了整体稳定验算的相关参数 计算参见第二部分第6 1节 选择 上海市基坑工程设计规程 DBJ 08 61 97 时 界面增加了水压力模型选择按钮 如图 1 4 4所示 7 257 注意 图1 4 4 上海规范水压力模型 1 上海市基坑工程设计规程 DBJ 08 61 97 有三种水压力模型 其他规范只考虑无渗流水压 力 计算参见第二部分第1节中关于水作用的处理 2 水土合算与分算 上海市基坑工程设计规程 DBJ 08 61 97 按 全部合算 全部分算 和 按层交互 三种 方法考虑 全部合算 表示所有土层按水土合算处理 计算参见第二部分第1 2 2 1节 全部分算 表 示所有土层按水土分算处理 计算参见第二部分第1 2 2 2节 按层交互 表示按土层信息表中交互的合 算或分算信息 分别计算各土层的土压力 计算参见第二部分第1 2 2 1 1 2 2 2节 其他规范只考虑 按 层交互 一种情况 1 4 3 计算项目 详细说明参见第一部分的2 1 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2及2 4 2 2节 1 5 结果查询 查询界面包括界面菜单 图形结果和文字结果3部分内容 如图1 5 1所示 8 257 1 5 1 菜单 图1 5 1 计算结果查询界面 包括控制 工程操作 图形查询 文字编辑 显示控制和帮助6部分 图形查询 文字编辑和工程操 作分别参见第一部分的1 5 2 1 5 3及1 2节 常规操作方法不做介绍 注意 显示表格输入提示信息 位于 显示控制 菜单中 如图1 5 2所示 控制界面参数的黄条提 示是否显示 用户根据需要设置 图1 5 2 计算结果查询界面 1 5 2 图形结果查询 1 在下拉列表框中选择查询内容 如图1 5 3所示 没有计算的项目无图形结果 图1 5 3 计算结果查询界面 9 257 2 利用功能按钮 如图1 5 1所示 或鼠标右键菜单 如图1 5 4 对图形进行操作 便于详细查询图形 结果 图1 5 4 输出界面鼠标右键菜单 3 显示图形拷贝到剪贴板上 图1 5 5 图形查询下拉菜单 注意 位于 图形查询 菜单中 如图1 5 5所示 通过此命令可以把图形结果插入计算书中 1 5 3 文字结果查询 1 生成图文并茂的计算书 包括原始数据和详细计算结果 包括计算公式 计算过程 图形结果和数值结果 2 利用 文字编辑 菜单或鼠标右键菜单进行文字编辑 可读入RTF文件 保存RTF和文本文件 3 利用 控制菜单 中打印功能 完成计算书打印 2 各支护类型操作说明 系统提供的支护类型有排桩 连续墙 包括钢筋混凝土墙和钢板桩 水泥土墙 土钉 放坡支护和 双排桩 如图1 3 1所示 下面对不同支护类型的操作分别说明 2 1 单排桩 连续墙 2 1 1 操作流程 10 257 2 1 2 流程说明 2 1 2 1 数据录入 1 基本信息 图2 1 1 排桩 连续墙操作流程图 如图2 1 2所示 包括支护结构参数 放坡参数 超载参数及附加水平力参数 图2 1 2 基本信息界面 内力计算方法 包括 全量法 和 增量法 全量法 是5 0以前版本提供的计算方法 增 量法 是5 0版新增方法 规范与规程 包含了十个标准 如图2 1 3所示 图2 1 3 规范与规程 桩截面类型 6 0版新增了方桩截面类型 单排桩有圆形和方形两种桩截面类型可供选择 嵌固深度 点击 嵌固深度 后的按钮 弹出 嵌固深度计算参数 对话框 如下图2 1 4 所示 11 257 图2 1 4 嵌固深度计算参数 嵌固深度计算参数的取值与规范或规程 支锚条件 悬臂 单支锚或多支锚 关联 不同规范默认值 不同 详见参数提示信息条 对支撑作用也可以选择考虑或不考虑 系统允许用户修改 图2 1 4中的参 数确定后 界面参数栏自动显示嵌固深度计算结果 并允许用户修改 计算参见第二部分的第2节 混凝土强度等级 采用 混凝土结构设计规范 GB 50010 2002 有无冠梁 提供冠梁刚度估算工具 数据交互参见图2 1 15 点击 式参见附2 5 1节 超载类型 系统最多允许10个超载同时作用 不同规范超载类型不同 按钮 计算公 支护结构上的水平集中力 只出现在单排桩和连续墙的基本参数界面中 点击 支护结构上的水 平集中力 后的按钮 弹出 结构附加水平力 对话框 如下图2 1 5所示 图2 1 5 结构附加水平力界面参数 结构附加水平力界面中可设置水平力的个数 作用类型 水平力值 作用深度 是否参与倾覆稳定验 算和是否参与整体稳定验算 水平集中力值以水平向左为正 对于单排桩已经考虑了纵向间距的影响 对 于连续墙为单位米上的荷载 水平附加力最多可加2个 注意 1 上海市基坑工程设计规程 DBJ 08 61 97 考虑了防水帷幕 界面增加防水帷幕参数 2 连续墙 5 0版增加了钢板桩连续墙类型 钢板桩截面参数取值参见 深圳地区建筑深基坑支护技术 规范 SJG 05 96 表7 3 2 2 土层信息 包括土层基本参数 土层物理指标参数及加固土物理指标参数 如图2 1 6所示 12 257 注意 图2 1 6 土层信息界面 1 5 0版土层物理参数增加了浮重度和水下物理参数指标 2 坑内加固土 为5 0版新增内容 计算及注意事项参见第二部分的1 1 6节 6 1 5节及附2 5 2节 3 弹性法计算方法 6 0版新增了按土层来规定弹性计算方法的功能 在 弹性计算方法按土层确 定 处打 则可在 计算方法 一栏中分别设置各层的弹性计算方法 在 m C K值 一栏中分 别输入相应数值 如下图2 1 7 若统一设置 则可在 弹性计算方法按土层确定 处打 u8221X 在 弹性 法计算方法 里统一选取 图2 1 7 土层信息界面 如图2 1 8所示 弹性计算方法的m法增加了土层选择功能 选择 当前土层 只计算当前土层的m 值 选择 所有土层 对各土层的m值批量计算 并允许用户修改 可以按水上或水下计算参数估算基坑 底面位移量 计算参见附2 4 2节 K值 C值方法 由用户直接录入 系统不提供计算功能 13 257 3 支锚信息 图2 1 8 m值计算界面 典型界面如图2 1 9所示 但不同的支护类型支锚界面差别较大 图2 1 9 单排桩 连续墙支锚信息界面 注意 1 支锚类型 锚杆 锚索和内支撑 2 支锚计算考虑了抗拉力 3 工况生成 内力计算方法选择 全量法 时 系统自动生成工况 选择 增量法 时 点 自动生 成工况 按钮 由系统自动生成工况 或用户在工况表中直接交互工况信息 自动生成工况详见第一部分 的2 5 1节 2 1 2 2 计算 计算内容包括 结构计算 截面计算 锚杆计算 稳定验算 其中结构计算 截面计算和锚杆计算分 别有对应的计算界面 计算过程中需要交互计算参数 详细说明如下 1 结构计算 提供了位移内力工况图 位移内力包络图 地表沉降图及土压力查看窗口 曲线显示选择窗口 位移内力工况图 14 257 包括每个工况的土压力 锚杆水平力 内力 弯矩和剪力 及位移图形 如图2 1 10所示 图2 1 10 位移内力工况图 注意 1 在单排桩和连续墙支护计算图形中蓝色和红色分别为弹性法和经典法计算结果曲线 下方的蓝 色 红色标注分别为弹性法和经典法计算结果的最大值 2 可通过鼠标右键菜单操作 见图1 4 3 或鼠标滚轮放大曲线 查看图形各点的坐标和数值 3 经典法计算嵌固深度及内力时 当系统提示 找不到弯矩零点或土层深度不足 时 计算结果不 可用 请增加土层厚度再计算 位移内力包络图 包括位移 内力包络图及支反力 地表沉降图 显示每个工况的地表沉降曲线 包括三角形法 指数法和抛物线法三种沉降曲线 如图2 1 11所示 图2 1 11 地表沉降图 15 257 查看土压力 注意 图2 1 12 当前工况单位米宽度的土压力图形 1 可查看弹性法和经典法两种土压力计算结果 2 只需在曲线上移动鼠标 任意深度处的土压力及对应深度即可查看 所查看的土压力为当前工况单 位米宽度上的土压力 曲线显示选择 图2 1 13 曲线显示选择界面 控制内力位移曲线 地表沉降曲线的显示内容 便于单独查看弹性法 经典法内力位移结果和单独查 看任一地表沉降曲线结果 改变 土压力文字显示比例 可放大土压力图形的坐标及土压力值的显示 便于同时查看各个计算深 度处的土压力结果 注意 对于3键以上鼠标 可以通过鼠标滚轮调节土压力文字显示比例 2 截面计算 16 257 图2 1 14 截面计算流程图 包括内力包络图 内力取值和配筋参数表格 单排桩 连续墙截面计算的界面如图2 1 15所示 图2 1 15 单排桩截面计算界面 内力取值 可以选择弹性法或经典法 系统默认内力设计值为内力实用值 或由用户直接交互内力实用值 配筋 计算前需要交互钢筋信息 弹性法 经典法的内力包络图和计算值分别用蓝色 红色表示 显示的内力包络图和计算值与选择的 内力计算方法对应 当改变计算方法时 需要点击 内力取设计值 按钮 内力实用值可更新为当前内力 计算方法的内力设计值 内力包络图下面标注的第一行数据为最大内力值 第二行数据为最大内力值对应的基坑深度 钢筋信息 是否对称配筋 根据基坑内侧 外侧弯矩取值情况选用合理的配筋方式 分段配筋 更合理 更灵活的配筋方式 详见附录3常见问题2的解答 钢筋级别 采用 混凝土结构设计规范 GB 50010 2002 17 257 选筋计算 既可以采用自动选筋结果 也可以由用户交互配筋值 进入 桩配筋计算 截面 见图2 1 15 时 系 统按界面默认的钢筋信息自 动选筋 执行 下一 步 系统按自动选筋出计算书 不采用自动选筋结果时 请点击 按钮 进入 桩选筋 界面 如图2 1 16所示 直接交互钢筋级别及配筋 按 返回 按钮 并执行 下一步 系统按交互 配筋出计算书 图2 1 16 排桩选筋界面 注意 1 不选择 结构计算 无法进行 截面计算 2 关于自动选筋的说明 当用户修改 桩配筋计算 界面的钢筋信息时 需要点击 按钮 进入 桩选筋 界面 见图2 1 16 执行一次 命令 系统按修改后的钢筋信息自动选筋并出计算书 当系统提示 找不到合适纵筋或箍筋 时 配筋结果不可用 请调整钢筋级别 直到有合适配筋 配筋结果不可用时 系统用红色警告 并在计算信息窗口做出提示 3 mm2为纵筋单位 mm2 m为箍筋单位 4 实际需要箍筋配筋面积小于构造配筋面积时 系统按构造配筋 例如 如果按内力实用值计算的箍筋面积为1000mm2 m 小于系统按构造配筋计算值1200mm2 m 程 序会按箍筋实配 计算 面积 1505 1200 mm2 m来选筋 即取计算面积为构造配筋计算值1200mm2 m 经选筋后实际配筋为1505mm2 m 5 当布置支锚时 可录入环梁信息并在施工图中生成环梁配筋图 6 钢筋混凝土墙截面配筋与排桩有所不同 如图2 1 17所示 7 钢板桩无截面计算 18 257 3 锚杆计算 图2 1 17 钢筋混凝土墙选筋界面 图2 1 18 锚杆计算流程图 注意 不选择 结构计算 无法进行 锚杆计算 系统提供三种支锚类型 锚杆 锚索和内撑 锚杆计算界面如图2 1 19所示 19 257 内力取值 图2 1 19 锚杆计算界面 单排桩或连续墙可以选择弹性法或经典法 双排桩只提供弹性法计算结果 系统默认锚杆内力设计值 为锚杆内力实用值 或由用户直接交互内力实用值 弹性法 经典法的锚杆内力值分别用蓝 红色表示 当改变计算方法时 需要点击 内力取设计值 按钮 锚杆内力实用值可更新为当前内力计算方法的锚杆内力设计值 自由段 锚固段长度计算 系统默认 自由段 锚固段长度设计值 为 自由段 锚固段长度实用值 或由用户直接录入 自 由段 锚固段长度实用值 当改变锚杆内力实用值时 需要点击 重新计算 按钮 得到对应于内力实 用值的自由段 锚固段长度结果 注意 长度取计算值 把经过用户修改的 自由段 锚固段长度实用值 恢复为 自由段 锚固 段长度计算值 配筋计算 采用 锚杆内力实用值 进行配筋计算 或由用户直接交互配筋结果 当改变锚杆内力实用值时 需 要点击 重新计算 按钮 得到对应于内力实用值的配筋结果 钢 筋 级 别 采 用 混 凝 土 结 构 设 计 规 范 GB 50010 2002 锚 杆 级 别 HPB235 HRB335 HRB400和RRB400 锚索钢筋 即为钢铰线 内撑只计算水平力 注意 当 锚杆材料强度设计值 210MPa 钢筋级别为HPB235 210 锚杆材料强度设计值 300MPa 钢筋级别为HRB335 300 360MPa 钢筋级别为RRB400 锚杆刚度计算 当自由段 锚固段长度及锚杆配筋改变时 锚杆刚度 随之改变 点击按钮 应用刚度计算结果 弹出对话框如图2 1 20 20 257 图2 1 20 提示对话框 是 表示 支锚信息 界面中的支锚刚度被 锚杆计算 界面的锚杆刚度计算结果替代 反复替代 直到假定的支锚刚度接近计算的支锚刚度 2 1 2 3 结果查询 参见第一部分的1 5节 2 2 水泥土墙 2 2 1 操作流程 图2 2 1 水泥土墙操作流程图 2 2 2 流程说明 2 2 2 1 数据录入 1 基本信息 典型界面基本同排桩 连续墙 参见第一部分的2 1 2 1节 其中水泥土墙截面参数及类型选择如图2 2 2所示 21 257 图2 2 2 水泥土墙截面选择 内力计算方法选择全量法时 截面类型为实心墙和格栅布置两种类型 选择增量法时 截面类型为实 心墙 格栅布置 墙 排桩和SMW工法四种类型 嵌固深度计算参数 与规范或规程 支锚条件 悬臂 单支锚或多支锚 无关 均采用简单圆弧滑动 法 计算参见第二部分的2 1 5 2节 注意 无冠梁信息 2 土层信息 参见第一部分的2 1 2 1节 3 支锚信息 参见第一部分的2 1 2 1节 注意 1 与单排桩 连续墙有所不同 当选择 全量法 时 水泥土墙不允许布置支锚 选择 增量法 时 允许布置支锚 2 选择 增量法 录入的某些参数 在切换到 全量法 时可能丢失 请注意存盘 2 2 2 2 计算 1 结构计算界面 同单排桩 连续墙支护的结构计算界面 参见第一部分的2 1 2 2节 2 截面计算界面 水泥土墙截面验算与单排桩 连续墙有所不同 如图2 2 3所示 22 257 图2 2 3 水泥土墙截面承载力验算 注意 不选择 结构计算 无法进行 截面承载力验算 3 锚杆计算 参见第一部分的2 1 2 2节 2 2 2 3 结果查询 参见第一部分的1 5节 2 3 土钉墙 2 3 1 操作流程 图2 3 1 土钉墙操作流程图 2 3 2 流程说明 23 257 2 3 2 1 数据录入 1 基本信息 与单排桩 连续墙 双排桩及水泥土墙有所不同 如图2 3 2所示 图2 3 2 土钉支护基本信息界面 规范与规程 系统提供了 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 和石家庄土钉法两种计算方 法 是否有坡前桩 有 表示土钉与排桩联合支护 无 表示单独采用土钉支护 搜索最不利滑裂面是否考虑加筋 选择 是 土钉参与最不利滑裂面的搜索 选择 否 土钉不 参与最不利滑裂面的搜索 土钉荷载分项系数 荷载分项系数 土钉抗滑摩阻力折减系数 土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数 其他参数项同排桩 参见第一部分的2 1 2 1节 注意 1 土钉整体稳定计算时 最不利滑裂面的搜索与其他支护形式有所不同 土钉稳定滑裂面为搜索范 围内最不利位置 其他支护形式为通过某个控制深度的最不利滑裂面 2 土钉整体稳定仅考虑瑞典条分法 2 土层信息 与单排桩 连续墙 双排桩及水泥土墙有所不同 如图2 3 3所示 24 257 图2 3 3 土钉支护土层信息界面 坑内加固土 5 0版新增内容 计算及注意事项参见第二部分的1 1 6节 6 1 5节及附2 5 2节 注意 1 可以通过滚动显示查看所有参数 2 5 0版土层物理参数增加了参数 浮重度 但不提供水下物理指标c 的参数录入 对于水下的物 理指标c 可以作为单独的土层交互 3 修改任何一种支护类型的土层参数 都同时影响其他支护类型的土层参数 由于土钉支护土层参数 与其他支护类型有所不同 为了避免对其他支护类型的土层参数的影响 修改时请慎重 3 支锚信息 支锚参数同单排桩 连续墙 双排桩和水泥土墙 土钉支护另外考虑了土钉作用 如图2 3 4所示 图2 3 4 土钉支护支锚信息界面 注意 系统提供了土钉 设计 与 验算 功能 土钉参数有所不同 4 其他信息 25 257 图2 3 5 土钉支护其他信息界面 外部稳定计算方法 只提供 建筑低级基础设计规范 GB50007 2002 外部稳定计算各参数如下图2 3 6示意 图2 3 6 土钉支护外部稳定计算示意图 土钉墙计算宽度Lb 是将土钉墙等效挡土墙时底部的计算长度 墙趾距坡脚的距离La 墙趾为抗倾覆计算点 La为抗倾覆计算点到坡脚的距离 Ea作用点深度对墙高的比值 决定Ea作用点深度 墙后地面的倾角 见图中示意 单位为度 土钉墙墙背倾角 见图中示意 单位为度 土与墙背的摩擦角 见图中示意 单位为度 土与墙底的摩擦系数 根据土的类别选定 具体参加程序界面的黄条提示 面层计算 面层厚度 取值范围为50 500mm 土钉布置形式 有网格型和梅花形两种 水平 竖向配筋 由用户交互钢筋的级别 直径和间距 拉区钢筋合力点到板外皮距离 配筋计算的as 2 3 2 2 计算 26 257 1 局部抗拉 图2 3 7 土钉支护设计界面 设计界面分为左 右两个窗口 分别显示图形结果和数据结果 如图2 3 8所示 图2 3 8 土钉支护局部抗拉设计界面 点击按钮 重新计算 系统从工况1开始计算 点击按钮 下一步 系统结束当前计算项目进入下一个计算项目 2 整体稳定 整体稳定设计前需要对土钉长度初始值进行选择 如图2 3 9所示 27 257 图2 3 9 土钉整体稳定设计土钉长度初始值选择 取最小土钉长度 系统取 稳定设计初始长度 土钉最小构造长度 在土钉设计界面交互 见 图2 3 5 然后按土钉长度增加步长试算 直到计算的滑弧稳定系数满足 1 3的要求为止 不考虑局部 抗拉设计长度要求 取局部抗拉设计结果 系统取 稳定设计初始长度 局部抗拉最大设计长度 见图2 3 8 然 后按土钉长度增加步长试算 直到计算的滑弧稳定系数满足 1 3 即土钉最终设计长度同时满足局部抗 拉 内部稳定的安全要求 用户交互 取 最小土钉长度 局部抗拉设计结果 或用户交互的长度做为 稳定设计初始 长度 然后按土钉长度增加步长试算 直到计算的滑弧稳定系数 1 3 2 整体稳定设计界面 分为左 右两个窗口 分别显示图形结果和数据结果 包括滑弧信息和土 钉设计结果信息 如图2 3 10所示 图2 3 10 土钉整体稳定设计 图形窗口显示当前工况的危险滑裂面的圆心 半径位置 数据窗口显示出计算工况之前所有工况下危 险滑裂面的圆心 半径 安全系数及土钉设计长度 点击按钮 重新计算 系统从工况1开始计算 点击按钮 下一步 系统结束当前计算项目进入下一个计算项目 3 土钉选筋 28 257 注意 图2 3 11 土钉选筋 1 土钉选筋采用 混凝土结构设计规范 GB 50010 2002 2 局部抗拉力最大值 即局部抗拉设计得到的 拉力设计值Tj 为土钉轴向力 3 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 与石家庄一土钉法选筋计算有所不同 计算参见第二部 分的第7 1 4 7 2 5节 2 3 2 3 结果查询 参见第一部分的1 5节 2 4 放坡 2 4 1 操作流程 图2 4 1 放坡操作流程图 2 4 2 流程说明 2 4 2 1 数据录入 1 基本信息 系统仅提供了 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 方法计算放坡 2 土层信息 参见第一部分的2 1 2 1节 3 支锚信息 只考虑花管布置 同排桩花管参数界面 如图2 5 4所示 参见第一部分的2 5 2节 2 4 2 2 整体稳定验算 29 257 分为图形窗口和数据窗口 如图2 4 2所示 计算参见第二部分6 1 6 4节 图形窗口显示各个计算控制截面的危险滑裂面的圆心 半径位置 数据窗口显示各控制截面危险滑裂 面的圆心 半径 安全系数 图2 4 2 放坡整体稳定验算界面 2 4 2 3 结果查询 参见第一部分的1 5节 2 5 双排桩 2 5 1 操作流程 图2 5 1 双排桩操作流程图 2 5 2 流程说明 2 5 2 1 数据录入 1 基本信息 双排桩目前仅考虑前后排桩同截面 同桩长的情况 内力计算方法只提供 增量法 规范只提供 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 基本信息界面中增加了桩布置形式 有矩形和梅花形两种 并增加了连梁的截面尺寸 如图2 5 2 30 257 注意 图2 5 2 双排桩基本信息界面 1 双排桩与连梁所选混凝土等级一致 2 桩与冠梁仅考虑固结的连接关系 2 土层信息 参见第一部分的2 1 2 1节 3 支锚信息 双排桩支锚界面如下图2 5 3 31 257 注意 图2 5 3 双排桩支锚信息界面 1 双排桩界面工况信息处增加了等效深度和分组系数 1 2 点击 计算等效深度 按钮 可计算后 排桩的等效开挖深度 以及前后排桩各自的分担系数 1 2 计算参见第二部分单元计算编制原理中 1 1 5 2节 2 双排桩界面增加 计算模型图示 模型显示图如下2 5 4 图示中直观显示出双排桩计算时所采用 的模型 图2 5 4 双排桩计算模型图示 2 5 2 2 计算 1 结构计算 提供了位移内力工况图 位移内力包络图 地表沉降图及土压力查看窗口 曲线显示选择窗口 位移内力工况图 32 257 包括每个工况的土压力 锚杆水平力 内力 弯矩和剪力 及位移图形 如图2 5 5所示 图2 5 5 位移内力工况图 双排桩支护计算图形中蓝色和红色曲线分别代表前排桩和后排桩的计算结果 下方的蓝色 红色标注 分别为前排桩和后排桩各计算结果的最大值 不显示经典法计算结果 位移内力包络图 同第一部分的2 1 2 1节 地表沉降图 同第一部分的2 1 2 1节图2 1 11所示 查看土压力 双排桩只可查看弹性法土压力计算结果 如下图2 5 6 图2 5 6 当前工况单位米宽度的土压力图形 曲线显示选择 对于双排桩支护形式 可单独查看前排桩 后排桩内力位移曲线 如下图2 5 7 33 257 2 截面计算 图2 5 7 双排桩曲线显示选择界面 图2 5 8 截面计算流程图 包括内力包络图 内力取值和配筋参数表格 如图2 5 9所示 图2 5 9 双排桩截面计算界面 双排桩截面计算界面包括前排桩 后排桩和连梁的配筋及选筋界面 可分别选择并选取各自参数进行计 算 并生成相应的施工图 注意 1 双排桩只提供弹性法内力计算结果进行配筋计算 2 当布置支锚时 可录入环梁信息并在施工图中生成环梁配筋图 布置冠梁时 可录入冠梁的配筋信 息 但不在施工图中生成冠梁配筋图 34 257 3 锚杆计算 参见第一部分的2 1 2 2节 2 5 2 3 结果查询 参见第一部分的1 5节 2 6 特殊说明 2 6 1 自动生成工况 自动生成工况为5 0版新增内容 不同的支护类型 不同的内力计算方法工况生成情况有所不同 以下 做详细说明 排桩 连续墙 全量法 支锚和地下室影响工况的生成 加撑 拆撑不作工况处理 工况类型包括开挖和刚性铰 只 能自动生成工况 不允许用户干预 点击 自动生成工况 按钮 弹出 地下室信息 界面 如图2 5 1所示 确定后弹出 超挖 界面 如图2 5 2所示 交互超挖深度确认即可 图2 5 1 全量法地下室信息 图2 5 2 全量法超挖 增量法 工况类型包括开挖 加撑 拆撑和刚性铰 既可以自动生成工况 也可以许用户干预 无地 下室信息对话框 地下室以刚性铰代替 点击 自动生成工况 按钮 弹出 超挖 界面 如图2 5 3所示 交互超挖深度确认即可 图2 5 3 增量法超挖 水泥土墙 35 257 全量法 基本同排桩 连续墙的自动生成工况 但无支锚信息 增量法 同排桩 连续墙的工况生成 土钉 工况界面与排桩 连续墙和水泥土墙有所不同 点 支锚信息 界面的 工况 按钮 弹出工况信息对话框 如图2 5 4所示 点 自动生成工况 按 钮 弹出超挖界面 见图2 5 3 交互超挖深度确认即可 图2 5 4 土钉工况信息 注意 1 4 31版没有工况概念 所以读入4 31版数据时 需要自动生成一次工况 否则数检不通过 无法计 算 2 修改支锚信息时 需要重新生成一次工况 否则数检不通过 无法计算 3 不同支护类型的数据录入可能有所不同 注意改变支护类型后重新生成一次工况 2 6 2 花管信息 参与整体稳定计算 如图2 5 5所示 详细计算参见第二部分6 1 4节 图2 5 5 花管参数界面 注意 1 考虑了抗拉力对整体稳定的影响 2 发挥系数用于计算花管产生的抗滑力 36 257 1 单元计算流程图 2 各种支护结构计算内容 第二部分 单元计算编制原理 图1 1 单元计算流程图 单排桩 连续墙 双排桩单元计算包括以下内容 土压力计算 嵌固深度计算 内力及变形计算 截面配筋计算 锚杆计算 稳定计算 整体稳定 抗倾覆 抗隆起 抗管涌 承压水验算 详细计算参见1 6节相关内容 其中内力变形计算 截面配筋计算及整体稳定计算与规范无关 其他 计算按选择的规范采用相应计算方法 水泥土墙单元计算包括以下内容 土压力计算 嵌固深度计算 内力及变形计算 截面承载力验算 锚杆计算 稳定验算 整体稳定 抗倾覆 抗滑移 抗隆起 抗管涌 承压水验算 详细计算参见第1 6节相关内容 其中内力变形计算 截面配筋计算及整体稳定计算与规范无关 其 他计算按选择的规范采用相应计算方法 土钉墙单元计算包括以下内容 主动土压力计算 37 257 土钉抗拉承载力计算 整体稳定验算 土钉选筋计算 系统仅提供 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 及 石家庄一土钉法 计算方法 参见 1 1 5 节 7 1节及7 2节 放坡单元计算包括以下内容 系统仅提供整体稳定验算 参见第6 1 6 4节 38 257 1 土压力 本系统考虑了10种规范 均采用朗肯理论进行土压力计算 系统提供了水压力及主 被动土压力调整系数 可以满足各地区对水 土压力进行局部调整的需求 系统采用了两种土压力模型 经典法土压力模型和弹性法土压力模型 经典法土压力模型 一般土压力 相当于 弹性法 中的 一般分布 规程土压力 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 中3 4和3 5节所述之水平荷载 抗力标准值 弹性法土压力模型 矩形分布 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 中3 4节所述之水平荷载标准值 这种土压力模 式开挖面以下主动土压力计算方法与开挖面以上计算方法不同 零分布 在基坑开挖面以下取零 一般分布 通常采用的土压力模式 开挖面以上土压力计算方法与 矩形分布模式 相同 开挖面以 下主动土压力计算方法与开挖面以上计算方法相同 1 1 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 1 1 1 土压力 采用 规程 土压力模式 主动土压力 39 257 图1 1 1 1 水平荷载标准值计算简图 深度zj处的主动土压力标准值eajk按下列公式计算 计算点位于基坑开挖面以上时 计算点位于基坑开挖面以下时 式中 Kai 第i层的主动土压力系数 cik 三轴试验 当有可靠经验时可采用直接剪切试验 确定的第i层土固结不 排水 快 剪粘聚力标准值 kPa 由用户交互 ik 三轴试验确定的第i层土固结不排水 快 剪内摩擦角标准值 u65289X 由 用户交互 h 基坑开挖深度 m zj 计算点深度 m ajk 作用于深度zj处的竖向应力标准值 kPa rk 计算点深度zj处自重竖向应力 kPa 0k 基坑外侧任意深度附加竖向应力标准值 kPa 参见公式 1 1 3 1 1k 基 坑 外 侧 深 度CD 范 围 内 的 附 加 竖 向 应 力 标 准 值 kPa 参 见 公 式 1 1 3 2 40 257 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 3 1 1 1 4 1 1 1 5 mj 深度zj以上土的加权平均天然重度 kN m3 mh 开挖面以上土的加权平均天然重度 kN m3 被动土压力 图1 1 1 2 水平抗力标准值计算简图 深度zj处的被动土压力标准值epjk按下列公式计算 式中 Kpi 第i层的被动土压力系数 cik 三轴试验 当有可靠经验时可采用直接剪切试验 确定的第i层土固结不 排水 快 剪粘聚力标准值 kPa 由用户交互 ik 三轴试验确定的第i层土固结不排水 快 剪内摩擦角标准值 u65289X 由 用户交互 zj 计算点深度 m pjk 作用于基坑底面以下深度zj处的竖向应力标准值 kPa mj 深度zj以上土的加权平均天然重度 kN m3 1 1 2 关于水作用的处理 1 1 2 1 水土合算 采用1 1 1节公式 计算加权平均重度时 水位以下采用饱和重度 41 257 1 1 1 6 1 1 1 7 1 1 1 8 1 1 2 2 水土分算 水位以下水压力单独考虑 采用下列计算公式 主动土压力 被动土压力 式中 mj 计算参数 当zj h时 取mj zj zj h时 取mj h hwa 基坑外侧水位深度 m hwp 基坑内侧水位深度 m wa 计算系数 当hwa h时 取1 hwa h时 取零 w 水的重度 kN m3 1 1 2 3 水压力模型 1 采用静水压力 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 只考虑静水压力情况 2 基坑内 外双侧水位的处理 1 1 2 1 1 1 2 2 1 1 2 3 加 采用内力计算方法为全量法时 基坑内 外双侧同时存在的水压力不做抵消 直接与土压力结果叠 采用内力计算方法为增量法时 按照 上海市基坑工程设计规程 DBJ 08 61 97 静水压力模式 基坑内 外双侧同时存在的水压力相抵消 对于基坑内侧水位高于基坑外侧水位情况 系统按内侧水位等 于外侧水位处理 并相互抵消 1 1 3 荷载 1 1 3 1 地面满布附加荷载 计算简图 42 257 计算公式 图1 1 3 1 地面均布荷载时基坑外侧附加竖向应力计算简图 1 1 3 1 1 1 3 2 地面条形附加荷载 图1 1 3 2 局部荷载作用时基坑外侧附加竖向应力计算简图 计算公式 式中 q1 作用于基坑面的局部荷载标准值 kPa b0 荷载作用宽度 m b1 荷载作用位置距离基坑边缘距离 m 注意 1 1 3 2 1 条形附加荷载q1作用在基坑边缘时 即b1 0 系统不做扩散处理 令 1k q1 1k作用范围 基 坑面到基坑面以下b0范围内 2 公式 1 1 3 2 同样适用于计算作用在基坑面以下一定深度的条形附加荷载产生的竖向应力标准值 及右端作用到无穷远处的均布荷载产生的竖向应力标准值 43 257 1 1 3 3 三角形荷载 计算简图 注意 图1 1 3 3 三角形荷载作用时基坑外侧附加竖向应力计算简图 1 1k采用条形附加荷载的计算方法 见公式 1 1 3 2 q1 作用于基坑面的三角形荷载标准值 kPa 2 三角形附加荷载q1作用在基坑边缘时 即b1 0 系统不做扩散处理 令 1k q1 1k作用范围 基坑面到基坑面以下b0范围内 3 公式 1 1 3 2 同样适用于计算作用在基坑面以下一定深度的三角形附加荷载产生的竖向应力标准 值 1 1 4 放坡 1 1 4 1 一级放坡 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 中未具体规定放坡对主动土压力影响的计算方法 本系统 中放坡对主动土压力的影响采用 广州地区建筑基坑支护技术规定 GJB 02 98 方法 即将放坡等效为 荷载 计算简图 44 257 计算公式 图1 1 4 1 上部有放坡时产生的竖向应力计算 坡脚处放坡引起的土自重压力 放坡情况下 基坑外侧任意深度产生的竖向应力标准值 0k 当Zi a时 当a Zi a b时 当Zi a b时 式中 0k 放坡情况下 基坑外侧任意深度产生的竖向应力标准值 kPa q0 放坡坡脚标高处由于放坡引起的土自重压力 kPa 放坡土体重度 kN m3 h0 放坡坡高 m a 放坡等效荷载作用位置距离基坑边缘距离 m b 放坡等效荷载作用宽度 m Zi 计算深度 m 1 1 4 2多级放坡 1 1 4 1 1 1 4 2 1 1 4 3 1 1 4 4 当为多级放坡时 每一级放坡按上述原则单独考虑 不考虑放坡之间的相互影响 且放坡等效荷载的 作用位置及范围按各级放坡的实际位置处理 注意 由于放坡引起的土压力变化与超载引起的土压力变化算法不同 当用超载模拟放坡时 将得不 到相同的结果 采用超载模拟时的土压力结果偏小 1 1 4 3 放坡处土钉的土压力计算 对土钉墙中存在放坡时 土压力的计算遵循下列原则 45 257 第一根拉杆的水平土压力 第二根拉杆的水平土压力 式中 图1 1 4 2 放坡处土钉土压力计算简图 1 1 4 5 1 1 4 6 1 作用在第一根拉杆上的基坑外侧放坡段任意深度处的竖向应力标准值 kPa 2 作用在第一根或第二根拉杆上的基坑外侧土钉墙任意深度处的竖向应力 标准值 kPa 3 作用在第二根拉杆上的基坑外侧土钉墙任意深度处的竖向应力标准值 kPa K 作用于拉杆的竖向应力分配系数 Ka 计算深度处主动土压力系数 T1 T2 分别为作用在第一根 第二根拉杆上的水平土压力 kPa 注意 1 当S0 S时 K 1 0 1的计算参见1 1 1节 1 1 3节 且按放坡坡度系数计算土压力 2 3的计算把放坡部分当 作荷载作用 再参见1 1 1节 1 1 3节的计算方法 且 2按放坡坡度折减系数计算土压力 3按土钉墙坡角 折减系数计算土压力 2 当S0 S时 K 0 0 1的计算参见1 1 1节 1 1 3节 且按放坡坡度折减系数计算土压力 2 3的计算把放坡部 分等效为荷载作用 再参见1 1 1节 1 1 3节的计算方法 且按土钉墙坡角折减计算土压力 3 放坡坡度折减系数及土钉墙坡角折减系数的计算参见附录2 6 2节公式2 6 2 2 1 1 5 各种支护结构的土压力 1 1 5 1 单排桩 连续墙 水泥土墙 土钉墙 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 中计算土压力与支护结构的类型无关 均采用1 1 1 1 1 4 节公式计算 其中土钉墙只进行主动土压力计算 46 257 1 1 5 2 双排桩 双排桩只进行主动土压力计算 土压力计算模型如图1 1 5 1 由于考虑桩间土对土压力的传递作用 一般情况下前排桩与后排桩土压力是不同的 前桩上土压力按开挖面确定 后桩的土压力按等效开挖面确 定 程序提供计算等效开挖面深度工具 用户也可以交互 图1 1 5 1 双排桩土压力计算模型简图 1 等效开挖面深度 程序中等效开挖面深度H1分两种情况 1 1 5 1 H1 后排桩的等效开挖面深度 m H 基坑的开挖深度 m L 前后排桩的排距 m L0 滑动面延伸至地表处到基坑边缘的水平距离 m 土层的内摩擦角度 取值为开挖面以上的加权平均值 m 等效开挖面深度取为零 即H1 0 2 前 后排桩土压力 双排桩计算时按前后排桩各自的等效开挖面计算各自土压力的数值ea 再分别乘以前桩 后桩的分担 系数 得到作用在前 后桩上的土压力 按双排桩的布置形式分为以下两种 47 257 前后排桩矩形排列 前排桩 后排桩 前后排桩梅花形排列 前排桩 后排桩 图1 1 5 2 双排桩的矩形分布 图1 1 5 3 双排桩土的梅花形分布 48 257 1 1 5 2 1 1 5 3 1 1 5 4 1 1 5 5 其中分担系数 当 注意 时 当时 1 双排桩上不考虑有放坡的情况 坡线从双排桩后面起 2 不考虑土层在水平方向的变化 按前桩处的土参数计算土压力 3 前后排桩的分担系数交互时各自独立 且随开挖工况改变 4 前 后桩的水压力调整系数采用同一个 即同单排桩 5 梅花形布置时前 后排桩的土压力分担宽度仅为桩间距的1 2 6 前排桩的抗力弹簧范围为开挖面起之下 后排桩的抗力弹簧范围为H1面起之下 7 后排桩等效开挖面以上桩前土体不考虑被动土压力 1 1 6 坑内加固土体的土压力 基坑内侧采用加固土体时 被动土压力计算同 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 计算方法 参见1 1 1节及1 1 2节 注意 1 计算土压力时加固范围内采用加固土土层参数 加固范围外采用土层参数 2 有水位作用时 加固土土层参数按水位以上 以下分别取值 3 加固土宽度估算 参见附2 5 2节 4 各个规范或规程对加固土的处理相同 请参见此节 1 2 上海市基坑工程设计规程 DBJ 08 61 97 1 2 1 土压力 规范采用一般土压力模式 同 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 开挖面以上土压力计算方 法 参见1 1 1节 注意 基坑外侧竖向应力标准值 ajk的计算与 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 有所不同 公 式如下 1 2 1 1 式中 ajk 作用于深度zj处的竖向应力标准值 kPa rk 计算点深度处自重竖向应力 kPa 0k 基坑外侧任意深度附加竖向应力标准值 kPa 参见1 2 3 2节 1 2 2 关于水作用的处理 1 2 2 1 水土合算 同 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 计算方法 参见1 1 2 1节 49 257 1 2 2 2 水土分算 考虑了三种分布水压力模式 无渗流水压力模式 倒梯形渗流水压力模式和倒三角形渗流水压力模 式 无渗流水压力 地下水无渗流时 作用于围护墙上主动土压力侧的水压力 在基坑内地下水位以上按静水压力三角形 分布计算 在基坑内地下水位以下水压力按矩形分布计算 水压力为常量 并不计作用于围护墙被动土 压力侧的水压力 计算简图 图1 2 2 1 地下水无渗流水压力分布 计算公式 1 2 2 1 式中 pw 基坑内地下水位处的静水压力 kPa w 水重度 kN m3 hw 基坑内 外侧地下水位之差 m 倒梯形渗流水压力 计算简图 图1